信息化教學(xué)在消防系統(tǒng)工程中的應(yīng)用

陳虹燕 任國(guó)興 王燦 徐昕

[摘? ? ? ? ? ?要]? 信息化教育是國(guó)家教育改革發(fā)展的重要途徑，在近十年的發(fā)展歷程中，技術(shù)革新、教育教學(xué)形式豐富多樣，對(duì)教育產(chǎn)生了不可逆轉(zhuǎn)的深遠(yuǎn)影響。把信息化教育時(shí)代下的新思想融入職業(yè)教育，為職業(yè)教育技能訓(xùn)練開(kāi)辟嶄新的教學(xué)途徑刻不容緩。消防系統(tǒng)工程的教學(xué)尤為適用以虛擬仿真技術(shù)解決系統(tǒng)龐大復(fù)雜、操作影響因素多、實(shí)際教學(xué)難實(shí)施的問(wèn)題，契合職業(yè)教育信息化的改革思路，因此信息化教學(xué)在消防系統(tǒng)工程教學(xué)中的應(yīng)用具有一定的研究意義和現(xiàn)實(shí)意義。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 信息化;消防;消防系統(tǒng)工程;職業(yè)教育

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2018）35-0110-02

消防系統(tǒng)在建筑投入使用過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。它的正常運(yùn)行能夠保障企事業(yè)單位的建構(gòu)筑物、內(nèi)部設(shè)備設(shè)施、公共財(cái)物、人員安全有效可靠。消防系統(tǒng)工程從預(yù)防及應(yīng)對(duì)火災(zāi)發(fā)生的角度，以最大限度的保護(hù)建筑免受或降低損壞為目的，以系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，結(jié)合科學(xué)的方法論，研究建構(gòu)筑物防滅火的綜合性科學(xué)。該課程要求學(xué)生能夠依據(jù)情境操控消防設(shè)施和進(jìn)行消防設(shè)施的日常維保。而該課程涉及的消防設(shè)施多而復(fù)雜，無(wú)法在短期尋求一個(gè)合適的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，若要新建涵蓋所有消防設(shè)施的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，造價(jià)較高且還需進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，工程量大，實(shí)現(xiàn)有一定難度。

將信息化技術(shù)融入消防安全課程將大大提高課堂學(xué)習(xí)效率。信息化教學(xué)能夠依據(jù)課程定制設(shè)施設(shè)備模型，運(yùn)用程序編制出為學(xué)生量身打造的練習(xí)及考試模式，無(wú)論從感官認(rèn)知還是原理學(xué)習(xí)，再到操作練習(xí)，輔以半實(shí)物仿真操作，讓學(xué)生體驗(yàn)在學(xué)中做，在做中學(xué)。

就往屆學(xué)生的學(xué)習(xí)效果來(lái)看，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式是提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，因此，對(duì)課程需做如下探索。

一、課程定制

（一）教材研析

消防類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)教材通常以較多的文字配以圖解，生硬的描述系統(tǒng)工作流程及設(shè)備原理，配以教師的形象而生動(dòng)的講解，使學(xué)生通過(guò)文字信息的載入構(gòu)建抽象的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)畫(huà)面，形成思維碰撞，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

這使得抽象思維能力強(qiáng)的學(xué)生能夠較快掌握，而其他學(xué)生掌握的程度和效果很難判斷，或者由于某一點(diǎn)的思維“阻塞”造成后續(xù)內(nèi)容無(wú)法理解，學(xué)習(xí)水平參差不齊，偏離培養(yǎng)目標(biāo)，達(dá)不到學(xué)以致用的目的。

（二）課程設(shè)計(jì)

為了解決傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生對(duì)此類(lèi)龐雜系統(tǒng)掌握能力差的現(xiàn)狀，盡可能讓學(xué)生多去操作與體驗(yàn)，達(dá)到理論指導(dǎo)實(shí)踐的目的，每個(gè)學(xué)生重新構(gòu)建自己對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知，對(duì)課程設(shè)計(jì)如下。

1.開(kāi)發(fā)制作與課程相匹配的學(xué)習(xí)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息化教學(xué)

教師本著依據(jù)國(guó)家規(guī)劃教材，遵循行業(yè)規(guī)范，貼近領(lǐng)域前沿，開(kāi)發(fā)利于學(xué)生接受，實(shí)現(xiàn)過(guò)程考核的集教學(xué)、實(shí)踐于一體的智能化自適應(yīng)教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生在該平臺(tái)中學(xué)習(xí)，可以根據(jù)自己課前的預(yù)習(xí)在課上重點(diǎn)解決自己的難點(diǎn)問(wèn)題，各取所需，進(jìn)行針對(duì)性學(xué)習(xí)。此外，課前教師給予學(xué)生學(xué)習(xí)平臺(tái)操作說(shuō)明的微視頻，自學(xué)平臺(tái)使用方法，熟悉教學(xué)平臺(tái)，省略平臺(tái)應(yīng)用講解環(huán)節(jié)。

