安全工程导论：烟花爆竹燃放风险管理与安全实践（本科一年级专业核心课）

安全工程导论：烟花爆竹燃放风险管理与安全实践（本科一年级专业核心课）

  一、课程基本信息

  1.课程名称：安全工程导论（模块三：典型公共活动风险管理）

  2.授课章节/主题：烟花爆竹燃放活动的风险辨识、评估与控制

  3.授课对象：安全工程专业本科一年级学生

  4.学时安排：4学时（理论讲授与案例分析2学时，情境模拟与实操推演2学时）

  5.课程性质：专业核心课入门模块，兼具理论奠基与实践启蒙功能。

  二、学情分析

  本课程的授课对象为安全工程专业一年级本科生。他们正处于从通识教育向专业教育转型的关键期，其学情特征如下：

  1.知识储备：已初步具备高中阶段的化学（燃烧、氧化还原）、物理（力学、声学）基础知识，但对安全科学的基本原理（如海因里希法则、事故致因理论）缺乏系统认知。对烟花爆竹的认知多来源于生活经验与媒体宣传，感性认识多于理性分析。

  2.能力基础：具备基础的信息检索与文献阅读能力，但运用系统思维进行风险辨识和工程化控制的能力尚未形成。团队协作与沟通表达能力强，但基于专业标准的方案设计与评估能力薄弱。

  3.心理与态度特征：对专业充满好奇与期待，渴望接触“真实”的安全问题。可能对烟花爆竹存在两种片面认知：一是因其喜庆属性而低估其风险；二是因听闻事故而简单视为“应全面禁止”的危险源。教学中需引导其建立客观、科学、辩证的风险观，理解“风险可控”的安全工程核心理念。

