淺談高職院校消防工程技術專業虛擬仿真實訓室建設

【摘 要】本文以浙江安防職業技術學院消防工程技術虛擬仿真實訓室建設為例，探討消防虛擬仿真實訓室建設的必要性；提出了建設思路，應以專業核心課程為出發點，重點建設火災自動報警系統、消防水滅火系統、消防氣體滅火系統、建筑防排煙系統等四大功能模塊；最后從不同層面分析了消防虛擬仿真實訓室建設帶來的應用效果。

【關鍵詞】高職院校；消防工程技術；虛擬仿真實訓室

中圖分類號： G712 文獻標識碼： 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

隨著我國經濟水平的不斷提高，人們對安全問題尤其是消防安全問題也越來越重視，專業消防技術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于一線工作崗位的“懂消防、會操作、能實戰”的高素質技術技能型人才，而高職院校培養的正是這樣一類人才。消防工程技術是一門實踐性很強的學科，不僅要求學生具備扎實的理論基礎，同時還要具備過硬的實操能力。學生在學習理論知識的同時必須不斷進行實操，才能提高專業技能水平，滿足崗位對其能力要求。因此，如何有效地提高實踐教學水平就成為了各開設消防工程技術專業高職院校的一個重要課題。

1 消防虛擬仿真實訓室建設的必要性及意義

浙江安防職業技術學院消防工程技術專業對接社會服務產業，依托消防行業，與浙江省內消防工程類、產品類企業合作，培養能夠從事消防安全管理，消防工程設計、施工、安裝調試、維保檢測，消防宣傳培訓的具有豐富實踐能力的高素質技術技能型人才。

專業依據以職業技術應用能力培養為主線、校企合作的人才培養模式，積極改革課程體系，豐富技術能力培養，充分體現消防專業的獨特性、實踐性和開放性，形成理論與實踐結合、知識與技能融合、技術與素養相長的新課程體系。經過兩年多的摸索，逐漸形成了以建筑設計防火規范、建筑設備識圖、工程制圖、消防電氣等基礎課程為支撐，火災自動報警系統、消防水滅火系統、消防氣體滅火系統、建筑防排煙系統為核心，消防工程施工安裝調試、消防工程預算、消防系統維保與檢測為抓手的一體化課程體系。

其中專業核心課程火災自動報警系統、消防水滅火系統、消防氣體滅火系統、建筑防排煙系統等都是偏重實踐的課程，面向市場導向的消防工程施工安裝調試、預算、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設備和場地。由于消防專業的特殊屬性，如火災的不可逆性、消防系統安裝施工的危險性等，無法將所有的實訓場景全部還原，因此就需要虛擬仿真手段加以輔助。

近年來，虛擬仿真技術已應用在教育教學的各個學科專業，在消防專業尤其能體現虛擬仿真技術的教學實用性。鑒于消防專業的特殊屬性，利用虛擬仿真技術，搭建虛擬仿真平實訓臺，將消防水系統、火災自動報警系統、氣體滅火系統以及防排煙系統等重要消防系統的安裝調試、維保檢測等進行仿真模擬實訓，正好彌補了傳統實訓教學的不足。

隨著虛擬仿真技術的發展，各個專業都已出現虛擬仿真實訓軟件，相比于其他專業，消防專業仍處于起步階段，市面上并未有一款真正適應于消防專業教學的虛擬仿真軟件，多數消防仿真軟件還只是停留在消防科普安全教育階段，與高職院校的實訓教學相距甚遠。因此，建設一個合適的消防虛擬仿真實訓室，對全國高職院校消防工程技術專業的實踐教學發展都有著非常積極的作用。

2 浙江安防職業技術學院消防虛擬仿真實訓室建設內容

依據專業人才培養目標和目標崗位技能的要求，浙江安防職業技術學院消防工程專業組圍繞火災自動報警系統課程、消防水滅火系統課程、消防氣體滅火系統課程、建筑防排煙系統課程、建筑消防系統安裝與調試課程、建筑消防系統檢測等六門專業核心課程建設消防虛擬仿真實訓室。具體的建設內容如下：

（一）火災自動報警系統模塊

火災自動報警系統是整個消防聯動系統的“大腦”，它向其余消防系統發布各項指令，從而控制整個聯動系統地動作。它在整個消防聯動系統中起著至關重要的作用，同時也是消防系統設計、施工、檢測及維護管理的重點。

該模塊包括許多單項實訓，如前端探測器的安裝連接調試、手動報警按鈕的安裝連接調試、消火栓按鈕的安裝連接調試、總線隔離模塊的安裝連接調試、輸入輸出模塊的安裝連接調試、聯動盤現場接口模塊的安裝連接調試、聲光報警器的安裝連接調試、火災報警分區設置、消防廣播系統的聯動調試、消防電話系統的聯動調試、消防自動報警聯動調試等。

（二）消防水滅火系統模塊

消防水滅火系統主要包括自動噴淋滅火系統和消火栓系統，是應用最為廣泛也是最重要的消防滅火系統，幾乎所有的高層建筑物都配備了水滅火系統。水滅火系統的重點是管道的設計、布局及安裝，對于此部分實訓，大多數院校采取的做法是：閱讀大量的施工圖，有條件的院校讓學生手工拼接管道模型。前者無法檢查實訓效果，后者費時費錢。而虛擬仿真實訓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試、消防水泵的安裝連接調試、消防水管道通水測試、自動噴淋滅火系統、消火栓的安裝調試、消火栓及水泵結合器通水、消火栓系統的聯動調試等單項實訓任務。

