高校實驗室安全教育要素探析

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了高校實驗室安全教育要素探析范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：在闡述實驗室安全教育的內涵以及分析國內外實驗室安全教育現(xiàn)狀及問題的基礎上，總結實驗室安全教育的特點，提出實驗室安全教育體系的設計理念與實施方法，從教育目標、課程內容、教學手段、師資力量、效果評價、管理保障幾個方面進行闡述，并重點對構建高校實驗室安全教育課程內容和教學方式進行了探究。

關鍵詞：實驗室安全；安全教育；教育體系；課程體系；教學方式

1實驗室安全內涵及安全教育的要素

安全從最開始的應對危險環(huán)境的經驗之舉到現(xiàn)在發(fā)展成為一門科學。安全科學創(chuàng)始人之一張潛提出安全的科學概念是：安全是人的身心免受外界不利因素影響的存在狀態(tài)及其保障條件。安全人體、安全設備和安全社會構成了安全3因素，加上安全的整體性因素——安全系統(tǒng)，構成安全的4因素。雖然研究者不斷對安全要素進行修正，但其構成基礎都是基于人、物以及人與物的關系這幾個基本要素[3]。安全科學的研究對象是事故，研究目的是預防事故和控制事故發(fā)生后的損失[4]。實驗室安全也是一門科學，它重點研究在實驗室環(huán)境下，人、機、環(huán)境系統(tǒng)的相互作用和保障師生員工的實驗安全技術，以及研究教學科研中實驗風險所導致的事故和災害的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和防止實驗室意外事故發(fā)生所需的科學知識與技術方法[5]。高校實驗室藥品種類多、設備復雜、參與人員范圍廣、層次不同且流動性大，人員安全意識不足、安全防護重視不夠，容易發(fā)生安全事故[6-7]。避免實驗室安全事故的發(fā)生可以從事故的成因入手。任何事故的發(fā)生都是由人和物2方面原因引起的[8]。博德認為造成事故的主要原因有：技術原因、教育原因、身體和態(tài)度原因、管理原因[9]。根據(jù)高校的特征，可以充分發(fā)揮教育功能，通過教育對人產生直接影響，從最根本的人的要素出發(fā)，使師生員工牢固樹立“安全第一”的思想，并在此思想的影響下指導安全學習和安全行為。實驗室安全教育要明確安全教育的內容，并利用合適的教育方式進行安全知識、安全技能與安全意識的傳播[10]。安全教育不僅要著眼于物，消除物的不安全狀態(tài)，包括實驗室試劑、儀器、設備、機電、環(huán)境等，也要著眼于人，消除人的不安全行為，包括人員的安全理念、法律法規(guī)、行為規(guī)范、工作作風等[11]。通過將安全理念滲透到師生員工的思想當中，潛移默化地對師生員工的理念、意識、態(tài)度、行為等形成從無形到有形的影響，使之樹立牢固的安全人生觀、價值觀，掌握良好的安全技術和安全行為方式。

2國內外高校實驗室安全教育比較

2.1國外實驗室安全教育

國外發(fā)達國家十分重視安全教育和培訓工作，安全教育開展較早也相對成熟。現(xiàn)從國外一流大學的實驗室安全教育的制度和管理、師資力量、課程內容、教育形式、效果評價等方面，總結其安全教育特點。

2.1.1重視程度高，法律法規(guī)相對完善

歐美高校不僅在法律法規(guī)方面有明確與具體的要求，還建立許多規(guī)范的安全培訓機構，對安全培訓嚴格監(jiān)管。20世紀50年代，歐美、日本等國家普遍在大學工科教育中開設安全類工程專業(yè)。1938年紐約大學成立了安全教育中心，率先創(chuàng)立了高等院校安全教育培訓工作。英國是推行國家職業(yè)安全健康考試制度較早并較為系統(tǒng)和先進的國家，安全教育培訓的法律法規(guī)也十分完善[10]。

2.1.2具有專業(yè)化的教師隊伍

在歐美高校中一般安排具有安全專業(yè)知識或者經驗的人承擔實驗室安全管理和教育的工作。相當一部分教授、高級工程師、博士等對學生進行安全教育。同時，教授直接負責本課題組實驗室的安全，定期對進入實驗室的學生進行教育培訓并承擔主要責任。

