［摘 要］ 基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)各高校消防工程與設(shè)計(jì)類課程設(shè)置的一般特點(diǎn)，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)對(duì)該類課程教學(xué)改革現(xiàn)狀進(jìn)行研究。研究表明，該類課程教學(xué)改革正朝著多元化、混合式方向發(fā)展。針對(duì)教學(xué)改革中普遍存在的共性問題，結(jié)合OBE理念和現(xiàn)代認(rèn)知理論，對(duì)課程的教學(xué)體系、授課結(jié)構(gòu)和教學(xué)方法進(jìn)行積極探索，提出以“產(chǎn)出導(dǎo)向、學(xué)生中心、持續(xù)改進(jìn)”為核心的校內(nèi)外雙循環(huán)教學(xué)體系構(gòu)架，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用現(xiàn)代認(rèn)知理論，打破傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式，對(duì)課堂授課結(jié)構(gòu)和教學(xué)方法進(jìn)行合理優(yōu)化。

［關(guān)鍵詞］ 教學(xué)改革；消防工程與設(shè)計(jì)；OBE理念；現(xiàn)代認(rèn)知理論

［基金項(xiàng)目］ 2021年度中國(guó)計(jì)量大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目“基于OBE理念的課程教學(xué)設(shè)計(jì)——以‘消防工程與設(shè)計(jì)’課程為例”（HEX2021016）

［作者簡(jiǎn)介］ 呂 辰（1989—），男，安徽淮南人，博士，中國(guó)計(jì)量大學(xué)能源環(huán)境與安全工程學(xué)院講師，主要從事安全重大事故災(zāi)害防治理論與技術(shù)研究；夏新興（1993—），女，安徽宣城人，碩士，中國(guó)計(jì)量大學(xué)能源環(huán)境與安全工程學(xué)院講師，主要從事安全法律和安全文化研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）25-0129-04 ［收稿日期］ 2023-03-17

引言

當(dāng)前我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程建設(shè)正處于高速發(fā)展階段，安全生產(chǎn)事故高發(fā)頻發(fā)的態(tài)勢(shì)依然存在。能否實(shí)現(xiàn)全國(guó)安全生產(chǎn)形勢(shì)持續(xù)向好，最根本的是要增強(qiáng)人們的安全意識(shí)和防范能力，而最基礎(chǔ)的則是安全人才的支撐和保障，這就需要大量高素質(zhì)安全工程專業(yè)人才從事安全工作［1］。自我校開展安全工程專業(yè)工程教育認(rèn)證工作以來，按照符合學(xué)校定位、適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，合理制定了安全工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)置了相應(yīng)的課程體系，以滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展對(duì)高素質(zhì)安全工程專業(yè)人才的需求［2］。但在培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的過程中，課程教學(xué)質(zhì)量的控制尤為重要，只有不斷提高課程教學(xué)質(zhì)量，才能保證畢業(yè)生能夠運(yùn)用安全工程專業(yè)知識(shí)解決復(fù)雜安全工程問題［3］。那么如何有效控制課程教學(xué)質(zhì)量，筆者結(jié)合“消防工程與設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)體會(huì)，對(duì)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的相關(guān)問題進(jìn)行了相應(yīng)的教學(xué)質(zhì)量改革與控制研究。

一、“消防工程與設(shè)計(jì)”相關(guān)課程開設(shè)和教學(xué)改革情況

（一）“消防工程與設(shè)計(jì)”相關(guān)課程的教學(xué)改革知識(shí)圖譜分析

“消防工程與設(shè)計(jì)”是安全工程專業(yè)的核心課程之一，課程的開設(shè)旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握消防工程基本理論，掌握火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與防災(zāi)技術(shù)，并具有從工程設(shè)計(jì)角度防范火災(zāi)事故發(fā)生的能力，真正做到“防得住火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、控得住火災(zāi)事故、保得住人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全”。由于課程內(nèi)容具有體量大、細(xì)節(jié)多、更新快等特點(diǎn)，相應(yīng)的教學(xué)質(zhì)量改革與控制具有一定的復(fù)雜性和差異性，為更好地把握消防工程與設(shè)計(jì)類課程開設(shè)和教學(xué)改革情況，本文采用知識(shí)圖譜［4-5］分析法，對(duì)近年來“消防工程與設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革狀況及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行可視化分析。

以CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，依據(jù)科學(xué)計(jì)量學(xué)、數(shù)據(jù)可視化分析原理及Vosviewer文獻(xiàn)分析技術(shù)，對(duì)近年來課程開設(shè)和教學(xué)改革情況相關(guān)知識(shí)進(jìn)行圖譜繪制，實(shí)現(xiàn)“消防工程與設(shè)計(jì)”教學(xué)改革發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)的可視化分析，從而更好地掌握課程開設(shè)基本現(xiàn)狀和亟待解決的教學(xué)問題。在構(gòu)建知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，鑒于我國(guó)高校眾多專業(yè)均開設(shè)有與消防相關(guān)課程，但因?yàn)榫唧w專業(yè)背景下培養(yǎng)目標(biāo)存在差異，因此在已有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中添加安全工程專業(yè)關(guān)鍵詞進(jìn)行篩選，去除無關(guān)文獻(xiàn)、會(huì)議摘要、報(bào)紙等，最終形成參考文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。以該文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)為依托，使用Vosviewer對(duì)該領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，有助于挖掘該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。通過研讀重要節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的文獻(xiàn)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，不同形式的教學(xué)改革是當(dāng)下不同高校眾多學(xué)者對(duì)于課程建設(shè)思考的焦點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容圍繞消防工程基礎(chǔ)理論、消防工程應(yīng)用實(shí)踐、消防工程防火設(shè)計(jì)等；教學(xué)形式集中在課堂教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)教學(xué)、微課、慕課等［6］；教學(xué)方法集中在OBE理論教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、情景化教學(xué)、支架式教學(xué)等［7］；教學(xué)評(píng)價(jià)集中在理論考核、實(shí)踐考核、學(xué)習(xí)滿意度評(píng)價(jià)、目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)等［8］。由此可見，消防工程與設(shè)計(jì)類課程教學(xué)改革正朝著多元化、混合式方向發(fā)展。

（二）教學(xué)改革中存在的問題分析

通過對(duì)近年來“消防工程與設(shè)計(jì)”相關(guān)課程教學(xué)改革研究成果統(tǒng)計(jì)分析，有部分學(xué)者提出加強(qiáng)教材建設(shè)工作，有意識(shí)地加入應(yīng)用性極強(qiáng)的消防工程實(shí)務(wù)方面的知識(shí)，以達(dá)成培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的；而有些學(xué)者則提出通過選擇典型工作情景，以消防安全人員實(shí)際工作為導(dǎo)向，依照防火防爆風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)具體工作過程，將理論知識(shí)與工程實(shí)際有效結(jié)合，合理設(shè)置課程設(shè)計(jì)選題和內(nèi)容、豐富互動(dòng)模式與多樣考核方式等，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，通過對(duì)教學(xué)模式及內(nèi)容進(jìn)行改革，以此提升教學(xué)質(zhì)量；還有的學(xué)者通過調(diào)研企業(yè)對(duì)專業(yè)人才的知識(shí)需求，確定課程教學(xué)模式和教學(xué)方案的改革方向。故而，為適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展和應(yīng)用型人才培養(yǎng)需要，眾多學(xué)者從教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)方法、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、期末考核等五個(gè)維度提出了一系列改進(jìn)措施，以此促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)、能力、素質(zhì)等領(lǐng)域的全面發(fā)展［9］。

