基于能力培养的《防火防爆工程》课程教学改革与实践研究*

袁必和，陈先锋，黄楚原，刘艳艳，苏姝燕

(武汉理工大学安全科学与应急管理学院，湖北 武汉 430070)

火灾与爆炸是当今社会最常见的灾难性事故，近些年火灾爆炸事故频发，造成严重恶劣的社会影响，如2021年6月13日，湖北省十堰市发生天然气爆炸事故，造成25人死亡、138人受伤。惨痛的火灾爆炸事故警醒社会关注安全生产的重要性，也赋予安全工作者消除安全隐患、防范事故发生及事故应急处置的光荣使命。《防火防爆工程》是安全工程专业的一门主要专业课，主要研究工业火灾及其爆炸事故的产生和发展规律，并以化学热力学、动力学、燃烧与爆炸学等理论为基础，论述了燃烧的基本原理和爆炸特征及其破坏作用，着重介绍防治火灾与爆炸事故的基本理论和技术方法。《防火防爆工程》为学生未来从事化工安全、建筑消防安全、建筑防爆等领域的设计与研究工作提供坚实的基础知识与实践能力。

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保证制度，是针对高等教育工程类专业开展的一种合格评价[1]。工程教育专业认证倡导“以学生为中心的教育理念；成果导向的教育取向；持续改进的质量文化”，要求每门专业课程的课程体系、课程目标、教学内容及教学方法都应该围绕培养学生能力进行组织[2]。

2020年教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确指出应将思想政治教育贯穿人才培养体系，落实立德树人根本任务，全面提高人才培养质量[3]。课程思政的理念与工程教育专业认证倡导的能力培养理念不谋而合，如何将两者有机结合是需要每一位工科任课教师深入思考的教研课题。2021年教育部高等学校安全科学与工程类专业教学指导委员会组织安全工程一流本科专业建设点高校开展安全科学与工程类专业课程思政教学指南编制工作，武汉理工大学承担《防火防爆工程》课程思政教学指南的编制工作，并结合课程思政和专业认证的双要求编制了本课程的思政教学指南。

武汉理工大学安全工程专业入选首批国家一流本科专业建设点，并于2021年通过国际工程教育专业认证，为了更好地适应工程教育专业认证标准及课程思政要求，本课程教学团队围绕OBE教学理念及课程思政要求，开展了课程教学内容、手段及方法的改革探索与实践，提升我校安全工程人才的培养质量。

1 《防火防爆工程》课程教学中存在的普遍问题

目前全国约有190所高校开设安全工程类专业，均设置《防火防爆工程》《防火防爆技术》《火灾与爆炸控制技术》《灭火技术及工程》《消防工程学》等工业热安全类课程，并辅助课内实验、课程设计、毕业设计等重要教学环节强化学生对防火防爆知识的掌握。笔者通过多年教学实践，并与业内同行进行深入交流，归纳出《防火防爆工程》等安全专业的工科课程教学过程中存在一些普遍问题。

(1)课程知识点繁多，学生难以快速有效掌握。本课程内容包括燃烧爆炸基础理论以及工程防火防爆技术知识，涉及的行业较多，知识点琐碎，共性与特种性防火防爆知识无法连贯；涉及复杂的工程基础知识及众多防火防爆标准规范，涉及的行业比较多，课堂教学容易枯燥无味，难以使学生理解透彻，导致学生对标准与规范的掌握能力也不够强，容易混淆不同领域的标准与规范。近些年来全国注册安全工程师执业资格考试、国家注册消防工程师资格考试也在不断更新防火防爆安全技术的考试范围，因此我们必须要不断更新教学方法，及时重整教学内容体系，帮助学生理解掌握复杂的防火防爆知识。

(2)传统教学方法难以满足新时代学生的学习需求。传统课堂以幻灯片课件讲授为主，本课程涉及众多知识点，上课节奏较快，学生较难在短时间课堂教学中掌握重要知识点；传统案例教学法侧重于案例的简单讲解，忽视对学生学习主动性的调动。

(3)缺乏对学生实践能力及解决复杂工程问题能力的培养。本课程支撑工程知识、问题分析及研究能力的培养，为达到以上能力培养目标，本课程常设置若干个课内实验，一般以演示或验证性实验为主，教学模式陈旧，实验一般采取多人分组方式进行，对部分同学的积极性调动不足；课程实验内容与实际工程存在脱节，缺乏独立设计的实践训练[4，5]。本课程涉及众多领域的防火防爆标准与规范，设计公式繁多，传统课堂教学很难提升学生解决复杂工程问题的能力。建筑防火防爆课程设计一般要求学生按照标准规范进行处方式的防火防爆设施设计，而忽视提升学生辨识火灾爆炸危险性的能力。

(4)任课教师对课程思政的重视度不足，未能深刻认识课程思政教育对提升学生能力的重要性。课程思政教育是将价值引领、能力培养、知识传授“三位一体”的人才培养目标贯穿课程教学的全过程。工科教师通常注重专业知识的讲授，未能将思政教育有机融入专业课教学，忽略对学生思想道德等全方位素质培养。工科课程内容繁多，任课教师不知如何将课程思政与专业知识结合，或者将思政元素机械化套入课程教学，难以让学生产生思想共鸣[6]。

2 以学生能力提升为目标的《防火防爆工程》课程教学改革与实践的举措

2.1 思维导图教学法在《防火防爆工程》课程教学中的研究与实践

思维导图是基于人类大脑的记忆模式，以放射性思考为基础，建立记忆要点之间的逻辑关系，形成“点-线-面”知识体系，提升大脑对信息的输入、记忆及思考效率。思维导图利用核心关键词建立课程内容的逻辑关系，便于学生快速、高效记忆知识点，加深对课程知识的系统性掌握[7]。

