■ 左秋玲 李景山

（1. 河南工程學院安全工程學院，河南 鄭州 450000；2. 鐵道警察學院治安系，河南 鄭州 450000）

0 引言

《防火防爆》是安全工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，對后期的專業(yè)課學習也有著重要的鋪墊作用，對該課程的學習要求是學生要能夠掌握燃燒與爆炸的基本理論、防火與防爆的技術原理與措施、危險化學品方面的火災與爆炸事故的危險性指標與應急處置措施、工業(yè)廠房的防火防爆設計等相關知識。本文結合十余年的防火防爆課程教學實際體會，剖析了針對該課程實施課堂演示實驗的可行性，并借助詳細的實例探討了引入課堂演示實驗的具體實施步驟與方法，為提高學生的觀察能力、理解能力、分析思考能力和實踐動手能力，探索了防火防爆課堂教學改革的新思路。

1 《防火防爆》課堂教學模式問題分析

傳統(tǒng)的教學改革模式一直是教師運用多媒體進行課堂講授，在某些知識點處引入典型的案例與分析、圖片或視頻。一次課下來，大部分甚至全部都是教師在講臺上講，學生在講臺下聽。雖然老師也動用了新媒體的一些技術，比起純板書來說，進步不小，但是從教學效果來看，由于忽略了學生學的一方，僅強調了教師教的一方，通過調查發(fā)現(xiàn)學生一節(jié)課能記住的東西寥寥無幾，相反，因為借助了多媒體，使得一些理論性、驗證性的結論和規(guī)律更容易被學生忽略。從另一方面來看，本課程的內容都是根據(jù)已有的各種理論與學說、各類國家法規(guī)或行業(yè)標準而編寫制定的，課程的內容大部分屬于文字表述，學生都能看懂，對高校的學生來說，老師無非就是在念課本，學生聽課的主動性、積極性都會大打折扣。其次，智能手機的普及也對學生上課的注意力起到了轉移作用，在單純的教師授課中，大多學生會拿著手機看小說、打游戲，偶爾抬頭看老師，極大地削弱了課堂教學的效果。

尤其是隨著2018年公安消防部隊進行了大改革，不再列入武警部隊序列，全部退出現(xiàn)役，成建制劃歸到應急管理部，依舊承擔著滅火救援和其他應急救援工作，繼續(xù)充分發(fā)揮應急救援主力軍和國家隊的作用。可以預見，滅火指揮員和火調員會是最受益的，他們熟知消防救援的各種裝備、掌握不同情況下火災事故的應急處置辦法，具有豐富實戰(zhàn)經(jīng)驗的滅火指揮員將是這支主力軍和國家隊非?？粗氐娜瞬?，未來一定會有良好的職業(yè)前景，同樣，基層消防員的收入也會提高。《防火防爆》課程與安全工程專業(yè)的消防安全方向有著密切的聯(lián)系，如果學生在畢業(yè)后想從事這方面的工作，那么就要學好該課程，另外，近三年大力宣傳的消防工程師考試的內容與該課程的理論知識有很高的相關度，理論性與應用型極強。基于以上原因，本文將課堂演示實驗引入了《防火防爆》課程的課堂教學改革與實踐中。

2 課堂演示實驗課堂演示實驗與學生能力培養(yǎng)探索

課堂演示實驗的特點是演示儀器攜帶方便、演示現(xiàn)象明顯、操作簡單、受益面廣等。課堂是教學活動的主陣地，在課堂教學中引入演示實驗，不僅使傳統(tǒng)的理論教學更加形象生動，而且更容易激發(fā)學生的學習興趣。在課堂互動中，培養(yǎng)了學生觀察、分析和思維能力，提高了教學質量，體現(xiàn)了從學生的學習目標實現(xiàn)程度去衡量課堂教學的效果，避免了過于注重教師的教的指標帶來的弊端，把學生學習結果作為評判教學有效性的核心指標。

