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該工程位于貢水左岸支流桃江下游贛縣大田鄉夏湖村境內,距贛縣縣城約28Km。桃江流域屬副熱帶季風氣候區,流域內各地多年平均氣溫19.4℃,極端最高氣溫41.2℃,極端最低氣溫-6℃,多年平均蒸發量1576.2mm。
工程是由擋水壩、溢流壩、河床式發電廠房、船筏道及升壓開關站等建筑物組成。
本工程的主要消防對象是水電站建筑物及其機電設備。其中水電站建筑物的消防設計含主廠房、副廠房、主變壓器場(開關站)、高壓開關室、廠用屏配電室、油庫、機修車間和壩區等。除檢修期外,水電站及其機電設備一般都處于生產運行狀態。
1.2消防設計依據和設計原則。
本工程消防設計依據國家、行業頒布的下列現行規程規范進行:
(1)水利水電工程設計防火規范(SDJ278-90)
(2)火災自動報警系統設計規范(GB50116-98)
(3)建筑設計防火規范(GB50016-2006)
(4)自動噴水滅火系統設計規范(GB50084-2005)
(5)建筑滅火器配置設計規范(GB50140-2005)
(6)二氧化碳滅火系統設計規范(GB50193-93)(99年版)
(7)電力系統設備典型消防規程(GB5027-93)
(8)采暖通風與空氣調節設計規范(GB50019-2003)
(9)水力發電廠機電設計技術規范(DL/T5186-2004)
(10)中華人民共和國消防法(1998-04-29)
(11)火災報警控制器通用技術條件(GB4717-93)
(12)水庫工程管理設計規范(SL106-96)
為貫徹“預防為主,防消結合”和確保重點、兼顧一般、便于管理、經濟實用的方針,并結合居龍灘水利樞紐工程的具體情況,確定了如下基本設計原則:
在消防區內,按規范要求統一規劃暢通的安全通道,設置安全出口及其標志;
以生產重要性和火災危險性設置消防設施和器材,特殊部位按防火規范采取其它消防措施;
在電站設置消防控制中心(計算機房旁)和火災報警系統,消防電源采用雙可靠獨立電源;
采取消防車、消火栓、CO2滅火和干粉滅火器四種滅火方式,消防用水取自可靠而充足的水源;
設置通風排煙系統;
選用阻燃、難燃或非燃性材料為絕緣介質的電氣設備或采取其它保護措施以防止或減少火災發生;
有火災危險性設備之間,采用耐火材料制成的墻或門隔離,孔洞用耐火材料封堵以防止火災的漫延與擴散。
1.3消防總體設計方案。樞紐總體配備一輛消防水車,若遇重大火災時,則由縣消防部門支援撲救。工程消防系統按其生產及防火功能要求分為主廠房、副廠房、開關站、高壓開關室、油庫、機修間及大壩(含啟閉機室、壩區用電變房)七個區,其中主廠房、副廠房采用自動滅火與滅火器具結合的滅火方式,開關站、高壓開關室、油庫、機修間、大壩則采用滅火器具滅火。
為確保消防區滅火要求,本工程消防水源及電源均按雙水源、雙電源設置,互為備用。當其中之一停止工作時,備用水源及備用電源均能自動切換投入。二臺消防水泵從上游水庫取水或下游取水,水泵揚程為52m,作為消火栓消防備用水源,兩臺消防水泵布置在技術供水設備室;另外,由兩臺深井泵從水井取水給高位水池(V=100m3)供水,作為消防水源及生活用水,為保證消防水源的可靠性,應經常檢查消防水泵是否能正常運轉。
在主、副廠房等建筑物設計中,防火設計要求:
(1)建筑物的耐火等級為二級。
(2)重點火警防護區,按消防要求設置防火隔墻、防火門或防爆門。
(3)建筑物層間不少于兩座樓梯(含爬梯)。每片消防分區不少于兩個安全疏散出口通道。
(4)開關站及絕緣油庫設車道,供消防車通行的消防車道寬度為5m。
2.工程消防設計
2.1生產廠房火災危險性分類及耐火等級。廠房各主要生產場所火災危險性分類及耐火等級要求見表1。
2.2主要場所和主要機電設備的消防設計
2.2.1主、副廠房消防。居龍灘水利樞紐工程采用燈泡貫流式機組,廠區主要由主廠房和安裝間、電氣副廠房、中控室、機修間和室外絕緣油庫等部分組成,廠區機修門外、絕緣油庫門外設室外SS100-1.6型消火栓2個、開關站設SS100-1.6型室外消火栓2個。
電站主廠房長66.70m,寬19m,高約50.0m,共分運行層(高程112.20m)、中間層(高程103.20m)、水輪機層(高程84.70m)。
運行層主要布置有調速器和油壓裝置等設備,在每個機組段(運行層、中間層)上游側各設1個SN65(帶報警)型消火栓箱和2個MT3型手提式CO2滅火器。
考慮發電機水噴霧滅火裝置的要求,在運行層每個機組段上游側各設一個發電機消火栓箱為發電機內部消火提供水源,手動報警裝置1個,發電機內部滅火及火警裝置由制造廠家設計提供。
建筑物危險性分類及耐火等級表生產場所名稱火災危險性類別耐火等級類別主廠房丁類二級透平油庫丙類二級絕緣油庫丙類二級戶外開關站丙類二級中央控制室、微機房丙類二級壩區用電變室、廠用變室丁類二級高壓開關室丁類二級電纜、電纜道丙類二級發電機設備小間、資料室丙類二級空壓機及貯氣罐室丁類二級水清測報站丁類二級載波通信室丁類二級大壩監測室丁類二級高壓試驗室丁類三級機修車間丁類三級其它戊類三級水輪廊道層主要布置有軸承回油箱,調速系統漏油箱等,每機組段擬設MT3型CO2滅火器2個,另在與該層相通的滲漏排水泵房設MT3型CO2滅火器2個,手動報警裝置1個。
為撲滅廠內橋機電器設備引起的火災,在橋機上設置MT3型CO2型滅火器2個。
電站安裝間位于廠房右側(從上游往下游看),長28m,寬19m,安裝間上、下游側各設SN65型消火栓1個和MT3型CO2滅火器4個。
空壓機室設在安裝間的下層,在該室油處理室上游側設SN65消火栓1個及MT3型CO2滅火器4個,空壓機室布置兩個滅火器設置點。布置兩個離子型感煙探測器,手動報警裝置1個。
在副廠房的電纜層(高程107.70m)入口處設MT3型CO2滅火器4個,即每個進人門布置一個滅火器安置點(各2個MT3型CO2滅火器);每個入口門設自動控制防火門,手動報警裝置1個;此外還配置若干個防毒面具、呼吸器,電纜穿過樓板或進入各屏柜的孔洞均須用耐火材料封堵以防止火災漫延,耐火極限不小于1小時。結合設備與電纜布置情況,每隔一定距離集中布置MT3型CO2滅火器2個,在電纜橋架每層均敷設纜式線型感溫探測器。
技術供水層位于副廠房的100.40m高程處。其門外布置MT3型CO2滅火器4個。
在高程112.20的微機房及中控室擬設置固定CO2滅火系統,采用固定管網消防,即組合分配系統,共用一套CO2儲藏裝置,保護這兩個防護區的消防滅火系統,其設計用量按其中最大的中控室需要量設置,不考慮備用,經計算選用20個70L儲存鋼瓶,同時在每個地方均設置有煙溫復合探測器,當感溫感煙探測器同時報警時,控制器將立即停斷該區風機與空調,聲光報警器鳴響,提醒人員迅速撤離,延時30秒(可調)后,關閉防火門,啟動滅火裝置滅火,30秒全部噴完,另外門口設手動報警裝置1個,進人門口設氣體放氣信號燈,聲光報警器,布置MT3型CO2滅火器4個。
固定CO2自動滅火系統,既可在現地手動操作,也可與火災自動報警系統相連。
2.2.2水輪發電機組消防。水輪發電機組安裝在密閉的燈泡體內,其消防措施由制造廠解決,電站提供水源,相應在機組段布置發電機消火栓箱,采用固定式水噴霧滅火裝置。燈泡體內同時設置感溫、感煙探測裝置及其控制裝置,發電機內部管路設備均有機組制造商按規程規范配套供應。
2.2.3油庫和機修間消防
2.2.3.1油庫消防。居龍灘水利樞紐油庫分為廠內透平油庫和廠外絕緣油庫,油庫采用防火墻與其他房間分隔,油罐室設有兩扇門與外界相通,出口門為向外開啟的甲級防火門,油庫內設有可靠的防雷接地裝置和擋油檻,室內立式油罐之間間距大于2.0m。油罐與墻之間的距離大于油罐半徑,油處理室與油罐室相接部位用防火墻隔開,烘箱電源開關和插座設在小間外,油庫內燈具和電器設備均采用防爆的燈具和電器設備。透平油庫設在安裝間下面(高程103.20m),內有20m3的立式油罐2個,并設油處理室等,采用消火栓滅火,設置感煙探測器,油處理室設置手動報警裝置1個。
絕緣油庫布置在室外,靠近廠房公路邊,發生火災時,消防車能順利抵達現場救火。絕緣油庫內布置有15m3立式油罐2個,30m3立式油罐1個,油庫設有油處理室、濾紙烘箱室。
根據有關規范,在絕緣油罐和透平油罐室各設置2臺MFT35型推車式磷酸銨鹽干粉滅火器和1個100×100×60cm3砂箱,每個砂箱配2把鐵鍬;兩個油處理室各設3個MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器,同時在透平油處理室與空壓機室聯接處設SN65型消火栓1個,在絕緣油庫室外設SS100-1.6型地面消火栓1個。
油庫內防火門自動關閉,風機停止排風并可自動啟動消防泵,為了預防和控制火災,火災報警后,并確認火災位置后,在中控室手動關閉廠房內相應部位的排風機,此時防火閥連動關閉。火災結束后,重新開啟排風機進行排煙,然后通風系統恢復正常。
2.2.3.2機修間消防。機修間靠近安裝場布置,面積為15×20m2,內設小型機修設備,機修間除設置1個SN65型消火栓外,另配MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器8個,分二個設置點,每個設置點配置4個。在機修間外設SS100-1.6型地面消火栓1個。
設置感溫、感煙探測裝置及手動報警裝置1個,自動向消防控制中心報警。
2.2.4高壓開關柜室和廠用電變消防,壩用電變消防。兩個高壓開關柜室共設置開關柜16面,低壓開關柜室設置低壓柜10面,以上兩個高壓開關柜室內均設置1臺MTT35型推車式CO2滅火器和4只MT3型CO2滅火器并設置向外開啟的防火門。
