消防工程专业创新实验教学模式探讨与实践

王伟峰 邓军 马砺 王刘兵 肖旸

摘 要：针对消防工程专业培养应用型创新人才的需求，介绍了我校消防工程专业现状，分析了目前消防工程专业学生创新能力存在的问题，提出了构建消防工程专业创新实验教学模式的思路，通过优化创新实验教学体系、开放实验室、开发创新性实验教学内容、建立创新实验教学考核体系、加强实验教学师资队伍的建设、积极组织课外科技活动等方面的探索与实践，形成了专业特色突出、体系独立完整、管理科学和学生主体地位凸显的消防工程专业创新实验教学模式。实践证明：创新实验教學模式明显提高了消防工程专业学生的积极性、主动性、创新思维、科研能力与综合素质，学生考研升学率和就业质量的显著提升。

关键词：消防工程；创新实验；教学模式

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：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

伴随高等教育学科交叉融合与知识生产速度的加快，传统的实验教学模式不能适应高校学科发展的需求。科技知识社会的来临，科技创新与人才培养基地的高等院校遇到更多的挑战与机遇[1，2]：学科的发展由“高度分化”转变为“交叉融合”；科技创新由“学科中心”转到“问题导向”；人才的培养由“专业教育”跨向“跨学科教育”。实验教学模式的改革必须以创新人才培养为目标，突破时空的限制，促进学生的知识、技能、创新思维、综合素质等全面协调发展，侧重学生创新思维与实践能力的培养[3，4]。科技知识时代，消防工程作为社会经济建设的安全保障专业，从业机构要履行好专业职能，必须一支专门从事消防工程领域科技创新的高素质专业人才队伍。近几年消防工程专业的实验教学成果取得了显著的成绩，硬件设施基本完善，但与经济发展对消防工程专业人才的需求差距仍较大，目前全国还没有统一的消防工程专业课程体系和教学大纲，也没有统一的消防工程专业实验指导书。实验仪器是实验教师事先准备好的；实验方法是按教师的示范操作或实验指导书规定的步骤，独立思考较少，对学生创新实践能力培养的效果不明显[5-7]。

二、我校消防工程专业现状

我校消防工程专业2009年依靠安全科学与工程国家重点学科成立，是西北高校唯一的消防工程专业，现有教师25名，其中教授6名（其中全国消防工程专业教学指导委员会委员2名），副教授6名，讲师9名，高工1名，工程师2名，目前消防工程专业实验室有：火灾报警与联动控制实验室、建筑防火实验室、火灾烟气流动模拟实验室、建筑材料性能测试实验室、安全救护装备实验室、气体与粉尘爆炸实验室、火灾物证鉴定实验室、消防维护与保养实验室，旨在培养基础宽、素质高、技能强、创新思维强的应用型技术人才，立足西部、面向全国，服务消防安全行业，培养掌握消防科学基础知识与工程技术，熟悉国家的消防安全法律法规、设计规范及标准，能够在消防工程领域从事设计与施工、研究与管理、教学与科研的高级专门人才。

三、消防工程专业学生创新能力存在的问题

（一）创新意识淡薄

由于传统培养模式在创新启蒙教育方面缺乏，受传统思维的制约，一直从事应试教育的老师侧重专业技术知识的讲解，忽视了创新思维与实践能力的启发和引导，导致消防工程专业学生的个性、自信及创新思维缺乏，积极主动性不强，创新意识淡薄。

（二）创新基础薄弱

课程设置缺乏有机统一的联系，相邻学科与交叉学科的设置较少，知识经验丰富的教师忙于科研无暇关注学生，学生接触相关学科发展前沿的机会较少，学科知识的迁移缓慢。死知识中浸泡的学生看不到知识和创新的价值，不主动探索未知世界，导致创新基础薄弱。

（三）实验教学观念落后

受传统教育观念的影响，对实验教学普遍产生错误的认识，认为实验知识是理论知识的辅助手段，不重视学生的实验技能培养，实验教学内容慢慢成为理论教学课程的附庸。

（四）实验教学体系不完善

实验教学教材缺乏，实验教学体系缺乏素质化、创新化，实验课程的教学体系一般按照“验证传统理论或新理论”而设置，常常参照理论教学的课体系，实验教学体系创新性和探索性缺乏，不利于激发学生对实验以及今后科研的主观能动性。

（五）实验教学内容与方法滞后

传统的实验教学内容分散、重复且单一，综合性、创新性、设计性实验较少。实验教学的考核主要是看实验测试的数据是否准确、结果是否正确，导致只重视实验数据不重视实验过程，与实验教学培养创新人才的初衷相悖。

