土木工程防火材料课程案例库建设研究

孙 婧，丛晓红，刘宏波

(1.河北建筑工程学院土木工程学院，河北张家口，075000；2.河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室，河北张家口，075000)

近年来，为了响应建设新型工业化和创新型国家的要求，高等工程教育领域人才培养模式进行了一系列改革。科学的、先进的教学方法是实现培养目标的重要手段。[1]在高等教育课程中，教师可以将案例教学法应用到所教授的课程中，作为开发者和设计者，以一个个案例为基点，向学生展示每一个典型案例中存在的问题和解决思路，从而让学生在课程中找到兴趣点，自发思考课程内容。

土木工程防火材料是一门理论性和实践性很强的应用型课程。建筑防火材料品种繁多、功能各异、应用广泛，工程中会出现很多复杂的情况，需要具体问题具体分析。目前，土木工程防火材料课程对经典建筑火灾案例的总结主要侧重于灭火、消防安全管理等方面，缺乏系统性的、有针对性的关于土木工程材料火灾特性案例的总结和归纳，导致工程人员对建筑材料性质认知不清，采取一些不当的消防措施，诱发更严重的灾害。因此，有必要结合土木工程防火材料的关键知识点建立课程案例库，提升学生对不同性能防火材料的思考和创新能力，从而合理选择和应用土木工程防火材料，从源头即建筑选材和设计出发，最大限度地消除火灾隐患。教师可以在土木工程防火材料课程教学中加入案例进行教学，通过建立不同性能防火材料案例库，在学生掌握课堂教授内容后，通过案例库拓展知识面，让学生主动加入讨论，提高这门课程的趣味性，从而提高学生对这门课程的参与感；鼓励学生创新，不断探索更深层次的专业知识，提高解决实际工程问题的能力。因此，建立土木工程防火材料课程案例库，并通过典型案例分析土木工程材料的火灾性能，能够充分发挥教学效果，调动学生参与课程教学。

一、案例教学法

(一)概念

案例教学法是一种以案例为基础的教学法，案例总体上是对一些完整事物和情况的归纳总结，并不是一定要分析研究解决方法，而是游离在事物和情境之间，不断从中获得知识的方法。教师在课程教学中扮演着设计者和开发者的角色，鼓励和引导学生积极参与课程案例讨论。如今，案例教学法越来越广泛地被各个高校采用。很多高校教师通过在自己所教授的课程中应用案例教学法，引导学生参与课堂，与学生一起进行课程探讨。

(二)特点

首先，案例教学法是在鼓励学生独立思考。在案例教学法中，教师不再直接告诉学生怎样去做，教师更像是一个引导者，引导学生自己思考，激发学生的创新能力。这种教学方法也可以促进学生之间的交流，学生可以从讨论中知道自己在学习过程中有哪些缺点，进而不断努力，取长补短。其次，案例教学法涉及的专业知识会根据学生的理解能力被转换成其自身能力，从而能将知识应用到实际生活和工作中，有利于学生发展学习能力。最后，案例教学法是双向交流。教师通过建立案例库和采用案例教学法给学生讲解专业知识时，学生首先需要理解案例中的细节信息，在这个过程中，学生自然而然会对专业知识有一些了解，教师后续进行鼓励和引导，学生可以对旧的知识进行探讨，不断补充新的知识，激发自我创新能力。

(三)要求

1.真实可信

案例是来源于生活实践的，是通过一系列深入调查与研究，并且对发生的情况进行归纳总结整理得来的。因此，教师不应虚构一些不真实的案例，只有真实可信的案例才更吸引学生深入了解相关知识。

2.客观生动

教师在课程教学中需要摆脱传统教学方式，应用案例教学法，在课堂上采用真实案例，加以生动的描述来激发学生的兴趣，使课堂氛围变得生动有趣。教师利用一些有关案例的图片和视频更能提高学生参与课堂互动的积极性。

3.案例多样化

案例不能一成不变，案例教学法并不是一个案例照搬到不同场景，而是需要不同案例来说明相同场景，多样化的案例能为学生带来全方位的启发，更有价值。

4.相关性

所有案例应紧扣教学知识和内容，不可脱离教材，这样，案例教学法才能让学生对土木工程防火材料这门课程的理论知识有更深层次的了解。

5.典型性

在采用案例教学法进行课堂教学时，教师所给出的案例资料应具备典型性，能让学生清楚看到案例中发生的情况以及反映的一些重点问题，然后进行思考，从中找到相对应的解决方法。

