消防工程专业课程实验教学探索与思考

摘要：消防工程专业课程设置具有显著的行业应用特点，其专业实验教学是消防专业人才能力培养的重要环节和必要手段，应重点强调实践与理论相结合。结合电气火灾的实际应用需求，分析了国内高等院校在电气火灾领域相关专业的实验内容和实验设施基本情况，并通过西华大学电气火灾防控实验建设例子分析了实验教学的意义、实验室建设以及可行性分析等内容，旨在培养学生的火灾安全意识和实践能力，提高其在火灾应对方面的能力，促进其专业发展，进一步满足社会对消防工程专业人才的需求。

关键词：电气火灾；人才培养；实验教学；消防工程

中图分类号：D631.6 文献标识码：A 文章编号：2096-1227（2024）06-0009-03

目前，我国消防领域发展不平衡不充分问题依然突出，各类事故隐患和安全风险交织叠加，防范遏制重特大事故压力越来越大，消防工作面临严峻挑战。消防专业技术人才非常紧缺，用工缺口超过一百万，为了满足人才培养的需求，全国有十多所高校专门开设了消防工程专业。

随着大数据、物联网、人工智能等新技术在消防领域的不断发展，对复合型、实践型消防人才专业技能培养提出了更高要求。目前来看，涉及消防工程的重要领域集中在技术创新与装备更新、应急管理与预防控制，以及智慧消防与大数据应用。围绕这些领域，消防工程出现了许多技术创新和装备更新，火灾报警系统、自动灭火装置、智能化灭火器材等先进设备不断涌现，大大提高了火灾应对的效率和安全性。同时，智慧消防成为近年来的热门话题，通过大数据、人工智能等技术手段，实现消防资源的智能调度和火灾预测预警，可以使消防工程更加智能化、高效化。因此，培养消防工程技术应用型人才势在必行。

在消防工程课程设计中开设实验课程，对培养复合型、实践型消防人才有着重要意义，可以满足现代社会对消防工程人才的多方面需求。消防工程实验课程旨在培养学生在火灾预防、控制和应急处理方面的实际操作能力和应用技能。课程的背景和意义主要包括以下几个方面：第一是火灾安全意识方面，消防工程实验课程通过实际操作，帮助学生深入了解火灾的成因、防范措施以及应急处理方法，增强学生的火灾安全意识和应对能力。第二是技能培养与实践操作，通过实验操作，学生可以掌握灭火器材的使用方法、火灾应急逃生技巧以及火场搜救等实用技能，提高其在火灾事件中的应变能力和处理能力。第三是综合素质提升，消防工程实验课程注重学生的实际动手能力和团队协作能力，培养学生的责任感、组织能力和应变能力，从而提升学生的综合素质。第四是促进专业发展，对于消防工程专业的学生来说，消防工程实验课程是他们专业知识的实践应用和延伸，可以帮助他们更好地理解课堂理论知识，并为将来从事相关工作奠定坚实的基础。第五是社会需求响应，随着城市化进程的加快和建筑数量的增加，火灾事故隐患增多，社会对消防工程专业人才的需求也越来越大。本文以电气火灾防控技术课程为例，分析电气火灾防控技术实验教学的意义、实验室建设以及可行性分析等内容，旨在探索提高消防工程专业人才培养质量，拓展人才的实践应用能力，以适应“全灾种、大应急”的新时代需求[1-3]。

1 电气火灾防控实验室建设背景及现状

电气火灾是消防工程本科专业的必修课，属于专业核心课程，是一门建立在多学科基础上、具有较强理论性和实践性的课程，也是消防工程专业教学与科研领域的重要方向。中国消防救援学院、中国科学技术大学、中国人民警察大学等高等院校消防工程专业均开设了电气火灾领域的教学课程，主要包括《电气防火及火灾监控》《消防电气控制技术》《火灾调查基础》《事故理论与分析技术》《火灾痕迹学》《火灾证据学》《建筑防火》《事故统计与评估》《城市消防远程监控系统》《消防供配电与电气防火》《智慧消防》等专业课程[4]。

