新工科視域下高校實驗室安全教育體系的改革與實踐

劉海芬，王力新，梁玉嬌，邢佳雨，楊少勇

（河北大學a.質量技術監督學院；b.物理科學與技術學院，河北保定 071002）

0 引言

“安全第一，預防為主”是我國安全生產月的口號，也是安全生產的總方針，安全話題貫穿整個社會，生命誠摯珍貴的主旋律不變，而高校實驗室是師生開展教學和科學研究的重要場所，是推動新工科教育實踐的必不可少的組成部分，實驗室安全更與師生、高校和社會的良性循環發展息息相關［1-2］。近年來，高校實驗室的火災、爆炸等事故時有發生，給當事人家庭和社會造成了嚴重的精神和財產損失，高校實驗室的安全教育與管理依然面臨著前所未有的嚴峻挑戰。相關統計表明，在所有高校安全事故中，安全意識薄弱和安全知識不足導致操作不規范是造成事故的主要原因［3-4］。因此，強化實驗室安全教育，提高師生的安全防范意識和應急處置能力，規范實驗人員的實驗操作行為，進而防范遏制實驗事故的發生，是高校實驗室安全管理工作必須加強的任務。

安全是教育事業不斷發展、學生成長成才的基本保障。教育部高度重視校園實驗室的安全，多次發文強調和推進高校實驗室的安全防范與建設工作。2019年，《教育部關于加強高校實驗室安全工作的意見》明確要求，要完善實驗室安全管理制度，狠抓安全教育宣傳培訓［5］。2015 年以來，教育部每年都組織開展高校實驗室安全專項檢查，在相關通知中強調，把宣傳教育作為專項行動抓落實、促成效的重要推力，開展警示教育和典型案例宣傳，進一步提高師生安全意識［6］。在教育部部署下，各高校不斷加強實驗室安全工作，取得了一定成效，但問題和隱患依然很多，如師生安全責任意識淡薄、安全管理制度不夠健全、安全教育保守落后教學效果差、對安全教育的重視和支持程度不足［7］。

隨著工程科技進步和創新，世界高等工程教育必將隨之發生革命性變化，從注重科學研究的“科學范式”向注重實踐的“工程范式”轉變［8］。2017 年，教育部發布《關于開展新工科研究與實踐的通知》，通過組織高校深入研討，形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”［9］。“新工科”的提出為高等工程教育的改革探索提供了一個全新視角，“新工科”建設離不開智力創新，創新是工程教育發展的不竭動力，而高校實驗室是師生進行創新性探索和實踐的策源地，為支撐“新工科”的建設發展，對高校實驗室的安全建設提出了新的內涵和要求［10］。

1 “新工科”背景下高校實驗室安全的內涵和意義

教育部“新工科研究與實踐專家組”專家、清華大學教授林健認為，“新工科”中，“新”包含三方面含義：新興、新型和新生。“新興”指從其他非工科的學科門類孕育出來的面向未來新技術和新產業發展的學科；“新型”指的是對現有的（舊）學科進行轉型、改造和升級；“新生”是傳統工科與其他學科的交叉融合［11］。由此可見，“新工科”發展強調學科之間的碰撞、交叉和融合，在此背景下，高校實驗室的理工融合甚至文理滲透會變得愈加明顯，出入實驗室學生的專業背景、知識結構和認知方式差異性更加突出，在實驗室開放和共享程度提高的需求下，實驗室流動人員大，安全風險進一步提高，實驗室安全管理面臨新的前所未有的壓力［9］。

高校實驗室稱得上是危險品的“集散地”，由其帶來的風險隱患不僅是火災、爆炸，還包括放射物侵襲、有毒物質外流、污染物擴散。尤其是高校實驗室存在著特殊的風險環境，比如在接觸化學品的實驗室里，往往是在創造一種新的物質，在此過程中充滿著未知和風險。正是因為這個原因，高校實驗室安全不應該被低估。為適應“新工科”教育模式的發展，實驗室安全教育和管理體系需要進一步完善：加強培訓教師的專業化能力，豐富安全教育培訓的課程種類和途徑，健全實驗室安全管理制度，提高防范和應急處置能力，加大實驗室安全硬件投入和保障力度，建立有效的評價與反饋機制，多方位綜合治理，才能形成健康良性的實驗室安全文化和長效工作機制。只有實驗室安全了，師生才能專注地進行學習和研究上的創新實踐，校園內的生命財產安全才能得到保障，“新工科”教育事業才能穩步向前推進。

