基于网络平台的高校实验室安全教育研究

来源:用户上传      作者:段薇薇 怀旭 寇波 杭祖圣

　　摘   要：实验室安全教育是预防事故发生最行之有效的手段，积极探索和创建“信息化管理平台”的高校实验室安全教育新模式势在必行。针对实验室安全教育培训方式单一、师生安全意识淡薄、责任划分不明确等问题，结合学院实际情况，提出了一种基于“爱课程”及“微信公众号”等网络平台的安全教育新模式，并介绍了相关的应用与实践。结果表明，材料学院实验室通过“互联网+移动终端”构建的集培训、考试和实操三位一体的安全培训考核方式，强化了学生安全教育效果与安全意识，能达到提升实验室安全管理水平的目的。
　　关键词：高校实验室  安全教育  网络平台
　　中图分类号：G642.0                                文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）01（b）-0194-04
　　科研实验室是高校实现创新人才培养、科学研究和社会服务的重要场所，实验室安全是教学、科研工作顺利进行，师生生命安全与健康的基本保证[1]。随着高等教育的普及化和高校科技创新能力的提高，实验室规模不断扩大，人员流动性增大。材料学院实验室安全涉及范围广，除消防和水电安全外，还涉及对危险化学品、易燃易爆品、放射性物品的管控。特别是化学实验室涉及到蒸馏、回流、萃取和电解等反应时需要通电加热，有些化学反应还需要高温、高压或超低温等特殊实验条件，这些都显著增加了高校实验室的安全隐患。近年，高校安全及环保事故时有发生，国内权威数据表明58%的实验室事故系人为原因造成。因此，如何加强实验室安全教育培训，使师生掌握系统的安全知识和提高事故预防及应急处理能力，增强安全意识和责任感，保障实验室安全是实验室管理工作的重中之重[2]。教育部于2017年发布了《教育部办公厅关于加强高校教学实验室安全工作的通知》，特别强调教学实验室安全教育的重要性，鼓励高校开设有学分的安全教育课程。
　　1  实验室安全教育现状
　　南京工程學院开设多个与化工、机械制造、电力工程相关的专业，专业教学和科研实验也越来越多，实验室安全工作涉及范围广，管理难度大。材料学院始终致力于实验室安全管理工作的规范化和软硬件设施的升级，学院依据自身需求补充修订了系列院级实验室安全管理规章制度，制订了材料工程实验室准入制度和安全责任考核办法。2017年，学院投入大量资金用于改善安全硬件设施，通过实验室安全专项经费立项，购置了26组PP防腐试剂柜、30套钢瓶固定器，为重点实验室配备了应急药箱急、砂箱、灭火毯、护目镜、乳胶手套及紧急冲淋装置洗眼器等安全防护用品。在硬件设备不断精进的同时，学校和二级学院也在通过多种途径开展实验室安全教育，比如组织新生安全教育、开展安全讲座、印发宣传单页、开设专项实验室安全课程等方式。这些安全教育方法在过去取得了一定的成效，但现今学生数量增大，实验室开放力度增强，传统的教育方式已不符合现代高校实验室的发展趋势，其劣势主要体现在以下几个方面。
　　1.1 安全教育形式“纸上谈兵”
　　学校安全教育主要是以进校初期开展安全知识讲座为途径，并且实验室安全只是作为一个切入点进行讲解。理工类实验室涉及安全知识点繁多，更关注学生基础理论知识与实践操作技能的结合，而传统培训方式较单一，过多地强调“死记硬背”，使得学习仅停留在理论层面，学生的理论知识水平，无法反映学生的实际操作技能，就不能对学生的综合应用能力进行评价，安全教育的成效着实有限[3]。
　　1.2 安全意识与责任感淡薄
　　近年来，高校化工类实验室中发生了多起人员伤亡、财产损失等安全事故，严重暴露出实验室安全教育的短板，师生安全意识淡薄，不顾标准操作规程，对违规实验操作抱有侥幸心理，在突发事件面前缺乏基本应急处置能力等问题[4]。据可靠统计，在实验室安全事故中，人为因素比例高达88%。另外，学校主要强调教师、实验室管理人员的监督作用，淡化实验室主体—学生的主观能动性。由于学生人数较多、实践经验较少、安全操作意识淡薄等原因，导致在教师及实验室管理人员监管的空白点，极易因学生的违规操作引发实验室安全事故，特别是在“毕业设计”和“本科生科研活动”的开展过程中[5]。
