化学实验安全基本知识范文

时间:2024-02-22 15:24:21

化学实验安全基本知识

化学实验安全基本知识篇1

1 高职院校化学实验室存在的安全隐患

1.水电火等的不规范使用

不管是何种层次的化学实验,水电火等的使用必不可少。化学实验室中水电火等使用可以简单归为两大类:a.实验内使用,很多化学实验的进行需要使用水电火等来进行辅助,操作过程中时常会发生过量、少量、渗漏、短路等安全事故。众多化学反应是一个剧烈的过程,一个小的失误都会导致安全事故的产生。由于水电等不规范使用产生的触电、爆炸、起火等事故屡见不鲜。实验室中有很多低沸点、低燃点、强氧化、易电离的物品,其中一部分还会对人体直接造成损害。水电火等基础化学实验条件如果配置不合理,就会造成安全事故。B.实验外使用,水电火等基本的化学实验发生条件,出来在实验中有使用之外。也是日常生活中的必须项,实验室照明、打扫等均会涉及到水电。高职院校的实验室中,保证了每个试验台都配置了水电,以方便实验的进行。那么在线路布置,出水口安置上、线路密集段安排上如果出现交叉、水电重复、与实验区过于接近的,长时间下来就会产生安全隐患,危及师生的安全。

2.化学用品保存、使用不规范

化学实验中,安全隐患的主要根源就是实验所用的化学用品。高职院校是以实用性职业技能的传授为自己的主要教学目的。在这样的情况下,重操作、重实践的教育风格深入人心,高职院校的实验室自然成为了人最多的地方。基于老师们积极投身实践为本的实验态度、同学们积极进取获取专业技能的求学精神。直接上手实验的情况屡见不鲜,对于化学用品的取用出现了不规范、不正确等现象。给操作者本人和其他人带来了安全隐患,实验事故也并不少见。另一方面,高职院校虽然重在实践技能的培养,有着相对丰富的实验室资源,但是高职院校实验室使用也常常出现拥堵等现象。这就造成了,学生们急于开始急于结束的氛围,这种情况下,对于实验用品的取用、保存就显得难有闲暇,更谈不上规范、科学的取用与保存,进一步加大了实验风险。

3.安全防护意识薄弱

高职教育进行了数十年,化学实验课程的开办也历时不短。对于化学实验中,应该引起注意的事项早已经有了很清楚的认识。甚至有了更加规范的实验指导、实验室操作规范等。但高职院校的实验安全事故却不断发生。其根本原因在于安全防护意识不足、没有引起足够的重视。这里的不重视,并不是不知道化学实验安全隐患会带来的后果。而是因为明确的知道了可能会出现纰漏的环节与原因,觉得自己不会犯类似的错误,结果就表现为对安全防护的不重视、从意识层面就加大了可能发生安全事故的可能性。另一方面,诸多的实验室老师整天对着做实验的学生强调实验室规范,自己都会累了,多次强调之后就显得麻痹大意。一阶段时间内不出现安全事故就不知不觉的放松警惕,减少了对实验操作规范的要求。特别是对各种实验用品的取用和保存上疏忽大意,最终的后果就是在松懈中逐步增加了下一次实验可能造成安全事故的可能性。

2 高职院校化学实验室安全隐患应对策略

1.规范基础资源应用,添加必要安全设施

对于基础资源如水电火的使用,应该注意规范。对于不合理的开关,总线应该重新布置,绕开实验中心区域。实验中辅助使用基础资源时应该参照实验指导书上的具体要求,避免取用的水过量,加热温度过高等因素产生的安全事故。实验时提醒学生不能使用基础资源进行玩耍、打闹等,避免产生不必要的安全事故。做到了行为层次的规范之后,预知可能会发生的安全隐患就应该加强高职院校实验室的安全设施配置。譬如:灭火器、布、空气开关等。必要情况下,贮藏一定量溶液用于稀释、中和不慎沾染的有毒有害物质。增加通风排气设施在实验完成后及时进行通风释放有毒有害气体,保持实验室干燥,避免潮湿引发的触电的事故发生。

2.加强化学试剂、仪器操作常识引导

化学实验的主要安全隐患来自于实际的操作。对于化学实验安全隐患的杜绝就应该从根本上做起,加强化学试剂、仪器的取用、操作引导就是我们应该做的工作。磨刀不误砍柴功,高职院校的实验氛围虽然充满了紧张与大家求知欲,但也不能因此忽略了对安全的重视,越是急越要稳。基于高职院校紧张的实验状况,实验室指导老师应该将安全责任下放给各个任课教师,让其在实验开始前帮助学生完成化学用品的存取规范、实验中的仪器使用规范等。减少在试验中可能出现的安全隐患。实验中,实验室老师与任课老师实时的对实验情况进行巡查,发现操作不规范的进行予以纠正。在点滴中积累,减少安全事故发生的可能性。

3.强化师生安全防护意识

只有全体师生都加强对实验安全的重视才能保证安全实验的目标得以实现。安全防范的弦一天都不能松,淹死的总是有会游泳的。安全问题容不得半点马虎,不能因为自己有着多年的经验没有出现过问题就开始放松警惕。如果安全事故是能够被预料,那就不能称之为事故。正是因为安全事故的不可预知性,才需要我们及时的防范安全隐患。避免其发生带来不必要的损失。高职院校在强化师生的安全防护意识时应该明确每个人在实验中的位置,细分责任,增加每个人的危机感,提升防护意识。无数的事实证明、只有自己的东西才能更得到人们的重视,安全问题也是一样。只有规范了在实验中出现安全问题的责任负责人,才能更好的规避可能发生的安全隐患。

3 总结

安全隐患无处不在,但是发生的可能性却不尽相同,为了保证高职院校化学实验的安全进行。我们应该立足于实验室基本配置安全、实验操作、化学试剂取用规范、安全意识灌输、安全责任分配等几个方面。高职院校的化学实验安全需要我们共同的努力。只有不断加强基础安全知识灌输、增强安全操作意识才能更好的保障在实验中尽可能少的出现安全事故。当然预防是完全不够的,我们也应该为应对突发的安全事故做准备,以期在发生安全事故时最大程度的减少损失。

参考文献

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[4].仲倩,高校化学实验室安全现状分析及防范措施,中国化工贸易,2015

化学实验安全基本知识篇2

关键词:实验室安全;信息化教学;安全教育

近几年来,高校实验室安全事故频繁发生,不仅笔者所在学校出现过学生在实验过程中手被试剂腐蚀的事件,华东理工大学玻璃爆炸伤眼事件,清华大学化学楼起火爆炸事件等一系列安全事故,给高校化学实验室安全管理敲响了警钟。综观安全事故的起因,绝大多数还是学生在实验过程中操作不当留下了很多安全隐患。因此,实验室对学生的安全教育是实验室安全管理的重中之重。21世纪是一个信息化的时代,计算机和网络的普及应用,使得信息技术深入到社会生活的每一个方面,与我们的学习、工作和生活紧密相连。随着教育信息化的不断推进,应该将信息技术积极应用到实验室安全教育方面,深入开发、广泛利用信息资源,完善实验室安全管理体系,从源头上避免实验室安全事故的发生,培养适应信息社会要求的创新人才,加速实现教育现代化的系统工程。

一、信息化教学模式的特点及优势

信息化教学,是以现代教育思想和理论为指导,在教育中充分运用现代信息技术手段,开发教育资源,从而提高教育质量和效率,优化教育过程,以培养和提高学生信息素养为重要目标的一种新的教育方式。传统的教学模式以教为主,教师是教学活动的中心,是知识的传播者和灌输者,学生处于被支配地位,是外界刺激被动的接受者和灌输对象。信息化教学以学为中心,注重对学习者学习能力的培养,以“任务驱动”和“问题解决”作为学习和研究活动的主线,在相关的有具体意义的情境中确定和教授学习策略和技能。教师只有充分认识到信息化教学模式的特点,才能更好地把握住信息化教学的特点,从而胜任信息化教学。信息化教学相对传统教学方式有几个优势:第一,信息化教学强调“协作学习”。这种协作学习包括学生之间、师生之间的协作,也包括教师之间的协作,有利于实施跨年级、跨学科的基于资源的学习等。第二,信息化教学有利于提高学生的主动性、积极性。现代教育技术手段的应用,包括多媒体计算机、网络、微信公众平台等等,使得上信息的来源变得丰富多彩,教师和课本不再是唯一的信息源,多种媒体的运用不仅能够扩大知识信息的含量,而且还可以充分调动学生的多种感官,使得学生能够真正成为知识信息的主动建构者,从而达到良好的教学效果。第三,信息化教学有助于实现个别化教学,有利于因材施教。计算机的交互性,给学生提供了个别化学习的可能,学习可以通过多媒体技术完整呈现学习内容与过程,自主选择学习内容的难易、进度、并随时与教师、同学进行交互。在现代教育技术手段所构造的教学环境下,学生可逐步摆脱传统的教师中心模式,学生由传统的被迫学习变为独立的主动学习,在学习过程中可以更主动地获取知识、处理信息。