2.1.3安全教育培訓課程種類多

歐美一流大學教育培訓課程資源豐富。對每個師生員工進行實驗室準入培訓，并設計不同組別或者主題的培訓內容，準入培訓課程資源豐富、信息公開、自主選擇性強。例如哈佛大學培訓內容主要包括實驗室安全、生物安全、激光安全、輻射安全、危險品運輸、機器工具使用培訓等。斯坦福大學組織開發(fā)了74項安全培訓課程，也分為化學、生物等不同的主題。

2.1.4教育形式多樣

歐美一流大學對信息化技術應用廣泛，普遍建立網(wǎng)絡教育培訓平臺，線下和線上教育相結合。麻省理工學院準入教育形式有網(wǎng)絡培訓、課堂培訓和實驗室現(xiàn)場培訓，劍橋大學安全管理部門職業(yè)健康安全服務一年擬提供26次培訓，包括2次網(wǎng)絡自學，24次面授。

2.1.5安全教育管理比較嚴格

歐美高校不僅實行了嚴格的培訓和準入制度，還非常重視在學生的培養(yǎng)環(huán)節(jié)加入實驗室安全的教育，例如瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院將安全課程作為化學工程專業(yè)學生的必修課[12]，而在劍橋大學的學生手冊中，有專門關于實驗室安全內容的介紹。

2.2我國實驗室安全教育

19世紀60年代，西安礦業(yè)學院和首都經貿大學在國內率先開設了安全相關專業(yè)，但此后，安全專業(yè)的教育規(guī)模一直未能擴大，直到1983年全國開設安全工程專業(yè)的院校仍只有4所[10]。目前我國高校實驗室安全教育還沒有形成完善的體系[13]。

2.2.1教育和管理重視程度低

我國很少有高校將安全教育納入學校常規(guī)教學體系，并且大多數(shù)安全教育課程也僅僅是在院系層面較分散的課程，缺乏整體設計和完善的體系。學校對安全教育缺少管理制度和信息化管理平臺，對教育缺乏全過程的跟進和管理[14-15]。

2.2.2師資和教材資源不足

我國很多高校沒有安全課程的主講教師，而開設安全課的高校，師資隊伍也多以兼職為主，學生對實驗安全教育課程師資的評價遠低于其他課程[18]。實驗室安全教育教材的內容覆蓋面及深度等與發(fā)達國家相比都存在明顯差距[16]。

2.2.3安全教育目標不明確

我國高校的實驗室安全教育，很少在人才培養(yǎng)的層面對安全教育進行明確的目標定位和培養(yǎng)能力的闡述。學生對安全教育的理解大都還停留在掌握消防知識等顯而易見的安全知識上，沒有對實驗室安全教育的意義產生深刻的認識。

2.2.4課程內容不成體系

現(xiàn)有的安全教育課程內容建設不全面，對不同學科、不同專業(yè)的實驗室安全教育內容缺乏融合，課程結構不清晰[17]。同時，我國安全教育課程中工程技術方面課程較多，各行業(yè)通用知識較少，課程方案在不同院校間差異較大[18-19]。

2.2.5教學方式不靈活

絕大多數(shù)高校開展的實驗室安全教育課程主要以專題培訓、講座等形式為主，教學手段單一，教師在教學過程中未能充分利用現(xiàn)代信息技術，學生學習興趣不足[20]。同時大多數(shù)安全教育以理念灌輸為主，學生對未知危險和隱患缺乏實際體驗。

2.2.6對教育效果評價不夠

隨著安全問題的日益嚴峻，高校也開始逐漸重視安全管理和教育，實行嚴格的實驗室準入制度。但是很少有學校對學生進入實驗室后的安全教育進行跟進和效果評價。實驗室安全教育是一項全程化的教育，需要長期對教育效果進行評價，制定改進措施。

3高校實驗室安全教育體系設計理念

通過國內外安全教育對比，可以看到我國高校實驗室安全教育基礎薄弱，還不成體系，在眾多方面都與國外有一定的差距，因此需要對實驗室安全教育水平進行整體提升，構建起系統(tǒng)、全面的教育體系。構建安全教育體系需要從實驗室安全教育的特點出發(fā)，立足于我國實驗室安全教育現(xiàn)狀，提出實驗室安全教育體系構建原則，并從各個方面提出具體實施方案。

