化学实验室安全教育“三位一体”教学体系构建与实践_王向辉.pdf

ISSN 1006 7167CN 31 1707/TESEACH AND EXPLOATION IN LABOATOY第 42 卷 第 1 期Vol 42 No12023 年 1 月Jan 2023DOI:10 19927/j cnki syyt 2023 01 034化学实验室安全教育“三位一体”教学体系构建与实践王向辉，彭小仁，刘钰辉，张小朋，孙伟，冯文(海南师范大学 化学与化工学院 化学国家级实验教学示范中心，海口 571158)摘要:化学实验室是验证理论和科学创新的重要场所，是高校培养人才的重要保障。确保安全是化学实验室进行教学和科研活动的前提条件。要始终保持“安全第一”的原则，因此安全教育是保障实验室安全的关键。根据高校化学实验室安全教育存在的问题，提出“课堂教学”+“实践教学”+“网络教学”的“三位一体”教学体系，阐述了教学主体职能、教学组织、教学形式和方法运用，并运用到“化学实验室安全基础”课程中，结果表明新的教学体系能够有效调动学生学习的积极性，提高教学效果。关键词:实验室安全;“三位一体”;实践教学;网络教学中图分类号:X 921;G 642 0文献标志码:A文章编号:1006 7167(2023)01 0176 04Construction and Practice of“Triple in one”Teaching Systemfor Safety Education in Chemical LaboratoryWANG Xianghui，PENG Xiaoren，LIU Yuhui，ZHANG Xiaopeng，SUN Wei，FENG Wen(National Experiment Teaching Demonstration Center，College of Chemistry and Chemical Engineering，Hainan Normal University，Haikou 571158，China)Abstract:Chemical laboratory is an important place to verify the theory and scientific innovation，and it is an importantguarantee for universities to cultivate talents Ensuring safety is a prerequisite for teaching and scientific researchactivities in chemical laboratories，and the principle of“safety first”should always be maintained Therefore，safetyeducation is the key to ensure laboratory safety According to the existing problems of chemical laboratory safetyeducation in universities，this paper puts forward a trinity teaching system of“classroom teaching”+“practiceteaching”+“network teaching”，expounds the function of teaching subject，teaching organization，teaching form andmethod application，and applies it to the course of“chemical laboratory safety foundation”The results show that thenew teaching system can effectively mobilize the enthusiasm of students learning and improve the teaching effectKey words:laboratory safety;triple-in-one;practical teaching;network teaching收稿日期:2022-06-18基金项目:海南省高等学校教育教学改革研究项目(Hnjg20201-42)作者简介:王向辉(1982 )，男，河北献县人，博士，副教授，副主任，主要从事实验室管理和安全教育工作。E-mail:god820403163 com通信作者:冯文(1982 )，女，河北辛集人，硕士，实验员，主要从事教学和实验室管理工作。E-mail:fengwen060306126 com0引言近年实验室安全事故时有发生，造成严重的生命财产损失，很大程度上影响了高校和社会的安全稳定1-2。经认真梳理、分析大量的实验室安全事故后发现，违反操作规程、操作不当、不佩戴或不正确佩戴防护用品和不具备安全事故处置技能是引发实验事故和造成严重后果的主要因素，这说明实验主体是导致实验室安全事故的主要原因3-6。因此，提高大学生第 1 期王向辉，等:化学实验室安全教育“三位一体”教学体系构建与实践安全意识，通过实验室安全教育传授大学生实验室安全知识和灾害事故预防和应急处置技能成为主要任务，是防止各类实验室各类安全事故发生的有效手段，是落实国家、省、市和学校各项安全管理规定的具体体现，是保障实验室安全和学校安全稳定的关键7-8。实验室安全事故给社会、学校的安全稳定都带了巨大挑战，开展实验室安全教育是必要的。教育部先后发文强调加强高等学校实验室安全建设，指导性文件包括 教育部办公厅关于加强高校教学实验室安全工作的通知，2017 年 关于加强高校实验室安全工作的意见，2019 年 和 教育系统安全专项整治三年行动实施方案，2020 年。