劉浴輝,黃緒橋,周 森,金 萍
(中國地質大學 材料與化學學院,湖北 武漢 430078)
化學實驗安全一直是高校安全工作中的重中之重[1-4],因為在化學實驗過程中往往涉及易燃、易爆或毒害性試劑,對實驗操作要求極其嚴格。只要一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,即可引發(fā)安全事故[5]。如果多個環(huán)節(jié)失控,則會引發(fā)重大安全事故。
2018 年12 月發(fā)生于北京某大學化學實驗室的爆炸,直接導致3 名學生的死亡[6]。在讓人扼腕嘆息的同時,也再一次敲響了化學實驗安全的警鐘。后期事故調查報告認定,該起事故是一起人為責任事故。實際上,安全事故大數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示[5]:任何一起重大的安全事故背后,一定存在29 個輕度安全事故和300 個潛在安全隱患,而這些潛在安全隱患又均與人為因素密切相關。消除人為安全隱患,是保證高?;瘜W實驗安全的一個重要前提。而化學實驗安全培訓,無疑是有效規(guī)避人為安全隱患的重要手段之一。國內各高校針對化學實驗安全培訓,開展了多種形式的探索和嘗試[7-13]。但大多仍以理論培訓為主,實操培訓所占比重偏低。對于化學實驗而言,其安全的落腳點是人的規(guī)范化操作。而操作的規(guī)范化,又必須通過實操培訓才可能實現(xiàn)。理論培訓的確有助于提高實驗者的安全意識,但對安全操作習慣的培養(yǎng)作用有限。即實操培訓對于保證化學實驗安全而言,具有不可替代性。通過實操安全培訓,可更有效地達到規(guī)避人為風險,實現(xiàn)從源頭上保障化學實驗安全的目的。本文結合實際,對高?;瘜W實驗實操安全培訓中存在的問題進行了分析,同時就如何進一步深化實操培訓提出了可行性建議。
作為高校實驗室準入制度的重要組成部分[14-16],高?;瘜W實驗理論安全培訓針對每一位即將涉及化學實驗的學生,其受眾面廣,而且具有強制性,所以在諸多高校,理論安全培訓課程已成為學生的必修課,具有固定的學時數(shù)和固定的授課教師,并采用標準化試題庫對學生進行考核。只有通過考核的學生才能獲得實驗室準入證。如學生未通過考核,則必須重修直至通過,否則就不具備進入實驗室的資格。由于是課堂授課,授課教師與學生之間存在互動,可及時獲得學生的反饋,同時考核結果,亦可直接反映學生受訓效果。而這些反饋,又有助于對課件形式和內容進行改進和更新,以期在學生中獲得更好成效。
但由于化學實驗的特殊性,常規(guī)理論安全培訓不足以規(guī)避人為安全隱患,必須通過實操培訓才能達到培養(yǎng)學生規(guī)范化操作的目的。所以各高校在積極探索有效的實操安全培訓方式[17-19]。通常高校的實操培訓常常體現(xiàn)為演示、演習或演練,如人身傷害應對的演示、化學試劑泄漏應對演習,或消防安全演練等。這些實物,實景演習對受訓人的視覺具有極強的沖擊性。不但讓受訓學生能更直觀地感受到危險的存在,而且能更深切地體會到在面對壓力時需在短時間內做出正確決定的重要性。這樣的演習,無疑可在受訓人的腦中留下深刻的印象,這是理論培訓所無法比擬的。但高校的演練或演習,無論是在時間、地點、內容或是培訓對象方面,均具有一定的不確定性。因此,相較于理論安全培訓而言,高校的實操安全培訓大多存在普及面窄、培訓內容相對單一、演示比重大、缺乏延續(xù)性以及反饋收集困難等問題。
