【信息化教学对实验室安全教育的应用】 实验室信息化

信息化教学对实验室安全教育的应用

关键词：实验室安全；
信息化教学；
安全教育 近几年来，高校实验室安全事故频繁发生，不仅笔者所 在学校出现过学生在实验过程中手被试剂腐蚀的事件，华东 理工大学玻璃爆炸伤眼事件，清华大学化学楼起火爆炸事件 等一系列安全事故，给高校化学实验室安全管理敲响了警钟。

综观安全事故的起因，绝大多数还是学生在实验过程中操作 不当留下了很多安全隐患。因此，实验室对学生的安全教育 是实验室安全管理的重中之重。21世纪是一个信息化的时代， 计算机和网络的普及应用，使得信息技术深入到社会生活的 每一个方面，与我们的学习、工作和生活紧密相连。随着教 育信息化的不断推进，应该将信息技术积极应用到实验室安 全教育方面，深入开发、广泛利用信息资源，完善实验室安 全管理体系，从源头上避免实验室安全事故的发生，培养适 应信息社会要求的创新人才，加速实现教育现代化的系统工 程。一、信息化教学模式的特点及优势 信息化教学，是以现代教育思想和理论为指导，在教育 中充分运用现代信息技术手段，开发教育资源，从而提高教 育质量和效率，优化教育过程，以培养和提高学生信息素养 为重要目标的一种新的教育方式。传统的教学模式以教为主， 教师是教学活动的中心，是知识的传播者和灌输者，学生处 于被支配地位，是外界刺激被动的接受者和灌输对象。信息 化教学以学为中心，注重对学习者学习能力的培养，以“任 务驱动”和“问题解决”作为学习和研究活动的主线，在相 关的有具体意义的情境中确定和教授学习策略和技能。教师 只有充分认识到信息化教学模式的特点，才能更好地把握住 信息化教学的特点，从而胜任信息化教学。信息化教学相对 传统教学方式有几个优势：第一，信息化教学强调“协作学 习”。这种协作学习包括学生之间、师生之间的协作，也包 括教师之间的协作，有利于实施跨年级、跨学科的基于资源 的学习等。第二，信息化教学有利于提高学生的主动性、积 极性。现代教育技术手段的应用，包括多媒体计算机、网络、 微信公众平台等等，使得上信息的来源变得丰富多彩，教师 和课本不再是唯一的信息源，多种媒体的运用不仅能够扩大 知识信息的含量，而且还可以充分调动学生的多种感官，使 得学生能够真正成为知识信息的主动建构者，从而达到良好 的教学效果。第三，信息化教学有助于实现个别化教学，有 利于因材施教。计算机的交互性，给学生提供了个别化学习的可能，学习可以通过多媒体技术完整呈现学习内容与过程， 自主选择学习内容的难易、进度、并随时与教师、同学进行 交互。在现代教育技术手段所构造的教学环境下，学生可逐 步摆脱传统的教师中心模式，学生由传统的被迫学习变为独 立的主动学习，在学习过程中可以更主动地获取知识、处理 信息。

二、化学实验室安全教育的重要性 近些年来，国家出台了许多安全生产法律法规、部门规 定和相关标准，高校实验室安全防范自查和省市校各级安全 检查频繁，充分体现了国家、教育部、高校等各级领导对于 实验室安全的高度重视。针对笔者所在学校实验室管理现状， 普通化学实验室不断加强实验室安全的硬件措施建设，包括 实验室通风系统建设，仓库防盗门、指纹门禁及危险化学品 试剂柜建设等，灭火设施的定期更新与完善等措施；
同时不 断加强实验室安全管理的软件系统建设，包括化学品数据档 案整理汇总（品名、性质、数量、储放地、可能危害及相应 的处置方法）、化学品入库及领用信息登记和审核制度、各 级人员安全责任制度、安全检查与隐患排查治理制度等。并 制定了《易制毒、易制爆危险化学品的管理制度》《化学实 验室应急预案流程》《化学实验室轻微事故应急预案》《化 学实验室安全承诺书》等一系列安全管理制度。普通化学实 验是面向非化学专业学生开设的一门化学基础实验课程。普 通化学实验是普通化学课程的重要组成部分，是巩固、扩大和加深所学普通化学的基本理论和基本知识的最佳途径。目 前，笔者所在学校普通化学实验是面向材料科学与工程学院、 环境与建筑学院、机械工程学院、光电信息与计算机工程学 院、能源与动力工程学院和医疗器械与食品学院六大学院， 非化学专业学生开设的一门化学基础实验课程，主要针对大 一、大二学生，每年学生选课人数达千人之多。普通化学实 验的主要目标就是要培养学生的实验室安全意识、标准的实 验操作和较强的动手能力，为以后专业实验和科学研究奠定 坚实的基础。但由于很多学生零实验基础，在化学实验过程 中，学生普遍存在安全意识薄弱，动手能力较差，且对化学 实验教学重视度不高的情况。有些学生只是在中学时见过老 师演示实验并没有实际动手做过化学实验，甚至一些来自教 学条件较差学校的学生连演示实验都没见过，因而这些学生 的动手操作能力参差不齐，基本的实验操作技能不过关，做 实验过程中存在很多安全隐患。此外，化学实验中涉及的化 学试剂和玻璃仪器种类繁多，学生在实验过程中一旦疏忽大 意，就会造成实验室安全事故，因此在做实验前，需要提高 学生的安全意识和个人防护技能，杜绝在实验环节中出现各 种安全事故。普通化学实验的第一堂课就是对学生的实验安 全教育，然而此前安全教育主要是由教师进行单一的课堂讲 述，未能唤起学生的重视，无法真正提高学生的安全意识；

