“雙碳”目標(biāo)背景下特種滅火技術(shù)課程教學(xué)改革研究

李 聰，魯一霏，汪陳徽

（中國礦業(yè)大學(xué)（北京）應(yīng)急管理與安全工程學(xué)院 北京 100083）

“雙碳”目標(biāo)提出后，《加強碳達峰碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作方案》明確高校要加大碳達峰碳中和領(lǐng)域課程、教材等教學(xué)資源建設(shè)力度，加快傳統(tǒng)能源動力類等重點領(lǐng)域?qū)I(yè)人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型升級[1]。2023 年上半年全國共接報火災(zāi)55 萬起，與去年同期相比，數(shù)量、人員傷亡分別上升19.9%和9.3%[2]。為了更好跟進國家安全事業(yè)建設(shè)，降低火災(zāi)發(fā)生后帶來的不良影響，消防工程專業(yè)人才培養(yǎng)面臨新的挑戰(zhàn)和更高要求。

消防工程專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握滅火系統(tǒng)基本知識，滅火技術(shù)原理、特點、適用場所是重要目標(biāo)之一?；诖四繕?biāo)開設(shè)的特種滅火技術(shù)是一門基于燃燒學(xué)、工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)等知識，圍繞泡沫、干粉、氣溶膠等滅火系統(tǒng)的組成、性能特點、滅火機制及綜合特殊滅火系統(tǒng)使用和維護等內(nèi)容展開教學(xué)的消防工程專業(yè)課，旨在為消防工程本科生從事消防一線滅火、消防審核及評估工作打下堅實基礎(chǔ)。

本文開展了基于“雙碳”目標(biāo)背景下特種滅火技術(shù)課程的教學(xué)研究，結(jié)合消防工程專業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀進行了特種滅火技術(shù)課程的痛點分析，對特種滅火技術(shù)課程教學(xué)改革進行探索，以望更好地進行消防工程專業(yè)人才培養(yǎng)。

1 特種滅火技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀及痛點分析

1.1 國內(nèi)外特種滅火技術(shù)課程開課情況

目前，國內(nèi)開設(shè)消防工程專業(yè)的院校已有數(shù)十所[3]，關(guān)于特種滅火技術(shù)的教學(xué)大多通過院校專業(yè)課或網(wǎng)上慕課等方式展開。中國人民警察大學(xué)開設(shè)的滅火救援技術(shù)課程包括火場內(nèi)防護、供水、滅火與搜索救人等專項技術(shù)內(nèi)容，側(cè)重?fù)渚瘸Ｒ娀馂?zāi)的戰(zhàn)術(shù)運用能力的提高。長安大學(xué)開設(shè)的防火防爆理論與技術(shù)課程針對水系消防滅火系統(tǒng)的滅火劑及滅火技術(shù)展開介紹。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)開設(shè)的滅火技術(shù)原理及應(yīng)用課程講解傳統(tǒng)水系、細(xì)水霧、泡沫、干粉等滅火技術(shù)的原理及應(yīng)用場景。國外的消防工程專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生掌握消防安全專業(yè)知識以及消防創(chuàng)新實踐應(yīng)用為基本目標(biāo)。英國愛丁堡大學(xué)著重講授鋼材、混凝土、木材等結(jié)構(gòu)和建筑物的滅火系統(tǒng)及滅火技術(shù)。美國伊利諾伊大學(xué)開展消防救援、快速滅火技術(shù)、危險化學(xué)品、繩索救援、結(jié)構(gòu)倒塌處置等培訓(xùn)課程，擁有校內(nèi)實景訓(xùn)練平臺并模擬真實城市街區(qū)結(jié)構(gòu)[4]。日本消防大學(xué)的課程側(cè)重理論和實際應(yīng)用技能相結(jié)合，并配備專業(yè)救助器材和消防軟件[5]。

綜上，我國滅火技術(shù)課程專注于增加學(xué)生的消防知識儲備和理論理解深度，而國外的滅火技術(shù)相關(guān)課程及培訓(xùn)更多關(guān)注專業(yè)知識實踐應(yīng)用一體化，強調(diào)學(xué)生掌握實踐應(yīng)用技能的重要性。

1.2 特種滅火技術(shù)課程痛點分析

特種滅火技術(shù)課程是“滅火理論與方法”“消防技術(shù)裝備”“滅火劑與應(yīng)用”等課程的有機融合，傳統(tǒng)教學(xué)存在以下問題：