　　1.3 考核标准模糊不清
　　除此之外，学校实验室安全教育基本是开环状态，没有一套对各项实验室安全教育工作成果与效果检测的行之有效的考核标准。尤其对实验室安全应急预案的有效性及学生应急处理能力的考核，更是无从查证。
　　2  构建安全教育平台，加强实验室安全教育的意义
　　参考在宁其他高校的实验室（东南大学、南京理工大学等）安全管理方式，多是以依托校内网络，建设安全教育平台，开展实验室安全培训及考核工作。建立实验室安全教育平台后，通过运行管理平台，除完成常规性的基础安全知识培训及基础类考试外，各学院可以自主选择相关专业性的安全知识，对学生进一步培训，增强学生的专业实验操作技能，并通过与专业类考试，完成对其的考核要求;考试通过后获得实验室准入资格。实现实验室安全教育“过程化和结果化的双管理”，使学校实验室安全知识管理培训工作更加规范[6]。
　　南京工程学院现有专任教师1300多人，全日制在校生2.5万多人，其中工程硕士专业研究生300多人。学校有40个实验中心，197个高水平实验室和实习实践基地，教学仪器设备资产总值近4亿元。由此可见，实验室安全管理的工作量之大、涉及面之广、复杂度之高，实验室安全信息化建设和改革势在必行[7]。 　　3  基于爱课程网站的实验室安全教育平台建设
　　当今，在教育领域依托“互联网”思维涌现出多种创新教学模式，如网易公开课、MOOC、微课等，为大学生提供了更灵活、自主的学习方式。传统实验室安全教育方式耗财耗力，难以保证学生进入实验室前能接受有效的安全教育[8]。爱课程网站解决了传统培训方式中资源匮乏的问题，依托多样化的教学手段，采用多媒体技术丰富实验室安全教育形式，激励学生自主学习兴趣，利用视频动画提升学生学习的直观感受和增强安防意识。混合安全教育形式是基于不同教学理论（建构主义、行为主义和认知主义）不同教学模式的混合[9]，是在线学习与面对面培训，教师主导和学生参与以及多种教学媒体的混合。
　　本文基于爱课程网站，结合学校安全教育课程的需求，拟从学习环境、教学体系、网络课程内容建设入手，建立课程线下教学、实践操作和线上学习相结合的混合式教学模式[10]将实验室安全教育开设成一门带学分的新生必修课程，参考其他高校的实验室安全知识培训及考试平台，该学习培训平课程包括如下方面内容。
　　在线学习。包括：（1）安全知识，包括危险化学品安全、机械安全、建筑与土木安全、辐射安全、特种设备安全、电气安全、消防安全、环境安全、通识类安全及医学卫生安全。（2）政策法规，包括南京工程学院校内颁布的涉及到实验室安全管理工作的制度性文件。（3）视频学习专区包括实验室安全操作类短片、实验室水电安全短片、消防安全教育视频、反诈骗防绑架短片。
　　在线考试。依托爱课程平台的考核功能，在学生完成全部课程的学习后，参加安全教育考核。考试类型可分为基础类和专业类两种。基础类考试为全校统考，全体学生均需参加，内容主要为校园安全通识;专业类考试针对需进入专业实验室的学生，根据各专业实验室安全知识的要求，自行拟定题库。成绩合格后，签订安全承诺书可获得实验室准入资格[11]。
　　4  基于微信公众号的实验室安全教育平台建设
　　随着网络信息技术的发展，使用移动终端设备进行自主学习，是一种全新、高效的学习体验。移动学习使学习者能够进行多层次的交互，从物理设备和社会交往领域等获取经验，使学习更具体验性和丰富性。微信具有界面友好、功能强大、用户群体覆盖面广等诸多优点，在学生群体中迅速普及。利用微信公众平台搭建高校实验室安全学习平台，增加移动学习的场景和途径，让学生可以利用碎片时间学习安防信息，提高了安全教育信息的“曝光率”[12-13]。
　　4.1 基于学院实验室微信公众号的安全教育平台