二、化学实验室安全教育的重要性

近些年来,国家出台了许多安全生产法律法规、部门规定和相关标准,高校实验室安全防范自查和省市校各级安全检查频繁,充分体现了国家、教育部、高校等各级领导对于实验室安全的高度重视。针对笔者所在学校实验室管理现状,普通化学实验室不断加强实验室安全的硬件措施建设,包括实验室通风系统建设,仓库防盗门、指纹门禁及危险化学品试剂柜建设等,灭火设施的定期更新与完善等措施;同时不断加强实验室安全管理的软件系统建设,包括化学品数据档案整理汇总(品名、性质、数量、储放地、可能危害及相应的处置方法)、化学品入库及领用信息登记和审核制度、各级人员安全责任制度、安全检查与隐患排查治理制度等。并制定了《易制毒、易制爆危险化学品的管理制度》《化学实验室应急预案流程》《化学实验室轻微事故应急预案》《化学实验室安全承诺书》等一系列安全管理制度。普通化学实验是面向非化学专业学生开设的一门化学基础实验课程。普通化学实验是普通化学课程的重要组成部分,是巩固、扩大和加深所学普通化学的基本理论和基本知识的最佳途径。目前,笔者所在学校普通化学实验是面向材料科学与工程学院、环境与建筑学院、机械工程学院、光电信息与计算机工程学院、能源与动力工程学院和医疗器械与食品学院六大学院,非化学专业学生开设的一门化学基础实验课程,主要针对大一、大二学生,每年学生选课人数达千人之多。普通化学实验的主要目标就是要培养学生的实验室安全意识、标准的实验操作和较强的动手能力,为以后专业实验和科学研究奠定坚实的基础。但由于很多学生零实验基础,在化学实验过程中,学生普遍存在安全意识薄弱,动手能力较差,且对化学实验教学重视度不高的情况。有些学生只是在中学时见过老师演示实验并没有实际动手做过化学实验,甚至一些来自教学条件较差学校的学生连演示实验都没见过,因而这些学生的动手操作能力参差不齐,基本的实验操作技能不过关,做实验过程中存在很多安全隐患。此外,化学实验中涉及的化学试剂和玻璃仪器种类繁多,学生在实验过程中一旦疏忽大意,就会造成实验室安全事故,因此在做实验前,需要提高学生的安全意识和个人防护技能,杜绝在实验环节中出现各种安全事故。普通化学实验的第一堂课就是对学生的实验安全教育,然而此前安全教育主要是由教师进行单一的课堂讲述,未能唤起学生的重视,无法真正提高学生的安全意识;主要实验教学模式是教师将实验内容进行讲解陈述,然后由学生操作,实验教学方法和手段比较单一;实验预习的普遍现状是学生对于化学实验的重视性不高,预习不到位,预习报告纯粹是将实验内容抄一遍,没有进行思考,导致预习效果不好,有些学生甚至未完成预习实验就进入实验室,由于对实验仪器不熟悉、对实验涉及的化学试剂不了解而存在着极大的安全隐患。鉴于以上几点因素,学生进入实验室参与实验之前的安全教育变得尤为重要。

三、信息化教学在实验室安全教育中的应用实践及设想

为了有效提升学生实验室安全意识地,提高实验安全教育的有效性,最大限度地避免实验室安全事故,实验教学改革将信息化教学应用在实验室安全教育中,既丰富了实验安全教育的教学手段,又能提高学生对实验的重视度。第一,实验室安全准入系统建设。作为学生进入实验室的第一步,学生在系统内完成实验室安全知识的学习及实验室安全准则,并通过实验室安全准入考试才可进入实验室进行实验。此系统的运行可以有效提高学生实验安全知识及实验室安全防范能力,完善实验安全教育,提高学生的安全防范意识。此系统内设实验室安全知识题目题库,知识范围包括进入化学实验室之前规范着装、化学实验室常规仪器的使用注意事项、化学试剂的使用注意事项及溅洒至皮肤上的应急处理方法、实验室紧急洗眼器和冲淋装置的使用、实验室防火防爆、实验室应急预案、实验室起火类型及灭火方式的选用等等。学生在进入实验室之前,首先要在电脑端完成并通过实验室安全准入考试,具备考试合格成绩单后方可进入实验室参与实验。这样既可以保证学生对于实验室潜在的危险因素具有足够的重视度,又使其具备了初步的实验安全防范基础。实验室安全准入系统的投入运行,将实验室安全与信息化教学手段相结合,可以有效地提高本科实验教学的安全系数,并提高学生对化学实验安全的重视度。此系统可以应用至全校甚至全国高校的教学及科研实验室,大大降低了高校实验室事故的发生率。第二,设立电脑端预习系统,针对每次实验涉及的仪器和试剂安全使用要点,尝试以小测验的方式来帮助学生更好地完成预习,题型有填空、选择、判断,测验内容涵盖实验知识及操作要点,且便于解答,旨在提高学生实验中的安全操作能力。每次预习测验的成绩作为学生的预习成绩最终计入平时成绩中。此预习系统不仅可以免去学生写预习报告的时间,而且更可以有效地提高学生的预习效果。第三,随着微信影响力的不断扩大,“上理工化学实验中心”微信公众平台也已开通运行。针对普通化学实验的上课内容,拍摄每次实验课要用到的玻璃仪器的规范操作及操作要点微视频,分步讲解实验基本操作技能,将视频链接至微信公众平台及普通化学实验课程中心网,学生通过视频短片学习,巩固实验操作,形象、直观,可以有效避免错误及危险操作,杜绝实验事故,既可以提高学生对化学实验的兴趣,又可以解决学生多、教师少,教师不能对学生进行一对一指导的难题。此外,微信公众平台可与实验室安全准入系统相结合,实现学生通过微信平台进行安全知识的学习,帮助完善学生的实验安全知识,更好地通过实验室安全准入考试。通过对化学实验安全教育教学模式及教学方法的改革,增加一些新兴的教学手段,包括微课、视频短片教学以及微信公众平台的大力宣传及教育作用,使得实验安全教育多元化、信息化。并通过实验室安全准入系统及实验预习系统的运行,有效提升学生的预习效果及实验室安全意识,丰富了化学实验安全教育的教学手段,提高了实验室安全教育的信息化,培养安全意识强烈、实验基础扎实、操作规范的应用型理工科人才。

参考文献

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[3]张叶臻,孙瑞雪.微课在分析化学实验课教学中的应用探索[J].广州化工,2015(12):198-199.

[4]赵靖岩,胡振波.大数据环境下高校信息化教学模式研究[J].情报科学,2016(1).

