基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)學(xué)本科新生化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全教育探索

李柄諭　牛奔　李發(fā)勝

摘 要：本研究以醫(yī)學(xué)院校新入學(xué)的本科生為主體，利用互聯(lián)網(wǎng)科技手段和應(yīng)用，在方法、內(nèi)容等方面進(jìn)行了安全教育的探索。實(shí)踐表明，該教育模式提升了學(xué)生的安全意識(shí)和素養(yǎng)，增加了學(xué)生的安全知識(shí)儲(chǔ)備，提高了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)安全問(wèn)題的解決能力。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全；安全教育；虛擬仿真教學(xué)；教學(xué)改革

高校實(shí)驗(yàn)室是實(shí)施教學(xué)與科研的重要場(chǎng)所?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室因涉及到的有毒有害化學(xué)試劑及特種設(shè)備數(shù)量和種類較多，常會(huì)發(fā)生一些難以預(yù)測(cè)、危害較大的事故。因此，加強(qiáng)安全教育，保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全進(jìn)行是一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。對(duì)于醫(yī)學(xué)院校大一新生而言，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是他們第一次真正接觸實(shí)驗(yàn)室，第一次將課本知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。這期間，學(xué)生只有養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)習(xí)慣，才能有效減少甚至避免安全事故的發(fā)生。2021年12月，教育部辦公廳印發(fā)《關(guān)于開(kāi)展加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室安全專項(xiàng)行動(dòng)的通知》，明確指出要強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室安全教育體系建設(shè)，把實(shí)驗(yàn)室安全教育納入學(xué)生的培養(yǎng)環(huán)節(jié)中。大連醫(yī)科大學(xué)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)院在培養(yǎng)大一醫(yī)學(xué)新生時(shí)，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全教育放在首位，采用以學(xué)生為中心的教育模式，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)自主訓(xùn)練、“雨課堂”或線下課堂教師講解，以及實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入考核等方式，探索出適合醫(yī)學(xué)本科新生的安全教育課程體系，并在近年的教學(xué)實(shí)踐中收到了良好效果。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全教育的必要性

許多開(kāi)設(shè)化學(xué)專業(yè)的高校，在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)時(shí)會(huì)專門(mén)講授實(shí)驗(yàn)室安全教育，以保證學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前系統(tǒng)地學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)、實(shí)驗(yàn)室管理制度、儀器試劑使用規(guī)范以及安全事故處理方法等內(nèi)容。然而在醫(yī)學(xué)院校，由于化學(xué)學(xué)科課時(shí)較少，學(xué)校很少為本科生開(kāi)設(shè)專門(mén)的實(shí)驗(yàn)室安全教育課程，多是在教學(xué)過(guò)程中加入簡(jiǎn)短的安全教育，講解一些實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)。這種教學(xué)模式往往導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法系統(tǒng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室安全常識(shí)，更沒(méi)有學(xué)到應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)的處理措施。尤其是對(duì)于新入學(xué)的本科生而言，他們很少主動(dòng)了解實(shí)驗(yàn)室安全事故類的資訊，對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全問(wèn)題可能引發(fā)的嚴(yán)重后果沒(méi)有足夠的警惕，進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室后經(jīng)常會(huì)進(jìn)行一些違規(guī)操作，埋藏著巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的本科新生進(jìn)行系統(tǒng)的安全教育，培養(yǎng)他們的安全意識(shí)，進(jìn)而形成規(guī)范的安全操作習(xí)慣，對(duì)其以后的學(xué)習(xí)、科研和工作都有重要意義。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全教育過(guò)程

