路長 段征 王健

摘 要 在分析討論國內開設消防工程專業的高校課程教學內容與體系的基礎上,根據新形勢下教育體系對高等教育的要求,結合本專業教學方面存在的問題,對課程理論的規范,實踐能力的培養,軟件教學的增強,實驗教學的改良與教學模式的優化五個方面提出了針對教學體系的具體改革措施,不但有利于滿足學生不同的發展需求,而且提高消防工程專業人才的專業素養提出了借鑒。
關鍵詞 消防工程;新形勢;教學體系;教學改革
中圖分類號:G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.32.018
Research on the Reform of the Teaching System of Fire Engineering
Specialty under the New Situation
LU Chang, DUAN Zheng, WANG Jian
(College of Safety Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, Henan 454003)
Abstract On the basis of analyzing and discussing the teaching content and system of domestic colleges and universities offering fire engineering majors, according to the requirements of the education system for higher education under the new situation, combined with the existing problems in the teaching of this major, the standard of curriculum theory and the cultivation of practical ability, enhancement of software teaching, improvement of experimental teaching, and optimization of teaching mode. It proposes specific reform measures for the teaching system in five aspects, which not only help meet the different development needs of students, but also improve the professional quality of fire engineering professionals.
Keywords fire engineering; new situation; teaching system; teaching reform
引言
目前,隨著我國經濟發展已經進入“快車道”,生產力水平與科技水平大大提高,建筑的類別也隨之增多,國內高層建筑的數量也在不斷增加,與此同時,傳統和非傳統消防安全問題呈現出了互相雜糅的趨勢,消防問題同樣也面臨著新的挑戰:[1]火災發生率近年來未曾出現下降的趨勢,惡性火災與爆炸事故同樣時有發生。
近年來,數起重大與特別重大火災與爆炸事故在社會中引起了廣泛關注:2010年11月15日,上海市靜安區的某教師公寓發生大火,造成58人遇難,70人受傷;2014年8月2日,江蘇省昆山市某金屬制品加工廠鋁粉爆炸事故,造成75人死亡,185人受傷,2015年8月12日,天津市濱海新區發生爆炸事故,造成165人死亡,8人失蹤,798人受傷;2020年3月30日,四川省西昌市瀘山發生森林火災,造成19人死亡。
重大與特別重大火災爆炸事故不但會造成巨大的生命財產損失,還會在廣大人民群眾中引起不必要的恐慌。這不僅對消防工程專業人才的數量提出了更高的需求,而且對消防工程人才培養質量提出了更高的要求,因此,對現有消防工程專業的教學體系進行改革便顯得十分重要,而培養實用型人才也是在新的教育環境下所要面臨的最大問題之一。
1 消防工程教學狀況與分析
自1950年以來,大量學者開始對火災的發展規律進行深入的探討,火災模塊理論的提出與《火災動力學》的發布也為火災研究理論的發展注入強大的推動力。由此,形成了一門探究火災發展規律、研究火災預防理論和控制技術的綜合性學科——消防工程。[2]