化学实验安全基本知识篇3

1食品学科本科生实验室安全教育教学现阶段存在的问题

食品学科本科生在实验室开展实验活动的安全效果决定于他们的安全知识、安全认知、安全态度和安全行为[2],而这些都来源于我们的实验室安全教学。然而由于各种原因,本来基础就比较薄弱的本科生实验室安全课程被压缩或精简成课外课程,同时又由于教师们的任务较为繁重,参与实验的时间相对不足[3],直接的言传身教活动也相应减少。另一方面,本科生参与科学实验的时间、广度和深度都大幅提升[4]。以上多种因素交织在一起导致高校食品专业本科生实验室安全事故时有发生。当然实验室安全事故的发生有其偶然性,甚至在实验室安全学科高度发达的美国,实验室安全事故也时有发生。如在美国劳工部实验室安全文化区域部分就用视频集中分析了3起发生在美国大学的严重实验室安全事故,它们分别是2008年美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的实验室研究助理实验中被烧死事件[5]、被高度关注的1997年达特茅斯学院教授意外中毒死亡事件以及2010年发生在德克萨斯州科技大学的爆炸事件。其中对于2008年发生的事件,地方检察院一度将学校、实验室负责人和试剂生产商均告上法庭,如果胜诉,实验室负责人将面临4.5年的牢狱之灾[6]。这桩案件最终在今年6月20日判决为Harran教授赔偿1万美元和5年内提供800小时的医院系统社区服务[7]。此事故引起了美国科学界、教育界甚至法律界的广泛关注。

2实验室安全问题存在的原因分析

要开展好本科生实验室安全教育教学,首先要弄清楚大家在学习和实验中不遵守实验室安全规则的主要原因:(1)个性因素。学生认为自己比其他人更知道自己是否安全,没有必要那么努力学习和遵守实验规程。(2)盲目英雄主义。学生知道也承认实验比较危险,但错误地认为如果能够冒着风险把它做好,自己将成为英雄,也因此获得其他人的尊敬和羡慕。(3)从众心理。在实验中如果指出风险,学生将认为自己背叛他们;如果坚持遵守规程,他们将反过来认为自己是胆小鬼或是自己在冒险而不是他们。(4)正规实验程序不清晰。如忽视风险或用自己的方式来开展实验也没有事故发生。(5)缺乏必要的投入。教师和学校需要报告风险,但同时又希望按时保值完成实验任务,且不增加实验指导人员和实验时间。(6)缺乏激励政策。学生的利益在哪里?为什么要遵守更加严格的实验程序?不遵守好像也不会受到惩罚。(7)个人经验。之前一直这样操作,也没有事故发生,所以不需要担心,也不需要改正。(8)不信任权威。关于实验安全学校以前撒过慌,不知道这次是不是在告诉真相或事实。(9)缺乏必要的实验技能。不知道应该怎么做或者不应该怎么做。(10)缺乏相关知识。不知道这样做很危险。以上十大经典原因虽不是都与食品学科本科生学习期间的实验密切相关,但他们终将走上社会,参加工作并面对这些问题,所以一定要在他们本科学习期间打好安全知识基础,并培养良好的安全意识,做到注意保护自己和身边的工作人员,进而影响一个团体,达到“教育一个、影响一片”的良好辐射效果。

3本科生实验室安全教育教学实践

对于本科生实验室安全教育教学的广度和深度及其教学效果的评价,全世界都在深入研究,如美国和意大利在问卷调查和访谈的基础上引入了统计分析理论和评价软件(T-LAB)来分析教学培训效果[8]。在我国,清华大学、浙江大学等分别出版了《实验室安全基础》、《高等学校实验室安全概论》等实验室安全教材并率先开发了实验室安全培训和考试系统;北京大学针对大学生是网络常客的特点,引入基于E-Learning基础的实验室安全培训系统,利用学校成熟的校园网络资源,系统地对学生开展实验室安全知识教育培训[9]。江南大学作为食品学科教学和科研的领头羊,在本科生实验室安全教育教学方面也进行了积极探索,开发了集培训和考试于一体的网络系统,并在全国高校中率先推广全校本科生实验室安全准入制度,在实践中取得较好效果。明确食品学科本科生应该学习的实验室安全内容

3.1欧美大学本科生实验室安全课程学习内容

欧美大学EHS和学习中心提供的实验室安全学习和培训内容大体为:(1)生物安全;(2)化学安全(纳米材料的使用指导、通风);(3)工程与技术;(4)消防安全;(5)职业安全与健康(用电、个人防护设施、听力保护、石棉、呼吸保护等);(6)放射安全(激光、微波与射频等);(7)急救;(8)工作场所安全;(9)风险物质和废弃物;(10)实验安全手册和化学卫生计划;(11)紧急事件管理和反应等。

3.2国内顶级大学实验室安全课程学习内容

北京大学实验室安全学习和培训内容为:(1)消防安全;(2)用电安全;(3)危险化学品使用安全;(4)生物安全;(5)电离辐射安全;(6)特殊仪器设备使用安全;(7)事故人员急救等。清华大学实验室安全学习知识点构成为:(1)防火安全与保密;(2)辐射防护安全;(3)化学品使用安全(环境安全);(4)化学危险品使用安全(化工系);(5)化学危险品使用安全(微电子所);(6)机械工程;(7)生物及医学;(8)实验室安全管理;(9)仪器设备(特种设备)使用安全;(10)用电安全(强电);(11)用电安全(弱电);(12)土木工程等。

3.3食品学科本科生实验室安全课程应该学习的内容

每个学校会根据自己的学科构成或者涵盖范围来确定总体学纲或者学习范围,各个学科则可在学校总纲指导之下根据自身学科的特点来选择学习和培训的知识点。由于食品学科具有交叉学科的特点,归纳起来应该学习:(1)消防安全;(2)用水和用电安全(弱电);(3)仪器设备(特种设备)使用安全;(4)化学危险品(含易制毒、易制爆和剧)存放与使用安全(包括废弃物处理);(5)生物安全;(6)个人防护设施使用安全;(7)急救知识;(8)紧急事件处理等八个方面的知识。随着科学技术的不断进步,新的科研课题不断出现,各种新设备、新材料、新化学药剂不断应用,食品学科的实验室健康与安全也面临新的挑战,如随着纳米技术研究的不断深入,实验室纳米粉尘的潜在毒性开始引起了人们的密切关注;由于新病毒的出现,研究这些新病毒的生化实验室面临新的生物安全问题等。因此,根据国内外的实践,结合食品学科本科生的实际情况,从中筛选出上述合适的学习内容就显得更为重要。这是从根本上解决了“学什么”的问题。科学组织教育教学,提高教学效果和学生实验室安全技能开展食品学科的本科生的实验室安全教育教学,明确了学习内容以后,就要实现采用多种手段和形式,从教师到管理部门、从理论教学到实践技能培养进行教育教学模式探讨。

3.4国内高校本科生的实验室安全教育教学实践

在现有课程体系下,把实验室安全课程设置成食品科学本科生的必修课程具有很大难度。但是清华大学从2004年起在材料科学与工程系对新入学研究生开设了“实验室安全学”课程,设定为16学时,1学分[10]。经过多年的探索,已形成固定的教学内容和模式,其课程内容设置为:(1)理论环节。包括消防安全常识及灭火、疏散逃生自救基本常识和常用逃生设备介绍,安全用电常识,化学品与放射性安全、压力容器安全等常见的实验室安全事故及防护等,以及有关法律和规章。(2)实践环节。包括灭火器实操和疏散逃生演习。江南大学现在采取了像清华大学、浙江大学和南开大学等类似比较流行的做法,将培训和考试相结合,一个系统解决了培训和考试两个问题,比较高效,目前在针对特定学科做进一步完善。北京大学的E-Learning实验室安全培训系统由院系教师根据课程需要自主编写教学课件,不受实验室安全教育资源等因素的影响,学生可以从自身需求出发,自主选择学习时间和学习内容[10]。

3.5美国高校本科生的实验室安全教育教学实践

美国高校采取了灵活的策略,如芝加哥大学开展夏季和冬季专题培训,每季2次,每次2小时;加利福尼亚大学圣巴巴拉校区采取自由选择在线学习和现场讲解(学习中心)学习,学习内容都被分成不同的专题,时间范围从0.5小时到3.5小时;波士顿大学采取教师讲解和在线学习结合,教师讲解一般每月4次,每次1.5小时。总结国内、外实验室安全教育教学实践经验,并分析食品学科本科生的课程设置和现有管理体制,现阶段可对知会性质的知识点采用在线学习、培训和考试的方式,对专业性较强的知识点采用网络学习结合专题现场讲解和技能培训的模式。

4结语

总之,食品学科本科生的实验室安全教育教学也是一个系统工程,需要各学校对安全责任进行明确,对实验室安全培训功能进行完善,对各个实验室所需培训的内容进行模块集成,以扩大学生的选择范围。对食品学科学生的实验室安全教育教学也还需进一步研究和发展。因此,食品学科本科生的实验室安全教育教学需要专任教师、实验员、实验室安全管理部门、保卫处和后勤管理部门等的协同努力来共同完善。也只有这样才能找到最适合食品学科本科生实验室安全教育教学的方式,并将其无缝融入课程体系,实现从个人教育教学向部门教育教学转变,由部门将教师群体的智慧进行集成和升华,实现联网并固化,从而将效益最大化,实现学生和教职工的共同安全。