化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全教育的內(nèi)容相對(duì)固定，遵循科學(xué)常識(shí)和規(guī)范，但形式可以在原有基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，以提升教育實(shí)效，特別是與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的教育形式，深受學(xué)生歡迎。以課題組所在的大連醫(yī)科大學(xué)為例，為加強(qiáng)對(duì)大一新生的安全教育，學(xué)校將實(shí)驗(yàn)室安全教育納入教學(xué)體系，在面向全校醫(yī)學(xué)生開(kāi)設(shè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，將第一次實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容安排為“實(shí)驗(yàn)室安全教育”。此外，為了提升教學(xué)效果，學(xué)校采用線上線下混合模式實(shí)施教學(xué)，即教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（雨課堂）為學(xué)生提供預(yù)習(xí)資料，學(xué)生利用虛擬仿真平臺(tái)MLabs移動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)結(jié)合線下實(shí)驗(yàn)操作、答疑和討論的實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程，使學(xué)生掌握安全知識(shí)，了解實(shí)驗(yàn)安全教育的重要性，樹(shù)立實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)，最終養(yǎng)成安全實(shí)驗(yàn)、規(guī)范實(shí)驗(yàn)的良好習(xí)慣。

“雨課堂”主要用于教師課前發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)、課堂點(diǎn)名、PPT授課，以及與學(xué)生實(shí)時(shí)互動(dòng)等。MLabs虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)分為兩部分，一部分是MLabs軟件，另一部分是與MLabs相關(guān)聯(lián)的Moolsnet公眾號(hào)。MLabs軟件中包含大量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源，是學(xué)生進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)練習(xí)的主要工具；Moolsnet公眾號(hào)可以讓教師隨時(shí)查看學(xué)生虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的完成情況，同時(shí)也包含了一些可用于檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的測(cè)試游戲。不論是“雨課堂”授課平臺(tái)，還是MLabs仿真教學(xué)軟件，都是較為成熟的技術(shù)，可以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開(kāi)展。

（一）利用“雨課堂”進(jìn)行預(yù)習(xí)

教師在課前使用MLabs軟件進(jìn)行練習(xí)，了解仿真安全實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容，并根據(jù)軟件提供的虛擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)合線下實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行備課，準(zhǔn)備教學(xué)所需的PPT。同時(shí)，教師會(huì)提前通過(guò)“雨課堂”將相關(guān)預(yù)習(xí)資料發(fā)放給學(xué)生用于課前預(yù)習(xí)，借助“雨課堂”的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

（二）使用仿真教學(xué)軟件進(jìn)行練習(xí)

MLabs軟件為學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)室基本安全知識(shí)、化學(xué)品取用、突發(fā)及應(yīng)急事件處理、氣瓶的使用，以及危險(xiǎn)廢棄物處置五大模塊的內(nèi)容。每個(gè)模塊包含多種實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景，通過(guò)動(dòng)畫(huà)形式演示并講解實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)物品及其使用、實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)危險(xiǎn)等內(nèi)容。授課教師對(duì)軟件涉及的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行初步講解。學(xué)生通過(guò)自主操作，對(duì)教師講解的內(nèi)容進(jìn)一步地掌握與學(xué)習(xí)。軟件提供練習(xí)和考試兩種學(xué)習(xí)模式，供學(xué)生自主選擇。學(xué)生在練習(xí)模式下學(xué)習(xí)時(shí)，軟件可以提供相關(guān)指導(dǎo)與語(yǔ)音提示，學(xué)生掌握所有內(nèi)容后，可以進(jìn)入考試模式?？荚嚹Ｊ絻?nèi)容與練習(xí)模式內(nèi)容相同，但沒(méi)有任何提示，學(xué)生需根據(jù)自身掌握的知識(shí)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容考試。通過(guò)體驗(yàn)考試模式，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自己的不足，同時(shí)教師也可以通過(guò)學(xué)生的考試分?jǐn)?shù)了解他們對(duì)于安全知識(shí)的掌握情況。學(xué)生自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，如果遇到難以理解的問(wèn)題，可隨時(shí)與授課教師溝通，教師及時(shí)對(duì)其進(jìn)行講解與指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生完成全部學(xué)習(xí)及測(cè)試后，即可在個(gè)人中心獲得虛擬實(shí)驗(yàn)安全準(zhǔn)入的合格證書(shū)。

