“消防給水排水”課程教學(xué)方法改革與實(shí)踐

郭海軍講師 王 凱教授 王若彤 程志翔 李亞彪

(中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 應(yīng)急管理與安全工程學(xué)院，北京 100083)

0 引言

消防工程是一門工科專業(yè)[1-2]。隨著國家和社會(huì)對消防專業(yè)人才的重視，開設(shè)消防工程專業(yè)的高等院校不斷增加，學(xué)生數(shù)量持續(xù)增長，形成了非常好的發(fā)展局面。目前，消防安全領(lǐng)域的發(fā)展水平漸漸成為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志，以人為本的消防安全理念不斷深入人心，對高素質(zhì)專業(yè)化消防工程技術(shù)人才的需求越來越迫切，消防工程專業(yè)已逐漸成為高等教育的熱門專業(yè)之一。

作為消防工程專業(yè)的主講老師，近年來一直承擔(dān)著高等院?！跋澜o水排水”課程的教學(xué)任務(wù)。該課程由消防給水排水工程的基本概念和基本理論、幾種常見滅火系統(tǒng)的基本原理及組成、常見滅火系統(tǒng)的基本設(shè)置要求及主要設(shè)計(jì)計(jì)算、新型智能滅火系統(tǒng)的基本原理及組成、消防排水的基本措施及主要設(shè)計(jì)要求等部分構(gòu)成，涵蓋內(nèi)容較多，旨在為消防工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)以后從事消防給水排水工程、消防設(shè)計(jì)、消防審核與驗(yàn)收、消防管理與檢查等工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，消防工程專業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)多學(xué)科交叉融合的專業(yè)。它既要融入國家的政策、法律和法規(guī)，又需要滿足特定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，同時(shí)還必須具備其他專業(yè)(如化學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)等)的常識(shí)性知識(shí)儲(chǔ)備。因此，傳統(tǒng)的課程教學(xué)方法和策略已不能完全滿足該課程教學(xué)的既定目標(biāo)，亦無法滿足國家和社會(huì)對消防安全高端人才的迫切需求。作為消防工程專業(yè)中重要的專業(yè)必修課程，“消防給水排水”課程教學(xué)的成功與否不僅影響著消防工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，同時(shí)還在很大程度上影響著黨和國家對高素質(zhì)現(xiàn)代化消防工程專業(yè)人才隊(duì)伍的要求。“消防給水排水”課程教學(xué)內(nèi)容繁雜，牽涉的專業(yè)領(lǐng)域較多，知識(shí)結(jié)構(gòu)冗長，在限定的教學(xué)學(xué)時(shí)情況下，對該課程教學(xué)方法和教學(xué)策略進(jìn)行改革是非常必要的，探討符合現(xiàn)代化高等教育的消防工程專業(yè)教學(xué)模式亦具有重要現(xiàn)實(shí)意義。筆者結(jié)合近年來對“消防給水排水”課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的思考與實(shí)踐，提出了該課程教學(xué)改革的具體思路及實(shí)施方案。

1 課程教學(xué)中存在的問題

(1)課程內(nèi)容繁雜，知識(shí)點(diǎn)瑣碎，學(xué)生很難全面掌握。

“消防給水排水”是一門綜合性交叉學(xué)科，其內(nèi)容涉及消防工程學(xué)、消防技術(shù)裝備、火災(zāi)保險(xiǎn)學(xué)、防排煙技術(shù)、電氣防火工程等多個(gè)領(lǐng)域[4-5]。因此，該課程教學(xué)內(nèi)容包含了大量學(xué)科交叉的概念，同時(shí)還吸納了眾多從現(xiàn)場演化而來的抽象概念，比如自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的作用面積、高倍數(shù)泡沫淹沒體積、泡沫最小供給速率、最不利作用點(diǎn)、氣體滅火劑的浸漬時(shí)間等，不一而足。在沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的情況下，學(xué)生很難完全理解和掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，無形中大大增加了課堂教學(xué)的難度。另一方面，“消防給水排水”又是一門緊密結(jié)合工程背景的課程[2，6]，在課堂教學(xué)中既要考慮到現(xiàn)場環(huán)境的安全性，還要考慮現(xiàn)場施工的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也必須遵循國家和行業(yè)現(xiàn)行的各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。這些復(fù)雜內(nèi)容的穿插交錯(cuò)極大地降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且單純的課堂講解很難面面俱到，也難以激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

