淺談如何上好礦井火災(zāi)學(xué)

何啟林

（安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院 安徽·淮南 232001）

0 引言

礦井火災(zāi)學(xué)對安全工程專業(yè)的學(xué)生來說是一門必修課、核心課，因其具有理論與實踐緊密結(jié)合的特點(diǎn)，偏向?qū)嶋H工程領(lǐng)域，因此對于大多數(shù)學(xué)生來說學(xué)習(xí)難度較大，知識點(diǎn)不易掌握。[1]在以往的教學(xué)過程中，學(xué)生時常感覺到學(xué)習(xí)的不夠透徹，沒有重點(diǎn)可循，學(xué)過的知識印象不深，容易忘記，在之后的實際應(yīng)用中難以入手，無法系統(tǒng)的在實際中運(yùn)用。針對上述情況，教師應(yīng)在合理設(shè)計課堂教學(xué)模塊的基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)一步創(chuàng)新教學(xué)模式，采用課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、實習(xí)教學(xué)、課程設(shè)計教學(xué)并用的一體化教學(xué)思路，在課堂教學(xué)中讓學(xué)生逐步掌握礦井火災(zāi)學(xué)的一些基本理論和研究方法，在實驗教學(xué)、實習(xí)教學(xué)、設(shè)計教學(xué)的過程中引導(dǎo)學(xué)生如何去分析遇到的專業(yè)問題并運(yùn)用自己的所學(xué)解決問題。下面就如何上好礦井火災(zāi)學(xué)進(jìn)行討論。

1 創(chuàng)新的課堂教學(xué)模式

一個新穎、合理的課堂教學(xué)模式要充分結(jié)合自身學(xué)校特色和優(yōu)勢，因材施教，設(shè)定具有專業(yè)特色、學(xué)校特點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)，制定可行的教學(xué)計劃，合理分配課時，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型，應(yīng)用型復(fù)合人才。礦井火災(zāi)學(xué)的課堂教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該順應(yīng)時代發(fā)展的需求，著重考慮新工科的發(fā)展需要，結(jié)合國內(nèi)外最新的火災(zāi)科學(xué)技術(shù)，礦井開采技術(shù)、消防技術(shù)、監(jiān)控與監(jiān)測技術(shù)等研究成果和發(fā)展方向，對課程內(nèi)容進(jìn)行及時的更新、修正。教師在整個教學(xué)的過程中可以采取總分總式結(jié)構(gòu)開展，首先可以為學(xué)生講授礦井火災(zāi)學(xué)的發(fā)展背景和歷程，介紹礦井火災(zāi)學(xué)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀以及在工程實際中的應(yīng)用，突出礦井火災(zāi)學(xué)在學(xué)科發(fā)展以及人類實際的生產(chǎn)生活中具有研究和學(xué)習(xí)的價值以及實地應(yīng)用的前景，增加學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣。在課程內(nèi)容安排上可以編排為基礎(chǔ)理論，工程原理，工程運(yùn)用等模塊，教師在講授過程中要做到對知識點(diǎn)進(jìn)行梳理，弄清主次，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，合理分配教學(xué)時間。如在基礎(chǔ)理論部分，應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)礦井火災(zāi)發(fā)生的機(jī)理、礦井火災(zāi)的分類、礦井火災(zāi)常發(fā)生的地點(diǎn)、礦井火災(zāi)的危害以及如何有效的預(yù)防礦井火災(zāi)等；介紹礦井火災(zāi)預(yù)測系統(tǒng)如自然發(fā)火標(biāo)志性氣體的探測原理，綜合氣體評價指標(biāo)的原理及使用方法等；講解目前所使用的礦井火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)，如煤礦火災(zāi)光譜束管監(jiān)測技術(shù)，分布式光纖測溫技術(shù)等；講解具有代表性的礦井火災(zāi)事故，幫助學(xué)生掌握預(yù)防和控制火災(zāi)發(fā)生的實際能力；教師要及時講解國內(nèi)外礦井火災(zāi)及其相關(guān)學(xué)科最前沿的技術(shù)和研究理論，使得學(xué)生能夠緊跟時代步伐，將最新的理論和技術(shù)應(yīng)用到今后的實際工作中，同時也了解礦井火災(zāi)學(xué)發(fā)展的方向和存在的問題，調(diào)動學(xué)生的科研積極性。

2 多媒體技術(shù)教學(xué)