  4.学习风格：作为数字原住民，善于接受多媒体、交互式信息，对纯理论讲授耐受度较低。偏好任务驱动、情境浸入式的学习体验。

  三、教学目标（基于OBE成果导向教育理念）

  通过本主题学习，学生将能够：

  1.知识层面：

    (1)阐述烟花爆竹的基本化学成分、分类（依据药量、效果、危险等级）、工作原理（燃烧、爆炸）及关键性能参数。

    (2)复述我国关于烟花爆竹生产、经营、运输、燃放的主要法律法规、国家标准（GB系列）及地方性管理条例的核心要求。

    (3)解释与烟花爆竹燃放相关的主要危险有害因素（火灾、爆炸、机械伤害、中毒、噪声、粉尘）及其致灾机理。

    (4)描述烟花爆竹燃放事故的典型致因链，并运用事故致因理论（如瑞士奶酪模型）进行初步分析。

  2.能力层面：

    (1)风险辨识能力：能够针对给定燃放场景（如校园庆典、社区活动），系统辨识潜在的危险源与风险点。

    (2)风险评估能力：能运用风险矩阵等简易工具，对辨识出的风险进行初步的定性或半定量评估，确定风险等级。

    (3)风险控制能力：能依据“消除、替代、工程控制、管理控制、个体防护”的层级控制原则，设计针对性的安全技术与管理措施方案。

    (4)应急响应能力：能制定简明的现场应急处置程序，包括初期火灾扑救、伤员救护、人员疏散等关键步骤。

    (5)沟通与教育能力：能面向非专业公众（如社区居民、活动参与者），撰写一份通俗易懂的燃放安全须知或进行简短的安全宣讲。

  3.素养与价值观层面：

    (1)树立“生命至上、安全第一”的专业伦理观和“敬畏风险、科学防控”的工程态度。

    (2)培养系统思维、审辨思维和基于证据的决策能力。

    (3)理解安全工程师的社會责任，即在保障安全的前提下，平衡文化传统、公众需求与技术可行性。

    (4)增强法律意识与标准意识，自觉成为安全法规与标准的践行者和传播者。

  四、教学重点与难点

  1.教学重点：

    (1)系统性风险辨识：引导学生超越“点状”危险认知（如“会炸伤人”），建立涵盖“人、机、料、法、环”全要素的系统风险视角。

    (2)层级化控制措施：深入理解并应用从本质安全设计到个体防护的递进式风险控制策略，掌握各类措施的原理与适用条件。

    (3)法规标准的实践转化：将抽象的法规条款转化为具体场景下的可操作要求。

  2.教学难点：

    (1)风险评估的量化与定性平衡：引导初学者在数据有限的情况下，进行合理、可信的风险等级判断。

    (2)多目标冲突的权衡：如何在确保绝对安全与满足活动效果、控制成本、尊重习俗之间寻求最佳平衡点。

    (3)非技术因素（行为、心理、文化）对安全的影响分析：理解并设计针对人的不安全行为和状态的管理措施。

  五、教学资源与教具准备

  1.数字化资源：

    (1)3D动画或高清视频：展示烟花爆竹内部结构、标准燃放流程、典型事故过程（如误入燃放区、劣质产品爆炸）。

    (2)虚拟仿真软件（初级）：提供虚拟燃放场景，允许学生布置安全警戒区、消防器材，并模拟因错误操作导致的事故后果。

    (3)交互式风险图谱：动态展示不同条件下（风速、密度、产品类型）风险等级的变化。

    (4)国家法规与标准数据库（节选）电子版。

  2.实物与模型：

    (1)合法采购的、已作去功能化处理的教学用烟花爆竹样品（置于防爆展示柜中），并附结构解剖图。

    (2)个人防护装备（PPE）实物：防静电服、护目镜、防护手套、安全帽、阻燃耳塞等。

    (3)模拟消防器材：灭火器（训练用）、消防毯、水桶等。

    (4)安全警示标识、警戒线实物。

  3.文本资料：

    (1)真实（或基于真实事件改编）的烟花爆竹燃放活动策划案（含漏洞）。

    (2)国内外典型事故案例报告（节选）。

    (3)小组任务工作单（含风险检查表模板、风险矩阵图、方案设计框架等）。

  六、教学实施过程（总时长：240分钟）

  第一阶段：情境锚定与问题驱动（时长：25分钟）

  1.沉浸式情境导入（10分钟）：

    播放一段精心剪辑的视频，前半部分展现节日庆典中烟花爆竹带来的欢乐、喜庆与文化氛围；后半部分急转直下，呈现因燃放不当引发的火灾、严重伤害、财产损失等事故现场画面，并配以相关伤亡统计数据。强烈的对比旨在引发学生的认知冲突与情感共鸣。

    教师提问：“作为一名未来的安全工程师，当你的客户（如某大学校庆组委会、某社区物业）咨询你关于举办一场烟花晚会的安全可行性时，你的第一反应是什么？你需要系统思考和回答哪些关键问题？”

    引导学生自由发言，教师将关键词（如“合规吗？”“会炸吗？”“怎么管？”“出事了怎么办？”）记录于白板。进而引出本课核心问题链：风险是什么？（辨识）→风险有多大？（评估）→如何降低风险？（控制）→风险失控怎么办？（应急）。

  2.学习目标呈现与任务发布（5分钟）：

    清晰展示本课的三维教学目标。发布贯穿始终的综合实训任务：“以小组为单位，作为第三方安全技术服务机构，为‘XX大学百年校庆夜间烟花表演活动’制定一份《燃放安全风险管理方案》，方案需涵盖风险分析、控制措施、应急准备与公众教育四部分，并在最终环节进行汇报答辩。”

  3.基础知识速览（10分钟）：

    利用快速问答和动画演示，回顾并强化必备基础知识：

    (1)产品原理：黑火药/烟火剂的组成、燃烧与爆炸的区别、升空类、喷花类、旋转类等主要品类的工作原理。

    (2)法规框架：简要介绍《烟花爆竹安全管理条例》、《烟花爆竹安全与质量》（GB10631）等核心法规标准的管控要点（如产品分级分类、燃放要求）。

    设计意图

：本阶段旨在激活学生先验知识，创设真实职业情境，明确学习目标和挑战性任务，激发内在学习动机。

  第二阶段：核心概念建构与风险系统辨识（时长：45分钟）

  1.从“危险”到“风险”的概念进阶（10分钟）：

    辨析“危险源”（Hazard）与“风险”（Risk）的概念。强调“风险=可能性×严重性”，安全工程的目标不是消除所有危险源（常不可能），而是将风险控制在可接受水平。通过提问（“汽车是危险源吗？我们为什么还乘坐？”）巩固理解。