主要实验教学模式是教师将实验内容进行讲解陈述，然后由 学生操作，实验教学方法和手段比较单一；
实验预习的普遍现状是学生对于化学实验的重视性不高，预习不到位，预习 报告纯粹是将实验内容抄一遍，没有进行思考，导致预习效 果不好，有些学生甚至未完成预习实验就进入实验室，由于 对实验仪器不熟悉、对实验涉及的化学试剂不了解而存在着 极大的安全隐患。鉴于以上几点因素，学生进入实验室参与 实验之前的安全教育变得尤为重要。

三、信息化教学在实验室安全教育中的应用实践及设想 为了有效提升学生实验室安全意识地，提高实验安全教 育的有效性，最大限度地避免实验室安全事故，实验教学改 革将信息化教学应用在实验室安全教育中，既丰富了实验安 全教育的教学手段，又能提高学生对实验的重视度。第一， 实验室安全准入系统建设。作为学生进入实验室的第一步， 学生在系统内完成实验室安全知识的学习及实验室安全准 则，并通过实验室安全准入考试才可进入实验室进行实验。

此系统的运行可以有效提高学生实验安全知识及实验室安 全防范能力，完善实验安全教育，提高学生的安全防范意识。

此系统内设实验室安全知识题目题库，知识范围包括进入化 学实验室之前规范着装、化学实验室常规仪器的使用注意事 项、化学试剂的使用注意事项及溅洒至皮肤上的应急处理方 法、实验室紧急洗眼器和冲淋装置的使用、实验室防火防爆、 实验室应急预案、实验室起火类型及灭火方式的选用等等。

学生在进入实验室之前，首先要在电脑端完成并通过实验室 安全准入考试，具备考试合格成绩单后方可进入实验室参与实验。这样既可以保证学生对于实验室潜在的危险因素具有 足够的重视度，又使其具备了初步的实验安全防范基础。实 验室安全准入系统的投入运行，将实验室安全与信息化教学 手段相结合，可以有效地提高本科实验教学的安全系数，并 提高学生对化学实验安全的重视度。此系统可以应用至全校 甚至全国高校的教学及科研实验室，大大降低了高校实验室 事故的发生率。第二，设立电脑端预习系统，针对每次实验 涉及的仪器和试剂安全使用要点，尝试以小测验的方式来帮 助学生更好地完成预习，题型有填空、选择、判断，测验内 容涵盖实验知识及操作要点，且便于解答，旨在提高学生实 验中的安全操作能力。每次预习测验的成绩作为学生的预习 成绩最终计入平时成绩中。此预习系统不仅可以免去学生写 预习报告的时间，而且更可以有效地提高学生的预习效果。

第三，随着微信影响力的不断扩大，“上理工化学实验中心” 微信公众平台也已开通运行。针对普通化学实验的上课内容， 拍摄每次实验课要用到的玻璃仪器的规范操作及操作要点 微视频，分步讲解实验基本操作技能，将视频链接至微信公 众平台及普通化学实验课程中心网，学生通过视频短片学习， 巩固实验操作，形象、直观，可以有效避免错误及危险操作， 杜绝实验事故，既可以提高学生对化学实验的兴趣，又可以 解决学生多、教师少，教师不能对学生进行一对一指导的难 题。此外，微信公众平台可与实验室安全准入系统相结合， 实现学生通过微信平台进行安全知识的学习，帮助完善学生的实验安全知识，更好地通过实验室安全准入考试。通过对 化学实验安全教育教学模式及教学方法的改革，增加一些新 兴的教学手段，包括微课、视频短片教学以及微信公众平台 的大力宣传及教育作用，使得实验安全教育多元化、信息化。

并通过实验室安全准入系统及实验预习系统的运行，有效提 升学生的预习效果及实验室安全意识，丰富了化学实验安全 教育的教学手段，提高了实验室安全教育的信息化，培养安 全意识强烈、实验基础扎实、操作规范的应用型理工科人才。

参考文献 [1]贺文英,张秀芳,阿娟,等.普通化学教学改革与实践 [J].湖南师范大学自然科学学报,2011. [2]徐文祥.高等院校普通化学实验的教改与实践[J]. 教师,2013(14):85-86. [3]张叶臻,孙瑞雪.微课在分析化学实验课教学中的应 用探索[J].广州化工,2015(12):198-199. [4]赵靖岩,胡振波.大数据环境下高校信息化教学模式 研究[J].情报科学,2016(1).