彭華松，許歆瑤，劉 闖，蔣興浩，b

（上海交通大學(xué)a.實驗室安全與環(huán)保中心；b.資產(chǎn)管理與實驗室處，上海 200240）

0 引言

為適應(yīng)全球?qū)?chuàng)新發(fā)展人才的需求，世界高等工程教育正在發(fā)生革命性變化，從注重科學(xué)研究的“科學(xué)范式”向注重實踐的“工程范式”轉(zhuǎn)變［1］。2017 年以來，教育部在全國范圍內(nèi)大力推動新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”［2］“天大行動”［3］和“北京指南”［4］，旨在培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型的卓越工程人才［5-6］。

在新工科背景下，學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)融合已成為新常態(tài)，實驗室的使用越來越頻繁，共享、開放程度不斷提高［7］。由于高校實驗室人員密集，危險源量大面廣，而且科學(xué)研究中探索性實驗越來越多，具有高安全風(fēng)險的實驗操作不斷增加，實驗室安全管理面臨的壓力和挑戰(zhàn)前所未有［8］。2018 年12 月26 日，北京某高校市政環(huán)境工程系發(fā)生實驗室爆燃事故，造成3 名研究生死亡；實驗室安全事故不僅對師生員工的生命安全和健康造成了傷害，而且嚴重影響了高校正常的教學(xué)、科研秩序，也在社會上造成了不良影響。

雖然近年來各級政府和高校不斷加強實驗室安全工作，但是為何實驗室安全事故仍然頻繁發(fā)生？國內(nèi)有學(xué)者對高校100 起典型實驗室事故的類型、發(fā)生原因、危險物質(zhì)類別等進行了統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)因違反操作規(guī)程和操作不當(dāng)造成的人員傷亡接近80%［9］。由此可見，無知者無畏，實驗室安全教育不足是當(dāng)前實驗室安全事故發(fā)生的根本原因，已成為當(dāng)前高校實驗室安全管理的瓶頸。

為深入了解新工科背景下高校實驗室安全教育情況，課題組設(shè)計了一份調(diào)查問卷，在《實驗室研究與探索》期刊舉辦“新工科背景下高校實驗室建設(shè)專題研討會”上，對國內(nèi)98 所高校實驗室安全管理人員進行問卷調(diào)查，探討當(dāng)前高校實驗室安全教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及突出問題，提出加強實驗室安全教育的對策和建議，以實現(xiàn)創(chuàng)新型高安全素質(zhì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

1 研究方法

（1）數(shù)據(jù)來源。本次調(diào)查采用紙質(zhì)問卷以線下填寫方式收集數(shù)據(jù)，面向國內(nèi)98 所高校實驗室安全管理人員，以匿名方式對受訪者所在高校實驗室安全教育情況進行調(diào)查。共發(fā)放問卷98 份，回收有效問卷74 份。

（2）樣本分布。被調(diào)研對象中，32.43%為雙一流高校，22.97%為一流學(xué)科高校，29.73%為教育部直屬高校，59.46%為部省共建高校/地方高校，2.7%為高職院校，1.35%為其他高校。其中雙一流高校近1/3，教育部直屬高校近1/3，被調(diào)研高校整體辦學(xué)質(zhì)量和水平較高。

（3）問卷結(jié)構(gòu)。本次調(diào)研使用的問卷由課題組開發(fā)設(shè)計，共40 個問題，調(diào)研內(nèi)容包括實驗室安全教育整體情況、實驗室安全教育責(zé)任體系和準入制度建設(shè)、師資隊伍力量、課程體系建設(shè)、實踐教學(xué)與演練、考核與獎懲等方面情況。

2 研究結(jié)果

為加強實驗室安全管理要求并落實三全育人的培養(yǎng)目標(biāo)，各高校積極開展了多方位的努力與嘗試，實驗室安全教育工作取得了一定的進展。例如舉辦實驗室安全講座、開設(shè)化學(xué)實驗室安全課程、組織消防演練等，安全教育內(nèi)容與形式日益豐富。但是，當(dāng)前國內(nèi)高校在實驗室安全教育責(zé)任體系建設(shè)、教育體系構(gòu)建及運行管理、安全理論與實踐教學(xué)相結(jié)合、教育保障機制等方面仍存在較突出問題。

2.1 安全教育重視度不夠，整體成效有待提升

2.1.1 教學(xué)條件保障不足

統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，50.00 %的受訪者所在高校有專項資金支持實驗室安全教育工作，但經(jīng)費不足，12.16%的受訪者表示完全沒有專項資金支持［見圖1（a）］；75.68%的受訪高校沒有安全培訓(xùn)的專用場所，僅9.46%的有專門安全培訓(xùn)教室［見圖1（b）］?？梢妵鴥?nèi)高校對于實驗室安全教育的重視程度不夠，對安全教育工作的投入明顯不足。

