应用型安全工程专业防火防爆技术课程教学探讨
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[摘 要] 在社会经济快速发展的当下,安全问题变得日益突出,特别是一些重大的火灾爆炸事故时有发生,因此整个社会对该类型的人才需求极为迫切,由此也给安全工程专业学生的实践操作能力提出了更严格的要求。因为防火防爆技术课程的实践性非常强,所以怎样培养学生综合运用理论知识,分析和解决实际问题的能力就显得十分重要。该课程教学的主要特点就是将其理论知识应用到实践中,培养学生的应用能力,这是理实结合教育最核心的手段。但是在当下的教学过程中还存在一些难点,这就要求教师应该对教学的模式及内容进行改革,以此提升教学质量,培养应用型人才。
[关 键 词] 安全工程专业;防火防爆技术;课程教学
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2019)13-0098-02
对于安全工程专业的学生来讲,防火防爆技术本身就是一门专业性极强的课程。它主要讲述了燃烧和爆炸的基本概念与原理,然后在此基础上依据不同的危险品讲述相应的防火防爆措施、装备以及相应的管理内容等。现阶段相应的本科院校在教育改革的推进下将原先的人才培养模式进行积极转变,始终坚持以应用为核心和根本,突出当地特色,给学生在培养基础理论知识的前提下特别强调应用型、操作型等方面人才的培养,重点培养学生操作、维修以及维护的能力,保证学生最终成为具备一定理论基础以及创新设计能力的人,在走上工作岗位之后就能马上适应岗位需求。所以对该课程的教学内容作相应的调整是具有极为重要的现实意义的。
一、优化课程安排
在原先的教学过程中基本上都是将课程作为教学依据,然后以此按部就班地传授知识,教师往往将理论知识与社会实际应用的结合忽略掉了,另外对专业中的新知识以及新装备等内容的重视程度也不够[1]。因为防火防爆技术这门课程和安全工程专业的消防安全有着较为紧密的联系,并且消防工程师的基本内容又与其理论内容有着极高的相似度,且极具应用性。在该课程中主要包含有燃烧、爆炸机理与防火防爆等几方面的理论内容与技术等,所以能够发现需要掌握的知识内容相当多,学校一般安排的课时几乎无法与实际的教学需求相适应,所以这就使绝大部分教师只能使用较为精简的方式进行教学,导致学生无法获得全面的知识。基于此,教师应该要对课堂教学进行安排,在保证完成基本的教学任务外,还能够确保授课精简。本文将该课程内容主要分为燃烧和爆炸两个部分进行分析。
(一)燃烧
在燃烧部分中教师应该要先给学生讲授有关燃烧的基本概念,虽然对大家来说燃烧是比较常见的一种现象,但是要对其基本概念进行概括一般极少有人可以给出比较严谨的定义,普遍存在的问题是很多学生把一些非燃烧的现象与燃烧本身混淆在一起[2]。一般情况下燃烧必须要满足四个基本的要素才能够被称作是燃烧,即有可燃物、有助燃剂、能够产生氧化反应、同时有发光发热的现象,这四个要素是缺一不可。一般要直接使用灌输的方式给学生讲授这些是很难让学生理解掌握的,所以这时候就应该注意要将一些比较典型的燃烧与非燃烧的例子讲给大家。例如,铁在空气中产生的氧化反应。在这个例子中铁属于可燃物,并且氧气是助燃物,铁的生锈反应也是属于氧化反应,但是却无法满足一个重点要素,就是它无法发光。铁的氧化过程是非常缓慢的,并且不会发光,这里需要注意的是讲解这个例子的时候不要将其讲成不会发光发热,因为铁的氧化过程会发热,只是相对比较缓慢而已。另外还有一个例子:氢气在氯气中的燃烧。其中氯气是助燃物,助燃物一般也可以将其讲解成氧化剂,但是反过来氧化剂本身并不只有氧气,只要是有足够氧化性的物质在燃烧过程中都是可以将其理解成助燃物,也就是氧化剂。将燃烧的概念讲解完后,然后对机理、过氧化物、燃烧温度以及燃烧与爆炸等内容做了解性的讲解,这里不需要花费较多的时间,因为这一部分内容理论性过强,在讲解的时候肯定会感觉到枯燥,并且最重要的是该部分内容与实际应用层面的内容并不相关。
到第二部分时将应用和燃烧相关性高的内容,燃烧概念在整个消防工程的实际工作中分为无焰燃烧与有焰燃烧两个类型。其中有焰燃烧要比无焰燃烧多出一个链式的反应自由基,换句话来说就是因为有链式的反应自由基的存在导致出现了有焰燃烧与无焰燃烧两个基本类型[3]。一般根据性质各异的燃烧物本身的燃烧特性,将延期引入消防工程实际工作当中,并按照国家标准分为六个主要类型,即A/B/C/D/E/F。其中A类是指固体火灾;B类是可熔化的固体火灾与液体火灾;C类为气体火灾;D类是金属火灾;E类是带电的火灾;F类是烹饪火灾。在整个消防工程中它们与建筑材料和建筑构建本身的燃烧性能有着极为密切的联系,一般建筑材料燃烧性能分为四种,即A/B1/B2/B3。其中A是不燃烧的材料;B1是难以燃烧的材料;B2是可以燃烧的材料;B3是易燃的材料。在讲解这部分内容时教师可以将每种性能的材料都举出一些身边经常见到的例子以增强学生对此的理解与记忆。
