在化材类专业开展实验室安全教育的探索与实践

作者: 卿大咏 蒲科羽 范鑫华

[摘 要] 高校实验室是实验教学和科研创新的重要场所,而实验室安全则是保障实验室有序运行与良好发展的前提条件。在高校化材类相关专业教育中,实验室安全教育的重要性更是不言而喻。它不仅关系到学生的生命安全,还直接影响到学生的专业素养和未来的职业生涯。通过探讨“实验室安全教育”课程在化材类专业的开设必要性、课程教学实施模式、课程案例融入思政内容、课程考核与评价、与化工及新材料企业的合作共建课程等教学改革的探索与实践,旨在培养学生的安全意识、应急处理能力和社会责任感。

[关键词] 实验室安全教育;化工与材料;教学改革;探索;实践

[基金项目] 2023年度四川省光伏产业产教融合综合示范基地建设项目“《实验室安全教育》省级一流课程建设”(2023GFCJRH054)

[作者简介] 卿大咏(1980—),男,四川蓬安人,硕士,西南石油大学化学化工国家级实验教学示范中心副主任,高级实验师(通信作者),主要从事化工工艺安全、化工过程优化研究;蒲科羽(1994—),女,四川南部人,硕士,西南石油大学化学化工国家级实验教学示范中心实验师,主要从事化工类实验室安全管理研究;范鑫华(1995—),女,四川宜宾人,学士,通威太阳能(成都)有限公司工程师,主要从事光伏生产技术管理研究。

[中图分类号] G647 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)06-0129-04 [收稿日期] 2024-11-30

2017年,教育部办公厅印发《关于加强高校教学实验室安全工作的通知》,明确要求高校建立教学实验室的安全准入制度,对进入实验室的师生必须进行安全技能和操作规范培训,未经相关安全教育并取得合格成绩者不得进入教学实验室。鼓励高校开设有学分的安全教育课程[1]。2019年,教育部再次印发《教育部关于加强高校实验室安全工作的意见》,明确要求高校实验室狠抓安全教育宣传培训,做到安全教育“入脑入心”,达到“教育一个学生、带动一个家庭、影响整个社会”的目的[2]。2021年,教育部办公厅印发的《关于开展加强高校实验室安全专项行动的通知》指出,高校要建设实验室安全教育体系,把实验室安全教育纳入学生的培养环节中,明确涉及实验风险的各级各类学生的培养要求[3]。2023年,教育部办公厅印发的《高等学校实验室安全规范》中再次强调,涉及重要危险源的高校应设置有学分的实验室安全课程或将安全准入教育培训纳入培养环节[4]。西南石油大学从2019年开始在化学化工及新能源与材料类(简称化材类)专业开设了“实验室安全教育”必修课程,2022年开始与通威太阳能(成都)有限公司以产教融合方式进行课程共建,将实验室安全教育与学生未来就业后的职业素养结合,融入课程思政内容,进行教学方式和考核评价的改革探索与实践。

一、化材类专业实验室安全教育的重要性

随着科技的快速发展,化材类专业在国民经济和社会发展中的作用日益凸显。然而,实验室作为科研与教学的重要场所,其安全性问题不容忽视。这类实验室的危险源种类多、危险性大,是高校实验室安全管理的重点监管对象[5]。近年来,实验室事故时有发生,严重威胁到师生的生命财产安全。因此,加强实验室安全教育,增强学生的安全意识和应急处理能力,成为化材类专业教育的重要内容。实验室安全教育不仅是保障学生生命安全的需要,更是培养学生专业素养和综合能力的重要途径。通过安全教育,学生能够掌握实验室安全知识,提高自我保护能力,减少实验室安全事故的发生。同时,安全教育还能培养学生的责任意识、团队协作精神和解决问题的能力,为学生未来的职业生涯奠定坚实的基础。

实验室安全教育不仅关系到学生在校期间的安全,更影响到他们未来的职业发展。具备良好安全意识和应急处理能力的毕业生,在就业市场上更具竞争力,能够快速适应工作环境,减少因安全事故导致的损失和影响。近三年来,通过在线问卷调研等模式进行课程满意度调查和对学校开设“实验室安全教育”课程的意见征集,学生普遍对“学校实验室安全教育的必要性”“是否有继续开设实验安全教育的必要”“学校实验室安全教育的重要性”“在学校学习的安全技能对你的工作是否有帮助”“‘实验室安全教育’课程对你生活安全意识提升是否有影响”五个选项的回答比例都超过了90%,说明在高校加强实验室安全教育对学生毕业后有深远影响。

