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数智化技术赋能应用型劳动安全人才培养的创新路径与实践探索 成果总结

附件目录

成果名称数智化技术赋能应用型劳动安全人才培养的创新路径与实践探索

成果完成人孙贵磊、李珂、贺严、赵秋生、安红昌、颜峻、王起全、余志红、窦培谦、王永柱、张华兵

成果完成单位中国劳动关系学院

一、成果总结

二、支撑材料目录

成果曾获奖励相关材料

获奖时间

奖项名称

获奖等级

授奖部门

页码

2023年

安全工程专业一流建设点

国家级

教育部

2

2020年

新工科研究与实践项目《新工科产教融合、校企合作机制模式探索与实践》

省部级

教育部

4

2018年

《安全评价》中国石油和化学工业优秀教材奖

省部级二等奖

中国石油和化学工业联合会

5

2021年

《电气安全》北京市优质课件

省部级

北京市教育委员会

6

2024年

《安全人机工程学》北京市优质课件

省部级

北京市教育委员会

7

2021年

“一核三环,四维并进,六律增效”的高校劳动教育实施模式与十年探索

省部级

特等奖

安徽省教育厅

8

2025年

数智化技术赋能应用型劳动安全人才培养的创新路径与实践探索

校级

一等奖

中国劳动关系学院

10

2021年

以"六要素六保障"课程建设为抓手的职业卫生工程紧缺应用型人才培养模式教改与实践

校级

一等奖

中国劳动关系学院

12

2021年

基于虚拟现实技术的安全工程专业教学实践改革探索

校级

二等奖

中国劳动关系学院

14

2019年

基于新工科理念的安全工程应用型工程人才培养模式探索与实践

校级

二等奖

中国劳动关系学院

17


数字化实践教学是推动高等教育教学模式革新的核心力量,尤其在劳动安全等高危领域,其能够突破传统教学“高风险、难复现、缺场景”的固有瓶颈,以直观化、互动化、标准化的方式重构实践教学流程。中国劳动关系学院作为以劳动为核心特色的应用型本科院校,长期聚焦劳动安全领域人才培养痛点,联合企业组建“高校教师+行业专家+技术团队”协同攻关组,系统构建了数智化劳动安全实践教学体系,实现了从“传统理论灌输”到“虚实结合实操”的转型,为应用型劳动安全人才培养提供了可复制、可推广的解决方案,如图1。本项目的成果如下:

图1 数字技术赋能应用型劳动安全人才培养的创新路径与实践探索

一、构建数字化实践平台

以安全评价、安全系统工程中的分析方法为理论基础,以双重预防为核心,辨识生产中的隐患,确定其状态以制定整改措施,保障企业生产安全。

(一)数字化演练内容要求

以安全生产双重预防机制建设为理念构建数字化实践平台,规划风险分级管控、隐患排查演练模块,考察安全生产管理能力。风险分级管控单元考察危险源辨识与评价分析;隐患排查单元构建多种场景,考察与训练学生现场隐患排查与台账处理


能力。

1.风险点及重大危险源辨识设计

图2 加油站风险分级管控实操数智化平台

构建风险辨识点及管控清单,按《企业职工伤亡事故分类》(GB/T 6441)填写风险点对应事故类型,依据《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218)判定企业危化品相关情况。

