基于微信公眾平臺的實驗室現場安全教育教學設計與實踐

王明達， 石永軍， 孔得朋， 韋永健

(中國石油大學(華東) 機電工程學院，山東 青島 266580)

·實驗室環境與安全·

基于微信公眾平臺的實驗室現場安全教育教學設計與實踐

王明達， 石永軍， 孔得朋， 韋永健

(中國石油大學(華東) 機電工程學院，山東 青島 266580)

實驗室現場安全教育是保證實驗過程安全的關鍵環節。針對實驗室現場安全教育受時間、空間限制較大和安全教育知識抵達學生端效能低的問題，分析了傳統的安全教育教學手段的適用性，并提出一種基于微信公眾平臺的實驗室現場安全教育教學手段。根據功能需求不同，該教學手段可設計為學習子系統和考試子系統兩部分，分別利用公眾平臺訂閱號圖文消息和植入式考試系統實現。實踐初步證明，該教學手段能提升實驗室安全教育教學的效能，而且受時間、空間的影響小，使用起來便捷，受到了學生的歡迎。

實驗室現場； 安全教育； 教學手段； 微信公眾平臺

0 引 言

在國家加大教育經費投入的背景下，高校實驗室設備質量、數量不斷提升，實驗教學內容不斷豐富，實驗參與者也大幅增加。與此同時，實驗安全事故卻時有發生，其中很大一部分安全事故比例是由人為主觀因素引發，受傷害的人員往往也是缺乏安全知識的人員[1]。因此，開展實驗安全教育是是防范各類事故發生的重要舉措，是保障實驗安全的關鍵。

目前，隨著實驗課程學分比重的提高，實驗室教學任務也隨之增加，單位時間內實驗教師需要面對更多的學生群體，這會導致安全教育知識的抵達率大幅下降[2-3]。與此同時，智能手機作為安全教育知識的潛在載體，已在高校學生群體中得到了普及。因此，能否在智能手機硬件之上建立一種新的教學手段來提高現有實驗安全教育的單位效能值得探討。

1 實驗安全教育教學方式與手段適用性研究

實驗安全教育是對學生進行實驗教學安全知識講解、安全政策宣傳、安全案例警示、安全措施的認識和理解，使學生從思想上予以重視，提高執行政策的自覺性，提高安全防范的主動性[4-5]。

1.1 教學方式適用性研究

實驗安全教育的方式靈活多樣，包括：課堂教學、專家講座、宣傳活動、事故分析會、實驗室現場培訓、安全工作會議、自學知識競賽、情景模擬活動等[5-8]。這些安全教育方式通過一定的體制機制被有機組織運行。如：清華大學建立了校、院(系)、實驗室3級教育與安全管理體系；華東理工大學學生進實驗室前需要進行學院、專業、崗位3級安全教育；北京理工大學開設了專門的通識教育選修課；武漢科技大學在學生做畢業論文進實驗室前會做統一的安全教育等[4,9-11]。

從實驗安全教育體系級別來看，較高層級的安全教育覆蓋面廣、通用性強，導致其內容較為寬泛和宏觀，即使以課程類型開設的安全教育多數也只能呈現共性的安全知識內容。從執行時間先后順序來看，較高級別的安全教育過程與學生在實驗室參加實驗過程是相分離的，教育效果的長期效能有限。因此，提高實驗室現場安全教育內容的具體性、針對性并發揮其時效優勢是實現實驗主、客體雙方安全的關鍵。

1.2 教學手段適用性研究

為支撐不同的實驗安全教育方式，可采用不同的教學手段，常用的教學手段有：黑板報、宣傳欄、展板、廣播、電視、多媒體等。隨著信息化技術尤其是網絡技術的發展，以網站為核心的實驗安全教育手段得到了較多研究和應用，如：北京交通大學、揚州大學、四川大學、長治學院建立了以資料庫與考試題庫為中心的實驗安全教育與考試網絡系統，實驗教師可向資料庫上傳多種學習資料，學生自主學習后通過電腦端上網，進入網站試題庫進行考試[12-14]。這類基于網站的實驗安全教育與考試系統，① 方便了學生的學習與考試，② 可以使各級管理者掌握多種數據便于進一步采取有針對性的措施，這對提升實驗過程的安全性發揮了重要作用。

實驗安全教育通常包括學習、考試兩個環節，而對實驗室現場安全教育來說，其開展過程受時間(教學學時)、空間(實驗室面積)的制約較大。進一步分析可知，以上這些教學手段均難以同時滿足學生學習、考試兩個環節的需求。

尤其是近些年來，在借鑒國外先進實驗室管理經驗基礎上，部分高校探索建立了以安全教育考試為中心的實驗室準入制度[1]。如果在實驗室現場也嘗試這一制度，那么所需要的時間資源會大大超支。因此，為了提升實驗室現場安全教育效能，需要探索一種知識抵達率高、使用便捷的實驗室安全教育教學手段。

