《安全工程技术》教案

吉林建筑工程学院教师备课教案专业：安全工程课程名称：安全工程技术周学时：4总学时（计划学时）：72授课时间：三学年第二学期授课班级：安全工程任课教师：吉林建筑工程学院教案章节题目第一部分安全工程学概述第一章绪论1.1安全及安全科学、1.2安全科学的定义与性质※、1.3安全科学的研究对象与范畴※、1.4安全科学的学科体系及其与相关学科的关系、第二章安全科学基础理论、2.1安全问题及安全科学的发展历程、2.2安全科学的哲学基础2.3安全科学的数理基础课型理论教学目的与要求1．熟悉安全科学的研究对象与范畴2．熟悉安全科学的学科体系及其与相关学科的关系3．熟悉安全问题及安全科学的发展历程4.掌握安全科学的数理基础重点1．安全科学的研究对象与范畴2．安全科学的学科体系及其与相关学科的关系3．安全问题及安全科学的发展历程难点安全科学的数理基础参考文献①《安全学原理》，林柏泉，煤炭工业出版社，2002.7②《安全原理》（第2版），陈宝智，冶金工业出版社，2002.9③《安全科学概论》，刘国财，中国劳动出版社，1998.6④《安全科学技术导论》，气象出版社，2000.6⑤《安全技术概论》，中国劳动出版社，1998.6教具教学后记1.安全科学的发展历程。2.安全科学的哲学特征。3.布尔代数、概率运算、可靠性在安全工程中的应用。4.安全的流变-突变规律，并应用其解释事故的灾害过程。教学过程1.何谓安全科学？人们对安全科学的认识可以分为几个阶段？2.安全科学有哪些基本特征？了解安全科学的基本特征有何作用？3.何谓安全三要素MET？安全科学体系应当包括哪些方面？4.安全科学是如何发展起来的？从中可以得到何种启示？5.熟悉安全科学的哲学基础6.我国安全生产方针7.21世纪人类主要灾害8.论述安全、安全科学、安全工程的联系及区别吉林建筑工程学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）第一部分安全工程学概述Chap.1绪论1.1安全与安全科学—安全的重要性安全，是人类生存和发展的最基本要求，是生命与健康的基本保障；人类的一切生活、生产活动都源于生命的存在，如果人们失去了生命，也就失去了一切，所以安全就是生命。1.2安全与安全科学---安全的时代特征1.3安全科学的定义与性质1.3.1安全科学的定义安全科学从它诞生的那天起，安全工作者对其定义各论述，不甚统一。（1）库尔曼阐述：安全科学的主要目的是保持所使用的技术危害作用绝对的最小化，或至少使这种危害作用限制在允许的范围内。为实现这个目标，安全科学的特定功能是获取及总结有关知识，并将有关发现和获取的知识引入到安全工程中来。这些知识包括应用技术系统的安全状况和安全设计，以及预防技术系统内固有危险的各种可能性。（2）J.格森定义：安全科学研究人及技术和环境之间的关系，以建立这三者的平衡共生态（equilibratedsysbiosis）为目的。（3）刘潜（中国安全科学学报主编）定义：安全科学是专门研究人们在生产及其活动中的身心安全（含健康、舒适、愉快乃至享受），已达到保护劳动者及其活动能力、保障其活动效率的跨门类、综合性的横断科学。（4）有学者认为：研究生产中人-机-环境系统，实现本质安全化及进行随机安全控制的技术和管理方法的工程学特指安全科学。（5）现今定义：安全科学是研究事物的安全与危险矛盾运动规律的科学。研究事物安全的本质规律，揭示事物安全相对应的客观因素及转化条件；研究预测、清除或控制事物安全与危险影响因素和转化条件的理论与技术；研究安全的思维方法和知识体系。从以上不同的定义可以看出，随着安全工作的深入，安全理论的不断完善和充实，将来肯定会有一个在内涵和外延上都很恰当的定义。1.3.2安全科学的本质特征（1）安全科学要体现本质安全，即从本质上达到事物或系统的安全最适化。（2）安全科学要体现理论性和科学性。（3）安全科学要体现交叉性，与相关的学科综合和渗透。（4）安全科学要体现研究对象的全面化。（5）安全科学的目的要体现人、经济、环境和技术功能的最优化。