多媒體教學(xué)作為一個現(xiàn)代科技的教學(xué)手段，能夠帶來豐富的圖文體驗，吸引學(xué)生的注意力、培養(yǎng)學(xué)習(xí)主動性、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。[2,3]多媒體技術(shù)的發(fā)展以及優(yōu)異的表現(xiàn)，填補(bǔ)了在傳統(tǒng)教學(xué)中單單依靠教師板書和學(xué)生自身的想象力所所造成對知識掌握不透徹、易忘的不足，顯著增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。例如教師在講解礦井火災(zāi)危害性的時候，使用多媒體教學(xué)手段播放一些重特大事故發(fā)生現(xiàn)場視頻資料，讓學(xué)生更加直觀的感受到火災(zāi)的危害性，為以后的教學(xué)工作打下基礎(chǔ)；在講解礦井火災(zāi)報警系統(tǒng)時可以通過播放制作的動畫、視頻幫助學(xué)生理解記憶，為后續(xù)實習(xí)教學(xué)，課程設(shè)計教學(xué)埋下伏筆；在講解礦山火災(zāi)數(shù)據(jù)監(jiān)測和監(jiān)控時可以通過現(xiàn)有的多媒體設(shè)備播放一些描述檢測系統(tǒng)動作原理的動圖或者視頻材料，讓學(xué)生能夠更加直觀的去了解整個系統(tǒng)的工作原理，在學(xué)生的大腦中建立報警系統(tǒng)應(yīng)急處理的模型，奠定學(xué)生在走向工作崗位后具有熟練操作和設(shè)計這些常用的監(jiān)測系統(tǒng)，消防報警系統(tǒng)的基礎(chǔ)和能力。

3 專業(yè)綜合實驗教學(xué)

通過專業(yè)綜合實驗教學(xué)可以向?qū)W生講授課程知識和基本實驗技能，也是教會學(xué)生如何分析問題并最終解決問題的一個重要途經(jīng)，其核心目標(biāo)就是要提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)綜合實踐運(yùn)用能力。[4]教師在教學(xué)過程中不難發(fā)現(xiàn)，如果僅僅依靠口述，看視頻等被動式學(xué)習(xí)方式，學(xué)生在實際的運(yùn)用過程中會出現(xiàn)不會運(yùn)用所學(xué)知識的問題。如教師在講授火災(zāi)基本原理、礦井火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等工作原理時，學(xué)生通過在課堂上展示的一些圖片，視頻的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，然而在課程結(jié)束之后，卻有許多學(xué)生在現(xiàn)實工作和生活中無法區(qū)分這些報警裝置，不熟悉控制室的儀器設(shè)備，不知道在發(fā)生火情時應(yīng)該采取的應(yīng)急操作。這就說明了在教學(xué)過程中光有理論的教學(xué)模塊是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到應(yīng)有的學(xué)習(xí)效果，應(yīng)該輔以實驗教學(xué)，通過模型去進(jìn)一步幫助學(xué)生掌握實際的操作技能，培養(yǎng)實際的應(yīng)急情況處置能力。

在引入專業(yè)綜合實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)該提前布置試驗任務(wù)，讓學(xué)生先進(jìn)行實驗報告預(yù)習(xí)部分和與實驗相關(guān)的一些前期準(zhǔn)備工作，了解實驗的危險性，以及基本的操作流程。通過讓學(xué)生查找資料，閱讀文獻(xiàn)，產(chǎn)生疑問和設(shè)想，隨后帶著自己的問題和設(shè)想進(jìn)行實驗的學(xué)習(xí)與操作。教師應(yīng)該在實驗開始的時候，清晰的講解實驗的基本操作，提示如何安全規(guī)范的使用儀器設(shè)備，強(qiáng)調(diào)實驗室安全守則，教會學(xué)生如何保護(hù)自身安全。例如在安排煤低溫氧化測試實驗、煤燃燒實驗等一些實驗時，可以提供不同種類的實驗煤樣品給學(xué)生進(jìn)行測試，讓學(xué)生獨(dú)立搜集處理實驗數(shù)據(jù)，分析樣品是由于自身所具有的什么性質(zhì)而造成在燃燒效果上有明顯的差異。通過對實驗過程的獨(dú)立操作及實驗數(shù)據(jù)的自主分析，讓學(xué)生學(xué)會如何運(yùn)用所學(xué)的知識去解釋礦井火災(zāi)防治時可能出現(xiàn)的一些現(xiàn)象并提出預(yù)防和解決的措施，幫助學(xué)生養(yǎng)成透過現(xiàn)象追求本質(zhì)的科研態(tài)度，啟發(fā)學(xué)生更深層次的思考，增強(qiáng)教學(xué)效果。

4 認(rèn)識實習(xí)教學(xué)