化学实验安全基本知识篇4

关键词:计算机工程,网络安全课程,实践教学

网络安全的本质是人与人的对抗,网络安全人才培养是对抗的决胜因素。高职网络安全课程本身综合性、实践性较强,传统教学常以讲授理论为主,知识结构体系缺乏关联性、实战性,无法与当前网络安全系列1+X证书制度相融合。对网络安全课程进行项目化重构,以1+X证书培训中的网络安全实训项目贯穿课内外教学活动全程,是实现课证融通的重要环节,提高学生专业技能更为有效。

1网络安全课程项目化的教学问题

解决高职学生学习能力不足的问题。五年制高职计算机网络技术专业学生水平参差不齐,由于主要招收初中应届毕业生,一些学生基础知识薄弱、学习主观能动性差、学习缺乏方法和动力,在参与专业课学习活动时总是停留在等、靠、要的阶段。通过对该专业学生的调查分析,学生的计算机使用水平存在一定的差异化,分析原因与各初中学校实施信息素质教育的差异情况有直接关系。大部分学生能够明白计算机能力对未来可持续发展的必要性,仍有少部分学生尚未认识到该能力的实用性。作为一门新兴科学,网络安全被纳入计算机网络技术专业的专业课程,为学生的必修课。网络安全课程是一门理实一体化的课程,学生在理解理论知识后需实际动手操作网络安全实验,以此提高专业技能水平。在往年的实践教学中发现,学生的学习能力、主观能动性会随教学内容难度的深层次递进,慢慢降低,无法深入了解课程的理论知识要点。在实践性学习活动中,更无法融合相关网络安全技能要点处理实际发生的问题。解决师资团队实战能力不足的问题。网络安全本是实战性较强的专业领域,就高职师资团队分析,大多数教师为刚毕业的本科生及研究生,且为师范毕业,没有体验过网络安全相关企业的工作环境及内容,缺乏网络安全一线实践经验。因此,在教学活动中,内容更趋向于网络安全基础理论知识,缺乏实践性项目或实验。项目式教学提升了学生的各种能力,更要求教师成为项目的组织者,对教师的综合素质提出了更高的要求,对计算机网络技术专业教师而言,是一种新的挑战。解决理实教学内容更新滞后的问题。目职网络安全课程的教学内容较依赖于相关教材,而这些教材的质量及年限导致教学内容更新滞后。且高职网络安全教材往往照搬本科院校教材,将理论学术研究问题融入,实践内容匮乏,仅仅为单一的验证性案例,不利于培养学生理论联系实际的能力,与目前网络安全人与人攻防现状脱节严重。即使一些教材也采用了项目化教学的模式,但教学内容停留在工具的使用,致使学生成为网络安全“脚本小子”,并非网络攻防人才。网络安全涉及的专业技术、安全工具繁多,随着安全问题呈现出的复杂化形势,学生很容易被这些表象所混淆,进入“只见树木不见森林”的误区,无法在网络攻防技术方面快速成长。

2网络安全课程项目化的教学实践

结合1+X证书制度要求,提高学生学习能力。为了提高学生的学习能力和兴趣,依据五年制高职计算机网络技术专业人才培养方案的要求,基于网络安全课程目标,转变传统纯理论、教为主的教学模式,按照“以能力为本位、以职业实践为主线、以项目式学习为主体”对该课程进行项目化重构设计。通过项目将教学变为一种教与学的互动,激发学生学习兴趣,调用学生的主动性,开展多样化的项目式学习活动,让学生融入实践性项目的完成过程中,转变其不正确的学习观,打消“等、靠、要”的学习依赖性。除日常教学外,指导学生参加技能竞赛、应用开发、行业认证,正确帮助学生树立学习目标,引导学生增强终身学习的信念及未来的职业信心。既强调1+X证书制度对应网络安全评估等工作岗位的技能需求,也强调学生个人未来的可持续发展的要求。所以,课程重构设计中,一切都以学生乐于学习、易于学习、善于学习为准,满足学生分阶段“体验--改进--创新”的项目式学习需求。校企产教融合,共助“双师型”教师队伍建设。为提升师资团队的实战能力,鼓励教师参加1+X证书师资培训,通过培训帮助高职教师理解1+X证书制度、网络安全相关证书培训教学和考核的要求,提升网络安全攻防水平,了解最新的网络安全技术及动向。基于现有与华为、科大讯飞、中科磐云等校企合作基础,开展企业实践及行业交流活动,提高教师项目化实践教学能力、项目创新及科研能力,促进教师发展专业化发展,打造“双师型”师资队伍。项目化课程重构,优化内容实现课证融通。教师可以在1+X证书培训企业专家的指导下,对网络安全课程的结构、知识点进行分析,深化构建网络安全技术知识体系,从专业角度出发,建立“网络安全技术知识树”。从教学内容上把原零散的知识点转换为一个个项目,各加强知识模块间的联系。依据课程特点和现状,进行项目化课程重构。根据网络安全风险评估相关岗位的能力需求,明确课程目标定位,将1+X证书内容融入课堂教学中,实现理论和技能知识的可持续更新,培养高质量的网络安全应用型人才。实践中要注意,基于项目化的课程重构,是将实际项目融入理实一体化的课堂教学中,而不是利用课后探索、研发项目学习内容。重构的目的在于将原书本专业知识分解、整合优化为基于项目的学习内容,这些项目往往为实际企业生产环境中出现的问题或是任务驱动型。将学生生活中的经验与专业知识相结合,更适于网络安全技术知识的实际应用。项目化教学要求教师要先深入研究实训项目,课前需准备好项目中的各理论、技能知识点,可结合小组合作学习等方式开展。理论知识注重讲练结合,利用1+X网络安全学习平台将理论知识讲解、案例演示有机结合,提高授课的效率。为提高学生的学习能力,可对课程理论知识进行详细划分,一些简易的内容,可融入项目中交给学生,项目汇报展示时分小组上台讲解知识点,由教师进行总结扩展。实践教学注重实际应用,利用1+X场景仿真实训平台,引导学生在模拟的网络空间安全问题场景内对解决方案进行模拟验证,依据验证结果再对方案进行修改、完善,进一步培养学生的创新开发能力,完成1+X考核要求,实现课证融通。

3结语

高职网络安全课程教学过程中存在学生学习能力不足、教师缺乏实战能力、内容更新之后等问题,本章结合高职网络安全教学的实际情况,结合1+X证书制度,重新构建项目化的教学体系,利用校企合作双师培养、1+X信息化资源平台利用等策略,实践育人,提高学生对课程学习的兴趣、主观能动下、解决实际安全问题的能力。

参考文献

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化学实验安全基本知识篇5

关键词:慕课;信息安全;大数据;校企合作;教学改革

基金项目:本文系上海高校智库内涵建设项目“人工智能与大数据背景下上海布局的新思维与新举措”;2019年上海高校大学计算机课程教学改革项目“信息安全原理”进阶课程建设。

引言

在大数据时代,获取信息,利用信息,把握信息成为各国提高综合竞争力的一个关注点。信息安全影响着国家政治、经济、文化、军事和社会生活的方方面面,信息安全领域的人才数量不足,而社会对信息安全领域人才需求近年来持续增长。对高校信息安全课程的教育教学提出挑战。

高校信息安全课程往往过于注重理论知识的传授,学生在面对实际网络安全问题时,没有合适的技术手段设计合理的解决方案;信息发展给信息安全带来的变化日新月异,课程中所使用的教材版本过于陈旧,学生会面临所学习的知识与社会所需要的知识差距过大的问题;针对课堂上的教育模式,普遍还是教师主导的教学模式,学生参与积极性不高,在面对疑难问题时,也没有有效的手段能及时解决存在的问题,久而久之,导致学生学习兴趣下降。

