创新消防工程专业实验教学与实践方式的思考

谭龙飞 成艳英 尹航 蒋亚强 文江 郭全

摘要：分析了国内高等院校消防工程专业的实验教学、实践方式和创新能力培养的基本情况，并结合消防工程的实际应用需求，初步探讨了教学和实践相结合的必要性和可行性，为消防工程本科专业的应用型人才培养提供了思路。旨在探索提高消防工程专业人才培养质量，拓展人才的实践能力，以适应“全灾种、大应急”的新时代需求。

关键词：消防工程；人才培养；实践教学；应急管理

中图分类号：D631.6       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2023）04-0008-03

目前，我国应急管理体制正在进行系统性、整体性重构，国家综合性消防救援队伍以及专业性人才队伍正顺应时代的需要发展壮大，对推动我国应急管理事业取得历史性成就有着重要意义。为落实国家的要求，提升城镇化进程中的消防安全发展治理能力，完善消防工程技术人才队伍建设，培养消防工程技术人才势在必行。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，对人才专业技能培养提出了更高要求。同时，各种类型的自然灾害近年来也多发频发，同样是对消防救援人才工作提出了更高的要求。

目前，国内多所高等院校开设了消防工程以及相关专业，通过加强实践教学建设，加快消防工程专业人才培养能力提升，积极探索新时期消防应用型人才的创新模式[1]。其中，常州大学通过创新的教学及实践设计，重点培养在消防工程领域从事设计与施工、研究与管理、教学与科研的复合型消防工程专业人才。西南交通大学要求了实践环节的学分比例，消防工程专业本科培养方案中要求毕业总学分为184，其中实践创新学分为26，可以看出实践教学在消防工程专业本科阶段培养方案中的重要地位。南京工业大学本科毕业要求明确了消防工程专业本科毕业生能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价消防工程问题解决方案和实践方法对社会、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解应承担的责任，不仅规定本科阶段实践性教学环节学分达到46，还细化了专业拓展类学分和创新创业类学分。因此，可以看出，国内高等院校的消防工程专业既强调学生对基础理论的掌握，又注重创新能力和实践能力的培养，旨在培养复合型消防工程专业人才。

1 消防工程专业实验教学方式分析

1.1  围绕培养目标，合理设置实验教学环节

消防工程是一门培养学生能够在各行业从事消防技术及工程的研究、设计、评价、监测、施工、管理、监察、教育和培训的应用型专业。因此，在教学培养计划中设置一定比重的实验教学环节十分重要，实验教学环节除了涉及消防装备仪器的设计、开发与制造、安装等方面的工程基础知识，还针对消防救援队伍的需要开展基层消防教育培训、监督检查、行政执法等本专业技术的培养。

消防工程专业教学内容应当从顶层设计入手，合理安排教学环节以及学科建设，在实际的实验教学中应当以培养本科生动手能力和创新意识为出发点，在理论知识的基础上引入相应的实验教学内容，从而让学生不仅能记住理论知识，还能创造性地利用一些新技术、新知识以及新方法改进实验，这样才能发挥实验教学在实践应用中的重要作用，为学生将来在消防领域的实践工作打下良好基础。

1.2  明确专业教学内容，根据专业特点分配实验课时

消防工程的主干课程有：建筑给排水、消防燃烧学、火灾救援技术、建筑防火设计、灭火技术、电工电子技术、工程热力学与传热学、防火理论与工程应用、火灾风险评估、房屋建筑学、消防法规、火灾调查方法与鉴定等，涉及的实验系统有消防水系统、火灾自动报警系统、气体灭火系统、防排烟系统、应急疏散系统、消防通信系统、消防广播系统、泡沫灭火系统、防火分隔设施（防火门、防火卷帘）等，每一门课程和系统对应的教学内容和实验内容不尽相同，应当在明确专业教学内容的基础上合理分配课时。

按照本科生培养中通识教育、学科教育、专业教育等不同课程的设置，可以循序渐进地在基础知识、专业知识等消防工程重点课程的基础上，开设相应的实验教学。同时，消防工程各种课程的实验教学需要重视学科的综合化发展趋势，通过多种创新平台开展专业性实验教学时，应对多种不同类型的专业实验进行筛选、精简、增设等工作，并根据不同阶段的教学目的，将整个实验教学分为综合性实验、验证性实验以及设计性实验等不同阶段，才能达到良好的实验教学效果。

1.3  国内高校的实验教学特点分析

国内高校在实验教学方面有着长时间的经验积累，并根据自身的特点和优势开展了实验教学相关的工作。其中，中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室是国际知名的研究基地和学术中心，也是消防领域重要的高质量人才培养高地。中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室根据自身的优势和学科特色，建立有建筑火灾研究室、森林与城市火灾安全研究室、工业火灾研究室、火灾风险评估研究室、火灾化学研究室、火灾监测监控研究室、清洁高效灭火研究室、计算机模拟研究室，以及安全材料研究所、能源火灾安全研究所、航空航天火灾安全研究所。并与西藏自治区政府共同建设了富有特色的高原火灾实验基地，在基地学生可以参与各种实验和教学，学习高原古建筑火灾安全技术研究和高原低压低氧特殊环境下火灾防治的热物理等方面知识和技术。

