李柄諭　牛奔　李發(fā)勝

摘 要：本研究以醫(yī)學(xué)院校新入學(xué)的本科生為主體，利用互聯(lián)網(wǎng)科技手段和應(yīng)用，在方法、內(nèi)容等方面進(jìn)行了安全教育的探索。實踐表明，該教育模式提升了學(xué)生的安全意識和素養(yǎng)，增加了學(xué)生的安全知識儲備，提高了學(xué)生對化學(xué)實驗室常見安全問題的解決能力。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗室安全；安全教育；虛擬仿真教學(xué)；教學(xué)改革

高校實驗室是實施教學(xué)與科研的重要場所?；瘜W(xué)實驗室因涉及到的有毒有害化學(xué)試劑及特種設(shè)備數(shù)量和種類較多，常會發(fā)生一些難以預(yù)測、危害較大的事故。因此，加強(qiáng)安全教育，保證化學(xué)實驗安全進(jìn)行是一項十分重要的任務(wù)。對于醫(yī)學(xué)院校大一新生而言，化學(xué)實驗是他們第一次真正接觸實驗室，第一次將課本知識應(yīng)用于實踐。這期間，學(xué)生只有養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灹?xí)慣，才能有效減少甚至避免安全事故的發(fā)生。2021年12月，教育部辦公廳印發(fā)《關(guān)于開展加強(qiáng)高校實驗室安全專項行動的通知》，明確指出要強(qiáng)化實驗室安全教育體系建設(shè)，把實驗室安全教育納入學(xué)生的培養(yǎng)環(huán)節(jié)中。大連醫(yī)科大學(xué)檢驗醫(yī)學(xué)院在培養(yǎng)大一醫(yī)學(xué)新生時，將化學(xué)實驗室安全教育放在首位，采用以學(xué)生為中心的教育模式，通過虛擬仿真技術(shù)自主訓(xùn)練、“雨課堂”或線下課堂教師講解，以及實驗室安全準(zhǔn)入考核等方式，探索出適合醫(yī)學(xué)本科新生的安全教育課程體系，并在近年的教學(xué)實踐中收到了良好效果。

一、化學(xué)實驗安全教育的必要性

許多開設(shè)化學(xué)專業(yè)的高校，在開展化學(xué)實驗課教學(xué)時會專門講授實驗室安全教育，以保證學(xué)生在進(jìn)入實驗室前系統(tǒng)地學(xué)習(xí)實驗室安全知識、實驗室管理制度、儀器試劑使用規(guī)范以及安全事故處理方法等內(nèi)容。然而在醫(yī)學(xué)院校，由于化學(xué)學(xué)科課時較少，學(xué)校很少為本科生開設(shè)專門的實驗室安全教育課程，多是在教學(xué)過程中加入簡短的安全教育，講解一些實驗安全注意事項。這種教學(xué)模式往往導(dǎo)致學(xué)生無法系統(tǒng)學(xué)習(xí)實驗室安全常識，更沒有學(xué)到應(yīng)對危險的處理措施。尤其是對于新入學(xué)的本科生而言，他們很少主動了解實驗室安全事故類的資訊，對實驗室安全問題可能引發(fā)的嚴(yán)重后果沒有足夠的警惕，進(jìn)入化學(xué)實驗室后經(jīng)常會進(jìn)行一些違規(guī)操作，埋藏著巨大的安全風(fēng)險。因此，對進(jìn)入化學(xué)實驗室的本科新生進(jìn)行系統(tǒng)的安全教育，培養(yǎng)他們的安全意識，進(jìn)而形成規(guī)范的安全操作習(xí)慣，對其以后的學(xué)習(xí)、科研和工作都有重要意義。

二、化學(xué)實驗安全教育過程

化學(xué)實驗安全教育的內(nèi)容相對固定，遵循科學(xué)常識和規(guī)范，但形式可以在原有基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，以提升教育實效，特別是與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的教育形式，深受學(xué)生歡迎。以課題組所在的大連醫(yī)科大學(xué)為例，為加強(qiáng)對大一新生的安全教育，學(xué)校將實驗室安全教育納入教學(xué)體系，在面向全校醫(yī)學(xué)生開設(shè)的化學(xué)實驗課程中，將第一次實驗課內(nèi)容安排為“實驗室安全教育”。此外，為了提升教學(xué)效果，學(xué)校采用線上線下混合模式實施教學(xué)，即教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺（雨課堂）為學(xué)生提供預(yù)習(xí)資料，學(xué)生利用虛擬仿真平臺MLabs移動虛擬實驗室進(jìn)行虛擬仿真實驗，并通過結(jié)合線下實驗操作、答疑和討論的實驗教學(xué)流程，使學(xué)生掌握安全知識，了解實驗安全教育的重要性，樹立實驗安全意識，最終養(yǎng)成安全實驗、規(guī)范實驗的良好習(xí)慣。

“雨課堂”主要用于教師課前發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)、課堂點名、PPT授課，以及與學(xué)生實時互動等。MLabs虛擬仿真教學(xué)平臺分為兩部分，一部分是MLabs軟件，另一部分是與MLabs相關(guān)聯(lián)的Moolsnet公眾號。MLabs軟件中包含大量虛擬仿真實驗資源，是學(xué)生進(jìn)行虛擬實驗練習(xí)的主要工具；Moolsnet公眾號可以讓教師隨時查看學(xué)生虛擬仿真實驗的完成情況，同時也包含了一些可用于檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)成果的測試游戲。不論是“雨課堂”授課平臺，還是MLabs仿真教學(xué)軟件，都是較為成熟的技術(shù)，可以保證實驗教學(xué)順利開展。