(四)拟解决的问题

案例教学法目前还存在一些问题。一是搜集和选择案例需要教师深思熟虑，既要有一定的深度和延展性，也要具有时效性[2]，选择的案例还要方便学生讨论和理解；二是案例要包含相关课程的理论知识，要将理论知识巧妙融入案例教学；三是通过案例教学来强调独立思考的重要性，教师教授课程时要引导学生发散思维，这样才有助于学生以后的发展。[3]

二、在土木工程防火材料课程中开展案例教学的可行性

如今，案例教学法被广泛应用到高校课堂教学中。在高等院校中，学生不应只是来听课而不进行讨论与思考，教师也不应仅仅传授知识而不培养学生的创新和思考能力。教师在课程教学中通过列举典型案例进行教学，用案例影射知识，从知识中突出典型案例的代表性。教师鼓励和引导学生参与到课堂讨论中，学生在学习新知识的同时，对原有知识进行拓展和创新。这样相辅相成的师生课堂关系更有利于课程教学。

土木工程防火材料课程介绍了各种不同建筑材料的燃烧和阻燃机理，突出了不同材料的防火性能。在此课程的教学活动中，教师采用案例教学法更有利于学生学习和了解课程内容。教师通过列举一些典型的火灾案例，让学生深刻明白防火材料的重要性，让学生不断在原有课程知识基础上，思考材料性能创新点，应用到防火工程中。

三、案例库的建设

(一)案例库选题原则

第一，要从教学内容角度严格把控案例库选题。案例库中的案例应紧紧围绕土木工程防火材料教材中的知识，不可脱离教材的基本知识，同时案例也应都是典型案例，能充分反映建筑材料防火性能方面的知识。教师使用案例教学法给学生上课，要注重引导学生自我启发，从而提高课程教学效果。

第二，案例库的案例要具有代表性。案例要能全面说明建筑材料为什么或者在什么条件下会引发事故，将所学教材知识融入案例，让学生可以明白案例所具有的代表性，了解和学习案例中所包含的知识。[4]

第三，案例库中的案例要具有时效性。随着我国经济和社会的飞速发展，消防装备、消防系统、消防技术标准与规范在不断适应社会发展而不断更新。一些火灾案例有可能陈旧过时，不具备很强的时效性。因此，教师应认真研究近五年发生的火灾事故，结合建筑材料的防火性能以及防火技术发展的新形势，从中选取具有鲜明时代特色的典型案例。

(二)案例库的内容

案例库主要包括视频案例和实际工程案例两部分，其中，教师在工程案例教学过程中会带领学生到相关企业或工程单位参观学习，如图1所示。

图1 土木工程防火材料建设内容

(三)案例库建立步骤

1.建立和完善数据库模式

首先要将数据库的模式建立好，按照材料的类别或者火灾情况进行分类，并且对一些典型案例进行具体的归纳总结，建立和完善数据库目录之后，再从各个方面搜集获取案例内容。

2.搜集案例

在网络时代，土木工程防火材料课程的案例大部分来源于网络。教师可在网络上搜索一些具有时效性和地域代表性的案例，也可以通过查阅图书资料搜集案例。[5]

3.建立网上案例平台

高校可以在网络上建立案例平台，建立可自行进行案例书写搜集的模式，这样可以全面大规模地搜集案例。学生也可以通过网上平台搜集案例，调动学生的积极性。

四、案例教学法在土木工程防火材料课程教学中的实施步骤

(一)案例的选择与归纳

实行案例教学法的第一步是对案例进行搜集与选择，要按照土木工程防火材料课程中相应材料的防火性能知识选择合适的案例。在土木工程防火材料课程中案例分两大类。第一类是文本案例，主要是一些关于木材、钢结构、混凝土结构方面的火灾案例，然后分不同章节和阶段来进行课堂教学。例如，教师在讲到木材、钢结构、混凝土时列举一些火灾实例，通过讲解火灾发生原因以及火灾损失严重等级来分别介绍木材、钢结构、混凝土的材料火灾性能。教师通过真实的案例引导学生从火灾中思考火灾原因和防火措施，例如，在建筑材料外层涂抹阻燃剂或者直接使用具有一定阻燃作用的建筑材料。第二类案例是视频案例，视频内容分别介绍防火涂料的应用以及阻燃液与防火玻璃的应用，通过一些将防火涂料成功应用到房屋建筑上，以及专业防火玻璃作为建筑材料起到一定防火作用的成功案例让学生认识土木工程防火材料。

