卓啟明，劉文禮，王衛(wèi)東，解維偉，黃根，李吉輝

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，北京 100083）

高校實(shí)驗(yàn)室是大學(xué)生科研實(shí)踐及科技創(chuàng)新的主要平臺(tái)，也是人才培養(yǎng)和能力提升的主要場(chǎng)所，具有人員集中且流動(dòng)性大、設(shè)備種類繁多、實(shí)驗(yàn)條件復(fù)雜及管理難度大的特點(diǎn)。近年來(lái)，受安全投入少及安全意識(shí)淡薄等多方面因素的綜合影響，實(shí)驗(yàn)室安全事故時(shí)有發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)[1]，2001—2020 年間高校實(shí)驗(yàn)室安全事故共造成了99 人次的傷亡，給社會(huì)帶來(lái)了不良影響，引發(fā)了社會(huì)的廣泛關(guān)注[2]。2019 年，教育部印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室安全工作的意見(jiàn)》，明確指出高校應(yīng)持續(xù)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室安全教育，將安全教育有關(guān)課程納入人才培養(yǎng)方案，規(guī)定進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的師生必須先進(jìn)行安全技能和操作規(guī)范培訓(xùn)，掌握實(shí)驗(yàn)室安全設(shè)備設(shè)施、防護(hù)用品的維護(hù)使用方法，未通過(guò)考核的人員不得進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）是以一所以理工為主、礦業(yè)與安全為特我的高等學(xué)府，安全教育始終是學(xué)校工作的重中之重。學(xué)校目前開(kāi)設(shè)有實(shí)驗(yàn)室安全教育課程，充分考慮到由于各專業(yè)研究方向不同、實(shí)驗(yàn)室工作側(cè)重點(diǎn)同樣存在的差異，因此在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室安全教育時(shí)具有針對(duì)性。學(xué)校依據(jù)專業(yè)間的差異設(shè)置實(shí)驗(yàn)室安全教育課程，各任課教師授課過(guò)程中除講解實(shí)驗(yàn)室安全共性問(wèn)題，還依據(jù)專業(yè)研究方向重點(diǎn)講解本專業(yè)需特別關(guān)注的實(shí)驗(yàn)室安全問(wèn)題，并取得良好的教育效果。

本文以中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）為例，介紹了實(shí)驗(yàn)室安全教育課程的主體內(nèi)容，剖析了教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，提出了適用于該課程的教學(xué)模式和教學(xué)方法，進(jìn)一步描述了學(xué)校為推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室安全教育課程體系開(kāi)展的系列工作。

一、實(shí)驗(yàn)室安全教育課程主體內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)室安全教育課程涉及多個(gè)學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容，知識(shí)體系較為復(fù)雜、信息量龐大，課程的開(kāi)設(shè)對(duì)于保障學(xué)生健康安全、培養(yǎng)學(xué)生基本科研素養(yǎng)及提升學(xué)生處理實(shí)際問(wèn)題的能力具有重要作用[3-5]。

（一）培養(yǎng)對(duì)象及目標(biāo)

實(shí)驗(yàn)室安全教育課程課程面向各專業(yè)具有實(shí)驗(yàn)室工作需求的學(xué)生，屬于必修課，共16 學(xué)時(shí)。課程于大一階段開(kāi)設(shè)，確保學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前系統(tǒng)學(xué)習(xí)了與實(shí)驗(yàn)室安全相關(guān)的理論知識(shí)及規(guī)范操作。課程旨在培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的安全觀，養(yǎng)成“以人為本、安全第一”的意識(shí)，并通過(guò)安全知識(shí)的學(xué)習(xí)及技能的訓(xùn)練，使學(xué)生全面掌握實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)，能正確防范、處理實(shí)驗(yàn)室安全事故，對(duì)保障師生健康安全、構(gòu)建平安校園起到積極作用。

