“消防给水排水”课程教学方法改革与实践

郭海军讲师 王 凯教授 王若彤 程志翔 李亚彪

(中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院，北京 100083)

0 引言

消防工程是一门工科专业[1-2]。随着国家和社会对消防专业人才的重视，开设消防工程专业的高等院校不断增加，学生数量持续增长，形成了非常好的发展局面。目前，消防安全领域的发展水平渐渐成为国民经济和社会发达程度的重要标志，以人为本的消防安全理念不断深入人心，对高素质专业化消防工程技术人才的需求越来越迫切，消防工程专业已逐渐成为高等教育的热门专业之一。

作为消防工程专业的主讲老师，近年来一直承担着高等院校“消防给水排水”课程的教学任务。该课程由消防给水排水工程的基本概念和基本理论、几种常见灭火系统的基本原理及组成、常见灭火系统的基本设置要求及主要设计计算、新型智能灭火系统的基本原理及组成、消防排水的基本措施及主要设计要求等部分构成，涵盖内容较多，旨在为消防工程专业学生毕业以后从事消防给水排水工程、消防设计、消防审核与验收、消防管理与检查等工作打下坚实的基础[3]。

随着经济社会的快速发展，消防工程专业已经成为一个多学科交叉融合的专业。它既要融入国家的政策、法律和法规，又需要满足特定的行业标准和规范，同时还必须具备其他专业(如化学、物理学、材料科学等)的常识性知识储备。因此，传统的课程教学方法和策略已不能完全满足该课程教学的既定目标，亦无法满足国家和社会对消防安全高端人才的迫切需求。作为消防工程专业中重要的专业必修课程，“消防给水排水”课程教学的成功与否不仅影响着消防工程专业学生的培养质量，同时还在很大程度上影响着党和国家对高素质现代化消防工程专业人才队伍的要求。“消防给水排水”课程教学内容繁杂，牵涉的专业领域较多，知识结构冗长，在限定的教学学时情况下，对该课程教学方法和教学策略进行改革是非常必要的，探讨符合现代化高等教育的消防工程专业教学模式亦具有重要现实意义。笔者结合近年来对“消防给水排水”课程教学内容和教学模式的思考与实践，提出了该课程教学改革的具体思路及实施方案。

1 课程教学中存在的问题

(1)课程内容繁杂，知识点琐碎，学生很难全面掌握。

“消防给水排水”是一门综合性交叉学科，其内容涉及消防工程学、消防技术装备、火灾保险学、防排烟技术、电气防火工程等多个领域[4-5]。因此，该课程教学内容包含了大量学科交叉的概念，同时还吸纳了众多从现场演化而来的抽象概念，比如自动喷水灭火系统的作用面积、高倍数泡沫淹没体积、泡沫最小供给速率、最不利作用点、气体灭火剂的浸渍时间等，不一而足。在没有实践经验的情况下，学生很难完全理解和掌握相关知识点，无形中大大增加了课堂教学的难度。另一方面，“消防给水排水”又是一门紧密结合工程背景的课程[2，6]，在课堂教学中既要考虑到现场环境的安全性，还要考虑现场施工的经济性，同时也必须遵循国家和行业现行的各种标准规范。这些复杂内容的穿插交错极大地降低了学生的学习兴趣，而且单纯的课堂讲解很难面面俱到，也难以激发学生的积极性和主动性。

(2)课堂教学以老师讲解为主，与学生互动时间较少。

“消防给水排水”课程开设在大三第一学期，也是消防工程专业本科生接触最早的专业课程。为了让学生更容易理解本课程内容，在教学过程中不得不引入其他专业课程中与本课程相关的内容。但是，目前高校正大力推进教学改革，极度缩减了授课时间，“消防给水排水”的理论授课时间已经严重不足，授课教师很难在有限的教学时间内让学生全面掌握“消防给水排水”课程内容，同时为了满足学校对本科生教学任务的安排，还不得不加快教学进程。因此，在日常课堂教学过程中根本没有时间指导学生进行交流讨论，而只能鼓励他们把这项工作留在课下或者答疑时间进行。但是，绝大多数学生的自主学习能力较差而且答疑时间较短，所以，大部分学生只是在课堂上被动地接受老师灌输的知识，而无法对所学知识进行深入透彻地思考。