（三）消防氣體滅火系統模塊

氣體滅火系統是一種重要的消防自動滅火系統，具有滅火效率高、滅火速度快、保護對象無污損等優點。隨著各種特殊場所如數據中心、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，氣體滅火系統出現地越來越多。氣體滅火劑屬于一次性消耗品，若學生反復進行實訓費用較為昂貴，而僅通過一次兩次實訓學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。學生通過虛擬仿真實訓室卻可以反復進行實踐操作，且沒有任何安全隱患。

該模塊包括氣體滅火系統設備的安裝連接、氣體滅火控制器的安裝連接調試、氣體滅火系統設備的聯動調試等單項實訓任務。

（四）建筑防排煙系統模塊

防排煙系統是防煙系統和排煙系統的總稱，在火災前期對人員救援、疏散發揮著重大作用。它的作用就是抽走疏散通道上的煙氣，并且防止煙氣進入疏散前室，來確保人員的安全疏散。它是消防設施中的重要部分，是消防系統設計、消防系統檢測的重點。

該模塊包括70°排煙閥的安裝接線調試、280°防火閥的安裝接線調試、排煙風機的安裝接線調試、防排煙系統的聯動調試等單項實訓任務。

以上四大模塊都應滿足以下具體功能：

一是能進行設備、線纜、管道的選型。如火災自動報警系統中報警主機應包含常見的海灣、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；消防水滅火系統中自動噴水滅火系統應包括預作用噴水滅火系統、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；消火栓應包括室內、室外消火栓兩種類型；消防氣體滅火系統中應包括IG541、七氟丙烷、二氧化碳三種管網式氣體滅火系統和七氟丙烷柜式氣體滅火系統；防排煙系統中應包括電動及手動防火閥。

二是能進行點位認知，點擊圖紙能轉換到相應的實體工程；能實現設備展示，包括安裝高度，開孔尺寸；能隨時查看相應的3D設備圖；能統計工程量清單并填寫實訓報告。

三是能模擬系統的安裝與檢測，能實現仿真流程體驗，能在場景中使用多種工具操作；能根據提示信息確定安裝高度、開孔尺寸，完成開孔、設備的安裝及固定等操作；能剖面展示線路進入、流出、內部轉接過程；操作過程能顯示或查看相關設備描述、技術參數、3D爆炸圖、接線圖等信息。

四是能模擬系統調試與維護，從施工任務、組織人、工具、領取設備、調試到調試記錄，能全動態三維模擬，實現火情觸發、信號傳遞、系統動作等仿真流程體驗；全景三維漫游、人機交互操作的同時可以將虛擬實訓過程記錄下來，自動生成三維演示視頻回放。

五是能模擬工程設計與驗收：設計施工圖，安裝調試記錄，系統調試運行記錄，驗收規范解釋，驗收報告簽字。

3 消防虛擬仿真實訓室建設的應用效果

虛擬仿真實訓室建設可以很好地解決高職院校建筑設備類專業實訓場地占地面積過大，實訓經費不足等問題，同時提高教研實訓條件。通過虛擬仿真實訓室的建設，既能提高學生的基本理論水平，又能增強其專業實踐技能，為培養高素質技術技能型人才打下夯實的基礎，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難的問題。采用更加貼合實際的學習情境，結合實踐，摸索出一條理論聯系實際、提高學生實踐能力、緊跟產業發展的道路。

二是激發學生的學習興趣。消防虛擬仿真實訓室采用模擬軟件，三維立體場景，學生在完成實訓任務時如同玩游戲，極大地激發了學生學習的積極性。

三是提高教師的實踐教學水平。目前，許多高職院校專任教師都是從學校畢業立馬到學校工作，缺少實際工作經驗，在教學過程中，側重理論教學，缺乏對學生的實踐指導。虛擬仿真實訓室提供了仿真的實踐環境及具體的實踐項目，專任教師可以利用平臺進行反復練習，提高自身實踐教學及業務水平。

四是增強學生的就業競爭力。虛擬仿真實訓室彌補了許多校內外實訓基地的諸多不足與限制，學生有更多的機會進行實踐練習，提高自身技能水平。通過仿真實訓，使學生盡早熟悉將來工作環境，縮短崗前培訓時間，提高求職時的競爭力。

五是可協助開展消防培訓，發揮社會效益。消防虛擬仿真實訓室建設完成之后，可承擔初中級消防設施操作員實操課程，既充分利用實訓室，又產生良好社會效益。

【參考文獻】

[1]藍美娟，張思源等.基于實踐教學的實訓室建設研究——以高職消防工程技術專業為例[J].科技視界，2017（36）.

[2]潘慧.高職院校數字化仿真實訓室建設的實踐與探索[J].中國教育技術裝備，2015（16）.

[3]王興吉.關于高職工程管理仿真實訓環境建設的思路[J].職教論壇，2012（26）.

[4]張利.土木工程專業仿真模擬實驗教學系統研究[J].華北科技學院學報，2010，7（1）：107-109.

[5]王忠輝.建筑工程專業實訓基地建設與管理的探討[J].科技向導，2011（03）：83、96.

[6]李軍，等.基于虛擬實訓的實踐教學體系的構建研究[J].職業教育研究，2008（10）：108-109.

[7]雷軍波，李世其.工程施工中虛擬仿真技術的應用[J].施工技術，2003，32（12）：20-21.