通過分析以往教學(xué)改革中所針對(duì)的共性問題，發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)的“消防工程與設(shè)計(jì)”相關(guān)課程教學(xué)過程中，由于培養(yǎng)目標(biāo)認(rèn)識(shí)不清及教學(xué)方法的局限性，使得課堂教學(xué)尚存在以下不足之處：（1）課程教學(xué)目標(biāo)忽視了學(xué)生的“學(xué)習(xí)結(jié)果”問題；（2）教學(xué)內(nèi)容缺乏聯(lián)系具體實(shí)際問題；（3）教學(xué)方法單一，以知識(shí)講授為主，忽視了對(duì)學(xué)生專業(yè)能力和學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性培養(yǎng)；（4）學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn)多是“期末一張卷”的方式，忽視了日常對(duì)于學(xué)生的過程性學(xué)習(xí)的監(jiān)督。這些問題在很多課程講授過程中均普遍存在，也是筆者此次教改研究所關(guān)注的重點(diǎn)。

二、基于OBE理念的課程教學(xué)體系設(shè)計(jì)

（一）OBE理念內(nèi)涵

OBE教育理念對(duì)于解決傳統(tǒng)教學(xué)中的問題具有極大的改善作用，其是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要自上而下地從“學(xué)?！獙W(xué)院—專業(yè)—課程”進(jìn)行逐層推進(jìn)。

“消防工程與設(shè)計(jì)”課程涉及消防工程學(xué)的基礎(chǔ)理論、建筑火災(zāi)被動(dòng)防護(hù)、建筑火災(zāi)主動(dòng)防護(hù)、性能化防火設(shè)計(jì)等四大模塊內(nèi)容，以及與之配套的消防法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)章等諸多文件，授課內(nèi)容具有體量大、細(xì)節(jié)多、更新快等特點(diǎn)，而熟練應(yīng)用課程內(nèi)容還需要懂工藝、知現(xiàn)場(chǎng)、會(huì)管理，因而對(duì)于授課成效要求極高。在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣較低，覺得書本內(nèi)容較為枯燥且難以將理論和實(shí)踐相結(jié)合，無法達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。因此在“消防工程與設(shè)計(jì)”課程教法、學(xué)法和考法改革時(shí)融入OBE理念，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)于本門課程的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本門課程基本原理的掌握，提高學(xué)習(xí)實(shí)效。

（二）OBE理念下課程教學(xué)體系構(gòu)建

基于OBE理念，結(jié)合本課程的培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)我校畢業(yè)生的專業(yè)要求和五年后應(yīng)獲得的專業(yè)成就，對(duì)學(xué)生的知識(shí)能力指標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的細(xì)化，進(jìn)一步構(gòu)建“消防工程與設(shè)計(jì)”的“雙循環(huán)”教學(xué)體系設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)既是教與學(xué)的起點(diǎn)，也是教學(xué)的終點(diǎn)，課程教學(xué)體系的設(shè)計(jì)應(yīng)明確圍繞著學(xué)生預(yù)期的學(xué)習(xí)成果展開，具體包括以下內(nèi)容。

1.課程目標(biāo)。以成果為導(dǎo)向的課程目標(biāo)，以學(xué)生綜合能力素質(zhì)培養(yǎng)為重心，課程目標(biāo)集中于學(xué)生預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。課程教學(xué)設(shè)計(jì)將按照反向設(shè)計(jì)的原則，以契合畢業(yè)要求為原則構(gòu)建課程的知識(shí)、能力和素質(zhì)多維教學(xué)目標(biāo)，突出能力本位教育。課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)應(yīng)相互對(duì)應(yīng)，以通過課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)支持相關(guān)畢業(yè)要求的實(shí)現(xiàn)。

2.課程內(nèi)容。以成果為導(dǎo)向的課程內(nèi)容，從實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，從知識(shí)、能力、素質(zhì)三個(gè)層次構(gòu)建相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，課程內(nèi)容與課程目標(biāo)之間要求相互對(duì)應(yīng)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)習(xí)成果的實(shí)現(xiàn)。

3.課程實(shí)施。以成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式，促成教學(xué)模式由“以內(nèi)容為本”向“以學(xué)生為本”的根本性轉(zhuǎn)變。在課程實(shí)施過程中，根據(jù)課程內(nèi)容的教學(xué)需求，擬綜合、靈活地運(yùn)用項(xiàng)目式、問題式、案例式、探究式及啟發(fā)式等不同的教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)習(xí)成果的達(dá)成。