認(rèn)識實習(xí)教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)礦井火災(zāi)學(xué)課程的一個重要環(huán)節(jié)。在認(rèn)識實習(xí)教學(xué)過程中，教師可以將理論與實際很好的統(tǒng)籌起來，教會學(xué)生“學(xué)”與“用”的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，同時學(xué)生在實習(xí)過程中經(jīng)歷，可以激發(fā)學(xué)生對以后所要從事工作的想象力和創(chuàng)新思維。[5]實習(xí)過程中教師應(yīng)該布置相關(guān)實習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生們帶著問題去實習(xí)，參觀企業(yè)現(xiàn)有的礦井火災(zāi)防治系統(tǒng)的設(shè)計、運(yùn)行、維護(hù)，讓學(xué)生結(jié)合自己前期的課堂學(xué)習(xí)、文獻(xiàn)規(guī)范閱讀，去了解并解釋一些火災(zāi)現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，提出基本的防治措施。通過以上環(huán)節(jié)的教學(xué)，學(xué)生應(yīng)該熟練掌握一些在設(shè)計礦井火災(zāi)防治系統(tǒng)時應(yīng)該注意的規(guī)范要求和注意事項，并應(yīng)用到課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)中，做到真正的學(xué)以致用。在實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)，教師應(yīng)不局限于某一個工程領(lǐng)域的防滅火方向，應(yīng)當(dāng)放開視角，打開思路，多角度、多層次的去挑選一些實習(xí)地點(diǎn)，制定不同的實習(xí)規(guī)劃和要求，帶領(lǐng)同學(xué)們?nèi)⒂^各種不同類型的火災(zāi)防治系統(tǒng)，拓展學(xué)生知識面。教師在選擇實習(xí)地點(diǎn)時應(yīng)該不僅僅只關(guān)注單一的防滅火領(lǐng)域，需要結(jié)合學(xué)院特色，學(xué)生培養(yǎng)的方向，多目的性的去關(guān)注其他一些有迫切需要的工程領(lǐng)域的火災(zāi)防治如建筑、消防、石油化工企業(yè)等，組織學(xué)生對這一類的企業(yè)場所進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)時，教師應(yīng)當(dāng)積極聯(lián)系當(dāng)?shù)氐囊恍┫罊C(jī)構(gòu)和消防技術(shù)單位，參觀體驗消防工作，拓展學(xué)生的知識面，熟悉防滅火設(shè)備，學(xué)習(xí)更多的防滅火方法，以適應(yīng)未來工作中可能遇到的多種情況。[6]

5 課程設(shè)計教學(xué)

結(jié)合以往的教學(xué)情況來看，教師可以在課程設(shè)計教學(xué)模塊中，提出多個題目，例如某煤礦的礦井火災(zāi)自動報警裝置的設(shè)計，讓學(xué)生查閱資料并結(jié)合課堂所學(xué)，實驗所學(xué)，實習(xí)所學(xué)去進(jìn)行綜合性的設(shè)計，并在最后的公開答辯環(huán)節(jié)，講述自己設(shè)計項目的目的、原理、依據(jù)，和最終得到的設(shè)計結(jié)果。其余學(xué)生可在課堂上公開提問，詢問與該設(shè)計相關(guān)的設(shè)計內(nèi)容，討論實驗思路。最終教師進(jìn)行答辯評價，給出建議。讓學(xué)生通過親身經(jīng)歷的形式去吸收和課程相關(guān)的知識。通過這樣一個例題的設(shè)計可以很好的檢驗學(xué)生是否掌握了礦井火災(zāi)防治系統(tǒng)的一些基本原理和設(shè)計要求，同時通過實例設(shè)計的形式進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)生將在課堂上掌握的基礎(chǔ)理論知識，實驗所得數(shù)據(jù)以及認(rèn)識實習(xí)所了解的行業(yè)的基本規(guī)范進(jìn)行一個系統(tǒng)的梳理和檢驗，提高教學(xué)效率，實現(xiàn)從聽，看，做三方位立體化教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐創(chuàng)新能力。[7-8]

總之，要上好礦井火災(zāi)學(xué)這門課程，教師要從專業(yè)發(fā)展，學(xué)生教育，社會需求等多方面綜合考慮，設(shè)計新穎的課堂教學(xué)模式，采用多重教學(xué)手段，例如多媒體技術(shù)教學(xué)、專業(yè)綜合實驗教學(xué)、現(xiàn)場認(rèn)識實習(xí)教學(xué)、課程設(shè)計教學(xué)等。通過采取不同的教學(xué)模式讓學(xué)生在基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，實驗研究探索，工程實際運(yùn)用等方面進(jìn)行充分的學(xué)習(xí)和探索，鍛煉學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的實際運(yùn)用能力，搭建科學(xué)研究和工程實際教學(xué)相結(jié)合的實驗研究平臺，為學(xué)生以后繼續(xù)深造或從事相關(guān)技術(shù)工作奠定堅實的基礎(chǔ)，最終實現(xiàn)培養(yǎng)社會所需要的，理論水平高、實踐創(chuàng)新能力強(qiáng)的新時代科研和技術(shù)人員。