消防工程專業(yè)創(chuàng)新實驗教學模式探討與實踐

王偉峰 鄧軍 馬礪 王劉兵 肖旸

摘 要：針對消防工程專業(yè)培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才的需求，介紹了我校消防工程專業(yè)現(xiàn)狀，分析了目前消防工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力存在的問題，提出了構(gòu)建消防工程專業(yè)創(chuàng)新實驗教學模式的思路，通過優(yōu)化創(chuàng)新實驗教學體系、開放實驗室、開發(fā)創(chuàng)新性實驗教學內(nèi)容、建立創(chuàng)新實驗教學考核體系、加強實驗教學師資隊伍的建設(shè)、積極組織課外科技活動等方面的探索與實踐，形成了專業(yè)特色突出、體系獨立完整、管理科學和學生主體地位凸顯的消防工程專業(yè)創(chuàng)新實驗教學模式。實踐證明：創(chuàng)新實驗教學模式明顯提高了消防工程專業(yè)學生的積極性、主動性、創(chuàng)新思維、科研能力與綜合素質(zhì)，學生考研升學率和就業(yè)質(zhì)量的顯著提升。

關(guān)鍵詞：消防工程；創(chuàng)新實驗；教學模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）07-0070-03

Abstract： According to the demand of fire engineering training applied innovative talents，the current situation of our school fire engineering was introduced， and the existing problems of fire engineering students' innovative ability were analyzed. The thought of constructing innovative experiment teaching mode of fire engineering project is put forward. Through the exploration and practice on the optimization and innovation of experimental teaching system， opening laboratory， developing innovative experiment teaching content， establishing teaching evaluation system， strengthening the construction of the teaching staff of experimental teaching， actively organizing extracurricular activities， etc.， the innovative experimental teaching mode has been formed in the fire fighting engineering specialty， which is outstanding in the specialty， the system is complete， highlighting the management science and the student's main body status. Practice shows that the innovation of experimental teaching model improves the students' enthusiasm， innovative thinking， scientific research ability and comprehensive quality， and the enrollment rate in postgraduate and the employment quality are also improved.

Keywords： fire engineering； innovative experiment； teaching mode

一、概述

伴隨高等教育學科交叉融合與知識生產(chǎn)速度的加快，傳統(tǒng)的實驗教學模式不能適應高校學科發(fā)展的需求?？萍贾R社會的來臨，科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)基地的高等院校遇到更多的挑戰(zhàn)與機遇[1，2]：學科的發(fā)展由“高度分化”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖徊嫒诤稀?；科技?chuàng)新由“學科中心”轉(zhuǎn)到“問題導向”；人才的培養(yǎng)由“專業(yè)教育”跨向“跨學科教育”。實驗教學模式的改革必須以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標，突破時空的限制，促進學生的知識、技能、創(chuàng)新思維、綜合素質(zhì)等全面協(xié)調(diào)發(fā)展，側(cè)重學生創(chuàng)新思維與實踐能力的培養(yǎng)[3，4]。科技知識時代，消防工程作為社會經(jīng)濟建設(shè)的安全保障專業(yè)，從業(yè)機構(gòu)要履行好專業(yè)職能，必須一支專門從事消防工程領(lǐng)域科技創(chuàng)新的高素質(zhì)專業(yè)人才隊伍。近幾年消防工程專業(yè)的實驗教學成果取得了顯著的成績，硬件設(shè)施基本完善，但與經(jīng)濟發(fā)展對消防工程專業(yè)人才的需求差距仍較大，目前全國還沒有統(tǒng)一的消防工程專業(yè)課程體系和教學大綱，也沒有統(tǒng)一的消防工程專業(yè)實驗指導書。實驗儀器是實驗教師事先準備好的；實驗方法是按教師的示范操作或?qū)嶒炛笇?guī)定的步驟，獨立思考較少，對學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的效果不明顯[5-7]。

二、我校消防工程專業(yè)現(xiàn)狀

我校消防工程專業(yè)2009年依靠安全科學與工程國家重點學科成立，是西北高校唯一的消防工程專業(yè)，現(xiàn)有教師25名，其中教授6名（其中全國消防工程專業(yè)教學指導委員會委員2名），副教授6名，講師9名，高工1名，工程師2名，目前消防工程專業(yè)實驗室有：火災報警與聯(lián)動控制實驗室、建筑防火實驗室、火災煙氣流動模擬實驗室、建筑材料性能測試實驗室、安全救護裝備實驗室、氣體與粉塵爆炸實驗室、火災物證鑒定實驗室、消防維護與保養(yǎng)實驗室，旨在培養(yǎng)基礎(chǔ)寬、素質(zhì)高、技能強、創(chuàng)新思維強的應用型技術(shù)人才，立足西部、面向全國，服務消防安全行業(yè)，培養(yǎng)掌握消防科學基礎(chǔ)知識與工程技術(shù)，熟悉國家的消防安全法律法規(guī)、設(shè)計規(guī)范及標準，能夠在消防工程領(lǐng)域從事設(shè)計與施工、研究與管理、教學與科研的高級專門人才。

