实验室安全课程体系建设探究

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摘要：基于实验室安全基础课程的教学实践，搭建了课程体系结构；通过对课堂教学、网络教学、集中实践、自主实践等4个模块的规划设计与教学安排，提出探究式、案例式、体验式教学方法，重点探讨课程体系建设中课堂教学、网络教学、安全准入的整合性共建，教学活动、实践活动、安全文化活动的协同式融合，以及“校—院—实验室”层面的层级化组织等问题。

关键词：实验室安全；课程体系；网络教学

实验室安全基础课程是高等学校教学体系中的重要组成部分，也是高校实验室安全管理发展的客观需求[1]。开设实验室安全基础课程，开展系统化安全教育，有利于培养学生树立安全意识，掌握实验室安全知识，提高自我防范和应急自救能力，对减少安全事故具有十分重要的意义[2]。由于该课程仅在国内少数高校开设，在课程体系建设方面尚未形成系统化的研究成果，因此在如何正确认识和把握该课程体系结构与教学内容，以及教学模式与教学方法的有机融合等方面仍有许多值得探讨的地方。本文结合我校实验室安全基础课程的教学实践，对该课程的体系结构、课程内容以及教学方法进行了相关探讨。

1课程体系结构

我校高度重视实验室安全教育工作，在资产管理处、教务处、研究生院等部门统筹推进下，于2015年开设了实验室安全基础课程，面向需进入实验室的化学、生物、冶金、材料等专业的三年级本科生、一年级研究生开设。目前该课程已纳入本科生、研究生教学计划，为本科生必修考查课程和研究生学科基础必修课，以16学时设课，其中研究生课程按照1学分设置。这门课程的理论性较强，涉及危险化学品安全、实验室废弃物处理、实验室辐射安全、特种设备安全、实验室常用仪器设备、实验室消防、水电安全、实验事故应急处理及其他相关安全知识。此外，为培养学生的安全技能与应急能力，课程还增设了模拟体验以及实操活动，通过实践提升学生实验室安全管理以及个体防护能力。我校实验室安全基础课程教学团队，结合实际提出了课程体系结构（见图1），包括两个平台，分别为理论教学平台和实践教学平台。其中理论教学平台由课堂教学与网络教学模块组成；实践教学平台由集中实践与自主实践模块组成[3]。每个模块下设两项内容，以便兼顾不同层次的授课群体。两个平台的构成既源于安全教学的客观需要，同时也体现了一定的教育理念。理论教学与实践教学两个平台互为支撑与补充，既强化理论知识又增添教学趣味性，有效提升了安全教育教学效果。同时，注重发挥学生这一教育客体的主观能动作用，促进了学生知行合一。课程体系的设计涵盖了学校实验室管理部门、保卫部门、院系、专业实验室等多个教育主体。它们同属于大安全教育系统，运用合理的结构加以整合。各教育主体通过联系、渗透、互补等方式，各自服务于安全教育链条上的不同环节，同时又在同一环节中互补，在协作中发挥更大的整体效应[4]。

