土木工程防火材料課程案例庫(kù)建設(shè)研究

孫 婧，叢曉紅，劉宏波

(1.河北建筑工程學(xué)院土木工程學(xué)院，河北張家口，075000；2.河北省土木工程診斷、改造與抗災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北張家口，075000)

近年來(lái)，為了響應(yīng)建設(shè)新型工業(yè)化和創(chuàng)新型國(guó)家的要求，高等工程教育領(lǐng)域人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了一系列改革。科學(xué)的、先進(jìn)的教學(xué)方法是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要手段。[1]在高等教育課程中，教師可以將案例教學(xué)法應(yīng)用到所教授的課程中，作為開(kāi)發(fā)者和設(shè)計(jì)者，以一個(gè)個(gè)案例為基點(diǎn)，向?qū)W生展示每一個(gè)典型案例中存在的問(wèn)題和解決思路，從而讓學(xué)生在課程中找到興趣點(diǎn)，自發(fā)思考課程內(nèi)容。

土木工程防火材料是一門(mén)理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型課程。建筑防火材料品種繁多、功能各異、應(yīng)用廣泛，工程中會(huì)出現(xiàn)很多復(fù)雜的情況，需要具體問(wèn)題具體分析。目前，土木工程防火材料課程對(duì)經(jīng)典建筑火災(zāi)案例的總結(jié)主要側(cè)重于滅火、消防安全管理等方面，缺乏系統(tǒng)性的、有針對(duì)性的關(guān)于土木工程材料火災(zāi)特性案例的總結(jié)和歸納，導(dǎo)致工程人員對(duì)建筑材料性質(zhì)認(rèn)知不清，采取一些不當(dāng)?shù)南来胧T發(fā)更嚴(yán)重的災(zāi)害。因此，有必要結(jié)合土木工程防火材料的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)建立課程案例庫(kù)，提升學(xué)生對(duì)不同性能防火材料的思考和創(chuàng)新能力，從而合理選擇和應(yīng)用土木工程防火材料，從源頭即建筑選材和設(shè)計(jì)出發(fā)，最大限度地消除火災(zāi)隱患。教師可以在土木工程防火材料課程教學(xué)中加入案例進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)建立不同性能防火材料案例庫(kù)，在學(xué)生掌握課堂教授內(nèi)容后，通過(guò)案例庫(kù)拓展知識(shí)面，讓學(xué)生主動(dòng)加入討論，提高這門(mén)課程的趣味性，從而提高學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的參與感；鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，不斷探索更深層次的專業(yè)知識(shí)，提高解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。因此，建立土木工程防火材料課程案例庫(kù)，并通過(guò)典型案例分析土木工程材料的火災(zāi)性能，能夠充分發(fā)揮教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課程教學(xué)。

一、案例教學(xué)法

(一)概念

案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法，案例總體上是對(duì)一些完整事物和情況的歸納總結(jié)，并不是一定要分析研究解決方法，而是游離在事物和情境之間，不斷從中獲得知識(shí)的方法。教師在課程教學(xué)中扮演著設(shè)計(jì)者和開(kāi)發(fā)者的角色，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生積極參與課程案例討論。如今，案例教學(xué)法越來(lái)越廣泛地被各個(gè)高校采用。很多高校教師通過(guò)在自己所教授的課程中應(yīng)用案例教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生參與課堂，與學(xué)生一起進(jìn)行課程探討。

(二)特點(diǎn)

首先，案例教學(xué)法是在鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考。在案例教學(xué)法中，教師不再直接告訴學(xué)生怎樣去做，教師更像是一個(gè)引導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生自己思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。這種教學(xué)方法也可以促進(jìn)學(xué)生之間的交流，學(xué)生可以從討論中知道自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中有哪些缺點(diǎn)，進(jìn)而不斷努力，取長(zhǎng)補(bǔ)短。其次，案例教學(xué)法涉及的專業(yè)知識(shí)會(huì)根據(jù)學(xué)生的理解能力被轉(zhuǎn)換成其自身能力，從而能將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活和工作中，有利于學(xué)生發(fā)展學(xué)習(xí)能力。最后，案例教學(xué)法是雙向交流。教師通過(guò)建立案例庫(kù)和采用案例教學(xué)法給學(xué)生講解專業(yè)知識(shí)時(shí)，學(xué)生首先需要理解案例中的細(xì)節(jié)信息，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生自然而然會(huì)對(duì)專業(yè)知識(shí)有一些了解，教師后續(xù)進(jìn)行鼓勵(lì)和引導(dǎo)，學(xué)生可以對(duì)舊的知識(shí)進(jìn)行探討，不斷補(bǔ)充新的知識(shí)，激發(fā)自我創(chuàng)新能力。