第页吉林建筑工程学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）1.4安全科学的研究对象及范畴归纳安全科学研究的领域范畴，可以分为以下四方面：⑴安全科学的哲学基础。《安全工程学》Page.10⑵安全科学的基本理论（基础理论）。⑶安全工程与技术。⑷安全科学的经济规律。1.5安全科学的学科体系及其与相关学科的关系1.5.1安全三要素-MTE系统（如图1.1）1)人子系统：安全人体，安全的主题和核心是研究一切安全问题的出发点和归宿。人既是保护对象，又可能是保障条件或者危害因素，没有人的存在也就根本不存在安全问题。安全心理，安全生理，安全行为；2)环境子系统：物化环境（卫生、防尘、防毒、燥声、振动、辐射、三废处理）；理化环境（社会环境、社会经济、社会伦理）3)技术子系统：安全物质，可能是安全的保障条件，也可能是危害的根源。能够保障或危害人的物质存在的领域极其广泛，形式也很复杂。甚至可以说它散布于人类身心之外的所有客观事物之中。可靠性、安全技术（防火、防爆、机电安全、交通安全）4)人机子系统：包括人与人以及人与物，安全人与物的关系。广义上讲是人安全与否的纽带。即包括人与物（含人与人、物与物）的存在空间和时间，又包括能量与信息的相互联系。因此，把“安全人与物”的时间、空间与能量联系称为“安全社会”；“安全人与物”的信息与能量联系称为“安全系统”。人机关系、人机设计5)人环境子系统：人环关系、职业病、环境标准6)机环子系统：环境监控、自动报警技术风险7)人机环系统：安全系统工程、安全管理、安全法学、安全经济学1.5.2安全科学的学科体系（如图1.2）根据“安全四因素”的不同属性、作用机制以及理论与实践的认知关系，可进行纵横向分类。（一）、纵向学科分类，可有四种不同类型因素的安全分支学科：①安全物质类：自然科学性的安全物质因素。②安全社会类：社会科学性的安全因素，即指人与人、人与物，或物与物的时间、空间和能量联系因素。③安全系统类：系统科学性的安全信息与能量的整体联系因素。④安全人体类：人体科学性的安全生理、安全心理等因素。（二）、安全科学技术学科体系模型横向的理论层次分四个台阶：哲学层次是马克思主义安全哲学；基础科学层次是安全学；技术科学层次是安全工程学；工程技术层次是安全工程第页吉林建筑工程学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）1.5.3安全科学与相关学科的关系图1.1安全三要素-MTE系统图1.2安全科学的学科体系1.5.3安全科学与相关学科的关系我们知道，安全的本质就是人、物、人与物的关系。三大要素和谐、协调并达到预定安全目标。因此，安全科学知识体系涉及面很广泛，几乎渗透到每一个学科领域。安全科学是一门跨门类、跨学科、综合性很强，体系较完备的多学科、交叉科学。第页技术科学哲学基础科学安全哲学安全学安全工程学安全工程安全技术学安全社会学安全系统学安全人体学工程技术1.安全三要素--MET•M-人子系统•E-环境子系统•T-技术子系统•MT-人机子系统•ME-人环境子系统•ET-机环子系统•MET-人机环系统METMETMTETME吉林建筑工程学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）Chap.2安全科学基础理论2.1安全问题及安全科学的发展历程2.1.1安全问题安全是人类生存、生产、生活和发展过程中永恒的主题。随着科技与经济的迅猛发展，安全科学的日臻完善，安全工程类专业已成为高等学校重点建设的学科专业之一。（近两年来，西农林、建科大、长安大学相继开设安全工程本科专业）。20世纪人类经受的主要灾害重点体现在以下几个方面：a)工业、矿山灾害b)交通运输事故c)化学污染问题d)大气污染间题e)核灾害f)航天航空工业灾害2.1.2国内外安全科学的发展历程2.1.2.1国外安全科学发展历程2.1.2.2我国安全科学的发展历程我国新中国成立后的安全科学从学科建设角度来讲，大体可分为两个阶段：第一阶段，从建国初期到70年代末，劳动保护的行政管理和业务监督、监察都得到了较好的发展，从中央到地方以及各类企业都设立了专门机构并配备了相当数量的专职人员。