面向新工科的“應(yīng)急救援裝備”課程教學(xué)創(chuàng)新實踐

摘 要：“應(yīng)急救援裝備”課程是應(yīng)急技術(shù)與管理專業(yè)的專業(yè)核心課程之一。本文以江蘇大學(xué)“應(yīng)急救援裝備”課程為例，討論新工科建設(shè)背景下以學(xué)生為主體，以增強創(chuàng)新能力為目標(biāo)的創(chuàng)新教學(xué)方法，在理論知識學(xué)習(xí)方面提出采用線上線下相結(jié)合的方式，追蹤應(yīng)急救援裝備前沿；在應(yīng)急實訓(xùn)方面，通過政校企合作整合應(yīng)急救援裝備資源，開展不同突發(fā)事件下的應(yīng)急救援實訓(xùn)，增強學(xué)生的實戰(zhàn)經(jīng)驗；在科技創(chuàng)新方面，采用“理論+實訓(xùn)+設(shè)計”的綜合考核方法同步提升學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力，組建多學(xué)科交叉的應(yīng)急救援裝備研發(fā)課題小組，綜合應(yīng)用本科階段基礎(chǔ)和專業(yè)知識，產(chǎn)出應(yīng)急救援實物、系統(tǒng)或模型，提升學(xué)生的工程實踐經(jīng)驗。本文能夠為應(yīng)急技術(shù)與管理專業(yè)課程體系構(gòu)建及人才培養(yǎng)提供創(chuàng)新思路。

關(guān)鍵詞：新工科；應(yīng)急救援裝備；教學(xué)改革；應(yīng)急技術(shù)與管理

1 概述

應(yīng)急技術(shù)與管理專業(yè)是2018年新增的特設(shè)專業(yè)，依托高校培養(yǎng)應(yīng)急管理人才是提高國家應(yīng)對突發(fā)事件或危機事件能力的重要途徑［1］。應(yīng)急救援裝備是應(yīng)急救援工作中的重要物質(zhì)支撐，是救援戰(zhàn)斗力的構(gòu)成要素之一，是決定救援行動成敗的重要因素。應(yīng)急救援裝備為災(zāi)害和突發(fā)事件中的救援工作提供必要的保護(hù)、通信、醫(yī)療、搜救、生存和交通支持，盡最大努力保障生命和財產(chǎn)安全。智能化應(yīng)急救援裝備的應(yīng)用不斷創(chuàng)新，能夠進(jìn)一步降低災(zāi)害損害，為社會經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運行奠定基礎(chǔ)［2］。應(yīng)急技術(shù)與管理專業(yè)開設(shè)“應(yīng)急救援裝備”課程作為專業(yè)核心課程之一。應(yīng)急技術(shù)與管理專業(yè)的學(xué)科體系尚不成熟，各大院校設(shè)置的專業(yè)課程各不相同，具有多學(xué)科交叉、應(yīng)用性強、涉及面廣的特點［3］。由于課程近幾年才開始設(shè)立，其授課內(nèi)容和教學(xué)模式仍有待探討和實踐。

教育部提出我國高校要加快建設(shè)和發(fā)展新工科，培養(yǎng)一批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，為我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭提供智力和人才支撐。在新的社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)形勢下，未來需要的是工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強并且具備國際競爭力的復(fù)合型高素質(zhì)新工科人才。

在應(yīng)急領(lǐng)域，我國應(yīng)急管理需要面臨的不只是傳統(tǒng)的安全生產(chǎn)問題，而且是“多災(zāi)種、大安全”問題。相應(yīng)地，應(yīng)急管理技術(shù)手段也應(yīng)隨之信息化、智能化，尤其是對智慧化應(yīng)急裝備的需求尤為迫切。這一趨勢要求高校培養(yǎng)的應(yīng)急管理人才應(yīng)該具備跨學(xué)科領(lǐng)域知識，同時有過硬的實踐經(jīng)驗。為此，有必要探索應(yīng)急救援裝備的授課模式，以順應(yīng)新形勢下智慧化應(yīng)急對人才的需求。