（二）教學(xué)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)室安全教育課程從安全基礎(chǔ)知識(shí)入手，系統(tǒng)介紹可能危及學(xué)生健康安全的各類危險(xiǎn)源及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中正確的操作方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)和處理安全事故的能力，奠定實(shí)驗(yàn)室科研學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)室安全教育課程教學(xué)內(nèi)容共分為8 個(gè)模塊：（1）緒論；（2）安全科學(xué)的基本概念；（3）火災(zāi)、預(yù)防與處理；（4）危險(xiǎn)化學(xué)品安全防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)；（5）實(shí)驗(yàn)室安全用電基礎(chǔ)知識(shí)；（6）實(shí)驗(yàn)室設(shè)備操作及安全防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)；（7）實(shí)驗(yàn)室廢棄物的安全處理與管控；（8）個(gè)人安全防護(hù)及實(shí)驗(yàn)室規(guī)范。

通過(guò)在教學(xué)內(nèi)容中設(shè)置上述8 個(gè)模塊，可確保實(shí)驗(yàn)室安全教育相關(guān)知識(shí)體系較為完善，并涉及到實(shí)驗(yàn)室安全工作中需要注意的各重點(diǎn)環(huán)節(jié)。通過(guò)本課程中知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)，確保學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)具有良好的安全觀念，具備在實(shí)驗(yàn)室科研工作的自我保護(hù)能力和問(wèn)題解決能力。

（三）教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)室安全教育課程不僅需要學(xué)生提高安全意識(shí)，掌握相關(guān)理論知識(shí)，還應(yīng)使學(xué)生習(xí)得實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)范并具有應(yīng)對(duì)突發(fā)安全事故的處理能力[6-7]。此外，由于實(shí)驗(yàn)室安全工作涉及面廣，需要學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)繁多，教學(xué)難度偏大。因此，教學(xué)的關(guān)鍵在于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性及自主學(xué)習(xí)的能力，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重營(yíng)造開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過(guò)多種教學(xué)方法并用的形式激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，促使學(xué)生在一次次沉浸式體驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中掌握安全知識(shí)[8-9]。

1.案例沙盤推演教學(xué)法

實(shí)驗(yàn)室安全教育課程教學(xué)過(guò)程中涉及大量真實(shí)案例，某些案例極具代表性且得到了廣泛的報(bào)道，因此可以準(zhǔn)確獲取事故發(fā)生全過(guò)程各環(huán)節(jié)的詳細(xì)信息，為沙盤推演提供了必要條件。案例沙盤推演教學(xué)法屬于體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，是筆者常使用的一種教學(xué)方式。

教學(xué)過(guò)程如圖1 所示，在教學(xué)工作開(kāi)始階段首先向?qū)W生分發(fā)事故案例的詳細(xì)資料，帶領(lǐng)學(xué)生梳理事故發(fā)生前后各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵信息；隨后將學(xué)生分成不同小組并扮演不同角我，讓各組成員為自己的角我設(shè)計(jì)行為并分析各種行為可能引發(fā)的后果；最后組織評(píng)估各環(huán)節(jié)人員的處理方式，并帶領(lǐng)學(xué)生整理事故發(fā)生時(shí)各環(huán)節(jié)的邏輯關(guān)系，將核心知識(shí)點(diǎn)融入沙盤推演過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生掌握安全知識(shí)、操作規(guī)范及應(yīng)急處理技能。

圖1 案例沙盤推演法教學(xué)過(guò)程

舉例說(shuō)明，在實(shí)驗(yàn)室安全教育課程第四章“危險(xiǎn)化學(xué)品安全防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)”的學(xué)習(xí)過(guò)程中，以1984 年的印度博帕爾毒氣泄露事故為案例進(jìn)行了沙盤推演。課程開(kāi)始時(shí)首先向?qū)W生發(fā)放教師課前收集的事故案例資料，并介紹異氰酸甲酯劇毒、易揮發(fā)的性質(zhì)及遇水發(fā)生劇烈放熱反應(yīng)的機(jī)理。隨后將學(xué)生按本次事故的參與者進(jìn)行分組，分別為美國(guó)聯(lián)合碳化物公司高層、博帕爾農(nóng)藥廠廠長(zhǎng)、值班組長(zhǎng)、儲(chǔ)存罐檢修人員、儀表檢修人員、控制室操作人員和警報(bào)系統(tǒng)操作員等；安排各組成員討論與其工作內(nèi)容相關(guān)的各項(xiàng)職責(zé)、操作規(guī)范，并依據(jù)資料推演自己的各種行為可能引發(fā)的后果；最后綜合各組討論結(jié)果，帶領(lǐng)學(xué)生還原事故發(fā)生經(jīng)過(guò)，評(píng)估各環(huán)節(jié)處理措施對(duì)最終結(jié)果的影響，并講解危險(xiǎn)化學(xué)品防護(hù)的相關(guān)知識(shí)。

