淺談如何上好礦井火災學

何啟林

（安徽理工大學能源與安全學院 安徽·淮南 232001）

0 引言

礦井火災學對安全工程專業的學生來說是一門必修課、核心課，因其具有理論與實踐緊密結合的特點，偏向實際工程領域，因此對于大多數學生來說學習難度較大，知識點不易掌握。[1]在以往的教學過程中，學生時常感覺到學習的不夠透徹，沒有重點可循，學過的知識印象不深，容易忘記，在之后的實際應用中難以入手，無法系統的在實際中運用。針對上述情況，教師應在合理設計課堂教學模塊的基礎上，應進一步創新教學模式，采用課堂教學、實驗教學、實習教學、課程設計教學并用的一體化教學思路，在課堂教學中讓學生逐步掌握礦井火災學的一些基本理論和研究方法，在實驗教學、實習教學、設計教學的過程中引導學生如何去分析遇到的專業問題并運用自己的所學解決問題。下面就如何上好礦井火災學進行討論。

1 創新的課堂教學模式

一個新穎、合理的課堂教學模式要充分結合自身學校特色和優勢，因材施教，設定具有專業特色、學校特點的教學目標，制定可行的教學計劃，合理分配課時，培養高素質的創新型，應用型復合人才。礦井火災學的課堂教學內容應該順應時代發展的需求，著重考慮新工科的發展需要，結合國內外最新的火災科學技術，礦井開采技術、消防技術、監控與監測技術等研究成果和發展方向，對課程內容進行及時的更新、修正。教師在整個教學的過程中可以采取總分總式結構開展，首先可以為學生講授礦井火災學的發展背景和歷程，介紹礦井火災學在國內外的研究現狀以及在工程實際中的應用，突出礦井火災學在學科發展以及人類實際的生產生活中具有研究和學習的價值以及實地應用的前景，增加學生對課程的學習積極性和學習興趣。在課程內容安排上可以編排為基礎理論，工程原理，工程運用等模塊，教師在講授過程中要做到對知識點進行梳理，弄清主次，強調重點，合理分配教學時間。如在基礎理論部分，應著重強調礦井火災發生的機理、礦井火災的分類、礦井火災常發生的地點、礦井火災的危害以及如何有效的預防礦井火災等；介紹礦井火災預測系統如自然發火標志性氣體的探測原理，綜合氣體評價指標的原理及使用方法等；講解目前所使用的礦井火災監測系統，如煤礦火災光譜束管監測技術，分布式光纖測溫技術等；講解具有代表性的礦井火災事故，幫助學生掌握預防和控制火災發生的實際能力；教師要及時講解國內外礦井火災及其相關學科最前沿的技術和研究理論，使得學生能夠緊跟時代步伐，將最新的理論和技術應用到今后的實際工作中，同時也了解礦井火災學發展的方向和存在的問題，調動學生的科研積極性。

2 多媒體技術教學

多媒體教學作為一個現代科技的教學手段，能夠帶來豐富的圖文體驗，吸引學生的注意力、培養學習主動性、增強學生的學習效果。[2,3]多媒體技術的發展以及優異的表現，填補了在傳統教學中單單依靠教師板書和學生自身的想象力所所造成對知識掌握不透徹、易忘的不足，顯著增強學生的學習效果。例如教師在講解礦井火災危害性的時候，使用多媒體教學手段播放一些重特大事故發生現場視頻資料，讓學生更加直觀的感受到火災的危害性，為以后的教學工作打下基礎；在講解礦井火災報警系統時可以通過播放制作的動畫、視頻幫助學生理解記憶，為后續實習教學，課程設計教學埋下伏筆；在講解礦山火災數據監測和監控時可以通過現有的多媒體設備播放一些描述檢測系統動作原理的動圖或者視頻材料，讓學生能夠更加直觀的去了解整個系統的工作原理，在學生的大腦中建立報警系統應急處理的模型，奠定學生在走向工作崗位后具有熟練操作和設計這些常用的監測系統，消防報警系統的基礎和能力。

3 專業綜合實驗教學

通過專業綜合實驗教學可以向學生講授課程知識和基本實驗技能，也是教會學生如何分析問題并最終解決問題的一個重要途經，其核心目標就是要提升學生的綜合素質，培養綜合實踐運用能力。[4]教師在教學過程中不難發現，如果僅僅依靠口述，看視頻等被動式學習方式，學生在實際的運用過程中會出現不會運用所學知識的問題。如教師在講授火災基本原理、礦井火災自動報警系統等工作原理時，學生通過在課堂上展示的一些圖片，視頻的方式進行學習，然而在課程結束之后，卻有許多學生在現實工作和生活中無法區分這些報警裝置，不熟悉控制室的儀器設備，不知道在發生火情時應該采取的應急操作。這就說明了在教學過程中光有理論的教學模塊是遠遠達不到應有的學習效果，應該輔以實驗教學，通過模型去進一步幫助學生掌握實際的操作技能，培養實際的應急情況處置能力。