2.1 燃燒理論方面的課堂演示實驗

燃燒方面可以設計的課堂演示實驗比較多，主要集中在可燃固體方面，可燃液體和可燃氣體的火災實驗危險性比較大，不建議進行課堂演示實驗。作者最初的課堂演示實驗就是在講解可燃固體起火一節(jié)中，內容涉及可燃固體的燃燒特點、可燃固體的熱解和氣化兩部分內容。其中，可燃固體熱解和氣化的主要內容是圍繞木材順紋燃燒和橫紋燃燒實驗的結果分析和討論的，單純課堂講解會顯得非常枯燥和沒有說服力，而且以蔓延速度的變化規(guī)律圖占據(jù)很大篇幅，也給課堂講授帶來很大的挑戰(zhàn)，因此，該部分內容決定通過課堂演示實驗進行嘗試講解，由于是第一次設計課堂演示實驗，所以實驗設計和材料準備均是自主完成，沒有學生的參與。材料準備：提前一天準備好2套楊木、女貞和桐木3種木材，一套用于實驗，一套備用，直徑分別為2 mm、5 mm和8 mm左右，長度均為40 cm，進行烘干，打火機2個。課堂演示實驗流程：第一，選擇3名同學進行演示實驗。其中，1名負責點火，點火方式為順著木紋點燃和垂直于木紋點燃；1名負責計時（從接觸火焰至起火時間記為T1，從起火至火焰熄滅時間記為T2）；1名負責數(shù)據(jù)記錄，其他同學觀看實驗現(xiàn)象。第二，點火的同學將不同種類、不同傾角的木材進行點火，觀測其蔓延速度。第三，每組實驗重復進行兩次，保證所測數(shù)據(jù)的正確性，實驗結束后，由負責數(shù)據(jù)記錄的同學將數(shù)據(jù)進行平均化處理后寫到黑板上。第四，老師根據(jù)實驗過程在黑板上寫出問題，進行提問，啟發(fā)學生學會觀察實驗和分析實驗數(shù)據(jù)。問題如下：1）從材料來看，順紋燃燒和橫紋燃燒哪種更易起火？2）從直徑來看，順紋燃燒和橫紋燃燒哪種更易起火？3）對于同種材料、同種直徑來說，順紋燃燒和橫紋燃燒的燃燒痕跡有何區(qū)別，為什么？4）對于同種材料，同種直徑來說，順紋燃燒和橫紋燃燒哪種蔓延速度更快？5）不同傾角、同一直徑下不同材料的火蔓延速度比較？給學生5 min討論后，提問學生，通過回答問題掌握學生對這部分內容的理解程度、對實驗的觀察程度和對實驗數(shù)據(jù)的分析程度。最終得出課本知識點外的一個結論，同一傾角、同種材料下，直徑為5 mm的火蔓延速度最快。通過課堂演示實驗，既培養(yǎng)了學生們的觀察能力、記錄能力、分析數(shù)據(jù)能力和科研能力，又便于選拔科研素質高的同學參加后期的學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。同樣，可燃固體從陰燃到明火轉變的特性分析、特殊形狀與特殊可燃固體的起火，可燃固體中的火災蔓延均可以通過課堂演示實驗進行講解。

2.2 爆炸理論方面的課堂演示實驗

爆炸方面危險性比較大，主要有沖擊波和碎片飛出的隱患，所以課堂演示實驗設計的比較少，主要集中在講解粉塵云的點火一節(jié)中，內容涉及火花放電點火、火花放電時間對粉塵云最小點火能量的影響、影響粉塵云點火的因素。其中，影響粉塵云點火的因素可以通過課堂演示實驗進行講解，本著節(jié)省資金和鍛煉學生實驗設計能力的原則，課堂演示實驗的設計和材料均是作者和學生共同商討后準備的。材料準備：舊的大油桶一個，從開口剪掉8 cm，使開口和桶身一樣大，蠟燭1支，小紙杯一個，塑料軟管1根，吸耳球1個，打火機1個，面粉3小湯匙，紅外測溫儀，水杯，巖粉。課堂演示實驗流程：首先，選擇5名同學進行演示實驗。其中，1名負責把蠟燭點著；1名負責放1大湯匙面粉到小紙杯里，緊挨蠟燭放置，然后把大油桶罩在蠟燭和放面粉的紙杯上；1名負責把塑料軟管一端放到紙杯里，另一端拉到大油桶外部，連上吸耳球，然后，通過擠壓吸耳球將面粉吹起形成粉塵云，遇到燃燒的蠟燭明火形成爆燃；1名負責測溫；1名負責記錄。其次，試驗水分對粉塵云爆燃的影響。在上述步驟不變的情況下，往面粉里加入少許水，通過觀察爆燃情況和比較第一次爆燃后的溫度，分析水分對粉塵云爆燃的影響。第三，試驗惰性物質對粉塵云爆燃的影響。在上述步驟不變的情況下，往面粉里加入巖粉，通過觀察爆燃情況和比較第一次爆燃后的溫度，分析巖粉對粉塵云爆燃的影響。第四，老師在黑板上寫出問題，進行提問。問題如下：1）哪些粉塵能夠發(fā)生爆炸？2）水分對粉塵云爆炸的影響？3）惰性物質對粉塵云爆炸的影響？給學生5 min討論后，提問學生，通過回答問題掌握學生對這部分內容的理解程度、對實驗的觀察程度和對實驗數(shù)據(jù)的分析程度。由于該演示實驗系統(tǒng)是通過組織學生討論而自行設計的演示實驗系統(tǒng)，不僅解決了資金問題，更重要的意義是通過自行研制與開發(fā)培養(yǎng)了學生的動手實踐能力。

3 結論

在《防火防爆》課程的教學中設計并實踐課堂演示實驗，既豐富了課堂教學手段，又提高了課堂教學的質量和學生的動手能力，增強了學生課堂聽講的興趣和課堂討論的熱點，既體現(xiàn)出教師的教，又重視了學生的學。從實際教學效果來看，很好地梳理了學生對課堂重點知識的掌握程度，達到了安全工程專業(yè)培養(yǎng)應用型人才的目的。在后續(xù)的教學工作中，本人將進一步實踐課堂演示實驗的開發(fā)，探索和總結課堂演示實驗教學改革的經(jīng)驗，形成與課堂講授優(yōu)勢互補的多元化教學模式，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和科研素質、提高防火防爆的課堂教學質量作出積極努力。