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大学化学实验安全教育和管理的创新与实践

时间:2024-05-07

焦永杰 吴朝阳 张满满

【摘    要】改革开放以来,我国科技水平有了突飞猛进的发展,再加上科教兴国战略的实施,促使我国大学院校招生人数与办学规模持续扩张,其中大学实验室也迅速发展起来。毕竟大学实验室是科学研究、实验教学、培育创新人才的主要场所,负担起了培养大学生动手技能与创新意识的重要任务。现如今,随着仪器设备的更新换代,各种各样实验的增加与科研范围的扩大,再加上实验室本身直接对大学生开放,导致实验室进出人流非常大。大量化学试剂的使用与保管及实验室自身水电气的管理,导致大学实验室客观上存在许多安全漏洞,所以大学实验室在安全管理方面面临巨大挑战。基于此,本文重点阐述了大学化学实验室安全教育与管理创新策略以及大学化学实验安全教育与管理的实践。

【关键词】大学化学实验  安全教育  管理  创新与实践

中图分类号:G4     文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2020.12.034

大学化学实验室是化学教师与学生及有关专业教师与学生开展实验教学、科学研究与社会服务等活动的主要场所。

大学化学实验使用到的仪器设备非常多,其中包含高温高压等特殊设备,再加上化学实验经常会使用易燃、易爆、有毒或强腐蚀性试剂等危险化学品,造成学生发生灼伤、中毒乃至引起火灾、爆炸等事故的概率增加,所以,化学实验是危险性非常大的工作。基于此,加强大学化学实验安全教育与管理就显得非常重要。然而,怎样把安全教育与管理贯彻执行到位,降低安全事故发生的概率,就成了大学化学教师的重要任务。

一、大学化学实验安全教育与管理创新的策略

(一)化学实验安全教育与管理创新的软件策略

1.化学实验安全常识考试。大学化学实验室安全教育的基本准则就是安全第一、以人为本,严格贯彻落实实验室准入考核和安全教育制度。大学生想要进入实验室,需要通过安全规则考试。安全规则考试的课程包含:预防危险化学品伤害、防火、逃生、安全防护等内容。教师要把通过安全规则考试作为进入实验室的前提条件,如果有学生不能通过考核,则不能进入实验室或者重新考试直到合格为止。想要更好地提升安全教育效果,教师就需要在讲课过程中,创建图片展示、实物演示等更加形象的方式来引导教育。比如在对于实验室发生火灾时,如何灭火常识的教育时,教师要重点讲解火势大小及起火原因。教师在讲解消防器材的正确操作时,最好能够将经常遇到的各类灭火器展示给大家,并且给大家进行现场演示。在局部发生火情时可直接使用沙子、湿布等材料灭火。如果火势太大,在选用相关灭火设备时就要根据火情状况与起因来决定。假设火情较严重,则应该立刻关气断电,快速离开现场,并打火警电话报警。

通过课前安全教育与考试测验,可以让大学生掌握基本的安全知识,提升学生的安全意识。这样不但可以保证安全教育的效果,也能最大限度地避免实验室发生危险。

2.化学实验安全检查。大学化学实验室要做好每学期一次的安全检查以及不定期的安全抽查,同时在实验室检查之后做好相关总结与分析实验室安全状况,现场普及与深化安全教育。比如要在实验室门口明显位置粘贴危险标识,标明误操作会在实验室发生哪些危险结果,提醒禁止带入磁性物体、禁止吸烟等。随后做好实验室危险药品与试剂的登记在册,并且增设专人管理,添加实验室危险物品使用详细说明资料,比如:危险物品性质、处理以及预防措施。创建安全管理小組针对实验室相关设施进行维护管理工作的检查,提示学生只要进入实验室,就必须按操作规范实施实验,从根本上杜绝危险的发生。另外,在化学实验教学的过程中,教师一定要加强对学生的安全教育。教师要教导学生在操作每项化学实验前,养成课前预习的习惯。学生不但要针对实验机理与实验过程实行预习,也要查询化学实验中所使用到的试剂与药品的物理与化学性质以及安全特性,要预防危险的发生。

3.化学实验教学过程中加强安全教育。现阶段化学实验安全教育模式只关注课前教育,针对教学实施过程中与教学结束之后的安全教育内容缺乏。为了在实践中提升大学生实验教学过程中的安全觉悟,教师需要指引与鼓励学生积极主动地实行安全监督。大家互相通过实验操作进行监督,针对实验环境和设施提出自己的安全意见,不但可以提升大家操作实验的规范度,也可以使学生们时刻谨记安全意识,改进了化学实验室的环境与条件。在化学实验教学过程中,教师需要在恰当的时机进行引导,以便巩固安全教育的成果。

化学实验教师需要主动引入教学新方法和理念,可以在实验前和教学过程中应用案例教学的方法引入实验室安全教学环节。如对社会上最近发生的安全事故或实验室曾经发生的安全隐患进行解析,不仅能够提升学生们的学习兴致,也有利于学生们熟知安全处理的方法。以上都是在教学过程中加强学生安全教育的教学方法与手段,可以使学生们在潜意识里提高安全意识与掌握实验安全技能。

4.化学实验课后安全评价巩固安全教育效果。在化学实验课后对学生们进行安全教育是非常重要的。教师要指导学生对实验安全进行自我总结评价。学生们可以对实验全过程的安全性进行总结,实现把安全教育渗透到实验教学全过程的目的。教师可以在实验报告中增添实验安全评价栏,让学生们认真思考自己在实验过程中有哪些不符合安全规范的操作,比如:实验仪器装置有没有按照要求搭建;原料称取时有没有撒漏;实验进程中废气是怎样处理的;实验结束后的废料有没有实行规范处置;等等,教师要指导学生对每一次实验操作实行安全总结,只要坚持做下去就能够把实验安全的重要性牢牢记在心里。