(三)要求

1.真實(shí)可信

案例是來(lái)源于生活實(shí)踐的，是通過(guò)一系列深入調(diào)查與研究，并且對(duì)發(fā)生的情況進(jìn)行歸納總結(jié)整理得來(lái)的。因此，教師不應(yīng)虛構(gòu)一些不真實(shí)的案例，只有真實(shí)可信的案例才更吸引學(xué)生深入了解相關(guān)知識(shí)。

2.客觀生動(dòng)

教師在課程教學(xué)中需要擺脫傳統(tǒng)教學(xué)方式，應(yīng)用案例教學(xué)法，在課堂上采用真實(shí)案例，加以生動(dòng)的描述來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣，使課堂氛圍變得生動(dòng)有趣。教師利用一些有關(guān)案例的圖片和視頻更能提高學(xué)生參與課堂互動(dòng)的積極性。

3.案例多樣化

案例不能一成不變，案例教學(xué)法并不是一個(gè)案例照搬到不同場(chǎng)景，而是需要不同案例來(lái)說(shuō)明相同場(chǎng)景，多樣化的案例能為學(xué)生帶來(lái)全方位的啟發(fā)，更有價(jià)值。

4.相關(guān)性

所有案例應(yīng)緊扣教學(xué)知識(shí)和內(nèi)容，不可脫離教材，這樣，案例教學(xué)法才能讓學(xué)生對(duì)土木工程防火材料這門(mén)課程的理論知識(shí)有更深層次的了解。

5.典型性

在采用案例教學(xué)法進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，教師所給出的案例資料應(yīng)具備典型性，能讓學(xué)生清楚看到案例中發(fā)生的情況以及反映的一些重點(diǎn)問(wèn)題，然后進(jìn)行思考，從中找到相對(duì)應(yīng)的解決方法。

(四)擬解決的問(wèn)題

案例教學(xué)法目前還存在一些問(wèn)題。一是搜集和選擇案例需要教師深思熟慮，既要有一定的深度和延展性，也要具有時(shí)效性[2]，選擇的案例還要方便學(xué)生討論和理解；二是案例要包含相關(guān)課程的理論知識(shí)，要將理論知識(shí)巧妙融入案例教學(xué)；三是通過(guò)案例教學(xué)來(lái)強(qiáng)調(diào)獨(dú)立思考的重要性，教師教授課程時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，這樣才有助于學(xué)生以后的發(fā)展。[3]

二、在土木工程防火材料課程中開(kāi)展案例教學(xué)的可行性

如今，案例教學(xué)法被廣泛應(yīng)用到高校課堂教學(xué)中。在高等院校中，學(xué)生不應(yīng)只是來(lái)聽(tīng)課而不進(jìn)行討論與思考，教師也不應(yīng)僅僅傳授知識(shí)而不培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和思考能力。教師在課程教學(xué)中通過(guò)列舉典型案例進(jìn)行教學(xué)，用案例影射知識(shí)，從知識(shí)中突出典型案例的代表性。教師鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生參與到課堂討論中，學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)，對(duì)原有知識(shí)進(jìn)行拓展和創(chuàng)新。這樣相輔相成的師生課堂關(guān)系更有利于課程教學(xué)。

土木工程防火材料課程介紹了各種不同建筑材料的燃燒和阻燃機(jī)理，突出了不同材料的防火性能。在此課程的教學(xué)活動(dòng)中，教師采用案例教學(xué)法更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)和了解課程內(nèi)容。教師通過(guò)列舉一些典型的火災(zāi)案例，讓學(xué)生深刻明白防火材料的重要性，讓學(xué)生不斷在原有課程知識(shí)基礎(chǔ)上，思考材料性能創(chuàng)新點(diǎn)，應(yīng)用到防火工程中。

三、案例庫(kù)的建設(shè)

(一)案例庫(kù)選題原則

第一，要從教學(xué)內(nèi)容角度嚴(yán)格把控案例庫(kù)選題。案例庫(kù)中的案例應(yīng)緊緊圍繞土木工程防火材料教材中的知識(shí)，不可脫離教材的基本知識(shí)，同時(shí)案例也應(yīng)都是典型案例，能充分反映建筑材料防火性能方面的知識(shí)。教師使用案例教學(xué)法給學(xué)生上課，要注重引導(dǎo)學(xué)生自我啟發(fā)，從而提高課程教學(xué)效果。