壩用電配電室、廠用變室、柴油發電機房,布置在獨立的小間內,小間配置3只MT3型CO2滅火器,并配置1臺MFT35推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。
同時在每個地方均設置有煙溫復合探測器,另外口門設手動報警裝置1個,進人門口設氣體放氣信號燈,聲光報警器。
2.2.5主變和戶外開關站消防。主變露天布置,2臺主變間距離大于10米,與建筑物距離大于12米以滿足防火要求,每臺主變均設置可儲存一臺變壓器油量和20min消防水量之和的事故儲存坑,坑內裝設金屬柵格(其凈距不大于40mm)并鋪設粒徑50~80mm,厚度為250mm的卵石層。事故時,變壓器油可迅速由排油管排至設置在廠房右側的事故集油池內。另外,每臺主變附近均設置2臺MFT35推車式磷酸銨鹽干粉滅火器和2個砂箱(100×100×100cm3)。另設置專門房間放置滅火器具。戶外開關站附近設SS100-1.6型地面消火栓2個。戶外110kV開關站,設置4只MT3型CO2滅火器。
2.2.6壩區消防。壩區內溢洪道8座液壓泵房,每座配置2個MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器,壩頂每50米設置SS100-1.6型地面消火栓1個,計3個。每座液壓泵房設置1個感煙探測裝置。
2.3消防給水設計。居龍灘水利樞紐水庫水質清晰、泥沙含量較少,可以作為消防水源。設四個消防取水口,為防止取水口堵塞可以用吹掃氣管供氣對水泵取水口進行吹掃;根據電站所配置的消防設備供水壓力及消防用水量的要求,選用二臺XBD5.2/30-125-200型水泵,揚程為52m,流量為108m3/h,兩臺水泵互為備用;消防水泵可與火災自動報警系統相連,以便及時發現并經確認后能盡快消滅火災。消防水泵及附屬設施均布置在技術供水設備室(高程100.40m)。另外,由兩臺深井泵從水井取水給高位水池(底部高程160.00米,V=100m3)供水,作為消防主水源及生活用水,消防水泵供水作為備用水源。
2.4消防電氣和監測報警系統
2.4.1消防電氣。本電站設專用消防動力盤,并標有明顯消防標志,由雙電源供電,以保證消防設備由2個可靠的電源。消防用電設備采用單獨的供電回路并穿管敷設,當發生火災時,仍能保證消防用電。
廠房內主要疏散通道、樓梯間及安全出口處,均設置火災事故照明及疏散指示標志。正常時,事故照明由交流電源供電,交流電源失去時,通過交直流切換裝置自動切換為蓄電池直流供電。疏散用的事故照明其最低照度不低于0.5lx,疏散指示燈正常時由交流電源供電,交流電源失去時,通過其自配的備用電源供電,其連續供電時間不少于20分鐘。
事故照明燈和疏散指示標志燈,均設置非燃燒材料制作的保護罩。
2.4.2火災自動報警及滅火控制系統。本電站的火災自動報警及滅火控制系統采用控制中心報警系統的形式,電站的消防控制中心設于消防控制房。
消防控制中心內設有火災自動報警及聯動控制屏,對廠內的火災報警設備及消防滅火設備進行集中控制,并對發電機組設備火災報警及聯動控制器進行重復顯示及控制?;馂淖詣訄缶刂葡到y選用總線編碼智能型?;馂淖詣訄缶刂破两邮諄碜栽O備火災報警控制器、廠內各部位安裝的點式感煙、感溫探測器、纜式定溫探測器、手動報警按鈕及輸入模塊傳送來的信號,自動或手動發出滅火指令;向控制模塊發出控制信號,控制風機、防火閥、固定式CO2滅火系統等消防滅火設備的運行;同時經通信接口自動啟動工業電視監控系統進行跟蹤及錄像,并顯示、記錄、打印產生報警或故障信號的時間、地點及有關火災信息,發出聲光報警。并將所有火警或故障信息經通信接口送給全廠計算機監控系統。
主要設備布置區如中控室、計算機室、1G10.5kV開關柜室、2G10.5kV開關柜室、400V廠用配電屏室、透平油庫、油處理室、空壓機室、高壓試驗室、柴油發電機房、400V大壩用電配電室、電纜層、技術、消防供水泵層等地均設置有點式感煙探測器;在主廠房運行層及安裝場和中間層設置有紅外光束感煙探測器;在安裝有固定式CO2滅火系統的設備區(即中控室、計算機室),電纜層及電纜廊道均另外設置有點式感溫探測器或纜式定溫探測器。在廠內各重要通道、走廊均安裝手動報警按鈕及聲光報警器。
上述區域,按其重要性和所配置的消防滅火設備的要求選擇報警、報警及手動滅火、報警及自動滅火等不同的處理方式。
一旦發生火災,任何一個探測器探測到火警信號,控制器發出火災報警聲光信號,通知運行值班人員,值班人員根據火災自動報警控制屏顯示的報警地址到現場證實或經工業電視監控系統證實后,即可采用干粉滅火器或手動啟動消火栓、固定式CO2系統,指揮救火。固定式CO2系統的遠方手動操作在火災自動報警控制屏上進行。火災自動報警控制屏也可以設定為自動滅火方式,如果CO2滅火保護區域內同時有感溫、感煙兩種類型的探測器報警或手動報警按鈕按下后,經控制器分析判斷后自動停斷對應區域內的風機、關閉對應區域內的防火閥、投入滅火裝置。無論是在手動方式還是在自動方式下,控制器在發出火警信號的同時都自動啟動工業電視監控系統對相關部位進行跟蹤、顯示及錄像,以備日后事故分析。
根據規范及電站的實際布置進行探測器、手動報警按鈕的配置;根據滅火設備的自動控制要求配置聯動模塊。
關鍵詞:
消防工程;教學改革;強化實踐
隨著經濟快速發展以及城市建設的不斷加快,各類功能建筑層出不窮,城市規劃跟不上城市發展步伐,火災隱患逐漸增多,城市及建筑的火災發生率也有逐年提高的趨勢,惡性火災事故時有發生。因此,作為預防和消除火災的消防工程在城市建設過程中顯得尤為重要[1]。給排水科學與工程專業的消防工程課程是建筑給水排水課程的延伸,但內容更集中、更突出,主要是在建筑給水排水課程學習的基礎上有效拓展學生的專業知識和實踐設計能力,使其充分了解消防工程的基本原理,掌握消防法規、防滅火工程技術和滅火救援等方面的基礎知識,掌握建筑消防各個子系統(建筑防火、消防給水滅火系統、消火栓滅火系統、氣體滅火系統、泡沫滅火系統、防排煙系統、火災自動報警系統等)的主要工程內容、技術手段、設計要求以及基本的設計參數,具有很強的理論性和實踐性[2]。在現有的教學體系中,設給排水科學與工程專業的高等院校消防工程課程多為選修課程,課時較短,并且與建筑給水排水課程多有交叉,課程延續性、系統性不強,實踐能力強化較弱,整個教學過程中存在一定的不足,亟需進行課程教學模式的深入改革。濟南大學土木建筑學院市政工程系建筑給排水學科團隊,針對消防工程課程教學存在的問題,整合現有資源,以適應社會經濟發展的需求為目標,深入教學改革,強化學生實踐能力培養。
一、課程現狀及存在問題
1.給排水科學與工程專業的消防工程課程與建筑給水排水課程多有交叉,極易導致教學內容重復,教學重點不明確,不能有效發揮其對建筑給水排水等課程的拓展作用。建筑消防是建筑給水排水課程的重要組成部分,建筑給水排水課程講授過程中會涉及建筑消防的內容,如果在消防工程課程中重復講授,會降低學生的學習積極性,產生不耐煩的情緒,降低教學質量[3]。
2.教學內容優化不夠,偏重于理論教授,工程實踐應用不強。消防工程是一門多學科交叉的課程,涉及物理、化學、數學、建筑、機械、電子、信息等多種自然科學學科,一些基本的滅火原理及建筑消防各個子系統的基本理論知識,如果學生不能全面地掌握,后續的課程內容很難進行下去,而大部分設給排水科學與工程專業的高等院校一般將消防工程設置為選修課程,學時數量有限,這就使得基礎理論知識內容講授偏多,占用一定課時,導致學生在學習時失去重點,不能很好地理論聯系實踐。
3.作為一門工程學科,隨著社會需求的不斷變化,與消防工程相關的規范不斷更新,教學內容和重點會發生變化,而現有的教材時效性不強,很難全面反映現行的工程技術要求。
4.對于建筑消防工程的各個子系統,由于設計復雜,成本較高,大部分學校不能有效地組織實驗教學。學生不能直觀有效地觀察和體會消防系統的滅火過程,很難有效地進行理解,易導致教學效率不高。
5.作為一門選修課程,目前消防工程課程考查形式過于單一。多以閉卷考試或提交論文的形式進行考查,學生學習積極性不高,往往應付了事,很難達到有效考查學生對這門課程的實際應用能力。
二、課程教學改革措施
1.教學內容改革。
濟南大學市政系隸屬于濟南大學土木建筑學院,建筑給水排水學科團隊除承擔給排水科學與工程專業的建筑給水排水、消防工程等課程,還承擔了建筑學專業的消防工程及土木工程專業的建筑設備等相關課程。這些課程的教學內容有很多相互交叉的地方,但是側重點各有不同。為了更好地優化課程銜接,打造重點突出、強化實踐的課程體系,我團隊統一規劃教學內容,做到教學內容的優化配置,突出重點,減少重復講授內容,有效地提高課程體系的授課效率。例如,對于給排水科學與工程專業建筑給水排水和消防工程課程進行有效結合,消防工程做到建筑給水排水的有效擴充,在建筑給水排水過程中重點講授的消防基礎知識,在消防工程課程中進行少量的回顧,重點進行工程實踐能力的培養。教學內容不再拘泥于一套或幾套常規教材,以現行規范為主,結合工程案例,深入解讀規范條文的變化及其原由,加深學習印象,提高學生學習積極性。同時,為了促進學生快速、直觀地了解和掌握消防工程相關的理論知識,結合建筑給水排水課程,增加實驗教學,豐富教學內容。
2.教學模式與教學手段改革。