  2.系统风险辨识工具学习与实践（35分钟）：

    (1)工具介绍（10分钟）：讲解“人-机-料-法-环”系统分析法。结合烟花爆竹燃放场景，举例说明：

      人：操作人员资质、身体状况、违规行为（如酒后作业）；观众行为（闯入警戒区、儿童unsupervised等）。

      机（设备）：烟花爆竹产品本身质量（是否合规）、燃放装置（如炮筒）稳定性、点火设备可靠性。

      料：火药性能、储存状态。

      法：操作规程是否完备、安全管理职责是否清晰、监督是否到位。

      环：气象条件（风速、湿度、降水）、场地条件（安全距离内是否有易燃物、建筑、人群密度）、时间（夜间能见度）。

    (2)小组协作辨识（25分钟）：

      各小组领取《校庆烟花表演初步策划案》和《风险辨识检查表（空白）》。策划案中预设若干明显及隐蔽的风险点（如：燃放区距离历史建筑仅30米；备用烟花临时堆放点靠近配电箱；志愿者未经专业培训负责外围警戒；未明确大风天气的取消标准）。

      小组应用“人机料法环”框架，进行头脑风暴，尽可能全面地识别风险，并填写检查表。教师巡回指导，提示学生关注“接口”风险（如产品运输到现场的交接环节）和“隐性”风险（如社会媒体直播可能诱导观众冒险靠近以获取更好拍摄角度）。

    设计意图

：本阶段旨在帮助学生建立系统安全观，掌握基础的风险辨识方法论，并通过团队协作完成初步应用，为后续评估与控制打下基础。

  第三阶段：风险评估方法与控制策略深度学习（时长：50分钟）

  1.风险评估：从定性到半定量（20分钟）：

    (1)讲解风险矩阵（10分钟）：介绍基于“可能性”（分5级）和“严重性”（分5级）的风险矩阵模型，明确各等级划分标准（如“严重性”需综合考虑人员伤亡、财产损失、社会影响）。展示如何将风险划分为“重大、较大、一般、低”等可接受等级。

    (2)小组风险评估实践（10分钟）：各小组从已辨识的风险中，选取3-5个典型风险，运用风险矩阵进行等级评估。教师提供历史事故数据作为可能性判断的参考。此过程鼓励学生进行审辨讨论，因为同一风险不同小组的判断可能存在合理差异，需陈述理由。

  2.风险控制：层级化策略的精讲（30分钟）：

    (1)策略金字塔讲解（15分钟）：详细讲解“本质安全设计→替代→工程控制→管理控制→个体防护”的五层级控制策略，强调其优先顺序。

      结合案例深入剖析：

      本质安全：选用安全等级更高（如A级禁放，选用B/C级）、钝感度高的环保型烟花；设计燃放点位时确保安全距离内无不可移动的脆弱目标。

      替代：考虑使用电子烟花、灯光秀等替代方案？分析其优缺点。

      工程控制：设置坚固的物理屏障（防护墙）、定向燃放架、远程电子点火系统。

      管理控制：制定详尽的作业许可制度；实施清场和警戒方案；对操作人员和安保人员进行专项培训和演练；发布公众安全告知。

      个体防护：强制要求操作人员穿戴全套PPE；为必要近前工作人员配备防护装备。

    (2)控制措施匹配练习（15分钟）：针对之前评估出的“重大”和“较大”风险，各小组讨论并选择最适宜、最有效的控制层级和具体措施，并简要说明理由。教师引导讨论措施的可行性、成本效益及可能带来的新风险（如电子点火系统失效风险）。

    设计意图

：本阶段是专业能力培养的核心。通过风险评估工具的应用，使学生理解风险的相对性；通过对层级化控制策略的深度学习与匹配练习，培养学生基于风险的工程决策能力和成本效益意识。