4.課程考核。圍繞課程目標(biāo)，設(shè)置相應(yīng)的考核內(nèi)容和方法?？己藘?nèi)容需體現(xiàn)課程目標(biāo)要求的能力要素，考核方式應(yīng)有利于評(píng)判課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況，能夠覆蓋所有學(xué)生，具有可操作性?？己朔椒☉?yīng)多元化，加強(qiáng)考核方式的有效性，在注重期末終期考核的基礎(chǔ)上加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程監(jiān)督，進(jìn)而促成學(xué)習(xí)成果的實(shí)現(xiàn)。

5.課程評(píng)估及持續(xù)改進(jìn)。課程教學(xué)完成后應(yīng)對(duì)本門課程進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評(píng)估。除傳統(tǒng)的聽說評(píng)課、教學(xué)檢查、學(xué)生評(píng)教、教學(xué)督導(dǎo)等評(píng)估手段外，本研究的課程評(píng)估還應(yīng)聚焦學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，對(duì)學(xué)生最終學(xué)習(xí)成果的達(dá)成度進(jìn)行評(píng)估，客觀地評(píng)估與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的課程目標(biāo)的達(dá)成情況，進(jìn)而評(píng)價(jià)該課程對(duì)相關(guān)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的貢獻(xiàn)。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的實(shí)現(xiàn)情況，及時(shí)、動(dòng)態(tài)地調(diào)整課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程教學(xué)策略和考核方法等，對(duì)該課程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

三、基于現(xiàn)代認(rèn)知理論的課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

現(xiàn)代認(rèn)知學(xué)派發(fā)展對(duì)當(dāng)代教育發(fā)展產(chǎn)生了較為深刻的影響，筆者結(jié)合現(xiàn)代認(rèn)知理論［10］提出，在現(xiàn)代課堂教學(xué)中，教師應(yīng)尊重學(xué)生的基本認(rèn)知規(guī)律，特別是學(xué)生在掌握新知識(shí)過程中往往需要借助原有知識(shí)加以理解和吸收，將相關(guān)學(xué)習(xí)資料整合，形成自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)。因此，在現(xiàn)代課堂教學(xué)中，學(xué)習(xí)者要想獲取自己需要的知識(shí)，只有保持良性的互動(dòng)和吸收，才能不斷積累知識(shí)，完善自身知識(shí)結(jié)構(gòu)。作為教師要充分理解認(rèn)知主義理論中互動(dòng)模式的要素，抓住課堂學(xué)習(xí)者的心理特點(diǎn)，努力尋找教學(xué)改革方法，克服傳統(tǒng)課堂教學(xué)問題，挖掘、發(fā)揮課堂教學(xué)獨(dú)特作用，以提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

基于艾賓浩斯記憶保持曲線，人體大腦對(duì)新事物的學(xué)習(xí)接受能力有限，學(xué)習(xí)保留率與時(shí)間間隔之間存在著非線性特征關(guān)系。隨著時(shí)間推移，開始時(shí)遺忘速率較快，而后遺忘速率逐漸減緩，學(xué)習(xí)后如不抓緊復(fù)習(xí)回顧，當(dāng)?shù)竭_(dá)第6天時(shí)將會(huì)只剩下原先獲取認(rèn)知信息的25.4%。由此，可將遺忘曲線理論與“消防工程與設(shè)計(jì)”課堂教學(xué)計(jì)劃相結(jié)合，合理安排課堂教學(xué)節(jié)奏，有意識(shí)地增強(qiáng)不同課堂之間知識(shí)講授的連貫性，將有助于學(xué)生對(duì)于課堂知識(shí)點(diǎn)的牢固掌握。