西华大学应急管理学院根据本地特色，积极建设四川省火灾科学与消防工程研究实验室，包括烟气毒气实验室、耐火构配件实验室、电气火灾智能防控实验室、地下商业街火灾实验室、城市火灾安全研究室、火灾防治关键技术研究室、火灾监测监控研究室。同时，与四川省森林消防总队、成都市消防救援支队、四川省安全科学技术研究院、四川省安全生产培训协会等单位和社会团体合作，利用其优势资源和师资，搭建了共享平台，建设了四川消防培训基地、火灾科学与消防工程研究中心、四川省应急管理研究中心，以及四川森林消防科技研究中心，为人才实践培养提供了丰富的平台基础。其中，依托于学院建设的应急指挥与决策虚拟仿真实验室总面积为130m2，可满足11门专业课，总计11520实验人时的实验需求。目前实验室包括应急指挥调度实验教学软件、应急管理与指挥决策互动教学软件、突发事件情景构建与推演软件三套虚拟仿真系统，配合拟搭建的风险监测预警实训系统、应急物资保障实训系统、地理信息系统等平台。通过虚拟仿真实验，可以让学生切身体验应急管理、资源保障、防灾减灾规划等项目的实际过程，提高学生的工作技能与专业能力。通过上机实训提高学生应用所学知识分析问题和解决问题的能力，较好地实现应用型人才培养的目标，提高学生的理论水平和实际工作能力，提高学生的毕业就业率和竞争力。

可以看出，国内高校的消防工程专业在实验教学过程中会不断探索新条件、新方法、新手段，伴随着学科间的相互交叉和渗透，学生也会自觉融入设计性实验过程中，尤其是在全灾种、大应急的时代需求下，针对森林火灾、地质灾害、气象灾害等自然灾害建立多种灾害类型的实践知识体系，加上教师对学生给予不同程度的指导，学生的思维可以得到创造性和开拓性训练，实践能力也能够不断提高。

2 新时代消防人才实践培养方式思考

近年来，国家对具有消防工程专业知识的应用型人才需求与日俱增，按现行国家制定的社会消防技术服务管理相关文件预测，未来全社会对消防工程技术人才的需求将逐年递增，而现在全国院校已开办消防工程专业每年培养的毕业生无法满足社会面的需求[2-4]。基于社会消防各项应用型工作对消防领域实际应用型人才的需求，消防工程专业应当本着理论和实际相结合的原则，按照理论服务实践的路线，培养学生从应用端的角度去思考以及定位消防工程专业的发展，以科研院所、消防队伍、消防工程公司为依托，强化学生的工程技术能力，培养学生的工程实践能力、运行管理能力、动手能力和一些基本技能，将专业实验教学与实际工程密切联系以促进学生创新能力的培养。特别是在新时代全灾种、大应急背景下，如何更好地培养消防人才的实践能力是教学重点关注的问题。

2.1  围绕国家科研项目，积极开展人才应用实践培养

国内多所高校已经建立了科研带动实践教学的模式，其中，中国科学技术大学通过科研项目、共建科研机构等方式联合培养人才，目前已经同清华大学、同济大学等打造了基础研究领域的重要基地，联合培养了学生在项目研究过程中的实践动手能力，也在具体的项目实施过程中建立了科研培养的体系。同时，该实验室也同具有强烈行业背景的优势研究单位，如应急管理部天津、上海、四川和沈阳四个消防研究所、中国建筑科学研究院、中国林业科学研究院等开展校外合作，建立了行业内学校和科研院所的实践沟通方式，培养了学生在一线的实际动手能力。此外，中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室还积极主动配合行业和地方的技术需求并加强合作。

2.2  围绕地方发展需要，与消防队伍开展人才实践培养

西安科技大学消防工程学科通过与一线消防救援队伍在学科建设和课程改革方面的良好交流合作平台，将灭火救援指挥与技术课程引入实践及现场教学，通过真实预案编制实践、课程案例库建设等方式，创新学科教学模式和人才培养理念，培养学生理论联系实际、树立责任意识和服务社会的能力，探索创建一流学科和一流课程的新方法[5]。

西华大学应急管理学院是四川省应急管理厅和西华大学共同建设的学院，学院聚焦城市安全，依托西华大学现有专业培养消防工程专业人才，同时致力于应急管理人才培养、学科建设、科学研究和社会服务。学院依据四川省地方应急事业的发展特点，积极开展地震、堰塞湖、泥石流等四川典型自然灾害的应急工作，在人才实践与应用需求中坚持走内涵式高质量高水平办学之路，突出应用型和实践性原则，主动适应区域经济社会发展需求，推动消防需求侧和人才培养供给侧的深度融合，培养消防领域急需的各层次多类别人才。

