土木工程防火材料課程案例庫建設研究

孫 婧，叢曉紅，劉宏波

(1.河北建筑工程學院土木工程學院，河北張家口，075000；2.河北省土木工程診斷、改造與抗災重點實驗室，河北張家口，075000)

近年來，為了響應建設新型工業化和創新型國家的要求，高等工程教育領域人才培養模式進行了一系列改革。科學的、先進的教學方法是實現培養目標的重要手段。[1]在高等教育課程中，教師可以將案例教學法應用到所教授的課程中，作為開發者和設計者，以一個個案例為基點，向學生展示每一個典型案例中存在的問題和解決思路，從而讓學生在課程中找到興趣點，自發思考課程內容。

土木工程防火材料是一門理論性和實踐性很強的應用型課程。建筑防火材料品種繁多、功能各異、應用廣泛，工程中會出現很多復雜的情況，需要具體問題具體分析。目前，土木工程防火材料課程對經典建筑火災案例的總結主要側重于滅火、消防安全管理等方面，缺乏系統性的、有針對性的關于土木工程材料火災特性案例的總結和歸納，導致工程人員對建筑材料性質認知不清，采取一些不當的消防措施，誘發更嚴重的災害。因此，有必要結合土木工程防火材料的關鍵知識點建立課程案例庫，提升學生對不同性能防火材料的思考和創新能力，從而合理選擇和應用土木工程防火材料，從源頭即建筑選材和設計出發，最大限度地消除火災隱患。教師可以在土木工程防火材料課程教學中加入案例進行教學，通過建立不同性能防火材料案例庫，在學生掌握課堂教授內容后，通過案例庫拓展知識面，讓學生主動加入討論，提高這門課程的趣味性，從而提高學生對這門課程的參與感；鼓勵學生創新，不斷探索更深層次的專業知識，提高解決實際工程問題的能力。因此，建立土木工程防火材料課程案例庫，并通過典型案例分析土木工程材料的火災性能，能夠充分發揮教學效果，調動學生參與課程教學。

一、案例教學法

(一)概念

案例教學法是一種以案例為基礎的教學法，案例總體上是對一些完整事物和情況的歸納總結，并不是一定要分析研究解決方法，而是游離在事物和情境之間，不斷從中獲得知識的方法。教師在課程教學中扮演著設計者和開發者的角色，鼓勵和引導學生積極參與課程案例討論。如今，案例教學法越來越廣泛地被各個高校采用。很多高校教師通過在自己所教授的課程中應用案例教學法，引導學生參與課堂，與學生一起進行課程探討。

(二)特點

首先，案例教學法是在鼓勵學生獨立思考。在案例教學法中，教師不再直接告訴學生怎樣去做，教師更像是一個引導者，引導學生自己思考，激發學生的創新能力。這種教學方法也可以促進學生之間的交流，學生可以從討論中知道自己在學習過程中有哪些缺點，進而不斷努力，取長補短。其次，案例教學法涉及的專業知識會根據學生的理解能力被轉換成其自身能力，從而能將知識應用到實際生活和工作中，有利于學生發展學習能力。最后，案例教學法是雙向交流。教師通過建立案例庫和采用案例教學法給學生講解專業知識時，學生首先需要理解案例中的細節信息，在這個過程中，學生自然而然會對專業知識有一些了解，教師后續進行鼓勵和引導，學生可以對舊的知識進行探討，不斷補充新的知識，激發自我創新能力。

(三)要求

1.真實可信

案例是來源于生活實踐的，是通過一系列深入調查與研究，并且對發生的情況進行歸納總結整理得來的。因此，教師不應虛構一些不真實的案例，只有真實可信的案例才更吸引學生深入了解相關知識。

2.客觀生動

教師在課程教學中需要擺脫傳統教學方式，應用案例教學法，在課堂上采用真實案例，加以生動的描述來激發學生的興趣，使課堂氛圍變得生動有趣。教師利用一些有關案例的圖片和視頻更能提高學生參與課堂互動的積極性。