这时期安全科学研究和专业人才的培养教育工作刚刚起步。第二阶段，即70年代末至今，劳动保护的行政管理和宣传教育工作得到加强。安全科学的发展从理论上讲大体分为三个阶段：经验型阶段（事后反馈决策型）事后预测型（预期控制型）综合系统论（综合对策型）2.2安全科学的哲学基础2.2.1安全与危险的统一性和矛盾性安全与危险在所要研究的系统中是一对矛盾，它们相伴存在。安全是相对的，危险是绝对的。安全的相对性表现在三个方面：首先，绝对安全的状态是不存在的，系统的安全是相对于危险而言的；其次，安全标准是相对于人的认识和社会经济的承受能力而言，抛开社会环境讨论安全是不现实的；再次，人的认识是无限发展的，对安全机理和运行机制的认识也在不断深化，即，安全对于人的认识而言具有相对性。第页吉林建筑工程学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）安全与危险是一对矛盾，它具有矛盾的所有特性。一方面，双方互相反对，互相排斥、互相否定，安全度越高危险势就越小，安全度越小危险势就越大；另一方面，安全与危险两者互相依存，共同处于一个统一体中，存在着向对方转化的趋势。安全与危险这对矛盾的运动、变化和发展，推动着安全科学的发展和人类安全意识的进一步提高。2.2.2安全科学的联系观和系统观2.2.3安全中的质变与量变哲学中的量变与质变，在安全科学中表现为流变与突变。安全科学的流变与突变现象普遍存在。（1）流变与突变的相对性（2）流变和突变的层次性（3）流变和突变的相互转化2.2.4安全问题的简单性和复杂性，精确性和模糊性2.2.5安全事件的必然性和偶然性2.3安全科学的数理基础2.3.1基本逻辑运算和逻辑函数（一）基本逻辑运算逻辑代数:又称布尔代数,英国数学家GeorgeBoole在19世纪中叶创立；是事故/件逻辑分析方法的理论基础及计算工具；它比普通代数简单,因为它的变量仅有0﹑1两个；变量0﹑1并不表示两个数值，而是表示两种不同的逻辑状态；如是与否，真与假,高与低,有与无,开与闭等；在逻辑代数中，最基本的逻辑有3种:与﹑或﹑非；用逻辑代数符号表示也称:与门，门，门；可以用一个表来表示Boole代数的基本逻辑运算。1.与运算，逻辑乘运算，逻辑乘:bazab)(2.或运算，逻辑加运算,逻辑加:bazba)(3.非运算，逻辑求反运算，逻辑非(否定):')(aaz各种符号所表示的函数关系及其含义，见表1。与运算——也叫逻辑乘运算，简称逻辑乘，表示输入变量为a、b时，输出baz，即决定事件z的条件a与b全部具备时，事件z才会发生，否则不会发生。第页吉林建筑工程学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）表1基本逻辑运算或运算——也叫逻辑加运算，简称逻辑加。表示输入变量为a、b时，输出baz，即决定事件z的条件a或b只要一个或两个全具备时z才会发生。当a与b都不具备时，z才不会发生。非运算——也叫逻辑求反运算，简称逻辑非(或逻辑否定)。表示输入变量为a时，输出)(_'aaz或，读作a非。即决定事件z的条件为a时，z与a相反，a存在z则不会发生，反之亦然。(二)逻辑变量与逻辑函数一般来讲，如果输入变量a,b,c…的取值确定之后，输出变量z的值也就确定了。那么，就称z是abc…的逻辑函数，并写成：z=F(abc…)在逻辑代数中，不管是变量还是函数，它们只有两个取值(0与1)。(三)真值表描述逻辑函数，各个变量取值组合和函数值对应关系的表格叫做真值表。表2-2逻辑基本函数真值表变量值函数与或非abcabca+b+cA′b′c′0000011100101110010011010110110010001011101010101100100111111000名称逻辑符号函数式含义与门z(ab)=ab1×1=11×0