高校實操安全培訓之所以存在以上問題,是由多方面的因素所造成的。一方面是因為對實操安全培訓的重視度不夠,認為理論安全培訓即可達到預期安全培訓效果;另一方面是因為實操培訓的要求更高。因是實物、實景培訓,所以其對配套安全防護設施、用品及場地均有特定要求。例如,化學實驗室消防安全演習,就必須在實驗室中進行,這樣學生才能熟悉消防逃生路線;此外,實驗室須配備相應的滅火器、滅火毯、消防呼吸面罩等消防用品,并讓每一位學生熟悉每件消防用品的正確使用方法。而要舉行滅火演習的話,就必須保證在安全可控的前提下才能進行,因此場地就必須開闊,而且必須保證周圍不存在易燃易爆物品。如舉行毒害化學品泄漏演習,地點亦必須在實驗室,而且實驗室內須配備緊急淋浴裝置;同時還須配備全套人身防護用品,如防護服、防毒面罩、防護靴、防護手套等;此外還必須配備相關檢測儀器及相應的緊急處理物品,如吸液棉、降解試劑、密封袋等,而且每一次演習的持續(xù)時間都相對較長。
正是這些特定的要求,使得實操安全培訓成本和難度均比理論培訓要高出很多。如要定期開展類似培訓,需要持續(xù)性投入。由于場地的限制,不可能容納過多的受訓者,因此導致普及面相對較窄。又因為演習的準備工作相對復雜,因此往往一次只能針對某一主題,導致其內容相對單一。由于成本、場地和受訓時長等多重因素的影響,導致要保證其延續(xù)性就存在較大難度。如要做到每位受訓者均能有嘗試的機會,則只能采取循環(huán)培訓,這無疑又會進一步增加時間和人力的成本。這也是常規(guī)演習中多采用演示,無法保證每位受訓學生均能進行體驗的一個重要原因。由于受訓學生體驗的缺乏,就難以產生互動,也就難以獲得預期的反饋信息。
針對高校化學實驗的實操安全培訓中存在的問題,建議從以下幾個方面進行改善。
(1)針對普及面窄的問題,建議固定培訓對象。比如可將培訓對象定位為所有化學專業(yè)的新生。這樣既具針對性,又不至過泛。對于絕大多數(shù)新生而言,化學實驗安全基本是個盲點。即使學生了解化學實驗相關安全知識,大多也都停留在理論階段。而化學專業(yè)的學生將來是進入化學實驗室參與實驗的主體,學生的實驗操作直接關系到實驗室環(huán)境安全及人身安全,應該是實操安全培訓的重點對象。
(2)針對培訓內容相對單一的問題,建議可設置基礎培訓內容。因為要考慮培訓時長,其內容設置不宜過多,否則整個周期會過長,但培訓內容需具有一定的綜合性和實用性。因此,其至少應覆蓋常規(guī)基礎安全實操內容,如應包含:① 化學實驗安全防護常識的應用,包括熟悉實驗室安全設施分布及消防緊急逃生路線、安全防護設施熟練使用、正確選擇安全防護用品并形成佩戴習慣等;② 化學實驗的基礎安全操作,包括毒害化學試劑的區(qū)分、固體或液體試劑的安全取用、溶液配制的規(guī)范化流程、常見實驗室器皿的正確使用、搭建反應裝置的安全性檢查、廢棄物的正確收集及處理等;③ 常規(guī)化學實驗儀器的安全操作,包括了解電熱板、烘箱、循環(huán)真空水泵、馬弗爐、制冰機、電動攪拌器、高速離心機等常規(guī)實驗教學儀器的潛在安全隱患,以及儀器操作中應注意的安全事項;④ 意外事故的緊急應對,包括熟悉急救箱位置及物品、洗眼器和緊急噴淋裝置的正確使用、固體或液體試劑潑灑的正確處理、玻璃器皿或銳器傷害的應對、燙傷及觸電的緊急應對等。對于其他更為專業(yè)的實操培訓,建議可通過小規(guī)模的針對性培訓來實現(xiàn)。