為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)點(diǎn)的牢固掌握，在考慮學(xué)習(xí)者的記憶規(guī)律的基礎(chǔ)上，對(duì)課堂授課內(nèi)容計(jì)劃進(jìn)行合理安排。在傳統(tǒng)45分鐘的課堂教學(xué)中，在第n次課堂開始時(shí)，大約用6分鐘的時(shí)間對(duì)以往課堂授課重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行回顧，其中3分鐘用于回顧第（n-2）次課堂重點(diǎn)內(nèi)容，3分鐘用于回顧第（n-1）次課堂重點(diǎn)內(nèi)容。接下來35分鐘進(jìn)行新課知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容講授，其中5分鐘用于隨堂討論。在課堂最后，用4分鐘對(duì)本次新授知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行梳理和總結(jié)，并布置思考題或預(yù)留課后學(xué)習(xí)任務(wù)。

在課堂新知識(shí)點(diǎn)傳授過程中，借鑒學(xué)習(xí)金字塔原理，學(xué)生通過主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)保留率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于被動(dòng)學(xué)習(xí)所帶來的學(xué)習(xí)保留率，即通過討論、提問、發(fā)言來學(xué)習(xí)能記住50%；通過模擬操作、實(shí)際操作來學(xué)習(xí)能夠記住75%；通過做報(bào)告、教學(xué)、匯報(bào)等方式進(jìn)行學(xué)習(xí)能記住90%。而與之相比，通過聽講僅能記住5%；通過閱讀和圖片演示的學(xué)習(xí)只能識(shí)記10%～20%。因此，對(duì)于“消防工程與設(shè)計(jì)”這門知識(shí)點(diǎn)豐富龐雜的課程，在教學(xué)過程中除了課堂教師講授（信息認(rèn)知）外，還需要調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，如采用舉例操作、思維啟發(fā)、專題匯講等方式，打破傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式，將零散知識(shí)點(diǎn)有效串聯(lián)，內(nèi)化為學(xué)生自身知識(shí)儲(chǔ)備。此外，通過消防設(shè)計(jì)小組討論、火災(zāi)事故案例分析、動(dòng)手試驗(yàn)、消防隱患“隨手拍”等方式，將知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來提升學(xué)習(xí)效率。

結(jié)語

“消防工程與設(shè)計(jì)”課程涉及火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展及蔓延的基礎(chǔ)理論，建筑物消防被動(dòng)防護(hù)設(shè)計(jì)，建筑物消防主動(dòng)防護(hù)設(shè)計(jì)和消防性能化設(shè)計(jì)等方面內(nèi)容，知識(shí)體系具有體量大、細(xì)節(jié)多、更新快等特點(diǎn)。本文基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本要求，結(jié)合OBE理念和現(xiàn)代認(rèn)知理論，對(duì)課程的教學(xué)體系、課堂授課結(jié)構(gòu)和教學(xué)方法進(jìn)行了積極探索，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的獲取、實(shí)踐能力的培養(yǎng)、業(yè)務(wù)素質(zhì)的提升。

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Research on Course Teaching Reform Based on OBE and Modern Cognitive Theory： A Case of the Course of Fire Engineering and Design

LYU Chen， XIA Xin-xing

（College of Energy Environment and Safety Engineering， China Jiliang University， Hangzhou，

Zhejiang 310018， China）

Abstract： Based on the basic requirements of the professional accreditation of engineering education and the general characteristics of the course settings of Fire Engineering and Design in various universities in China， the current situation of the teaching reform of this course is studied by using bibliometrics， and the study shows that the teaching reform of this course tends to develop in a diversified and mixed direction. In view of the common problems in teaching reform， the OBE concept and modern cognitive theory are combined to actively explore the teaching system， lecture structure and teaching methods of the course， and propose the framework of a double-cycle teaching system in and out of school with “output-oriented， student-centred and continuous improvement” as the core. On this basis， the course uses modern cognitive theory to break away from the traditional single teaching mode and optimize the teaching structure and teaching methods in the classroom.

Key words： teaching reform; fire engineering and design; OBE concept; modern cognitive theory