陳 璐，莫德云，朱 偉

(1. 嶺南師范學(xué)院物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣東湛江，524048；2. 嶺南師范學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，廣東湛江，524048)

一、引言

安全是從事各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的基石，在高校教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是認(rèn)識(shí)科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)的必經(jīng)之路，而保證人員、場(chǎng)所、設(shè)備的安全是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究的必要條件。2019年《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全檢查工作的通知》中要求嚴(yán)查實(shí)驗(yàn)室?guī)熒踩逃?，提高教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)效性。[1]安全教育已成為實(shí)驗(yàn)室管理的重要環(huán)節(jié)，而充分利用信息化手段可提升教學(xué)效果。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室由于專業(yè)不同各有特點(diǎn)，一般開(kāi)展綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)探討、體驗(yàn)、實(shí)踐等過(guò)程訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)學(xué)生獨(dú)立操作能力要求較高，安全教育尤為重要。微課教學(xué)方式能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加深學(xué)習(xí)印象、增強(qiáng)其安全意識(shí)。

二、制作實(shí)驗(yàn)室安全教育微課的必要性

近幾年，短視頻對(duì)大眾產(chǎn)生廣泛影響。在教育領(lǐng)域，微課也應(yīng)運(yùn)而生。微課是一種新型的課程資源，是教與學(xué)活動(dòng)的有機(jī)組合。[2-3]微課主體為15分鐘以內(nèi)的教學(xué)視頻影像設(shè)計(jì)，內(nèi)容多為對(duì)一個(gè)具體主題的講解和挖掘，采用直播、動(dòng)畫(huà)、錄像、剪輯等制作手法，通過(guò)常見(jiàn)的社交媒體傳播，實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)。將微課應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室安全教育有很多優(yōu)點(diǎn)：生動(dòng)、趣味化的風(fēng)格能更快地吸引學(xué)生的注意力；短小精悍的內(nèi)容不占用專業(yè)課程課時(shí)，學(xué)生利用碎片化時(shí)間可反復(fù)觀看[4]；社交網(wǎng)絡(luò)可以將微課更快更方便地分享給目標(biāo)人群；實(shí)驗(yàn)儀器的操作步驟、安全使用知識(shí)適用于針對(duì)性、可視化的講解方式，這正是微課所能提供的。

安全教育在常規(guī)教學(xué)中時(shí)有開(kāi)展，但其內(nèi)容形式較固定。比如，高校通過(guò)展板、演習(xí)宣傳消防知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)課堂中講解操作流程，利用講座、培訓(xùn)、考試等方式進(jìn)行通識(shí)類安全知識(shí)學(xué)習(xí)。為使安全意識(shí)深入人心，各高校逐步建立了符合專業(yè)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)室安全教育系統(tǒng)，開(kāi)設(shè)了專門(mén)的課程并對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)資源加以延伸，如清華大學(xué)于2004年開(kāi)始設(shè)置實(shí)驗(yàn)室安全學(xué)必修課[5]，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)開(kāi)設(shè)國(guó)家級(jí)精品課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)[6]，南昌大學(xué)開(kāi)發(fā)了實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)課程[6]。

在教育部的部署下，高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全問(wèn)題愈加重視，由此推動(dòng)了線上教學(xué)、虛擬仿真平臺(tái)的有效發(fā)展。在實(shí)驗(yàn)室安全教育課納入教學(xué)體系的同時(shí)，課程模式也須順應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)人們生活的深刻影響，開(kāi)發(fā)以視頻為媒介、移動(dòng)終端為載體的安全知識(shí)微課成為趨勢(shì)。[7]

三、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的安全教育現(xiàn)狀

(一)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)表明機(jī)械性工作逐漸會(huì)被人工智能代替，而獨(dú)特的、發(fā)散性的思維無(wú)法復(fù)制。為提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，滿足各行業(yè)對(duì)人才的現(xiàn)實(shí)需求，高校在教學(xué)中設(shè)置了開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的主體由教師轉(zhuǎn)換為具有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的學(xué)生，要求操作者利用理論知識(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡綌?shù)據(jù)處理的整個(gè)過(guò)程。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和內(nèi)容具有靈活性，所用到的儀器也不固定，有些項(xiàng)目涉及交叉學(xué)科，學(xué)生設(shè)想的步驟欠缺一定的理論支持，這在一定程度上埋下了安全隱患。一些高校制訂了實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理辦法。[8]針對(duì)室內(nèi)潛在的危險(xiǎn)源情況進(jìn)行分級(jí)，不僅便于場(chǎng)所和設(shè)備的有效管理，而且有利于實(shí)行對(duì)象不同、側(cè)重點(diǎn)不同的具有差異性的安全教育制度。

