基于能力培養(yǎng)的《防火防爆工程》課程教學改革與實踐研究*

袁必和，陳先鋒，黃楚原，劉艷艷，蘇姝燕

(武漢理工大學安全科學與應急管理學院，湖北 武漢 430070)

火災與爆炸是當今社會最常見的災難性事故，近些年火災爆炸事故頻發(fā)，造成嚴重惡劣的社會影響，如2021年6月13日，湖北省十堰市發(fā)生天然氣爆炸事故，造成25人死亡、138人受傷。慘痛的火災爆炸事故警醒社會關注安全生產的重要性，也賦予安全工作者消除安全隱患、防范事故發(fā)生及事故應急處置的光榮使命?！斗阑鸱辣こ獭肥前踩こ虒I(yè)的一門主要專業(yè)課，主要研究工業(yè)火災及其爆炸事故的產生和發(fā)展規(guī)律，并以化學熱力學、動力學、燃燒與爆炸學等理論為基礎，論述了燃燒的基本原理和爆炸特征及其破壞作用，著重介紹防治火災與爆炸事故的基本理論和技術方法?！斗阑鸱辣こ獭窞閷W生未來從事化工安全、建筑消防安全、建筑防爆等領域的設計與研究工作提供堅實的基礎知識與實踐能力。

工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質量保證制度，是針對高等教育工程類專業(yè)開展的一種合格評價[1]。工程教育專業(yè)認證倡導“以學生為中心的教育理念；成果導向的教育取向；持續(xù)改進的質量文化”，要求每門專業(yè)課程的課程體系、課程目標、教學內容及教學方法都應該圍繞培養(yǎng)學生能力進行組織[2]。

2020年教育部印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》，明確指出應將思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，落實立德樹人根本任務，全面提高人才培養(yǎng)質量[3]。課程思政的理念與工程教育專業(yè)認證倡導的能力培養(yǎng)理念不謀而合，如何將兩者有機結合是需要每一位工科任課教師深入思考的教研課題。2021年教育部高等學校安全科學與工程類專業(yè)教學指導委員會組織安全工程一流本科專業(yè)建設點高校開展安全科學與工程類專業(yè)課程思政教學指南編制工作，武漢理工大學承擔《防火防爆工程》課程思政教學指南的編制工作，并結合課程思政和專業(yè)認證的雙要求編制了本課程的思政教學指南。

武漢理工大學安全工程專業(yè)入選首批國家一流本科專業(yè)建設點，并于2021年通過國際工程教育專業(yè)認證，為了更好地適應工程教育專業(yè)認證標準及課程思政要求，本課程教學團隊圍繞OBE教學理念及課程思政要求，開展了課程教學內容、手段及方法的改革探索與實踐，提升我校安全工程人才的培養(yǎng)質量。

1 《防火防爆工程》課程教學中存在的普遍問題

目前全國約有190所高校開設安全工程類專業(yè)，均設置《防火防爆工程》《防火防爆技術》《火災與爆炸控制技術》《滅火技術及工程》《消防工程學》等工業(yè)熱安全類課程，并輔助課內實驗、課程設計、畢業(yè)設計等重要教學環(huán)節(jié)強化學生對防火防爆知識的掌握。筆者通過多年教學實踐，并與業(yè)內同行進行深入交流，歸納出《防火防爆工程》等安全專業(yè)的工科課程教學過程中存在一些普遍問題。

(1)課程知識點繁多，學生難以快速有效掌握。本課程內容包括燃燒爆炸基礎理論以及工程防火防爆技術知識，涉及的行業(yè)較多，知識點瑣碎，共性與特種性防火防爆知識無法連貫；涉及復雜的工程基礎知識及眾多防火防爆標準規(guī)范，涉及的行業(yè)比較多，課堂教學容易枯燥無味，難以使學生理解透徹，導致學生對標準與規(guī)范的掌握能力也不夠強，容易混淆不同領域的標準與規(guī)范。近些年來全國注冊安全工程師執(zhí)業(yè)資格考試、國家注冊消防工程師資格考試也在不斷更新防火防爆安全技術的考試范圍，因此我們必須要不斷更新教學方法，及時重整教學內容體系，幫助學生理解掌握復雜的防火防爆知識。