因此,针对已经开设的信息安全原理课程,更要在大数据时代背景下,结合翻转课堂和慕课的混合型教学互动方式,慕课(MOOC,MassiveOpenOnlineCourse)是大型开放式网络课程的缩写,它是一种基于互联网的在线学习平台。它利用了现代的信息安全网络技术,打破了传统教学所受的时间和空间限制,整合了多种数字化教学资源,形成了多元化的学习工具和教学资源。慕课自从美国起源后,全球各大高校纷纷加入慕课的學习浪潮中。现在,慕课已经是教育方法中的重要工具。因此,研究如何利用慕课这样新型互联网教学平台,改进传统信息安全课程的教学方式,是尤为重要的。

慕课具有学习灵活、教学资源丰富等特点。教师可以将在课堂上难以表述的程序命令或者实验操作融入视频中,让学生能够快速理解。另外,慕课的课程具有可重复的特点,对于复杂难懂的知识点,学生不会局限于课堂的时间,在课余的任何时间,只要能够通过自己的手机、电脑等就可以进行反复学习,从而更好的巩固知识。

基于这些优势,结合在线资源和传统教学,将学习的主动权移交给学生自己,刺激学生主动学习,积极思考,从而加深理解。课程不光要注重课堂内理论知识,还要面向实际问题,进行课堂拓展实践,以及和社会中的优质企业开展交流合作,培养进入社会后能够满足信息安全岗位需求的学生。解决信息安全领域的人才缺失,研究拓展高校信息安全课程的培养对象,快速提升高校信息安全原理课程教学方法和教学水平,具有重要的现实意义。

1、传统信息安全课程的基本现状

1.1教材未与时俱进

由于互联网时代的来临,以及大数据和云计算的兴起,我们生活在一个信息爆炸的时代。计算机技术发展在给我们带来便利性的同时,却也引发了一系列的安全隐患。但是由于当今时代信息更新迅速,传统的信息安全教材未能囊括前沿的相关知识,导致学生所学习的相关理论知识未能很好地解决目前所发生的相关网络安全问题。例如在数字出版方面,利用最新的区块链技术中的身份验证和公式机制与知识产权的确权、授权和维权等环节结合起来。能够使用基于区块链的新型互联网技术,管理数字出版和知识产权,从而能够降低管理成本,提高管理效率。

1.2授课方式重理论

信息安全课程理论上包含了编码技术、防火墙技术、VPN技术、数据库加密技术等,但是学生只是对相关算法理论有了初步了解,并未很好结合这些算法的实践操作,尤其如防火墙的基本配置、以及利用Internet密钥交换技术进行相关的加密解密等涉及信息安全的基本操作,所以学生普遍课堂积极性有所欠缺、课后思考有限。

1.3学习方式被动化

到目前为止,国内大多数院校授课的主流方式仍然是以传统的“老师站上讲台教、学生坐在台下学”的方式进行,导致学生被动地汲取相关知识,自主性、积极性和接受度都有限。而且教学任务固定,每节课学生和老师之间无法进行充分的有效互动。而且受到上课时间、地点的限制,未能很好地应用移动互联网平台的便捷性、共享化的优势,存在学生疑虑解决滞后的缺陷。

1.4考核方式单一化

该课程多采用课堂考勤和期末考相结合的这种单一化的考勤方式,但是由于该课程教学内容综合了计算机、数学、管理等学科,所以对学生的实践操作能力较高要求。且当前的考核方式在提高学生的发现问题、思考问题、解决问题能力方面有所不足,未能通过构建系统化的考核体系,比如引入实践考核以及小组分工合作的方式,培养学生的思考习惯以及创新能力。

1.5培养人才供不应求

由于计算机技术发展,网络空间成为人们生活的主要空间,同时网络安全成了人们面临的又一主要问题,近年来国家对网络安全人才的培养也愈加重视,正如《2019网络安全人才现状白皮书》指出,2016至2018这三年期间,在全国范围内网络安全及相关专业开设院校新增数量达到98所,如图1所示,其中华东地区院校新增相关专业的数量最多,达到21所。与此同时,社会对网络信息安全人才的需求也越来越大,但是由于这一方面的人才却远远供不应求。即使目前很多人可以自学成才,“网络空间安全”也成为一级学科,但目前该领域人才缺口重大。正如智联招聘发布的《2018网络安全人才市场状况研究报告》指出,如图2所示,安全大数据分析师将会在未来几年内成为最为稀缺的人才资源,且每年需求仍在不断大幅上升,2018年上半年增长率接近10%。

2、信息安全原理课程建设方法

从以上可以看出,大数据时代的信息安全课程不能拘泥于旧的课程体系,必须创新教学模式,充分利用互联网资源,创新教学方法,促进学生和老师之间的有效互动,培养新型的信息安全人才。

如图3,在MOOC背景下,信息安全原理课程教学体系分为“教学基础建设”、“核心教学方法”和“拓展教学内容”三大层次。“教学基础建设”是整个教学体系结构的基础和保证,“核心教学方法”是教学过程中运用的多元化教学手段,以保证学生的学习效果,“拓展教学内容”是教学之后的延伸。

2.1教学基础建设2.1.1理论教材建设

由上一节分析可以看出,现有的信息安全原理教材相对落后,读者在阅读信息安全原理教材的过程中,往往只能了解到过时的知识,而无法学习到最新的信息安全技术。基于对“信息安全原理”课程六年的总结和发展,以及对最新时代信息安全课程的要求,结合最新的大数据技术、信息安全理论及案例和相關试验知识,设计如下的教材建设方案。

第一点,结合最新技术发展的章节实验。在教材中的重点知识章节,设立大数据、区块链体系等最前沿的安全应用相关的章节实验,读者可以通过完成章节实验,检验学习成果,并牢固掌握章节知识点。第二点,强调理论知识与实际应用相结合。在原理理论部分的章节中,添加多种多样的真实案例,范围可以涉及政府治理、经济发展、文化民生等等方面的社会应用问题。读者可以充分运用所学知识,组成小组互相讨论,并提出相应的解决方案或思路,从而更有助于知识的理解。第三点,强调书籍内容的新颖性。教材既要保留经典的信息安全理论知识点,也要在此基础上,增加了十三五期间的新观点、新理念,如网络安全法的实施、勒索蠕虫病毒的防范、电子签名法的实施、新型计算机犯罪的特征、数字水印等。读者不仅可以在教材中学习到信息安全理论的基础知识,还能从教材中了解到目前世界信息安全发展的趋势和我国信息安全建设的方向。

2.1.2MOOC网站建设

在课程前期,搭建信息安全原理这一课程的一个线上教学平台,线上教学资源可由学校和企业双方提供。对于该课程所涉及的一些基础理论知识的传授,可由学校老师提前进行相关视频的录制,然后再提交至该在线课程平台;对课程于内容相关的实践操作知识、该知识在社会工作中的相关应用以及社会对相关人才的技能考查侧重哪方面的知识,都可以由企业的有关专业人士进行提前录制,后再上传至MOOC平台。对于提高学生MOOC完成率,可以通过课程个性化定制、提高远程实现技术的应用,以丰富学生的知识点学习,也有助于学生尽早树立正确的择业观以及明确自己的职业目标,进一步培养了学生的解决实际问题的能力,为社会培养技能型人才,进而弥补社会在信息安全领域这一方面的人才空缺。

2.2核心教学方法

2.2.1MOOC教学

利用MOOC学习不受时间和空间约束的特点,学生可以根据自己的课余时间,利用碎片化的时间进行反复学习,反复思考,从而能更好地促进学生对于知识的吸收。同时,利用MOOC平台中的强大互联网技术,教师可以制作相应的练习题,让学生在课程视频观看完毕后进行自测,教师从后台可以对每一位学生的学习效果进行有效的掌握。

如图4,教师和企业紧密合作,搭建基于理论知识和实现项目的MOOC平台,形成校企强强联手的知名MOOC资源。学生通过MOOC平台进行课程学习与课后练习。

例如对于密码学、加密技术、数字签名等概念性的知识,就可以通过制作MOOC课程,视频以轻松有趣的动画或者是案例来阐述复杂难懂的概念,从而激发学生的学习兴趣。在视频课程之后,学生可以在MOOC网页上进行简单的加密解密题目的解答,就能更好地理解知识点,提升专业知识的能力。