2 高校實驗室安全方面存在的問題

通過多年的實驗室出入體驗以及和身邊師生們的交流互動，目前校園實驗室安全教育體系仍然存在諸多問題［12］：

（1）硬件設施不足，安全環境復雜。許多樓宇建筑時間過長，消防措施布局欠佳，空間格局狹小，水、電、氣、高溫、高壓、輻射、磁場等安全隱患眾多。學生人數越來越多，活動區域寬廣、次數頻繁，大型設備較多，危險化學品存量過多。具體表現在：設備過多就隨意擺放，顯得更加雜亂無章，存在占用消防通道現象，導致通風不暢；線路老化，亂拉電線，插座容量超負荷運轉，插線板未固定等現象。

（2）基層安全工作人員專業能力欠缺。高校實驗室安全教育管理工作的開展離不開基層安全工作人員的推進與落實，因此，基層安全工作人員的專業素質和能力很大程度上決定著高校實驗室安全管理工作能否保質保量完成。如今，新工科發展迅猛，大數據與智能裝備應用頻繁，新設備的復雜性對基層安全工作人員提出了更高的要求，導致部分人員未能緊跟高校新工科發展的腳步，對實驗室新引進的高端設備認識不足，了解程度不夠，給管理工作埋下部分隱患［13］。

（3）安全教育與管理缺乏制度保障。①安全管理制度不健全，未能將責任壓實，存在工作職責模糊不清，互相推諉現象；出現問題，混亂現象明顯，各部門未能協同管理，安全檢查和監管流于形勢，力度不夠、內容和細節不到位，檢查后的安全評價機制不匹配。②校、院兩級領導對加強實驗室安全教育與管理的重要性認識不足，給予實驗室安全教育與管理工作以必要的人力、物力和財力的大力支持不夠，導致實驗室安全教育與管理工作流于表面形式，如安全教育平臺少，數據標準化、流程化程度不高，未能將精準化、智能化管理落到實處。

（4）師生安全意識及觀念滯后。學生單純地認為自己僅僅是跟隨老師進行實驗，教師則認為自己僅僅是學業的傳道者，從思想意識上都認為只有實驗室的管理者才是安全教育的主力人員，大部分師生主人翁意識淡薄［14］，急救知識和應急反應措施弱化，缺乏相關經驗，對實驗室安全教育重視程度不夠，如若發現緊急情況，第一時間應對策略跟不上，可能導致狀況惡化，造成更為嚴重的后果；管理者認為只要不出事就是安全的，存在較為嚴重的僥幸心理，安全教育僅基本停留在口頭宣傳，沒有真正認知到實驗室安全管理的重要意義，并且大部分還是傳統的安全教育，無論從內容還是形式上，都是相對落后，所以安全教育非常被動，安全隱患隨處可見，最終可能會發生量變到質變的安全事故。

（5）安全教育模式單一化。不論是管理人員還是授課老師，更多依托理論教育，缺少實踐性或實訓性教育活動，形式和內容顯得枯燥無味，受訓人員興趣弱，學習效果不佳；另外培訓工作多數停留在完成表面任務的形式，即便存在簽到環節，存在代簽或者中途離開的情況，培訓效果較為不理想；受制于專業差異性，學生成員多，包括本科生、碩士生和博士生，并且教育次數、時間及級別都很難得到保證，無深刻的體驗式教學，受訓部門單一，未能得到多部門協同承辦，模式刻板僵化。隨著實驗室開放程度加大，對實驗室教育模式沖擊力度加大，管理難度也增加。

（6）缺乏安全教育教學的反饋機制。部分高校認識到安全教育重要性，開設相關的講座、選修課程以應對當下嚴峻的實驗室安全問題，但往往未能及時跟蹤到學生在學習后的心得體會，也未能及時在安全方面做出改進方案，所以最終無法利用反饋信息形成長效管理新模式［15］。

綜上所述，眾多因素致使實驗室安全教育改革的形式迫在眉睫，需要從思想認知、內容形式、方案機制、評價反饋等方面進行綜合革新，開發激勵效應，增強師生的積極性和創造性，挖掘最大的安全教育改革育人潛力。