(2)傳統教學方法難以滿足新時代學生的學習需求。傳統課堂以幻燈片課件講授為主，本課程涉及眾多知識點，上課節(jié)奏較快，學生較難在短時間課堂教學中掌握重要知識點；傳統案例教學法側重于案例的簡單講解，忽視對學生學習主動性的調動。

(3)缺乏對學生實踐能力及解決復雜工程問題能力的培養(yǎng)。本課程支撐工程知識、問題分析及研究能力的培養(yǎng)，為達到以上能力培養(yǎng)目標，本課程常設置若干個課內實驗，一般以演示或驗證性實驗為主，教學模式陳舊，實驗一般采取多人分組方式進行，對部分同學的積極性調動不足；課程實驗內容與實際工程存在脫節(jié)，缺乏獨立設計的實踐訓練[4，5]。本課程涉及眾多領域的防火防爆標準與規(guī)范，設計公式繁多，傳統課堂教學很難提升學生解決復雜工程問題的能力。建筑防火防爆課程設計一般要求學生按照標準規(guī)范進行處方式的防火防爆設施設計，而忽視提升學生辨識火災爆炸危險性的能力。

(4)任課教師對課程思政的重視度不足，未能深刻認識課程思政教育對提升學生能力的重要性。課程思政教育是將價值引領、能力培養(yǎng)、知識傳授“三位一體”的人才培養(yǎng)目標貫穿課程教學的全過程。工科教師通常注重專業(yè)知識的講授，未能將思政教育有機融入專業(yè)課教學，忽略對學生思想道德等全方位素質培養(yǎng)。工科課程內容繁多，任課教師不知如何將課程思政與專業(yè)知識結合，或者將思政元素機械化套入課程教學，難以讓學生產生思想共鳴[6]。

2 以學生能力提升為目標的《防火防爆工程》課程教學改革與實踐的舉措

2.1 思維導圖教學法在《防火防爆工程》課程教學中的研究與實踐

思維導圖是基于人類大腦的記憶模式，以放射性思考為基礎，建立記憶要點之間的邏輯關系，形成“點-線-面”知識體系，提升大腦對信息的輸入、記憶及思考效率。思維導圖利用核心關鍵詞建立課程內容的邏輯關系，便于學生快速、高效記憶知識點，加深對課程知識的系統性掌握[7]。

本課程以思維導圖教學法為抓手將課程內容優(yōu)化為7大模塊：防火防爆基本理論與技術、燃燒基本原理、爆炸基本原理、火災與防火技術基本理論、防爆原理與基本技術措施、建筑防火防爆安全設計、火災與爆炸災害危險性分析。通過厘清教學思路，對課程教學內容繪制完整思維導圖，以思維導圖為教學脈絡，梳理出重要知識點，并將其串并聯，提升知識點之間的銜接性，明確《防火防爆工程》的“基礎理論-技術措施-實際應用”的教學邏輯，有利于學生有效地掌握本課程繁多的知識點。

2.2 互動式案例教學法的研究與實踐

近些年火災爆炸事故頻發(fā)，各種典型案例層出不窮，且本教學團隊成員多次參與重大火災爆炸事故的調查工作，深入剖析事故致災機理，具有豐富的事故調查經驗。

本課程教學團隊從各省市應急管理部門網站搜集火災爆炸事故的調查報告，選取典型的特別重大、重大、較大、一般事故，根據事故背景、事故定性、事故原因、經驗教訓等內容建立火災爆炸事故的教學案例庫。利用本課程已有的線上教學平臺，建設課程案例資源庫，根據重要知識點設置典型案例，并將課程的主要知識點串聯起來；利用混合式教學法，在課前要求學生完成線上平臺布置的案例預習調研任務，在課堂上采取情景啟發(fā)、案例探究、課題討論的方式進行案例教學，在課后通過在線教學平臺的討論區(qū)啟發(fā)學生思考及教學效果反饋，提高學生對防火防爆關鍵技術的掌握程度，引導學生綜合運用專業(yè)知識解決相關防火防爆問題；建立“線上預習-案例引入-問題分析-案例討論-效果反饋-網絡互動”的案例教學組織方式，探索出符合新時代大學生需求的教學模式。