3.1實驗室安全教育的特點

實驗室安全教育的特點是構建安全教育體系的基礎。結合安全的本質和要素，以及結合高校實驗室的功能，高校實驗室安全教育主要具有以下特點。

3.1.1人本理念

安全的主體是人，安全教育體現(xiàn)以人為本的理念，與人的思想意識直接相關。因為界定安全與否的條件是人的身心狀態(tài)，由于個體的差異性，安全意識參差不齊。因此安全教育需要從人的思想觀念出發(fā)，使之有明確的安全人生觀和價值觀。因此安全教育需要在課程目標中著重強調培養(yǎng)人的安全素養(yǎng)，以此為基礎指導其安全知識和技能的獲得。

3.1.2學科交叉

安全學科與其他學科的一個重要不同點，就是涉及的知識領域比較廣，具有綜合交叉特點。由于安全的研究對象是事故，事故的發(fā)生原因既有自然方面的因素，也有社會人文方面的因素，因此研究事故的安全科學具有社會科學、人文科學和自然科學多方面屬性[4]。安全教育涉及工程學、管理學、心理學、教育學等多種專業(yè)知識，因此在開展安全教育的時候，需要將這些因素綜合起來，注意安全通用性知識的提取。

3.1.3信息量大

安全教育涉及到的理論繁多零散，信息量大，因此需要在課程設計上構建完整的知識體系，這樣才能夠使被教育者對安全知識有清晰的脈絡，更好地理解安全知識、掌握安全技能。同時由于安全知識的屬性不同，對于理論性的和實踐性的安全教育內容一定要采取差異化教學，利用不同的形式開展，并充分利用信息化技術手段提高教學效率。

3.1.4全程化

安全教育具有全程化的特點。安全教育不是一次性教育培訓就能達到教學目的，而是需要長時間的跟進和教育，因為每一種設備或者環(huán)境的變化都會帶來安全隱患，都需要重新學習。因此，對于教學過程的跟進就顯得尤為重要，需要建立完善的教育管理制度，并搭建起安全教育的平臺，利用信息化技術手段，對每個學生的學習進度和效果進行管理和評價。

3.2實驗室安全教育體系設計理念

安全教育體系是指將保障安全教育活動有效開展的相關要素按照其內在的邏輯關系組合而成的有機整體[21]。但是對于體系的組成要素，從現(xiàn)有的文獻資料來看，并沒有清晰的闡述。有認為安全教育體系包括大學生安全教育的思想、內容、保障、運作和評價5要素[22]，有認為安全教育體系由領導、制度、內容和環(huán)境4要素組成[23]，也有認為安全教育體系由教育目標、課程、管理、保障和評估5要素組成[21]。結合不同學者的觀點、看法，以目標、內容、方式、師資、評價與管理作為實驗室安全教育體系的6要素，將教育目標、教學內容、教學手段、教學資源、效果評價和組織管理這6個方面融合起來，提出高校實驗室安全教育課程體系設計理念。

3.2.1教育目標立體化

造成安全事故最主要的原因是人員安全意識和素養(yǎng)的缺乏。鑒于安全教育以人為本的特點，安全教育不僅是傳授基本的安全知識，更是培養(yǎng)和塑造安全意識和安全價值觀，這樣才能夠使被教育者對實驗室安全懷有敬畏之心，有意識地提高安全素養(yǎng)。因此，安全教育的課程目標應該將安全知識、安全操作與防護技能、安全意識與價值觀3方面進行立體化設計，培養(yǎng)出集扎實的基礎知識、熟練的安全技能、較高的安全素養(yǎng)于一體，具有完整安全人格的人。

3.2.2教學內容結構化

鑒于實驗室安全教育知識交叉性強的特點，安全教育應該設計系統(tǒng)的課程結構，使其便于教學和管理。安全知識體系的構建既可以從教育目標的角度出發(fā)，分為知識類、技能類與素養(yǎng)類，又可以從專業(yè)的角度出發(fā)，設計成通識類與專業(yè)類，還可以根據(jù)安全的要素對安全知識進行主題或者模塊分類。無論哪種分類，都需保證知識體系的完整性及課程內容單元短小精悍，便于自由組合。同時設計差異化的教學內容，給不同背景的學生提供個性化學習方案。

3.2.3教學手段信息化

鑒于實驗室安全知識種類多、信息量大的特點，教學方式應該保證形式靈活多樣?？梢詫OOC等在線教育方式[24]與傳統(tǒng)教學結合起來，形成混合式教學模式。同時引入虛擬現(xiàn)實技術[25]，將一些需要深度感知而現(xiàn)有條件又比較危險的教學環(huán)境設計成虛擬現(xiàn)實，使學生能夠深入體驗和探索，強化安全意識，增強安全技能的掌控能力。