第二，案例庫(kù)的案例要具有代表性。案例要能全面說(shuō)明建筑材料為什么或者在什么條件下會(huì)引發(fā)事故，將所學(xué)教材知識(shí)融入案例，讓學(xué)生可以明白案例所具有的代表性，了解和學(xué)習(xí)案例中所包含的知識(shí)。[4]

第三，案例庫(kù)中的案例要具有時(shí)效性。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展，消防裝備、消防系統(tǒng)、消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范在不斷適應(yīng)社會(huì)發(fā)展而不斷更新。一些火災(zāi)案例有可能陳舊過(guò)時(shí)，不具備很強(qiáng)的時(shí)效性。因此，教師應(yīng)認(rèn)真研究近五年發(fā)生的火災(zāi)事故，結(jié)合建筑材料的防火性能以及防火技術(shù)發(fā)展的新形勢(shì)，從中選取具有鮮明時(shí)代特色的典型案例。

(二)案例庫(kù)的內(nèi)容

案例庫(kù)主要包括視頻案例和實(shí)際工程案例兩部分，其中，教師在工程案例教學(xué)過(guò)程中會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生到相關(guān)企業(yè)或工程單位參觀學(xué)習(xí)，如圖1所示。

圖1 土木工程防火材料建設(shè)內(nèi)容

(三)案例庫(kù)建立步驟

1.建立和完善數(shù)據(jù)庫(kù)模式

首先要將數(shù)據(jù)庫(kù)的模式建立好，按照材料的類別或者火災(zāi)情況進(jìn)行分類，并且對(duì)一些典型案例進(jìn)行具體的歸納總結(jié)，建立和完善數(shù)據(jù)庫(kù)目錄之后，再?gòu)母鱾€(gè)方面搜集獲取案例內(nèi)容。

2.搜集案例

在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，土木工程防火材料課程的案例大部分來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)。教師可在網(wǎng)絡(luò)上搜索一些具有時(shí)效性和地域代表性的案例，也可以通過(guò)查閱圖書(shū)資料搜集案例。[5]

3.建立網(wǎng)上案例平臺(tái)

高校可以在網(wǎng)絡(luò)上建立案例平臺(tái)，建立可自行進(jìn)行案例書(shū)寫(xiě)搜集的模式，這樣可以全面大規(guī)模地搜集案例。學(xué)生也可以通過(guò)網(wǎng)上平臺(tái)搜集案例，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

四、案例教學(xué)法在土木工程防火材料課程教學(xué)中的實(shí)施步驟

(一)案例的選擇與歸納

實(shí)行案例教學(xué)法的第一步是對(duì)案例進(jìn)行搜集與選擇，要按照土木工程防火材料課程中相應(yīng)材料的防火性能知識(shí)選擇合適的案例。在土木工程防火材料課程中案例分兩大類。第一類是文本案例，主要是一些關(guān)于木材、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)方面的火災(zāi)案例，然后分不同章節(jié)和階段來(lái)進(jìn)行課堂教學(xué)。例如，教師在講到木材、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土?xí)r列舉一些火災(zāi)實(shí)例，通過(guò)講解火災(zāi)發(fā)生原因以及火災(zāi)損失嚴(yán)重等級(jí)來(lái)分別介紹木材、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土的材料火災(zāi)性能。教師通過(guò)真實(shí)的案例引導(dǎo)學(xué)生從火災(zāi)中思考火災(zāi)原因和防火措施，例如，在建筑材料外層涂抹阻燃劑或者直接使用具有一定阻燃作用的建筑材料。第二類案例是視頻案例，視頻內(nèi)容分別介紹防火涂料的應(yīng)用以及阻燃液與防火玻璃的應(yīng)用，通過(guò)一些將防火涂料成功應(yīng)用到房屋建筑上，以及專業(yè)防火玻璃作為建筑材料起到一定防火作用的成功案例讓學(xué)生認(rèn)識(shí)土木工程防火材料。

(二)小組討論與分析

在課程教學(xué)中，教師首先應(yīng)講解課程知識(shí)，同時(shí)，把一些有關(guān)建筑材料火災(zāi)方面的案例講給學(xué)生聽(tīng)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生對(duì)案例信息進(jìn)行歸納總結(jié)后分組自由討論。首先，學(xué)生在小組內(nèi)對(duì)案例進(jìn)行剖析，在小組中，學(xué)生可以發(fā)散思維，從案例中對(duì)火災(zāi)發(fā)生情況、火災(zāi)發(fā)生原因、解決方法以及防火措施等方面進(jìn)行思考，思考之后每個(gè)人對(duì)案例進(jìn)行闡述和總結(jié)。討論后，小組內(nèi)部選擇一位代表與其他小組代表進(jìn)行討論，最后由教師進(jìn)行總結(jié)。每個(gè)小組的代表充分表達(dá)各自小組的觀點(diǎn)，分析案例的參考價(jià)值。期間一位小組代表發(fā)言完畢，下一位小組代表可以就前一位小組代表的觀點(diǎn)提出疑問(wèn)或者贊同，最后由教師正確進(jìn)行引導(dǎo)，形成合理且有效的解決方案和措施，這不僅可以使學(xué)生強(qiáng)化相關(guān)專業(yè)知識(shí)，更重要的是可以使學(xué)生掌握正確分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，為今后的教學(xué)實(shí)踐提供參考依據(jù)。[6]