2课程组织与设计

根据实验室安全基础课程的教学目的与任务，对教学内容进行了系统的规划设计与安排，分为课堂教学、网络教学、集中实践、自主设计等4个模块。2.1课堂教学模块。课堂教学是培养学生树立安全意识，掌握安全理论知识的重要环节。根据设课专业的特点，教学团队制定了16学时的课堂教学内容，围绕形势政策、管理体系、重点危险源管理等主题，对具体教学内容进行设计。实验室安全基础课堂教学模块内容及学时安排如表1所示。为了精准把握学生的认知需求，授课团队由安全管理经验丰富的教学科研岗教师、实验技术岗教师、行政管理人员组成，由来自学生所在专业的教师授课，并根据实验室实际状况，适当调整授课内容的深度与广度，以便满足学生群体的实际需要。在授课课程中，还安排了2学时的专项培训，借助学校实验室安全文化月活动，组织学生聆听安全管理专家报告，及时了解实验室安全的新形势、新要求。经过几年的不断完善，教学团队结合教学体会与经验，以教学讲义为蓝本，组织编写了高校实验室安全基础教材，并纳入学校“十三五”规划教材项目，内容涵盖高等学校实验室安全通识知识，以及理工科专业实验室的专业安全管理内容，其内容全面、专业性强，为课堂讲授提供了规范性的指导与借鉴。2.2网络教学模块。网络教学是课堂教学内容的补充。利用网络教学资源以及交互优势，加深学生对实验室安全知识的理解，对普及安全知识、检验教学效果具有良好的促进作用。目前学校网络教学主要依托学校“实验室安全学习与考试平台”以及“大学生安全教育”两个教学系统，其中第一个教学系统的安全知识题库由授课教师承担收集和维护。根据通用性与专业性程度的不同，分为通识类、专业基础类、专业类三类。授课教师结合实际需求设置相应的类型为学生必修或选修内容，学生进行网络自学并参加网上考试，考试通过后可获得实验室安全校级准入资格。2.3集中实践模块。集中实践是对课堂教学、网络教学的模拟与体验。采用集体组织形式，组织学生参加实验室安全事故模拟演示，自行设计事故发生情景，准备场地与道具并扮演相应角色。在实地演练现场初级自救与逃生过程中，要求学生熟悉应急处理的流程与逃生线路，培养学生快速反应与应对能力。结合实验室安全检查和巡查，组织学生在真实实验环境下担任安全巡查员，利用所学理论知识，查找实验室安全隐患，提出整改意见，发现理论知识与安全技能的不足。这种实践方式有助于检验学生的学习效果，加深其实际印象。2.4自主设计模块。自主设计是以学生为主体，根据学生对所学知识的理解与掌握，让学生围绕具体实验环境，设计出实验防护方案、实验室安全管理方案等。学生可结合专业特点，自主模拟某种常规实验操作情景，提出应采取的实验室防护措施以及事故应急处理方案。学生还可结合某一专业实验室，设计日常安全管理方案。在设计中，学生利用所学知识分析实验可能发生的各类状况以及潜在的安全风险，提出规范的操作流程以及安全预案，将安全工作带入实际的实验室工作中，将教育自上而下的灌输过程转变为自下而上的自我开发与设计过程[5]，既能充分发挥学生的自主教育作用，又能提高学生的实际运用能力。

3教学方法的灵活应用

3.1探究式教学。授课教师通过创设特定的情景，让学生围绕一定的问题，在教师的指导下进行交流与讨论，鼓励学生分析问题，自主提出解决方案。如授课教师给出一个化学实验过程，让学生进行安全风险评估，然后进行点评，或授课教师给出实验室火灾情景，让学生深入思考火灾、爆炸等事故的主要机理、影响因素、解决方案以及日常注意事项等，引导学生利用已掌握的安全知识，深入思考并分析解决问题。3.2案例式教学。授课教师在教学过程中收集了大量真实的实验室安全事故案例，利用案例教学加深学生对实验室安全的警示作用。课堂教学模块的各个教学主题，均以典型的易发事故作为内容导入。授课教师结合实验室安全危险源种类及诱发原因，指出事故案例中的错误做法，引导学生反思事故案例所反映出的安全观念淡漠、安全防范措施不到位等安全教训，加强教学的直观性与感染力。3.3体验式教学。注重运用课堂演示和学生参与体验的教学方法。在讲授实验室个人防护用品时，授课教师在课堂上展示部分防护用品，如呼吸类防护用品、手部防护用品等，让学生了解与辨识常用的天然橡胶、丁腈橡胶、PVC、氯丁橡胶等防护手套的优缺点以及适用的实验环境。通过防护用品的现场穿戴与脱卸体验，让学生掌握正确的穿着顺序以及穿戴遵循的一般原则，了解个体防护用品的使用原则、日常管理要点等。

