淺談高職院校消防工程技術(shù)專業(yè)虛擬仿真實訓(xùn)室建設(shè)

【摘 要】本文以浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院消防工程技術(shù)虛擬仿真實訓(xùn)室建設(shè)為例，探討消防虛擬仿真實訓(xùn)室建設(shè)的必要性；提出了建設(shè)思路，應(yīng)以專業(yè)核心課程為出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)建設(shè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防水滅火系統(tǒng)、消防氣體滅火系統(tǒng)、建筑防排煙系統(tǒng)等四大功能模塊；最后從不同層面分析了消防虛擬仿真實訓(xùn)室建設(shè)帶來的應(yīng)用效果。

【關(guān)鍵詞】高職院校；消防工程技術(shù)；虛擬仿真實訓(xùn)室

中圖分類號： G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）25-0183-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.25.084

【Abstract】Taking the construction of virtual simulation training room of fire engineering technology in Zhejiang College of Security Technology as an example，this paper discusses the necessity of the construction of virtual simulation training room of fire fighting，and puts forward the construction ideas，which should focus on the construction of automatic fire alarm system，fire water fire extinguishing system and fire gas extinguishing system with the core courses as the starting point.Four functional modules，such as building smoke control and exhaust system，are analyzed from different levels of application effects brought about by the construction of fire virtual simulation training room.

【Key words】Higher vocational colleges；Fire engineering technology；Virtual simulation training room

0 前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對安全問題尤其是消防安全問題也越來越重視，專業(yè)消防技術(shù)工作崗位也越來越多。和其他工作崗位不同，社會需求的是能服務(wù)于一線工作崗位的“懂消防、會操作、能實戰(zhàn)”的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才，而高職院校培養(yǎng)的正是這樣一類人才。消防工程技術(shù)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，不僅要求學(xué)生具備扎實的理論基礎(chǔ)，同時還要具備過硬的實操能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時必須不斷進(jìn)行實操，才能提高專業(yè)技能水平，滿足崗位對其能力要求。因此，如何有效地提高實踐教學(xué)水平就成為了各開設(shè)消防工程技術(shù)專業(yè)高職院校的一個重要課題。

1 消防虛擬仿真實訓(xùn)室建設(shè)的必要性及意義

浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院消防工程技術(shù)專業(yè)對接社會服務(wù)產(chǎn)業(yè)，依托消防行業(yè)，與浙江省內(nèi)消防工程類、產(chǎn)品類企業(yè)合作，培養(yǎng)能夠從事消防安全管理，消防工程設(shè)計、施工、安裝調(diào)試、維保檢測，消防宣傳培訓(xùn)的具有豐富實踐能力的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。

專業(yè)依據(jù)以職業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線、校企合作的人才培養(yǎng)模式，積極改革課程體系，豐富技術(shù)能力培養(yǎng)，充分體現(xiàn)消防專業(yè)的獨(dú)特性、實踐性和開放性，形成理論與實踐結(jié)合、知識與技能融合、技術(shù)與素養(yǎng)相長的新課程體系。經(jīng)過兩年多的摸索，逐漸形成了以建筑設(shè)計防火規(guī)范、建筑設(shè)備識圖、工程制圖、消防電氣等基礎(chǔ)課程為支撐，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防水滅火系統(tǒng)、消防氣體滅火系統(tǒng)、建筑防排煙系統(tǒng)為核心，消防工程施工安裝調(diào)試、消防工程預(yù)算、消防系統(tǒng)維保與檢測為抓手的一體化課程體系。

其中專業(yè)核心課程火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防水滅火系統(tǒng)、消防氣體滅火系統(tǒng)、建筑防排煙系統(tǒng)等都是偏重實踐的課程，面向市場導(dǎo)向的消防工程施工安裝調(diào)試、預(yù)算、維保檢測等課程更是和實際密不可分的課程，這些課程都需要一定的實訓(xùn)設(shè)備和場地。由于消防專業(yè)的特殊屬性，如火災(zāi)的不可逆性、消防系統(tǒng)安裝施工的危險性等，無法將所有的實訓(xùn)場景全部還原，因此就需要虛擬仿真手段加以輔助。

近年來，虛擬仿真技術(shù)已應(yīng)用在教育教學(xué)的各個學(xué)科專業(yè)，在消防專業(yè)尤其能體現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)實用性。鑒于消防專業(yè)的特殊屬性，利用虛擬仿真技術(shù)，搭建虛擬仿真平實訓(xùn)臺，將消防水系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)以及防排煙系統(tǒng)等重要消防系統(tǒng)的安裝調(diào)試、維保檢測等進(jìn)行仿真模擬實訓(xùn)，正好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)的不足。