(三)案例教學(xué)法的總結(jié)與反思

在運(yùn)用案例教學(xué)法時(shí)，學(xué)生必須對(duì)教師提出的有關(guān)案例進(jìn)行總結(jié)和反思，教師可以根據(jù)案例的重要性要求學(xué)生完成案例審核報(bào)告。在報(bào)告中記錄和總結(jié)全班討論典型案例中的重點(diǎn)和存在的疑問(wèn)，多層次分析案例中存在的問(wèn)題，提出解決方案。最后，教師也要對(duì)案例討論進(jìn)行全面總結(jié)，要思考課程教學(xué)中選擇的案例是否適合課程教學(xué)，選擇的案例能否很好地反映課程知識(shí)點(diǎn)，也要總結(jié)學(xué)生在分析討論或報(bào)告中存在哪些問(wèn)題，有沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，以及需要改進(jìn)的地方。案例的總結(jié)和反思對(duì)學(xué)生理解這門(mén)課程和思考能力的培養(yǎng)是非常重要的，對(duì)教師授課也非常重要，可以不斷提高教師的授課水平。

五、在土木工程防火材料課程中開(kāi)展案例教學(xué)的常見(jiàn)問(wèn)題

(一)案例是否能反映土木工程防火材料的專業(yè)知識(shí)

教師通過(guò)案例庫(kù)的建立來(lái)選擇案例，在此過(guò)程中往往會(huì)忽視所選擇的案例能否反映課程中的理論知識(shí)，有的火災(zāi)案例只是描述了火災(zāi)發(fā)生的情況和條件，沒(méi)有體現(xiàn)不同土木工程材料在火災(zāi)發(fā)生時(shí)的性能變化，所以導(dǎo)致學(xué)生經(jīng)常會(huì)弄錯(cuò)案例中所體現(xiàn)的知識(shí)重點(diǎn)，無(wú)法明白案例的重要性。

(二)教師能否通過(guò)案例教學(xué)法來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性

知識(shí)的傳授不僅在于教師在課堂上的講解，而且在于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考這門(mén)課程時(shí)所學(xué)到的知識(shí)。這時(shí)候需要注意的是教師在講述和傳遞案例信息時(shí)是否生動(dòng)有趣，能否激發(fā)學(xué)生的積極性。教師不僅要對(duì)教學(xué)案例進(jìn)行篩選和優(yōu)化，還要設(shè)計(jì)課堂教學(xué)方法[7]，將防火知識(shí)和建筑材料性能融入案例教學(xué)法，讓學(xué)生主動(dòng)參與進(jìn)來(lái)。

(三)教師能否通過(guò)案例教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生自主思考

學(xué)生在學(xué)習(xí)土木工程防火材料課程時(shí)，不僅能掌握每一章的知識(shí)，還能思考和創(chuàng)新應(yīng)對(duì)不同問(wèn)題的解決方法，對(duì)其以后的生活和工作是非常有幫助的。然而，在課堂上學(xué)生往往是等著教師給他們講解專業(yè)知識(shí)，很少會(huì)有學(xué)生思考為什么選擇這種案例或?yàn)槭裁捶课萁ㄖ炔捎眠@種材料。因此，教師能否通過(guò)案例教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生自主思考，也是教師需要解決的問(wèn)題。

六、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)一系列課堂實(shí)施和觀察研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，案例教學(xué)法更有利于土木工程防火材料課程教學(xué)。教師在課堂上應(yīng)用案例教學(xué)法無(wú)論是從學(xué)生角度出發(fā)，還是從課程教學(xué)自身角度出發(fā)，都可以帶來(lái)更好的互動(dòng)。教師通過(guò)這種教學(xué)方法增加了課堂的趣味性和實(shí)用性，改進(jìn)了土木工程防火材料教學(xué)模式，同時(shí)提高了學(xué)生參與課堂的積極性，有助于學(xué)生歸納總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。教師建立案例庫(kù)是對(duì)教學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，同時(shí)提高教育效能，未來(lái)值得更深入地探討和研究。