2.發(fā)布導(dǎo)學(xué)案或任務(wù)書(shū)，指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，掌握章節(jié)的基礎(chǔ)知識(shí)

可以通過(guò)教材自學(xué)、網(wǎng)絡(luò)資源搜索對(duì)課程內(nèi)容有先期了解。同時(shí)，自學(xué)能力強(qiáng)的同學(xué)還可以深入研究教學(xué)難點(diǎn)。

3.課堂鞏固、探知與體驗(yàn)

課堂學(xué)生以小組為單位依據(jù)平臺(tái)提示由淺入深，進(jìn)行知識(shí)鞏固、原理感知、操控體驗(yàn)，并完成對(duì)應(yīng)部分的考核，由平臺(tái)統(tǒng)計(jì)成績(jī)并匯總提交至教師端，完成教師對(duì)每個(gè)學(xué)生的課堂掌控。

4.過(guò)程考核，動(dòng)態(tài)掌握

依據(jù)軟件匯總的成績(jī)與在線式的課前預(yù)習(xí)和課后鞏固，完成本次課程的考核，教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，做好下一階段課程設(shè)計(jì)與調(diào)整。

（三）確定教法與學(xué)法

信息化教學(xué)體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思想，因此由課前、課中、課后，采用引導(dǎo)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)、情景教學(xué)法，學(xué)生充分利用平臺(tái)自主探究、小組協(xié)作，通過(guò)平臺(tái)中的情境提示，在完成任務(wù)的同時(shí)，體驗(yàn)實(shí)踐情境、感悟問(wèn)題，糾正錯(cuò)誤。

二、信息化教學(xué)平臺(tái)制作

（一）建立模型

模型的建立是制作信息化教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)內(nèi)容，涉及到講解內(nèi)容涵蓋的所有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)目標(biāo)。以全淹沒(méi)式二氧化碳滅火系統(tǒng)為例，該消防系統(tǒng)涉及的每一個(gè)零部件（包括重要構(gòu)件的內(nèi)部構(gòu)造）、實(shí)景空間、操作者、參與者、二氧化碳的流向及流經(jīng)路徑、電路傳遞路徑、信號(hào)反饋過(guò)程、火災(zāi)發(fā)展及熄滅過(guò)程等都要事先構(gòu)思并使用Maya軟件制作模型，讓用戶(hù)身臨其境，在課程定制的基礎(chǔ)上，理論聯(lián)系實(shí)際。

建模后的關(guān)鍵設(shè)備設(shè)施

（二）思路確定

在建模的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)什么樣的軟件功能是核心，這需要軟件創(chuàng)作者總攬全局、深思熟慮，制作出源于教材而高于教材，能夠因材施教而又可以讓學(xué)習(xí)者各取所需的學(xué)習(xí)型平臺(tái)。通過(guò)研究、實(shí)踐與修改，最終確定軟件的三大功能，即認(rèn)知功能、教學(xué)功能、考核功能。

認(rèn)知功能：開(kāi)發(fā)平臺(tái)游覽模式，學(xué)習(xí)者參觀作業(yè)環(huán)境的同時(shí)，進(jìn)行設(shè)備設(shè)施的認(rèn)知，不但感官印象深刻，而且可以根據(jù)自身知識(shí)薄弱點(diǎn)有針對(duì)性地學(xué)習(xí)。

教學(xué)功能：開(kāi)發(fā)平臺(tái)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備工作原理動(dòng)態(tài)實(shí)景教學(xué)和實(shí)訓(xùn)操作，突破教學(xué)重難點(diǎn)。該功能實(shí)現(xiàn)原理描述配合實(shí)景動(dòng)態(tài)演示，把抽象難懂的文字描述轉(zhuǎn)換成形象生動(dòng)的可運(yùn)行系統(tǒng)，在觀看設(shè)備運(yùn)行的全過(guò)程而又不會(huì)錯(cuò)過(guò)操作過(guò)程的細(xì)微之處。把龐大的空間、復(fù)雜運(yùn)轉(zhuǎn)投放至屏幕，有效解決了無(wú)法直觀學(xué)習(xí)系統(tǒng)信號(hào)和介質(zhì)二氧化碳流向的問(wèn)題;實(shí)訓(xùn)操作可體驗(yàn)安全管理人員對(duì)滅火系統(tǒng)的控制。以特殊情況火災(zāi)報(bào)警控制器故障為例：選擇正確合理的控制方式后點(diǎn)擊設(shè)備觸發(fā)啟動(dòng)系統(tǒng)，操作錯(cuò)誤軟件提示，操作無(wú)法繼續(xù)，操作正確系統(tǒng)順利運(yùn)行。