在新工科建設(shè)背景下，本文介紹江蘇大學(xué)應(yīng)急技術(shù)與管理專業(yè)的“應(yīng)急救援裝備”課程的教學(xué)創(chuàng)新實踐案例，以學(xué)生為教學(xué)主體，注重學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，通過各個教學(xué)環(huán)節(jié)，運用各種教學(xué)手段和方法，使學(xué)生了解應(yīng)急救援技術(shù)，熟悉應(yīng)急救援裝備的作用、分類和體系，掌握各類應(yīng)急救援裝備的功能、結(jié)構(gòu)、使用和維護(hù)方式，對于基礎(chǔ)的應(yīng)急救援裝備會選擇、會使用、會維護(hù)和排除故障，能夠開展一定的應(yīng)急救援裝備研發(fā)工作，為從事應(yīng)急管理工作及相關(guān)研究打下堅實基礎(chǔ)。

2 “應(yīng)急救援裝備”課程教學(xué)存在的問題

“應(yīng)急救援裝備”是應(yīng)急技術(shù)與管理專業(yè)的核心課程，目前教學(xué)資源較為匱乏，各大高校使用的教材不同，教學(xué)方法和教學(xué)側(cè)重點也不同。一般地，教學(xué)按照工科教育模式，主要圍繞應(yīng)急救援裝備理論和工程實務(wù)兩方面展開，兼顧對學(xué)生人文及職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。為了實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐的有機結(jié)合，課程構(gòu)架融合基礎(chǔ)學(xué)科知識與專業(yè)技能培訓(xùn)兩個方面。當(dāng)前在授課方面存在以下幾個問題。

（1）教材更新滯后。現(xiàn)有教材雖系統(tǒng)介紹了應(yīng)急救援裝備的基礎(chǔ)知識，但內(nèi)容陳舊，無法跟上國際先進(jìn)技術(shù)和裝備的更新速度，導(dǎo)致理論與實踐脫節(jié)。

（2）實訓(xùn)資源不足。高校受限于資源和資金，實訓(xùn)多集中于少數(shù)裝備的使用，缺乏綜合應(yīng)用八大類裝備的機會，且無法模擬多樣化的應(yīng)急場景，影響學(xué)生實戰(zhàn)能力的培養(yǎng)。

（3）創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足。現(xiàn)有教學(xué)和考核側(cè)重理論知識和操作熟練度，忽視了對學(xué)生創(chuàng)新能力和多學(xué)科知識綜合應(yīng)用的培養(yǎng)，難以應(yīng)對復(fù)雜的應(yīng)急救援需求。

因此，課程需要加強教材更新、豐富實訓(xùn)資源，并注重學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。

3 “應(yīng)急救援裝備”課程教學(xué)創(chuàng)新實踐

針對上述問題，江蘇大學(xué)應(yīng)急救援裝備課程組對課程教學(xué)模式進(jìn)行了以下實踐，其目的在于拓寬學(xué)生的知識面，提高動手實踐能力和創(chuàng)新能力，將本科階段所學(xué)的多學(xué)科知識進(jìn)行交叉融合用于解決實際的應(yīng)急救援問題，并力爭創(chuàng)造出智慧化的應(yīng)急救援裝備實體。具體教學(xué)創(chuàng)新實踐內(nèi)容如下。

3.1 線上線下相結(jié)合的理論知識教學(xué)

線上線下混合教學(xué)模式能夠豐富教學(xué)資源，不受教學(xué)時間和空間的限制［4］。線下課堂授課的形式有助于學(xué)生系統(tǒng)地掌握應(yīng)急救援裝備的作用、分類、體系、技術(shù)原理和保障要求等基礎(chǔ)知識，熟悉其應(yīng)用場景并了解其應(yīng)用的局限性。在線上資源方面，最新的應(yīng)急救援技術(shù)和新型裝備研發(fā)與應(yīng)用成果可通過線上資源獲取，危險性較大的應(yīng)急救援場景可利用虛擬仿真資源進(jìn)行構(gòu)建，具體實施方案如下。