隨著虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展，各個專業(yè)都已出現(xiàn)虛擬仿真實訓(xùn)軟件，相比于其他專業(yè)，消防專業(yè)仍處于起步階段，市面上并未有一款真正適應(yīng)于消防專業(yè)教學(xué)的虛擬仿真軟件，多數(shù)消防仿真軟件還只是停留在消防科普安全教育階段，與高職院校的實訓(xùn)教學(xué)相距甚遠(yuǎn)。因此，建設(shè)一個合適的消防虛擬仿真實訓(xùn)室，對全國高職院校消防工程技術(shù)專業(yè)的實踐教學(xué)發(fā)展都有著非常積極的作用。

2 浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院消防虛擬仿真實訓(xùn)室建設(shè)內(nèi)容

依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和目標(biāo)崗位技能的要求，浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院消防工程專業(yè)組圍繞火災(zāi)自動報警系統(tǒng)課程、消防水滅火系統(tǒng)課程、消防氣體滅火系統(tǒng)課程、建筑防排煙系統(tǒng)課程、建筑消防系統(tǒng)安裝與調(diào)試課程、建筑消防系統(tǒng)檢測等六門專業(yè)核心課程建設(shè)消防虛擬仿真實訓(xùn)室。具體的建設(shè)內(nèi)容如下：

（一）火災(zāi)自動報警系統(tǒng)模塊

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是整個消防聯(lián)動系統(tǒng)的“大腦”，它向其余消防系統(tǒng)發(fā)布各項指令，從而控制整個聯(lián)動系統(tǒng)地動作。它在整個消防聯(lián)動系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，同時也是消防系統(tǒng)設(shè)計、施工、檢測及維護(hù)管理的重點(diǎn)。

該模塊包括許多單項實訓(xùn)，如前端探測器的安裝連接調(diào)試、手動報警按鈕的安裝連接調(diào)試、消火栓按鈕的安裝連接調(diào)試、總線隔離模塊的安裝連接調(diào)試、輸入輸出模塊的安裝連接調(diào)試、聯(lián)動盤現(xiàn)場接口模塊的安裝連接調(diào)試、聲光報警器的安裝連接調(diào)試、火災(zāi)報警分區(qū)設(shè)置、消防廣播系統(tǒng)的聯(lián)動調(diào)試、消防電話系統(tǒng)的聯(lián)動調(diào)試、消防自動報警聯(lián)動調(diào)試等。

（二）消防水滅火系統(tǒng)模塊

消防水滅火系統(tǒng)主要包括自動噴淋滅火系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng)，是應(yīng)用最為廣泛也是最重要的消防滅火系統(tǒng)，幾乎所有的高層建筑物都配備了水滅火系統(tǒng)。水滅火系統(tǒng)的重點(diǎn)是管道的設(shè)計、布局及安裝，對于此部分實訓(xùn)，大多數(shù)院校采取的做法是：閱讀大量的施工圖，有條件的院校讓學(xué)生手工拼接管道模型。前者無法檢查實訓(xùn)效果，后者費(fèi)時費(fèi)錢。而虛擬仿真實訓(xùn)室通過三維立體模型很好地解決了這一問題。

該模塊包括報警閥的安裝調(diào)試、消防水泵的安裝連接調(diào)試、消防水管道通水測試、自動噴淋滅火系統(tǒng)、消火栓的安裝調(diào)試、消火栓及水泵結(jié)合器通水、消火栓系統(tǒng)的聯(lián)動調(diào)試等單項實訓(xùn)任務(wù)。

（三）消防氣體滅火系統(tǒng)模塊

氣體滅火系統(tǒng)是一種重要的消防自動滅火系統(tǒng)，具有滅火效率高、滅火速度快、保護(hù)對象無污損等優(yōu)點(diǎn)。隨著各種特殊場所如數(shù)據(jù)中心、博物館、地鐵等的增多，因這些場所由于各種限制無法使用水來滅火，必須使用其他類型滅火劑來滅火，氣體滅火系統(tǒng)出現(xiàn)地越來越多。氣體滅火劑屬于一次性消耗品，若學(xué)生反復(fù)進(jìn)行實訓(xùn)費(fèi)用較為昂貴，而僅通過一次兩次實訓(xùn)學(xué)生很難完全掌握所有知識，同時氣體滅火劑噴灑桌，若未能及時排出，殘留濃度過高也存在一定的危險性。學(xué)生通過虛擬仿真實訓(xùn)室卻可以反復(fù)進(jìn)行實踐操作，且沒有任何安全隱患。

該模塊包括氣體滅火系統(tǒng)設(shè)備的安裝連接、氣體滅火控制器的安裝連接調(diào)試、氣體滅火系統(tǒng)設(shè)備的聯(lián)動調(diào)試等單項實訓(xùn)任務(wù)。

（四）建筑防排煙系統(tǒng)模塊

防排煙系統(tǒng)是防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)的總稱，在火災(zāi)前期對人員救援、疏散發(fā)揮著重大作用。它的作用就是抽走疏散通道上的煙氣，并且防止煙氣進(jìn)入疏散前室，來確保人員的安全疏散。它是消防設(shè)施中的重要部分，是消防系統(tǒng)設(shè)計、消防系統(tǒng)檢測的重點(diǎn)。