案例沙盤推演教學(xué)法從真實(shí)的案例出發(fā)，能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，且分組推演的方式具有一定的新穎性及趣味性，可讓學(xué)生將自己充分代入場(chǎng)景進(jìn)而還原事故真相，能引導(dǎo)學(xué)生設(shè)身處地地思考并提高自己的決策能力，且案例教學(xué)過(guò)程中可將課程知識(shí)自然融入推演過(guò)程，大大提升了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的接受程度。

2.虛擬仿真演練

實(shí)驗(yàn)室安全教育課程教學(xué)過(guò)程中除講授相關(guān)知識(shí)點(diǎn)外，還需鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力及應(yīng)對(duì)事故的處置能力，因此讓學(xué)生真切感受事故并參與其中是最深刻的教學(xué)方法。然而，由于真實(shí)發(fā)生的事故場(chǎng)景對(duì)人體健康及安全具有極大的危害性，且存在大量的不確定性因素，故斷然不能冒險(xiǎn)將學(xué)生置于其中。近年來(lái)，虛擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展為這一問(wèn)題提供了良好的解決思路[10-12]，且市面上出現(xiàn)了大量較為成熟的模擬軟件，可相對(duì)真實(shí)地還原實(shí)驗(yàn)室三維場(chǎng)景，為學(xué)生進(jìn)行虛擬仿真演練提供了良好的教學(xué)平臺(tái)。

通過(guò)在虛擬空間模擬實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)事故的方式，學(xué)生可進(jìn)行沉浸式體驗(yàn)，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，自主探索正確的處置方法，如圖2 所示。通過(guò)在虛擬環(huán)境中的一次次試錯(cuò)，學(xué)生可逐漸掌握正確的操作規(guī)范及處置方法，強(qiáng)化面對(duì)實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)時(shí)的動(dòng)手能力，并將各章節(jié)內(nèi)容融會(huì)貫通。舉例說(shuō)明，在實(shí)驗(yàn)室安全教育課程第三章“火災(zāi)、預(yù)防與處理”的學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師可在虛擬空間設(shè)置不同類型的火災(zāi)（固體物質(zhì)火災(zāi)、液體物質(zhì)火災(zāi)、氣體火災(zāi)、金屬火災(zāi)及帶電火災(zāi)）并讓學(xué)生進(jìn)行演練，通過(guò)在演練過(guò)程中設(shè)置滅火器種類、滅火器操作流程、風(fēng)向和噴射距離及噴射位置等關(guān)鍵信息的不同選項(xiàng)，可促使學(xué)生掌握滅火器的選取、操作規(guī)范和使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)等核心知識(shí)點(diǎn)，達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)對(duì)不同類型火災(zāi)的應(yīng)急處理能力及滅火器操作技能的效果。

圖2 虛擬仿真演練過(guò)程

虛擬仿真演練可將實(shí)驗(yàn)室安全事故直觀呈現(xiàn)在學(xué)生面前且避免事故風(fēng)險(xiǎn)，讓學(xué)生在相對(duì)接近真實(shí)的情景中掌握應(yīng)對(duì)事故的處置方法。虛擬仿真演練可在學(xué)生PC 端實(shí)現(xiàn)，能較好應(yīng)對(duì)臨時(shí)需要進(jìn)行線上教學(xué)的狀況。此外，虛擬仿真演練教學(xué)法能有效提升課堂的趣味性，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐過(guò)程中的安全性和積極性，促使學(xué)生更為牢固地掌握教學(xué)核心內(nèi)容。