2.静态风险点与动态风险点分析设计

1)静态风险点分析:根据已知信息设置场景,辨识完成“潜在风险及主要危害后果”等内容,用LECLS法分析风险点,计算风险数值并判定级别。

2)动态风险点分析:根据已知信息在场景中辨识填写“主要后果”等内容,用LECLS法分析,计算风险等级数值并判定级别。

3.根据给定风险判定指标绘制风险四色图、岗位作业风险比较图设计

1)风险四色图:结合企业布局及资料和判定指标,判断分区风险等级,选色块绘制。

2)岗位作业风险比较图:结合企业资料和判定指标,分析确定作业风险等级数值,排序绘制。

4.设计错误的岗位风险管控应知应会卡、岗位事故应急处置卡及重大风险告知栏

(1)查找岗位风险管控应知应会卡错误。

2)查找岗位事故应急处置卡错误。

(3)查找重大风险告知栏错误。

(二)数字化隐患排查治理方式设计

表1 化模块一:风险分级管控技能演练内容

序号

演练环节

演练内容


1

危险源辨识

辨识指定区域内的风险点

2

可能事故类型分析

3

重大危险源辨识并分级

4

风险评价与风险分析

静态风险点

根据生产资料,制定《设备设施清单》

5

按照《安全检查表分析(SCL+LEC/SCL+LS)评价记录》进行全过程的系统分析和记录

6

动态风险点

按照《工作危害分析(JHA+LEC/JHA+LS)评价记录》进行作业危险分析

7

风险告知

根据风险判定指标绘制风险四色图或岗位作业风险比较图

8

查找岗位风险管控应知应会卡或岗位事故应急处置卡或重大风险告知栏中的错误

表2 数字化模块二:隐患排查技能演练内容

序号

演练环节

演练内容

1

隐患排查

危险化学品、建筑施工、机械制造等生产类行业场景以及加油站、社区、学校等生活类场景现场隐患排查,录入部分隐患信息标记隐患

动火作业、有限空间作业、盲板抽堵作业、高处作业、吊装作业、临时用电作业、动土作业、断路作业等生产通用类场景专项隐患排查,录入部分隐患信息标记隐患

2

隐患台账处理

根据现场隐患排查时录入的部分隐患信息,按照台账的标准样式补充完整信息项,根据整改情况判断隐患治理是否闭环

隐患排查治理环节主要有两部分内容:隐患排查、隐患台账处理。

1.隐患排查设计

如图3-8,在场景中设置若干日常作业过程中存在的人、物、环方面的隐患,通过辨识场景中对应的物品或人物动作,判别是否存在隐患。进一步根据安全检查表的内容,分析隐患照片、隐患位置,描述隐患状态,通过数字化作业场景以及不同行业的能力水平要求,有针对性地进行提升学生的应用能力及专业安全素养。

3 冲压车间场景      4 储油罐区场景

5 校园场景             6 高处作业场景

7 吊装作业场景      8 加油站场景

2.隐患台账处理方式设计

通过隐患排查场景,完成隐患录入,并进行隐患台账处理。根据隐患排查时录入的内容,确定可能伤害类型、整改要求等信息,根据整改情况及整改后的照片判断隐患治理是否完成闭环。

(三)应急处置部分

现场应急救护分为人员心搏骤停场景和作业现场触电心搏骤停场景,各场景均设计伤情判断、心肺复苏、AED除颤、创伤包扎等几个步骤。根据实际情况判定是否需要进行AED,如图9。此外,人员心搏骤停场景中的创伤包扎可采用肘部关节8字形包扎法,作业现场触电心搏骤停场景中的创伤包扎可以采用小腿螺旋包扎法。

9 现场应急救护操作界面

(四)数字演练流程要求

1.风险分级管控技能演练流程要求

作业步骤:危险源辨识重大危险源辨识制定《设备设施清单》完成《安全检查表分析(SCL+LEC/SCL+LS)评价记录》完成《工作危害分析(JHA+LEC/JHA+LS)评价记录》绘制风险四色图绘制岗位作业风险比较图查找岗位风险管控应知应会卡中的错误查找岗位事故应急处置卡中的错误查找重大风险告知栏中的错误。

2.隐患排查技能演练流程要求

1生产类行业现场隐患排查

在危险化学品、建筑施工、机械制造任务中按照检查表要求排查场景中的隐患,对于排查到的隐患,录入隐患位置、隐患对象、隐患描述、隐患拍照的信息

2生活类场景现场隐患排查

使用者通过交互终端,在场景(加油站、社区、学校)中漫游移动,按照检查表的条目,排查场景中的隐患,对于排查到的隐患,录入隐患位置、隐患对象、隐患描述、隐患拍照的信息

3作业活动场景隐患排查

在动火作业、有限空间作业、盲板抽堵作业、高处作业、吊装作业、临时用电作业、动土作业、断路作业任务中按照检查表的条目,排查场景中的隐患,对于排查到的隐患,录入隐患位置、隐患对象、隐患描述、隐患拍照的信息。

4隐患台账处理

使用者在场景中排查出的隐患信息传送至台账,使用者先将台账中的可能伤害类型、整改要求信息补充完整,再判断是否下发整改通知,按照整改情况及整改后照片,判断该隐患治理是否闭环

3.建设内容

1风险分级观管控应用实践单元

风险分级管控应用实践单元按照危险源辨识、风险评价与风险分析、风险管控、风险告知的逻辑实现,同时呈现三维虚拟场景和问答场景,并提供以事实为依据模拟的安全生产资料、安全系统工程中典型的安全评价方案、与安全生产相关标准等分类资料库。根据指示,结合提供的资料内容,辨识场景中指定区域内的风险点,并对静态风险点及动态风险点分别进行量化分析,判断风险等级,按照管控原则输出不同风险对应的分级管控清单,并完成风险告知。

2隐患排查应用实践单元

隐患排查应用实践单元以相关行业内的隐患排查治理机制为立足基础,结合行业标准及各项操作规程,模拟使用安全检查表进行现场安全检查的实际工作内容,在场景中根据检查标准进行检查,判断检查对象是否符合标准要求,并对不符合标准的对象录入其隐患信息,具体包括隐患位置、隐患对象、隐患描述、隐患拍照等信息。

3隐患台账处理应用实践单元

隐患台账处理应用实践单元是隐患排查治理的关键步骤,在隐患排查阶段录入的数据将自动传输到隐患台账处理系统,根据已录入的隐患信息项将台账中的可能伤害类型、整改要求信息项补充完整,根据整改情况及整改后照片判断该隐患治理是否闭环,由此实现隐患排查治理的闭环管控。