(二)小组讨论与分析

在课程教学中，教师首先应讲解课程知识，同时，把一些有关建筑材料火灾方面的案例讲给学生听。在此基础上，学生对案例信息进行归纳总结后分组自由讨论。首先，学生在小组内对案例进行剖析，在小组中，学生可以发散思维，从案例中对火灾发生情况、火灾发生原因、解决方法以及防火措施等方面进行思考，思考之后每个人对案例进行阐述和总结。讨论后，小组内部选择一位代表与其他小组代表进行讨论，最后由教师进行总结。每个小组的代表充分表达各自小组的观点，分析案例的参考价值。期间一位小组代表发言完毕，下一位小组代表可以就前一位小组代表的观点提出疑问或者赞同，最后由教师正确进行引导，形成合理且有效的解决方案和措施，这不仅可以使学生强化相关专业知识，更重要的是可以使学生掌握正确分析问题和解决问题的方法，为今后的教学实践提供参考依据。[6]

(三)案例教学法的总结与反思

在运用案例教学法时，学生必须对教师提出的有关案例进行总结和反思，教师可以根据案例的重要性要求学生完成案例审核报告。在报告中记录和总结全班讨论典型案例中的重点和存在的疑问，多层次分析案例中存在的问题，提出解决方案。最后，教师也要对案例讨论进行全面总结，要思考课程教学中选择的案例是否适合课程教学，选择的案例能否很好地反映课程知识点，也要总结学生在分析讨论或报告中存在哪些问题，有没有达到预期的教学目标，以及需要改进的地方。案例的总结和反思对学生理解这门课程和思考能力的培养是非常重要的，对教师授课也非常重要，可以不断提高教师的授课水平。

五、在土木工程防火材料课程中开展案例教学的常见问题

(一)案例是否能反映土木工程防火材料的专业知识

教师通过案例库的建立来选择案例，在此过程中往往会忽视所选择的案例能否反映课程中的理论知识，有的火灾案例只是描述了火灾发生的情况和条件，没有体现不同土木工程材料在火灾发生时的性能变化，所以导致学生经常会弄错案例中所体现的知识重点，无法明白案例的重要性。

(二)教师能否通过案例教学法来调动学生的积极性

知识的传授不仅在于教师在课堂上的讲解，而且在于学生主动学习和思考这门课程时所学到的知识。这时候需要注意的是教师在讲述和传递案例信息时是否生动有趣，能否激发学生的积极性。教师不仅要对教学案例进行筛选和优化，还要设计课堂教学方法[7]，将防火知识和建筑材料性能融入案例教学法，让学生主动参与进来。

(三)教师能否通过案例教学法引导学生自主思考

学生在学习土木工程防火材料课程时，不仅能掌握每一章的知识，还能思考和创新应对不同问题的解决方法，对其以后的生活和工作是非常有帮助的。然而，在课堂上学生往往是等着教师给他们讲解专业知识，很少会有学生思考为什么选择这种案例或为什么房屋建筑等采用这种材料。因此，教师能否通过案例教学法引导学生自主思考，也是教师需要解决的问题。

六、结语

通过一系列课堂实施和观察研究发现，与传统教学方法相比，案例教学法更有利于土木工程防火材料课程教学。教师在课堂上应用案例教学法无论是从学生角度出发，还是从课程教学自身角度出发，都可以带来更好的互动。教师通过这种教学方法增加了课堂的趣味性和实用性，改进了土木工程防火材料教学模式，同时提高了学生参与课堂的积极性，有助于学生归纳总结知识点。教师建立案例库是对教学知识进行归纳总结，同时提高教育效能，未来值得更深入地探讨和研究。