①缺乏實踐操作與實戰(zhàn)演練。特種滅火技術(shù)課程偏重于理論教學(xué)，實踐操作的機會較少，導(dǎo)致學(xué)生只豐富了消防滅火知識儲備，未能熟練掌握滅火技能。在面對真正的火災(zāi)時，學(xué)生由于缺乏實戰(zhàn)演練經(jīng)驗，無法快速有效地應(yīng)對現(xiàn)場情況。②消防滅火設(shè)備不足，未設(shè)置實驗課程。特種滅火技術(shù)課程設(shè)計領(lǐng)域較為廣泛、學(xué)時相對較少，且需要大量消防設(shè)備，而部分高校因缺乏資源，無法開設(shè)實驗課。③師資力量不足。特種滅火技術(shù)課程除了滅火劑和滅火系統(tǒng)等理論知識教學(xué)外，還需要進行實際案例和現(xiàn)場滅火技術(shù)的講解，這就需要具有豐富現(xiàn)場經(jīng)驗的教師來進行授課，并且為了保證課程質(zhì)量還需定期請專業(yè)消防人員或?qū)＜襾磉M行講座答疑等活動，但現(xiàn)實中這類教師數(shù)量和答疑活動都較少，無法滿足課程需求。④教材更新緩慢，教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新性。新的滅火技術(shù)和設(shè)備不斷出現(xiàn)，但教材內(nèi)容更新緩慢，無法跟上實際發(fā)展。⑤課堂教學(xué)模式，課程考核方式單一。目前的課堂教學(xué)主要采用“老師講，學(xué)生聽”的模式，這導(dǎo)致學(xué)生參與少；課程考核方式單一化，導(dǎo)致部分學(xué)生抱有學(xué)習(xí)只是應(yīng)付考試的思想。

2 特種滅火技術(shù)課程教學(xué)改革探索

2.1 特種滅火技術(shù)課程教學(xué)體系建設(shè)

針對當(dāng)前教學(xué)痛點，結(jié)合“雙碳”目標(biāo)背景下對新時代消防人才培養(yǎng)的要求，將理論與實踐相結(jié)合，建立“課堂教學(xué)+實踐考查”的教學(xué)體系，設(shè)計思路如圖1 所示。

圖1 “課堂教學(xué)+實踐考查”的教學(xué)體系設(shè)計思路

2.1.1 課堂教學(xué)

特種滅火技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容以滅火劑種類為出發(fā)點，對常見的氣溶膠滅火系統(tǒng)、煙烙盡滅火系統(tǒng)、七氟丙烷滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)和泡沫滅火系統(tǒng)等展開講解，授課老師將視頻教學(xué)法、案例教學(xué)法和情景教學(xué)法等相結(jié)合，系統(tǒng)地向?qū)W生介紹面對不同尺度火災(zāi)時如何選擇正確的特種滅火系統(tǒng)，講解各種特種滅火劑的使用、維護、儲運要求，并結(jié)合成功案例與學(xué)生進行交流，提高教學(xué)效果。

2.1.2 實踐環(huán)節(jié)

本課程增加了實驗環(huán)節(jié)，實驗內(nèi)容包括認(rèn)識特種滅火系統(tǒng)的模型，進一步理解特種滅火系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。此外，本課程還增設(shè)了特種滅火技術(shù)課程設(shè)計。通過自主學(xué)習(xí)與討論，學(xué)生結(jié)合教學(xué)內(nèi)容對典型特種滅火技術(shù)的類型進行選擇，確定滅火原理并根據(jù)特種滅火技術(shù)的設(shè)計合理性和參數(shù)準(zhǔn)確進行評分，最后提交課程設(shè)計方案。

2.1.3 成績考核

主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實驗操作情況、理論考試及課程應(yīng)用能力表現(xiàn)來進行綜合考核。其中，課堂表現(xiàn)包括出勤率、課堂回答問題、參與討論等方面，反映學(xué)生對課程的重視程度和學(xué)習(xí)態(tài)度；作業(yè)完成情況包括課后作業(yè)、課程論文等，理論考試即最終的期末考試，二者反映學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度；實驗操作情況包括實驗操作能力及實驗報告完成情況等，課程應(yīng)用能力表現(xiàn)指課程設(shè)計的完成情況，二者反映學(xué)生將理論轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的能力。