二、国内高校化材类专业开展实验室安全教育现状

国内高校化材类实验室发生的一些安全事故一再给高校敲响警钟,一些事故甚至造成了严重的人员伤亡和财产损失,引起了社会广泛关注。这些事故不仅影响了正常的教学、科研秩序,还产生了不良的社会影响。有学者对国内高校多起实验室安全事故进行了统计分析,因违反操作规程和操作不当造成的人员伤亡事故比例接近80%[6]。高校普遍将重点放在教学研究与科研成果上,重视学生理论学习成绩和研究能力培养,对安全管理及安全教育问题重视不够,导致实验室安全教育与安全意识相对薄弱。实验室教师与管理人员安全管理意识的低下,直接影响了学生的安全意识,使得学生在实验过程中容易出现违规操作,从而引发安全事故。安全教育缺乏专业化的师资队伍和课程体系,认为安全教育是简单的说教和制度管理,缺少系统性的安全教育内容。

随着教育主管部门对高校实验室安全管理日益规范,化材类专业教师普遍对实验室安全教育非常重视,但大多限于学校的课程安排由人才培养方案总体设计决定,缺少专门的系统安全教育,安全工作简单等同于实验室不出事故的事务性工作,缺少系统安全教育的统筹设计。学生普遍希望有系统的安全教育,掌握本专业的安全知识,对自己的实验安全及今后从事相关工作的安全做好保障。建立更加规范的高校实验室安全课程体系,打造一支专业化的实验室安全教育教师队伍将非常必要。

在高校的“实验室安全教育”课程内容方面也存在一些不规范、不具体,开设课程随意性大、课程设置不合理等问题。调查表明,国内仅有21.4%的高校将安全教育基础知识纳入实验室安全教育,42.3%的高校将消防安全、用电安全、危化品安全作为实验安全的主要内容,其中有27.5%的高校将实验室相关安全内容全涉及,课程体系完整。54.7%的高校主要针对本专业涉及的实验室安全进行讲解,构建自己的实验室安全教育内容体系。这些问题也促使高校实验室安全教育改革要更加重视课程内容建设,规范课程体系建设。将实验室安全教育与人才培养方案相结合。实验室安全教育是高校教育的重要组成部分,对于保障师生的生命财产安全、提高实验室安全水平具有重要意义。

三、“实验室安全教育”课程改革探索与实践

(一)强化课程体系和内容改革,建设完善的线上课程

实验室安全教育体系的构建区别于宽泛的实验室安全管理工作,主要以学生为受众。学生的实验室安全素养通过后天教育获得,特别对于理工科大学生而言,实验室成为其长期学习和工作的重要场所,实验室工作经验对其今后的工作影响深远[7]。实验室安全教育作为课程教学内容,更应强调每个安全知识点背后的为什么,强调安全的逻辑思维和“为什么要安全”“为什么能安全”的基本道理,不能简单地将一些实验室安全管理的制度、措施等单纯作为实验室的安全教育内容。课程在改革过程中将安全学基础知识、实验安全技术、实验室应急响应与废物处置、实验室安全实践作为主体内容。通过为什么学习安全技术、安全是什么、怎样更安全的课程体系由浅入深,分层次讲解理工科类实验室的常见安全技术和安全实践经验。做好从“要我安全”到“我要安全”的理念传导。课程内容凸显认识什么是安全、什么是实验室本质安全、什么是风险、什么是隐患、什么是事故。在课程建设过程中将知识点拆分后形成慕课,利用线上平台开展在线课程建设,满足学生不受时空限制的学习需求。2021年该课程开始进行线上课程建设,2022年获得四川省线上一流课程认定。在课程建设过程中充分调研毕业生在化工与材料领域的实际工作情况,根据学生反馈及时调整课程各知识点的具体内容。例如,在最近一次的课程毕业生反馈及建议征集中,对“更加重视个人防护技能训练”“强调个人行为安全,重视规范操作”“将应急教育及救急知识内容增加”“将安全教育与环保教育、健康教育集合”“加大考核力度,增加课程难度”五个意见的认同率均超过了75%,其中更加强调了个人防护在“实验室安全教育”课程中的重要性。在近两年的课程建设和课件更新中,课程组增加了个人防护知识的更新和防护技能的训练。通过进一步利用信息技术,优化了线上课程资源,在学堂在线慕课平台的上线课程更加完善,截至2024年10月,课程吸引了国内高校师生5万余人在线学习。