培養消防工程專業人才的目的是為了預防火災與爆炸事故的發生以及消除火災與爆炸事故的危害,消防工程作為一門所涉及專業領域極廣的學科,不僅要求掌握化學、理論力學、材料力學、工程熱力學、傳熱學與燃燒學等自然科學的內容,還需要了解法學、心理學、鑒定學與統籌學等社會科學的內容。
消防安全是國家總體安全的關鍵一環,是國家實現兩個一百年目標的重要保障。國家和社會對生命財產安全的要求以及對新型消防技術的期望,對消防工程人才提出了更高的專業要求。因此,在新的形勢下迫切需要培養一批實用創新型的專業人才作為支撐,這也就要求高校對現有專業教學體系進行改革。
1.1 消防工程本科課程設置狀況與分析
1985年,中國人民武裝警察部隊職業技術學院(現中國人民武裝警察部隊學院)成為中國第一所開設消防工程專業的高校,1998年,教育部印發相關文件,允許地方高校開設消防工程相關專業。[3]此后,越來越多的高校開始建設消防工程專業學科。截至2020年底,我國開設消防工程的院校共有20余所。表1為5所具有代表性的高校開設課程的具體情況。
對比各所高校消防工程專業本科開設的課程,存在以下特征:一是因各個高校人才培養方案不同,所開設課程側重點也不同,所跨的學科領域同樣存在著差異;二是所授科目數量差異較大,至今仍未制定一套較為統一的專業培養方案;三是存在同一科目,名稱卻不統一的情況,如:建筑設計防火原理與建筑防火工程等;四是各所高校的理論科目過多,實踐科目與相關實驗項目較少;五是教材更新速度較慢,使用舊版教材的高校數目不在少數,且與計算機技術的結合較少,無法適應新時代科技的發展趨勢。
顯然,消防工程科目體系的不規范性與落后性趨勢將會影響到消防專業人才的培養,無法向社會輸送合格的專業人才。
1.2 消防工程授課模式狀況與分析
現階段消防工程的課堂教學主要以PPT教學為主,甚至存在部分教師過度依賴PPT講稿和照本宣科的現象,沒有根據新的形勢對PPT進行修改,形成了教學內容陳舊的狀況。并且教師在授課過程中,同時存在與學生互動較少的現象,部分教師不注重課堂中與學生的交流與討論,造成學生對知識內容認識與理解不透徹的狀況。并且課程作業的形式主要為書面作業,探索性、開放性與思考性作業較少。大多數學生也因此形成了“應試”思維,學習課堂內容,完成課程作業主要目的是為了應對課程考試,沒有養成積極思考探索的好習慣,也沒有從根本上理解課程的內容與認識到課程內容的重要性。
2 新形勢下消防工程教學體系改革
依據現階段高校消防工程專業課程所存在的一些不足,在新的教育形勢下,以培養創新實用型人才為培養目標,對消防工程課程結構以及實踐創新能力的培養等方面提出具體的改革措施。
2.1 規范課程體系
針對課程科目名稱不一致的問題,行業內專家學者以及教材的編著人員應結合國內外最新的消防安全專業規程,出版規范化的教材,并在開設消防工程專業的高校內推廣,以形成規范化的課程體系。
針對授課知識內容存在落后性的問題,授課教師應根據行業內的最新發展情況以及學術的前沿發展,結合國內外的相關實例,對課程中的內容進行更新,同時將以上內容制作為相關的電子文稿,方便學生進行相關回顧。例如建筑防火工程這門課程,作為一門重要性極高的專業必修課,可以加入一些與大數據和人工智能相關的性能化防火有關的內容。目前進行建筑防火的模式主要是規范式的防火設計,其靈活性與針對性不強,性能化防火策略則可以更有效地保證消防安全,避免消防安全事故的發生。新型防火理念的傳授與應用,也是新形勢下的實用創新型人才必須具備的專業能力,擁有這項能力才能跟上時代發展的腳步,才能在工作崗位上實現自己的價值。
2.2 增加實踐內容
消防工程是對專業性和實踐性要求極高的專業,而不同院校實踐教學課程的數量差異較大,且多數院校實踐教學內容含量較少,理論教學容量較大。[4]為了培養學生的專業實踐能力,就必須在專業培養計劃中的增加實踐教學的比重,達到在實踐中培養學生理論結合實際的能力,并鍛煉學生解決工程實際問題能力。[5]因此各個院校就需要建設所需實踐場所,加強與相關專業的合作,也可以聘請具有豐富現場實踐經驗的工程師對工程實際問題予以指導。如河南理工大學為培養專業學生相關經驗,與焦作市消防支隊、焦作市三維戴斯酒店及相關施工單位建立了緊密的聯系,[6]并與濮陽市中原油田深入開展了合作,并且達成了深入的共識。高校與企業由此實現了互惠互利:企業可以更高效地接納所需人才,學生可以更為方便地尋找到合適的崗位。
只有以現場所需為目標,將新形勢下的理論內容落實到現場實踐中去,學生才能擁有將理論與實際結合的能力,高校才能培養出真正意義上的實踐創新型人才。
2.3 補充軟件教學