同时，围绕电气火灾开展的相关研究也是国内外科研院所和高校重点发展的方向。国家“十三五”和“十四五”科技研发期间，科技部与应急管理部涉及电气火灾发布了“高层/超高层建筑电气火灾综合防控关键技术”“公共建筑火灾征兆早期精准识别技术及示范”“高风险单元典型火灾智能监测预警技术研究及应用示范”等一系列重点项目部署。因此，建立电气火灾防控实验室，能从教学、实践以及科研等方面为学校提供必要的支撑[5]。

中国人民警察大学是全国最早设立消防工程专业和火灾勘查专业的大学，依托于学校的科研与教学平台，学校成立了河北省火灾预防与控制技术重点实验室，实验室购置了电气火灾故障模拟及痕迹制备装置、电气火灾隐患模拟试验台、电气设备过载发热实验平台等电气火灾领域重要的仪器设备。该实验室主要针对智慧消防领域的技术瓶颈问题和创新研究，购买与研发了一系列实验模块，包括火灾报警可靠性仿真实验系统、分级预警实验系统、电气火灾监控可靠性仿真实验系统、物联网水系统仿真实验系统、安消融合实验系统等，并开设了实验与实践课程，旨在提升学生的实际操作能力，加强学生对消防知识的理解，培养学生对智慧消防领域的实际应用方面的认知能力和创新能力[6]。

西安科技大学设有安全工程实验教学中心，在电气火灾领域建设有电气火灾故障模拟测试系统平台。同时，依托于“十四五”国家重点研发计划“电气火灾早期智能监测预警关键技术”项目，西安科技大学针对电气火灾早期征兆复杂多样、风险预警不精准等问题开展了深入研究，开发了具有电气火灾风险感知能力的早期智能监测预警系统，实现总配/分配/开关箱三级配电分区预警和故障研判，提高我国电气火灾监测预警的科学化、精准化和智能化水平，为培养电气火灾相关方向本科生和研究生提供了较强的平台支撑[7]。

西华大学积极建设电气火灾防控实验室，根据招收的消防工程专业学生规模和现有实验室场地条件进行了前期建设，实验室规划面积157.2m2，建设经费约185万元。目前，电气火灾防控实验室采购设备共计13种，主要包括了电气火灾模拟试验、成因及痕迹制备分析、监控以及教学演示系统、控制平台、数据采集和处理系统等。电气火灾防控实验室的建成，在教学方面可用于本科生和研究生的教学实验，满足消防工程专业本科生认知教学基本需要，提高教学质量，还可以为教师、学生的火灾科学实验提供一定支持，为相关消防工程科学研究提供基础的实验平台支撑，有助于为培养“对党忠诚，纪律严明，赴汤蹈火，竭诚为民”的新时代应急消防综合人才创造条件[8]。

综合来看，国内高校消防工程专业的人才培养已在一定程度上重视电气火灾领域的专业实验环节，并在电气火灾教学体系中融合了多种实验方式。同时，随着VR、AR等新技术的发展，结合平台优势后的电气火灾实践教学方式将变得更加丰富。通过科研项目、实验实操，以及与一线消防队伍交流等方式，学生能够更加深入地学习电气火灾相关知识和技能。

2 消防工程专业实验教学的意义

消防工程专业课程实验教学在培养学生的实践能力和团队合作精神方面起着至关重要的作用。消防工程是一门综合性较强的学科，涉及火灾的预防、控制、灭火以及火灾应急处理等方面，而这些知识和技能都需要通过实验来加深理解和掌握。实验教学可以提供一个模拟真实场景的平台，让学生在安全的环境下应用理论知识和进行实际操作。通过参与实验，学生能够加深对消防工程理论知识的理解，并将理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力。同时，实验教学还可以培养学生的观察力、分析能力和判断能力，在遇到火灾等紧急情况时能够迅速做出正确的应对措施。另外，消防工程是一项涉及团队合作的学科，在实验过程中，学生需要相互配合，共同解决问题，实验教学可以促进学生之间的合作与交流，培养团队意识和合作精神，提高沟通能力，为日后从事消防工程相关工作奠定良好的基础。总的来说，消防工程专业课程实验教学能提高学生的实际操作能力和应急处置能力，从而更好地适应工程实践需求[9]。