考核功能：開(kāi)發(fā)軟件考核模式，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)效果掌控。考核為過(guò)程考核，分為認(rèn)知考核、原理考核和實(shí)訓(xùn)考核三塊，滿足不同學(xué)習(xí)進(jìn)度的效果反饋，便于統(tǒng)計(jì)和成績(jī)管理。

（三）程序編制與平臺(tái)測(cè)試

在清晰思路的指引下，如何讓單一的模型動(dòng)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的功能？

我們采用VisualBasic編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)程序，實(shí)現(xiàn)軟件功能。完成程序開(kāi)發(fā)后，平臺(tái)經(jīng)多次測(cè)試，能夠穩(wěn)定精確地完成指令，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)目標(biāo)，實(shí)施平臺(tái)教學(xué)。

（四）半實(shí)物仿真制作

為了更好地突出體驗(yàn)式教學(xué)，制作軟件外接設(shè)備設(shè)施，這里的外接設(shè)備為崗位主要接觸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)半實(shí)物仿真實(shí)際操作，在現(xiàn)有條件下，我們制作操作臺(tái)和閥門(mén)可控展板，用于實(shí)訓(xùn)教學(xué)及操作考核。

三、課程實(shí)施與課程效果

（一）課程實(shí)施

1.教學(xué)環(huán)境：課程實(shí)施以智慧教室為教學(xué)環(huán)境，主要采用的教具有PC機(jī)、觸屏一體機(jī)、自主研發(fā)半實(shí)物仿真設(shè)備。

2.教學(xué)方法與考核方式：對(duì)于安全類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)實(shí)施平臺(tái)教學(xué)能夠預(yù)設(shè)學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡，把握課堂學(xué)習(xí)進(jìn)度與氛圍，通過(guò)平臺(tái)反饋的考核成績(jī)能夠掌握學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果。

3.學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生可以全程人機(jī)交互，互不影響，根據(jù)設(shè)定的學(xué)習(xí)任務(wù)有步驟地依托PC機(jī)進(jìn)行自主學(xué)習(xí);在掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理的基礎(chǔ)上，依托觸屏一體機(jī)小組討論，探究結(jié)果;實(shí)訓(xùn)階段可先在PC機(jī)模擬訓(xùn)練考核通過(guò)后，進(jìn)入半實(shí)物仿真操作，體驗(yàn)實(shí)操。

（二）效果反饋

利用平臺(tái)三種模式開(kāi)展教學(xué)，游覽模式提高學(xué)生對(duì)設(shè)備的認(rèn)知能力;教學(xué)模式加強(qiáng)學(xué)生對(duì)工作原理理解能力與實(shí)訓(xùn)操作能力;考核模式即時(shí)反饋學(xué)生對(duì)理論知識(shí)、操作技能的掌握情況。半實(shí)物仿真培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，實(shí)現(xiàn)操控體驗(yàn)。控制方式選擇交互模塊加速學(xué)生明確系統(tǒng)的正確控制。

利用教學(xué)資源展開(kāi)多樣化、過(guò)程性評(píng)價(jià)。每個(gè)教學(xué)任務(wù)實(shí)施環(huán)節(jié)都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的考核模塊，各模塊的在線測(cè)試情況綜合出總體評(píng)價(jià);軟件評(píng)價(jià)、小組互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)從多角度反映學(xué)生對(duì)知識(shí)、技能掌握的程度，有效地幫助學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固。

此次信息化教學(xué)在消防系統(tǒng)工程中的案例研究結(jié)果表明，信息化教學(xué)提升了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，從學(xué)生的反饋看出學(xué)習(xí)效率比傳統(tǒng)教學(xué)高出很多，且從學(xué)生對(duì)課程模式的喜愛(ài)程度上可看出信息化教學(xué)更勝一籌。

信息化教學(xué)在消防系統(tǒng)工程中的應(yīng)用效果無(wú)可替代，不僅能給學(xué)生提供生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境、激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛能，還能將抽象理論形象化、快速提升學(xué)習(xí)效率，從過(guò)程考核的成績(jī)來(lái)看，掌握牢固，且信息化教學(xué)軟件便于復(fù)習(xí)，可以反復(fù)利用。

信息化教學(xué)已將成為教學(xué)的主流模式，這要求專(zhuān)業(yè)教師在具備扎實(shí)基本功的基礎(chǔ)上剖析教材，為課程定制出合理的信息化教學(xué)資源。另外信息化軟件、資源建設(shè)成本較高，國(guó)家應(yīng)大力倡導(dǎo)教育服務(wù)行業(yè)低成本，校企合作項(xiàng)目指標(biāo)化，并給予優(yōu)惠政策，這將促進(jìn)信息化教育教學(xué)的穩(wěn)定長(zhǎng)久發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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