2.2 特種滅火技術(shù)課程的教學(xué)改革策略

為進一步達到“雙碳”目標(biāo)背景下消防人才培養(yǎng)的要求，在上述特種滅火技術(shù)課程體系建設(shè)基礎(chǔ)上，課程教學(xué)改革策略也十分重要。和以往滅火技術(shù)課程相比，傳統(tǒng)課程講授模式使學(xué)生處于一個被動接受滅火技術(shù)知識的位置，導(dǎo)致學(xué)生的實際應(yīng)用能力較差。為解決此問題，特種滅火技術(shù)課程教學(xué)改革策略應(yīng)重視理論聯(lián)系實際的教學(xué)方法，建立“課堂教學(xué)+實踐考查”的教學(xué)體系，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)與應(yīng)用知識的能力，以望達到更具先進性、智能化課程效果的實踐成效，從而順應(yīng)“雙碳”目標(biāo)背景下消防人才培養(yǎng)的要求，具體包括以下幾點：

2.2.1 優(yōu)化授課模式

首先，在“課堂教學(xué)+實踐考查”教學(xué)模式的基礎(chǔ)上建立特種滅火技術(shù)教學(xué)資源庫，包括視頻、圖片、案例分析等資料。其次，增加模擬訓(xùn)練環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的操作能力和應(yīng)急處理能力。最后，還可以開展特種滅火技術(shù)課程衍生比賽，比如針對不同火災(zāi)場景，考查學(xué)生結(jié)合具體案例選擇滅火劑和滅火技術(shù)的能力，進一步加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解、掌握與應(yīng)用能力。

2.2.2 更新教學(xué)工具

為順應(yīng)新時代“大數(shù)據(jù)”“人工智能”等發(fā)展趨勢，在對消防工程專業(yè)學(xué)生進行滅火技術(shù)教學(xué)時要注意教學(xué)工具的先進性。為解決教材老舊和未引進先進滅火技術(shù)裝備這一問題，學(xué)校可向當(dāng)?shù)叵罊C構(gòu)申請參觀先進的滅火系統(tǒng)及技術(shù)裝備，引導(dǎo)學(xué)生實地學(xué)習(xí)。另外，可補充相關(guān)軟件教學(xué)，將課程知識點、案例分析、實踐操作等內(nèi)容整合在一起，并提供自測和反饋功能，幫助學(xué)生了解學(xué)習(xí)情況和不足之處。

2.2.3 建立課程質(zhì)量評價機制

為更好檢驗教學(xué)效果，應(yīng)建立課程質(zhì)量評價機制。課程質(zhì)量評價機制主要包括評價數(shù)據(jù)收集的來源和方法，以及評價結(jié)果的呈現(xiàn)方式。其中，評價數(shù)據(jù)收集的來源和方法主要根據(jù)課程類型的不同進行劃分。課程類型可分為“課程教學(xué)類課程”“實驗實踐類課程”和“課程設(shè)計類課程”，具體的評價數(shù)據(jù)收集的來源和方法如表1 所示。

表1 課程評價數(shù)據(jù)收集的來源和方法

通過分析收集到的數(shù)據(jù)，將學(xué)生的考核成績與課程目標(biāo)進行對比，可得到目標(biāo)的完成情況。然后任課教師對課程目標(biāo)的完成情況進行分析，找出未完成或完成度較低的環(huán)節(jié)，分析原因并提出改進措施。評價結(jié)果的呈現(xiàn)方式可以是任課教師的課程總結(jié)報告、學(xué)生對任課教師的評價結(jié)果或下一年對該課程大綱的修改情況。

3 結(jié)論

“雙碳”目標(biāo)背景下消防工程專業(yè)人才培養(yǎng)面臨新的挑戰(zhàn)。本文通過分析國內(nèi)外特種滅火技術(shù)課程現(xiàn)狀得到一系列傳統(tǒng)教學(xué)的不足，然后提出從課堂教學(xué)、實踐環(huán)節(jié)和成績考核三方面建立特種滅火技術(shù)課程教學(xué)體系，并提出優(yōu)化授課模式、更新教學(xué)工具和建立課程質(zhì)量評價機制的教學(xué)改革策略，以期望培養(yǎng)出適應(yīng)“雙碳”目標(biāo)的從事消防一線滅火、消防審核及評估工作的人才。