課程教學(xué)組通過構(gòu)建線上教學(xué)資源，豐富應(yīng)急救援裝備線上平臺理論知識，創(chuàng)建以“應(yīng)急救援裝備前沿”為主題的微信公眾號，定期追蹤世界范圍內(nèi)新型裝備研發(fā)與應(yīng)用成果，通過公眾號中的圖片和視頻讓學(xué)生更直觀地了解救援裝備信息，形成先進(jìn)的、全面的應(yīng)急救援裝備知識體系。任課教師定期參加應(yīng)急救援裝備學(xué)術(shù)會議或產(chǎn)品博覽會等國內(nèi)外會議，分享會議在線直播鏈接，或制作參會視頻向?qū)W生講解應(yīng)急救援技術(shù)和裝備的學(xué)術(shù)和科技前沿信息。網(wǎng)絡(luò)上提供了大量應(yīng)急救援案例，利用網(wǎng)上資源開展基于案例分析的研討教學(xué)，有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

針對危險性較大的應(yīng)急救援場景，利用虛擬仿真資源進(jìn)行授課，例如，對于化工企業(yè)火場應(yīng)急救援案例，采用火災(zāi)動力學(xué)和人員疏散軟件構(gòu)建火情發(fā)展和人員疏散模型，將場景進(jìn)行可視化，獲取火場中溫度、煙氣濃度和人員分布等具體信息。分析火場特點，采取相應(yīng)的滅火救援策略，通過數(shù)值模擬呈現(xiàn)實施滅火后火場的變化規(guī)律。學(xué)院建設(shè)有虛擬仿真實驗室，開發(fā)了火情虛擬仿真案例，便于對火情撲救進(jìn)行模擬演練。

此外，線上線下混合教學(xué)模式還能夠通過互動式學(xué)習(xí)提升學(xué)生的參與感和學(xué)習(xí)效果。例如，教師可以利用在線平臺發(fā)布課前預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生提前了解課程內(nèi)容，并通過在線測試評估學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。課堂上，教師可以結(jié)合學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，有針對性地講解重點和難點，并通過小組討論、案例分析等方式加深學(xué)生對知識的理解。課后，學(xué)生可以通過線上平臺完成作業(yè)、參與討論或觀看補充教學(xué)視頻，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識。這種教學(xué)模式不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，還能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和問題解決能力。同時，線上平臺還可以記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，幫助教師及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和困難，從而調(diào)整教學(xué)策略，實現(xiàn)個性化教學(xué)。通過線上線下相結(jié)合的方式，“應(yīng)急救援裝備”課程的教學(xué)效果將得到顯著提升，為培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)急救援人才提供有力支持。

3.2 基于政校企合作的應(yīng)急救援裝備應(yīng)用實訓(xùn)

根據(jù)突發(fā)事件的發(fā)生過程、性質(zhì)和機理，突發(fā)事件主要分為四類：自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件和社會安全事件。不同類型的災(zāi)害（如地震、洪水、颶風(fēng)等）需要不同的救援裝備，包括醫(yī)療設(shè)備、救援工具、通信設(shè)備等。在應(yīng)急教育領(lǐng)域，對學(xué)生開展實踐訓(xùn)練是必要的也是十分重要的，其目的在于使學(xué)生在理論層面認(rèn)識應(yīng)急方面的知識外，更能在真正面臨突發(fā)事件時根據(jù)實際情況提出有效解決方案，不至于“紙上談兵”。

學(xué)校應(yīng)急救援資源有限，大型應(yīng)急救援裝備資源稀缺，可通過政校企合作的方式統(tǒng)籌各類實踐教學(xué)資源，開展應(yīng)急救援裝備實訓(xùn)。一方面，在學(xué)校選取典型的應(yīng)急救援裝備進(jìn)行裝備原理和操作方法的實驗教學(xué)；另一方面，通過政校企合作的方式利用校外資源針對不同突發(fā)事件場景進(jìn)行應(yīng)急救援的綜合實訓(xùn)。本校已與應(yīng)急管理部上海消防研究所共建“滅火救援技術(shù)與裝備”應(yīng)急管理部重點實驗室，與鎮(zhèn)江市政府共建江蘇大學(xué)海綿城市研究院、江蘇大學(xué)安全工程技術(shù)中心等應(yīng)急防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研發(fā)中心，與江蘇某公司合作開發(fā)“五位一體”應(yīng)急指揮中心平臺。在政校企合作開展的應(yīng)急救援裝備實訓(xùn)過程中，學(xué)生掌握了不同類型突發(fā)事件中應(yīng)急救援裝備的選用及使用方法，熟悉了各類救援裝備的應(yīng)用場景并了解了其應(yīng)用的局限性。