　　微信公众平台是在微信的基础上的功能平台，当前微信公众账号总数已经超过800万个，平台的构建分为订阅号、服务号和企业号三种类型。高校实验室安全教育公众号属于高校教学服务的一部分，采用服务号类型，通过该平台可以实现和特定群体的文字、图片、语音的全方位沟通互动。材料学院于2018年9月注册建立了“NJIT材料院Lab”微信公众号，平台主界面如图1所示，平台功能分区如图2，主要包括实验教学、实验安全、最新资动态三大模块。实验教学模块包括对材料院专业实验室、实验设备、学期实验课表安排以及实验室预约动态的详细介绍。实验安全是本平台最重要的功能模块，包括相关政策法规、实验室安全守则、实验室安全与防护、视频学习专区和危险废物处理五项教育内容，师生可以通过该模块学习基本的实验操作及安全守则，掌握应急事件处置方法。最新动态模块主要包括校、院级最新的实验室公告和最新的安全事故案例，起到警示师生提高消防安全意识的作用。另外，师生可以通过该模块反馈意见，提出有利于实验室建设的想法[14]。
　　4.2 基于雨课堂微信公众号的安全教育平台
　　清华大学推出的雨课堂软件，是一种将MOOC、PowerPoint、微信软件融为一体的智能教学工具，代表着教育软件、办公软件和社交软件的结合，预示着我国高校教学信息化将进入一个新的发展阶段，这个阶段的特征就是“互联网+课堂+移动终端”[15]。微信平台本身可以移动互联无限的网络资源，在雨课堂平台中，不管是教师还是学生，任何参与者都可以是课程资源的提供者和制作者。
　　图3和图4为材料学高分子/复材专业同学的暑期实验室安全考核情况，安全考核前，教师制作学习材料（可包含视频、文字和语音讲解），布置学习任务，通过雨课堂推送到学生手机终端（如图3、图4a）;学生通过雨课堂完成安全课程基本知识的学习后教师随即推送安全考核试题，学生在线进行测试（如图4b），测试结束后教师可以通过雨课堂查看学生考核情况的数据反馈（如图4c）。材料院实验室安全测试会根据被测对象的不同，设置与其所处实验室、实验内容密切相关的若干道题目，如暑期测试题中包括：有机实验中蒸馏低沸点有机化合物时的加热方法;實验中身体上溅有酸性试剂时的紧急处理方法;二氧化碳灭火器的使用方法等。很多学生完成测试后表示“虽然我已经进实验室很久了，但有些知识点都是糊里糊涂的”。利用雨课堂平台，组织实验室安全知识每月一测活动，用这种“随手测”的方式让学生在潜移默化、细水长流的学习氛围中不断提升安防知识、逐步强化树立安全意识、牢固掌握安全防护技能。而且学生们对此种考核方式兴趣盎然，经常相互比较答对率，表示下次要努力做得更好[16]。
　　5  平台应用成效
　　基于爱课程平台的自主学习实施主要基于学校的网络教学平台，但依照期末网课挂科率来看，诸多学生平时并没有养成登录平台的好习惯，所以经常出现教师布置了学习任务而学生没有收到提醒的现象。“NJIT材料院Lab”微信公众号安全教育平台已注册完成，处于内部测试阶段，从微信公众平台后台统计发现，文章的人均浏览量在2次以上，收藏转发率也较高，说明学生比较推崇这种教学手段。基于微信雨课堂的教育考核平台已通过材料学院高分子及复材专业学生的正式使用，取得了良好的效果。材料学院的“材料学与学科工程综合训练基地”每年承担南京工程学院35个专业及方向的54门相关课程及课程设计、毕业设计等的实验教学，基础及专业实验项目共计约143个，年实验人时数达到9万多。每个专业的实习或实验都具有一定的风险，稍有疏忽就会造成难以挽回的伤害。使用雨课堂考核平台，极大地简化了学院的安全培训流程，显著提高了培训效率。 　　6  结语
　　高校实验室安全工作是一项长期、艰巨且复杂的系统工程。结合学院师生安全教育现状，基于互联网信息平台，以手机和电脑等移动终端为媒介，以文字、图片、视频动画等多媒体信息为载体的安全教育信息化课程建设，爱课程网站“必修课”和微信公众号“选修课”相辅相成，使实验室安全教育更加深入、效果更加明显，提升了管理水平和效率，具备较强的可操作性和开放性。因此高校实验室安全教育信息化势在必行。
　　参考文献
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