在教學過程中以多媒體教學為主,不斷完善和凝練授課課件,明確授課內容,突出課程重點,使學生更容易把握學習內容。同時,與實際相結合,綜合運用動畫、視頻、圖表等多媒體進行展示,提高學生的注意力,激發學習興趣,提高授課效率。在課程伊始,播放重大火災事故的發生及危害,火災發生時如何逃生等和現實生活密切相關的內容,使學生深入了解課程的重要性和教學目標。在進行建筑消防子系統的講授過程中,對各子系統的滅火過程進行動畫展示,學生的掌握程度明顯優于單純的文字說明。結合實際工程案例和規范條文,設置啟發式問題,調動學生的積極性,展開討論。在討論的過程中提高學生對基礎理論的認知,同時強化工程思維培養,使學生真正從書本規范中走出來,能夠從工程實踐角度去發現問題和分析問題,并能初步提出解決問題的方法。在給排水科學與工程專業學生整個本科學習階段,不斷優化教學體系,使基礎課程與消防工程課程能有效地結合起來。例如,在給排水CAD課程講授過程中,教師拓展講授3D制圖以及BIM制圖技巧。在消防工程學習過程,學生在課堂上掌握基本理論知識以及工程設計要求后,在課下利用課余時間采用3D制圖或BIM制圖,進行三維建模,針對建筑消防子系統,對其核心部件進行繪制,更加深入地剖析各子系統的構成和連接,不僅提高了學生對建筑消防系統的理解,有利于今后的工程設計,還了解了管道連接,對設備安裝也有了一定的認識,為建設施工打下了一定的基礎。結合學校課程網站建設,不斷完善和改進課程網站,使其成為內容豐富、積極互動的第二課堂。網站上傳教學大綱、授課課件等,學生可以自由下載。教師授課過程中會將下節課的主要內容告訴學生,學生通過課程網站可以進行預習,有效地提高課堂效率。同時,在課程網站會留有課下作業及學習要求,學生通過課余時間完成作業上傳,由教師批改,壓縮學時,能夠充分地利用課堂時間進行其他知識點的學習。此外,學生還可以通過課程網站將疑難問題進行提問,對于簡單問題教師可以通過網站回復,對于普遍性的、代表性的問題,教師進行整理后于課堂中進行統一解答。濟南大學土木建筑學院市政系建筑給排水學科團隊針對建筑給水排水、消防工程等相關課程,自主研發了相應的實驗器材,設計了實驗內容,面向給排水科學與工程專業學生,在建筑給水排水和消防工程課程開設了實驗課程。在消防工程課程中,實驗課程的開設,使得學生更加直觀地認識和了解了消防系統的工作原理和設計安裝過程,進一步提高了學生的實踐應用能力。
3.教學隊伍建設。
本科階段一個專業方向的培養需要形成一套合理有效、前后呼應的課程體系,這就需要優化學科建設,形成合理的學科建設方向。濟南大學建筑給排水學科團隊,以高級職稱并具有較強工程設計能力的資深教師為團隊負責人,負責優化整合課程資源和任課教師。定期召開教學研討會,對課程體系進行把握,有效地梳理各門課程的教學大綱、教學目標和授課內容等。濟南大學建筑給排水學科團隊,充分發揮老教師的帶頭作用,積極培養青年教師,形成良好的“傳幫帶”教學氛圍。青年教師在擔任課程主講教師前,首先進行一學期的聽課學習,學習老教師的授課技巧,以及把握課堂的能力。同時,為了切實提高青年教師的工程實踐能力,利用課余時間,安排青年教師至相關企業進行培訓學習,有效地提高青年教師的工程設計能力。同時鼓勵青年教師參加各級教學研討會議,夯實基礎,不斷提升。在課程講授過程中,合理安排時間,聘請具有注冊設備師資格的專家作為兼職教師,對學生進行指導,提升學生工程實踐能力。并且不定期聘請建筑設計專家來校進行講座,拓寬學生的知識面,了解行業的最新動態和前沿科技,激發學生的學習動力。
4.課程考查。
消防工程課程由于涉及規范較多,數據復雜,傳統閉卷考試的考查方式很難有效地考察學生對知識的掌握能力和對實際問題的應用能力。為此,我團隊對消防工程課程考查形式進行了改革。考查過程不再拘泥于試卷、論文,而是以實踐考查為主的多層次考查方式。首先,在課程講解過程中,針對不同重點內容,結合工程實際和注冊考試,布置大作業,主要為計算題目和簡單的設計題目。其次,在結課后,要求學生針對實際建筑進行調研,繪制建筑的消防設計實際系統圖,并結合課堂講授內容和規范條文,對實際設計加以分析評價,提出優化方案。最后進行答辯。通過這項實踐活動,學生提高了實踐應用能力和協作能力,普遍反映收獲很大,能夠全面有效地掌握所學內容,并能做到深刻理解。針對消防工程課程教學存在的問題,整合現有資源,優化教學內容,改進教學手段,強化實踐,改革考查形式,激發學習興趣和動力,提高學生學習積極性,滿足新形式下對消防工程人才的需求。
作者:謝康 邱立平 王嘉斌 張守彬 單位:濟南大學土木建筑學院
以火災自動報警技術為核心的建筑消防系統,是預防和遏制建筑火災的重要保障。畢業論文,消防工程。近年來,我國火災自動報警工程應用技術實現了較快發展,但由于在實際應用中,火災自動報警系統的通訊協議不一致,火災自動報警工程技術水平還相對落后,還存在著一些比較突出的問題。①適用范圍過小。我國火災自動報警系統技術比美、英等發達國家起步較晚,安裝范圍主要是《高層民用建筑設計防火規范》、《建筑設計防火規范》規定的場所和部位,而在易造成群死群傷的中小型公眾聚集場所和社區居民家庭甚至部分高層住宅都沒有規定安裝火災自動報警系統,適用范圍過小,防范措施不到位。畢業論文,消防工程。②智能化程度低。我國使用的火災探測器雖然都進行了智能化設計,但由于傳感器件探測的參數較少、支持系統的軟件開發不成熟、各種算法的準確性缺乏足夠驗證、火災現場參數數據庫不健全等,火災自動報警系統難以準確判定粒子(煙氣)的濃度、現場溫度、光波的強度以及可燃氣體的濃度、電磁輻射等指標,造成遲報、誤報、漏報情況較多。③網絡化程度低。我國應用的火災119動報警系統形式基本上以區域火災自動報警系統、集中火災自動報警系統和控制中心火災自動報警系統為主,安裝形式主要是集散控制方式,自成體系,自我封閉,尚未形成區域性網絡化火災自動報警系統。畢業論文,消防工程。④組件連接方式有待改善?;馂淖詣訄缶到y以多線制和總線制連接方式為主,探測器和報警器及控制器之間是采用兩條或多條的銅芯絕緣導線或銅芯電纜穿管相接,存在耗材多、成本高、抗干擾能力差的缺點。同時,銅導線耐高溫性能差、易磨損,系統施工維修復雜,影響了火災自動報警系統的可靠性和更廣泛的應用。⑤火災自動報警系統誤報、漏報問題較多。由于火災探測器的安裝環境極其復雜,加之各種傳感器在探測火災方面存在著某些先天不足,無法準確地感應各種物質在燃燒過程中所特有的聲波、光譜、輻射、氣味等諸多方面發生的微妙變化,對火災發生過程中所產生的不同粒徑和顏色的煙存在探測“盲區”,誤報、漏報現象時有發生。⑥超早期火災探測報警技術應用還幾乎處于空白。國外已開發出適合潔凈空間高靈敏度感煙火災探測報警系統,如激光式高靈敏度感煙火災探測器,吸氣式高靈敏度感煙火災探測報警系統和氣體火災探測報警系統,與普通火災探測報警系統相比,其探測靈敏度提高了兩個數量級,甚至更多,這些系統采用了激光粒子計數、激光散射等原理監視被保護空間,以單位體積內粒子增加的多少來判斷是否發生火災,系統可在火災發生前幾小時或幾天內識別潛在的火災危險性,實現超早期火災報警。而該技術我國目前還處于起步階段有待進一步研究開發應用。
針對上述問題,火災自動報警應用技術應進一步著眼于當前國際發展的新形勢,加快更新改造進程,加強對數字技術和新工藝、新材料的應用,改進系統能力,使火災自動報警應用技術向著高可靠、低誤報和網絡化、智能化方向發展。當前,國外火災自動報警應用技術的發展趨勢主要表現為七個方面。畢業論文,消防工程。
1 網絡化
火災自動報警系統網絡化是用計算機技術將控制器之間、探測器之間、系統內部、各個系統之間以及城市“ll9”報警中心等通過一定的網絡協議進行相互連接,實現遠程數據的調用,對火災自動報警系統實行網絡監控管理,使各個獨立的系統組成一個大的網絡, 實現網絡內部各系統之間的資源和信息共享,使城市“ll9”報警中心的人員能及時、準確掌握各單位的有關信息,對各系統進行宏觀管理,對各系統出現的問題能及時發現并及時責成有關單位進行處理,從而彌補現在部分火災自動報警系統擅自停用,值班管理人員責任心不強、業務素質低、對出現的問題處置不及時、不果斷等方面的不足。
2 智能化
火災自動報警系統智能化是使探測系統能模仿人的思維,主動采集環境溫度、濕度、灰塵、光波等數據模擬量并充分采用模糊邏輯和人工神經網絡技術等進行計算處理,對各項環境數據進行對比判斷,從而準確地預報和探測火災,避免誤報和漏報現象。畢業論文,消防工程。發生火災時,能依據探測到的各種信息對火場的范圍、火勢的大小、煙的濃度以及火的蔓延方向等給出詳細的描述,甚至可配合電子地圖進行形象提示、對出動力量和撲救方法等給出合理化建議,以實現各方面快速準確反應聯動,最大限度地降低人員傷亡和財產損失,而且火災中探測到的各種數據可作為準確判定起火原因、調查火災事故責任的科學依據。畢業論文,消防工程。此外,規模龐大的建筑使用全智能型火災自動報警系統, 即探測器和控制器均為智能型,分別承擔不同的職能,可提高系統巡檢速度、穩定性和可靠性。
3 多樣化
(1)火災探探測技術的多樣化。我國目前應用的火災探測器按其響應和工作原理基本可分為感煙、感溫、火焰、可燃氣體探測器以及兩種或幾種探測器的組合等,其中,感煙探測器一枝獨秀,但光纖線性感溫探測技術、火焰自動探測技術、氣體探測技術、靜電探測技術、燃燒聲波探測技術、復合式探測技術代表了火災探測技術發展和開發應用研究的方向。此外,利用納米粒子化學活性強、化學反應選擇性好的特性,將納米材料制成氣體探測器或離子感煙探測器,用來探測有毒氣體、易燃易爆氣體、蒸氣及煙霧的濃度并進行預警,具有反應快、準確性高的特點,目前已列為我國消防科研工作者的重點研究開發課題。
(2)設備連接方式的多樣化。隨著無線通信技術的成熟、完善和新型有線通信材料的研制,設備間、系統間可根據具體的環境、場所的不同而選擇方便可靠的通信方式和技術,設備間可以用無線技術進行連接,形成有線、無線互補,同時新型通信材料的研制開發可彌補銅線連接存在的缺陷。而且各探測器之間也可進行數據信息傳遞和交流,使探測器的設置從枝狀變成網狀,探測器不再是各自獨立的,使系統間、設備間的信息傳遞更方便、更可靠。
4 小型化