四、消防工程专业创新实验教学模式改革探索

（一）优化创新实验教学体系

1. 增加综合性、设计性、创新性实验比例作为独立设课的核心指标，独立开设创新实验课，形成基础实验-提高实验-创新实验三个层次，占到20%以上的学时。

2. 将设计性、创新性、综合性的实验内容达到85%作为消防工程专业实验室建设的考核指标，将创新的实验教学体系当作实验室建设的根据，制定实验室建设方案时要统筹兼顾，达到创新实验教学模式软硬件的需求。

3. 制定创新实验教学体系的评定工作。组织消防工程专业的专家教授广泛查阅文献，认真总结，深入研讨，形成一套完整的创新实验教学体系评定程序。

4. 为学生参与创新实验或实践创造有利的环境条件[8，9]。将启迪创新思维、鼓励科技创新放首位，独自查阅文献、设计创新实验方案；以科研立项的方法激励学生参与创新实验；以指导教师的科研项目作为毕业设计；将创新实验作为学分；激励学生参加全国大学生科技作品竞赛、互联网+创业大赛等课外科技活动；鼓励学生到校企联合教学实践基地锻炼。

（二）加強实验室开放

目前很多学生除了按课程表去做实验外，基本不去实验室。学生只做课程教学大纲要求的实验，抑制了主动性、积极性和探索精神。受课程计划与实验内容的制约，实验仪器设备的使用常常时紧时松，导致实验仪器设备不能有效利用[10]。所以加强实验室的开放，探索多样化、多层次的创新实验教学模式，是提高学生创新思维和设备利用率的最佳途径。

首先支持通用实验室的开放，加强使学生受益面大的设计性、创新性、综合性等专业实验室的开放。针对大学生创新创业竞赛类的实验内容，必须重点支持。让责任心强、管理能力高的学生参与实验室开放管理，既解决了实验室开放管理人员缺乏，又锻炼了学生综合能力。

（三）开发创新性实验教学内容

实验内容的设置紧密结合科研、工程、社会应用实践，吸学科最前沿、最新的技术，融入实验内容，多引入专业的科研项目，多到相关的科研院所、企业了解目前消防工程领域的实验热点与需求，有针对性地改进消防工程创新实验内容；增加综合设计、创新性实验，编制以创新性实验为主的实验教材，如我校消防工程专业设置的绝缘导线在不同过负荷电流作用下的痕迹特征、电熔丝和电熔片在不同电流作用下的熔断特征、电热与火烧破坏电熨斗的内外特征、香烟对不同物质的点燃性能、木材炭化导电及炭化深度的测定、热得快在不同情况下的破坏特征、消防设备维保检测、地铁消防安全检测等创新实验，充分发挥消防工程专业学生的主动性和积极性，引导学生多动手、多探索、多创新。

（四）建立创新实验教学考核体系

长期以来的实验教学考核以实验报告为主，并结合操作评分，并且实验成绩只占总成绩的百分之几，导致学生的实验报告基本相似，而老师又做不到每节课实际考核每位同学的操作，造成学生重理论轻实验，对实验课的积极性不高，上课不愿意动手，基本技能薄弱。改革后的实验教学考核体系要让创新实验课成为一门单独的课程，单独记成绩，并有单独的学分。实验课的成绩由过程考核和期末考试组成，成绩比值各占50%，过程考核包括实验出勤（10%）、实验态度（20%）、课堂提问（15%）、实验操作（30%）、实验结果及分析（15%）、实验报告（10%）；期末考试包括实验原理及意义（10%）、操作技术（20%）、实验现象（10%）、结果及讨论分析（20%）、实验中易出现的问题（15%）、实验设计（25%）。这样让学生从一开始就重视创新实验课，并以这种综合评价的方式调动学生的积极主动性，也提高了学生动手操作的能力。

（五）加强实验教学师资队伍的建设

实验教学师资队伍是创新人才培养的重要力量，也是创新实验产生的源泉。鼓励安全学科科研水平高的专家教授投身实验教学，以知名教授作为实验教学师资队伍的带头人，以中青年教师为骨干。引进了中国科技大学、天津大学、中国人民武装警察部队学院、西安建筑科技大学、陕西省公安消防总队等单位的消防专业高层次人才到我校消防工程专业，制定专任教师与实验系列教师到消防安全领域挂职锻炼、技术交流及兼岗的机制，加强实验系列教师创新实践能力的培养与训练，加大“双师型”教师在实验教师队伍中的比例。制定灵活用人的规章制度，聘任校外导师，增强实验教师的责任心和自信心，引进热衷实验教学且实验技能较强的高端人才，为实验室注入新鲜血液，活跃实验教学研究与技术创新气氛，逐渐形成一支业务技能高、责任心强的实验教学师资队伍。