有些学生在实验过程中不规范操作或操作时有安全隐患,则该学生即使顺利通过实验,也获得了预期实验产品与结果,但是其实验整个过程是不及格的。

进行化学实验之后的安全评价可以使学生们进行安全教育方面的自我批评和改正,迅速提升自身的实验技能。所以进行实验课后自我安全评价的教育方法,可以巩固实验教学全过程的安全教育效果。

(二)化学实验安全教育与管理创新的硬件策略

1.实验室应急系统。学校在实验室的内部与外部以及走廊等公共空间都会安装各式各样的危险警报系统,主要包含:毒气警铃、火警、紧急疏散警铃等专业设备。实验室管理人员务必要按照规定检查以上设备,务必增添防灾害警示标识和撤离提醒等,保障突发事件发生时警铃能够准确报警,同时短时间内要有管理人员处理与判断有没有必要实行人员撤离。

2.实验室通风系统。学校要加强完备实验室的通风系统,除了常规性的通风橱设施之外,还需要增添实验室楼层紧急排气系统。假如实验室发生煤气泄漏问题,要保证实验室全部人员能够听到警铃报警并在管理人员的帮助下迅速安全撤离。全部人员撤离后,管理人员要针对试验区域进行紧急性通风换气,在一定时间段将实验室楼层空气全部置换完毕,从而保障师生在正常无毒害的环境里工作。

3.实验室维护系统。化学实验室内部空间非常大,采取的是外露的管道,所以警示标识务必要醒目。一旦发生突发事件,师生能够迅速、准确地找到源头,便于救急和维护。另外,管理人员要严格按照规定实施设备的定期检查与维护。

二、大学化学实验安全教育与管理的措施

(一)化学实验安全教育课程设置

实践中,化学实验安全教育之前并不是化学实验必须学习的知识,也没有独立的课程设置,有关知识点体现在实验课程的绪论课中。老师对于安全教育的讲解主要集中在授课中或是对具体的化学实验项目进行操作的过程中。然而此方式非常不利于安全知识的系统化学习。目前,化学实验中的安全知识非常繁杂、分散及多样,因此,教师需要利用现代化的授课方式进行安全教育,如借助网络平台进行安全教育,创建化学实验安全知识的开放式在线课程,将学生们感兴趣的安全教育主题汇总成册,包括:公共安全、个人安全防护、水电气安全操作常识、实验室设施使用、化学品安全使用、常见事故预防与应急处理及化学废弃物处置回收等内容。而教学形式可以用学生们喜闻乐见的方式,比如:动画、PPT课件、实验操作演示小视频、采访视频以及实物展示小视频等。

总体来看,线上学习有学习形式多样化、素材丰富化的特点,因此,合理应用线上学习有利于学生们自由选择学习时间段,让学生们积极主动去学习。

(二)创建大学生绿色化学意识

化学实验教学过程中,需要学生们做好以下几个方面:第一,了解化学药品性质与反应原理;第二,熟悉化学废弃物特性与组成;第三,养成废弃物自主回收习惯和意识;第四,掌握化学废弃物常规性处理方法;第五,严格遵守环境保护等相关法规。完成以上要求之后,再让学生们学习绿色化学概念,进而提升学生们的绿色化学意识:凭借实验内容改变有关实验项目的设置,让学生们感受到只有把废弃物末端处理转变为源头控制,才能够实现化学废弃物零排放或少排放。比如:实验项目乙酰二茂铁合成:将二茂铁用量从标准量1克减少到0.2克,把主要化学药品用量节省85%,进而有效降低化学废弃物排放与处理;而溶剂萃取作为化学实验非常经典的分离方式之一,如何更好地處理其有机溶剂危害过大的现象,化学教师需要设计Polyethylene glycol盐水体系分离富集与钻离子测定实验来替换传统溶剂萃取实验,最终不仅培育了学生们的绿色化学意识,还缩减了实验费用。

(三)化学药品和大型仪器的安全管理

在化学实验课程中对实验仪器进行分析是非常基础的。我专业的前期化学教学环节一般设置10至13个实验项目,让学生们学会十种以上的化学仪器工作原理和常规测试操作流程。然而针对后期化学实验教学环节,学生们可以主动筛选实验项目和小组成员,不仅要预定应用的仪器,也要在化学教师督促下进行全部操作。针对其他课程教学,需要增添设计性、研究性实验课题与训练项目。从而完成教学资源最大程度的共享,确保学生们能够更好地参与实验活动,将大型仪器、实验物品实施信息化监管与安全有序的开放,完成仪器与药品应用的规范性与安全性。具体做法为:首先,实验室门禁系统采取智能化管理,二十四小时监控,统一提供纯水与实验气体到实验台面。其次,创建化学实验仪器信息共享系统。此系统只针对研究生与本科生开放,只有考试合格才能够获得系统授权(日常教学实验除外)。并且,学生们在授权时段内进到实验室,系统可自行生成仪器、设备应用记录的信息。最后,创建化学药品信息共享系统。把化学药品从购入直到使用再到销毁的整个过程实行动态监督、安全使用及管理。

三、结束语

总之,实验室安全状况会对学校安全与和谐发展产生一定的影响;因此,需要大家深入探讨大学化学实验安全教育的新内容、新情况,主动采取合适的方法与措施,为大学化学实验教学、学科建设及其培育综合人才提供安全、高效、和谐的环境。

参考文献

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[3]张珊珊,莫梅,任萌,等.高校化学实验室安全管理问题探讨[J].实验室科学,2019,22(4).

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