火災自動報警系統的小型化是指探測部分或者說網絡中的“子系統”小型化。如果火災自動報警系統實現網絡化,那么系統中的中心控制器等設備就會變得很小,甚至對較小的報警設備安裝單位就可以不再獨立設置,而依靠網絡中的設備、服務資源進行判斷、控制、報警,這樣火災自動報警系統安裝、使用、管理就變得簡潔、省錢、方便。
5 社區化
目前我國火災自動報警系統只被安裝在重要建筑上,而在美國、日本等發達國家,包括許多居民家庭都安裝了火災自動報警系統。隨著我國經濟的不斷發展、人們安全意識的增強、火災自動報警系統的進一步完善以及智能化程度的提高,在社區家庭特圳是高級住宅積極推廣應用防盜、防火聯動報警裝置或獨立式感煙探測器,對干預防居民家庭火災是非常必要和行之有效的措施。
參考文獻
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1.建筑安全方向課程設置
武漢工程大學安全工程專業于2001年建立,2002年開始招收本科生,專業建設遵循“加強基礎、拓寬口徑、重視實踐、培養能力”的指導方針,近幾年就業率一直為100%。同時根據我校辦學條件,以及社會對人才的需求,我校安全工程專業設立非煤礦山安全、建筑安全、化工安全等三個專業方向,其中建筑安全方向就業人數占畢業生的40%以上。
根據“武漢工程大學環境與城市建設學院安全工程專業培養方案”(2009),安全工程專業建筑安全方向課程包括:工程制圖、土木工程概論、工程地質、工程CAD、巖體力學、工業通風、消防工程學、建筑安全、防災減災工程學等理論教學課程;消防工程學、防災減災工程學2門課程設計及6周的創新能力培養計劃,10周的實習環節,建筑安全方向教學過程覆蓋7個教學學期[1]。
2.建筑安全方向配套實踐教學資源
為了提高建筑安全方向教學質量,專業教學中充分利用結構實驗室(和土木工程共建)、專業機房、通風防塵實驗室、消防工程實驗室,開設綜合性、設計性實驗項目;專業擁有可靠的實習基地,與武漢市政、關山消防、安全評價機構、武漢工程大學大冶校外實踐教學示范中心等單位簽訂實習協議,保障實習等建筑安全方向實踐教學過程。
二、武漢工程大學大冶校外實踐教學示范中心概況
1.示范中心建設基本情況
武漢工程大學黃石市大冶校外實踐教學示范中心位于湖北省黃石市大冶地區,由武漢工程大學環境與城市建設學院于2005年開始建設,屬于校級實踐教學示范中心,中心實行校、院兩級管理,中心主任負責制。并于2008年成功申報為湖北省高等學校實驗教學示范中心。示范中心主要依托黃石市大冶鐵礦豐富的實踐教學資源為主體,并輔以大冶鐵礦周邊區域相關單位的實踐教學資源,可滿足我校采礦工程、選礦工程、安全工程、土木工程等多個專業學科的各類實踐教學需要。示范中心每次可同時接納實踐教學的學生為60人,通過合理安排各類實踐教學的時間,每年可完成總學時達50000學時。
示范中心現有固定實踐教學管理人員16名,其中正高級職稱占31.3%,副高級職稱占50%;校外兼職實踐教學指導教師26名,其中副高級職稱以上占61.5%。同時根據本學科國內外最新技術的發展狀況,每年對中心內的人員開展培訓工作,以保證該中心工作水平的不斷提高。
2.示范中心實踐教學活動執行情況
大冶校外實踐教學示范中心實踐教學體系是按新世紀我國經濟建設和社會發展對高素質綜合性、創新性人才培養的需求,以專業培養目標和市場需求來編制具有特色的實踐教學計劃,并同理論教學緊密結合,由淺入深、相互交融地合理設置實踐教學項目。按此原則并結合中心實際情況,示范中心設置的主要實踐教學項目內容具體包括相關專業的認識實習、生產實習、畢業實習、畢業設計(論文)、課程實習、課程設計以及大學生課外科技活動等,這些實踐教學項目均體現在各專業培養方案之中。通過這些實踐環節的教學,不僅可達到理論知識學習與工程實踐訓練的協調統一,而且可全面培養學生的工程實際應用能力、創新思維能力以及綜合分析和解決實際問題的能力。
示范中心開展的實踐教學項目均以實踐教學單位的實際工程為背景,完全結合工程實際情況。
在實踐教學過程當中,示范中心充分發揮武漢工程大學的人才與科研優勢,大力加強與實踐教學單位的科技合作,近幾年針對生產中的關鍵性技術問題和難點,積極組織師生們進行專題研究,已完成高陡邊坡穩定性分析與安全監測技術、礦山規劃以及工程管理等科研合作項目10余項,研究經費達200余萬元,與實踐教學單位建立了良好的科技協作關系,這些研究成果反過來又極大地豐富了實踐教學中心的教學內容。[2]
三、建筑安全方向實踐教學改革
1.實踐教學環節整體性優化
學生在示范中心內完成10周的實習教學,結合建筑安全方向專業課程,對示范中心內的建筑概況有了基本的認識??梢詫⒋笠毙M鈱嵺`教學示范中心的安全設計為一個大的課題,有針對性的開展各個課程的子課題的分步設計。對示范中心內的工業民用建筑按照功能分區進行風險分析和評價,有針對性地提出安全技術對策措施,安全管理對策措施,完成《安全系統工程》、《安全評價》、《安全管理》設計內容;對廠礦的通風除塵系統、防火系統等專項設計,完成《工業通風與除塵》、《消防工程學》課程設計;對露天開采、地下開采、開采復墾等地質災害易發區域進行災害防治專項設計,完成《防災減災工程學課程設計》。
結合示范中心建設,聘請示范中心相關方面的技術專家參與實踐教學的選題、指導和應用工作,一方面解決專業指導教師偏少的問題,另一方面可以檢驗學生設計結果在示范中心應用的可行性并及時提出反饋意見進行修正和完善。合理設計的結果除了完善學生的課程設計環節外,還能以報告的形式提交給其他單位用于指導基地日常的安全管理工作。
2.實踐教學環節時間銜接優化
實踐教學環節在時間上也應具有一定的持續性,在前期的實踐活動中(認識實習和生產實習)有意識的引入課程設計所要的工程資料,讓學生在學習理論知識的時候根據個人興趣進行選題、3~4人自由結合分組,進行設計資料的前期收集工作,并與指導教師進行課程設計可行性分析討論,篩選出適合于本組的課程設計題目。同時后續課程設計中的一些原始數據部分也來自于學生前期課程設計的結果,設計內容也是對前期設計薄弱部分的一種補充和完善(或者整體安全系統設計中某一專項安全設計的展開)。這樣也就充分調動了學生的積極性,形成以教師為指導的前提,充分肯定學生在課程設計中的主體地位[3,4]。
示范中心實踐活動中,學生利用實習環節的參觀、跟班檢查等,收集的現場資料作為實習的基本環節也加強了學生的動手能力和綜合能力。在第5學期《安全系統工程》課程設計中,專業學生對示范中心內各個環節的建筑系統安全組織、安全設計等有了初步的分析和認識;第6學期,完成《安全評價》和《安全管理》學年論文,論文結合《安全系統工程》課程設計的初步分析結果,對建筑結構、通風、消防、地質災害防治、應急救援預案、職業衛生防護等提出針對性地安全技術及管理對策措施[5];第7學期進行的《消防工程學》、《防災減災工程學課程設計》同樣會使用建筑安全評價結果的一些基本參數,這些專項安全設計可以看做建筑安全評價相關章節的一個展開;把前述所有資料進行綜合也可以看做第8學期畢業設計的結果。當然所有的設計工作都是依據系統安全的理論指導。
3.實踐教學環節團隊協作優化
我校安全工程專業教研室和武漢工程大學安全工程專業教學團隊(院級)相結合,進行教學、科研和日常的綜合管理工作,專任教師專業覆蓋礦井通風與安全、巖土工程、安全技術及工程、地質工程、消防工程、遙感技術等。實踐教學活動中充分發揮教學團隊的集體智慧,在設計、實習、實驗等實踐教學環節中群策群力。
1消防設計型建筑物的作用
大多數消防安全設計者都認識到消防安全工程所具有的價值和所起的作用。我總是把蓋房子比作建橋。例如,我們要告訴設計師橋梁要承擔的荷載、河面的寬度以及土壤的條件,然后讓他去設計。但是,我們不用告訴他建橋必須使用磚拱以及最大跨度不能超過10m等內容。
然而,這些內容正是消防安全的指令型法規所嚴格規定的。它限制了設計師的自由。如果真的是這樣,勢必導致一條河上出現好幾座雷同的橋梁,而不是我們今天看到的多種式樣。利用工程原則設計橋梁的自由可使設計師在多種橋梁中進行選擇。這一原則也適用于消防設施。消防安全設計師通常利用一系列建筑規程和消防技術來確?;疽?,也就是說,使建筑物在足夠長的時間內保持穩固(不坍塌),以實現居民的安全疏散和消防隊的有效干預。
2消防設計型建筑物的增加
因此,利用靈活方法進行建筑物消防安全設計的事例越來越多。BS9999《建筑物設計、管理和使用的消防安全實施規程》即體現了這種方法。不過,BS9999只是“認可文獻B”與基于BS7974的消防安全工程之間的“折中方案”。它仍是一個消防安全設計的指令型實施規程,不過,它超出了“認可文獻B”的范圍。盡管它利用消防工程原理系統地表達相關的指導原則,但畢竟不是一個消防工程指南。它可替代大多數建筑消防安全設計用的BS5588實施規程。BS9999可為設計者提供建筑物設計的相關指導,使其充分考慮下述因素:
(1)風險概述(建筑風險類別,火災荷載密度和火災增長潛力)。
(2)疏散手段的設計(疏散距離和居民人數等)。
(3)滅火通道和設施。
(4)建筑結構的設計(承重和非承重構件、通風效果以及滅火系統等)。
(5)特殊風險的保護。
(6)住人建筑物的管理。但是,另一方面,目前仍然存在著不少問題,即在我們匆忙利用消防設計型建筑物所給我們的自由時,我們并沒有考慮到現有建筑物的問題。我們也沒有考慮到,如果把這些問題放到消防設計型建筑物上,它們會以什么方式產生無法接受的風險?,F有建筑物的設計可能比較保守,但它們仍可能出現缺陷和為彌補缺陷所產生的問題。
現有建筑物的問題包括:
(1)消防設施規格有誤(產品類型和/或產品數量有誤,所用產品的性能未經過試驗、評估或第3方認證予以適當的核查)。
(2)消防設施安裝不當(產品和系統部件或有缺失或安裝有誤,所雇工人技術不佳,安裝未根據“建筑物控制”等文件進行核查)。