3.課程思政自然融入教學(xué)內(nèi)容

課程思政是為了實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人的一種教育方式，通過(guò)將思政內(nèi)容與專業(yè)內(nèi)容互相融合，教師可在教學(xué)過(guò)程中將正確的價(jià)值觀傳遞給學(xué)生。課程思政的關(guān)鍵在于在潛移默化中促使學(xué)生接受正確的思想教育，而影響學(xué)生接受程度的關(guān)鍵在于思政內(nèi)容是否可以自然融入章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，若強(qiáng)制加入思政元素，反而有可能引起學(xué)生的逆反心理，效果往往適得其反。因此，教師在課程設(shè)計(jì)階段需結(jié)合章節(jié)內(nèi)容，謹(jǐn)慎篩選案例并提取案例中的正能量?jī)?nèi)核，確保思政元素可自然融入教學(xué)，從共情的角度出發(fā)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)思政內(nèi)容的認(rèn)同[13-15]。

舉例說(shuō)明，實(shí)驗(yàn)室安全教育課程第三章“火災(zāi)、預(yù)防與處理”的學(xué)習(xí)過(guò)程中，在通過(guò)“8·12 天津?yàn)I海新區(qū)爆炸事故”這一案例向?qū)W生介紹爆炸的特點(diǎn)、易燃易爆化學(xué)品危險(xiǎn)特性時(shí)，可在教學(xué)過(guò)程中自然引入在該事故中出警隊(duì)員全部英勇?tīng)奚南狸?duì)——天津港公安局消防支隊(duì)第五大隊(duì)。第五大隊(duì)全體隊(duì)員的英雄事跡值得歌頌，教學(xué)過(guò)程中通過(guò)向?qū)W生講述犧牲隊(duì)員的生平，使學(xué)生知道英雄和其年紀(jì)相仿，只是在危險(xiǎn)到來(lái)時(shí)沖在了最前方，增強(qiáng)學(xué)生的報(bào)國(guó)情懷。關(guān)于實(shí)驗(yàn)室安全教育課程第四章“危險(xiǎn)化學(xué)品安全防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)”，在講解易制毒化學(xué)品時(shí)，自然引入毒品對(duì)人體的危害及我國(guó)近代的屈辱史與毒品間的關(guān)系，并通過(guò)向?qū)W生推薦公安部禁毒記錄片《中華之劍》，展示緝毒干警不計(jì)生死與中外販毒勢(shì)力斗爭(zhēng)的精神，為保障人民生命安全做出的犧牲，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的家國(guó)情懷及法制意識(shí)。

課程思政是幫助學(xué)生形成正確的世界觀、價(jià)值觀及人生觀的有效途徑，需要注意的是，思政元素的融入貴精不貴多，案例的選取應(yīng)緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，教師需精心設(shè)計(jì)課程結(jié)構(gòu)，使得思政元素巧妙融入課程并弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀，潛移默化中幫助學(xué)生形成正確的認(rèn)知。

二、課下活動(dòng)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室安全教育體系建設(shè)

（一）事故案例交流會(huì)

為促使學(xué)生更深刻地理解事故發(fā)生的全過(guò)程并掌握應(yīng)急處理方法，實(shí)驗(yàn)室安全教育課程主體內(nèi)容結(jié)束后會(huì)組織學(xué)生開(kāi)展事故案例交流會(huì)，以鞏固課上所學(xué)的知識(shí)。事故案例交流會(huì)的優(yōu)勢(shì)在于能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性及自主學(xué)習(xí)的能力，會(huì)前將學(xué)生按教學(xué)章節(jié)進(jìn)行分組，并安排各小組搜尋與本章節(jié)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室事故案例，理清事故發(fā)生的全過(guò)程，結(jié)合章節(jié)內(nèi)容分析與事故相關(guān)的課程知識(shí)點(diǎn)。案例交流會(huì)開(kāi)始時(shí)由各組上臺(tái)展示搜集的案例，講述本案例涉及到的課程知識(shí)，同學(xué)在臺(tái)下針對(duì)本案例進(jìn)行提問(wèn)，共同分析事故發(fā)生的全過(guò)程、預(yù)防措施及應(yīng)急處理方案。案例交流結(jié)束后，由老師針對(duì)各組案例進(jìn)行總結(jié)，并帶領(lǐng)學(xué)生梳理各章節(jié)知識(shí)。

