摘要: 高层建筑的消防给水工程内容多、系统复杂、安全性要求高,教学中存在课时受限、内容抽象、图纸复杂等难题。教学中可以工程案例为指导,先读图、再画图,使学生全面掌握课程内容,培养懂设计、能施工的技术应用型人才。
关键词: 高层建筑 消防给水工程 高职教育
引言
经济和建筑业的飞速发展,高层、超高层建筑大量涌现,建筑功能和构成日渐复杂,装修等级不断提高,给建筑消防带来很多新的问题。高层建筑火灾蔓延途径多、人员疏散困难、损失重大的等特点[1]使得高层防火要求更为迫切。近年来,已经涌现出众多新型灭火设备和灭火形式,水消防做为众多消防形式中应用最广、价格最低廉的消防设施也取得了长足发展。
行业的发展对人才培养模式提出了更高的要求,社会迫切需要大量高素质消防工程类职业技术人才。如何以就业为导向[2],以岗位技能要求为依据,以能力培养为本位,深化教学改革,成了高职教育必须面临的问题。笔者根据多年工程设计施工及教学经验,就高层建筑消防给水工程的教学改革进行了探索,以寻求更适合职业实践能力培养的教学方式。
1.高层建筑消防工程的特点
根据我国《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95,高层建筑是指10层及10层以上的居住建筑或高达大于24米的公共建筑。
1.1火灾特点
高层建筑火灾危险性远大于多层建筑,原因集中表现在:1)火势发展蔓延快。高层建筑内部装饰材料中可燃物多,且高层建筑的管井、风道、电梯井、电缆井和通风管道可构成火灾中的拔火烟囱,一旦出现火灾,蔓延极快;2)火灾危险性大。高层建筑面积大,服务人员多,功能复杂,用电量大,形成火灾险情严重;3)扑救困难。在我国大多数城市,消防员能上的高度只有24米,消防登高车只能在50米以下发挥作用,而百米高度的高层建筑在各个城市都为数不少;4)人员疏散困难。高层建筑层数多,人员多,不宜迅速疏散。有试验证明:一名身强力壮的消防员从第33层跑到第1层,用时35分钟。而火借风势,30秒内就可以从第1层到达第33层。这说明,在超高层建筑中人们跑到楼外逃生的可能性几乎为零。
1.2高层消防给水工程及课程内容和特点
根据高层建筑火灾特点,高层建筑消防工程必须立足自救。我国现行消防工程采用的灭火方式有水灭火、气体灭火、泡沫灭火和干粉灭火等,可针对不同火灾类型进行选用。
建筑消防给水是建筑给排水工程中需要重点介绍的内容。建筑给排水中一个非常重要的任务就是保证建筑消防给水的水量、水压安全。消防系统是高层建筑给排水系统中内容最多、难度最大的,教学中往往存在课时不足、内容抽象、图例复杂等等问题。
从另一个角度而言,建筑给排水工程中的设计、施工中,消防给水工程的责任最为重大,消防可靠性同结构安全性一样,是涉及人民财产生命安危的大事。做给排水工程的都知道,上下水做的不好会关乎建筑的使用舒适度,而消防工程考虑不当则可能威胁使用者的生命,所以教学中关于消防给水工程的内容是要求学生必须掌握的。
如果一套完整的高层建筑给排水工程施工图大约有30-40张,消防给水会占据其中20张左右。由此可以说明消防工程在建筑给排水工程图中的地位,也可以说明消防工程教学在建筑给排水工程教学中的地位。图纸的复杂性导致工程设计、施工的难度都在加大。如何让学生在有限的课堂教学中掌握大量的教学内容,最有效地为工程服务,为将从事的工作服务,是教学中必须考虑的问题。
2.消防工程的职业教育特点
高职教育主要培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的各类实用型技术人才[3]。近年来,我国高职教育蓬勃发展,在完成量的扩张之后,不断进行教学改革探索,大胆引入了项目引导、项目导向任务驱动、工作过程导向、实践型等等创新型教学范式[4]。逐渐形成以服务为宗旨,以就业为导向的教育教学理念。教学中以能力培养为核心,强调实践教学和技能培养,在人才培养模式、课程、教材、教法等方面形成了鲜明的特点。
消防给水工程是建筑给排水工程教学内容的重要组成部分。给排水专业的学生必须掌握消防栓、自动喷淋、气体消防等等消防系统的设计、施工方法。对于高职院的学生而言,毕业后从事工程设计的机会不是很多,所以教学中应对这一部分的教学任务进行适当弱化。给排水专业的高职毕业生,最终就业大多集中在施工、监理、预算等岗位上,针对这一特点,教学中应加强学生识图能力的重点培养。
要培养识图能力需要对学生进行大量读图的练习。教学中发现,高层建筑给排水图纸管线非常复杂,动辄就是三五十张图纸,对初学者而言,很容易产生畏难情绪。如何激发学生的学习自主性,使他们克服恐惧,完成读图训练应是本部分教学的重点。
3.案例教学
案例教学(case teaching)最早可追溯到古希腊、罗马时代[5]的启发式问答。现代案例教学始于1870年的哈佛法学院,克利斯托夫·朗戴尔[6]从培养学生创新能力和实践能力为目的,将其应用于法学教学中,取得了良好的教学效果,后来在西方国家被广泛运用于教学中。我国在法学、教育学、心理学等学科也开展了案例教学研究和实践[7],而在工程类教学中引入案例教学则是近几年提出的。
案例教学法是指以案例为教材,在教师的指导下,运用多种方式启发学生独立思考,从而达到教学目的的一种教学方法。其主要特点是把现实中的问题带到课堂,把枯燥单调的理论知识,变成解决问题的研究讨论,把教师的单向教授变成师生之间的教学相长,把个人思路变成集体智慧。与传统的教学法相比,案例教学能使学生成为教学活动的主体,从而形成学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放式的学习氛围。
4.高层建筑消防给水工程案例教学的实践应用
4.1引入案例教学的优势
4.1.1与课程特点更匹配
高层建筑消防给水工程是《建筑给排水工程》的一部分,也是给排水专业的学生必须掌握的专业理论知识。其基本理论和知识都是大量工程实践经验积累的成果,最终还要应用于工程实践。教学过程中,需要大量工程实例做支撑,变枯燥单调的理论为鲜活的工程应用。另一方面,消防给水工程的教学目的是为了让学生利用所学知识解决实际工程问题,利用案例教学可以帮助学生更好将所学知识与将来要从事的工作相联系,更利于学生工程应用能力的培养。
4.1.2有利于激发学生的自主学习兴趣
将案例教学应用于高层建筑消防给水工程的教学过程中,把抽象的知识理论变成具体鲜活的工程实例,把复杂繁琐的图纸变成亟待解决的工程问题,从而激发了学生团结合作,自主探究的学习兴趣。学生在相互讨论学习、寻找答案的过程中,克服了原有的恐惧畏难情绪。
《Journal of Hydrodynamics》
《China Welding》
《河南科技大学学报(医学版)》
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