3.2.4教學資源多元化

由于大部分高校實驗室安全教育教學資源還比較薄弱，在這種情況下應該充分發(fā)揮師資力量，將校內具有安全經驗的教師集合起來，開發(fā)適合本校的實驗室安全教育課程，制作PPT、視頻等教學資料，形成設計型資源。同時充分結合社會力量，聘請具有安全經驗的專家，引入成熟的教學資源，比如中國大學MOOC網(wǎng)、網(wǎng)易云課堂、學堂在線等MOOC網(wǎng)站，形成應用型資源，構成多元化的教學資源庫，同時集中組建一支專業(yè)化的師資隊伍。

3.2.5教學效果可視化

因為安全教育具有全程化的特點，受教育者范圍廣且層次差異較大。在這種情況下，更應該充分使用信息化技術手段，跟蹤學生的學習情況。比如開發(fā)在線學習和考試系統(tǒng)，既可以跟蹤學生學習的進度，又可以直接對學習效果進行測評，通過對學生的學習過程和學習效果的跟進與管理，將教學效果可視化，為教學評價改進提供依據(jù)。

3.2.6教育系統(tǒng)平臺化

針對實驗室安全教育出現(xiàn)的各種問題，只有構建系統(tǒng)的安全教育體系，將教育目標、教學內容、教學方式、教學資源、效果評價等因素綜合考慮，形成有機的整體，并且通過建立系統(tǒng)的管理規(guī)章制度，同時利用信息化技術進行輔助服務和管理，打造實驗室安全教育網(wǎng)絡平臺，將教育涉及的人、事、物都進行有機的管理，才能夠實現(xiàn)教育體系的完整性，保證教育體系的有效性。

4高校實驗室安全教育課程體系探究

實驗室安全教育體系涉及多個方面，其中課程內容設置和教學方式是教育的核心，沒有課程就談不上教育?？梢酝ㄟ^對課程內容和教學方式的具體設計和推動，帶動安全教育整體發(fā)展。

4.1課程內容設置

4.1.1課程內容體系的構建

結合安全教育體系的設計理念，提出實驗室安全教育課程體系。首先，在設計課程內容體系的時候，可以從安全要素中人的要素出發(fā)，設計不分專業(yè)、每個學生都需要學習的通識類課程。這類課程可以從學校層面整體設計，包括實驗室安全基礎知識、危險源識別、技術安防、安全管理等內容，這些內容具有普遍性。同時從安全要素中物的角度出發(fā)，不同專業(yè)的學生在實驗過程接觸的危險物質不同，因此安全教育內容又可以細分為各個專業(yè)，形成專業(yè)類課程，比如化學、生物等相關專業(yè)的課程設計。其次，安全課程又可以從教育目標的角度出發(fā)，課程又可以分為知識類、技能類與素養(yǎng)類。知識類側重理念的學習，技能類側重實操教學，素養(yǎng)類側重安全價值觀的塑造。素養(yǎng)類課程可以有安全法律法規(guī)、安全管理、實驗室安全與環(huán)保意識、安全產業(yè)與經濟等。無論是通識課程還是專業(yè)課程，都可以按照這3個層次進行分類，這種課程結構的劃分不僅有利于構建起全面的實驗室安全教育課程體系，還能夠判斷每門課程的性質，方便結合相應的教學方式。

4.1.2學習方案

將安全課程內容設計完成之后，還需要針對每個學習者制訂教學方案、計劃學習內容和學時要求，使每個學習者都可以根據(jù)自己的實際需要，設計自己的學習路徑和課程方案，進行個性化學習。通識類課程與專業(yè)類課程相輔相成，構成完整的整體，每個學習者都學習一定的通識類課程和專業(yè)類課程。同時鑒于實驗室安全內容的復雜性，為了使學生的安全素養(yǎng)、安全知識和安全技能得到全方位的提升，一定要保證充足的學時，明確必修的課程數(shù)量和類別。比如通識類的可以在知識類、技能類和素養(yǎng)類至少各選擇1門，至少選夠4個學時。專業(yè)類的可以根據(jù)專業(yè)需要重點選擇技能類的課程，也至少選夠4個學時。除此之外，由于每個學生所做的科研實驗都具有特殊性，因此，每個實驗室也應該進行安全教育，可以設計4個學時。這樣可以從學校、院系、實驗室多方面進行全面的教育，而課程時長也保證了學生能夠得到充分的學習和鍛煉。除此之外，在規(guī)定選課要求的時候，需要因受教育者的層次不同而有所差異。安全教育的對象不僅僅是學生，還有教師以及工作人員。比如對教師來講，不僅需要學習安全知識，還需要學習安全管理，對于在實驗室進行較多操作的工程師來說，其實踐性更強，需要學習更多的實踐類課程。