2.2.2基于MOOC平台的实验教学

课程实验是对教学成果和学生知识掌握情况的重要检测方式,也是提升学生技能水平的重要手段。我们不能拘泥于传统实训中基于硬件实体和老旧的密码技术的实验和实践课程。应该着眼于最新的互联网发展趋势,结合目前新的教学实验平台,对区块链、数字版权、用户隐私等方面进行实践训练。通过与时展最紧密的知识和实践,提升学生对信息安全知识的掌握能力。MOOC平台不仅仅能作为一个视频学习平台,更能成为一个基于先进互联网技术的虚拟实验平台。基于MOOC平台的实验,不仅没有传统实验平台搭建难、维护贵、易损耗的缺点,还有便捷、快速、高效等优点。

例如在网络攻击与防御的专业知识课程之后,利用计算机虚拟技术在MOOC平台上搭建一个信息攻防实验平台,让学生分为两组对于OSI七层协议或人工智能病毒互相攻防,体验不同的角色。通过情景模拟,让学生真实体验到信息安全的攻防原理的操作,加深学生对信息安全知识的理解,提高学生心中对于信息安全的重要性。

2.3拓展教学内容

高校培养信息安全人才,是为了更好地为社会的人才需求进行服务,课程建设的过程也是高校对社会服务能力的一种提升方法。学生在完成信息安全相关的知识课程后,掌握了基本的理论知识和基本技能,但并不意味着学生已经成为一个信息安全行业的专业人才,还缺乏许多实战项目经验。同时,在企业中也缺乏高校的先进理论知识。因此,在课程建设的过程中,增强高校与企业之间的联系,拓宽高校与企业之间的合作是必然的。

例如,高校可以与奇虎360公司进行合作。奇虎360公司作为我国在计算机安全和网络安全方面的重要民营企业,可以充分将奇虎360公司和高校资源互补,解决信息安全课程中的痛点问题。一方面可以邀请奇虎360公司的工程师来为学生讲解最新的信息安全技术,如云安全的原理与案例教学、大数据的病毒防范技术、企业信息安全的软硬件基础设置等等;另一方面,教师可以带领学生走入企业,把教师、学生和企业结合起来,共同参与一个真实的项目,让学生带着所学到的知识和技能,按照真实的项目工程要求,完成项目的各项任务。通过实际项目的训练和培养,让学生能够更加具备实战操作经验和能力。

3、结语

化学实验安全基本知识篇6

关键词:化学 科研实验室 安全管理

中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)04(a)-0113-02

当前我国高校注重教研及教学需要的情况下,设置了科研实验室,支持教研及教学。但是,在良好设置科研实验室的同时,还要注意保障科研实验室安全,否则将有可能危及人们的生命财产。就以化学科研实验室来说,化学科研实验室中存有多种化学品,如若化学品存放不合理、实验室清洁不到位、实验室温湿度控制不佳等,很可能引发化学科研实验室安全事故,造成严重的生命财产损失[1]。所以,为了规避安全事故的发生,保证化学科研实验室能够安全、有效地使用,强化化学科研实验室的安全管理是非常必要的。基于化学科研实验室的实际情况,科学、合理地规划、监督、控制化学科研实验室的方方面面,如此可以保证化学科研实验室安全。

1 化学科研实验室存在的安全隐患

参考与分析国内高校化学科研实验室日常应用与维护实际情况,确定化学科研实验室存在的安全隐患较多,具体表现为以下几个方面。

1.1 科研实验室安全事故难以预测

化学科研实验室内所开展的大多数实验活动都属于探索性研究,实验过程及实验结果未知,存在多大程度的危险性也无从知晓,这使得化学科研实验室存在安全问题。从本质上来说,化学科研就是一种探索未知的科研活动,科研人员需要经过不懈努力、多次尝试,逐渐了解化学现象,逐渐得出结论。所以,在化学科研实验室所进行的大多数化学科研项目都是难以预测其安全性,及可能出现的安全事故。

1.2 未统一管理研究生科研工作

以往,在化学科研实验的过程中,有指导老师负责带领学生进行化学科研,因为每个指导老师所带学生较多,根本无法在学生进行化学科研中做到面面俱到,正确、规范指导学生进行化学研究或安全防范等,加之一些学生的安全意识较低或存在侥幸心理,致使化学科研实验室中偶尔也会出现安全事故。而在今时今日,教育领域注重培养全能型人才的情况下,在化学科研实验的过程中为了培养学生的实验技能、科研能力、逻辑思维能力、创新意识等,往往开放化学科研实验室。但是因为一些学生相关知识掌握不扎实或基本技能不强,使其在化学科研实验室中难以安全、合理、规范地进行化学研究,容易引发安全事故[2]。总结来说,无论是以往还是现今,化学科研实验室应用过程中都没设定统一管理标准来约束、监管学生,从而加剧了化学科研实验室的安全隐患。

1.3 实验室调整改造频繁

化学科研实验室调整改造频繁,同样会加大实验室危险性。而综合分析国内一些高校化学科研实验室管理情况,确定有一些高校为了能够更新科研项目或引进人才,加强校内基础建设,如,化学科研实验室的改造,在改造过程中所造成的线路破坏、通风设施破坏等将成为安全隐患;化学实验室改造中频繁移动化学试剂、仪器设备,也容易使化学品变质或受潮,给实验室带来安全隐患。还有一些高校为了更好地进行科研项目,积极引用仪器设备,致使实验室内高温高压的仪器设备较多,这同样会加剧化学科研实验室的危险性[3]。

1.4 危险化学品种类较多

不同于基础化学实验室,化学科研实验室所存放的高危险性化学品较多,为更好地进行化学科研项目研究提供材料。但因为易燃易爆、强酸强碱等高危险性化学品较多,化学科研实验室必然存在较高的危险性,一旦高危险性化学品爆炸或燃烧,都有可能造成严重的生命财产损失。所以,因为多种危险化学品的存放,加剧了化学科研实验室的危险性。

2 强化化学科研实验室安全管理的对策

针对化学科研实验室存在诸多安全隐患的情况,强化安全管理,使之能够对实验室进行方方面面的监管与约束,尽量规避安全隐患,必然能够提高化学科研实验室的安全性。那么,如何强化化学科研实验室的安全管理呢?

2.1 对化学科研实验合理布局安排

针对以往化学科研实验室改造频频,且仪器设施放置不合理的情况,笔者建议重新规划实验室,正确布局与安排,实现化学实验室区域化、规范化、合理化。在布局方面,则是根据实验室功能及实验特征,将实验室划分为实验区、理化分析实验区、化学品存放区、仪器设备区等,如此可以分区域地监管与保护,降低安全隐患存在的可能。针对实验室的安排,首先是考虑仪器及化学品存放、应用情况,科学、合理地安排实验室电线、水管等基础设施的布设。在此基础上,合理规划安排大型仪器设备的放置及各种化学品的存放[4]。

2.2 制定完善的、细化的安全管理制度

考虑到化学科研实验室安全管理内容较多,且具有一定难度,在制定完善的、细化的安全管理制度的过程中,应当注意强化以下几方面。

其一,实验室行为规范管理。基于对以往化学科研实验室中学生日常行为,提出规范的、合理的行为管理,如,穿实验服,佩戴防护镜及手套,化学试剂规范应用,化学器皿及时清洗等。

其二,化学品安全管理制度。因为实验室存在较多高危险性化学品,为了避免因化学品引发安全事故的发生,所制定的化学品安全管理制度中应当明确说明化学品从存放、应用、回收等方面的要求[5]。

2.3 强化实验室相关安全教育与培训

针对很多学生安全实验意识不强及科研不规范的情况,应当加强对学生的教育培训,强化学生安全意识,并使其能够规范地进行化学科研项目,提高化学科研实验室的安全性。具体的做法如下。

其一,加强化学品、仪器设备规范操作方面的培训。为了使学生能够正确运用化学品,正确操作仪器设备,应当开展专项培训活动,重点讲解各种化学品的应用;各种仪器设备的功能及操作等方面内容,强化学生知识水平及基本技能。

其二,强化安全意识培训。定期或不定期开展案例培训、情景式培训、安全技能竞赛、安全讲座、安全演练等,不断地强化学生安全意识,使学生在化学科研过程中能够时刻注意安全操作仪器、安全使用化学品等[6]。

3 结语

总体来说,目前国内诸多高效化学科研实验室均存在安全隐患,可能引发安全事故,造成严重的生命财产损失。对此,应当通过制定安全管理制度、合理布局安排实验室、加强学生安全教育与培训等,强化化学科研实验室安全管理,为使化学科研实验室长期安全应用创造条件。

参考文献

[1]牛焕双,吉琳.化学科研实验室安全管理对策[J].实验室研究与探索,2014,33(8):291-294,299.