(3)实验教学设施不足，严重影响学生的实践能力。

如前所述，“消防给水排水”是一门和实际工程结合非常紧密的课程，该课程绝大部分理论知识均是以工程背景为依托的。在此种情况下，若想让学生对专业知识有深入透彻的理解和掌握，就必须加大实验教学的力度，而且实验室系统必须和学生实践能力培养的要求相适应。但是，现场实际应用过程中的各种设施(比如消火栓系统、消防自动喷水灭火系统、远程泡沫炮灭火系统等)是很难在实验室以模型的形式简化出来的，而在实验教学面积严重不足的情况下，搭建同比例的模型实验室亦是困难重重。另外，“消防给水排水”课程主要讲授的内容是灭火和排水，所以在实验过程中不可避免地要进行真实火灾场景的模拟，这在无法开展火灾实验的办学区域更是无从谈起，因此，目前“消防给水排水”课程无法满足学生对实践能力的需求。

2 课程教学改革实施方案

2.1 课堂教学方法革新

(1)借助多媒体工具，增加动画和视频教学内容。

在社会高速发展、科技日益进步的今天，多媒体已经成为现代化教育的重要工具之一。作为一门具有典型工程特点的专业课程，“消防给水排水”的课堂教学内容是枯燥无味的，而知识覆盖面又十分宽泛，很难提起学生学习的积极性。在此种情况下，我们借助现代计算机技术将错综复杂的知识结构和教学内容以动画和视频的形式展现出来，将抽象的理论知识形象化、生动化，甚至在教学动画和视频中加入一些幽默诙谐的元素，在很大程度上吸引学生的注意力，提高学生进行课堂学习的积极性，极大地改善了课堂教学效果。

(2)开展研讨式教学，激发学生的主动性。

高等教育针对的学生大都是成年人，具备自主学习的潜力和参与教学的能力，因此，在课堂教学过程中应该引导他们参与进来，积极培养他们发现问题、思考问题和解决问题的能力。比如，在讲授自动喷水灭火系统时，可以让学生根据自己的生活经历回忆哪些场所安装了自动喷水灭火系统以及为什么要安装自动喷水灭火系统，还可以引导他们查询《建筑设计防火规范》《自动喷水灭火系统设计规范》等，使他们理解哪些场所必须安装自动喷水灭火系统、应该安装什么类型的自动喷水灭火系统以及安装自动喷水灭火系统的基本要求。同时还可以选择相关的探索题目，鼓励学生在课后积极调研或者查阅资料并在下次课堂上将自己的收获向大家介绍。这种研讨式的教学方法在很大程度上激发了学生探索学习的积极性，为以后继续深造打下坚实的基础。

(3)采用案例教学方法，理论结合实际。

“消防给水排水”是一门具有强大工程背景的专业课程，是最贴近生产和生活实际的专业课程之一。如果能够将最新的或者近期的典型案例引入课堂教学中，深入剖析事故发生和发展的过程，必将对学生产生很好的警示作用。在案例教学过程中，除了由老师提供具体案例以外，还可以鼓励学生课前寻找相关案例甚至是结合自身经历的案例进行分析。比如，针对从2019年年底开始烧起来的澳大利亚山火，可以引导学生讨论山火是如何引起的、为何会蔓延到如此广阔的范围以及面对如此熊熊大火该采取什么样的灭火措施等，同时还可以引导他们积极思考在生活中如何避免此类公共安全事故。作为一门工科专业，只有在课堂教学中充分做好案例教学，才能让学生产生身临其境的感觉，使他们在亲身实践中逐渐掌握理论知识。如今本专业教学团队正在不断地扩充和完善消防工程专业课程案例库，并将各个案例分别融入到相关章节的教学任务中，同时在教学过程中根据各案例的典型特征积极引导学生触类旁通。