4.2教學模式的設計

較好的課程體系和內容需要有較好的教學方式進行輸出。在安全教育的每個過程環(huán)節(jié)都可以引入信息技術手段，結合在線教育、虛擬現(xiàn)實技術、網(wǎng)絡平臺與線下教育的優(yōu)勢，形成混合式教學模式。基于信息化的實驗室安全教育混合式教學模式。混合式教學模式可以分別從多方面進行設計，同時滿足學習者在受教育過程中對知識學習、技能訓練、素質培養(yǎng)、學習過程管理等多方面的需求。

4.2.1線上教育與線下教育相混合

可以將實驗室安全知識和原理進行梳理，形成系統(tǒng)的知識結構，在線上課堂傳播。線上課堂可觀看視頻、PPT課件、論壇信息、線上測試、線上實時視頻會議、線上提問、線上教師答疑等。線下課堂教師可以幫助引導學生完成對知識的建構和內化，傳遞安全的價值觀，同時開展實操性強的培訓課程。線上教育方便知識的學習，線下學習方便技能的訓練和素養(yǎng)的培養(yǎng)。融合線上教育和線下教育的混合式教學，既可以提高學生學習的主動性和靈活性，又可以增進交流，從知識、技能和素養(yǎng)多方面進行安全教育。

4.2.2虛擬現(xiàn)實與真實場景教學相混合

虛擬現(xiàn)實的課程能將抽象的內容形象化，并幫助學生深度體驗實驗和操作環(huán)境，增加安全技能，增強安全素養(yǎng)。通過對課程內容的分析，可以將一些需要深度感知的、具有較強操作性的，而現(xiàn)有條件又比較危險的教學環(huán)境，利用虛擬現(xiàn)實技術設計成虛擬情境，幫助學生有效學習。適用于利用虛擬現(xiàn)實技術的課程可以有：危險源識別、安全事故的教學、危險設備操作、消防應急演練、急救與應急處理。但是也需要注意利用虛擬現(xiàn)實時，學習者在對同一方案進行操作時，每一次出現(xiàn)的現(xiàn)象都是一樣的，時間久了可能會讓學生產生定式思維，面對其他復雜環(huán)境判斷力降低，因此需要將真實場景的教學與虛擬現(xiàn)實教學結合起來，對操作簡單的實驗可以采用真實場景的教學。

4.2.3網(wǎng)絡平臺管理與教師監(jiān)管相混合

實驗室安全教育是一項需要長期跟進的教育，需要對安全教育進行有效的效果評價。安全教育需要將教師傳統(tǒng)的監(jiān)督以及信息化技術手段結合起來，對學生的學習過程和結果進行有效的管理。對于在線學習的學習者，可以看到學習者對學習內容的選擇，以及學習的完成度、測試結果、對某門課程的重復學習率等，對在線學習結果進行分析。通過開發(fā)在線教育平臺管理系統(tǒng)，可以集成安全教育學習資料、網(wǎng)絡考試系統(tǒng)、學生的學習記錄和學習效果的評價等各個模塊，在安全教育的每個環(huán)節(jié)做好管理，為安全教育順利貫徹做好保障。

5結語

高校實驗室安全教育對于培養(yǎng)師生員工的安全意識和素質、增強安全知識和提高安全技能具有重要意義。我國高校需要建立完善的實驗室安全教育體系，以促進實驗室安全教育水平的整體提升。實驗室安全教育涉及人、物、人與物的關系等多方面因素，具有以人為本、學科交叉、信息量大、全程化等特點，在構建實驗室安全教育體系中，需要強調立體化的教育目標、設計結構化的教學內容、在教學手段中注重使用信息化技術手段、跟進教學效果的評價、對教育過程進行全方位管理。在此基礎上，對體系中的重要內容——實驗室安全教育課程內容和教學手段——進行探究，設計結構化的教學內容和混合式教學方式。

作者：李冰洋 黃開勝 艾德生 單位：清華大學