消防工程專業(yè)課程實驗教學探索與思考

摘要：消防工程專業(yè)課程設置具有顯著的行業(yè)應用特點，其專業(yè)實驗教學是消防專業(yè)人才能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)和必要手段，應重點強調實踐與理論相結合。結合電氣火災的實際應用需求，分析了國內高等院校在電氣火災領域相關專業(yè)的實驗內容和實驗設施基本情況，并通過西華大學電氣火災防控實驗建設例子分析了實驗教學的意義、實驗室建設以及可行性分析等內容，旨在培養(yǎng)學生的火災安全意識和實踐能力，提高其在火災應對方面的能力，促進其專業(yè)發(fā)展，進一步滿足社會對消防工程專業(yè)人才的需求。

關鍵詞：電氣火災；人才培養(yǎng)；實驗教學；消防工程

中圖分類號：D631.6 文獻標識碼：A 文章編號：2096-1227（2024）06-0009-03

目前，我國消防領域發(fā)展不平衡不充分問題依然突出，各類事故隱患和安全風險交織疊加，防范遏制重特大事故壓力越來越大，消防工作面臨嚴峻挑戰(zhàn)。消防專業(yè)技術人才非常緊缺，用工缺口超過一百萬，為了滿足人才培養(yǎng)的需求，全國有十多所高校專門開設了消防工程專業(yè)。

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、人工智能等新技術在消防領域的不斷發(fā)展，對復合型、實踐型消防人才專業(yè)技能培養(yǎng)提出了更高要求。目前來看，涉及消防工程的重要領域集中在技術創(chuàng)新與裝備更新、應急管理與預防控制，以及智慧消防與大數(shù)據(jù)應用。圍繞這些領域，消防工程出現(xiàn)了許多技術創(chuàng)新和裝備更新，火災報警系統(tǒng)、自動滅火裝置、智能化滅火器材等先進設備不斷涌現(xiàn)，大大提高了火災應對的效率和安全性。同時，智慧消防成為近年來的熱門話題，通過大數(shù)據(jù)、人工智能等技術手段，實現(xiàn)消防資源的智能調度和火災預測預警，可以使消防工程更加智能化、高效化。因此，培養(yǎng)消防工程技術應用型人才勢在必行。

在消防工程課程設計中開設實驗課程，對培養(yǎng)復合型、實踐型消防人才有著重要意義，可以滿足現(xiàn)代社會對消防工程人才的多方面需求。消防工程實驗課程旨在培養(yǎng)學生在火災預防、控制和應急處理方面的實際操作能力和應用技能。課程的背景和意義主要包括以下幾個方面：第一是火災安全意識方面，消防工程實驗課程通過實際操作，幫助學生深入了解火災的成因、防范措施以及應急處理方法，增強學生的火災安全意識和應對能力。第二是技能培養(yǎng)與實踐操作，通過實驗操作，學生可以掌握滅火器材的使用方法、火災應急逃生技巧以及火場搜救等實用技能，提高其在火災事件中的應變能力和處理能力。第三是綜合素質提升，消防工程實驗課程注重學生的實際動手能力和團隊協(xié)作能力，培養(yǎng)學生的責任感、組織能力和應變能力，從而提升學生的綜合素質。第四是促進專業(yè)發(fā)展，對于消防工程專業(yè)的學生來說，消防工程實驗課程是他們專業(yè)知識的實踐應用和延伸，可以幫助他們更好地理解課堂理論知識，并為將來從事相關工作奠定堅實的基礎。第五是社會需求響應，隨著城市化進程的加快和建筑數(shù)量的增加，火災事故隱患增多，社會對消防工程專業(yè)人才的需求也越來越大。本文以電氣火災防控技術課程為例，分析電氣火災防控技術實驗教學的意義、實驗室建設以及可行性分析等內容，旨在探索提高消防工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量，拓展人才的實踐應用能力，以適應“全災種、大應急”的新時代需求[1-3]。

1 電氣火災防控實驗室建設背景及現(xiàn)狀

電氣火災是消防工程本科專業(yè)的必修課，屬于專業(yè)核心課程，是一門建立在多學科基礎上、具有較強理論性和實踐性的課程，也是消防工程專業(yè)教學與科研領域的重要方向。中國消防救援學院、中國科學技術大學、中國人民警察大學等高等院校消防工程專業(yè)均開設了電氣火災領域的教學課程，主要包括《電氣防火及火災監(jiān)控》《消防電氣控制技術》《火災調查基礎》《事故理論與分析技術》《火災痕跡學》《火災證據(jù)學》《建筑防火》《事故統(tǒng)計與評估》《城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)》《消防供配電與電氣防火》《智慧消防》等專業(yè)課程[4]。