3 电气火灾防控实验室建设内容——以西华大学为例

电气防控实验室是国内消防领域科研院所的重点建设方向，西华大学建设团队参考借鉴了多组国内同类型实验室及相关平台，建设方案科学合理。该实验室的建成可以提供《电气防火及火灾监控》《消防电气控制技术》《建筑防火》《智慧消防》等消防工程专业的核心课程的配套实验，所配置的设备可应用于模拟电气火灾形成和发展过程、演示各种场所的电气防火知识、学习火灾监控以及处置技术等，通过开展相关的模型、实物和案例教学，结合我国特色的消防工程体制机制、装备设施研究，为消防电气火灾机理研究、电气火灾监控以及智慧消防研究和相关教学提供基础。

在认真调研考察四川和省外的其他高等院校同类的实验室后，总结出基本建设目标是发挥消防工程专业实验室的教学效果，增加学生对消防工程基本理论的理解，弥补本科生无法开展消防工程相关体验和实验的空白，保证培养计划中的实践教学顺利开展。该实验室有助于培养消防工程专业人才，加快消防工程学科建设，全面筑牢建设社会主义现代化四川新征程消防安全防线，实现消防安全治理体系和治理能力现代化，对全力推动治蜀兴川再上新台阶可谓意义重大。

应急管理学院消防工程专业每年拟招生90人，电气火灾防控实验室的主要功能是满足专业教学和科研的需要，同时，电气火灾实验是以解决问题为中心而展开的教学活动，通过消防实验室的建设与应用，搭建理论与实践的平台，在授课中直观教学，使学生了解电气火灾的特点、火灾形成和发展机理理论知识和电气防控处置基本操作技能，达到巩固和加深对所学理论知识的理解的目的，使学生学之能懂，学之能用，可为《电气防火及火灾监控》《消防电气控制技术》《火灾调查基础》《事故理论与分析技术》《火灾痕迹学》《火灾证据学》《建筑防火》《事故统计与评估》《城市消防远程监控系统》《智慧消防》等课程提供实验及考核条件，利用率较高。

以该实验室建设为依托，学生还可以参加应急管理、消防工程等领域各类型的竞赛。多数相关竞赛都要求成熟的平台数据及有效的处理方法，在具备以上实验设备后，可以为学生提供可靠的实验和数据支撑，支持学生自主开展创新实验和相关竞赛。

通过实验室建设，可以在课程改革项目、课程思政建设、教学成果奖项、教材建设、实验教学培育项目等方面取得突破，也可形成教学科研团队，为校内研究人员发表消防安全相关高水平学术论文提供高价值数据，为高质量完成现有国家和省部级科研项目创造条件，为申请和完成各级科研项目奠定基础。对于有相关需求的其他专业，只要管理合理，可以做到分享，降低成本。

4 结束语

鉴于社会对消防领域实际应用型人才的迫切需求，消防工程专业实验教学应当秉持理论与实践相结合的原则，培养学生从火灾防控应用的角度思考问题。特别是消防工程中处于重要地位的电气火灾实验课程，应当进一步完善实验配套设备仪器，提高实验室建设水平，不断探索电气火灾创新实验教学新体系，将人才培养模式从简单的知识传授转变为工程应用复合型人才培养，为将来从事电气火灾相关工作打下坚实基础。

参考文献

[1]李涛，陈龙飞，张玉春.消防工程专业实践教学模式的建设与实施[J].大学教育，2018（7）：23-25.

[2]李强，蒋慧灵，李金梅，等.建筑电气防火检测模拟实验平台[J].实验室研究与探索，2013，32（10）：191-193+200.

[3]胡宗元.消防工程实验教学的策略研究[J].阜阳师范学院学报，2013，30（3）：97-99.

[4]王伟峰，邓军，马砺，等.消防工程专业创新实验教学模式探讨与实践[J].高教学刊，2017（7）：70-72

[5]鲁宁，徐茂，方璐，等.消防工程专业应用型本科人才培养模式研究与实践[J].教书育人：高教论坛，2017（8）：18-20.

[6]迟玉娟.消防工程专业实验教学改革思索[J].新一代（理论版），2019（3）：21.

[7]谭龙飞，成艳英，尹航，等.创新消防工程专业实验教学与实践方式的思考[J].今日消防，2023，8（4）：8-10.

[8]马秋菊.消防工程专业实验教学平台建设的探讨[C]//全国高校安全科学与工程学术年会暨全国安全工程领域专业学位研究生教育研讨会.2018.

[9]马秋菊.高校消防工程专业实验教学平台建设的探讨[J].大学教育，2019（2）：36-38.