(3)用戶采用了導致消防設備失靈或失效的行動(關閉火災報警器、用楔子使防火門處于開啟狀、破壞結構并把管線穿過隔墻或樓板而不恢復其耐火結構)。
所以,一些建筑物雖然可能被超要求設計,但是,相關條例的苛刻卻把上述許多問題消除或抵消了。我們現在要做的就是消除超要求設計(也可以叫苛刻),而不用任何東西替代它。因此,如果被簡化的規定消防設施性能不佳,安裝不當,或遭到破壞,則消防設計型建筑物仍可能出現問題。
是否有證據支持這種擔心?由于消防設計型建筑物中的火災事故很少,這類建筑物仍然較新,而且數量也不太多,因此,目前不可能有足夠的證據。然而,最近的一些事件表明,在傳統建筑物中簡化消防設備確實導致了一些悲劇。因此,在采取某些緩解措施之前,簡化已設計的消防設施必須謹慎。
3最佳實施指南
繼為期3年的政府出資項目完成后,專家消防協會(ASFP)的最佳實施文件終于出版了。該文件收集了有關各類建筑物消防安全條款的獨立研究論文。這些研究論文反復指出,錯誤依賴防火分區的防火墻和其他防火隔板是一個非常實際的問題。在一些復雜建筑物中,由于缺少詳圖,用戶不知道主要防火設施(例如防火墻)的位置。很多防火墻或者因管線系統貫穿后縫隙堵塞不嚴而出現缺陷,或者因維護不當而失效。
4拉卡耐爾(Lakanal)大廈
去年,英國政府首席消防與救援顧問肯爵士發表了Lakanal大廈火災應急問題的初期報告。Lakanal宮位于倫敦的坎伯威爾區。該報告使我們想起有關大型建筑物建造的一些基本原則,即:“由于高層建筑物設計和施工的特點,只有緊靠著火區域的居民才需要疏散到安全地點,其他處的居民則可繼續安全停留在自己家里———這是一個確立已久的原則。這個原則要求,所安裝和維護的主動和被動消防系統都具有令人滿意的性能?!痹撛瓌t還說:“與建筑物設計和結構相結合的消防設施是減少火勢蔓延和生命損失的基礎……?!薄皩@類建筑物進行更新和改造時,必須清楚規定被動消防設施的意義,并讓主要承包商以及消防設施的安裝者或改造者都清楚了解。”
顯而易見,設計者應負責建筑物的安全設計,建筑物應由了解其工作意義的合格人員妥善維護,這包括主動和被動消防設施的安裝和改造。然而,對最佳實施規程的研究告訴我們,這絕非易事。建筑師,工程師和某些消防安全顧問的所作所為很可能是削弱消防安全措施。
我在這里是否漏說了什么?先做應該妥善做好的工作,然后再設計消防設施。記住,應對消防設施進行妥善的安裝、檢查和維護。
5規章修改(消防安全)協議2005
英國規章修改(消防安全)協議2005明確規定了一個責任,即消防風險評估必須由“可靠的人”(負責的人)進行,即在正常條件下應由建筑物業主、地主或做房地產生意的人進行。
然而,BBC在Lakanal大廈火災前所做的調查披露,數百座塔樓都沒有消防安全評估。地方當局似乎是最惡劣的違法者,他們只對112座塔樓中的兩座樓做過風險評估?,F在的形勢比以前好多了,但這也只是因為火災的負面報道起了作用。
后來,Lakanal大廈的火災風險評估被認為存有缺陷。這或許是因為對火災風險評估員沒有資格限制或要求。我們從已進行的火災風險評估得知,許多評估員(指的是“消防安全協議中的勝任者)連被動消防措施都不十分清楚。ASFP正在起草火災風險評估員指南,以確保他們在承擔火災風險評估時能對被動消防措施進行既精確又符合實際的評估。
6現在需要做什么?
消防設計型建筑物,不管是根據BS7974還是根據BS9999設計的,都會繼續存在。其存在的目的并不是為實現ASFP的倡導。消防設計型建筑物的實際好處已為人們所認識。然而,大量使用這種建筑設計技術可能會導致被動消防設施的簡化,因此,必須格外謹慎。使用前應該采取適當緩解或補救措施。
這些措施包括:
(1)強制使用第三方認證的產品,并由第三方認可的安裝者安裝,或者……
【關鍵詞】消防安全 教育培訓 網上學習 網上考試
1 消防安全教育培訓管理系統需求分析
1.1 概述
消防安全教育培訓主要完成的是公安部61號規定的應該列為消防安全重點單位的賓館、飯店、公眾聚集場所等11類場所,以及其它達不到列入消防安全重點保衛單位條件,但一旦發生火災可能造成群死群傷重大事故的其它場所的機關、團體、企業、事業單位中《社會消防安全教育培訓大綱》規定的13類從業人員作為培訓對象的消防安全教育培訓工作。相關從業人員在通過一定時間對相應崗位應掌握知識的學習、考核,從而達到履行消防安全管理崗位職能的要求。并對學員進行培訓考核,考試合格者由消防監督機構核準,社會培訓中介機構發給相關證書,消防部門加強從業人員的監督。教育培訓過程按照工作流程主要分為注冊、選課、學習、考核、發證、管理等階段。
消防安全教育培訓管理系統依托現有的互聯網資源,完成以下主要內容:
1.1.1 培訓“網絡教室”構建
按照培訓對象類別完成培訓服務器的搭建及網絡接入,依據培訓管理機構制定的課程,完成培訓課件制作及上傳,以及相關培訓班和相關課程參數設置。
1.1.2 培訓對象管理
包括培訓對象注冊、選課、課件在線學習
1.1.3 培訓學籍管理
培訓對象學習按照學分制度,根據培訓要求完成相應課程學習,系統自動記錄學習完成情況。
1.1.4 培訓考核
培訓對象完成相關課程學時之后,申請參加課程考核。如果考核不合格根據規定重修或重考。
1.1.5 審核發證
所有參訓科目合格,管理機關登記制作合格證。
1.1.6 培訓監督
管理機關對所開培訓班進行在線監督,檢查培訓課程設置,培訓對象學習完成情況等。
1.1.7 培訓檔案管理
對參訓培訓對象課程學習、考核情況、合格證等相關資料進行電子檔案管理,也是檢查培訓情況的依據。
1.2 主要應用模塊需求分析舉例
1.2.1 “網絡教室”業務分析
“網絡教室”是培訓的虛擬環境,包括培訓“講稿”即培訓課件及對課件的系統組織并提供學員訪問學習。課件是構成培訓系統的核心,包含了課件制作、、維護、管理。“網絡教室”還對培訓班級進行管理,通過“網絡教室”可以制訂相應的培訓對象內容,對培訓對象所要學習的課程進行選擇,制訂培訓對象的時間計劃(開始時間、報名時間、學習時間、考試時間等)?!熬W絡教室”還對考試內容進行管理,包含考題制作、、維護、管理。“網絡教室”還包括了對當前培訓對象的管理,記錄培訓對象選課、學習的歷史記錄,同時它也是教育培訓的入口和學習“活動場地”。
“網絡教室”主要模塊分為:課件管理、班級管理、考題管理。
1.2.2 課件管理系統分析
首先需要確定培訓對象所需要使用的課程,教師通過系統指定相應課程以及課程的基本信息(名稱、學分、編號等),同時對課程的基本信息進行保存。在課程指定完成后管理員可以對課程增加相應的課件。為了易于學習,課件應按照課程實際學習方式劃分為不同的章節,并根據章節制作并上傳保存。課程與課件制作完成后,管理員通過審核將課程及課件在“網絡教室”平臺上,提供學員學習。
課件管理模塊涉及的資料有:課程信息、課件信息、課程狀態。教師完成課程信息和課件信息的錄入,管理員完成對課程狀態的改變。課程狀態主要包括:未審核、、停止使用。
1.2.3 課件管理用況分析
(1)參與者:教師、管理員
(2)用況:課程制作、課件制作、課程審核、課程修改、課件修改
1.2.4 課件管理活動圖分析
從上面用況圖分析可以看出,該模塊涉及課程和課件的制作修改以及審核,模塊完成數據的錄入、修改和狀態的改變。數據在教師和管理員之間完成,按照參與者的職責進行組織, 通過以用況圖、活動圖的方式從業務分析、系統分析兩大方面對課程管理的舉例分析,我們可以分析定義系統的功能需求包含:課程管理、培訓對象管理、題庫管理、學員管理、網上報名、網上學習、網上考試、證書管理等幾部分。以上分析為理解用戶需求及開發人員實現需求奠定了基礎。
消防安全教育培訓管理系統功能規劃
根據消防安全教育培訓的需求,將網上培訓系統功能劃分為:學員管理、教師管理、管理員管理和考試管理四個模塊。其中學員管理主要完成學員的課程學習、考試申請、證書申請和學員信息管理等功能;教師管理主要完成課程課件管理、試題管理、試卷管理及相關查詢等功能;管理員管理主要完成學員注冊審核、培訓對象管理、教師信息管理、考試審核、證書審核等功能;考試功能則完成學員的考試過程。系統架構采用B/S方式,需要建立一個起始頁面便于人員的登錄及相關信息的。
2 結束語
受篇幅所限系統功能模塊及詳細內容不能一一展現,且由于研發時間短,人個知識所限,待改善工作還很多。
(1)自動組卷功能過于簡單,如何實現更為公正、公平的、易維護的組卷功能待研究解決。
(2)學員培訓證書的防偽和身份認證的研究。
(3)培訓費用在線支付功能的開發應用。
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作者簡介
關鍵詞:
政產學研用;安全工程;人才培養;協同創新
當前,我國高等工程教育的人才培養質量不高,主要表現在缺乏對現代企業工作流程和文化的了解、上崗適應慢、缺乏團隊工作經驗、溝通能力和動手能力差、缺乏創新精神和創新能力等,提高教育質量已經成為高等工程教育刻不容緩的使命[1]。高校、研究所雖然擁有較強的科研優勢,但由于產學脫節,使得高校、研究所處于科研成果脫離產業需求和有市場需求的也難以產生經濟效益的尷尬境地[2]。“政產學研用”協同創新機制是當前高等工程教育發展的熱點問題。很多高等工程教育研究機構和高等院校開始關注這一創新模式,從以前的“產學研”過渡到“政產學研用”。“政產學研用”協同合作,代表了政府、企業、高校、研究所和市場五方面為了共同整體利益聯合起來,按照市場經濟機制,采取多種方式方法所進行的政策服務、科研開發、生產營銷、咨詢服務等經濟合作活動,是政府、生產、教育、科研、市場不同分工系統在功能與資源優勢上的協同與集成化,是技術創新上游、中游、下游的對接與耦合,科技成果轉化的重要途徑和重要模式[1-4]。安全工程是一門新興的交叉學科,也是一門實踐性很強的學科,它是運用安全科學的理論來指導工程實踐,它既與安全理論息息相關,又與工程實踐緊密結合,因此,對安全工程專業學生理論與實踐創新能力的培養意義重大[4-5]。如何培養安全工程專業學生的工程素質,提高安全工程專業人才培養質量問題越來越受到高等工程教育界的關注。本文通過初步探析近6年來重慶科技學院在安全工程專業人才培養過程中,實施的安監部門、安全產業、安全工程學院、重慶安科院和企業集團五位一體的“政產學研用”協同辦學機制,闡述了該機制的模式和內容,以及其實踐成效,為我國工程高等教育及其安全工程專業人才培養提供一定的思路和借鑒意義。