3.案例多樣化

案例不能一成不變，案例教學法并不是一個案例照搬到不同場景，而是需要不同案例來說明相同場景，多樣化的案例能為學生帶來全方位的啟發，更有價值。

4.相關性

所有案例應緊扣教學知識和內容，不可脫離教材，這樣，案例教學法才能讓學生對土木工程防火材料這門課程的理論知識有更深層次的了解。

5.典型性

在采用案例教學法進行課堂教學時，教師所給出的案例資料應具備典型性，能讓學生清楚看到案例中發生的情況以及反映的一些重點問題，然后進行思考，從中找到相對應的解決方法。

(四)擬解決的問題

案例教學法目前還存在一些問題。一是搜集和選擇案例需要教師深思熟慮，既要有一定的深度和延展性，也要具有時效性[2]，選擇的案例還要方便學生討論和理解；二是案例要包含相關課程的理論知識，要將理論知識巧妙融入案例教學；三是通過案例教學來強調獨立思考的重要性，教師教授課程時要引導學生發散思維，這樣才有助于學生以后的發展。[3]

二、在土木工程防火材料課程中開展案例教學的可行性

如今，案例教學法被廣泛應用到高校課堂教學中。在高等院校中，學生不應只是來聽課而不進行討論與思考，教師也不應僅僅傳授知識而不培養學生的創新和思考能力。教師在課程教學中通過列舉典型案例進行教學，用案例影射知識，從知識中突出典型案例的代表性。教師鼓勵和引導學生參與到課堂討論中，學生在學習新知識的同時，對原有知識進行拓展和創新。這樣相輔相成的師生課堂關系更有利于課程教學。

土木工程防火材料課程介紹了各種不同建筑材料的燃燒和阻燃機理，突出了不同材料的防火性能。在此課程的教學活動中，教師采用案例教學法更有利于學生學習和了解課程內容。教師通過列舉一些典型的火災案例，讓學生深刻明白防火材料的重要性，讓學生不斷在原有課程知識基礎上，思考材料性能創新點，應用到防火工程中。

三、案例庫的建設

(一)案例庫選題原則

第一，要從教學內容角度嚴格把控案例庫選題。案例庫中的案例應緊緊圍繞土木工程防火材料教材中的知識，不可脫離教材的基本知識，同時案例也應都是典型案例，能充分反映建筑材料防火性能方面的知識。教師使用案例教學法給學生上課，要注重引導學生自我啟發，從而提高課程教學效果。

第二，案例庫的案例要具有代表性。案例要能全面說明建筑材料為什么或者在什么條件下會引發事故，將所學教材知識融入案例，讓學生可以明白案例所具有的代表性，了解和學習案例中所包含的知識。[4]

第三，案例庫中的案例要具有時效性。隨著我國經濟和社會的飛速發展，消防裝備、消防系統、消防技術標準與規范在不斷適應社會發展而不斷更新。一些火災案例有可能陳舊過時，不具備很強的時效性。因此，教師應認真研究近五年發生的火災事故，結合建筑材料的防火性能以及防火技術發展的新形勢，從中選取具有鮮明時代特色的典型案例。

(二)案例庫的內容

案例庫主要包括視頻案例和實際工程案例兩部分，其中，教師在工程案例教學過程中會帶領學生到相關企業或工程單位參觀學習，如圖1所示。

圖1 土木工程防火材料建設內容

(三)案例庫建立步驟

1.建立和完善數據庫模式

首先要將數據庫的模式建立好，按照材料的類別或者火災情況進行分類，并且對一些典型案例進行具體的歸納總結，建立和完善數據庫目錄之后，再從各個方面搜集獲取案例內容。

2.搜集案例

在網絡時代，土木工程防火材料課程的案例大部分來源于網絡。教師可在網絡上搜索一些具有時效性和地域代表性的案例，也可以通過查閱圖書資料搜集案例。[5]

3.建立網上案例平臺

高校可以在網絡上建立案例平臺，建立可自行進行案例書寫搜集的模式，這樣可以全面大規模地搜集案例。學生也可以通過網上平臺搜集案例，調動學生的積極性。

四、案例教學法在土木工程防火材料課程教學中的實施步驟

(一)案例的選擇與歸納

實行案例教學法的第一步是對案例進行搜集與選擇，要按照土木工程防火材料課程中相應材料的防火性能知識選擇合適的案例。在土木工程防火材料課程中案例分兩大類。第一類是文本案例，主要是一些關于木材、鋼結構、混凝土結構方面的火災案例，然后分不同章節和階段來進行課堂教學。例如，教師在講到木材、鋼結構、混凝土時列舉一些火災實例，通過講解火災發生原因以及火災損失嚴重等級來分別介紹木材、鋼結構、混凝土的材料火災性能。教師通過真實的案例引導學生從火災中思考火災原因和防火措施，例如，在建筑材料外層涂抹阻燃劑或者直接使用具有一定阻燃作用的建筑材料。第二類案例是視頻案例，視頻內容分別介紹防火涂料的應用以及阻燃液與防火玻璃的應用，通過一些將防火涂料成功應用到房屋建筑上，以及專業防火玻璃作為建筑材料起到一定防火作用的成功案例讓學生認識土木工程防火材料。