案例交流會(huì)給予了學(xué)生自我展示的機(jī)會(huì)，可激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，在案例搜尋過(guò)程中有效增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全教育重要性的理解和認(rèn)知，并對(duì)課程知識(shí)體系有了更為深刻的感悟，進(jìn)而鞏固了教學(xué)成果。此外，通過(guò)典型案例的引入，老師可借此機(jī)會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生梳理出各章節(jié)的邏輯思路，對(duì)學(xué)生知識(shí)體系的形成具有較好的促進(jìn)作用。

（二）“實(shí)驗(yàn)室安全文化月”活動(dòng)

實(shí)驗(yàn)室安全教育過(guò)程中宜通過(guò)多手段并用的方式。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）十分重視實(shí)驗(yàn)室安全文化的建立，通過(guò)每年定期舉行“實(shí)驗(yàn)室安全文化月”活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的安全觀，活動(dòng)期間會(huì)舉辦專題講座、技能培訓(xùn)、應(yīng)急演練和安全文化嘉年華等一系列活動(dòng)。

在舉辦“實(shí)驗(yàn)室安全文化月”活動(dòng)時(shí)教師組織學(xué)生積極參與，將課堂上的知識(shí)應(yīng)用于活動(dòng)項(xiàng)目。如在安全文化嘉年華活動(dòng)中設(shè)置知識(shí)競(jìng)答及安全闖關(guān)環(huán)節(jié)，通過(guò)頒發(fā)證書及獎(jiǎng)品等激勵(lì)措施吸引學(xué)生參與活動(dòng)并將習(xí)得知識(shí)應(yīng)用于活動(dòng)。此外，應(yīng)急演練活動(dòng)能真實(shí)模擬實(shí)驗(yàn)室安全事故，讓學(xué)生身臨其境感受事故發(fā)生的過(guò)程并學(xué)會(huì)處置方法；并模擬突發(fā)濃硫酸傾倒事故，組織學(xué)生觀摩現(xiàn)場(chǎng)處置方法，學(xué)習(xí)個(gè)人防護(hù)措施，將實(shí)驗(yàn)室安全教育課程第四章“危險(xiǎn)化學(xué)品安全防護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)”和第八章“個(gè)人安全防護(hù)及實(shí)驗(yàn)室規(guī)范”的知識(shí)融入應(yīng)急演練過(guò)程?！皩?shí)驗(yàn)室安全文化月”活動(dòng)使得學(xué)生在輕松的環(huán)境中學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)，提升應(yīng)急操作技能。

三、結(jié)束語(yǔ)

高校實(shí)驗(yàn)室是風(fēng)險(xiǎn)及隱患較高的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，近年來(lái)偶有發(fā)生的安全事故一次次敲響了警鐘。實(shí)驗(yàn)室安全教育事關(guān)師生的安全健康，在我國(guó)社會(huì)飛速發(fā)展的今天更應(yīng)給予足夠的重視。實(shí)驗(yàn)室安全教育過(guò)程中應(yīng)充分考慮學(xué)生的興趣點(diǎn)，多種教學(xué)方法并用以提升教學(xué)質(zhì)量。案例沙盤推演教學(xué)法及虛擬仿真演練有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，課程思政元素應(yīng)緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容并自然融入課程，事故案例交流會(huì)促使學(xué)生對(duì)課程知識(shí)有更深刻的認(rèn)識(shí)并鞏固學(xué)習(xí)成果。此外，“實(shí)驗(yàn)室安全文化月”使得學(xué)生將習(xí)得知識(shí)用于活動(dòng)，進(jìn)而保障高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)室安全教學(xué)成果。