一、“政產學研用”協同辦學機制的初步實踐及成效
(一)重慶科技學院安全工程專業發展情況
1.重慶科技學院安全工程專業教育概況
我校安全工程學院始建于2006年,由重慶市安全生產監督管理局和重慶科技學院管理和建設,是集人才培養教育、科學研究、科技服務于一體的安全工程人才培養基地、安全技術研究開發中心、安全生產技術服務中心。安全工程本科專業于2007年開始招生第一屆學生,已經畢業三屆學生,共180多人。學院及安全工程專業在重慶市安監局的大力支持下,安全技術及工程于2011年被列為重慶市“十二五”重點建設二級學科,安全工程2012年成為專業學位碩士研究生培養試點專業之一。學院現有在校本科生1000余人,專業學位研究生100余人。擁有一支專業背景、學歷、年齡、職稱等結構合理,素質較高的師資隊伍。學院擁有經國家安全生產監督管理總局認定的國家安全評價甲級資質和安全技術培訓二級資質。2008年重慶市安全生產科學研究院(中國安科院重慶分院)在學院掛牌成立。2010年,國家安監總局批準的國家職業危害實驗基地、中國科學院批準的重慶安全工程及地質災害監測預警技術研發中心落戶學院。學院擁有國家安全生產科技支撐體系2個省級中心實驗室———重慶市非礦山安全與重大危險源監控實驗室、重慶市職業危害檢測鑒定實驗室;已建成安全工程和消防工程等6個專業實驗室。學院堅持政產學研合作,搭建多層次的政校企協同辦學平臺、應用技術研發平臺,服務石油與冶金兩大行業以及重慶市區域經濟與安全生產領域。在培養高素質應用型工程技術人才的同時,為石油、冶金、化工、建筑、礦山等高危行業企業開展安全生產培訓、安全技術服務和安全生產科學技術研究。近年來學院在安全生產政策與規劃、非礦山安全生產技術、職業危害檢測與鑒定、安全風險控制等安全生產技術研究領域取得了較好的成績,有力的支撐了安全學科的發展,大幅度提高安全工程專業人才培養質量。
2.安全工程專業人才培養過程中存在的問題
1)安全工程本科辦學過程中實踐教學實施困難
安全工程本科實踐教學實施困難主要有以下幾個方面:(1)學生實踐基地建設難。安全工程專業作為新辦專業,學生實習實訓基地建設難度較大;作為應用型本科人才,應更注重實踐能力的培養,安全工程專業校內外的實習環境和條件較差,學生的實習不能有效結合生產實際,可操作性差,實習實訓效果不好。(2)實驗室建設經費籌措難。僅僅滿足本科教學的安全工程實驗室建設經費非常有限,而且短時間內投入大量資金建設實驗室難度較大,不利于安全工程實驗室向更高層次的發展。(3)學生實踐能力不強,就業難。安全工程專業為新辦專業,社會對安全工程專業的認識缺乏,對安全工程專業學生的質量還沒有得到完全認可,同行業企業沒有建立起有效的就業渠道,就業品味較低。
2)教師的實踐教學能力難以提升
安全工程專業教師大部分是近5年的新進教師,缺乏解決工程實際問題的經驗,理論難于在實踐中得到深化,課堂教學不能有效結合工程實際,案例教學難以實施,有礙教學質量的提高。
3)學科專業特色和方向不明確,亟待凝練
一方面,作為新建本科院校,安全工程專業辦學歷史較短,在全國及區域內的影響力較小,人才培養體系和質量還未得到社會的全面認可;另一方面,安全工程專業特色和學科方向也尚未形成,需要進一步凝練;再次,專業建設和辦學層次也尚待提高,應根據社會及行業對相關人才的要求,建立動態的人才培養和學科建設運行機制,以適應國家和社會對安全生產的需求。
3.采取的措施及解決途徑
針對安全工程專業存在的系列問題及面臨的困境,結合實際,采取了相應的措施。
1)政府和行業主管部門協同辦學。
行業主管部門的協同辦學和大力支持,在招生就業、科研項目申報、實驗室建設方面采取政策傾斜;行業協會推薦專兼職教師隊伍,采取柔性引進辦法,充實安全工程專業人才和師資。
2)科技企業與教學的深度融合。
政府主管的國家甲級資質安全評價所、安全生產協會等,結合人才培養要求,開展“項目式”工程教育,學生結合實習實訓和畢業論文等教學環節,全程參與安全評價和標準化評審,使學生的理論知識得到深化,增強了他們的動手能力和創新能力,有效發揮安全技術服務機構和企業在教學過程中的重要作用。
3)政府監管、技術服務和教學的有機融合。
安監部門作為紐帶,搭建了行業企業和學校辦學的橋梁,使教師和學生深入安全生產一線,開展技術服務合作,便于掌握安全學科發展前沿信息,并理論聯系實踐,更好地服務于安全工程專業本科教學,在人才培養方案和教學改革中發揮重要作用,做到與教學的有機結合。
4)實驗室建設與行業需求、科技服務緊密結合。實驗室建設不僅僅滿足于現有本科教學體系的需要,更緊密聯系行業需求和科技服務,實施動態發展。一方面,根據行業內最新技術需求、發展動向以及科技服務實時增加功能。另一方面,根據行業需要建設科技服務反哺實驗室,不斷充實和完善安全工程專業實驗教學體系,提升人才培養質量和就業適應性。
(二)安全工程專業“政產學研用”協同辦學機制的內涵
1.“政產學研用”協同辦學機制的形成
安全工程學院是由重慶科技學院與重慶市安監局于2006年共同組建,雙方成立辦學協調組,由重慶市安監局局長任協調組組長。安監局作為政府行業主管部門,發揮引導作用,從政策傾斜與導向、科技機構設置、實驗室建設及資金投入等方面大力扶持安全工程學院辦學,引導、推進安全工程“政產學研用”協同創新機制;企業則圍繞安全工程人才能力需求,參與學院人才培養方案制定和教學工作,并提供實踐教學平臺;學院作為安全工程人才培養的主體,負責全面探索“政產學研用”協同辦學的實施途徑,全方位、寬領域、多層次介入安全生產領域,協助政府主管部門開展高危企業的安全監管、安全培訓、安全評價、企業安全生產標準化建設等工作,提供智力支撐。另外,依托學院,還組建了重慶市安全生產科學研究院(中國安全生產科學研究院重慶分院)、中國科學院重慶安全工程及地質災害監測預警技術研發中心、重慶市交通安全研究所,啟動了國家職業危害實驗基地建設(國家安全生產“十二五”規劃重點項目),堅持以市場為導向,致力于學生“對路”、成果“管用”的教學思路,全面推動教學和科研深度融合。
2.較完備的安全工程人才培養體系的構建
目前,學院構建了碩士研究生教育、本科教育、函授學歷教育和安全生產培訓非學歷教育有機結合的安全人才培養體系。安全工程成為了重慶市重點建設學科及國務院學位委員會“服務國家特殊需求人才培養項目”———學士學位授予單位開展碩士專業學位研究生教育,擁有國家安監總局認定的安全技術培訓“二級資質”。安全工程本科專業設有油氣生產安全、化工生產安全、礦山生產安全、建筑生產安全等4個專業方向。以國家注冊安全工程師的能力要求構建人才培養方案,設置課程教學體系,不斷提高師資水平和教學質量,依托學院的安全評價所(國家甲級資質)和職業危害檢驗檢測中心,圍繞安全評價、職業危害檢測檢驗開展實驗教學、課程設計和畢業設計實踐教學改革,著力打造學生在安全評價和檢驗檢測方面的培養特色。
3.“政產學研用”有機融合的實踐教學平臺搭建
學院全面拓展安全檢測檢驗、安全生產科學研究、安全評價領域和校外實習基地內涵,在市安監局的支持下,建立了“重慶市非礦山安全與重大危險源監控實驗室”和“重慶市職業危險檢測與鑒定實驗室”等2個國家安全生產科技支撐體系省級重點實驗室,建成了中央與地方共建的安全人機工程實驗室、安全事故應急訓練實驗室、安全風險預測與評價實驗室、安全工程實驗室等4個專業實驗室,實驗儀器設備總值1000萬元,實驗室面積4000m2,構建了高水平的安全工程專業校內實踐教學平臺。該實踐教學平臺不僅滿足了安全工程專業實驗教學和技能訓練的要求,也是重慶市安監局對高危企業開展安全監管、執法檢查和檢測鑒定不可缺少的技術支撐。依托重慶市安全生產科學研究院(中國安全生產科學研究院重慶分院)、中國科學院重慶安全工程及地質災害監測預警技術研發中心、重慶市交通安全研究所、國家職業危害實驗基地,形成了完善的安全科研新平臺,提升學生科研創新的新能力;依托學院國家安全評價甲級機構,提高學生安全風險評估的實際操作和社會實踐能力。另外,在市安監局的協調支持下,還建立了西南油氣田分公司重慶氣礦、長壽化工園區等10余個穩定的校外實習實訓基地,實行企業導師責任制,推進學生頂崗實習到位,全面促進學生與崗位的深度融合。
4.具備協同創新能力的高素質師資隊伍的打造