3 實驗室安全教育體系的改革與實踐

順應“新工科”教育的發展要求，在面對校內實驗室安全現狀和問題的基礎上，學校領導高度重視實驗室安全建設，進行了系列卓有成效的改革和實踐活動（見圖1）。

圖1 實驗安全事故的原因及改革實踐策略

3.1 提高師生的主體參與和防范意識

制定實驗室安全教育運行和保障制度，明確師生職權和責任，通過線上和線下通知、專題培訓、宣傳欄、海報等多種渠道積極宣傳引導，實現師生參與實驗室安全教育的正常化。班級設立學生安全委員，幫助協調學生和學院及學校部門間的有關安全問題溝通，以便對于學生們的意見和建議能及時反饋和解決；同時設置監督和投訴電話，幫助強化安全人員及任課老師的安全管理與責任意識。制作實驗室安全教育警示宣傳片，通過新媒體平臺進行推送，配合開展實驗室安全教育有獎知識競賽活動，提高師生主體參與熱情。差異化構建學生的主體化參與身份，根據學生年級和專業特點，制定個性化安全教育內容和考核評價體系。

明確師生的安全主體責任，細化安全職責和任務，引導師生確立角色使命感和崗位動力，激發師生參與的主動性和創造力。對新生和新入職教師進行實驗室安全教育培訓，只有通過培訓后方能進入相關實驗室開展學習及實驗，并責成其簽署責任書，將安全責任制分解到實驗室和實驗室成員。通過安全教育傳授安全知識的同時，注重受訓人員安全意識和安全價值觀的培養和塑造，讓大家對安全懷有敬畏之心，杜絕麻痹思想和僥幸心理。將課程思政融入實驗室安全教育，通過案例和啟發式教學等方法強化學生的安全責任感。

3.2 開設實驗室安全教育通識課程

新時代的學生是祖國未來發展的后備力量，本著響應國家號召、對學生負責的態度，同時根據EHS 管理系統（環境、健康與安全），教育部辦公廳在2017 年發布了《關于加強高校教學實驗室安全工作的通知》［16］，鼓勵存在重點危險源的學院開設有學分的安全教育課程，納入人才培養方案，采用案例式、引導式等教學手段，培養學生“探索式”思考問題的能力，考核合格后方可開展實驗課程。

二級學院根據專業的差異性，分類別開展安全教學課堂，開設化學、生物、物電類等實驗室安全教育專業必修課程。兼顧理論講解與實操訓練，師生可以在課堂上探索實驗室安全的重要性，帶領學生到實驗室感受實驗室安全的現狀并進行事故應急演練，讓學生切身體會到發生安全事故時該如何有效和快捷地自救、他救。使學生具備認識危險化學品標識牌的能力，同時具備處理火災、爆炸甚至解毒等各種突發事故的能力。采用MOOC、虛擬仿真、智慧樹、雨課堂、學習通等，通過新媒體軟件將內容以視頻、動畫、PPT 和文本文檔等多種形式呈現。課堂教學重點講授消防安全知識及設施實用技術、壓力容器、危險化學品安全使用及存儲技術、生化實驗室安全防范、實驗室個人防護及安全操作、應急處理及急救基礎知識和廢棄物處理等相關知識點，結合經典事故案例，激發學生課堂興趣，增強教學互動，實現自主學習的目的（見圖2）。課堂上設置提問環節，討論模式，抑或是搶答模式，比賽得分模式，提升學生參與度；課后增加隨堂檢測環節，加強知識點的滲透；期中以團隊作業形式呈現，期末以開卷論述題為主。通過不斷跟進，持續改進的教育評價，周而密始的布局整個實驗室安全教育改革過程，最終有助于學生掌握基本常識，提升其道德意識及責任意識，進而達到三育人的教學目標。

圖2 實驗室安全教育課程的內容設置及課時比例

3.3 明確職責，強化安全管理制度建設

通過制度的確立，目的是灌輸“預防為主”的實驗室安全教育思想，從源頭減少安全事故發生的可能性。設立四位一體的安全保障制度強力支撐管理制度的有效實施，打造實驗室安全氛圍，促進實驗室安全可持續發展，構建和諧、穩定和健康的校園環境（見圖3）。

圖3 實驗室管理制度體系結構

（1）建立安全準入制度。先從理論考試開始，在廣大師生進入實驗室前，要求新入職教職工及新生參加實驗室安全教育考試，成績達到90 分以上合格，建立實驗室安全教育第一道防線，系統設置多次練習模塊，學生可充分利用課余時間反復多次訓練，學生操作時間相對自由，成效相對顯著，并簽署安全責任承諾書，增強師生學習實驗室安全的意愿，強化師生主人翁意識，從源頭抓安全，從細節正安全，從本質挺安全。