本课程以思维导图教学法为抓手将课程内容优化为7大模块：防火防爆基本理论与技术、燃烧基本原理、爆炸基本原理、火灾与防火技术基本理论、防爆原理与基本技术措施、建筑防火防爆安全设计、火灾与爆炸灾害危险性分析。通过厘清教学思路，对课程教学内容绘制完整思维导图，以思维导图为教学脉络，梳理出重要知识点，并将其串并联，提升知识点之间的衔接性，明确《防火防爆工程》的“基础理论-技术措施-实际应用”的教学逻辑，有利于学生有效地掌握本课程繁多的知识点。

2.2 互动式案例教学法的研究与实践

近些年火灾爆炸事故频发，各种典型案例层出不穷，且本教学团队成员多次参与重大火灾爆炸事故的调查工作，深入剖析事故致灾机理，具有丰富的事故调查经验。

本课程教学团队从各省市应急管理部门网站搜集火灾爆炸事故的调查报告，选取典型的特别重大、重大、较大、一般事故，根据事故背景、事故定性、事故原因、经验教训等内容建立火灾爆炸事故的教学案例库。利用本课程已有的线上教学平台，建设课程案例资源库，根据重要知识点设置典型案例，并将课程的主要知识点串联起来；利用混合式教学法，在课前要求学生完成线上平台布置的案例预习调研任务，在课堂上采取情景启发、案例探究、课题讨论的方式进行案例教学，在课后通过在线教学平台的讨论区启发学生思考及教学效果反馈，提高学生对防火防爆关键技术的掌握程度，引导学生综合运用专业知识解决相关防火防爆问题；建立“线上预习-案例引入-问题分析-案例讨论-效果反馈-网络互动”的案例教学组织方式，探索出符合新时代大学生需求的教学模式。

2.3 基于安全检查的《防火防爆工程》实践教学法的研究与探索

安全工程专业毕业要求明确强调毕业生应获得工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具等重要能力。工程知识、研究能力主要通过课程知识讲授即可获得，使用现代工具主要通过实验获得此能力，而问题分析、设计/开发解决方案无法依靠单纯理论知识讲授获得，必须依靠实践教学。《防火防爆工程》是安全工程专业的一门实践要求较高的专业基础课程，如何通过此课程培养学生问题分析能力、设计/开发解决方案、解决复杂工程问题的能力显得尤为重要。国内高校一般会设置独立授课的《防火防爆工程》课程设计，是将防火防爆基础理论知识与实践相结合的重要途径。课程设计要求学生对照防火防爆标准及规范进行处方式设计，例如建筑物消防平面设计、自动喷水灭火系统设计、火灾报警系统设计等。而一些学校因为学分或学时限制，无法开设独立授课的《防火防爆工程》课程设计，如何提升学生的实践能力是亟待解决的问题。

本课程探索《防火防爆工程》课程实践教学新方法，学生分组开展专题课外实践任务，要求学生深入地下车库、图书馆、教学楼、大型超市、化工园区等场所进行实地调研，并与物业管理人员沟通交流，采集建筑物的必要数据，要求学生独立运用防火防爆标准及规范对建筑物的防火防爆设计进行合理性、合规性分析与评价，并提出一些改进措施；要求学生掌握建筑物及典型工业场所火灾爆炸隐患的辨识、评估和控制的方法，提升学生解决复杂工程问题的能力，并进一步提高学生的沟通表达、团队协作能力与综合实践能力。近三年任课教师多次组装学生进入武汉市化工园区开展为期一周的实地考察，进行危险源辨识，采集化工园区的布局图及消防防爆设施布置情况，开展火灾爆炸危险性分析，并提出改进措施。

2.4 《防火防爆工程》课程思政教学改革与实践

《防火防爆工程》所承载的专业知识与技能是在具体的社会场景中展开的，课程教学内容与国计民生密不可分，蕴含着大量社会责任、时代担当、科学精神等思政元素。本课程教学团队基于《防火防爆工程》等安全类工科课程的教学内容及教学特点，深入挖掘出课程所蕴含的思政教育元素，将思政元素有机融入课程体系，形成覆盖全部章节的课程思政教学案例，形成完整性、立体化、多元化的知识体系；探索出《防火防爆工程》课程思政教育改革的设计思路和实施方案，明确课堂教学的价值导向，将价值引领、能力培养、知识传授“三位一体”的人才培养目标贯穿教学的全过程；修订教学大纲、优化教案、完善课程思政教学资源、创新教学方法及课程考核评价体系；通过教学设计和课程教学活动实现专业课程思政“润物细无声”的教育效果，让学生能真正感同身受进而养成优秀品格，促进学生达到专业认证要求的毕业生所需达到的工程与社会、职业与规范、团队合作与终身学习能力。

3 结 语

针对《防火防爆工程》课程教学过程中存在一些难题，本课程教学团队利用思维导图教学法重组课程教学内容，建立“线上预习-案例引入-问题分析-案例讨论-效果反馈-网络互动”的案例教学组织新模式；由于课时受限，本课程改革了实践教学模式，提出基于安全检查表的实践教学法，提升学生解决化工安全、建筑消防安全、建筑防爆等领域复杂工程问题的能力；深度挖掘本课程的思政元素，并将思政元素植根于专业知识体系，激发青年学子的社会责任感及投身社会主义现代化建设的热情。