學院通過實施“四大計劃”,培養造就了一支學術水平高、專業背景深厚、學歷、年齡、職稱等結構合理、具有協同創新能力的高素質專兼職師資隊伍。一是實施“高水平師資引進計劃”。引進20名高水平中青年教師;二是實施“團隊培育計劃”。打造了安全生產專家教授和中國安科院、中國科學院兼職教授擔綱的4個教學及科研團隊;三是實施“特聘教授計劃”。聘請了國務院安全生產專家組、南開大學、中國科學院、重慶市安監局等一大批學術造詣很高的兼職教師;四是實施“能力提升計劃”。每年選派2名優秀青年教師出國深造、2名到國內知名高校訪問進修;舉辦“中國-加拿大職業衛生國際論壇”和“安全大講堂”,鼓勵教師參加各種學術交流;根據青年教師專業特點或崗位特點,選派部分教師到市安監局相關職能處室掛職鍛煉,全面參與安全監管和科技服務工作;落實與區縣安監局和相關企業的產學合作協議,選派專人與之對接。目前,學院有31名專任教師,其中,教授9人,占29%;副教授10人,占32%。國家級安全生產專家3名、安全檢測檢驗專家2名,重慶市安全生產專家10名,12名教師具有國家安全評價資質。在國家安監總局、重慶市安監局和行業企業的支持和幫助下,近4年承擔了各類安全工程相關項目300余項,其中國家自然科學基金項目、863項目4項,省部級科技項目、教研項目20項,承擔橫向合作項目300多項,完成科研合同金額達1200多萬元。獲重慶市科技進步三等獎1項。在國內外發表科研、教研論文100多篇,其中國際論文30多篇,SCI、EI、ISTP等收錄和檢索50多篇。
二、“政產學研用”協同辦學機制在安全工程專業人才培養中的應用
(一)“政產學研用”協同辦學所取得的創新性成果
1.構建適應安全工程專業發展的“政產學研用”協同辦學機制
“政產學研用”協同辦學機制是以服務安全工程專業建設和培養高素質人才為目標,以重慶市安監局為主要政府依托,安全工程學院為主要載體,整合重慶市安監局和主管行業的政策、行政資源,聯合高危行業企業,構建聯合辦學協作體系,共同推進“政產學研用”協同辦學,實現了政校企優勢互補、互動雙贏的運行格局。目前,產學合作、聯合育人的機制已步入良性循環、健康發展的軌道。
2.依托“政產學研用”協同辦學機制,打造獨具特色的安全工程專業人才培養平臺
學院先后與國家安監總局、重慶市安全生產監督管理局、中國安全生產科學研究院開展合作辦學,成立了重慶市安全生產科學研究院、中國安科院重慶分院、中國科學院重慶安全工程及地質災害監測預警技術研發中心、重慶市交通安全研究所、正在建設國家級職業危害實驗基地等科研機構;建有國家二級安全培訓基地、國家甲級安全評價機構、重慶市安全標準化評審組織機構,注冊安全工程師協會、安全文化協會、爆破協會也掛靠在學院。集科學研究、技術服務、政府決策咨詢為一體的特色人才培養平臺,不僅為行業企業提供科學研究、技術服務,為政府安全決策咨詢提供智力支持,同時還為安全工程專業人才培養提供了實習實訓基地,為安全工程專業教師提供了科學研究、技術服務的良好平臺。
(二)“政產學研用”協同辦學的應用成效
1.為重慶建設全國首個安全保障型城市示范區提供了強有力的支撐
2009年,國務院、國家安監總局決定在重慶建設全國首個安全保障型城市示范區,重慶市委、市政府出臺了一系列重大政策進行推進。實施“政產學研用”協同辦學,打造高素質安全生產人才隊伍,是建設安全保障型城市示范區的重要內容。近幾年,通過安全工程專業“政產學研用”協同辦學,培養造就了一大批高素質的安全生產管理和技術人才,卓有成效地開展了科技創新和科技服務工作,有力地推動了重慶市全國安全保障型城市示范區建設和“平安重慶”建設。
2.有力地推動了安全工程專業的跨越式發展
依托重慶市安監局等政府部門和企業,走“政產學研用”協同辦學的道路,形成了完備的安全工程人才培養體系,在實驗室建設、實習實訓基地建設、學科建設、師資建設、科學研究、技術服務等方面取得了突出的成績。建成了2個國家安全生產科技支撐體系省級重點實驗室、4個中央與地方共建安全工程專業實驗室,成立了重慶市安全生產科學研究院等3個科研機構,啟動了國家職業危害實驗基地建設,擁有國家安全評價甲級資質和安全培訓二級資質。安全工程學科已成為重慶科技學院乃至重慶市高等學校最具發展潛力和實力的特色學科。
3.為提高安全工程專業人才培養質量提供了保障
通過協同辦學,安全工程專業的人才培養目標和教學計劃更趨合理,人才培養過程更加優化、有效;通過建立政校企互動機制,師資隊伍的科研能力、教學水平顯著提高;通過多渠道投入機制,實驗、實習及工程訓練環境得到極大改善;為鼓勵學生成長成才,市安監局和市教委在學院設立了300萬元的“安全工程獎助學金”,部分企業在學校設立了多種獎學金;為推進學生就業,市安監局專門發文,向監管企業和單位推介應屆大學畢業生。近年來,安全工程專業學生多次參加省級以上的各類競賽活動,40余人次獲得國家、省部級獎;5個校級學生科技創新團隊獲學校資助;英語四六級通過率和計算機二級通過率均在85%以上,升研率達11%;畢業生初次就業率達到98%,就業單位涉及安監部門、企事業單位、工程設計、安全技術服務機構;學院的生源質量也逐年提高,歷屆安全工程本科專業報到率達到100%,人才培養質量得到社會的廣泛認可。
4.為其他專業的建設與教改提供了寶貴經驗和發展途徑
安全工程學院作為組建6年的新學院,牢牢把握了安全生產上升為國家戰略和重慶市建設安全保障型城市示范區等新機遇,探索和實踐了“政產學研用”協同辦學的新機制,形成了政校企優勢互補、互動雙贏的合作育人、合作辦學、合作就業、合作發展的新格局,實現了安全工程專業建設和人才培養質量顯著提升的新跨越。經過6年多的不斷發展和內涵深化,“政產學研用”協同辦學的新機制不僅為我校應用型的消防工程專業、安全工程專業碩士學位研究生及其他專業人才培養提供了良好辦學模式借鑒,還為重慶市同類高校如重慶交通大學、重慶三峽學院、重慶工程技術職業學院和重慶城市管理職業學院的安全工程本科專業發展提供豐富的實踐經驗,并定期指導辦學。
三、展望
實施“政產學研用”協同辦學機制,有效地改變了當前工程教育存在的諸多問題。實踐證明,依托政府和企業,“政產學研用”協同辦學,是安全工程專業建設取得成功的最根本的保證和最明顯的特色,也是高質量應用型本科人才培養的必由之路。“政產學研用”協同辦學的成功實踐,為國內同類高校以及我校進一步開展相關專業建設提供了寶貴的經驗,具有重要的借鑒和啟發意義。
作者:王文和 鄒碧海 徐茂 劉春 單位:重慶科技學院
參考文獻:
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為系統了解和分析用人企業對中原工學院建筑環境與設備工程專業(以下簡稱建環專業)畢業生的反饋意見和要求,2006年12月,筆者對2004年~2006年三年間的128名本科畢業生進行了追蹤調查。結果表明,用人單位對本專業新就業畢業生整體上是滿意的,認為學生具備較強的工作能力及實際操作能力,但82.6%的用人單位希望學校加強暖通以外知識的傳授,要求學生能夠有效掌握建筑、給排水、熱能、自動控制等專業知識。其中多數施工單位希望學生能夠在工程現場充當項目經理的職責,多數設計院則希望學生能夠在專業對接中更好地與其他專業人員進行溝通,并提出相應專業的設計、施工及安裝要求??傊?,大多數的用人單位要求學生具有復合型人才的知識和素質。
因此,為進一步與社會接軌,培養社會所亟需的專業人才,很有必要對加強對建環專業學生的復合知識和素質的培養。為此,筆者通過完善建環專業人才培養方案、改革教學課程體系、構建有助于復合型人才培養的實驗教學體系來增加學生的復合型知識,通過鍛煉學生運用多種知識解決實際問題的能力來培養學生的復合型素質。
一、研究并修訂建環專業學生的培養方案
基于對學生復合型知識培養的要求,在全國建環專業指導委員會提出的專業培養規格基礎上,進一步加強與建筑、自動控制、電氣、給排水、熱能、燃氣、工業空調、經濟與管理、外語、計算機等相關專業知識的交叉融合,適當增加專業交叉型課程的學時數,以在現有課程體系的基礎上擴充學生的復合型知識面。如增加《紡織空調除塵技術》、《建筑設備工程施工組織與經濟》、《暖通空調工程設計方法與系統分析》等交叉型課程,并把原有15學時的選修課程改為30學時。
二、優化課程體系
基于復合型人才培養方案的研究,在高校建環專業指導委員會所制定的教學基本要求指導下,對課程設置和課時分配進行研究,優化課程體系,如把專業最核心的課程――《暖通空調》進行了授課調整,把《暖通空調》課程分為空氣調節、供熱工程兩部分進行授課,并參閱推薦教材對授課內容進行了優化組合。這經多年實踐證實符合本校學生實際且能激發學生的學習興趣。課題組教師還對課程銜接部分多次探討并確定在更適宜的課程中講授。例如,《暖通空調》課程內的負荷計算等內容放在《建筑環境學》課程講授,并以大作業形式鞏固所學知識;把《建筑環境學》的通風內容放在《通風工程》中講授;把《建筑環境學》中的熱傳遞、濕傳遞放在《熱質交換原理與設備》課程中重點講授。
原有的教學計劃中,特色不夠明顯,對培養復合型人才支持力度不高。因此,本次教學改革項目強化有助于提升學生綜合素質的特色課程。并注重學生主要素質培養課程的建設,目前具有特色的課程共有2門省級精品課程、2門校級精品課程、6門校級優秀課程。
三、改革課程選修機制
為擴大學生的知識面及任選課的多樣性,把選修課程歸納為三個方向模塊,每個方向都緊密結合社會對復合型人才的要求,包含有四門以上的選修課程,學生可依據自己的興趣和實際情況任意選修其中一個方向。這種課程選修機制可以結合學生的興趣來擴大學生的知識面,有助于學生復合型知識的拓展和綜合創新能力的培養。三個方向分別為空調節能方向、環境消防方向、燃氣方向,每個方向均有4門選修課程。其中空調節能方向的課程包括:蓄能空調技術、熱泵技術、太陽能利用、建筑節能技術;環境消防方向的課程包括:建筑給排水、建筑防火、建筑防排煙技術、建筑消防工程;燃氣方向的課程包括:燃氣燃燒與應用、燃氣與熱力工程施工、燃氣安全、燃氣熱力運行調節。
四、構建有助于復合型人才培養的實驗教學體系
建立復合型人才培養所需要的實驗教學平臺,構建了“基礎實驗-綜合實驗-創新實驗”三位一體的實驗教學體系,提高綜合型、創新型實驗的比例,進一步加大實驗室開放的力度。從2006年至2010年,共投入350余萬元用于加強實驗室建設,中央與地方共建基金資助的“恒溫恒濕人工環境實驗室”“樓宇自動化重點實驗室”已經建成并投入使用。這兩個實驗室主要涉及復合型人才培養所開設的課程中的一些創新型、綜合型實驗。
