“新工科”背景下高校實驗室安全教育改革與實踐探索

陳浪城, 杜青平, 邱偉青， 嚴賢妹

(1. 廣東工業(yè)大學 實驗室與設備管理處, 廣東 廣州 510006； 2. 廣東工業(yè)大學 環(huán)境科學與工程學院, 廣東 廣州 510006； 3. 廣東工業(yè)大學 材料與能源學院, 廣東 廣州 510006)

“新工科”建設為高等工程教育的改革探索提供了一個全新視角和“中國方案”。面對新一輪全球科技革命創(chuàng)造的新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài),瞄準《中國制造2025》前瞻性戰(zhàn)略布局,中國工程教育既面臨構(gòu)建工科人才培養(yǎng)新體系、新結(jié)構(gòu)、新模式、新機制的要求,又面臨推出工科人才培養(yǎng)新理念、新標準、新質(zhì)量的挑戰(zhàn)[1-3]?！靶鹿た啤苯ㄔO對實驗室安全提出了新的要求,學科交叉融合要求進一步提升實驗室資源的開放性及儀器設備的共享性,出現(xiàn)更多的跨學科交叉領(lǐng)域和新的實驗室,進入實驗室的人員呈現(xiàn)數(shù)量多、流動性大、成分復雜、知識層次不齊等特點,因此實驗室安全教育的重心也要圍繞“新工科”建設對人才培養(yǎng)的要求做相應調(diào)整。

1 高校實驗室安全教育存在的問題

目前,高校實驗室的使用,存在不同程度的重教學科研、輕安全的思想,沒有真正認識到實驗室安全工作對學?？茖W發(fā)展,建設幸福校園的重要意義[4],高校實驗室安全教育普遍缺失,學生沒有掌握良好的安全理念和安全技能,實驗人員的職業(yè)健康防護沒有得到足夠重視,存在不少問題[5-7],主要如下：

(1) 教育內(nèi)容系統(tǒng)性不強。一些學校沒有將實驗室安全教育納入到學校的教學體系,沒有開展實驗室安全教育課程或沒有形成完整的課程體系[8]。根據(jù)對廣東省各高校實驗室安全教育情況調(diào)研了解,大部分本科院校的實驗室安全教育僅停留在學校層面的通識安全教育上面,各學院、實驗室針對本學科的安全教育培訓偏少,導致安全教育的層次不夠深入。另外,教育的方式以開展活動或事故推動的“零星教育”為主,師生接受的安全教育是單次性、短暫性的,缺少系統(tǒng)的考核機制。

(2) 教育內(nèi)容和手段單一。有些學校以消防培訓、演練代替實驗室安全教育,面向各學科的實驗室安全實操、應急演練偏少。事實上,消防安全只是實驗室安全的一部分,“實驗室技術(shù)安全”類的培訓教育才是重點。實驗室安全教育手段單一,主要還是以講座、考試為主,缺少形式多樣、幽默活潑、師生喜愛的“接地氣”教育方式,導致學生接受教育的積極性受限制。

(3) 教育隊伍專業(yè)性不強。很多學校沒有成立安全技術(shù)專家隊伍,各學院也缺少專業(yè)的“安全員”,具體承擔課程的教師以及實驗室管理人員也沒有接受過專業(yè)化、系統(tǒng)化的實驗室安全知識培訓,缺少從實驗室“通識安全”到實驗室“技術(shù)安全”的專業(yè)化教育隊伍,導致教育的效果受影響。

(4) 教育模式不突出。目前的安全教育都是“強制性”“準入性”“整改性”比較多,以教師為中心的強制性教育為主,學生沒有主動參與進來。另外,安全教育強調(diào)對儀器設備的操作規(guī)程、安全物品的配置使用、實驗室環(huán)境等“物”和“環(huán)境”的關(guān)注,忽略“人”作為實驗活動的主體,以及人與物和環(huán)境之間的關(guān)系。學生接受安全教育的主動性不高,對安全教育的關(guān)注度不夠,安全教育的影響力不強。

2 實驗室安全教育的關(guān)鍵點和著力點

廣東工業(yè)大學是一所以工為主、工理經(jīng)管文法藝結(jié)合的、多科性協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬重點大學,全日制在校學生約4.4萬人,實驗室面積約20萬m2,教學科研儀器設備總值超10億元,擁有國家工程中心、教育部重點實驗室以及多個省級重點實驗室。學校每年開展全校性實驗室安全通識教育,開展實驗室安全知識考試等,實驗室安全教育受益面廣、覆蓋率高。

