《产品安全工程与案例分析》 (教案大纲)

《产品安全工程与案例分析》课程教学大纲1.课程基本信息课程中文名称：产品安全工程与案例分析课程类别：专业课学时/学分：32学时考核性质：考试课适用专业：安全工程，应急技术先修课程：安全工程，应急管理2.课程简介及教学目的本课程是安全科学与工程的专业课程之一，本课程主要介绍国内外产品风险评估的基本理论、发展现状和具体的案例应用，特别是国内外目前应用于产品安全的风险矩阵理论、模糊综合评价理论、四步法暴露评估理论等在实际案例中的应用，结合目前国内相关最新科研成果进行全面系统的产品风险评估理论与应用介绍。学生通过该课程的学习，掌握产品安全学的基本理论、基础知识和技能；锻炼运用所学理论知识去分析问题、解决问题能力；同时通过课程实验，提高学生的实验技能；通过综合训练培养学生的分析能力、表达能力；掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取人机学信息的基本方法；培养学生自主学习和终身学习的意识。3.课程教学内容及学时分配教学内容学时第1章引言产品安全工程的背景和意义（全球及国内安全形势、意义）产品安全学的兴起与发展（核心概念、国内外发展现状）产品安全与风险评估（风险评估在安全领域应用现状、产品与产品不安全因素、产品的风险评估）本教材的结构和内容4第2章风险评估的基本理论1.风险评估基本概念（风险与安全、风险与危险、风险评估）

2.风险评估的基本原理（事故致因理论、风险评估原理、风险评估模型）

3.风险评估方法（方法的选择原则、方法分类、综合的风险评估方法）4.产品风险评估（产品的伤害模式、不同伤害模式的风险评估）4第3章风险评估前沿方法1.动态风险评估（定义、原理、优势、应用案例、技术实现）

2.半定量HAZOP方法（定义、原理、优势、应用案例、技术实现）

3.工业4.0中的风险评估（定义、原理、优势、应用案例、技术实现）

4.机器学习和人工智能（定义、原理、优势、应用案例、技术实现）8第4章产品直接伤害的风险评估1.产品伤害（危险分类、伤害模式）

2.风险评估特征3.风险评估过程（计划阶段、调查与信息收集、认定与信息处理、确定评估方法、定性、定量评价、处理措施及建议、编制产品缺陷风险评估报告）4.直接伤害的风险评估方法（FMEA方法、风险矩阵方法、诺模图方法、产品风险评估方法案例验证）6第5章产品间接伤害的风险评估1.概述（化学物质毒性及安全阈值常用指标、对人体有毒有害的化学物质、间接伤害的特点）