三、消防工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力存在的問題

（一）創(chuàng)新意識淡薄

由于傳統(tǒng)培養(yǎng)模式在創(chuàng)新啟蒙教育方面缺乏，受傳統(tǒng)思維的制約，一直從事應試教育的老師側(cè)重專業(yè)技術(shù)知識的講解，忽視了創(chuàng)新思維與實踐能力的啟發(fā)和引導，導致消防工程專業(yè)學生的個性、自信及創(chuàng)新思維缺乏，積極主動性不強，創(chuàng)新意識淡薄。

（二）創(chuàng)新基礎(chǔ)薄弱

課程設(shè)置缺乏有機統(tǒng)一的聯(lián)系，相鄰學科與交叉學科的設(shè)置較少，知識經(jīng)驗豐富的教師忙于科研無暇關(guān)注學生，學生接觸相關(guān)學科發(fā)展前沿的機會較少，學科知識的遷移緩慢。死知識中浸泡的學生看不到知識和創(chuàng)新的價值，不主動探索未知世界，導致創(chuàng)新基礎(chǔ)薄弱。

（三）實驗教學觀念落后

受傳統(tǒng)教育觀念的影響，對實驗教學普遍產(chǎn)生錯誤的認識，認為實驗知識是理論知識的輔助手段，不重視學生的實驗技能培養(yǎng)，實驗教學內(nèi)容慢慢成為理論教學課程的附庸。

（四）實驗教學體系不完善

實驗教學教材缺乏，實驗教學體系缺乏素質(zhì)化、創(chuàng)新化，實驗課程的教學體系一般按照“驗證傳統(tǒng)理論或新理論”而設(shè)置，常常參照理論教學的課體系，實驗教學體系創(chuàng)新性和探索性缺乏，不利于激發(fā)學生對實驗以及今后科研的主觀能動性。

（五）實驗教學內(nèi)容與方法滯后

傳統(tǒng)的實驗教學內(nèi)容分散、重復且單一，綜合性、創(chuàng)新性、設(shè)計性實驗較少。實驗教學的考核主要是看實驗測試的數(shù)據(jù)是否準確、結(jié)果是否正確，導致只重視實驗數(shù)據(jù)不重視實驗過程，與實驗教學培養(yǎng)創(chuàng)新人才的初衷相悖。

四、消防工程專業(yè)創(chuàng)新實驗教學模式改革探索

（一）優(yōu)化創(chuàng)新實驗教學體系

1. 增加綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗比例作為獨立設(shè)課的核心指標，獨立開設(shè)創(chuàng)新實驗課，形成基礎(chǔ)實驗-提高實驗-創(chuàng)新實驗三個層次，占到20%以上的學時。

2. 將設(shè)計性、創(chuàng)新性、綜合性的實驗內(nèi)容達到85%作為消防工程專業(yè)實驗室建設(shè)的考核指標，將創(chuàng)新的實驗教學體系當作實驗室建設(shè)的根據(jù)，制定實驗室建設(shè)方案時要統(tǒng)籌兼顧，達到創(chuàng)新實驗教學模式軟硬件的需求。

3. 制定創(chuàng)新實驗教學體系的評定工作。組織消防工程專業(yè)的專家教授廣泛查閱文獻，認真總結(jié)，深入研討，形成一套完整的創(chuàng)新實驗教學體系評定程序。

4. 為學生參與創(chuàng)新實驗或?qū)嵺`創(chuàng)造有利的環(huán)境條件[8，9]。將啟迪創(chuàng)新思維、鼓勵科技創(chuàng)新放首位，獨自查閱文獻、設(shè)計創(chuàng)新實驗方案；以科研立項的方法激勵學生參與創(chuàng)新實驗；以指導教師的科研項目作為畢業(yè)設(shè)計；將創(chuàng)新實驗作為學分；激勵學生參加全國大學生科技作品競賽、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)業(yè)大賽等課外科技活動；鼓勵學生到校企聯(lián)合教學實踐基地鍛煉。

（二）加強實驗室開放

目前很多學生除了按課程表去做實驗外，基本不去實驗室。學生只做課程教學大綱要求的實驗，抑制了主動性、積極性和探索精神。受課程計劃與實驗內(nèi)容的制約，實驗儀器設(shè)備的使用常常時緊時松，導致實驗儀器設(shè)備不能有效利用[10]。所以加強實驗室的開放，探索多樣化、多層次的創(chuàng)新實驗教學模式，是提高學生創(chuàng)新思維和設(shè)備利用率的最佳途徑。

