鄭艷敏，張金鋒，董文庚

(河北科技大學 環(huán)境科學與工程學院，石家莊 050018)

消防安全類課程是安全科學與工程領域內重要的課程，是專門研究火災發(fā)生、發(fā)展和熄滅基本規(guī)律的科學，為防火和滅火工作提供理論指導。此類課程具有綜合性強、專業(yè)覆蓋面廣、實踐性較強的特點。不僅要求學生具有堅實寬厚的理論基礎，而且要求具備解決復雜工程技術問題的實際能力。實驗教學作為培養(yǎng)高層次工程專門人才的重要組成部分，正是完成上述基本訓練和培養(yǎng)實際能力的重要途徑。伴隨著教育思想和人才培養(yǎng)目標的改變實驗教學的定位、目的、內容和方法手段等也發(fā)生了重大變化，實驗教學不僅僅是理論教學的輔助和補充，實驗內容的安排不再從屬于理論教學，而是具有應有的獨立性，并且形成了一個相互關聯(lián)、整體性較強的、有機的實驗教學體系。本文擬對河北科技大學安全工程系消防類課程實驗相對較少的現(xiàn)狀，根據(jù)學生培養(yǎng)計劃以及教學大綱建立一套以消防工程學、火災科學的基礎理論、消防工程應用技術和工具解決實際問題和創(chuàng)新的能力的實驗體系以加強消防工程基礎理論方法的訓練、強化消防工程的工程背景、培養(yǎng)學生從事系統(tǒng)規(guī)劃、設計、優(yōu)化、控制、評價和創(chuàng)新能力。

1 消防安全類實驗課程的現(xiàn)存問題

結合本校消防安全類課程實驗教學的總體現(xiàn)狀是實驗體系無系統(tǒng)，實驗教學以教師為主，實驗課缺少思考，大部分時候是走過場。這種方式的實驗教學作為對理論課的輔助和補充。用這種實驗方式訓練學生的實驗操作、技巧越來越顯示出弊端。在一定程度上阻礙了學員初步的科學研究能力和對知識的實際應用能力的培養(yǎng)，具體主要有以下幾個方面。

1.1 實驗體系缺乏系統(tǒng)性

作為安全工程專業(yè)的專業(yè)課程，消防安全類課程對于培養(yǎng)學生的實際操作能力起著重要的作用，而實驗教學正是培養(yǎng)此能力的關鍵。結合學生培養(yǎng)計劃和教學大綱來看，本校此類課程的實驗教學缺乏系統(tǒng)性和連貫性。實驗體系沒有系統(tǒng)性導致學生處于被動接受狀態(tài)，實驗僅僅是驗證課程所學理論，不能很好地把相關知識點進行連接。不利于培養(yǎng)學生舉一反三和進行創(chuàng)新實驗的能力。

1.2 實驗教學方法缺乏靈活性

現(xiàn)在的實驗教學方法多是老師安排實驗時間，編制好詳細的實驗指導書，事先將實驗原理以及實驗操作步驟和結果系統(tǒng)完整地講解一遍，然后做實驗的時候再預先做一次示范實驗。這樣，學生處于被動狀態(tài)，學生片面追求實驗結果的一致性而不去思考實驗過程中存在的問題以及改善方法;由于實驗內容相同，導致相同的實驗結果和千篇一律的實驗報告，出現(xiàn)互相抄襲的不好的學風;實驗教學學生分組實驗造成了好多學生不動手而僅看實驗的現(xiàn)象，這對于鍛煉學生的操作能力以及培養(yǎng)學生的實驗綜合能力百害而無一利。

1.3 實驗手段缺乏多樣性

結合現(xiàn)在的實驗教學來說:(1)實驗手段比較少，好多實驗課程的設置計劃課時較少，老師的實驗授課常常只作簡要的解說，而且解說的過程也很少讓學生參與進來，造成大部分學生常常是這個實驗做完就忘了實驗原理和實驗步驟，更不會將相關的知識進行聯(lián)系了。(2)實驗室的實驗工作一般有專人負責，實驗教員為了在規(guī)定時間內完成課時常需要在實驗前把相關實驗的東西準備好，學生不思考實驗需要準備什么，如何準備。例如，藥品的配備是項很重要的實驗過程，但是為了在規(guī)定的時間內完成實驗教學，實驗員常常預先做好這些工作，這樣機械式的實驗教學使得實驗教學質量得不到保證。(3)實驗教學的考核手段也比較單一，教師常把實驗教學當成理論教學的附屬品，因此造成學生不重視，以至于學生對實驗課不感興趣，這樣學生更難從實驗中學習分析思考以及創(chuàng)新的能力。