（2）制定實驗室安全準則。每位學生初次使用儀器，必須由主講教師培訓，操作合格后方能使用該設備，設備的SOP 需掛在對應位置墻面上，方便及時查閱，同時該實驗室危險源和校內重要場所聯絡人及聯系方式需貼在門口顯眼位置，每間實驗室張貼安全準則及宣傳標語；突出強調實驗第一責任人主體地位，開展實驗前，解析本實驗的危險源，將風險評估部分寫入實驗預習報告中；實驗過程中，管理好個人衣著、行為習慣，離開實驗室前，一定檢查水、電、氣是否關閉，進而提升安全意識。牢記每一條，生命安全你我他，尊重它，敬畏它，不可逾越規則，為生命保駕護航。

（3）完善監督制度。同時設立校級、院級及實驗室安全管理人員，依據《高校實驗室安全檢查項目表》，不定期進行實驗室安全隱患排查，對不安全的人、物及環境給予風險評估，上傳至實驗室安全管理系統，督促大家及時糾正不安全的行為，增強實驗室安全教育改革力度，使得安全教育模式從點滴做起。同時，從學校管理層面，逐步推進由學校綜合實驗中心牽頭，人事處、國資處、保衛處及研究生院聯合管控的安全管理模式，設置安全事故應急處理預案，備注實驗室緊急情況聯絡人，將管理死角清理到位，確保安全到邊到角。從基層教學科研團隊出發，大力推進實驗室安全自查自糾工作，定期自我檢查反省，強化安全意識，牢固樹立安全紅線不可破的原則。

（4）設立獎勵制度。實驗室設置安全員角色，鼓勵更多學生參與到實驗室安全管理工作中來，全方位傳遞國家、省級及校級的政策法規，由簡單的被管理者轉變為教育者和宣傳者，對在實驗室安全教育工作中表現突出的同學，給予一定的獎金或獎分，如：入黨申請優先考慮，學分加分制，安全教學競賽獎金制；評選優秀安全管理實驗室模范組，對在實驗室安全管理工作中做出榜樣的團體，在評優評獎方面給予一定傾向。

3.4 加強人員培訓，構建多元化教育模式

師生通過信息平臺、微信公眾號等網絡平臺加強實驗室安全學習，目的是通過網絡學習加強學生安全意識。①線下途徑可利用學校的宣傳欄開設實驗室安全學習園地板塊，通過校園廣播增加安全教育欄目，組織實驗管理人員參加安全培訓，基于多種渠道大力宣傳安全教育；線上途徑可通過制作網絡學習課程，添加虛擬仿真技術，增加視覺沖擊效果，促進學轉安的教育氛圍。②舉辦安全文化月主題活動，如開展安全培訓與專題講座、安全知識競賽、實驗室海報設計大賽、海報巡展等活動，對實驗室安全管理突出的實驗室進行表彰。③將實驗室安全融入師生的日常學習、生活中，列入主題班會，輔導員在班會上讓學生討論對實驗室安全的認識、意見或建議等。④研究型導師可以開設一些與實驗室安全相關的項目課題、志愿服務等，鼓勵學生積極參與。⑤鼓勵有教學經驗的教師總結課堂課程經驗，編纂分類別的實驗室安全教育書冊，并建立試題庫。⑥針對危險源較多的實驗室，要求其制定MSDS技術冊。⑦建立學校綜合實驗安全QQ群，鼓勵實驗室安全員教師為學生24 h答疑解難，充分發揮其領路人和帶頭人的作用。通過多元化的教育模式，將學生、教師和管理者緊緊地聯系在一起，牢固樹立“不忘初心、牢記使命”的安全責任意識，推動安全教育責任長效機制的進展，最終達到教育一學生、帶動一家庭，影響全社會的終極教育目標。

3.5 加大經費投入，開展應急處置演練

加大實驗室建設經費投入，增加實驗室消防器材種類和數量，合理布局水、電、氣等線路，充分利用社會資源改善教育模式，如邀請專業人士進行消防演練、急救基礎知識講解和學習，添加實驗室安全教育新動態，發放安全教育學習手冊；培訓學生能熟練使用滅火器、滅火毯和其他消防設施，對實驗室內的逃生路線有深刻的印象；在重點防護區域設置智能操作系統，直接連接管理人員手機設備，出現危險立刻啟動校園報警裝置，定位事故現場，方便管理人員啟動應急預案。在實驗室及走廊安裝視頻監控系統、火情傳感器監測系統及樓宇語言播報系統，提高實驗室信息化安全工作管理水平。針對不同實驗室設立不同的應急預案，通過文字、視頻及真實模擬情況，提升教育教學視覺效果，向師生傳遞安全教育理念，提高學生的應急處理能力及自我保護能力，得到改革的正反饋。加強安全隊伍建設，配備專職安全人員，并通過培訓交流等形式不斷提高其素質和能力。