近几年来，通过改革课堂教学方法之后，学生的出勤率、对课程重点和难点内容的掌握、在课堂教学中的参与度以及对课堂教学内容的实际应用能力等均发生了质的改变，极大地提高了“消防给水排水”课程的课堂教学效果。

2.2 增加现场教学环节

现场教学是最为新颖也是最容易收到成效的教学方式，尤其是针对“消防给水排水”这种具有较强工程背景的课程。现场教学的前提是找到比较有代表性的场所进行合作教学，目前与消防工程专业课程特别是“消防给水排水”课程相关的典型场所主要有消防单位、大型公共场所、典型的生产企业和仓库等。

(1)与消防单位合作进行现场教学。

消防单位是国家进行火灾防治和消防审核的主力部门，其丰富的实践经验和现场事故应急救援经历都是宝贵的财富，同时还拥有防灭火的各种设施和装备以及进行演示性实验的能力。如果让学生到消防部队开展现场学习实践，以亲身经历来了解消防给水、灭火、排水以及各种灭火剂和灭火设备等，并结合理论知识向他们讲解各种特定设施和设备的设计思路和使用方法等，必将使他们有一个刻骨铭心的学习经历，也能更好地将理论知识与实践相结合。

(2)以典型的大型公共场所为依托开展现场教学。

大型公共场所是消防安全防范的重点区域，其人流量大、防火分区划分困难、疏散路线设计复杂等典型特点均是进行现场教学的绝佳案例[1，7]。在这里，可以引导学生首先结合设计图纸寻找各种消防设备(如灭火器、消火栓等)，尝试划分防火分区并设置防火分隔物，思考消火栓系统和自动喷水灭火系统的设置位置和设置方法等，然后带领他们到现场实际参观各种设施和设备的安装和运行，通过对比让他们掌握“消防给水排水”课程的各种知识结构和知识点，亦能收到较好的教学效果。

(3)以典型生产企业和仓库为依托进行现场教学。

生产企业和物资储存仓库属于特殊的消防安全重点审查场所，其火灾事故的特殊性和严重性必须引起重视，其防灭火亦是“消防给水排水”课程的重要授课内容之一。2015年8月12日，天津滨海新区爆炸事故就是由危险品仓库储存的易燃易爆品爆炸引起的，该事故造成165人死亡，数百人受伤。前事不忘，后事之师，以典型生产企业和仓库为依托进行现场教学可以让学生更容易理解其危险性和防护措施，同时还可以作为课程设计的依托基地，一举多得。

近几年来，我们先后利用专业实习和实践时间，带领消防专业学生深入北京消防科学研究所、中国安全生产科学研究所、易县桃园山庄、北京市第三建筑工程有限责任公司、北京金智慧科技发展有限责任公司、二十一世纪空间技术应用股份有限公司、北京中海达星科技有限公司、北京阳光吉澳能源技术公司、内蒙古红旗化工有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司等地进行开放式现场教学，通过老师的现场讲解以及与一线工程技术人员的交流，同学们进一步加深了对课堂教学内容的理解和掌握，极大地弥补了课堂教学的不足之处，同时也为学生步入社会以后快速适应工作环境奠定了基础。

3 结论

“消防给水排水”作为消防工程专业的专业必修课程之一，对于培养高素质专业化的消防工程科技人才具有重要意义。本文针对“消防给水排水”课程教学中存在的不足之处，提出了教学改革的具体思路和实施方案，即改革该课程的课堂教学方法，借助多媒体工具设计动画和视频教学内容，开展研讨式教学以激发学生的主动性，采用案例教学方法将理论与实践相结合，同时以消防单位、大型公共场所、典型的生产企业和仓库为依托进行开放式现场教学。实践结果表明，采取这种现代化多样化的教学方式不仅可以提高学生的积极性和主动性，还可以极大地提升学生的认知能力和实践能力，有利于培养满足时代要求的高素质消防工程专业人才队伍。