2.3 基于安全檢查的《防火防爆工程》實踐教學法的研究與探索

安全工程專業(yè)畢業(yè)要求明確強調畢業(yè)生應獲得工程知識、問題分析、設計/開發(fā)解決方案、研究、使用現代工具等重要能力。工程知識、研究能力主要通過課程知識講授即可獲得，使用現代工具主要通過實驗獲得此能力，而問題分析、設計/開發(fā)解決方案無法依靠單純理論知識講授獲得，必須依靠實踐教學。《防火防爆工程》是安全工程專業(yè)的一門實踐要求較高的專業(yè)基礎課程，如何通過此課程培養(yǎng)學生問題分析能力、設計/開發(fā)解決方案、解決復雜工程問題的能力顯得尤為重要。國內高校一般會設置獨立授課的《防火防爆工程》課程設計，是將防火防爆基礎理論知識與實踐相結合的重要途徑。課程設計要求學生對照防火防爆標準及規(guī)范進行處方式設計，例如建筑物消防平面設計、自動噴水滅火系統設計、火災報警系統設計等。而一些學校因為學分或學時限制，無法開設獨立授課的《防火防爆工程》課程設計，如何提升學生的實踐能力是亟待解決的問題。

本課程探索《防火防爆工程》課程實踐教學新方法，學生分組開展專題課外實踐任務，要求學生深入地下車庫、圖書館、教學樓、大型超市、化工園區(qū)等場所進行實地調研，并與物業(yè)管理人員溝通交流，采集建筑物的必要數據，要求學生獨立運用防火防爆標準及規(guī)范對建筑物的防火防爆設計進行合理性、合規(guī)性分析與評價，并提出一些改進措施；要求學生掌握建筑物及典型工業(yè)場所火災爆炸隱患的辨識、評估和控制的方法，提升學生解決復雜工程問題的能力，并進一步提高學生的溝通表達、團隊協作能力與綜合實踐能力。近三年任課教師多次組裝學生進入武漢市化工園區(qū)開展為期一周的實地考察，進行危險源辨識，采集化工園區(qū)的布局圖及消防防爆設施布置情況，開展火災爆炸危險性分析，并提出改進措施。

2.4 《防火防爆工程》課程思政教學改革與實踐

《防火防爆工程》所承載的專業(yè)知識與技能是在具體的社會場景中展開的，課程教學內容與國計民生密不可分，蘊含著大量社會責任、時代擔當、科學精神等思政元素。本課程教學團隊基于《防火防爆工程》等安全類工科課程的教學內容及教學特點，深入挖掘出課程所蘊含的思政教育元素，將思政元素有機融入課程體系，形成覆蓋全部章節(jié)的課程思政教學案例，形成完整性、立體化、多元化的知識體系；探索出《防火防爆工程》課程思政教育改革的設計思路和實施方案，明確課堂教學的價值導向，將價值引領、能力培養(yǎng)、知識傳授“三位一體”的人才培養(yǎng)目標貫穿教學的全過程；修訂教學大綱、優(yōu)化教案、完善課程思政教學資源、創(chuàng)新教學方法及課程考核評價體系；通過教學設計和課程教學活動實現專業(yè)課程思政“潤物細無聲”的教育效果，讓學生能真正感同身受進而養(yǎng)成優(yōu)秀品格，促進學生達到專業(yè)認證要求的畢業(yè)生所需達到的工程與社會、職業(yè)與規(guī)范、團隊合作與終身學習能力。

3 結 語

針對《防火防爆工程》課程教學過程中存在一些難題，本課程教學團隊利用思維導圖教學法重組課程教學內容，建立“線上預習-案例引入-問題分析-案例討論-效果反饋-網絡互動”的案例教學組織新模式；由于課時受限，本課程改革了實踐教學模式，提出基于安全檢查表的實踐教學法，提升學生解決化工安全、建筑消防安全、建筑防爆等領域復雜工程問題的能力；深度挖掘本課程的思政元素，并將思政元素植根于專業(yè)知識體系，激發(fā)青年學子的社會責任感及投身社會主義現代化建設的熱情。