(二)實(shí)驗(yàn)室安全教育體系

高校實(shí)驗(yàn)室安全教育體系包括教學(xué)的內(nèi)容、模式、資源、結(jié)構(gòu)、評(píng)價(jià)等方面。[9]教學(xué)內(nèi)容是安全教育的核心，大致可分為通識(shí)類、化學(xué)藥品類、應(yīng)急處理類、實(shí)驗(yàn)室廢物處理類、大型儀器使用類、特種設(shè)備使用類、輻射安全類、安全事故分析類等。[10]安全教育的分類較為明確，雖然有一定連貫性但更多表現(xiàn)為獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)，適用于分專題、模塊化學(xué)習(xí)。

(三)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室安全教育存在的問(wèn)題

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室安全教育問(wèn)題涵蓋三個(gè)方面。一是不同專業(yè)背景的學(xué)生安全知識(shí)的學(xué)習(xí)層次有參差。[11]教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)所屬學(xué)科有選擇地調(diào)整補(bǔ)充，避免內(nèi)容過(guò)多重點(diǎn)太少。二是開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需經(jīng)過(guò)形式、類型的審核，并按專業(yè)統(tǒng)籌規(guī)劃，對(duì)跨學(xué)科的項(xiàng)目，不同實(shí)驗(yàn)室如何讓學(xué)生及時(shí)有效地學(xué)習(xí)本室的安全知識(shí)成為問(wèn)題。三是安全教育由于專業(yè)間的壁壘，并沒(méi)有充分實(shí)施，往往有礙于知識(shí)背景和現(xiàn)實(shí)條件，對(duì)存在風(fēng)險(xiǎn)的儀器限制過(guò)多。

四、安全教育微課設(shè)計(jì)與制作

(一)教學(xué)內(nèi)容的組織

實(shí)驗(yàn)室安全教育的短期目標(biāo)是指導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)和操作技術(shù)，通過(guò)獲得學(xué)分或考試順利完成課程目標(biāo)，長(zhǎng)期目標(biāo)是培養(yǎng)人的安全意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)，因此，微課的設(shè)計(jì)需要涵蓋多層次的內(nèi)容。根據(jù)教學(xué)對(duì)象不同，可將安全教育微課歸納為五個(gè)層次：通識(shí)類、物理電子類、工程訓(xùn)練類、化學(xué)生物類、風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備類。層次之間相對(duì)獨(dú)立，每層所包含的知識(shí)點(diǎn)由微課單元組成，層次的遞進(jìn)表示實(shí)驗(yàn)技能或?qū)嶒?yàn)設(shè)備維護(hù)成本的升高和對(duì)專業(yè)背景包容程度的降低，如圖1所示。

所有師生都應(yīng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室通識(shí)類安全知識(shí)，在校生活必然涉及各類場(chǎng)所和設(shè)備，具備基本常識(shí)和行為素質(zhì)是進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)和研究的前提。不同專業(yè)學(xué)生，例如，物理師范類專業(yè)學(xué)生，應(yīng)具備與其課程任務(wù)相關(guān)的物理電子類安全知識(shí)，但有些開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，需要使用激光切割、化學(xué)品、大型儀器等，系統(tǒng)地參照材料、機(jī)械或化學(xué)等學(xué)科的實(shí)驗(yàn)課程又因?qū)I(yè)差異而欠缺針對(duì)性，這時(shí)可以利用獨(dú)立的微課單元，按需索取實(shí)驗(yàn)過(guò)程所涉及的安全知識(shí)內(nèi)容。而對(duì)一些具有較強(qiáng)專業(yè)性和理論水平的開(kāi)放性項(xiàng)目，如化學(xué)生物類，沒(méi)有專業(yè)背景的學(xué)生很難上手，為確保安全，教師應(yīng)對(duì)申請(qǐng)的項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)加以篩選并單獨(dú)培訓(xùn)。