2 消防安全類實驗課程設置

實驗教學是實踐教學的重要環(huán)節(jié)，課程設置應滿足培養(yǎng)學生知識結構的要求。針對以上實驗教學中存在的問題，結合本校的培養(yǎng)計劃和教學大綱，充分考慮學生在基礎、專業(yè)要求、興趣、特長和能力發(fā)揮等方面的差異，我們構建了一套多層次、多模塊、開放性的有利于培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的實驗教學體系。本文認為消防安全類課程的實驗課程可以分為三大方面進行設置學科基礎實驗、技術層次實驗、工程層次實驗;根據(jù)教學內容的不同，分為必修實驗、選修實驗、校級實驗開放項目實驗等模塊。其中，基本實驗為必修實驗。實驗中心常備的提高實驗為選修實驗，校級實驗開放項目實驗是以導師為主導、學生為主體，具有探索性的實驗項目。

2.1 學科基礎實驗

我校安全工程專業(yè)的定位為化工安全。結合學生培養(yǎng)計劃和教學大綱的設置，安全檢測、消防燃燒學等學科基礎課程的基礎實驗能使學生掌握化學品危險特性參數(shù)、化工過程中熱危險的篩選、鑒別與檢測方法;通過實驗，能根據(jù)測試結果對其進行安全性評價和分析，可以獲得所需要的熱危險性參數(shù)，用于反應過程的安全設計、操作與控制。

其實驗內容設置考慮如下:(1)必修實驗。聚合物及其分解、材料可燃特性、可燃液體閃點、燃點(自燃點)的測定，固體材料的氧指數(shù)測定，火災燃燒過程中的物理化學變化、熱流量測定;(2)選修實驗。燃燒熱的測定，火焰和不完全燃燒過程(氣相燃燒、陰燃、自燃)。(3)開放實驗。物質熱穩(wěn)定性測試，采用差熱分析和差示掃描儀對物質熱分解過程進行測試;采用絕熱加速量熱儀進行測定絕熱加速量熱。

安全檢測大類的實驗主要是使學生掌握噪聲、振動、粉塵及有毒有害物質檢測儀器的使用方法及預防方法的基本原理。

必修實驗:粉塵測定(粉塵密度、分散度、管道內含塵濃度和空氣中粉塵濃度的測定)，粉塵的最小發(fā)火能量以及最小點燃電流測定，粉塵爆炸特性的測定(自燃點、爆炸上下限、爆炸最大壓力)。

選修實驗:噪聲檢測，振動檢測，空氣中甲醛、氨、TVOC、苯、一氧化碳、汞蒸氣等有害物質的濃度測定。

開放實驗:測定易燃或有毒液體在不同環(huán)境條件下的蒸發(fā)速率。

2.2 技術層次實驗

這一層次上的實驗大的方面主要包括耐火、阻燃技術，防滅火技術，傳感器設計技術、防排煙設計，逃生救援技術以及報警技術。

實驗內容設置考慮如下:

必修實驗。防火材料耐燃特性以及耐燃時間的測定，阻燃材料阻火特性(燃燒質量損失、炭化體積)、防火涂料的火焰?zhèn)鞑ヌ匦浴⒏袦?感煙)探測器的傳感器設計、可燃氣體爆炸能量測定，消煙距離與最大安全縫隙測定，有毒氣體擴散速率測定，可燃有毒氣體監(jiān)控報警系統(tǒng)(手動編碼器以及編碼控制模塊進行編碼檢測設計)、消防自動報警系統(tǒng)實驗(消防控制系統(tǒng)布線及接線實驗、消防報警單點處理實驗、消防控制系統(tǒng)消防聯(lián)動模擬實驗)。

選修實驗。防火涂料燃燒時靜態(tài)產煙量的測定，逃生時在正常以及緊急狀態(tài)下人的生理和心理變化、消防自動報警系統(tǒng)實驗(火災事故廣播及火災通信系統(tǒng)的使用)。

開放實驗。不同區(qū)域模型設置以及防排煙量計算、逃生疏散模型建立。

2.3 工程層次實驗

該類實驗使學生通過計算機模擬掌握工業(yè)事故過程基本規(guī)律、各種影響因素，并對事故后果及其影響對工程進行安全評價。

(1)必修實驗。工業(yè)事故性泄漏擴散過程的模擬仿真(模擬得出易燃易爆物質泄漏后處于爆炸極限濃度范圍的區(qū)域和在空氣中的毒害區(qū)域)、火災事故的模擬計算(計算典型工業(yè)火災中熱輻射通量在空間的分布以及傷害影響范圍等)。

(2)選修實驗。爆炸事故的模擬計算(典型工業(yè)爆炸過程中計算爆炸沖擊波在空間的分布以及傷害影響范圍等)。

(3)開放實驗。模擬計算工業(yè)事故性泄漏擴散過程各種工況下泄漏源的泄漏速率。

3 結束語

通過消防安全類實驗課程的學習可以增強我校安全工程專業(yè)學生的消防工程背景，對提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力具有重要的意義。本文初步探討了此類實驗課程的設置體系——從學科基礎到技術層次再到工程層次的實驗體系以及不同層次的實驗內容，這為培養(yǎng)具有高綜合素質以及創(chuàng)新能力的消防安全科技人才奠定了基礎。

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