4关于课程体系建设的几点思考

在课程体系建设分层推进、逐步实施的过程中，教学团队在学校相关部门的大力支持下，注重增强课程的领导力、实施力，提高课程的开发力、执行力，通过自上而下的顶层设计与自下而上的实践研究[6]，使实验室安全基础课程成为学校实验室安全教育体系的重要核心内容。4.1课堂教学、网络教学、安全准入的整合性共建。合理制定教学内容是培养和优化学生安全知识结构的关键环节，也是实现培养目标的重要保证[7]。在以课堂教学为主、网络教学为辅的教学模式中，将通识类知识培训、专业化知识培训与实验室安全准入模式相结合，从网络教学到课堂教学，再到实验室安全准入制度实施的逐层深入，将安全教育链条中相关环节有效贯通，统筹纳入安全管理体系建设范畴，有效巩固了安全教育的效果。（1）内容整合。根据课堂教学的主题内容，将网络教学“实验室安全学习与考试平台”的学习题库分为实验室安全管理规章制度、实验室日常安全管理规范要求，化学品、特种设备、机械安全、辐射防护、生物、水电、消防、事故应急等内容模块[8]，使得网络教学内容与课堂教学相呼应。（2）联动实施。网络教学内容是课堂教学的补充，而课堂教学内容是网络教学的延伸，两个模块可同步进行。学生首先要在网络平台上通过自我学习与自我考试，通过考试后可获得实验室准入资格，其中特定专业的学生还要经过专门的课堂学习，更加系统地了解实验室安全专业知识。（3）资源共享。根据学生认知特点，基于多媒体技术的发展，将动画、模拟仿真等元素引入教学[9]，制作了“小贝壳”讲安全——危险化学品安全、危险废物安全、压力气瓶安全等微视频课件，可同时供课堂、网络教学使用，使课程内容生动、形象，提升了教学效果，提高了学生的学习兴趣。4.2教学活动、实践活动、安全文化活动的协同式融合。从教育培养过程来看，实验室安全教育主要包括教学活动（含课堂教学和网络教学）、实践活动、安全文化活动等。实验室安全基础课程体系将三者有机联系起来。（1）教学活动重在“求学”。课堂教学和网络教学作为对学生进行实验室安全教育的主渠道之一，也是统筹推进育人功能的第一课堂[10]，授课教师以探究式、案例式、体验式等教学方式进行理论讲授，在有效衔接的基础上，着力引导学生通过课堂、网络平台的学习，融会贯通地掌握安全知识和技能。（2）实践活动重在“践行”。实践平台的设置，将学生从被动接受安全教育中解放出来，让学生在实践活动中转换身份，以安全检查参与者以及安全事故体验者的视角，运用与检验已掌握的安全知识与安全技能，反思安全管理防范观念与措施是否正确、是否落实到位。（3）安全文化活动重在“浸润”。在课程体系实施的过程中，开展多个主题教育。通过以规章制度、知识竞赛、文化宣传为主要内容的文化展示活动，发挥文化育人的凝聚与激励功能，培养学生养成良好的实验室安全习惯，促使学生形成终身安全观念。在学校、学院、实验室三个层面上建立有效的融合机制，充分发挥实验室安全教育大课堂的育人功能，从而真正树立大安全观念，实现全程育人的安全教育目的。4.3“校—院—实验室”层面的层级化组织。统筹管理、分级组织在课程教学的筹划、实施与完善中发挥着举足轻重的作用。我校实验室安全基础课程开设以来，学校资产管理处、保卫处、各教学科研单位以及各级实验室广泛参与、统筹推进，形成了多元主体合力的协同育人机制。学校层面负责课程规划与教材编写，以及教师培训与网络教学平台建设等，彰显了导向力与引领作用；学院层面负责组建授课团队与课堂教学组织实施，体现了保障力与运行能力；实验室层面作为实践平台的载体，对学生的实践活动提供有效指导与专业化的培训，表现出专业性与行动力。三级联动的层级化管理在于层次分明、分工明确，既体现了教育主体的协同性，又保障了教育内容的关联性与衔接性，对安全教学工作由普及到提升，由通识知识到专业化知识逐层递进起到了良好的组织推动作用。

5结语

高校实验室安全基础是一门理论性较强的应用型课程，其课程体系也不是一个封闭不变的体系[11]。其授课团队以培养目标为引领，不断完善课程及其内容的深度与广度，注重课程内容的前后衔接，关注教学平台和实践平台的内容设置与功能发挥，从而将课程的知识、目标、计划、学习、评价等诸多要素整合为一体[12]，其重要的环节是授课团队得到不断的提升。这门课程的建设有效增强了学生的安全文化意识，营建了较好的校园安全文化氛围，体现了良好的实验室安全教育教学效果。

作者:柯红岩 金仁东 马庆 石琳 单位:1.北京科技大学资产管理处 2.北京科技大学材料国家级实验教学示范中心