2.间接伤害的风险评估方法（风险评估程序、危险识别、剂量一反应评估、暴露评估、暴露浓度项计算）6第6章应用案例纺织品间接伤害的风险评价（暴露量计算模型、模型的计算机程序化）儿童玩具中重金属铅的评估模型（铅暴露评估模型、模型的建立）欧盟儿童玩具风险评估方法（RAPEX法、诺模图法）2机动2合计324.课程教学内容4.1引言1）主要教学内容围绕产品安全的基础展开，首先对比分析国外与国内产品安全状况，包括不同国家/地区典型产品安全事件、监管体系差异及行业发展痛点，进而阐述产品安全工程在保障消费者权益、规范市场秩序及推动产业升级中的核心意义；明确产品与产品安全的核心概念，系统梳理欧盟、日本及我国在产品安全学领域的研究历程、关键成果与政策导向，展现学科国际发展脉络与国内研究特色；介绍风险评估在安全领域的应用场景与发展现状，识别产品及产品不安全因素的类型与成因，初步构建产品风险评估的基本框架，为后续章节奠定理论基础。2）知识点要求了解：国外产品安全监管体系的典型模式、国内产品安全领域的重大事件与政策、风险评估在工业安全等领域的应用案例。​理解：产品与产品安全的内涵及边界、不同国家产品安全学研究差异的成因（如技术水平、消费需求、政策环境）、产品不安全因素（设计缺陷、生产工艺问题、使用不当等）与风险的关联逻辑。​掌握：产品安全工程的核心价值与学科定位、产品风险评估的基本概念与核心要素（风险识别、风险分析、风险评价），能够初步判断常见产品的潜在安全风险类型。4.2风险评估的基本理论1）主要教学内容聚焦风险评估的理论基础，辨析风险与安全、风险与危险的区别与联系，明确风险评估的定义、目标与核心要素；系统讲解事故致因理论（如事故因果连锁理论、能量意外释放理论、系统安全理论），阐述风险评估的核心原理，并介绍常见风险评估模型的构建逻辑与适用场景；提出风险评估方法的选择原则，按评估精度分类介绍定性、定量及半定量方法，同时讲解综合风险评估方法的整合思路与应用优势；最后结合产品特性，分析机械伤害、电气伤害、化学伤害等典型产品伤害模式，针对性介绍不同伤害模式的风险评估要点与流程。2）知识点要求了解：事故致因理论的发展历程、常见风险评估方法的应用场景差异、产品伤害模式的分类依据与典型案例。​理解：风险、安全、危险的辩证关系、事故致因理论对风险评估的指导意义、不同风险评估模型的假设条件与局限性。​掌握：风险评估的核心原理与实施逻辑、风险评估方法的选择流程、典型产品伤害模式的风险评估步骤，能够运用基础评估方法对简单产品风险进行分析。4.3风险评估前沿方法1）主要教学内容聚焦风险评估领域的新兴技术与方法，按“定义-原理-优势-应用案例-技术实现”的逻辑，分别介绍四类前沿方法：说明其区别于传统静态评估的实时性特征，讲解基于实时数据采集与动态模型更新的核心原理，对比分析其在风险预警中的优势，结合案例阐述传感器技术、数据传输技术的实现路径；明确其在传统HAZOP基础上的量化改进，解析偏差识别、风险等级量化的原理，说明其兼顾精度与效率的优势，通过化工工艺评估案例展示应用过程，介绍相关分析工具与软件的技术实现；定义智能化环境下风险评估的新内涵，讲解基于物联网、大数据的评估原理；介绍机器学习与人工智能在风险评估中的应用形式，解析数据训练、模型优化的核心原理，通过产品故障预测、风险等级自动分类等案例，说明算法选择、数据预处理的技术实现要点。2）知识点要求了解：四类前沿方法的技术背景、典型应用领域、核心技术组件的功能。​理解：前沿方法与传统方法的本质差异、核心原理、技术实现中的关键约束。​掌握：四类前沿方法的核心优势与适用场景、典型应用案例的评估、技术实现的核心步骤，能够识别前沿方法在实际应用中的关键技术。4.4产品直接伤害的风险评估1）主要教学内容聚焦产品直接伤害的风险评估，按危险来源对产品伤害进行分类，明确各类伤害的伤害模式及典型产品场景；分析直接伤害发生即时性、后果直观性、因果关系明确的特点，对比其与间接伤害评估的差异；计划阶段明确评估目标与范围，调查阶段开展产品缺陷调研与信息收集，认定阶段进行产品缺陷识别与数据处理，选择阶段匹配适配评估方法，评价阶段开展定性/定量分析，措施阶段提出缺陷整改建议，报告阶段编制规范的风险评估报告；重点介绍FMEA方法、风险矩阵方法、诺模图方法的操作步骤与计算逻辑，结合具体产品案例进行方法验证，展示评估结果。2）知识点要求了解：产品直接伤害的分类依据与典型案例、风险评估报告的基本结构与编制规范、FMEA、风险矩阵等方法的应用场景差异。​理解：产品直接伤害的风险评估特征、评估过程各阶段的逻辑关联、不同评估方法的计算差异。​掌握：产品直接伤害的分类与伤害模式识别方法、直接伤害风险评估的完整流程、FMEA、风险矩阵、诺模图方法的操作步骤，能够运用这些方法对简单产品的直接伤害风险进行评估，并形成初步评估结论。4.5产品间接伤害的风险评估1）主要教学内容聚焦产品间接伤害的风险评估，介绍化学物质毒性的常用指标及安全阈值的设定逻辑，列举对人体有毒有害的典型化学物质及其来源，分析间接伤害暴露长期性、后果潜伏性、因果关系复杂的核心特点按标准评估程序展开：危险识别阶段明确产品中潜在有毒有害物质的种类与存在形式，剂量-反应评估阶段分析化学物质剂量与健康效应的关系，暴露评估阶段计算人体实际接触化学物质的剂量，并详细讲解暴露浓度项的计算方法，最终通过风险表征综合判断风险等级。