圖1 高校實驗室安全教育保障情況

2.1.2 整體教學(xué)效果不理想

對本校實驗室安全教育總體情況的評價，有58.11%的受訪者認為本校安全教育工作總體情況良好，39.19%認為一般［見圖2（a）］；而對本校實驗室整體安全狀況的評價，有55.41%受訪者認為較為滿意，32.43%認為一般，僅有8.11%認為很滿意［見圖2（b）］。調(diào)研數(shù)據(jù)表明，安全教育情況與實驗室整體安全狀況有一定的關(guān)聯(lián)性，安全教育工作較好的高校，受訪者對實驗室安全狀況評價也較高?？梢?，被調(diào)研的大部分高校安全教育宣傳工作方面取得了一定的成效，但實驗室安全整體狀況還有待提升。

圖2 高校實驗室安全教育整體情況

2.2 師資力量不強，專業(yè)安全培訓(xùn)不足

2.2.1 專業(yè)安全培訓(xùn)師資缺乏

據(jù)調(diào)研，當(dāng)前高校實驗室安全教育培訓(xùn)師資包括校外安全專家和校級安全管理人員、學(xué)院安全管理負責(zé)人及安全員、實驗室導(dǎo)師、課題組負責(zé)人及安全學(xué)科的專業(yè)教師等，培訓(xùn)人員跨越校-院-實驗室三級（見圖3）。邀請校外專家來校開展安全講座培訓(xùn)的情況最多，其次為校級安全管理人員開展的培訓(xùn)，具備安全學(xué)科專業(yè)知識的培訓(xùn)師資比例最低。

圖3 實驗室安全培訓(xùn)師資的構(gòu)成情況

2.2.2 專業(yè)安全課程開設(shè)不足

在專業(yè)安全課程開設(shè)方面，僅有18.92%的高校將安全課程列入培養(yǎng)方案并設(shè)置學(xué)分，79.72%的受訪者所在高校僅要求學(xué)生參加培訓(xùn)講座即可獲得實驗室準入資格［見圖4（a）］。問卷對化學(xué)化工類專業(yè)開設(shè)實驗室安全相關(guān)課程的情況進行了調(diào)查，35.14%的受訪高校表示未開設(shè)相關(guān)課程，24.32%的高校開設(shè)相關(guān)課程小于6 學(xué)時，僅有6.76%的高校能夠開設(shè)12～18學(xué)時的實驗室安全課程［見圖4（b）］。在實驗室安全教育課程內(nèi)容中，涉及實驗室安全理論知識講解的占54.05%，涉及事故案例及安全隱患分析的占28.38%，涉及風(fēng)險評估體驗和模擬演練等實踐環(huán)節(jié)教學(xué)僅占8.11%［見圖4（c）］。在已開設(shè)的專業(yè)安全課程中，37.84%沒有專門的課程教材，由老師自行備課或按照課程大綱直接授課，24.32%使用學(xué)校編寫的專門教材，13.51%使用國家的標(biāo)準教材，2.7%使用企業(yè)教材［見圖4（d）］。

圖4 實驗室安全課程體系情況

2.3 安全教育頻率低，全員全面全程教育未落實

問卷對理工專業(yè)本科生與研究生參加安全教育的頻率進行了調(diào)查。針對本科生的安全培訓(xùn)［見圖5（a）］，48.65%的高校僅在入學(xué)時對新生進行1 次安全教育培訓(xùn)，24.32%的高校每年進行1 次，22.97%的高校每年進行2～4 次，不存在未進行安全培訓(xùn)的情況。針對研究生的培訓(xùn)頻率與本科生相似［見圖5（b）］，有50%的高校僅在入學(xué)時對新生進行1 次安全教育培訓(xùn)，但是存在1.35%的高校未對研究生進行安全教育培訓(xùn)?？梢?，大部分高校主要對入學(xué)新生進行實驗室安全培訓(xùn)，未達到“全員、全面、全程”的安全教育要求。