在師資方面，聘任行業(yè)專家為兼職教師，實施政校企協(xié)同育人模式，由行業(yè)專家介紹應(yīng)急救援實戰(zhàn)經(jīng)驗，實地講解各類應(yīng)急救援裝備的使用、維護(hù)方法，分享應(yīng)急救援領(lǐng)域的先進(jìn)科技和裝備，并指出未來發(fā)展方向。同時，任課教師參加了應(yīng)急救援員培訓(xùn)，進(jìn)一步提升了專業(yè)教師的應(yīng)急救援知識和實踐技能。在政校企合作的實訓(xùn)項目中，行業(yè)專家能夠為學(xué)生提供寶貴的應(yīng)急行業(yè)洞察視角，促進(jìn)學(xué)生對應(yīng)急救援的認(rèn)知，了解我國應(yīng)急救援技術(shù)與裝備現(xiàn)狀，熟悉應(yīng)急技術(shù)與管理專業(yè)具體的工作任務(wù)，提升學(xué)生的就業(yè)競爭力，做好職業(yè)規(guī)劃。另外，政校企合作的實訓(xùn)項目體現(xiàn)了產(chǎn)教融合的教育理念，促使學(xué)校教育與行業(yè)需求的無縫對接。

3.3 “理論+實訓(xùn)+設(shè)計”的考核方式

為了全面考查學(xué)生在應(yīng)急救援理論和實踐能力方面的提升，在傳統(tǒng)的卷面成績評價標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，增加兩部分內(nèi)容考查學(xué)生對應(yīng)急救援裝備的應(yīng)用能力，即課程成績由三部分組成：第一部分是閉卷考試成績，反映學(xué)生對理論知識的掌握情況；第二部分是應(yīng)急救援裝備實訓(xùn)成績，根據(jù)學(xué)生對應(yīng)急救援裝備的操作步驟進(jìn)行打分，反映學(xué)生對救援裝備功能和使用方法的認(rèn)識水平；第三部分是“應(yīng)急救援裝備”課程設(shè)計環(huán)節(jié)，由于時間有限，要求學(xué)生設(shè)計一款可用于狹窄空間的搜救設(shè)備的機械臂部分，畫出具體圖紙，并給出設(shè)計說明書。課程設(shè)計作品是對應(yīng)急救援裝備理論知識和實踐經(jīng)驗的綜合考查，救援裝備的設(shè)計需要學(xué)生綜合考慮應(yīng)急救援裝備的實際應(yīng)用場景、技術(shù)路線、人機安全性、工程造價等問題，繪制設(shè)計圖紙考查了學(xué)生的機械制圖水平，設(shè)計書的編寫和答辯過程考查了學(xué)生的邏輯思維能力和語言表達(dá)能力。課程設(shè)計部分的成績由圖紙和說明書兩部分的成績構(gòu)成，上述“理論+實訓(xùn)+設(shè)計”的考核方式能夠促進(jìn)學(xué)生在知識水平和實踐能力方面的同步提升，成績組成更加合理，能夠反映學(xué)生對課堂知識的綜合應(yīng)用能力，并體現(xiàn)一定的創(chuàng)新性。

3.4 能力進(jìn)階——多學(xué)科交叉的應(yīng)急救援裝備研發(fā)