該模塊包括70°排煙閥的安裝接線調(diào)試、280°防火閥的安裝接線調(diào)試、排煙風(fēng)機(jī)的安裝接線調(diào)試、防排煙系統(tǒng)的聯(lián)動調(diào)試等單項實訓(xùn)任務(wù)。

以上四大模塊都應(yīng)滿足以下具體功能：

一是能進(jìn)行設(shè)備、線纜、管道的選型。如火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中報警主機(jī)應(yīng)包含常見的海灣、松江及北大青鳥三種品牌的主流型號，前端探測器至少包含溫感、煙感、線性光束感煙、纜式感溫四種類型；消防水滅火系統(tǒng)中自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)包括預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)、濕式自動噴水滅火、雨淋自動噴水滅火、干式自動噴水滅火四種類型；消火栓應(yīng)包括室內(nèi)、室外消火栓兩種類型；消防氣體滅火系統(tǒng)中應(yīng)包括IG541、七氟丙烷、二氧化碳三種管網(wǎng)式氣體滅火系統(tǒng)和七氟丙烷柜式氣體滅火系統(tǒng)；防排煙系統(tǒng)中應(yīng)包括電動及手動防火閥。

二是能進(jìn)行點(diǎn)位認(rèn)知，點(diǎn)擊圖紙能轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的實體工程；能實現(xiàn)設(shè)備展示，包括安裝高度，開孔尺寸；能隨時查看相應(yīng)的3D設(shè)備圖；能統(tǒng)計工程量清單并填寫實訓(xùn)報告。

三是能模擬系統(tǒng)的安裝與檢測，能實現(xiàn)仿真流程體驗，能在場景中使用多種工具操作；能根據(jù)提示信息確定安裝高度、開孔尺寸，完成開孔、設(shè)備的安裝及固定等操作；能剖面展示線路進(jìn)入、流出、內(nèi)部轉(zhuǎn)接過程；操作過程能顯示或查看相關(guān)設(shè)備描述、技術(shù)參數(shù)、3D爆炸圖、接線圖等信息。

四是能模擬系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)，從施工任務(wù)、組織人、工具、領(lǐng)取設(shè)備、調(diào)試到調(diào)試記錄，能全動態(tài)三維模擬，實現(xiàn)火情觸發(fā)、信號傳遞、系統(tǒng)動作等仿真流程體驗；全景三維漫游、人機(jī)交互操作的同時可以將虛擬實訓(xùn)過程記錄下來，自動生成三維演示視頻回放。

五是能模擬工程設(shè)計與驗收：設(shè)計施工圖，安裝調(diào)試記錄，系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行記錄，驗收規(guī)范解釋，驗收報告簽字。

3 消防虛擬仿真實訓(xùn)室建設(shè)的應(yīng)用效果

虛擬仿真實訓(xùn)室建設(shè)可以很好地解決高職院校建筑設(shè)備類專業(yè)實訓(xùn)場地占地面積過大，實訓(xùn)經(jīng)費(fèi)不足等問題，同時提高教研實訓(xùn)條件。通過虛擬仿真實訓(xùn)室的建設(shè)，既能提高學(xué)生的基本理論水平，又能增強(qiáng)其專業(yè)實踐技能，為培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才打下夯實的基礎(chǔ)，具體有以下幾方面效果：

一是解決了長期以來困擾高職院校的實訓(xùn)難的問題。采用更加貼合實際的學(xué)習(xí)情境，結(jié)合實踐，摸索出一條理論聯(lián)系實際、提高學(xué)生實踐能力、緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展的道路。

二是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。消防虛擬仿真實訓(xùn)室采用模擬軟件，三維立體場景，學(xué)生在完成實訓(xùn)任務(wù)時如同玩游戲，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

三是提高教師的實踐教學(xué)水平。目前，許多高職院校專任教師都是從學(xué)校畢業(yè)立馬到學(xué)校工作，缺少實際工作經(jīng)驗，在教學(xué)過程中，側(cè)重理論教學(xué)，缺乏對學(xué)生的實踐指導(dǎo)。虛擬仿真實訓(xùn)室提供了仿真的實踐環(huán)境及具體的實踐項目，專任教師可以利用平臺進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，提高自身實踐教學(xué)及業(yè)務(wù)水平。

四是增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力。虛擬仿真實訓(xùn)室彌補(bǔ)了許多校內(nèi)外實訓(xùn)基地的諸多不足與限制，學(xué)生有更多的機(jī)會進(jìn)行實踐練習(xí)，提高自身技能水平。通過仿真實訓(xùn)，使學(xué)生盡早熟悉將來工作環(huán)境，縮短崗前培訓(xùn)時間，提高求職時的競爭力。

五是可協(xié)助開展消防培訓(xùn)，發(fā)揮社會效益。消防虛擬仿真實訓(xùn)室建設(shè)完成之后，可承擔(dān)初中級消防設(shè)施操作員實操課程，既充分利用實訓(xùn)室，又產(chǎn)生良好社會效益。

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