(二)爆炸
爆炸部分的内容重点是爆炸极限的计算,其中主要包含有单一性的气体爆炸极限的计算以及混合型气体爆炸极限的计算[4]。通常这部分的内容相对都比较难,最难的就是对单一气体进行爆炸计算时使用的当量法。例如:在计算一氧化碳在空气中的爆炸极限时,可以先将其燃烧时的反应式列举出来,2CO+O2+3.76N2=2CO2+3.76N2。从其反应式中能够得出参加反应的物质总体积依照6.76这个标准计算,那么总体积就是100,两个体积中的一氧化碳在整个体积之中的百分比就是29.6%,这就是一氧化碳在其空气中爆炸量的浓度。虽然理解这种计算方式并不难,但是因為学生长期以来受到高中所学化学式的影响,在进行计算的时候并没有将氮气的量算进去而导致计算错误。 使用化学当量的方式计算爆炸性气体的爆炸极限、完全燃烧下所要消耗的氧原子数、散热量等与实际的工程应用比较贴近,所以理解也就相对比较容易,因此在上课的时候一定要重点给学生讲授关于这一计算方式的相关内容,确保其完全理解。另外在该课程的消防工程实务中纳入关于生产火灾危险性分类的这几个主要知识点。这些知识点是最基础、最重要的内容,具有极强的工程应用性。同时,在该部分知识中还重点强调了爆炸性气体的分类以及爆炸性粉尘的分类等。其中对爆炸性气体而言,其下限10%是属于甲类的生产物质;其中浮游状态的纤维以及粉尘等都是乙类的生产物质,一般能够和空气形成爆炸性混合物。在讲解时将该部分内容加进去,能够有效调动学生的学习积极性,也能为学生后续成为应用型人才打下坚实的基础。
二、创新教学体系
(一)改进教学案例
最近几年各种火灾爆炸事故不断发生,这在一定程度上制约着经济的发展,另外也会给环境带来严重污染,影响人类的身体健康。所以在该课程教学的时候一定要注重案例分析。一般运用案例分析能够保证学生达到学以致用的效果,还能够让学生充分认识到教学目标的重要性。案例教学的关键部分就是案例分析,需要很强的综合能力,所以为了能够培养更多的应用型人才,在案例教学的时候应该要对其教学模式进行改善。对一些阶段性的理论学习可以选择比较典型的案例,在具体分析的时候可以使用小组制,以4~5人为一组,在整个环节中要将技术原理作为核心,实施开放式的讨论模式。案例教学环节最重要的就是教师案例选取的合理性,基本上都要和当下的授课内容保持一致,另外教师还可以将自身的科研成果等引入,弥补学生在实践方面的缺陷。
(二)优化实践教学
因为防火防爆技术这一课程所涉及的内容相对较广泛,再加上理论知识比较抽象,所以就对优化实践课程提出了更高的要求。为了确保学生学习的专业性通常将实践教学分为两个主要环节,即实验与课程设计。
实验一般可以针对火灾预警监测、火焰感度测定以及灭火器实验等。在这整个环节中要注重对学生动手能力以及实践观察能力的培养,确保其实验过程是与理论相一致的,这样能够保证学生对机理产生更加感性的认识。
对课程设计来说要在期末时集中一周时间进行。因为临近期末考试,学生要复习很多科目去应对考试,所以对该课程的进行设计无疑会加重学生的学习负担,由此大家就会相互抄袭,或者直接从网上下载资源拷贝粘贴。基于此就要将课程设计实践提前,将其安排在理论教学中,通过小组互议的方式选择题目,以此培养学生团队意识。
在本次研究中主要在其教材内容上重点突出了工程应用性较强的消防工程实务,最后从教学效果上分析发现这不仅提升了学生对重点知识的掌握,还能够确保实现培养应用型人才的目标。
参考文献:
[1]阳富强,陈伯辉,黄萍,等.安全工程专业工业防火防爆核心课程的建设探讨[J].化工高等教育,2017,34(1):31-35.
[2]施鹏飞,姜琴.基于生活教育论的防火与防爆技术课程教学改革与实践[J].考试周刊,2014(75):7-8.
[3]刘晓静.“对分课堂”在防火防爆技术课程教学中的应用研究[J].考试周刊,2016(3):162.
[4]程琳.防火防爆课程设计教学模式研究与改革[J].科技信息,2012(6):123.
編辑 李 静
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