4三维虚拟场景系统

三维虚拟场景系统采用计算机建模技术和虚拟现实技术,将真实的生产生活环境高度还原,构建漫游类及动画类三维虚拟场景,将实际现场中用到的设备、人物等用虚拟模型的形式展现在三维虚拟场景中,并遵循实际作业逻辑关系、工艺工法的要求,为学生提供与实体作业高度相似的仿真环境。并与数据采集反馈单元结合,实现情景式技能训练,支持三维图像实时渲染,物理碰撞检测和物理效果模拟。

5双重预防作业检测与评价单元

双重预防机制建设应用实践平台通过场景漫游技术实现场景随学生移动实时变化,过程中各环节的操作能够实时检测并记录数据,系统自动判断操作是否标准正确,并在每次训练结束后出具技能评价报告,评判标准充分考虑隐患的多项信息,综合评定出具客观结果。

(五)现场急救综合实践平台

1.平台概述

现场应急救护实践平台由操作平台、观摩成像模块、引导交互模块等组成,采用拼接设计,智能化人机交互等。

2.演练流程要求

现场急救:准备工作伤情判断心肺复苏AED除颤心肺复苏及伤情判断伤情检查外伤包扎现场整理

3.建设内容

系统应与智能改造的模拟人和AED相结合,自动检测按压位置、深度、次数,吹气量、吹气次数,包扎位置和电极片粘贴位置等数据,并将心肺复苏操作数据以可视化的图样展示出来。通过救援人员操作数据,自动生成评价报告,救援人员可清晰看到在AED操作、心肺复苏和创伤包扎中的扣分点,有利于救援人员之后针对薄弱项加强训练,学习AED、心肺复苏和创伤包扎的标准操作技能。采用智能化人机交互实现逻辑智能控制,可实时采集心肺复苏及创伤包扎操作数据,实现自动化评判。

事故调查分析平台

1.平台概述

本平台聚焦安全类专业学生实践能力培养,以“还原真实调查场景、构建系统分析思维”为核心,依托覆盖火灾、工业爆炸、建筑坍塌等12类事故的典型案例库,搭建“痕迹物证识别-事故过程推演-成因溯源分析”三阶模块。

2.演练流程要求

痕迹识别模块采用图片形式,引导学生按规范提取物证,违规即时提示;过程推演模块提供动态引擎,支持参数调整与多路径验证,纠正推演偏差;成因溯源模块依托事故致因理论,从“人、机、环、管”拆解根源。

3.建设内容

构建真实案例库,从事故现场图片、视频,到最终事故调查报告内容全覆盖,并将事故调查报告内容拆解,以痕迹为基础,逐层抽丝剥茧,找出事故的根本原因。

二、数字化实践教学建设应用效果评估

(一)提升学生应用能力

通过数字化实践教学,学生能够在高度仿真的三维虚拟场景中进行技能训练,从而更直观地理解和掌握专业知识。同时,平台提供的丰富演练内容和多样化题型,也有助于提升学生的应用能力和解决问题的能力。

10 学生满意度及知识获取量

(二)提高教学效率与质量

数字化实践教学平台实现了智能化评判和自动化数据收集与处理,大大提高了教学效率和质量。教师可以通过平台直接查看学生的学习进度和成绩,以便进行针对性地指导和教学调整。

(三)促进教学改革与创新

项目的实施促进了教学改革的深入和创新发展。通过数字化实践教学平台的构建和应用,探索出了一种新的教学模式和方法,为今后的教学改革提供了有益的借鉴和参考。

(四)增强校企合作与交流

在项目实施期间,与企业展开了深入的合作与交流,更精准地把握行业需求和最新技术动态,也为后续的校企合作与项目拓展筑牢了坚实根基。此外,数字化实践教学还着重培养实践操作和创新能力。通过数字化项目和实践活动,学生能够亲自动手实践,将理论知识转化为实际操作能力,同时锻炼创新思维和团队协作能力。这些能力和素质的培养,对学生未来的职业发展和终身学习意义重大。

三、总结与展望

本项目通过数智化技术与劳动安全实践教学的深度融合,构建了“全链条、标准化、可复制”的实践教学体系,有效解决了传统教学的三大痛点,实现了学生能力、教学质量、校企协同的多维提升。更关键的是,数字化实践教学着重关注个性化学习,能够依据学生的不同需求与兴趣,提供定制化的学习路径和资源,进而激发学生的学习兴趣,提升他们的学习动力。未来,项目将进一步拓展场景覆盖,深化AI技术应用(如“智能错题归因”“个性化训练推荐”),推动成果在全国更多高校与企业落地,为劳动安全领域培养更多“懂技术、善实操、能应急”的高素质应用型人才,助力国家安全生产与高等教育数字化转型战略实施。