首先支持通用實驗室的開放，加強使學生受益面大的設(shè)計性、創(chuàng)新性、綜合性等專業(yè)實驗室的開放。針對大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽類的實驗內(nèi)容，必須重點支持。讓責任心強、管理能力高的學生參與實驗室開放管理，既解決了實驗室開放管理人員缺乏，又鍛煉了學生綜合能力。

（三）開發(fā)創(chuàng)新性實驗教學內(nèi)容

實驗內(nèi)容的設(shè)置緊密結(jié)合科研、工程、社會應用實踐，吸學科最前沿、最新的技術(shù)，融入實驗內(nèi)容，多引入專業(yè)的科研項目，多到相關(guān)的科研院所、企業(yè)了解目前消防工程領(lǐng)域的實驗熱點與需求，有針對性地改進消防工程創(chuàng)新實驗內(nèi)容；增加綜合設(shè)計、創(chuàng)新性實驗，編制以創(chuàng)新性實驗為主的實驗教材，如我校消防工程專業(yè)設(shè)置的絕緣導線在不同過負荷電流作用下的痕跡特征、電熔絲和電熔片在不同電流作用下的熔斷特征、電熱與火燒破壞電熨斗的內(nèi)外特征、香煙對不同物質(zhì)的點燃性能、木材炭化導電及炭化深度的測定、熱得快在不同情況下的破壞特征、消防設(shè)備維保檢測、地鐵消防安全檢測等創(chuàng)新實驗，充分發(fā)揮消防工程專業(yè)學生的主動性和積極性，引導學生多動手、多探索、多創(chuàng)新。

（四）建立創(chuàng)新實驗教學考核體系

長期以來的實驗教學考核以實驗報告為主，并結(jié)合操作評分，并且實驗成績只占總成績的百分之幾，導致學生的實驗報告基本相似，而老師又做不到每節(jié)課實際考核每位同學的操作，造成學生重理論輕實驗，對實驗課的積極性不高，上課不愿意動手，基本技能薄弱。改革后的實驗教學考核體系要讓創(chuàng)新實驗課成為一門單獨的課程，單獨記成績，并有單獨的學分。實驗課的成績由過程考核和期末考試組成，成績比值各占50%，過程考核包括實驗出勤（10%）、實驗態(tài)度（20%）、課堂提問（15%）、實驗操作（30%）、實驗結(jié)果及分析（15%）、實驗報告（10%）；期末考試包括實驗原理及意義（10%）、操作技術(shù)（20%）、實驗現(xiàn)象（10%）、結(jié)果及討論分析（20%）、實驗中易出現(xiàn)的問題（15%）、實驗設(shè)計（25%）。這樣讓學生從一開始就重視創(chuàng)新實驗課，并以這種綜合評價的方式調(diào)動學生的積極主動性，也提高了學生動手操作的能力。

（五）加強實驗教學師資隊伍的建設(shè)

實驗教學師資隊伍是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要力量，也是創(chuàng)新實驗產(chǎn)生的源泉。鼓勵安全學科科研水平高的專家教授投身實驗教學，以知名教授作為實驗教學師資隊伍的帶頭人，以中青年教師為骨干。引進了中國科技大學、天津大學、中國人民武裝警察部隊學院、西安建筑科技大學、陜西省公安消防總隊等單位的消防專業(yè)高層次人才到我校消防工程專業(yè)，制定專任教師與實驗系列教師到消防安全領(lǐng)域掛職鍛煉、技術(shù)交流及兼崗的機制，加強實驗系列教師創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)與訓練，加大“雙師型”教師在實驗教師隊伍中的比例。制定靈活用人的規(guī)章制度，聘任校外導師，增強實驗教師的責任心和自信心，引進熱衷實驗教學且實驗技能較強的高端人才，為實驗室注入新鮮血液，活躍實驗教學研究與技術(shù)創(chuàng)新氣氛，逐漸形成一支業(yè)務技能高、責任心強的實驗教學師資隊伍。

（六）積極組織課外科技活動

培養(yǎng)消防工程專業(yè)應用型創(chuàng)新人才，需一定的政策與資金支持及實驗室保障。針對這個問題，設(shè)立了大學生創(chuàng)新基金和科研專項基金，建立了實踐教學基地，積極鼓勵實驗教師參與大學生創(chuàng)新實驗及各類大學生課外科技活動的指導工作，并聘請西安博康電子有限公司、陜西堅瑞消防股份有限公司、陜西博安消防科技有限公司、陜西省公安消防總隊等單位的高端技術(shù)人才擔任校外導師，指導科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，拓寬了大學生的科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)實踐平臺。實踐表明，科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽是激勵大學生積極參與創(chuàng)新實驗的最好載體和完成創(chuàng)新實驗的重點環(huán)節(jié)，提高了學生的實踐技能與創(chuàng)新能力。同時，制定科學合理的激勵獎勵機制，對積極參加課外科技活動的學生給予積極肯定，包括可給予創(chuàng)新學分、綜合測評加分、優(yōu)先推薦免試研究生及專項獎學金，對優(yōu)秀的指導教師也給予績效成績的肯定與晉升加分等。

