消防工程專業(yè)“火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)”課程多元教學(xué)模式探索

鄧力 朱新華 賈旭宏 劉全義 智茂泳 陳農(nóng)田

摘 要： 《火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)》是消防工程本科專業(yè)的一門必修課程，涉及理論知識與教學(xué)實踐，又涉及傳感器與數(shù)據(jù)處理等知識，具有多個學(xué)科交叉與實際應(yīng)用的特點。本文根據(jù)我國工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求以及民航安全科學(xué)與工程一流學(xué)科建設(shè)相關(guān)要求，基于“多元教學(xué)模式”理念，從課程建設(shè)目標(biāo)、理論課程教學(xué)環(huán)節(jié)、實驗課程教學(xué)環(huán)節(jié)等多個方面開展課程建設(shè)探索與實踐。

關(guān)鍵詞： 多元教學(xué)模式;火災(zāi)監(jiān)控技術(shù);課程建設(shè)

火災(zāi)是社會中常見且具有極強破壞力的傷害之一，對于航空運輸?shù)仁芟蘅臻g場景，一旦發(fā)生火情，由于空間密閉、人員聚集等因素導(dǎo)致受限空間內(nèi)溫度急劇升高、煙氣濃度快速增長造成人員踩踏以及人員中毒等現(xiàn)象?；馂?zāi)監(jiān)控技術(shù)是作為檢測是否發(fā)生火災(zāi)并對災(zāi)情監(jiān)控的一項重要技術(shù)手段，包括感溫、感煙、氣體、圖像等一系列探測方法，同時也是消防工程本科專業(yè)的重要課程。隨著民航運輸業(yè)中乘客不斷增多，貨物運輸更加頻繁，尤其是近年來接連不斷的民機火警事件引起人們高度重視民用飛機火災(zāi)安全問題，而且火警誤報率居高不下更是首要問題，為了有效探測火災(zāi)并及時有效預(yù)警，國內(nèi)外出現(xiàn)了種類繁多的火災(zāi)預(yù)警與監(jiān)控技術(shù)。本課程針對傳統(tǒng)、現(xiàn)代火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)進行多元模式教學(xué)，全面培養(yǎng)提高學(xué)生的理論修養(yǎng)與實際操作水平。

一、課程建設(shè)目標(biāo)

火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)是消防工程與安全工作的重要組成部分。為了使民航機場或相關(guān)區(qū)域作業(yè)的消防人員熟悉火災(zāi)監(jiān)控的相關(guān)知識，并參與相關(guān)火災(zāi)監(jiān)控預(yù)警的實驗實訓(xùn)，有效應(yīng)對民航消防作業(yè)中遇到的突發(fā)事件，達到避免和有效減少疑似火災(zāi)發(fā)生區(qū)域相關(guān)人員傷亡事件和財產(chǎn)損失事件的目的，對民航運輸機場、航空運輸環(huán)境等各類民航安全場景火災(zāi)監(jiān)控做到有備無患，我們?yōu)槊窈较拦こ虒I(yè)開設(shè)了本課程。本課程基于“多元教學(xué)模式”的理念，為發(fā)展安全科學(xué)與工程一流學(xué)科，我們對課程提出如下學(xué)習(xí)要求：（1）通過傳統(tǒng)課堂模式的理論學(xué)習(xí)了解民航運輸作業(yè)中火災(zāi)監(jiān)控的基本常識與方法技術(shù)，明確相關(guān)火災(zāi)探測預(yù)警設(shè)備或系統(tǒng)構(gòu)成要素及其運轉(zhuǎn)機制;（2）通過實驗課程與教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，掌握不同類型的航空火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的安裝調(diào)試方法及相關(guān)程序，能夠在火情發(fā)生后完成實時報警，了解開啟相關(guān)消防聯(lián)動設(shè)備的常規(guī)方法與路徑;（3）通過“互聯(lián)網(wǎng)+”線上教學(xué)平臺的開發(fā)與應(yīng)用，掌握現(xiàn)代火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)的基本理論與方法，理解相關(guān)技術(shù)原理及在消防工程的應(yīng)用，提高對突發(fā)火情的防范意識;（4）通過到相關(guān)機場消防部門學(xué)習(xí)了解前沿火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)及發(fā)展趨勢，提高作為未來消防人員的強烈責(zé)任意識和使命感，為成為一名專業(yè)知識扎實，理論知識過硬的消防工作者打下堅實的基礎(chǔ)。

二、理論課程教學(xué)環(huán)節(jié)