(2)課堂教學(xué)以老師講解為主，與學(xué)生互動(dòng)時(shí)間較少。

“消防給水排水”課程開設(shè)在大三第一學(xué)期，也是消防工程專業(yè)本科生接觸最早的專業(yè)課程。為了讓學(xué)生更容易理解本課程內(nèi)容，在教學(xué)過程中不得不引入其他專業(yè)課程中與本課程相關(guān)的內(nèi)容。但是，目前高校正大力推進(jìn)教學(xué)改革，極度縮減了授課時(shí)間，“消防給水排水”的理論授課時(shí)間已經(jīng)嚴(yán)重不足，授課教師很難在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生全面掌握“消防給水排水”課程內(nèi)容，同時(shí)為了滿足學(xué)校對本科生教學(xué)任務(wù)的安排，還不得不加快教學(xué)進(jìn)程。因此，在日常課堂教學(xué)過程中根本沒有時(shí)間指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流討論，而只能鼓勵(lì)他們把這項(xiàng)工作留在課下或者答疑時(shí)間進(jìn)行。但是，絕大多數(shù)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力較差而且答疑時(shí)間較短，所以，大部分學(xué)生只是在課堂上被動(dòng)地接受老師灌輸?shù)闹R(shí)，而無法對所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入透徹地思考。

(3)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施不足，嚴(yán)重影響學(xué)生的實(shí)踐能力。

如前所述，“消防給水排水”是一門和實(shí)際工程結(jié)合非常緊密的課程，該課程絕大部分理論知識(shí)均是以工程背景為依托的。在此種情況下，若想讓學(xué)生對專業(yè)知識(shí)有深入透徹的理解和掌握，就必須加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的力度，而且實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)必須和學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的要求相適應(yīng)。但是，現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用過程中的各種設(shè)施(比如消火栓系統(tǒng)、消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、遠(yuǎn)程泡沫炮滅火系統(tǒng)等)是很難在實(shí)驗(yàn)室以模型的形式簡化出來的，而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)面積嚴(yán)重不足的情況下，搭建同比例的模型實(shí)驗(yàn)室亦是困難重重。另外，“消防給水排水”課程主要講授的內(nèi)容是滅火和排水，所以在實(shí)驗(yàn)過程中不可避免地要進(jìn)行真實(shí)火災(zāi)場景的模擬，這在無法開展火災(zāi)實(shí)驗(yàn)的辦學(xué)區(qū)域更是無從談起，因此，目前“消防給水排水”課程無法滿足學(xué)生對實(shí)踐能力的需求。

2 課程教學(xué)改革實(shí)施方案

2.1 課堂教學(xué)方法革新

(1)借助多媒體工具，增加動(dòng)畫和視頻教學(xué)內(nèi)容。

在社會(huì)高速發(fā)展、科技日益進(jìn)步的今天，多媒體已經(jīng)成為現(xiàn)代化教育的重要工具之一。作為一門具有典型工程特點(diǎn)的專業(yè)課程，“消防給水排水”的課堂教學(xué)內(nèi)容是枯燥無味的，而知識(shí)覆蓋面又十分寬泛，很難提起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在此種情況下，我們借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)將錯(cuò)綜復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容以動(dòng)畫和視頻的形式展現(xiàn)出來，將抽象的理論知識(shí)形象化、生動(dòng)化，甚至在教學(xué)動(dòng)畫和視頻中加入一些幽默詼諧的元素，在很大程度上吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)生進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)的積極性，極大地改善了課堂教學(xué)效果。