在引入專業綜合實驗教學的基礎上，教師應該提前布置試驗任務，讓學生先進行實驗報告預習部分和與實驗相關的一些前期準備工作，了解實驗的危險性，以及基本的操作流程。通過讓學生查找資料，閱讀文獻，產生疑問和設想，隨后帶著自己的問題和設想進行實驗的學習與操作。教師應該在實驗開始的時候，清晰的講解實驗的基本操作，提示如何安全規范的使用儀器設備，強調實驗室安全守則，教會學生如何保護自身安全。例如在安排煤低溫氧化測試實驗、煤燃燒實驗等一些實驗時，可以提供不同種類的實驗煤樣品給學生進行測試，讓學生獨立搜集處理實驗數據，分析樣品是由于自身所具有的什么性質而造成在燃燒效果上有明顯的差異。通過對實驗過程的獨立操作及實驗數據的自主分析，讓學生學會如何運用所學的知識去解釋礦井火災防治時可能出現的一些現象并提出預防和解決的措施，幫助學生養成透過現象追求本質的科研態度，啟發學生更深層次的思考，增強教學效果。

4 認識實習教學

認識實習教學是學生學習礦井火災學課程的一個重要環節。在認識實習教學過程中，教師可以將理論與實際很好的統籌起來，教會學生“學”與“用”的關系，培養學生的實踐創新能力，同時學生在實習過程中經歷，可以激發學生對以后所要從事工作的想象力和創新思維。[5]實習過程中教師應該布置相關實習任務，讓學生們帶著問題去實習，參觀企業現有的礦井火災防治系統的設計、運行、維護，讓學生結合自己前期的課堂學習、文獻規范閱讀，去了解并解釋一些火災現象出現的原因，提出基本的防治措施。通過以上環節的教學，學生應該熟練掌握一些在設計礦井火災防治系統時應該注意的規范要求和注意事項，并應用到課程設計教學環節中，做到真正的學以致用。在實習教學環節，教師應不局限于某一個工程領域的防滅火方向，應當放開視角，打開思路，多角度、多層次的去挑選一些實習地點，制定不同的實習規劃和要求，帶領同學們去參觀各種不同類型的火災防治系統，拓展學生知識面。教師在選擇實習地點時應該不僅僅只關注單一的防滅火領域，需要結合學院特色，學生培養的方向，多目的性的去關注其他一些有迫切需要的工程領域的火災防治如建筑、消防、石油化工企業等，組織學生對這一類的企業場所進行參觀學習時，教師應當積極聯系當地的一些消防機構和消防技術單位，參觀體驗消防工作，拓展學生的知識面，熟悉防滅火設備，學習更多的防滅火方法，以適應未來工作中可能遇到的多種情況。[6]

5 課程設計教學

結合以往的教學情況來看，教師可以在課程設計教學模塊中，提出多個題目，例如某煤礦的礦井火災自動報警裝置的設計，讓學生查閱資料并結合課堂所學，實驗所學，實習所學去進行綜合性的設計，并在最后的公開答辯環節，講述自己設計項目的目的、原理、依據，和最終得到的設計結果。其余學生可在課堂上公開提問，詢問與該設計相關的設計內容，討論實驗思路。最終教師進行答辯評價，給出建議。讓學生通過親身經歷的形式去吸收和課程相關的知識。通過這樣一個例題的設計可以很好的檢驗學生是否掌握了礦井火災防治系統的一些基本原理和設計要求，同時通過實例設計的形式進一步促進了學生將在課堂上掌握的基礎理論知識，實驗所得數據以及認識實習所了解的行業的基本規范進行一個系統的梳理和檢驗，提高教學效率，實現從聽，看，做三方位立體化教學模式，培養學生的綜合實踐創新能力。[7-8]

總之，要上好礦井火災學這門課程，教師要從專業發展，學生教育，社會需求等多方面綜合考慮，設計新穎的課堂教學模式，采用多重教學手段，例如多媒體技術教學、專業綜合實驗教學、現場認識實習教學、課程設計教學等。通過采取不同的教學模式讓學生在基礎理論學習，實驗研究探索，工程實際運用等方面進行充分的學習和探索，鍛煉學生在專業領域的實際運用能力，搭建科學研究和工程實際教學相結合的實驗研究平臺，為學生以后繼續深造或從事相關技術工作奠定堅實的基礎，最終實現培養社會所需要的，理論水平高、實踐創新能力強的新時代科研和技術人員。