五、體會與成效

1. 激發(fā)了學生的熱情，提高了學生的主動性。通過參與創(chuàng)新實驗，更好地理解與掌握所學知識，逐漸改變了被動學習的定勢思維，養(yǎng)成了獨立思考、積極探究的習慣，充實了消防工程專業(yè)知識，提升了實踐技能。

2. 提高了學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。在實驗教師指導下，增強了學生的科研能力、動手能力，為就業(yè)應聘、畢業(yè)論文設(shè)計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。

3. 培養(yǎng)了學生的團體協(xié)作精神與個人綜合素質(zhì)。通過參加創(chuàng)新實驗，增加了學生與教師及其他學生溝通交流與合作的機會，提高了溝通表達能力，培養(yǎng)了學生團結(jié)協(xié)作的精神及嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L與邏輯思維能力。

4. 提高了實驗教學師資隊伍的科研水平。通過創(chuàng)新實驗教學模式的實踐，教師必須不斷加強自身的學習，提高專業(yè)技能和綜合能力，真正成為學習者、組織者、參與者、研究者和促進者。

5. 通過三年的創(chuàng)新實驗教學模式探討與實踐，消防工程專業(yè)學生科技競賽的數(shù)量與質(zhì)量得到了很大提高，個人綜合素質(zhì)明顯提升，2015年獲第十屆西安高新“挑戰(zhàn)杯”陜西省大學生課外學術(shù)科技作品競賽特等獎一項、二等獎二項，2016年獲西安高新“創(chuàng)青春”陜西省大學生創(chuàng)業(yè)大賽銀獎2項，第二屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽陜西賽區(qū)省級銀獎1項、銅獎2項。參與科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽活動的學生獲獎學金比例達95%，考研率達75%，畢業(yè)設(shè)計優(yōu)秀率達75%。實習單位與工作單位反饋表明，參與科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽活動的學生在專業(yè)知識、實踐能力、組織溝通協(xié)調(diào)能力、應變能力等方面均優(yōu)于未參加的學生。

綜上所述，建立和完善消防工程專業(yè)創(chuàng)新實驗教學體系，構(gòu)建創(chuàng)新實驗教學考核體系、獎懲與激勵機制及創(chuàng)新能力評價體系。引導和啟迪學生積極參與創(chuàng)新實驗。圍繞安全科學與工程學科特色和優(yōu)勢，大膽創(chuàng)新、勇于實踐，形成全方位創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系。它能引導我們對創(chuàng)新實驗教學理念進行反思，對實驗教學目標導向進行重新定位，為開拓創(chuàng)新實驗教學模式提供了一種新的思路。

參考文獻

[1]李佳敏.跨界與融合——基于學科交叉的大學人才培養(yǎng)研究[D].華東師范大學，2014.

[2]潘錫楊.高校協(xié)同創(chuàng)新機制與風險研究[D].東南大學，2015.

[3]李紅美，陸國棟，張劍平.后MOOC時期高等學校教學新模式探索[J].高等工程教育研究，2014，06：58-67.

[4]劉莉.開放大學：戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型與人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新——“中國遠程教育學術(shù)論壇”綜述[J].中國遠程教育，2012，06：5-20.

[5]文漢，張寬朝，芮斌.農(nóng)業(yè)院校生物化學實驗教學綜合改革的研究[J].教育教學論壇，2016，25：250-251.

[6]李季，王光明.面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)實驗課程建設(shè)探索[J].科技創(chuàng)新導報，2016，02：147-148.

[7]趙琴，江啟峰，劉小兵.依托重點實驗室構(gòu)建地方高校研究生實驗教學體系[J].實驗技術(shù)與管理，2015，12：22-25.

[8]王秀梅，安連鎖，米增強，等.為學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)筑平臺拓通道建舞臺[J].中國大學教學，2012，01：68-70.

[9]鄺永明，黃炳華.新世紀推進實驗教學的創(chuàng)新性改革實踐[J].實驗科學與技術(shù)，2011，02：82-84.

[10]蘇瑛，曹五七，黃冠慶，等.高校多元化實驗教學組織形式的改革與發(fā)展[J].高校實驗室工作研究，2012，01：1-3+45.