(2)開展研討式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性。

高等教育針對的學(xué)生大都是成年人，具備自主學(xué)習(xí)的潛力和參與教學(xué)的能力，因此，在課堂教學(xué)過程中應(yīng)該引導(dǎo)他們參與進(jìn)來，積極培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力。比如，在講授自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，可以讓學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)歷回憶哪些場所安裝了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)以及為什么要安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，還可以引導(dǎo)他們查詢《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》等，使他們理解哪些場所必須安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、應(yīng)該安裝什么類型的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)以及安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的基本要求。同時(shí)還可以選擇相關(guān)的探索題目，鼓勵(lì)學(xué)生在課后積極調(diào)研或者查閱資料并在下次課堂上將自己的收獲向大家介紹。這種研討式的教學(xué)方法在很大程度上激發(fā)了學(xué)生探索學(xué)習(xí)的積極性，為以后繼續(xù)深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(3)采用案例教學(xué)方法，理論結(jié)合實(shí)際。

“消防給水排水”是一門具有強(qiáng)大工程背景的專業(yè)課程，是最貼近生產(chǎn)和生活實(shí)際的專業(yè)課程之一。如果能夠?qū)⒆钚碌幕蛘呓诘牡湫桶咐胝n堂教學(xué)中，深入剖析事故發(fā)生和發(fā)展的過程，必將對學(xué)生產(chǎn)生很好的警示作用。在案例教學(xué)過程中，除了由老師提供具體案例以外，還可以鼓勵(lì)學(xué)生課前尋找相關(guān)案例甚至是結(jié)合自身經(jīng)歷的案例進(jìn)行分析。比如，針對從2019年年底開始燒起來的澳大利亞山火，可以引導(dǎo)學(xué)生討論山火是如何引起的、為何會(huì)蔓延到如此廣闊的范圍以及面對如此熊熊大火該采取什么樣的滅火措施等，同時(shí)還可以引導(dǎo)他們積極思考在生活中如何避免此類公共安全事故。作為一門工科專業(yè)，只有在課堂教學(xué)中充分做好案例教學(xué)，才能讓學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感覺，使他們在親身實(shí)踐中逐漸掌握理論知識(shí)。如今本專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)正在不斷地?cái)U(kuò)充和完善消防工程專業(yè)課程案例庫，并將各個(gè)案例分別融入到相關(guān)章節(jié)的教學(xué)任務(wù)中，同時(shí)在教學(xué)過程中根據(jù)各案例的典型特征積極引導(dǎo)學(xué)生觸類旁通。

近幾年來，通過改革課堂教學(xué)方法之后，學(xué)生的出勤率、對課程重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容的掌握、在課堂教學(xué)中的參與度以及對課堂教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用能力等均發(fā)生了質(zhì)的改變，極大地提高了“消防給水排水”課程的課堂教學(xué)效果。

2.2 增加現(xiàn)場教學(xué)環(huán)節(jié)

現(xiàn)場教學(xué)是最為新穎也是最容易收到成效的教學(xué)方式，尤其是針對“消防給水排水”這種具有較強(qiáng)工程背景的課程。現(xiàn)場教學(xué)的前提是找到比較有代表性的場所進(jìn)行合作教學(xué)，目前與消防工程專業(yè)課程特別是“消防給水排水”課程相關(guān)的典型場所主要有消防單位、大型公共場所、典型的生產(chǎn)企業(yè)和倉庫等。

(1)與消防單位合作進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。

消防單位是國家進(jìn)行火災(zāi)防治和消防審核的主力部門，其豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場事故應(yīng)急救援經(jīng)歷都是寶貴的財(cái)富，同時(shí)還擁有防滅火的各種設(shè)施和裝備以及進(jìn)行演示性實(shí)驗(yàn)的能力。如果讓學(xué)生到消防部隊(duì)開展現(xiàn)場學(xué)習(xí)實(shí)踐，以親身經(jīng)歷來了解消防給水、滅火、排水以及各種滅火劑和滅火設(shè)備等，并結(jié)合理論知識(shí)向他們講解各種特定設(shè)施和設(shè)備的設(shè)計(jì)思路和使用方法等，必將使他們有一個(gè)刻骨銘心的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，也能更好地將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合。