2.1 構(gòu)建“以人為本”的實驗室安全文化

人的因素包括安全意識、精神狀態(tài)、情緒、習慣、行為準則等,人為因素往往是事故發(fā)生的主要原因[9],按照“以人為本,生命至上”的理念,將人的安全教育放在第一位,實驗室安全培訓做到常規(guī)化、層次化、系統(tǒng)化。學校層面主要針對實驗室安全規(guī)章制度、政策以及通用的實驗室安全知識培訓,從新生入學、新員工入職開始上好“實驗室安全第一課”。同時加強硬件設施建設以及應急物品配置,如安全防護及應急設備,包括通風櫥柜、緊急噴淋、洗眼器、防護衣、防護眼鏡、防護面罩、手套、急救箱等,以及消防設施及裝置,如滅火器、消防報警裝置、應急照明及快速疏散圖等。還有實驗室家具的選擇,包括普通操作臺、便攜式推車、桌椅等,依據(jù)“工效學”原理,在滿足安全及使用功能的同時提供方便、舒適、靈活的使用條件,最大限度減少危害,保護實驗室人員的健康與安全,同時提高使用者的工作效率。與此同時,盡可能優(yōu)化實驗室空間,強化設計。實驗室設計布局遵循“綠色化”“模塊化”設計理念,將各個較為獨立的功能區(qū)設計成標準單元,再將各個不同的功能區(qū)進行拼裝。模塊化分區(qū)設計理念包括將實驗室工作區(qū)和人員辦公區(qū)相對分離,改變“前店后廠”的設計模式。同時對實驗室的選址、風向選擇、通風狀況、安全通道、安全標志等嚴格控制,不留隱藏。

2.2 提倡學生自主管理

安全教育模式突出以“學生為主體、教師為主導”,提倡學生“自主管理”。例如學校成立了實驗室安全教育的三支學生隊伍,包括成立學生安全協(xié)會、學生安全督查員及學生安全聯(lián)絡員,工作內(nèi)容各有側(cè)重。校園學生安全協(xié)會負責全校層面的安全教育宣傳,舉辦形式多樣的安全活動,開展安全知識競賽。例如在2015年舉辦的廣州大學城高校實驗室安全知識邀請賽中,來自華南師范大學、廣州中醫(yī)藥大學、廣州大學、廣東藥學院、廣州醫(yī)科大學、廣東工業(yè)大學等高校約200人參加了現(xiàn)場競賽,加強了廣州大學城各高校實驗室安全交流,推進大學城高校實驗室資源共享,有效推廣了學校實驗室安全文化。學生安全督導員負責定期巡查實驗室,起到學生內(nèi)部監(jiān)督警示作用。學生安全聯(lián)絡員負責以點帶面宣傳實驗室安全,每個班級設置1～2名,影響帶動周邊的人關(guān)注實驗室安全,效果非常明顯。

2.3 突出實踐育人

通過舉辦以實驗室安全管理為主題的系列活動,將實驗室安全教育納入到學校大德育教育工程。自2013年以來,學校連續(xù)5年成功舉辦“實驗室安全文化月”活動,開展實驗室安全技能競賽,每年參與活動人數(shù)超過1萬人次,受益面廣。讓全校師生全程參與,使廣大師生掌握實驗室安全知識與應急處理能力,培養(yǎng)學生規(guī)范、科學、安全實驗的素養(yǎng),提升學生的安全技能,最終形成實驗室安全共識,形成統(tǒng)一的安全價值觀,達到建設“平安校園”的目標。

3 實驗室安全教育改革路徑

我校實驗室具有多學科、多品種、類型復雜等特點,特別是在“新工科”以及高水平大學建設推動下,出現(xiàn)了一大批高水平實驗室以及大型精密儀器設備,跨學科、交叉學科實驗室的發(fā)展對實驗室安全教育提出了全新的要求。改革路徑要從教育體系、教育內(nèi)容、師資隊伍和教育模式上入手。