(二)小組討論與分析

在課程教學中，教師首先應講解課程知識，同時，把一些有關建筑材料火災方面的案例講給學生聽。在此基礎上，學生對案例信息進行歸納總結后分組自由討論。首先，學生在小組內對案例進行剖析，在小組中，學生可以發散思維，從案例中對火災發生情況、火災發生原因、解決方法以及防火措施等方面進行思考，思考之后每個人對案例進行闡述和總結。討論后，小組內部選擇一位代表與其他小組代表進行討論，最后由教師進行總結。每個小組的代表充分表達各自小組的觀點，分析案例的參考價值。期間一位小組代表發言完畢，下一位小組代表可以就前一位小組代表的觀點提出疑問或者贊同，最后由教師正確進行引導，形成合理且有效的解決方案和措施，這不僅可以使學生強化相關專業知識，更重要的是可以使學生掌握正確分析問題和解決問題的方法，為今后的教學實踐提供參考依據。[6]

(三)案例教學法的總結與反思

在運用案例教學法時，學生必須對教師提出的有關案例進行總結和反思，教師可以根據案例的重要性要求學生完成案例審核報告。在報告中記錄和總結全班討論典型案例中的重點和存在的疑問，多層次分析案例中存在的問題，提出解決方案。最后，教師也要對案例討論進行全面總結，要思考課程教學中選擇的案例是否適合課程教學，選擇的案例能否很好地反映課程知識點，也要總結學生在分析討論或報告中存在哪些問題，有沒有達到預期的教學目標，以及需要改進的地方。案例的總結和反思對學生理解這門課程和思考能力的培養是非常重要的，對教師授課也非常重要，可以不斷提高教師的授課水平。

五、在土木工程防火材料課程中開展案例教學的常見問題

(一)案例是否能反映土木工程防火材料的專業知識

教師通過案例庫的建立來選擇案例，在此過程中往往會忽視所選擇的案例能否反映課程中的理論知識，有的火災案例只是描述了火災發生的情況和條件，沒有體現不同土木工程材料在火災發生時的性能變化，所以導致學生經常會弄錯案例中所體現的知識重點，無法明白案例的重要性。

(二)教師能否通過案例教學法來調動學生的積極性

知識的傳授不僅在于教師在課堂上的講解，而且在于學生主動學習和思考這門課程時所學到的知識。這時候需要注意的是教師在講述和傳遞案例信息時是否生動有趣，能否激發學生的積極性。教師不僅要對教學案例進行篩選和優化，還要設計課堂教學方法[7]，將防火知識和建筑材料性能融入案例教學法，讓學生主動參與進來。

(三)教師能否通過案例教學法引導學生自主思考

學生在學習土木工程防火材料課程時，不僅能掌握每一章的知識，還能思考和創新應對不同問題的解決方法，對其以后的生活和工作是非常有幫助的。然而，在課堂上學生往往是等著教師給他們講解專業知識，很少會有學生思考為什么選擇這種案例或為什么房屋建筑等采用這種材料。因此，教師能否通過案例教學法引導學生自主思考，也是教師需要解決的問題。

六、結語

通過一系列課堂實施和觀察研究發現，與傳統教學方法相比，案例教學法更有利于土木工程防火材料課程教學。教師在課堂上應用案例教學法無論是從學生角度出發，還是從課程教學自身角度出發，都可以帶來更好的互動。教師通過這種教學方法增加了課堂的趣味性和實用性，改進了土木工程防火材料教學模式，同時提高了學生參與課堂的積極性，有助于學生歸納總結知識點。教師建立案例庫是對教學知識進行歸納總結，同時提高教育效能，未來值得更深入地探討和研究。