五、鍛煉學生運用多種知識解決實際問題的能力
要求學生在畢業實習和畢業設計階段,按照復合型人才的培養要求,綜合解決工程實際問題,進行鍛煉。鼓勵學生參與教師科研項目和實際工程項目,并在公開出版的刊物上發表科研論文。鼓勵學生在學有余力的情況下進行兼職,參與并融入社會,獲取有益的社會經驗。
為了提高專業實習環節的質量,增強建環專業學生的工程實踐能力,在已有的8個校外實習基地的基礎上,又先后在中原工學院南校區建立了鍋爐房、換熱站、冷凍站、圖書館中央空調系統等4個校內實習基地。依托校內實習基地可培養學生綜合運用專業知識解決實際工程問題的能力。學生不僅可在校內實習基地參觀,還可以實際操作,尤其是學生可以在指導教師的指導下,依據季節的不同,對中原工學院南區供熱或供冷狀況進行系統檢測和故障分析診斷,進而提出系統優化方案,提高工程實踐能力和綜合素質。
六、效果及結論
經過本項目的改革與實踐,適合復合型人才培養的學生培養計劃、課程建設、實驗室建設、實習基地建設及專業建設均取得明顯的成效。2007年獲批河南省特色專業建設點,2008年被批準建設河南省高??照{節能工程技術研究中心,2009年被教育部批準為國家級特色專業建設點,2010年建環專業教學團隊被河南省教育廳批準為河南省省級教學團隊,2011年本校的建環專業再次順利通過建設部組織的專業復評估。同時,在2011年5月組織的畢業生質量追蹤調查表明,用人單位高度認可我校建環專業畢業生所具有的知識、能力和素質方面的復合型特質,并認為本專業的畢業生具有較強的工作能力及實際操作能力,來單位后適應能力強。這表明本項目培養復合型人才的改革與實踐很好地完成了預定任務,可供國內同類專業借鑒和參考。
以火災自動報警技術為核心的建筑消防系統,是預防和遏制建筑火災的重要保障。近年來,我國火災自動報警工程應用技術實現了較快發展,但由于在實際應用中,火災自動報警系統的通訊協議不一致,火災自動報警工程技術水平還相對落后,還存在著一些比較突出的問題。①適用范圍過小。我國火災自動報警系統技術比美、英等發達國家起步較晚,安裝范圍主要是《高層民用建筑設計防火規范》、《建筑設計防火規范》規定的場所和部位,而在易造成群死群傷的中小型公眾聚集場所和社區居民家庭甚至部分高層住宅都沒有規定安裝火災自動報警系統,適用范圍過小,防范措施不到位。論文百事通②智能化程度低。我國使用的火災探測器雖然都進行了智能化設計,但由于傳感器件探測的參數較少、支持系統的軟件開發不成熟、各種算法的準確性缺乏足夠驗證、火災現場參數數據庫不健全等,火災自動報警系統難以準確判定粒子(煙氣)的濃度、現場溫度、光波的強度以及可燃氣體的濃度、電磁輻射等指標,造成遲報、誤報、漏報情況較多。③網絡化程度低。我國應用的火災119動報警系統形式基本上以區域火災自動報警系統、集中火災自動報警系統和控制中心火災自動報警系統為主,安裝形式主要是集散控制方式,自成體系,自我封閉,尚未形成區域性網絡化火災自動報警系統。④組件連接方式有待改善?;馂淖詣訄缶到y以多線制和總線制連接方式為主,探測器和報警器及控制器之間是采用兩條或多條的銅芯絕緣導線或銅芯電纜穿管相接,存在耗材多、成本高、抗干擾能力差的缺點。同時,銅導線耐高溫性能差、易磨損,系統施工維修復雜,影響了火災自動報警系統的可靠性和更廣泛的應用。⑤火災自動報警系統誤報、漏報問題較多。由于火災探測器的安裝環境極其復雜,加之各種傳感器在探測火災方面存在著某些先天不足,無法準確地感應各種物質在燃燒過程中所特有的聲波、光譜、輻射、氣味等諸多方面發生的微妙變化,對火災發生過程中所產生的不同粒徑和顏色的煙存在探測“盲區”,誤報、漏報現象時有發生。⑥超早期火災探測報警技術應用還幾乎處于空白。國外已開發出適合潔凈空間高靈敏度感煙火災探測報警系統,如激光式高靈敏度感煙火災探測器,吸氣式高靈敏度感煙火災探測報警系統和氣體火災探測報警系統,與普通火災探測報警系統相比,其探測靈敏度提高了兩個數量級,甚至更多,這些系統采用了激光粒子計數、激光散射等原理監視被保護空間,以單位體積內粒子增加的多少來判斷是否發生火災,系統可在火災發生前幾小時或幾天內識別潛在的火災危險性,實現超早期火災報警。而該技術我國目前還處于起步階段有待進一步研究開發應用。
針對上述問題,火災自動報警應用技術應進一步著眼于當前國際發展的新形勢,加快更新改造進程,加強對數字技術和新工藝、新材料的應用,改進系統能力,使火災自動報警應用技術向著高可靠、低誤報和網絡化、智能化方向發展。當前,國外火災自動報警應用技術的發展趨勢主要表現為七個方面。
1網絡化
火災自動報警系統網絡化是用計算機技術將控制器之間、探測器之間、系統內部、各個系統之間以及城市“ll9”報警中心等通過一定的網絡協議進行相互連接,實現遠程數據的調用,對火災自動報警系統實行網絡監控管理,使各個獨立的系統組成一個大的網絡,實現網絡內部各系統之間的資源和信息共享,使城市“ll9”報警中心的人員能及時、準確掌握各單位的有關信息,對各系統進行宏觀管理,對各系統出現的問題能及時發現并及時責成有關單位進行處理,從而彌補現在部分火災自動報警系統擅自停用,值班管理人員責任心不強、業務素質低、對出現的問題處置不及時、不果斷等方面的不足。
2智能化
火災自動報警系統智能化是使探測系統能模仿人的思維,主動采集環境溫度、濕度、灰塵、光波等數據模擬量并充分采用模糊邏輯和人工神經網絡技術等進行計算處理,對各項環境數據進行對比判斷,從而準確地預報和探測火災,避免誤報和漏報現象。發生火災時,能依據探測到的各種信息對火場的范圍、火勢的大小、煙的濃度以及火的蔓延方向等給出詳細的描述,甚至可配合電子地圖進行形象提示、對出動力量和撲救方法等給出合理化建議,以實現各方面快速準確反應聯動,最大限度地降低人員傷亡和財產損失,而且火災中探測到的各種數據可作為準確判定起火原因、調查火災事故責任的科學依據。此外,規模龐大的建筑使用全智能型火災自動報警系統,即探測器和控制器均為智能型,分別承擔不同的職能,可提高系統巡檢速度、穩定性和可靠性。
3多樣化
(1)火災探探測技術的多樣化。我國目前應用的火災探測器按其響應和工作原理基本可分為感煙、感溫、火焰、可燃氣體探測器以及兩種或幾種探測器的組合等,其中,感煙探測器一枝獨秀,但光纖線性感溫探測技術、火焰自動探測技術、氣體探測技術、靜電探測技術、燃燒聲波探測技術、復合式探測技術代表了火災探測技術發展和開發應用研究的方向。此外,利用納米粒子化學活性強、化學反應選擇性好的特性,將納米材料制成氣體探測器或離子感煙探測器,用來探測有毒氣體、易燃易爆氣體、蒸氣及煙霧的濃度并進行預警,具有反應快、準確性高的特點,目前已列為我國消防科研工作者的重點研究開發課題。
(2)設備連接方式的多樣化。隨著無線通信技術的成熟、完善和新型有線通信材料的研制,設備間、系統間可根據具體的環境、場所的不同而選擇方便可靠的通信方式和技術,設備間可以用無線技術進行連接,形成有線、無線互補,同時新型通信材料的研制開發可彌補銅線連接存在的缺陷。而且各探測器之間也可進行數據信息傳遞和交流,使探測器的設置從枝狀變成網狀,探測器不再是各自獨立的,使系統間、設備間的信息傳遞更方便、更可靠。
4小型化
火災自動報警系統的小型化是指探測部分或者說網絡中的“子系統”小型化。如果火災自動報警系統實現網絡化,那么系統中的中心控制器等設備就會變得很小,甚至對較小的報警設備安裝單位就可以不再獨立設置,而依靠網絡中的設備、服務資源進行判斷、控制、報警,這樣火災自動報警系統安裝、使用、管理就變得簡潔、省錢、方便。
5社區化
目前我國火災自動報警系統只被安裝在重要建筑上,而在美國、日本等發達國家,包括許多居民家庭都安裝了火災自動報警系統。隨著我國經濟的不斷發展、人們安全意識的增強、火災自動報警系統的進一步完善以及智能化程度的提高,在社區家庭特圳是高級住宅積極推廣應用防盜、防火聯動報警裝置或獨立式感煙探測器,對干預防居民家庭火災是非常必要和行之有效的措施。
6藍牙技術無線化
與有線火災自動報警系統相比,藍牙技術無線火災自動報警系統具有施工簡單、安裝容易、組網方便、調試省時省力等特點,而且對建筑結構損壞小,便于與原有系統集成且容易擴展,系統設計簡單且可完全尋址,便于網絡化設計,可廣泛應用于醫院、文物古建筑機場、綜合建筑和不便聯網、建筑物分散、規模較大,干擾較小的建筑。對正在施工或正在進行重新裝修的場所,在未安裝有線火災自動報警系統前,這種臨時系統可以充分保障建筑物的防火安全,一旦施工結束,藍牙技術無線系統可以很容易轉移到別的場所。
7高靈敏化
以早期火災智能預警系統為代表。該系統除采用先進的激光探測技術和獨特的主動式空氣采樣技術以外,還采用了“人工神經網絡”算法,具有很強的適應能力、學習能力、容錯能力和并行處理能力,近乎于人類的神經思維。此外,該系統的子機與主機可以進行雙向智能信息交流。使整個系統的響應速度及運行能力空前提高,誤報率幾乎接近零,靈敏度比傳統探測器高l000倍以上,能探測到物質高熱分解出的微粒子,并在火災發生前的30min到20min預警,確保了系統的高靈敏性和高可靠性,實現早期報警。
針對當前火災自動報警系統存在的通訊協議不一致,系統誤報、漏報頻繁,智能化程度低,網絡化程度低、特殊惡劣環境的火災探測報警抗干擾等問題較為突出的現象,提出在符合國家消防規范的基礎下采用統一、標準、開放的通訊協議,通過對新技術、新工藝、新材料和新設備的應用研究,對系統方案、設備選型的優化組合,改進火災自動報警系統的工作性能、減少維護費用和維護要求,向著高可靠性、高靈敏性、低誤報率、系統網絡化、技術智能化方向發展,為更好的預防和遏制建筑火災提供了強有力的保障,從而更好的保護國家和人民的生命、財產安全。這是火災自動報警應用技術的研究發展趨勢。