2）知识点要求了解：化学物质毒性指标的定义、常见有毒有害化学物质的来源与危害、间接伤害风险评估的标准程序框架。​理解：安全阈值的设定依据、间接伤害特点对评估流程的影响、剂量-反应关系的核心逻辑、暴露浓度项计算的参数意义。​掌握层面：化学物质毒性及安全阈值常用指标的解读方法、间接伤害风险评估的标准程序、暴露浓度项的计算步骤，能够对产品中的化学物质间接伤害风险进行初步评估。4.6应用案例1）主要教学内容通过三个典型案例，实现理论-实践的闭环。聚焦纺织品中残留化学物质的间接伤害，讲解暴露量计算模型的构建思路，并介绍模型的计算机程序化实现；针对儿童玩具中铅的潜在危害，构建铅暴露评估模型，详细说明模型的建立步骤；介绍欧盟在儿童玩具安全领域的两种核心评估方法，RAPEX法与诺模图法，解析两种方法的操作流程、核心指标与应用场景，对比其与国内评估方法的差异，为跨区域产品安全合规提供参考。2）知识点要求了解：纺织品间接伤害的主要来源、儿童玩具中铅的危害途径、欧盟RAPEX系统的运作机制。​理解：纺织品暴露量计算模型的构建逻辑、儿童玩具铅评估模型的参数意义、RAPEX法与诺模图法的互补关系。​掌握：纺织品暴露量计算模型的核心公式与参数代入方法、儿童玩具铅评估模型的建立步骤、RAPEX法与诺模图法的操作要点，能够借鉴案例思路，对同类产品的风险进行评估。5.课程与毕业要求达成途径掌握解决复杂安全工程问题所需专业知识。产品安全工程是安全工程专业的专业课，通过课程的学习，使学生掌握产品安全与风险分析特性，应用产品安全工程学的基本原理和方法，从风险评估中中找寻预防事故，提高产品质量安全保障的方法，进而保证产品使用过程中的安全。能够应用工程科学的基本原理，识别、表达、分析复杂安全工程问题，以获得有效结论。通过课堂讨论和案例讲解，以及综合训练项目，培养学生运用产品安全工程学基本理论知识去分析问题和解决问题的能力，学生在学习和训练中能够对产品在产品安全风险评估模型设计上存在的优缺点进行分析，最终达到能够熟练运用风险评估的方法解决产品质量缺陷所导致的安全问题。6.课程的考核、目标达成度评价方法与改进措施6.1课程考核考核性质：考试课。由平时表现成绩（出勤、课堂讨论等）、作业成绩、综合测试成绩等组成。课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握情况和应用能力为重点内容，包括平时考核和期末考核两部分。(1)平时成绩由作业、出勤、课堂表现、测验四部分组成。(2)期末考核方式采用开卷或闭卷考试的形式，考核内容覆盖所有课程目标。平时成绩、期末成绩、总评成绩均采用百分制，在总评成绩中，平时成绩和期末成绩所占权重分别为0.3和0.7，各考核环节所占分值、比例也可以根据教学安排进行调整。考核方式及对应的课程目标课程成绩构成考核目标考核/及比例环节分值平时成绩100分，占总评成绩的比例为0.3作业出勤课堂表现测验100平时成绩的构成比例：作业20%、出勤20%、课堂表现10%、测验50%作业主要考核学生对每章节知识点的理解和掌握程度，共布置2次，占平时成绩的20%；出勤占平时成绩的20%；课堂表现考核学生的听课状态，口头表达能力，占平时成绩的10%，测验主要考查学生阶段掌握知识情况，占平时成绩的50%。期末考试100分，占总评成绩的比例为0.7开卷考试100（1）卷面成绩100分，以卷面乘以其在总评成绩中所占的比例0.7计入课程总评成绩。（2）考核内容覆盖所有课程目标，考试题型可为：选择题、判断题、简答题、案例分析题等。6.2目标达成度评价方法课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价。课程目标评价内容及符号意义说明如下：字母A、B分别表示学生平时成绩和期末成绩的实际平均得分：其中A=A1+A2，A1、A2分别为平时成绩中对应课程目标1-2的内容得分；B=B1+B2，B1、B2分别为期末成绩中对应课程目标1-2的内容得分。平时成绩和期末成绩在各课程目标中分值分配及如下表。各项成绩目标分值及学生平均得分分配表课程目标平时成绩期末成绩目标分值学生平均得分目标分值学生平均得分课程目标130A130B1课程目标270A270B2总分100A100B课程目标达成度评价值计算具体说明如下。课程目标达成度评价表课程目标毕业要求指标点考核环节目标分值学生平均得分各课程目标达成度计算示例课程目标1毕业要求3-1毕业要求6-3平时成绩130A1(0.3A1+0.7B1)/30（目标分值加权）期末成绩130B1课程目标2平时成绩270A2(0.3A2+0.7B2)/70（目标分值加权）期末成绩270B2课程总体目标总评成绩1000.3A+0.7B(0.3A+0.7B)/1006.3评价结果使用1．课程评价周期为每年评价一次，设置达成度目标值为0.70，采用成绩分析法进行评价，评价结果用于持续改进。2．持续改进机制（1）建立持续改进制度成立课程持续改进组，由课程负责人组织执行并监督持续改进过程，