圖5 理工專業(yè)本科生及研究生接受安全教育的頻率

2.4 實踐與演練環(huán)節(jié)缺乏，教學(xué)效果不理想

問卷針對高校實驗室安全演練與實踐教學(xué)情況進行了調(diào)查。對于參與消防演習(xí)的人員包括學(xué)生［見圖6（a）］，教職工［見圖6（b）］，大多數(shù)高校參與消防演習(xí)的均僅為部分代表師生，59.46%為部分本科生代表，45.95%為部分研究生代表，64.86%為小部分教職工代表。在組織學(xué)生開展的安全演練或演習(xí)中，59.46%的高校由部分參與人員自愿進行實際演練操作，21.62%的高校要求所有參與人員進行演練操作，17.57%的高校僅由專業(yè)人員示范操作，師生觀摩為主［見圖7（a）］。對于所在高校安全演練活動實際效果的評價［見圖7（b）］，17.57%認為效果很好，參與演練的師生能夠熟練操作；但是71.62%的受訪者認為效果一般，僅有部分人員進行演練活動，發(fā)揮了一定作用?？梢妵鴥?nèi)高校實驗室安全實踐或演習(xí)的實際覆蓋率較低。

圖6 實驗室?guī)熒鷧⑴c消防演練的情況

圖7 實驗室?guī)熒鷧⑴c消防演練的形式及效果

2.5 安全教育考核不嚴，準入制未落實

對于安全教育的考核方式，70.27%的高校采取線上方式自行進行安全知識考核，僅有10.81%采取線下集中開卷考試，9.46%采取線下集中閉卷考試［見圖8（a）］。在考核結(jié)果的運用方面，僅有17.57%的高校表示本校安全教育考試合格情況與門禁系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)可覆蓋90%以上的實驗樓宇，47.3%的高校并未實現(xiàn)兩者的關(guān)聯(lián)［見圖8（b）］。

圖8 安全教育考核及準入情況

3 新工科背景下高校實驗室安全教育問題的剖析

根據(jù)以上問卷調(diào)查，目前高校實驗室安全教育培訓(xùn)仍存在較多薄弱環(huán)節(jié)，安全意識淡薄，專業(yè)安全教育不足，是實驗室安全管理的薄弱環(huán)節(jié)，已經(jīng)成為高校安全治理的瓶頸問題。

3.1 社會安全文化尚未形成，師生整體安全意識薄弱

安全文化不僅涉及到安全價值觀、安全理念、安全倫理，也包括安全法規(guī)、安全管理體系、安全生產(chǎn)規(guī)范化和標(biāo)準化，是安全管理的靈魂［10］。改革開放以來，國家的首要任務(wù)是解決貧困和發(fā)展問題，長期以來對安全生產(chǎn)重視不足，社會安全生產(chǎn)形勢復(fù)雜嚴峻。據(jù)國家應(yīng)急管理局數(shù)據(jù)，2020 年全國各類安全生產(chǎn)事故共死亡27 412人［11］。雖然各級政府制訂了各行業(yè)安全生產(chǎn)法規(guī)，但是社會層面對生命敬畏的安全文化尚未形成，公民的安全素質(zhì)仍然處于較低水平。

作為校園文化的組成部分，高校實驗室安全文化仍比較欠缺［12］。許多實驗室負責(zé)人和安全員，在其自身學(xué)習(xí)階段就未曾接受必要的實驗室安全教育，安全意識淡薄。雖然所在實驗室存在許多安全隱患，但是他們認為實驗室安全狀況良好，因為沒有發(fā)生安全事故。相應(yīng)地，實驗室學(xué)生也普遍缺乏安全培訓(xùn)，實驗操作不規(guī)范，個人防護不足，安全事故隨時可能發(fā)生。

3.2 學(xué)科交叉融合越深入，實驗室安全教育難度大

清華大學(xué)林?。?3］認為新工科建設(shè)必須突破現(xiàn)有工科類和專業(yè)的劃分，不僅應(yīng)重視不同工程學(xué)科專業(yè)之間的交叉和融合，而且要重視理科、管理、醫(yī)學(xué)等非工科類學(xué)科對工科的介入滲透。高校工科類實驗室大量使用物理類、化學(xué)類、生物類危險源，實驗室?guī)熒诵枰莆沼盟⒂秒?、消防、逃生、自救與急救方面的通識安全知識，還需要掌握所在學(xué)科的專業(yè)安全知識。對于從事交叉學(xué)科或者交叉研究項目的師生，還應(yīng)學(xué)習(xí)交叉學(xué)科的相關(guān)安全知識，如機械學(xué)科燃燒學(xué)實驗室使用了大量易燃易爆化學(xué)品，師生必須掌握化學(xué)品安全知識和實驗操作技能；材料學(xué)科功能材料實驗室從事抗菌材料研究需要使用病原微生物，必須掌握生物安全知識和實驗操作技能。更為復(fù)雜的是非工科類學(xué)科如管理學(xué)科、藝術(shù)學(xué)科也啟動實驗室建設(shè)，開展一些交叉領(lǐng)域的科學(xué)研究，但是師生普遍對實驗材料和實驗操作的危險性了解不足。