本課程理論教學(xué)環(huán)節(jié)首先對火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)進行概述，介紹了基本的火災(zāi)探測技術(shù)及方法，包括傳統(tǒng)的感煙探測報警系統(tǒng)探測原理及優(yōu)缺點，在此基礎(chǔ)上講述光電型感煙探測報警器與粒子型感煙探測報警器的區(qū)別，并介紹煙霧探測報警裝置的分類方法以及具體探測器件的類別。由于航空環(huán)境中機載火警探測報警系統(tǒng)主要由光電感煙探測報警器組成，且誤報率較高，需要對學(xué)生詳細說明誤報的原因以及解決方法。通過PPT教學(xué)演示文稿向?qū)W生展示探測器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、大小、重量等。接著講述火災(zāi)自動報警設(shè)備及聯(lián)動控制方法，以及火災(zāi)自動報警設(shè)備的工作原理，然后講述火災(zāi)自動報警設(shè)備的設(shè)計要求及相關(guān)設(shè)計規(guī)范、火災(zāi)自動報警設(shè)備的安裝方法與安裝規(guī)范，最后講述火災(zāi)探測信號處理基本方法以及火災(zāi)探測設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。理論教學(xué)部分重點難點包括：（1）火災(zāi)檢測方法;（2）火災(zāi)檢測設(shè)備工作原理;（3）火災(zāi)檢測信號處理;（4）火災(zāi)探測器的分類、選擇與布置安裝。

三、實驗課程教學(xué)環(huán)節(jié)

火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)是一門理論與實驗并重的專業(yè)課程，對于民航消防工程本科專業(yè)學(xué)生而言，在具體民航運輸崗位進行具體操作實踐具有重要意義。教學(xué)實驗通過在學(xué)院飛機修理廠相關(guān)實驗室中開展，包括動壓變溫實驗艙，模擬飛機貨艙火災(zāi)探測實驗平臺，鋰電池?zé)崾Э乇O(jiān)測實驗平臺等。學(xué)生在實驗過程中需要穿戴火災(zāi)實驗專用防護服、手套等防護用品，全程由任課教師陪同并指導(dǎo)開展實驗。用于開展火災(zāi)監(jiān)控、探測實驗的燃料用量進行嚴(yán)格控制，保證實驗過程的安全?；馂?zāi)監(jiān)控技術(shù)實驗使用的燃料主要包括正庚烷、環(huán)己烷、航空煤油、紙箱等。其中，紙箱按照FAA標(biāo)準(zhǔn)紙箱大小制作，液體燃料在金屬燃燒油盤內(nèi)進行，在實驗現(xiàn)場配備有專門的消防滅火設(shè)施，如手持式消防滅火栓、細水霧噴頭等。學(xué)生在教師指導(dǎo)下搭建火災(zāi)監(jiān)控實驗平臺，通過模擬航空機艙環(huán)境，在不同風(fēng)力條件下，開展火災(zāi)探測實驗。使用的實驗設(shè)備包括粉塵檢測儀、熱流密度計、熱電偶、三維粒子速度儀、紅外熱成像儀等，通過對熱量、溫度、煙氣的測量，掌握火災(zāi)探測的原理與方法。

四、“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)平臺的建設(shè)

充分利用火災(zāi)監(jiān)控模擬的視頻、PPT、習(xí)題等，在“互聯(lián)網(wǎng)+” 平臺實施線上自主式教學(xué)，使任課教師有更多的時間進行課程的改進工作。通過線上線下、理論課程與實驗實踐課程結(jié)合的多元模式教學(xué)，建立完善“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)平臺。學(xué)生可在平臺上實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，視頻觀看，自主答題等。通過開發(fā)火災(zāi)監(jiān)控教學(xué)軟件，學(xué)生在使用過程中明確火災(zāi)發(fā)生機理及探測機理，了解并掌握火災(zāi)探測關(guān)鍵裝備與技術(shù)，并在今后用于民航消防實踐。不過筆者認(rèn)為目前的平臺還未能最大限度發(fā)揮出作用，需要繼續(xù)完善并結(jié)合“多元教學(xué)模式”進行在線開放課程的學(xué)習(xí)。

五、結(jié)語

本文結(jié)合民航火災(zāi)監(jiān)控行業(yè)需求，以“多元教學(xué)模式”理念為基本出發(fā)點，在課程建設(shè)背景意義、不同教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)平臺的建設(shè)等方面進行了《火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)》課程建設(shè)探索，注重目標(biāo)定位與教學(xué)實踐、學(xué)科前沿內(nèi)容、多元教學(xué)方式以及教學(xué)手段的建設(shè)，對于民航消防工程本科專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高以及教學(xué)質(zhì)量的提升有著重要意義。因此，民航院校安全科學(xué)與工程專業(yè)的老師應(yīng)高度重視，加強自身團隊的建設(shè)，加大保障和支持，以期建設(shè)成具有良好實用性的精品課程。

項目： 中國民用航空飛行學(xué)院基金項目J2020-120;中央高校教育改革項目E2020063