同時，圍繞電氣火災開展的相關研究也是國內外科研院所和高校重點發(fā)展的方向。國家“十三五”和“十四五”科技研發(fā)期間，科技部與應急管理部涉及電氣火災發(fā)布了“高層/超高層建筑電氣火災綜合防控關鍵技術”“公共建筑火災征兆早期精準識別技術及示范”“高風險單元典型火災智能監(jiān)測預警技術研究及應用示范”等一系列重點項目部署。因此，建立電氣火災防控實驗室，能從教學、實踐以及科研等方面為學校提供必要的支撐[5]。

中國人民警察大學是全國最早設立消防工程專業(yè)和火災勘查專業(yè)的大學，依托于學校的科研與教學平臺，學校成立了河北省火災預防與控制技術重點實驗室，實驗室購置了電氣火災故障模擬及痕跡制備裝置、電氣火災隱患模擬試驗臺、電氣設備過載發(fā)熱實驗平臺等電氣火災領域重要的儀器設備。該實驗室主要針對智慧消防領域的技術瓶頸問題和創(chuàng)新研究，購買與研發(fā)了一系列實驗模塊，包括火災報警可靠性仿真實驗系統(tǒng)、分級預警實驗系統(tǒng)、電氣火災監(jiān)控可靠性仿真實驗系統(tǒng)、物聯(lián)網水系統(tǒng)仿真實驗系統(tǒng)、安消融合實驗系統(tǒng)等，并開設了實驗與實踐課程，旨在提升學生的實際操作能力，加強學生對消防知識的理解，培養(yǎng)學生對智慧消防領域的實際應用方面的認知能力和創(chuàng)新能力[6]。

西安科技大學設有安全工程實驗教學中心，在電氣火災領域建設有電氣火災故障模擬測試系統(tǒng)平臺。同時，依托于“十四五”國家重點研發(fā)計劃“電氣火災早期智能監(jiān)測預警關鍵技術”項目，西安科技大學針對電氣火災早期征兆復雜多樣、風險預警不精準等問題開展了深入研究，開發(fā)了具有電氣火災風險感知能力的早期智能監(jiān)測預警系統(tǒng)，實現(xiàn)總配/分配/開關箱三級配電分區(qū)預警和故障研判，提高我國電氣火災監(jiān)測預警的科學化、精準化和智能化水平，為培養(yǎng)電氣火災相關方向本科生和研究生提供了較強的平臺支撐[7]。

西華大學積極建設電氣火災防控實驗室，根據(jù)招收的消防工程專業(yè)學生規(guī)模和現(xiàn)有實驗室場地條件進行了前期建設，實驗室規(guī)劃面積157.2m2，建設經費約185萬元。目前，電氣火災防控實驗室采購設備共計13種，主要包括了電氣火災模擬試驗、成因及痕跡制備分析、監(jiān)控以及教學演示系統(tǒng)、控制平臺、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)等。電氣火災防控實驗室的建成，在教學方面可用于本科生和研究生的教學實驗，滿足消防工程專業(yè)本科生認知教學基本需要，提高教學質量，還可以為教師、學生的火災科學實驗提供一定支持，為相關消防工程科學研究提供基礎的實驗平臺支撐，有助于為培養(yǎng)“對黨忠誠，紀律嚴明，赴湯蹈火，竭誠為民”的新時代應急消防綜合人才創(chuàng)造條件[8]。

綜合來看，國內高校消防工程專業(yè)的人才培養(yǎng)已在一定程度上重視電氣火災領域的專業(yè)實驗環(huán)節(jié)，并在電氣火災教學體系中融合了多種實驗方式。同時，隨著VR、AR等新技術的發(fā)展，結合平臺優(yōu)勢后的電氣火災實踐教學方式將變得更加豐富。通過科研項目、實驗實操，以及與一線消防隊伍交流等方式，學生能夠更加深入地學習電氣火災相關知識和技能。