3.6 建立有效的安全評價與反饋機制

在實驗室或者學院樓內設置民意調查箱，對學校和學院設置的實驗室安全規定提出改善型的意見，同時組織學生采取線上和線下同步問卷調查，對一些合理化的意見及時反饋到管理部門，促進反饋—改進機制良性循環，最終建立一個安全的實驗環境，逐步降低發生危險的風險，確保廣大師生實驗時平安順利。建立實驗室出入人員安全培訓的電子檔案，確保一人一證。定期開展實驗室安全風險排查與評估，進行“安全管理先進實驗室”和“先進個人”評選活動，對安全管理和建設表現良好的實驗室和個人給予通報表彰和一定物質獎勵；同時，對存在重大安全隱患的實驗室進行整改通報，對限期未完成整改的予以通報批評和實驗采購等權限限制，對發生安全事故的實驗室進行資金懲罰并取消師生年度評獎評優資格。建立校級危化品、氣體線上采購平臺，嚴格審核入駐供應商的條件資質，對危化品實行信息化跟蹤管理，一旦入庫或消耗后通過系統進行登記，全方位掌控危化品的儲量和狀態信息。學校牽頭負責易制毒藥品試劑的統一采購，監督實驗室設置易制毒專用藥品柜，每個柜子定制兩把鎖由師生分開保管以協同監管和做好使用記錄。

4 安全教育體系改革與實踐的應用效果

近4 年來，按照“安全第一，預防為主”的指導方針學校積極推進實驗室安全教育改革與實踐的各項措施，并取得了顯著成效。物理、化學、生命科學、質量技術與監督等學院分別建立了院級易制爆類危化品專用倉庫，學校實驗管理中心建立了危化品線上采購平臺和線下掃碼使用登記系統。學院和實驗室里分別安排安全專員，學校實驗中心成立了安全巡查督導小組，不定期進行全校實驗室安全檢查。師生對危化品管理和實驗室安全的重視程度普遍得到提高，90%以上的學生能夠按要求登記和使用危化品，經提醒后能做到100%。學校每半年對消防器材進行更新，在特殊實驗室安排了不同種類的滅火器、滅火毯和消防沙袋等消防工具，對氣瓶進行安全固定和分類管理，實驗樓宇里安裝了火警報警和視頻監控裝置。硬件的提升為營造安全環境提供了有利條件，近年來實驗室未曾發生傷亡性危險事故。

學校每學期開設6～8 個“實驗室安全教育”通識選修課，另外涉及危化品、輻射源、高壓容器等實驗的學院分別開設了“實驗室安全教育”通識課，學校在實驗室、電梯等場所張貼了安全守則、標語，學生進實驗室前必須先接受安全培訓學習并保證合格。通過調查，學生對安全知識的了解和掌握、對應急情況的處置經驗及其自身安全意識得到了有效提高。建立安全培訓電子檔案15 689 張，組織安全知識測試210 場，通過“實驗室安全教育”通識課的學生，安全知識測試初次通過率在90%以上。設立院級安全專員18 人，組織安全專員培訓8 次，通報操作不當和輕微安全事故10起，表彰16 起，設立民意箱36 個，建立“平安福”安全聯絡微信群18 個，實驗室安全監督、管理和反饋體系得到了有效完善。

5 結語

在“創新基地”里實施安全教育改革新模式，通過開設安全教育課程、明確管理責任制度、構建多元學習模式、加強硬件設施和反饋機制，依托新工科教育模式，將實驗室安全教育落到實處。開展實驗實踐教學過程中，廣大師生謹遵“安全重于泰山”的使命，防微杜漸，將實驗室安全隱患扼殺在萌芽狀態，最終從“要我安全”到“我要安全”教育理念的提升，使安全意識融入血液，深入骨髓，防患于未然，逐步實現濃郁的實驗室安全文化氛圍，建立必要的實驗室安全教育體系。通過改革舉措，為新工科的建設和發展提供有力支撐，促進師生明確實驗室安全教育深遠意義，為平安和諧校園建設貢獻重要力量，實現教學科研實驗室生態可持續健康發展。