化学实验安全基本知识篇7

关键词:SAMPLE;教学改革;课程群;协同式

基金项目:陕西省自然科学基金项目(2009JM8002-8)。

作者简介:林秦颖,女,讲师,研究方向为网络与信息安全;南建国,男,副教授,研究方向为计算机应用技术。

1“SAMPLE”解读

“SAMPLE”的中文意思是例子,直译为“赛博”,实际内涵是教育部高等学校计算机基础课程教学指导分委员会开展的《高等学校计算机基础教育发展战略研究暨计算机基础教学基本要求》(简称《基本要求》)对计算机基础教学改革的建议。

S: Skill 基本技能的要求

A: Ability 应用能力的要求

M: Mergence 课程整合的要求

P: Programming 程序设计能力的要求

L: Literacy 信息素养培养的要求

E: E-learning 数字化学习的要求[1]

管会生在文献[1]中提出这一概念,并进行了详细的分析和解释。“基本技能的要求”旨在强化高等教育中的基础性地位;“应用能力的要求”是要加强以应用能力培养为核心的实践教学;“课程整合的要求”是指以培养目标为导向的分类分层次教学模式;“程序设计能力的要求”是加强以知识体系和实验体系为基础的课程建设;“信息素养培养的要求”是加强教学环境建设与教学方法手段的改革;“数字化学习的要求”是加强现代化教育技术的运用。

计算机的生命在于应用,广泛普及的应用是推动

计算机技术不断进步和发展的原动力。而计算机基础教育则是保证和促进其良性发展的催化剂。网络的不断发展与普及,使以网络为核心的信息素养有了更丰富的内涵,包括信息的获取、处理、生成等能力,安全应用能力也成了不可或缺的一部分。作为承担计算机网络及安全的教学工作者,有必要领悟新的教育理念,依照适应新形势的教育要求,达到不断提升的人才培养目标。

2网络课程教学现状分析

据文献[2]调查数据显示,75.8%学生的各类日常信息主要来源是网络,但以娱乐为主的学生占66.4%,只有17.3%的学生能熟练使用搜索引擎的高级检索方式查找检索信息,12.9%的学生能够熟练检索网上各类专业信息,90%以上的学生认为信息素质的培养对今后的影响很大。68%的学生认为需增加教学内容,45.6%的学生希望改变目前的重讲授、少互动、少实习的教学模式。以上的数据显示,以网络为平台的信息素质是人才培养中的重要目标,应该从整合教学内容适应新的应用需求、改善教学模式来调动学生的学习积极性,增强教学实践环节,提高学生的实际能力。

随着网络技术的发展,以网络为中心的信息处理模式已成熟并不断推广,传统的台模式信息系统向多平台网络化信息体系发展,对网络技术的依赖程度越来越高。因此,现阶段信息人才必须具备一定的网络常识,以了解信息平台的原理及基本协议;了解网络安全的基本常识和常用技术,以应对越来越严峻的信息安全形势。

面对这些新的情况,计算机基础教育应顺应当前的实际需求,加强计算机网络相关课程的普适性教育内容,同时,针对计算机专业学生,也应更加强调网络技能,应对新平台对人才的需求。目前,网络类教学不能满足这些需求,主要表现在以下几方面:

1) 非计算机专业学生缺乏必要的网络知识,不利于信息化、网络化建设。

非计算机专业学生只在计算机文化基础课程中简单接触了一般的网络应用。而网络原理及应用只是针对计算机专业的高年级本科生开课,专业性较强。虽然计算机基础教学系列中也有网络基础、信息检索、信息安全保密等课程备选,但是由于学时所限,许多非计算机专业的学生并不选修这些课程。因此,这些学员对工作中将要使用的网络平台并不了解,存在严重的知识缺陷,造成非计算机专业技术人员对信息化网络办公环境的理解、使用和维护出现障碍,成为信息化、网络化建设的瓶颈。

2) 学生对网络空间的安全状况理解不清楚,意识淡薄,不利于网络中的重要信息安全。

计算机技术是科学技术的催化剂,加快了技术进步,同时也造成了安全方面的威胁。因此,政府、企业等重要部门都非常重视网络空间中的重要信息安全。网络是商业等各类间谍获取商业秘密的重要手段,网络信息安全问题时有发生,给政府、企业及个人造成了巨大的损失,却没有引起足够的重视。究其原因,一方面,人们对网络的开放性没有认识,因此误认为信息全在自己的掌控下,没有安全方面的顾虑;另一方面,对网络的威胁没有了解,因此对受到攻击不敏感,不重视系统、安全软件的升级工作,对安全规定不以为然,不喜麻烦;最后,不具备基本的终端设备维护能力,不知从哪些方面维护自己的设备安全,容易使自己的机器在不知不觉中成为弱主机,成为被攻击目标。

3) 有限、静态的课程设置,不利于学生紧贴技术发展的脉搏,了解更新迅速的网络技术。

网络技术的更新日新月异,尤其是“云计算”、“物联网”等新应用的提出,将计算机技术推向了一个发展的新高潮,为网络技术展开了一个广阔的新天地。新的技术应用将面临更多的问题,尤其对信息化人才提出了新的需求。传统的经典原理教学已无法满足新环境的需求。

本文在《基本要求》的指导下,结合多年的计算机网络及安全课程的教学体会,对新形势下高校计算机网络教学的内容、模式、手段等方面进行研究。构建了一个多维网络课程群实验教学平台,结合协同式等教学方法改革成果,加强对学生网络信息技术及能力的培养和教育,解决信息化人才培养的关键性问题。

3网络课程群教学改革思路及要点

3.1改革思路

针对目前人才信息综合能力参差不齐,毕业后不能满足信息化岗位需求的问题,我们建议根据不同专业及应用需求,打破单科界限,以网络课程群为单位,分层次整合教学内容,进行信息综合能力的集中培训,可采用开课、讲座、实习等适合的形式进行。课程设置应综合学生前期学习基础、岗位需求及在校时间等诸多因素,最终达到以下三方面的目的:

1) 弥补人才信息知识短缺问题。

从上分析可知,以网络为核心的信息化知识缺乏是首先要解决的问题。因此,应以应用为推动,以“够用”为原则,“不求大、不求全”,根据人才岗位的实际应用需求,有针对性地挑选与岗位需求相关的必备内容,整合课程内容。“不求专”,就是以满足应用需求为标准,制定适合的教学目标,适当把握教学深度,力求高效率地解决不同岗位任职人员的信息化知识短缺问题。

2) 提高人才的信息化能力。

针对目前对信息化平台应用能力参差不齐的问题,我们希望通过多维网络课程群实验平台的建设,加强教学实践环节,充分利用现代化的教学手段,贴近岗位需求,精心设计丰富的实践环节,给学员提供更多的实践机会,提高学生的信息化能力。

3)全面提升人才的信息素养

信息素养包括信息知识、信息意识、信息能力、信息道德[1]。除前面提到的信息知识、信息能力之外,人才的信息意识、信息道德应主要体现在团队意识、安全意识、责任意识和道德意识。围绕这些目标,选用先进的教学模式,调动学生的学习主动性、铺平知识沟壑,在学习的过程中,使学员的信息素养得到全面的锻炼和提高。

3.2改革要点

3.2.1立足信息化需求,整合课程内容

随着信息化建设的深入,网络在各个领域中已被广泛应用,还会向更深层次发展。例如,以网络为平台的各类协同工作已在各行各业开展,起到了较好的作用。由此可见,建立在网络基础上的电子政务、电子商务,甚至电子军务,均日益成熟。社会急需能够胜任这些工作的信息化人才。从这些需求来看,信息化人才应具备网络的基本理论和知识,理解各种信息交互的方式和过程;应有高度的安全意识和敏锐的安全感知能力,保障信息化系统安全使用和维护;应具有熟练的信息交互、获取、整理、生成等技能;还应具有协同意识,掌握协同的方法。