（六）积极组织课外科技活动

培养消防工程专业应用型创新人才，需一定的政策与资金支持及实验室保障。针对这个问题，设立了大学生创新基金和科研专项基金，建立了实践教学基地，积极鼓励实验教师参与大学生创新实验及各类大学生课外科技活动的指导工作，并聘请西安博康电子有限公司、陕西坚瑞消防股份有限公司、陕西博安消防科技有限公司、陕西省公安消防总队等单位的高端技术人才担任校外导师，指导科技创新创业竞赛，拓宽了大学生的科技创新与创业实践平台。实践表明，科技创新创业竞赛是激励大学生积极参与创新实验的最好载体和完成创新实验的重点环节，提高了学生的实践技能与创新能力。同时，制定科学合理的激励奖励机制，对积极参加课外科技活动的学生给予积极肯定，包括可给予创新学分、综合测评加分、优先推荐免试研究生及专项奖学金，对优秀的指导教师也给予绩效成绩的肯定与晋升加分等。

五、体会与成效

1. 激发了学生的热情，提高了学生的主动性。通过参与创新实验，更好地理解与掌握所学知识，逐渐改变了被动学习的定势思维，养成了独立思考、积极探究的习惯，充实了消防工程专业知识，提升了实践技能。

2. 提高了学生的创新意识与创新能力。在实验教师指导下，增强了学生的科研能力、动手能力，为就业应聘、毕业论文设计、创新创业打下了良好的基础。

3. 培养了学生的团体协作精神与个人综合素质。通过参加创新实验，增加了学生与教师及其他学生沟通交流与合作的机会，提高了沟通表达能力，培养了学生团结协作的精神及严谨的工作作风与逻辑思维能力。

4. 提高了实验教学师资队伍的科研水平。通过创新实验教学模式的实践，教师必须不断加强自身的学习，提高专业技能和综合能力，真正成为学习者、组织者、参与者、研究者和促进者。

5. 通过三年的创新实验教学模式探讨与实践，消防工程专业学生科技竞赛的数量与质量得到了很大提高，个人综合素质明显提升，2015年获第十届西安高新“挑戰杯”陕西省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖一项、二等奖二项，2016年获西安高新“创青春”陕西省大学生创业大赛银奖2项，第二届中国“互联网+”大学生创新创业大赛陕西赛区省级银奖1项、铜奖2项。参与科技创新创业竞赛活动的学生获奖学金比例达95%，考研率达75%，毕业设计优秀率达75%。实习单位与工作单位反馈表明，参与科技创新创业竞赛活动的学生在专业知识、实践能力、组织沟通协调能力、应变能力等方面均优于未参加的学生。

综上所述，建立和完善消防工程专业创新实验教学体系，构建创新实验教学考核体系、奖惩与激励机制及创新能力评价体系。引导和启迪学生积极参与创新实验。围绕安全科学与工程学科特色和优势，大胆创新、勇于实践，形成全方位创新能力培养体系。它能引导我们对创新实验教学理念进行反思，对实验教学目标导向进行重新定位，为开拓创新实验教学模式提供了一种新的思路。

参考文献

[1]李佳敏.跨界与融合——基于学科交叉的大学人才培养研究[D].华东师范大学，2014.

[2]潘锡杨.高校协同创新机制与风险研究[D].东南大学，2015.

[3]李红美，陆国栋，张剑平.后MOOC时期高等学校教学新模式探索[J].高等工程教育研究，2014，06：58-67.

[4]刘莉.开放大学：战略转型与人才培养模式创新——“中国远程教育学术论坛”综述[J].中国远程教育，2012，06：5-20.

[5]文汉，张宽朝，芮斌.农业院校生物化学实验教学综合改革的研究[J].教育教学论坛，2016，25：250-251.

[6]李季，王光明.面向创新人才培养的基础实验课程建设探索[J].科技创新导报，2016，02：147-148.

[7]赵琴，江启峰，刘小兵.依托重点实验室构建地方高校研究生实验教学体系[J].实验技术与管理，2015，12：22-25.

[8]王秀梅，安连锁，米增强，等.为学生创新能力培养筑平台拓通道建舞台[J].中国大学教学，2012，01：68-70.

[9]邝永明，黄炳华.新世纪推进实验教学的创新性改革实践[J].实验科学与技术，2011，02：82-84.

[10]苏瑛，曹五七，黄冠庆，等.高校多元化实验教学组织形式的改革与发展[J].高校实验室工作研究，2012，01：1-3+45.