(2)以典型的大型公共場所為依托開展現(xiàn)場教學(xué)。

大型公共場所是消防安全防范的重點(diǎn)區(qū)域，其人流量大、防火分區(qū)劃分困難、疏散路線設(shè)計(jì)復(fù)雜等典型特點(diǎn)均是進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)的絕佳案例[1，7]。在這里，可以引導(dǎo)學(xué)生首先結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙尋找各種消防設(shè)備(如滅火器、消火栓等)，嘗試劃分防火分區(qū)并設(shè)置防火分隔物，思考消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)置位置和設(shè)置方法等，然后帶領(lǐng)他們到現(xiàn)場實(shí)際參觀各種設(shè)施和設(shè)備的安裝和運(yùn)行，通過對比讓他們掌握“消防給水排水”課程的各種知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)點(diǎn)，亦能收到較好的教學(xué)效果。

(3)以典型生產(chǎn)企業(yè)和倉庫為依托進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)。

生產(chǎn)企業(yè)和物資儲(chǔ)存?zhèn)}庫屬于特殊的消防安全重點(diǎn)審查場所，其火災(zāi)事故的特殊性和嚴(yán)重性必須引起重視，其防滅火亦是“消防給水排水”課程的重要授課內(nèi)容之一。2015年8月12日，天津?yàn)I海新區(qū)爆炸事故就是由危險(xiǎn)品倉庫儲(chǔ)存的易燃易爆品爆炸引起的，該事故造成165人死亡，數(shù)百人受傷。前事不忘，后事之師，以典型生產(chǎn)企業(yè)和倉庫為依托進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)可以讓學(xué)生更容易理解其危險(xiǎn)性和防護(hù)措施，同時(shí)還可以作為課程設(shè)計(jì)的依托基地，一舉多得。

近幾年來，我們先后利用專業(yè)實(shí)習(xí)和實(shí)踐時(shí)間，帶領(lǐng)消防專業(yè)學(xué)生深入北京消防科學(xué)研究所、中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究所、易縣桃園山莊、北京市第三建筑工程有限責(zé)任公司、北京金智慧科技發(fā)展有限責(zé)任公司、二十一世紀(jì)空間技術(shù)應(yīng)用股份有限公司、北京中海達(dá)星科技有限公司、北京陽光吉澳能源技術(shù)公司、內(nèi)蒙古紅旗化工有限責(zé)任公司、中國石油天然氣股份有限公司大慶石化分公司等地進(jìn)行開放式現(xiàn)場教學(xué)，通過老師的現(xiàn)場講解以及與一線工程技術(shù)人員的交流，同學(xué)們進(jìn)一步加深了對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，極大地彌補(bǔ)了課堂教學(xué)的不足之處，同時(shí)也為學(xué)生步入社會(huì)以后快速適應(yīng)工作環(huán)境奠定了基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

“消防給水排水”作為消防工程專業(yè)的專業(yè)必修課程之一，對于培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)化的消防工程科技人才具有重要意義。本文針對“消防給水排水”課程教學(xué)中存在的不足之處，提出了教學(xué)改革的具體思路和實(shí)施方案，即改革該課程的課堂教學(xué)方法，借助多媒體工具設(shè)計(jì)動(dòng)畫和視頻教學(xué)內(nèi)容，開展研討式教學(xué)以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，采用案例教學(xué)方法將理論與實(shí)踐相結(jié)合，同時(shí)以消防單位、大型公共場所、典型的生產(chǎn)企業(yè)和倉庫為依托進(jìn)行開放式現(xiàn)場教學(xué)。實(shí)踐結(jié)果表明，采取這種現(xiàn)代化多樣化的教學(xué)方式不僅可以提高學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，還可以極大地提升學(xué)生的認(rèn)知能力和實(shí)踐能力，有利于培養(yǎng)滿足時(shí)代要求的高素質(zhì)消防工程專業(yè)人才隊(duì)伍。