3.3 實驗室教學(xué)科研任務(wù)繁重，安全教育無暇顧及

隨著我國科技創(chuàng)新和高等教育的快速發(fā)展，高校招生人數(shù)不斷增加，實驗室承擔(dān)的教學(xué)和科研任務(wù)越來越重。為進入“雙一流”行列，許多高校實施了嚴格的績效考核，科研經(jīng)費和科研論文數(shù)量為主要考核指標(biāo)，實驗室負責(zé)人只注重實驗工作速度和實驗成果產(chǎn)出，忽視實驗室的安全管理，無暇顧及實驗室安全教育，實驗操作培訓(xùn)主要由高年級學(xué)生指導(dǎo)低年級學(xué)生來完成，成為實驗室安全教育及文化建設(shè)長期被忽視的主要原因。

4 加強實驗室安全教育體系建設(shè)的對策與建議

在新工科背景下，高校應(yīng)深刻認識到更加復(fù)雜的實驗室環(huán)境所帶來的更加艱巨的實驗室安全管理挑戰(zhàn)，要讓師生的實驗室安全理念從“要我安全”向“我要安全”轉(zhuǎn)變，對校園安全的認識從在感性層面到完全形成“安全第一，生命至上”轉(zhuǎn)變。

4.1 以系統(tǒng)化視角開展安全教育體系建設(shè)

實驗室安全管理是通過管理學(xué)方法與技術(shù)手段相結(jié)合，以實現(xiàn)對實驗室各類安全風(fēng)險進行有效管控。因此，高校必須充分理解實驗室安全問題的復(fù)雜性和安全教育工作的艱巨性，不能簡單地認為組織學(xué)生參加安全講座就能獲得足夠的實驗室安全知識和操作技能。

高校應(yīng)強化實驗室安全管理體系建設(shè)，明確實驗室與設(shè)備處、保衛(wèi)處、資產(chǎn)處、基建處等職能部門及各二級單位實驗室安全管理責(zé)任，逐級壓實安全教育責(zé)任；建立學(xué)校、學(xué)院和實驗室的三級安全教育制度及相應(yīng)的考核、獎懲制度，實施系統(tǒng)性的實驗室安全教育；投入必要的資金和設(shè)施，構(gòu)建實驗室安全教育體系，著力解決當(dāng)前實驗室安全教育碎片化、安全教育效果差等問題，真正達到全員、全面、全程的實驗室安全教育要求。

4.2 加強安全技術(shù)隊伍建設(shè)，組建專業(yè)化師資團隊

隨著高等教育改革的深入，傳統(tǒng)工科專業(yè)如機械工程、電氣工程、化學(xué)化工、土木工程等不斷更新與發(fā)展，典型的新工科專業(yè)如新能源科學(xué)與工程、機器人科學(xué)與工程、資源循環(huán)科學(xué)與工程、納米材料技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程也不斷涌現(xiàn)。目前，許多高校和院系的實驗室安全教育通常由行政崗位的實驗室管理人員負責(zé)，且大多數(shù)為兼職，缺乏安全技術(shù)知識，安全教育經(jīng)驗不足，部分人員自身安全意識、安全知識及能力、綜合素質(zhì)均無法滿足專業(yè)安全教育的要求。為適應(yīng)新型交叉學(xué)科的實驗室安全教育需求，高校應(yīng)聘任一批具備安全專業(yè)知識水平的教師及豐富的實驗室安全管理經(jīng)驗的人員，組建安全教育師資團隊，促進高校實驗室安全教育工作的開展。

4.3 設(shè)置安全教育必修學(xué)分，完善課程體系建設(shè)

目前大部分高校未能在化學(xué)、生物等高風(fēng)險專業(yè)設(shè)置實驗室安全教育必修或選修課程。在調(diào)查中有半數(shù)受訪者認為開設(shè)實驗室安全課程最大的難點是缺乏專業(yè)授課教師，三分之一以上受訪者認為安全課程建設(shè)的難點在于當(dāng)前各專業(yè)的學(xué)分太多，安全教育課程無法順利進入培養(yǎng)方案且無合適的安全課程教材，可見高校實驗室安全教育一直存在著缺學(xué)分、缺教材、缺教師等困難。但是，對于有效增強安全意識和安全技能的方法的調(diào)查，有55.14%的受訪者認為開設(shè)必修課、設(shè)置學(xué)分并進行線下考試是有效的途徑。因此，高校應(yīng)重視安全教育課程體系建設(shè)，盡快將安全課程納入人才培養(yǎng)方案，并同時推進安全教育相關(guān)教材、課程、教育基地等配套資源的建設(shè)。