  第四阶段：虚拟仿真与应急响应推演（时长：40分钟）

  1.虚拟仿真操作（20分钟）：

    学生轮流操作教学虚拟仿真软件。任务包括：在虚拟校园地图上，根据给定条件（风向、建筑布局、预计观众区），科学布置燃放点、警戒区、消防点、医疗点、疏散通道；选择点火方式。随后，软件会模拟若干突发状况（如：风向突变、产品斜喷引燃警戒区外杂物、观众试图穿越警戒线），测试学生布置的合理性，并即时反馈后果。

    此环节强调“做中学”，在近乎零风险的虚拟环境中检验和巩固所学知识。

  2.应急响应桌面推演（20分钟）：

    给定应急情景（如：一发烟花未升空而在地面炸开，引燃后方备用产品堆放点）。小组需快速讨论并口头报告：

    (1)第一响应（1分钟内）：现场人员应立即采取的行动（如大声警报、使用灭火器或消防毯初期灭火、组织周边人员撤离）。

    (2)应急启动（3分钟内）：报告谁、通知谁、如何引导专业救援力量。

    (3)疏散指挥：如何利用现场广播、指示标识、志愿者引导观众有序疏散。

    教师对各组方案进行点评，强调应急的“黄金初期”和“有序性”。

    设计意图

：通过虚拟仿真和桌面推演，将静态知识转化为动态决策能力，锻炼学生在压力下的应急反应和指挥协调能力，填补理论与真实实操之间的技能鸿沟。

  第五阶段：综合方案集成与公众沟通训练（时长：40分钟）

  1.方案集成与报告撰写（25分钟）：

    各小组整合前四个阶段的成果，按照标准模板，共同撰写完整的《燃放安全风险管理方案》草案。方案要求结构完整、逻辑清晰、措施具体、图文并茂。教师提供模板并答疑。

  2.公众安全沟通微训练（15分钟）：

    各小组需从方案中提炼要点，创作一份面向广大师生观众的《烟花观赏安全须知》（要求：一页A4纸，图文结合，语言通俗、重点突出、具有亲和力）。或设计一段2分钟的现场广播通告脚本。

    此环节强调安全信息的有效传达，培养学生将专业语言转化为公众语言的能力，理解安全文化传播的重要性。

    设计意图

：培养学生综合集成信息、形成规范化专业文档的能力；同时，引入安全沟通这一常被忽视但至关重要的专业技能，理解安全管理的最终落脚点是人的行为。

  第六阶段：成果汇报、多元评议与课程升华（时长：40分钟）

  1.小组汇报与答辩（25分钟）：

    各小组选派代表，在8分钟内汇报本组方案的核心亮点。汇报后，接受来自教师和其他小组（扮演“校方评审团”、“消防部门专家”、“学生代表”）的质询。质询问题可能涉及：某条措施的依据是什么？成本估算？如何确保措施落地？有无考虑对周边生态环境（噪声、空气）的影响？

  2.多元评价与反馈（10分钟）：

    评价采用“教师评价（40%）+小组互评（30%）+组内自评（30%）”相结合的方式。评价标准提前公布，涵盖知识应用、方案创新性、可行性、团队合作、汇报表现等多个维度。教师进行总结性点评，肯定亮点，指出共性问题及改进方向。

  3.课程总结与价值引领（5分钟）：

    教师以思维导图形式回顾本课知识技能主线。并做最后升华：

    “同学们，今天我们解剖的虽然只是‘烟花爆竹’这个具体的对象，但贯穿始终的‘风险辨识-评估-控制-应急’方法论，是安全工程师应对从化工生产到建筑施工，从网络安全到公共卫生等一切风险问题的通用‘武器’。安全工程师的价值，不仅在于防止悲剧，更在于让美好的事物（如庆典、传统、发展）在可靠的安全屏障下得以实现和延续。希望大家带着这份系统思维、责任之心和人文关怀，走进后续更广阔的专业领域。”

    设计意图

：通过模拟真实项目评审会，锻炼学生的表达、应变与辩护能力；多元评价促进反思；最终的价值升华将课程从技术层面提升至专业伦理与社会责任高度，