3.1 教育體系層次化

實驗室安全教育要以實驗室安全文化建設為抓手,將安全教育納入到高校人才培養(yǎng)的大體系,貫穿于人才培養(yǎng)全過程,強調(diào)安全素質(zhì)的形成是人才培養(yǎng)過程中不可或缺的重要組成部分[10]。安全教育分為三個層次：通識教育、準入教育、專項教育。通識教育主要是校級主管部門的實驗室安全知識宣傳、專題培訓,開設全校性實驗室安全公選課程等,重點在于培養(yǎng)全校師生的實驗室安全意識；準入教育是各二級學院、各實驗室有針對性的安全教育,針對進入本學院實驗室的師生進行的強制性安全教育,包括實驗室安全測試、簽訂實驗室安全責任書及安全承諾書、儀器設備使用規(guī)程培訓、實驗室化學藥品使用培訓等,主要培養(yǎng)師生的安全習慣；專項教育是針對特定的實驗室開展的技能培訓,包括實驗室應急演練、個體防護與職業(yè)健康培訓、實驗室安全技能競賽等,重點在于提升師生的安全技能。三個層次各有側(cè)重,又緊密關(guān)聯(lián),使得安全教育更加系統(tǒng)化。

3.2 教育內(nèi)容模塊化

根據(jù)不同學科、專業(yè),給學生“量身定做”教育內(nèi)容,提供模塊化、個性化的實驗室安全教育,實驗室安全教育的課程體系如表1,在大學一年級針對通識類教育為主,培養(yǎng)感性的安全意識,大學二年級針對準入類教育為主,培養(yǎng)良好的安全習慣,大學三四年級以專項教育為主,培養(yǎng)掌握基本的安全技能,最終目的是畢業(yè)后能成為合格的“安全員”,能讓安全理念成為每個學生一生的財富,陪伴其終生[11]。

表1 實驗室安全教育課程體系

3.3 教育隊伍專業(yè)化

教育隊伍要分不同層次和類型,既有校級安全專家,也有專業(yè)和實驗室負責人,同時還有“學生安全員”。校級安全專家的職責包括提供實驗室安全戰(zhàn)略決策、安全事故調(diào)查與分析、安全規(guī)章制度審核以及安全培訓和講座；各專業(yè)負責人、實驗室負責人要根據(jù)學科專業(yè)特點和具體開展的實驗項目做好個性化的安全培訓。與此同時,建設一支專業(yè)的學生隊伍全程參與實驗室安全教育。廣東工業(yè)大學成立了學生“校園安全協(xié)會”,培養(yǎng)一批懂實驗室通識安全的“學生安全員”,通過他們言傳身教,影響帶動身邊的人關(guān)注實驗室安全。

3.4 教育模式一體化

首先,教育培訓要與實戰(zhàn)演練相結(jié)合,安全實戰(zhàn)演練是一種理論聯(lián)系實際的教學模式,相比傳統(tǒng)的說教方式,更有利于增強師生參與的熱情和成就感,提高安全教育活動的效果。實戰(zhàn)演練不能僅僅停留在“滅火”等消防演練上,更多的要結(jié)合學科專業(yè)實際,開展各實驗室的專業(yè)演練。例如,針對化學類實驗室開展“濃硫酸泄漏演練”、針對生物類實驗室開展“生物標本溢灑演練”等,訓練師生應急處置以及自防自救與逃生技能,還要教會師生正確使用個體安全防護用品。另外,安全教育的教學方式要多樣化,更多地采用安全知識競賽、微視頻制作、海報設計、標語征集、游戲問答等方式與學生互動,要以能夠調(diào)動起學生參與的積極性為出發(fā)點來確定該課程的教學方式。除此之外,還可以通過開展虛擬實驗項目等方式“虛實結(jié)合”,虛擬實驗的使用可以達到“一對一”交互式教學的效果,可以幫助學生加深理論學習、熟悉實驗過程,減少操作失誤帶來的安全問題[12-14]。

4 結(jié)語

實驗室安全事故告訴我們,人為因素往往是事故發(fā)生的主要原因,因此安全教育是實驗室安全管理的核心。要抓好實驗室安全教育,將安全教育納入到學校全員教育、全過程、全方位教育的體系中。結(jié)合“新工科”建設,實驗室安全教育要在教育體系、內(nèi)容、模式和隊伍建設上下功夫。