(3)針對演示比重大的問題,建議可匹配學時數(shù)。利用循環(huán)培訓或利用多個實驗室同時進行的方式進行改進,同時要保證實驗室具備配套的安全設施和人身防護用具??傉n時建議設計為16 學時,每次受訓時長4 學時,這樣每次培訓的時間不至于過長,同時又能保證每一次圍繞某幾個主題展開。通常高校實驗室按30 人的標準班進行設計,通過多班循環(huán),或同一時間同時開展多班培訓,可以充分保障每位學生均有動手操作的機會。保證每位學生能夠動手操作或體驗,是與理論安全培訓的一個主要區(qū)別,也是實操安全培訓的一個基本落腳點。否則就難以保證實操培訓的效果,也就無法達到實操培訓的目的。
(4)針對缺乏延續(xù)性和反饋收集困難的問題,建議可引入實操培訓過程中的互動。即通過引入互動環(huán)節(jié)刺激學生的反饋,將單向輸出轉變?yōu)殡p向交互過程。通過互動,即可及時了解來自學生的反饋,促進培訓內容和形式的不斷改進,以保持培訓的活力和生命力,這也是其得以延續(xù)的驅動力。實操培訓中的互動可體現(xiàn)為多種形式,可以是教師和學生之間的互動,也可以是學生與學生之間的互動。而為學生提供試錯的機會,往往能收到良好的效果。在這個過程中,不但可獲悉學生在操作中可能會犯哪些常見錯誤,而且可與學生一起共同分析出現(xiàn)這些操作失誤的原因,以及如果不加以糾正可能會導致哪些嚴重后果等。在此基礎之上,再對學生的操作逐一進行糾正,這將在學生的腦海中留下極為深刻的印象,有助于學生規(guī)范化操作。當然,鼓勵學生試錯的一個重要前提,是全程安全可控,如用無毒害試劑替代毒害性試劑、用塑料制品代替玻璃器皿等。良好的收效和暢通的反饋,也是實操培訓得以延續(xù)的一個重要保障。
通過化學實驗實操安全培訓的試點和推廣,可將實操安全培訓落實到每位受訓學生,從而真正體現(xiàn)出實操安全培訓的特色和優(yōu)勢,并有望在以下幾個方面取得成效:
(1)深化認知。學生通過實地、實景的實踐所獲得的安全防護體驗,將數(shù)倍于間接的理論安全知識的記憶?,F(xiàn)場案例的分析和糾正,無疑起到了不斷加深學生安全認知、內化安全意識的作用。這種安全認知的深化,將促使學生養(yǎng)成在實驗開展之前熟悉實驗流程,在實驗過程之中全程佩戴安全防護用具并隨時觀察周圍環(huán)境,在實驗結束之后確保水、電、氣關閉等基本安全習慣。
(2)強化實踐?;瘜W實驗的規(guī)范化操作是實操培訓的重點。在安全可控的前提下,讓缺乏安全防護經驗的學生,直接動手操作,感受無所適從、手足無措的壓力,全面刷新安全理念。學生在錯誤分析、行為糾正、再嘗試、再分析和再糾正的反復強化過程中,達到強化自身實踐能力的目的。這個不斷反復刺激的過程,不但有利于在學生大腦中形成深刻的規(guī)范化操作印象,而且可促使學生內化規(guī)范操作程序,最終使學生養(yǎng)成規(guī)范化操作的習慣,從而實現(xiàn)規(guī)范化操作貫穿化學實驗過程的目的。
(3)有效應對。實操培訓中的意外事故緊急應對培訓,其目的在于訓練學生能在短時間內對事故的性質進行正確預判,并做出迅速且正確的應對,將實驗事故所造成的損失或傷害降至最低。這種緊急應對的培訓,可有效避免學生因意外事故而產生不必要的慌亂、繼而引發(fā)二次事故導致更為嚴重的后果。同時,可讓學生能沉著冷靜地利用實驗室的安全設施和安全防護用具,達到保護自身和實驗室公共財物的目的。
(4)時效持久。實操安全培訓不同于不定期舉辦的安全演習,其具有相對固定的培訓內容、培訓對象和學時數(shù),因而具有可持續(xù)性,亦更為長效。實操培訓的實時反饋機制有利于對實操安全培訓內容和培訓形式的不斷改進,使得該項培訓充滿活力,以保證其時效持久。高?;瘜W實驗實操安全培訓,作為理論安全培訓的重要補充,必將成為高?;瘜W實驗室準入制度的重要組成部分。