（一）利用“雨課堂”進(jìn)行預(yù)習(xí)

教師在課前使用MLabs軟件進(jìn)行練習(xí)，了解仿真安全實驗的具體內(nèi)容，并根據(jù)軟件提供的虛擬實驗，結(jié)合線下實驗教材進(jìn)行備課，準(zhǔn)備教學(xué)所需的PPT。同時，教師會提前通過“雨課堂”將相關(guān)預(yù)習(xí)資料發(fā)放給學(xué)生用于課前預(yù)習(xí)，借助“雨課堂”的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

（二）使用仿真教學(xué)軟件進(jìn)行練習(xí)

MLabs軟件為學(xué)生提供了實驗室基本安全知識、化學(xué)品取用、突發(fā)及應(yīng)急事件處理、氣瓶的使用，以及危險廢棄物處置五大模塊的內(nèi)容。每個模塊包含多種實驗室場景，通過動畫形式演示并講解實驗室常見物品及其使用、實驗室常見危險等內(nèi)容。授課教師對軟件涉及的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行初步講解。學(xué)生通過自主操作，對教師講解的內(nèi)容進(jìn)一步地掌握與學(xué)習(xí)。軟件提供練習(xí)和考試兩種學(xué)習(xí)模式，供學(xué)生自主選擇。學(xué)生在練習(xí)模式下學(xué)習(xí)時，軟件可以提供相關(guān)指導(dǎo)與語音提示，學(xué)生掌握所有內(nèi)容后，可以進(jìn)入考試模式?？荚嚹Ｊ絻?nèi)容與練習(xí)模式內(nèi)容相同，但沒有任何提示，學(xué)生需根據(jù)自身掌握的知識完成實驗內(nèi)容考試。通過體驗考試模式，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自己的不足，同時教師也可以通過學(xué)生的考試分?jǐn)?shù)了解他們對于安全知識的掌握情況。學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中，如果遇到難以理解的問題，可隨時與授課教師溝通，教師及時對其進(jìn)行講解與指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生完成全部學(xué)習(xí)及測試后，即可在個人中心獲得虛擬實驗安全準(zhǔn)入的合格證書。

（三）通過“闖關(guān)”獲得實驗室準(zhǔn)入資格

Moolsnet公眾號與上一環(huán)節(jié)使用的MLabs軟件是配套使用的仿真教學(xué)資源。學(xué)生通過MLabs軟件學(xué)習(xí)實驗室安全知識后，可以進(jìn)入Moolsnet公眾號提供的實驗室安全教育小游戲進(jìn)行測試，在“闖關(guān)”成功后即可獲得實驗室準(zhǔn)入資格。

在實驗室安全教育小游戲中，化學(xué)科目包含了個人安全防護(hù)、火災(zāi)預(yù)防與自救、危化品儲存與轉(zhuǎn)移、?；返氖褂冒踩?2個模塊。學(xué)生通過游戲互動的模式回答安全知識問題，獲得游戲積分。由于該課程面向大一新生，其中部分學(xué)生未滿18周歲，在使用小游戲進(jìn)行訓(xùn)練時遇到了未成年人游戲時間限制問題，無法使用此功能。面對這一技術(shù)難題，課題組與軟件開發(fā)部門積極溝通，上線了未成年版小游戲，保證所有學(xué)生都可以順利完成學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生完成全部關(guān)卡測試并獲得符合要求的積分后，即可在個人中心獲取實驗室安全小游戲安全準(zhǔn)入的證書。通過這一環(huán)節(jié)的測試，學(xué)生再次加深了對實驗室安全相關(guān)知識的理解，授課效果明顯。為了保證安全教育的實效，課題組規(guī)定學(xué)生必須獲得虛擬實驗安全準(zhǔn)入和實驗室安全小游戲安全準(zhǔn)入的證書后，才能進(jìn)入化學(xué)實驗室開始線下化學(xué)實驗或科研工作。

（四）課堂講解

學(xué)生獲得實驗室安全準(zhǔn)入證書進(jìn)入實驗室后，指導(dǎo)教師會根據(jù)虛擬仿真訓(xùn)練的情況，對學(xué)生得分普遍較低的內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場講解，并結(jié)合一些具體的實驗提出思考題，供學(xué)生互相探討。課題組重點從兩個方面出發(fā)，對授課效果進(jìn)行了討論。一方面，教師在授課結(jié)束后根據(jù)學(xué)生所學(xué)內(nèi)容設(shè)置一套測試題，通過測試可以發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生已經(jīng)掌握實驗室安全知識。對個別成績不理想的學(xué)生，教師可以作進(jìn)一步培訓(xùn)，及時解決他們的問題和困惑。另一方面，在后續(xù)的化學(xué)實驗授課過程中，教師定期就實驗室安全相關(guān)知識對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，幫助他們復(fù)習(xí)和總結(jié)。

三、結(jié)語

保證實驗室安全是醫(yī)學(xué)類高校順利開展教學(xué)和科研工作的基礎(chǔ)。提前開展實驗室安全教育，最大程度地預(yù)防實驗室事故的發(fā)生，具有重要意義。課題組采用以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，開展實驗室安全教育，教學(xué)手段更加新穎，教學(xué)內(nèi)容更加豐富。經(jīng)過幾個學(xué)期的實踐探索，學(xué)生在安全意識和素養(yǎng)、規(guī)范操作等方面都有了顯著的提高，明顯優(yōu)于未經(jīng)系統(tǒng)安全教育培訓(xùn)的往屆學(xué)生。在實驗過程中，學(xué)生對于可能引起安全問題的操作格外謹(jǐn)慎，實驗室發(fā)生意外事故的風(fēng)險大大降低。

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