要求各高校重视实验室安全教育并开设相应课程，通过教学、安全文化宣传等手段强化高校教师的安全意识、提高安全技能，把实验室安全教育真正落到实处。本文结合我校实验室安全基础课程教学开展情况，对课程的体系构建、课程教学内容安排和教学方法进行探讨，提出构建“课堂教学”+“实践教学”+“网络教学”的“三位一体”教学体系。1“三位一体”教学体系构建作为师范类高校，承担了中小学教师的培养任务，其中包括涉及实验室安全的专业包括化学、生物和地理等，实验室安全教育是否有效不仅关系到大学生的培养，同时关系到未来中学生实验室安全意识的养成9-11。学校高度重视实验室安全教育工作，教务处、化学与化工学院、地理与旅游学院和生物学院等部门、院系统筹推进下，2016 年中心面向化学与化工学院、生命科学学院、地理与环境科学学院等 3 个理工科学院一年级新生开设了“实验室安全基础”课程，课程为必修考查课程，共 16 学时。实验室安全基础课程的教学内容较多，有一定的理论难度，除了消防，水电主要涉及危险化学品、实验室安全操作、事故应急处理及急救等相关安全知识。通过教学实践发现，单一的课堂教学难以调动学生学习的积极性和关注度，由于缺少课堂参与和实践环节，不能完全掌握实验室安全知识，并形成牢固的安全意识，使实验室安全教学流于形式，不能发挥真正的作用12-14。基于教学实践我们教学团队提出了“课堂教学”+“实践教学”+“网络教学”的“三位一体”教学体系(见图 1)，3 个环节互为支撑和补充，强化理论学习的同时注重实践演练和虚拟仿真，实现理论和实践的有机结合，提高了学生学习积极性和课堂参与度，实验室安全基础课程的教学效果提升明显。课程教学模式设计注重学生的主体地位，发挥学生的主观能动作用，促进知行合一。课程体系设计包括了保卫处、院系、实验室等多个部门，通过合理资源调配和互补，各部门在实验室安全教育过程中发挥协同效应，共同支持实验室安全教育课程建设。图 1实验室安全基础课程教学体系结构图2课程组织与设计实验室安全基础课程的教学目标是培养学生的实验室安全意识、掌握安全基本知识和一般灾害事故的处置方法，为了更好实现教学目标，对教学内容进行了系统的设计和安排，分为课堂教学、网络教学和实践教学 3 个方面。2 1课堂教学课堂教学是实现教学目标，培养学生树立实验室安全意识，掌握安全理论知识和灾害事故处置方法的主要阵地，是整个教学活动中最为关键的环节。根据课程特点，教学团队将 16 个学时授课时间进行了规划设计，主要围绕实验室消防、水电、危险化学品、实验室仪器和安全操作、事故紧急处置 5 个方面进行开展教学活动，同时包括 2 个学时的消防实践演练和 2 个学时的实验室安全隐患调查实践活动。实验室安全基础课程课堂教学内容和学时安排见表 1。为了保证授课质量，授课团队由安全管理经验丰富的教学科研岗教师和具有丰富实验教学经验的专任教师组成，并根据课程对象专业状况，适当调整授课内容的侧重以及深度，以便满足实际需要。2 2网络教学网络教学作为课堂教学的有效补充，相比较课堂教学具有上课时间灵活机动，不受上课地点限制的特点，在新冠疫情暴发期间展现出非同一般的活力，在教学中发挥了十分重要的作用15-16。网络教学通过培训、趣味游戏、模拟和考核等多种方式强化学生对实验室安全理论知识的理解，提高教学效果。目前，实验室安全基础教学网络教学依靠国家实验示范中心采购的“虚拟仿真实验平台”和 穆乐科技开发的“moolsnet”公众号平台这两个系统(见图 2、3)，其中“虚拟仿真实验平台”包括培训课件、虚拟实验和实验安全考核等资源，是网络教学的主要手段，“moolsnet”公众号平台771第 42 卷表 1实验室安全基础教学内容及学时安排教学主题学时教学内容绪 论 实 验室安全的形势与政策2实验室安全概述、实验室危险源、实验室安全法律规范、实验室注意事项、实验室常用防护用品及使用方法教学手段包括案例讲解、课堂讨论和防护用品使用演示实 验 室 消防、水电4(课 堂2+实践演练 2)实验室火灾引发的原因、预防和扑救;实验室用电安全、灾害预防，触电急救;实验室消防、用电、用水安全隐患排查教学手段:课堂讲授、观看警示教育片、课堂讨论;网络培训自学、虚拟仿真和试题考核;实践教学包括灭火器和消防栓的使用、紧急疏散和自救实验室危险化学品4(课 堂2+实验室 调 研2)危险化学品分类、危险特性、储存使用、危险防护、采购管理、突发灾害应急教学手段:课堂演示教学、视频展示、案例分析;网络培训自学、虚拟仿真和试题考核;实验室安全隐患调查化学实验室基 本 安 全操作4通过案例分析实验室事故发生的原因，重点介绍实验室中常用的操作(溶解、混合、过滤、萃取、加热、连接)的正确操作方法，以及实验中常用仪器的操作注意事项教学手段课堂讨论、案例分析、课堂演示等;网络培训自学、虚拟仿真和试题考核实验室事故应急处置2实验室灾害类型、应急处置处理方法。重点讲解实验室中常发生烫伤、冻伤、外伤、化学品腐蚀、触电、中毒等类型伤害的应对处理办法教学手段分组讨论发言、视频展示和课堂演示;网络培训自学、虚拟仿真和试题考核包括实验安全小游戏、开放课程以及在线测试等功能是网络教学的辅助手段。这两套系统的配合可以很好地完成实验安全的网络培训、实验模拟和考核功能，学生参与网络自学并参与考核，成绩合格后可获得实验室准入证书。图 2虚拟仿真实验平台功能展示图 3“moolsnet”公众号平台功能展示2 3实践教学根据教学需求，结合国家实验示范中心安全管理需要，组织同学开展紧急疏散、实验室安全事故模拟、火灾紧急处置、PC 急救等演练。紧急疏散演练时采用发烟弹制造场景，要求学生按照火灾现场的逃生要求，利用毛巾衣物遮掩口鼻，低姿有序撤离;实验室安全事故模拟选择药品泄露(汞、浓盐酸、碱金属、氯气等)、玻璃仪器爆裂、电器短路和水管爆裂等实验室常见事故场景，要求学生保持镇静按照预定处理方案进行紧急处置;火灾紧急处理环节要求学生熟练掌握干粉灭火器和消防水枪的使用(见图 4)，做到小火能救，大火