目前對火焰傳播發展規律的研究仍是以實驗研究為主,對火焰傳播特性的研究并不深入,現開設數值模擬軟件教學課程的院校數量極少,這就可能會導致學生對實際火焰狀態的認識存在盲點,從而影響學生日后的工作或者學習。而現階段利用仿真模擬技術研究火災與爆炸的現象是大勢所趨,國內外不少專家學者都以此為基礎展開了大量的研究。因此,授課教師可以在課堂中加入模擬仿真軟件的教學,比如Pathfinder和Simulink,仿真模擬軟件的使用可以激發學生對數值模擬理論以及相關模型的興趣,從而增強對學生的綜合實驗能力的培養,對于工況較為復雜的實驗,預先使用模擬軟件進行模擬,可以提高實驗的成功率,并且可以較為輕松地得出實驗結論,在此基礎上鼓勵每名學生都可以根據自己的興趣設計屬于自己的實驗方案,并展開深入的研究與開展創新性實驗。不但可以充分開發學生的思考能力與科研能力,而且可以降低對實驗場地和安全措施要求較高實驗的開展難度,并且可以最大限度地降低火災與爆炸實驗的危險性,降低實驗的成本。
2.4 改良實驗教學
目前消防工程專業本科實驗主要以認識型與驗證型實驗為主,例如認識消火栓系統的組成;認識排煙系統的組成;認識自動噴淋系統的組成;測定甲烷的燃燒熱等。探索型實驗的安排較少。導致學生對火災以及爆炸基本原理認識不足,從而導致學生在面對日后的現場工作時,出現刻板化的工作模式。因此,在消防工程本科的實驗教學中,需要將新的研究思路與科研內容引入本科實驗教學中,可以增加典型火災現象、氣體爆炸與粉塵爆炸的實驗演示以及阻爆和滅火的現場演示,使學生從本質上認識火災與爆炸。校方也可以考慮引進新型科研設備,利用先進的設備,可以增加學生對科研實驗的興趣,并提高實驗的效率。這樣,學生不僅能在工作中能根據現場實際情況靈活地進行消防滅火系統、防排煙系統的設計,在發生火災或者爆炸危險時,根據現場的實際情況進行靈活處理,爭取把生命財產損失降到最低,成為專業的性能化人才;而且對于有繼續深造想法的學生來說,良好的實驗教學模式可以培養其良好的動手能力與對實驗儀器的使用能力,使其擁有良好的科學素養,并為日后的科研生涯打下良好的基礎。
2.5 優化授課模式
任課教師在課堂教學過程中需要靈活運用PPT,做到講解與演示相結合,并根據最新的形勢,不斷補充與修改教學課件,明確重點內容;與此同時,教學課件應該與實際相結合,并通過統計數據、視頻與flash動畫對課程內容進行展示,增加學生的學習興趣,并有效提高學生在課堂上的注意力。
在教學過程中,授課教師應更加注重于學生的互動,在講解課程內容的同時也要關注學生對課程內容的理解程度,教師可以通過賽課、慕課等互聯網平臺上傳教學課件,使學生不但可以在課前預習,也可以在課下復習,提高學生對教學內容的理解率。此外,學生也可以在互聯網平臺上對課程內容提出疑問,對于簡單的問題,授課教師可以在互聯網平臺上對學生進行直接回復;對于具有針對性或者代表性的問題,授課教師應予以統計和整理,在課堂教學中進行集中講解與解答。
對于課程內容的考察形式也應開展多樣化環節,不應拘泥于書面考察,可考慮與第二課堂相結合進行綜合評價。比如可以鼓勵學生根據課程教學內容展開實踐調研,更深入地了解課堂內容在實際生活中的應用,也可以發現現存技術設備存在的不足之處。這不僅加深理論知識與實踐的結合程度,也可以鍛煉學生的思考能力,有力促進資源共享,互惠互通。
3 結語
消防工程作為一門新興專業,具有交叉范圍廣與應用領域多等特點,自1985年我國第一次開設消防工程專業以來,在廣大行業內專家學者的共同努力下,學科發展以及人才培養等方面已取得了巨大了成績。但目前本科教學中,教學體系的設置也存在一定亟待優化的不足,主要有消防工程科目體系存在不規范性與授課模式存在僵化等問題。
在新形勢下,無論學生選擇就業還是繼續深造,形勢都十分嚴峻。因此,如果培養學生的現場工作能力與如何鍛煉學生的科研能力就是高校必須要考慮的問題。為順應時代的發展規律,滿足學生的不同需求,提高消防工程人才的專業競爭力。各高校就必須以規范課程體系、增加實踐內容、補充軟件教學、改良實驗教學與優化授課模式這五個方面為抓手,結合實際制定具體的核心課程改革方案,使學生真正地融入消防,不但要掌握專業知識,還要會運用專業知識。這樣才能有利于全面深化教學體系改革,立足現在,面向未來,順應時代學科發展規律,提高學生的專業自信。為學生日后不同的發展需求打下堅實的基礎;為社會努力培養出實用創新型人才;為國家的科技發展貢獻力量。
基金項目:河南省高等教育教學改革研究與實踐項目(2019SJGLX055),河南省高等教育教學改革研究與實踐新工科項目(2020JGLX031)
參考文獻
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