为此,该课程将整合计算机网络原理及应用、网络安全技术、信息安全等课程,形成网络课程群,教师也合理规划知识传授路径,弥补以往独立教学中出现的内容冗余等问题,使学生在有限的学时内掌握尽量多的相关知识。如从计算机网络原理及应用中重点抽出对网络的基本认知,使学生了解网络的基本概念和特点;OSI七层网络协议,以协议栈的简单介绍为工具,帮助学生对网络通信过程有一个简单理解,并从安全角度分析可能出现的安全隐患;介绍各种网络应用及相关工具。简要介绍无线网络等各种传输机制。网络安全技术课程在前期学习的基础上,针对目前常见的网络安全问题进行分析,使学生意识到开放网络的安全隐患、提高安全意识和对安全问题的发现和分析能力,同时了解安全设备及防御策略,进而理解信息安全中涉及的问题。

实际授课中,教师可根据不同专业的任职需求弹性地突出或弱化内容,根据岗位的实际需求添加新的软件、删除淘汰的软件。

3.2.2以应用能力培养为核心,加强实践教学

高素质信息化人才不仅要有扎实的理论基础,还应有过硬的工作能力。如为适应现代化信息能力需求,人才必须具备熟练地信息交互、获取、整理、生成等技能。这些技能不能靠课堂讲授来培养,而要通过实践教学环节来锻炼。

为此,我们需要一个多维的网络课程群实验教学平台,如图1所示,多层次、多角度、全时空地培养学生的信息技术及能力。

图1多维网络课程群实验室蓝图

如图1所示,系统由网络关键技术实训区、新网络技术、环境感验区、安全办公中心(Security Official Center,SOC)体验区、演示区、服务器群、专业网络技术拓展平台、园区网络中心等7个部分组成。其中园区网络中心为现有学院网络中心,专业网络技术拓展平台为现有装备网络应用实验室(如无线通信实验室等)。这些项目不需另建,多为已有实验室,本期建设只留接口,后期根据实际教学研究实际需要接入本系统即可。该平台主要完成以下3方面的工作。

1) 教学演示功能:为本科、研究生和任职培训的信息安全、计算机应用、计算机操作等课程教学提供演示平台,宣传安全的重要性、典型或新发生安全事件及基本原理分析、安全使用信息化系统的基本要求和操作规范等。提高学学生的安全感知能力和安全应用能力。

2) 教学实训功能:为学生提供网络关键技术、网络信息安全技术的创新实践平台,培养学员对网络及信息安全技术的创新实践能力,提高专业学生的网络技能。

3) 新技术研究功能:通过实际训练、仿真等手段,围绕网络安全技术研究先进的智能感知、自动防护技术、自动管理技术进行研究,同时还可针对新的安全管理策略进行试验,研究其安全性,为决策提供支持。研究并实施新的教学方法手段,提高人才培养质量。

3.2.3顺应信息化时代要求,探索先进的数字化学习方式

现代化教育技术的平台上进行E-Learning,应该采用与之相应的教学模式。网络是开放的,信息化时代要求人才也应是开放的、会合作的。信息化人才必须懂得为何合作以及怎样合作,这就是“协同”的意识和技能。应该让90%的非计算机专业学生和10%的计算机专业学生都从该课程中了解信息化的特色,感受开放、学会协同。“Cooperation learning”(协作/协同学习)是目前教学模式的改革热点,同时也是许多专家认可的教学模式。

本教研室对“协同式教学模式”进行深入研究,并在2005级、2006级、2007级计算机专业本科的C语言实践、网络安全技术、网络原理、操作系统等课

程的实验教学中进行了不同程度的应用,达到了预期的目的。与传统的教学模式进行对比,该模式在对影响学生学习的诸多心理因素中均有积极表现,对全面培养学生的信息化综合能力起到重要作用。

在本课程的教学改革中,我们仍将采用“协同式教学模式”提升学生的学习兴趣,促进学生的钻研精神、学习控制能力,提高学生的信息搜索能力、相互协作能力以及增强学生的创新精神和创新能力。真正培养出不仅具有较高的个体素质,还具有较高群体素质的信息化人才。

4结语

通过该课程的改革,学生在毕业时能够具备与实际需求相关的信息知识,对电子政务等信息化网络平台都有一定的认知基础,扫除了任职的信息知识障碍。实践环节的强化训练提高了学生应用信息化网络平台的能力水平,使他们能更快胜任自己的岗位。同时,课程注重信息意识信息道德的培养,使学生守道德、有责任、懂协作、重安全,成为一个能够满足信息化建设需求的信息化人才。

参考文献:

[1] 管会生,强桂. 从“1+X”到“SAMPLE”[J]. 计算机教育,2009(3):22-24.

[2] 姚忠平,盛雯静. 大学生信息素养教育现状调查研究[J]. 科教文化,2010(4):31.

[3] 赵朝会. 浅谈课程群建设[J]. 中国科教创新导刊,2008(14):17-18.

Online Course Group Research in Universities Based on SAMPLE

LIN Qinying, NAN Jianguo, GU Wencan, KOU Yanan

(Air Force Engineering University Academy of Engineering, Xi’an 710038, China)

Abstract: In information age, network-centric information technology will become the next generation of computer-based education an important part. In this paper, under the guidance of "Higher computer education Research and development strategy the basic requirements of computer- based teaching" and analysis of the current status of online courses education, combined with years of experience teaching online courses and pre-teaching reforms, we integrate teaching content, build multi-dimensional group of experimental teaching online course platform, using collaborative teaching methods to explore the key issues of Information technology training.

化学实验安全基本知识篇8

1.1实验安全在线考试系统的构架搭建

该在线学习考试系统V5服务端运行于Win-dows2003Server以上操作平台,使用Microsoft公司的SQLServer2005以上数据库软件,系统运行于IIS5.0上,.NET框架4.0版本。

1.2实验安全在线考试系统的内容完善

在建立起实验安全在线学习考试系统框架的基础上,中心进一步建立了化学实验安全考试科目。与化学实验安全考试科目相对应的化学实验安全考试题库,根据化学各二级学科自身专业特点,通过综合化学学院分析、物化、无机、有机等不同方向的化学实验室安全知识编制而成。化学实验安全考试题库规定为判断题和选择题两种类型,便于计算机判卷的需要。试题库按照难易程度进行分级,以适应不同院系本科生的需要。目前审核并分级后的题库共有考题约539道题,且题库内容处于不断更新中。

1.3实验安全在线考试系统的后期提升

该在线学习考试系统V5软件研发团队致力于软件现有功能的升级与新功能的开发,我们作为该考试系统的使用客户享有终生免费升级服务,如在半年内,软件便进行了在线论坛模块的开发与完善。如需增加同时在线考试的考员数量只需补充升级人数的差额经费即可实现,不需要重新更换软件版本。这不仅为考试系统的持续发展提供了技术支持,而且为考试系统面向更多专业考生的推广提供了可行空间。

2实验安全在线考试系统的应用

实验安全在线考试系统已经试用于化学基础实验教学中心实验教师与实验技术人员的实验安全培训,以及化学、化工等院系学生共计600余名学生的实验前期安全教育。

3实验安全在线考试系统的评价

实验安全在线考试系统作为实验教学团队入职前期与学生实践前期的培训与考核的重要平台,在使用初期已见成效。教师对实验安全知识的全面掌握更能够引领学生进行安全、环保、科学的实验;学生对实验安全知识的充分了解更能够配合实验方案进行优化、绿色、低风险的实验。师生双方在实验前期通过在线实验安全知识的学习与考试,在实验实践中均能够更加稳妥地处理突发实验事故,有效地将事故可能导致的风险降至最低水平。

4结束语

化学实验课程作为全校多院系基础实验教学课程之一,对相关学科发展和多个专业学生的培养的作用不容小觑。与此同时,实验安全教育毋庸置疑应非常重视[10-12]。在实验技术立项项目建设期间,通过我校基础化学实验中心对化学实验课程的重视以及学校实验室及设备管理处的大力支持,在各实验室课题组实验教师、实验室管理人员以及学生的共同努力下,我们构建与应用了化学实验安全考试系统,并在积极避免实验安全事故与有效处理突发事故等方面均取得了一定的成绩。今后,我们还将对该在线安全考试系统进行不断升级完善与长期应用推广,力争为全校师生实验安全提供知识上的武装与实践上的保障。

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