圖1 安全教育內(nèi)容層次圖

(二)教學(xué)模式的構(gòu)成

視頻是微課最主要的傳播媒介，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容不同，在構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室安全教育微課教學(xué)模式時(shí)，應(yīng)有所選擇地設(shè)計(jì)與應(yīng)用，在此將視頻形式概括為五類，每類視頻的特點(diǎn)和適用范圍如下。

1.真實(shí)情景類

在互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)終端技術(shù)尚未成熟的時(shí)期，微課多為對(duì)課堂情景的實(shí)錄，這對(duì)教學(xué)的組織能力和拍攝技術(shù)要求較高，并且由于是對(duì)傳統(tǒng)課堂的錄像，在剪輯時(shí)，時(shí)間和知識(shí)點(diǎn)往往不能過(guò)分壓縮，以免造成教學(xué)環(huán)節(jié)不連貫。這類微課的特點(diǎn)是學(xué)習(xí)者能夠看見(jiàn)課堂全貌，對(duì)實(shí)驗(yàn)理論、儀器、場(chǎng)所擁有直觀的、具體的印象，在進(jìn)行安全教育時(shí)，容易理論聯(lián)系實(shí)際，加深理解。但因錄制時(shí)間長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)的畫(huà)面和聲音效果不佳，經(jīng)過(guò)改進(jìn)，現(xiàn)在廣為使用的微課多采用經(jīng)過(guò)后期制作的數(shù)字課堂。

2.數(shù)字課堂類

數(shù)字課堂是以視頻課程為出發(fā)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，一般只對(duì)主講教師和課件進(jìn)行單機(jī)或雙機(jī)拍攝，后期經(jīng)過(guò)剪輯、字幕、背景處理等手段制作的視頻。數(shù)字課堂的教學(xué)時(shí)間可以控制，但將一個(gè)完整的知識(shí)點(diǎn)在短時(shí)間內(nèi)展示清晰，其結(jié)構(gòu)和語(yǔ)言應(yīng)經(jīng)過(guò)反復(fù)推敲，特別是課件的制作，需要加入一些動(dòng)畫(huà)、圖像、實(shí)景，使展現(xiàn)效果更豐富生動(dòng)。

3.動(dòng)畫(huà)類

動(dòng)畫(huà)類微視頻是廣為流傳且受眾較為喜愛(ài)的一類模式。動(dòng)畫(huà)類視頻通過(guò)幽默的風(fēng)格、鮮明的圖像、夸張的音效吸引注意力，并將復(fù)雜不易展示的情況簡(jiǎn)化為圖示，特別適用于危險(xiǎn)情況的模擬、錯(cuò)誤操作的示范等內(nèi)容，能起到較好的預(yù)警教育作用。

4.直播類

借助平臺(tái)實(shí)施以語(yǔ)言或操作界面為主要表達(dá)形式的視頻內(nèi)容，因其氣氛放松，口語(yǔ)化的特點(diǎn)，具有當(dāng)面交流的真實(shí)性和即時(shí)性。而對(duì)界面、軟件操作步驟的演示，采用直播、錄屏等手段較為簡(jiǎn)明方便。

隨著視頻制作技術(shù)的日新月異，信息化、數(shù)字化微課已成為時(shí)下師生歡迎的教學(xué)方式，但并不意味著所有的內(nèi)容都適合采取新興的視頻處理方法，像實(shí)操類、探究類知識(shí)，應(yīng)完整地呈現(xiàn)操作現(xiàn)場(chǎng)和裝置細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)微課的另一個(gè)重點(diǎn)是根據(jù)不同層次的實(shí)驗(yàn)室安全教育單元構(gòu)建相應(yīng)的微課模式，在保證教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上凸顯課程組成的內(nèi)涵。比如，對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的安全操作演示便可應(yīng)用真實(shí)情景類微課視頻，而對(duì)危險(xiǎn)事故的發(fā)生原因和所聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)原理可使用數(shù)字課堂，講解清晰且不枯燥。對(duì)通識(shí)類安全知識(shí)，考慮到是對(duì)大一新生開(kāi)展，而學(xué)生剛?cè)胄Ｆ毡槿狈I(yè)背景，采用動(dòng)畫(huà)類介紹法律法規(guī)、實(shí)驗(yàn)室事故分析等內(nèi)容加深印象，能夠重點(diǎn)灌輸安全意識(shí)。直播類視頻具有較強(qiáng)的代入感，參觀實(shí)驗(yàn)室、常規(guī)設(shè)備的介紹時(shí)具有身臨其境的效果，也適用于初步了解一些不宜廣泛接觸的特種設(shè)備、大型設(shè)備等。每類視頻形式的特點(diǎn)、適應(yīng)內(nèi)容和微課主題單元如表1所示。