2 消防工程專業(yè)實驗教學的意義

消防工程專業(yè)課程實驗教學在培養(yǎng)學生的實踐能力和團隊合作精神方面起著至關重要的作用。消防工程是一門綜合性較強的學科，涉及火災的預防、控制、滅火以及火災應急處理等方面，而這些知識和技能都需要通過實驗來加深理解和掌握。實驗教學可以提供一個模擬真實場景的平臺，讓學生在安全的環(huán)境下應用理論知識和進行實際操作。通過參與實驗，學生能夠加深對消防工程理論知識的理解，并將理論知識與實際操作相結合，提高解決實際問題的能力。同時，實驗教學還可以培養(yǎng)學生的觀察力、分析能力和判斷能力，在遇到火災等緊急情況時能夠迅速做出正確的應對措施。另外，消防工程是一項涉及團隊合作的學科，在實驗過程中，學生需要相互配合，共同解決問題，實驗教學可以促進學生之間的合作與交流，培養(yǎng)團隊意識和合作精神，提高溝通能力，為日后從事消防工程相關工作奠定良好的基礎。總的來說，消防工程專業(yè)課程實驗教學能提高學生的實際操作能力和應急處置能力，從而更好地適應工程實踐需求[9]。

3 電氣火災防控實驗室建設內容——以西華大學為例

電氣防控實驗室是國內消防領域科研院所的重點建設方向，西華大學建設團隊參考借鑒了多組國內同類型實驗室及相關平臺，建設方案科學合理。該實驗室的建成可以提供《電氣防火及火災監(jiān)控》《消防電氣控制技術》《建筑防火》《智慧消防》等消防工程專業(yè)的核心課程的配套實驗，所配置的設備可應用于模擬電氣火災形成和發(fā)展過程、演示各種場所的電氣防火知識、學習火災監(jiān)控以及處置技術等，通過開展相關的模型、實物和案例教學，結合我國特色的消防工程體制機制、裝備設施研究，為消防電氣火災機理研究、電氣火災監(jiān)控以及智慧消防研究和相關教學提供基礎。

在認真調研考察四川和省外的其他高等院校同類的實驗室后，總結出基本建設目標是發(fā)揮消防工程專業(yè)實驗室的教學效果，增加學生對消防工程基本理論的理解，彌補本科生無法開展消防工程相關體驗和實驗的空白，保證培養(yǎng)計劃中的實踐教學順利開展。該實驗室有助于培養(yǎng)消防工程專業(yè)人才，加快消防工程學科建設，全面筑牢建設社會主義現(xiàn)代化四川新征程消防安全防線，實現(xiàn)消防安全治理體系和治理能力現(xiàn)代化，對全力推動治蜀興川再上新臺階可謂意義重大。

應急管理學院消防工程專業(yè)每年擬招生90人，電氣火災防控實驗室的主要功能是滿足專業(yè)教學和科研的需要，同時，電氣火災實驗是以解決問題為中心而展開的教學活動，通過消防實驗室的建設與應用，搭建理論與實踐的平臺，在授課中直觀教學，使學生了解電氣火災的特點、火災形成和發(fā)展機理理論知識和電氣防控處置基本操作技能，達到鞏固和加深對所學理論知識的理解的目的，使學生學之能懂，學之能用，可為《電氣防火及火災監(jiān)控》《消防電氣控制技術》《火災調查基礎》《事故理論與分析技術》《火災痕跡學》《火災證據(jù)學》《建筑防火》《事故統(tǒng)計與評估》《城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)》《智慧消防》等課程提供實驗及考核條件，利用率較高。

以該實驗室建設為依托，學生還可以參加應急管理、消防工程等領域各類型的競賽。多數(shù)相關競賽都要求成熟的平臺數(shù)據(jù)及有效的處理方法，在具備以上實驗設備后，可以為學生提供可靠的實驗和數(shù)據(jù)支撐，支持學生自主開展創(chuàng)新實驗和相關競賽。

通過實驗室建設，可以在課程改革項目、課程思政建設、教學成果獎項、教材建設、實驗教學培育項目等方面取得突破，也可形成教學科研團隊，為校內研究人員發(fā)表消防安全相關高水平學術論文提供高價值數(shù)據(jù)，為高質量完成現(xiàn)有國家和省部級科研項目創(chuàng)造條件，為申請和完成各級科研項目奠定基礎。對于有相關需求的其他專業(yè)，只要管理合理，可以做到分享，降低成本。

4 結束語

鑒于社會對消防領域實際應用型人才的迫切需求，消防工程專業(yè)實驗教學應當秉持理論與實踐相結合的原則，培養(yǎng)學生從火災防控應用的角度思考問題。特別是消防工程中處于重要地位的電氣火災實驗課程，應當進一步完善實驗配套設備儀器，提高實驗室建設水平，不斷探索電氣火災創(chuàng)新實驗教學新體系，將人才培養(yǎng)模式從簡單的知識傳授轉變?yōu)楣こ虘脧秃闲腿瞬排囵B(yǎng)，為將來從事電氣火災相關工作打下堅實基礎。

參考文獻

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