综合来看，国内高校消防工程专业的人才培养均在一定程度上重视专业实践，也在教学体系中融合了实践方式，通过结合科研项目、实践基地实训、科研院所实体实验、参与地方应急计划以及消防队伍模拟演练等方式，使学生在本科环节的实践教学中更加真切地学习到相关知识和技能，随着如VR、AR等新技术的发展，在融合了平台优势后，实践教学方式会更加丰富，更加有利于学生适应消防工作的需要[6-8]。

3 消防工程专业人才创新能力培养思考

消防工程是一门应用型综合型的专业，在学生掌握了一定的消防政策法规、基础知识和相关技能后，可以调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，学生可以利用学校的相关平台基础，积极参与各种类型的创新性竞赛，也可以参与消防工程的设计、施工与管理、灭火救援指挥、火灾调查、建筑消防审核、消防器材研究与开发等创新性活动，通过一系列基本训练，努力成为应用型、复合型、创新型高级消防工程专业人才[9-10]。

3.1  结合新技术开展商业创新人才培养

近年来，以物联网、5G通信、云计算、大数据、元宇宙等新技术为代表的智慧消防正在快速发展，消防领域市场展现了巨大的潜力，仅小医院、小歌舞娱乐场所、小学校、小旅馆、小商场、小餐饮场所、小生产加工厂、小美容洗浴场所等九小场所就约有5千万个，从市场需求的角度看超过十类应用场景的消防产品市场需求量可达40亿元。同时，由于社会安全意识的不断提高以及政策的有力支持，消防类产品数量未来将会保持快速增长。因此，可以通过培养学生的创业意识，以各类竞赛搭建创新创业平台，以适应消防市场需求和提升技术优势为目标，不断融合新技术开展产品研发，为消防领域的商业人才创新创业能力培养打下基础[11]。

3.2  结合新时期消防任务开展前沿方向人才创新能力培养

国家组建应急管理部以后，消防救援队伍救援职能大幅拓展，涉及地质灾害、森林草原火灾、洪涝、台风等灾害事故应急救援的各个领域。国家和社会更加需要人才培养朝着多元化专业知识和技能发展，能够在不同灾害的预警、处置、评估、鉴定等方面有针对性的应对能力。而在不同的创新活动以及国内外竞赛中可以拓宽学生的知识面和国际视野，培养其应急处置能力，以适应将来日益复杂的不同灾害救援需求。以培养人才为基础，着力推动国家综合防灾减灾救灾能力的提升，实现自然灾害防治理念与实践创新同步发展，最终将更加有利于防灾减灾救灾工作取得成效。

4 结语

消防工程专业创新型應用型技术人才培养是消防领域的一项重要课题，在教学实践过程中应密切结合社会实际需求，从传统追求知识传承转向重视创新型复合型人才培养。通过构建消防工程专业应用型本科人才培养模式，探索完善创新型专业实践教学体系，着力培养学生的工程实践能力，对推动新时代消防工程专业人才适应社会安全需求以及学科可持续发展具有重要的意义。

參考文献：

[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]李霞，梁锦源，聂丽君，等.工程教学模式的改革与探讨——以建筑消防工程为例[J].中国建设教育，2013（4）：48-50.

[3]王飞跃，王心雨.一流本科课程教学建设探索与实践——以消防工程专业必修课程《安全系统工程》为例[J].科技创新导报，2022，19（5）：182-187.

[4]陈长坤，聂艳玲.消防工程专业《智慧消防》课程建设及对人才培养的作用分析[J].科技创新导报，2019，16（25）：227-230.

[5]罗静，李世友，仝艳民.“新工科”背景下消防工程本科人才培养模式探讨——以西南林业大学为例[J].消防界（电子版），2019，5（3）：60-62.

[6]解北京，杜玉晶，李军.一种消防工程专业第二课堂实践教学模式[P].中国，109509380A，2019-3-22.

[7]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.

[8]罗静.新工科背景下应用型本科高校“双师型”教师队伍建设思考[J].创新创业理论研究与实践，2019（1）：83-84.

[9]李涛，张玉春，陈龙飞.消防工程专业实验教学思考与实施[J].教育教学论坛，2018（20）：277-278.

[10]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.

[11]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.

Reflections on innovative experimental teaching and practice methods of fire engineering major

Tan Longfei1，Cheng Yanying1，Yin Hang2，Jiang Yaqiang2，

Wenjiang3，Guo Quan3

（1. School of Emergency Management， Xihua University， Sichuan Chengdu 610039; 2. Sichuan Fire Research Institute， Ministry of Emergency Management， Sichuan Chengdu 610036; 3. School of Automation Engineering， University of Electronic Science and Technology of China， Sichuan Chengdu 611731）

Abstract：The paper analyzes the basic situation of experimental teaching， practical methods and innovative ability training of fire engineering major in domestic universities. Combined with the practical application needs of fire engineering， the necessity and feasibility of combining teaching and practice are preliminarily discussed， and ideas are provided for the training of applied talents for fire engineering undergraduate major. It is hoped to explore and improve the quality of fire engineering professional personnel training and expand the practical ability of talents to meet the needs of the new era of "comprehensive disaster and coordinated emergency".

Keywords：fire engineering; talent training; practical teaching; emergency management