4.4 開展具有針對性的安全教育培訓(xùn)

當(dāng)前國內(nèi)高校的實驗室安全教育大多為校級層面的通識型安全教育，不論是理論教學(xué)還是實踐教學(xué)，均缺乏針對性的專業(yè)安全內(nèi)容。學(xué)院應(yīng)高度重視專業(yè)安全教育，結(jié)合日常安全隱患檢查情況，以面授或者研討會方式進行安全教育活動，不僅可提高師生參與度和學(xué)習(xí)興趣，而且有利于提高實際的應(yīng)用性及教學(xué)效果。各課題組應(yīng)根據(jù)本實驗室的研究方向、危險源、設(shè)備儀器、常見安全隱患等具體情況制訂安全管理制度，并結(jié)合實驗研究計劃、風(fēng)險評估活動，以小班教學(xué)或者小組活動的方式開展更加具體和有針對性的安全教育培訓(xùn)，才能真正做好實驗室安全風(fēng)險管控。

4.5 打破傳統(tǒng)平面模式，加強安全教育實踐性

為吸引學(xué)生對安全的關(guān)注與興趣，許多高校的安全教育培訓(xùn)形式與途徑不斷豐富與拓展，逐步告別傳統(tǒng)、單一的講座方式。但培訓(xùn)講座、宣傳欄或新媒體宣傳、知識競賽、發(fā)放安全手冊等形式依然趨于平面化，理論與實踐脫節(jié)的問題比較突出，難以讓學(xué)生擁有身臨其境的體驗。高校應(yīng)充分利用信息化手段，例如結(jié)合VR、AR等技術(shù)，對實驗室安全問題進行體驗式教學(xué)，對事故發(fā)生的應(yīng)急處置進行模擬演練。北京航空航天大學(xué)利用信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等建設(shè)了安全教育體驗館，以游戲、3D動畫等替代傳統(tǒng)展板，使學(xué)生在逼真場景中真實感受與實操［14］。國內(nèi)高?？蓢L試通過建設(shè)實驗室安全教育體驗館，根據(jù)實驗室安全教育內(nèi)容設(shè)計體驗活動與教育主題，讓學(xué)生切實感受到安全教育的“難忘”“有趣”，從而使安全教育真正做到入腦入心。此外，由于疏散演練的投入不大，對實驗工作的影響很小，國外高校實驗樓宇經(jīng)常性組織疏散演練，不僅有助于師生緊急情況下正確逃生，而且還時常提醒師生注意安全操作，值得國內(nèi)高校學(xué)習(xí)和借鑒。

4.6 強化安全考核及許可資格，嚴格落實準入制度

準入制度的建設(shè)是高校實驗室安全教育體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。很多國外知名高校很早就建立了完善的實驗室準入制度，建立了實驗室人員安全培訓(xùn)與考核的制度規(guī)定和準入程序［15］。經(jīng)過培訓(xùn)和考核合格的師生，才能逐級獲得進入實驗樓宇和各實驗室的許可，其中門禁管理和安全信息化系統(tǒng)發(fā)揮了重要的支撐作用。國內(nèi)許多高校雖然建立了實驗室準入制度，但是安全教育培訓(xùn)工作不成體系，實驗室安全教育未實現(xiàn)全覆蓋，也未建成合格的門禁系統(tǒng)，準入制并未能有效執(zhí)行。為加強學(xué)生實驗室安全考核與準入管理，可將實驗室安全教育考試系統(tǒng)與選課系統(tǒng)、開題報告、獎學(xué)金評定、研究生保送等工作聯(lián)動，未通過考試不能獲得相應(yīng)的資格。

5 結(jié)語

隨著新工科的建設(shè)與發(fā)展，高校實驗室建設(shè)在為國家培養(yǎng)創(chuàng)新型科技人才和高水平科學(xué)研究方面發(fā)揮更大的支撐作用。面對不斷變化的實踐教學(xué)新形式和實驗室體量增加、危險源種類增多，高校實驗室安全管理面臨著更加艱巨的挑戰(zhàn)。在此背景下，高校實驗室人員必須快速適應(yīng)新的環(huán)境與挑戰(zhàn)，從教育源頭抓起，加快人力、財力、物力的投入支持，構(gòu)建一個科學(xué)、長效的實驗室安全教育體系，提升對實驗室安全管理水平與教育能效，進一步強化師生的安全意識，保障實驗室安全，著力培養(yǎng)具有家國情懷、全球視野、創(chuàng)新精神和實踐能力的卓越人才，讓中國的新工科教育走向世界舞臺。