以賽促教，鼓勵學(xué)生組隊進(jìn)行應(yīng)急救援裝備研發(fā)，參加應(yīng)急救援領(lǐng)域各類競賽。在實際實施過程中，以整個本科階段為人才培養(yǎng)周期，以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目為契機，融合不同年級的學(xué)生組建應(yīng)急救援裝備研發(fā)課題小組，在教師的指導(dǎo)下，確立應(yīng)急救援裝備研發(fā)項目，根據(jù)個人興趣分配救援功能設(shè)計、機械設(shè)計、裝備制造、自動控制等方面的項目分工，規(guī)劃項目進(jìn)度，協(xié)作完成應(yīng)急救援裝備實物、系統(tǒng)或模型的搭建。在項目實踐中促使學(xué)生綜合應(yīng)用本科階段學(xué)到的機械設(shè)計、計算機語言、自動化控制、數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，提高工程實踐能力，增強團(tuán)隊協(xié)作和合作意識。例如，針對新能源汽車火情安全問題，課程教學(xué)組指導(dǎo)本科生設(shè)計了一種抑制熱失控傳播的鋰離子電池組熱管理系統(tǒng)，并在江蘇大學(xué)第十五屆節(jié)能減排社會實踐與科技競賽中獲得二等獎。參與新能源汽車應(yīng)急救援裝備研發(fā)后，學(xué)生對科研工作產(chǎn)生了興趣，相關(guān)成果促使學(xué)生選擇繼續(xù)讀研，并確立了“動力電池安全”的研究方向。基于應(yīng)急救援裝備研發(fā)項目訓(xùn)練，學(xué)生可以將多學(xué)科的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識進(jìn)行融會貫通，為將來職業(yè)生涯和本研銜接奠定扎實的理論基礎(chǔ)。

此外，以賽促教的模式不僅能夠提升學(xué)生的實踐能力，還能培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和解決復(fù)雜問題的能力。在競賽過程中，學(xué)生需要面對真實的技術(shù)難題和實際需求，通過團(tuán)隊合作和反復(fù)實驗，不斷優(yōu)化設(shè)計方案。這種實踐過程能夠幫助學(xué)生深入理解理論知識，并將其轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用能力。同時，競賽也為學(xué)生提供了與行業(yè)專家、企業(yè)技術(shù)人員交流的機會，拓寬了他們的視野，增強了其對行業(yè)發(fā)展趨勢的敏感度。例如，在參與應(yīng)急救援裝備研發(fā)的過程中，學(xué)生不僅掌握了機械設(shè)計和自動控制等技術(shù)，還學(xué)會了如何從實際需求出發(fā)，提出創(chuàng)新性解決方案。這種能力的培養(yǎng)對學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展具有重要意義，尤其是在應(yīng)急救援領(lǐng)域，創(chuàng)新能力和快速反應(yīng)能力是解決突發(fā)事件的關(guān)鍵。通過競賽和項目實踐，學(xué)生不僅能夠提升自身的專業(yè)素養(yǎng)，還能增強社會責(zé)任感和使命感，為將來成為應(yīng)急救援領(lǐng)域的專業(yè)人才打下堅實基礎(chǔ)。

結(jié)語

在新工科背景下，江蘇大學(xué)通過“應(yīng)急救援裝備”課程教學(xué)模式的創(chuàng)新與實踐，探索培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)急管理人才的有效路徑。課程以學(xué)生為主體，注重理論與實踐相結(jié)合，以線上線下混合教學(xué)拓展知識邊界，依托政校企合作強化實戰(zhàn)能力，并以多學(xué)科交叉的科研項目激發(fā)創(chuàng)新潛能。該教學(xué)模式不僅能提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力，也為應(yīng)急技術(shù)與管理專業(yè)的發(fā)展提供經(jīng)驗。未來，課程將繼續(xù)深化產(chǎn)教融合，推動應(yīng)急救援人才培養(yǎng)與行業(yè)需求精準(zhǔn)對接，為深入推進(jìn)國家應(yīng)急管理體系建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

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基金項目：江蘇大學(xué)應(yīng)急管理學(xué)院教育教改研究和人才培養(yǎng)專項項目（JG0117，JG0205，JG0115）；江蘇大學(xué)高等教育教改研究（2023JGZD006）

*通信作者：趙路遙（1994— ），女，漢族，河南焦作人，工學(xué)博士，講師，研究方向為火災(zāi)安全。