（三）通過(guò)“闖關(guān)”獲得實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入資格

Moolsnet公眾號(hào)與上一環(huán)節(jié)使用的MLabs軟件是配套使用的仿真教學(xué)資源。學(xué)生通過(guò)MLabs軟件學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)后，可以進(jìn)入Moolsnet公眾號(hào)提供的實(shí)驗(yàn)室安全教育小游戲進(jìn)行測(cè)試，在“闖關(guān)”成功后即可獲得實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入資格。

在實(shí)驗(yàn)室安全教育小游戲中，化學(xué)科目包含了個(gè)人安全防護(hù)、火災(zāi)預(yù)防與自救、?；穬?chǔ)存與轉(zhuǎn)移、?；返氖褂冒踩?2個(gè)模塊。學(xué)生通過(guò)游戲互動(dòng)的模式回答安全知識(shí)問(wèn)題，獲得游戲積分。由于該課程面向大一新生，其中部分學(xué)生未滿18周歲，在使用小游戲進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)遇到了未成年人游戲時(shí)間限制問(wèn)題，無(wú)法使用此功能。面對(duì)這一技術(shù)難題，課題組與軟件開(kāi)發(fā)部門(mén)積極溝通，上線了未成年版小游戲，保證所有學(xué)生都可以順利完成學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生完成全部關(guān)卡測(cè)試并獲得符合要求的積分后，即可在個(gè)人中心獲取實(shí)驗(yàn)室安全小游戲安全準(zhǔn)入的證書(shū)。通過(guò)這一環(huán)節(jié)的測(cè)試，學(xué)生再次加深了對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全相關(guān)知識(shí)的理解，授課效果明顯。為了保證安全教育的實(shí)效，課題組規(guī)定學(xué)生必須獲得虛擬實(shí)驗(yàn)安全準(zhǔn)入和實(shí)驗(yàn)室安全小游戲安全準(zhǔn)入的證書(shū)后，才能進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始線下化學(xué)實(shí)驗(yàn)或科研工作。

（四）課堂講解

學(xué)生獲得實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入證書(shū)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，指導(dǎo)教師會(huì)根據(jù)虛擬仿真訓(xùn)練的情況，對(duì)學(xué)生得分普遍較低的內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解，并結(jié)合一些具體的實(shí)驗(yàn)提出思考題，供學(xué)生互相探討。課題組重點(diǎn)從兩個(gè)方面出發(fā)，對(duì)授課效果進(jìn)行了討論。一方面，教師在授課結(jié)束后根據(jù)學(xué)生所學(xué)內(nèi)容設(shè)置一套測(cè)試題，通過(guò)測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生已經(jīng)掌握實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)。對(duì)個(gè)別成績(jī)不理想的學(xué)生，教師可以作進(jìn)一步培訓(xùn)，及時(shí)解決他們的問(wèn)題和困惑。另一方面，在后續(xù)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)授課過(guò)程中，教師定期就實(shí)驗(yàn)室安全相關(guān)知識(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，幫助他們復(fù)習(xí)和總結(jié)。

三、結(jié)語(yǔ)

保證實(shí)驗(yàn)室安全是醫(yī)學(xué)類高校順利開(kāi)展教學(xué)和科研工作的基礎(chǔ)。提前開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室安全教育，最大程度地預(yù)防實(shí)驗(yàn)室事故的發(fā)生，具有重要意義。課題組采用以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室安全教育，教學(xué)手段更加新穎，教學(xué)內(nèi)容更加豐富。經(jīng)過(guò)幾個(gè)學(xué)期的實(shí)踐探索，學(xué)生在安全意識(shí)和素養(yǎng)、規(guī)范操作等方面都有了顯著的提高，明顯優(yōu)于未經(jīng)系統(tǒng)安全教育培訓(xùn)的往屆學(xué)生。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)于可能引起安全問(wèn)題的操作格外謹(jǐn)慎，實(shí)驗(yàn)室發(fā)生意外事故的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。

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