(二)课程思政巧妙融入,重视学生社会责任感培养

课程思政作为一种教育理念,通过思政教育引导师生树立正确的价值取向和精神追求,在实现全面发展中体现知、情、意、行的统一[8]。“实验室安全教育”作为一门掌握实验安全知识和个体防护基本技能的课程,也是学生毕业后走向工作岗位适应安全生产需要的一门重要的能力和素养训练课。重视思政内容和巧妙融入思政案例非常必要。通过引入社会热点问题和国家政策法规等内容,引导学生思考实验室安全与社会责任的关系,培养学生的社会责任感和公民意识。例如,在实验室废弃物的处置安全过程中引入“绿水青山就是金山银山”的理念,强调实验废弃物的规范处置的同时,重视环境保护和节能降耗。在《个人防护知识》章节讲解必要的个体防护知识和技能的同时,强调“个人防护不到位不进实验室,他人防护不到位不开展实验”的基本观点就是对“坚持人民至上、生命至上,始终把保障人民群众的生命财产安全放在第一位”的安全理念的最好诠释。

课程思政的巧妙融入就是课程的全过程将培养学生的社会责任感作为核心思想,把安全教育就是生命教育、安全意识培养就是社会责任感培养作为基本教学设计出发点,重视各类思政案例的引入,重视实验室安全知识讲解的底层逻辑就是对自己和他人更好的健康和生命的保护。通过对实验室安全知识的学习,引导学生知晓学习安全课程不仅是安全知识的掌握,更是安全素质的提升,培养学生牢固树立安全知识的学习是一种对自己、对他人、对社会负责的行为的体现,让化材类学生通过课程学习明白实验室安全教育是“要我安全”到“我要安全”的转变,实现学生自我学习、终身学习的习惯养成,形成对自己、对他人、对社会负责的社会责任感。

(三)化材类专业“实验室安全教育”课程组实施形式

实验室安全教育需创新教学模式,实现基础教学和专业实验、教师科研、校内实训和校外实践的有机结合,落实实验室安全教育责任[9]。我校根据化材类专业学生的特点,采用了线上线下相结合、知识讲解与实践体验相结合、课程考核与实验室准入体系相结合的课程实施形式。

在课程教学组织上,采用学生线上学习内容占比50%、线下学习内容占比50%的考核方式,线上以慕课系统的开放学习为主,教师发布学习内容和任务,学生在规定时间完成学习并参加考核。线下学习根据不同专业课程特点,采用更加接近专业实际情况的方式进行教学补充,例如,化学工程与工艺专业重点增加反应器的安全技术、高分子专业增加各类聚合反应实验安全技术内容等,新能源与材料专业则重点聚焦到我校重点研究的光伏技术及储能技术实验中的安全问题。线下课程以专题讲座和实验室安全评价、实验室安全实践、虚拟仿真模拟训练、专题演练参与、专项技能考核等综合评分。

课程考核包括线上知识考试和线下能力考核。线上知识考试主要通过在线测试的方式进行。通过线上测试,教师能够及时了解学生对安全知识的掌握情况,为线下教学提供参考。线下能力考核主要包括实验安全技能操作和案例分析报告两部分。在实验安全技能操作中,学生需要完成一系列与安全技能相关的实验任务,如化学品泄漏处理、火灾扑救等。教师根据学生的操作过程和结果进行评价。在案例分析报告中,学生需要选取一个实验室安全事故案例进行分析,提出自己的见解和建议。教师根据学生的报告内容、分析深度和逻辑性进行评价。

为将“实验室安全教育”课程的学习与实验室安全管理中的准入考核进行有机结合,学校建立了针对涉化材类学生的实验室安全准入体系,制定了安全准入标准,实施准入考核机制,建立准入管理流程。学生可以在线上提交准入申请,经过课程学习和考核后,获得准入资格。实验室管理人员可以在线审核学生的准入申请和考核结果,确保只有具备准入资格的学生才能进入实验室。该项教学成果于2024年获得了第七届中国石油和化工教育教学成果二等奖。

结语

经过近三年的课程改革探索与实践,我校的“实验室安全教育”课程取得了显著的效果。通过采用线上线下结合、教学与实践结合的方式,突出了学生的学习成效。化材类学生对实验室安全知识有了更深入的理解和掌握,安全意识得到了明显提高。在实验安全技能训练中,学生能够熟练掌握化学品泄漏处理、火灾扑救等操作技能,增强环保、健康意识,同时应急处理能力也得到了显著提升。通过课程思政的巧妙融入,学生的社会责任感和公民意识也得到了增强。

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