表1 微課視頻類型特征表

綜上所述，安全教育微課構(gòu)建是以維護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)的安全為準(zhǔn)則，為取得更好的教學(xué)效果而擴(kuò)展的教學(xué)形式，不論是采取一種還是多種模式混合的資源，首先都應(yīng)具有較好的視聽(tīng)效果，因此，對(duì)視頻拍攝和制作方法需要進(jìn)一步探討。

(三)教學(xué)視頻的制作

微課視頻的前期準(zhǔn)備首先需要確定課程的框架，繼而編寫(xiě)內(nèi)容腳本、語(yǔ)言腳本、鏡頭腳本等。[12]在前期準(zhǔn)備階段，視頻制作者必須明確拍攝的意圖和流程，既要保持課程的知識(shí)性，又要注意景象、邏輯的合理性。受經(jīng)費(fèi)和規(guī)則的限制，不是所有微課團(tuán)隊(duì)都具備較專業(yè)的視頻錄制能力，以下為四種簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)室安全教育視頻制作方法。

1.實(shí)景拍攝

實(shí)景拍攝適用于對(duì)某一儀器操作步驟的演示，拍攝者一般利用市面上常見(jiàn)的三腳架、手持自拍桿固定攝像機(jī)或手機(jī)，采用全景和近鏡頭特寫(xiě)交錯(cuò)拍攝，后期配以聲音和字幕。常見(jiàn)的剪輯軟件均可實(shí)現(xiàn)視頻的后期編輯和制作。

2.幻燈片錄屏

視頻制作者使用幻燈片播放軟件自帶的錄屏功能，錄制通識(shí)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原則等講解類內(nèi)容，應(yīng)將課件的制作作為重點(diǎn)，采取美觀、動(dòng)態(tài)的效果以集中注意力，避免過(guò)多敘述。

3.動(dòng)畫(huà)制作

視頻制作者利用幻燈片軟件制作一般性的動(dòng)態(tài)圖像較為方便，但其功能對(duì)復(fù)雜的示意圖和人物的動(dòng)作效果制作有所限制，可使用After Effects、Flash等專門(mén)的視頻處理軟件[13]，或基于此開(kāi)發(fā)的商業(yè)軟件，在預(yù)制程序下創(chuàng)建場(chǎng)景和角色，達(dá)到動(dòng)作轉(zhuǎn)換和特效控制。

4.虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建需要信息化、數(shù)字化技術(shù)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合，以虛擬實(shí)驗(yàn)作為安全教育環(huán)節(jié)，在滿足操作要求的同時(shí)鍛煉創(chuàng)新技能，能很好地應(yīng)用在大型設(shè)備、化學(xué)儀器基礎(chǔ)操作、電路設(shè)計(jì)連接等實(shí)驗(yàn)中。虛擬實(shí)驗(yàn)有一些常用平臺(tái)，如電路仿真軟件、中學(xué)理化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、大學(xué)物理或化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室等。

五、結(jié)語(yǔ)

高校是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要陣地，在校生的創(chuàng)新實(shí)踐主要在各類實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所展開(kāi)，為師生提供安全保障一直是實(shí)驗(yàn)室管理的首要任務(wù)。短視頻的興起讓實(shí)驗(yàn)室安全教育資源得以拓展，作為線下理論課程的補(bǔ)充、延伸甚至替代，信息時(shí)代的邁進(jìn)借安全教育微課快速發(fā)展的契機(jī)，在教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建、視頻模式的選擇、拍攝手段的更新等方面，還有許多值得探索和討論的空間，教學(xué)效果的提升將使實(shí)驗(yàn)安全從認(rèn)識(shí)源頭上落到實(shí)處。