2 微信公眾平臺訂閱號功能適用性研究

微信是騰訊公司于2011年1月推出的專為智能手機提供即時通信的新一代社交軟件，其基本功能與QQ社交軟件類似。騰訊公司于2012年8月對微信功能進行升級，推出了公眾平臺模塊。該平臺目前有3種公眾賬號類型：訂閱號、服務號和企業號，其功能定位、開發權限各不相同，其中訂閱號可供個人申請。利用訂閱號開發者可以對用戶提交的關鍵字進行特定圖文信息的回復，可以通過識別圖文頁內二維碼實現鏈接跳轉，還可以利用頁面模板功能將一系列圖文消息展示出來，實現類似靜態網站的效果。

實驗室現場安全教育的功能需求主要集中在兩方面，安全知識學習和安全教育考試。① 將所需的實驗室安全知識放入微信圖文中，并利用頁面模板功能將這些圖文鏈接起來供學生學習；② 通過開發簡單的考試系統并通過圖文二維碼鏈接跳轉的方式植入微信公眾平臺中。因此，微信公眾平臺所提供的功能可以滿足實驗室現場安全教育教學的需求。

3 基于公眾平臺的實驗室安全教育系統設計

實驗安全教育內容范圍比較寬泛，常包括：安全思想教育、安全規章制度教育、安全知識教育、安全技能教育、安全對策教育和安全管理教育等多個方面[5]。在此，將安全知識教育和安全技能教育等跟具體實驗設備、操作相關的內容歸為微觀層面教育，而其他方面歸為宏觀層面教育。

分析后認為，在室內實驗室場合，宏觀層面的安全規章制度、安全意識、安全對策三部分內容和微觀層面的安全知識可通過訂微信圖文來呈現，而其余內容通過教師在現場的語言、行為傳授更為合適。

實驗安全教育考試系統內容主要為以數據庫形式存儲的試題及其相關數據，具體包括：實驗項目信息庫、學生信息庫、安全知識題庫、成績庫、評價信息庫等。這些數據通過各自功能模塊并借助不同形式的客戶端口與使用者產生交互。

根據功能需求不同，基于微信公眾平臺的實驗室現場安全教育教學系統可被設計為學習和考試兩個子系統，其主要內容、數據流向與操作端口見圖1所示。

圖1 基于微信公眾平臺的實驗室現場安全教育教學系統整體設計圖(虛線表示數據流向)

4 基于微信公眾平臺訂閱號的系統功能實現

在系統整體設計基礎上，實驗教學組在微信公眾平臺訂閱號(ID:oilworkman)中逐步實現這些功能。

實驗室現場安全教育作為實驗教學的一部分，將其放在訂閱號中的“安全測控實驗室”頁面模板下(見圖2)。安全教育的圖文內容包括宏觀和微觀兩大部分。微觀部分以實驗單項為單元進行組織，包括本實驗室所能提供的所有實驗單項：溫度監測模塊、壓力監測模塊、流量監測模塊和液位監測模塊等(見圖3)。

圖2 微信圖文頁面模板頁 圖3 安全教育知識圖文

圖4所示為考試系統入口圖文，學生通過“識別圖中二維碼”的方式進入實驗室安全教育考試系統。該考試系統包括3個頁面：試卷提取頁面、試題頁面和試卷成績與系統評價頁面，依次如圖5～7所示。

在試卷提取頁面的下拉列表框中選擇本實驗項目的名稱，下面會列出所對應的實驗項目信息，然后點擊取卷按鈕進入試題頁面。

圖4 考試系統入口圖文頁 圖5 考試系統試卷提取頁面

圖6 考試系統試題頁面 圖7 試卷成績與評價頁面

在試題頁面，輸入學生學號后便可答題，試題類型、數量以及題序由教師在考試系統后臺預先設定好。試卷答完后點擊交卷按鈕進入試卷成績頁面，學生需將該頁面展示給教師查看，如果達到成績要求即可開展相關實驗，否則學生可返回重新答題。最后，學生可對整個系統的使用情況做出評價。

教師通過微信公眾平臺的后臺管理系統對安全教育所需的圖文知識進行編輯，并添加到頁面模板中(見圖2)，然后將其鏈接到訂閱號的相應菜單上。

考試系統后臺管理系統頁面如圖8(a)所示，教師登錄后可執行實驗項目信息添加、試題添加、成績查看、系統評價查看等操作。為方便實驗室教師隨時調整題目，本系統后臺支持手機端登錄，見圖8(b)所示。

(a)電腦端(b)手機端

圖8 考試系統后臺管理頁面

5 系統應用

該系統完成后應用在安全測控實驗室的現場安全教育，實驗室在一個月時間內共完成160余人次的教學任務，學生群體包括本科生、全日制碩士研究生和在職工程碩士研究生，期間未發生任何安全事故。

從微信公眾平臺后臺統計這些知識圖文發現，每篇文章的人均瀏覽量在1.4次以上，且實驗做完一段時間后還會有學生返回查看，這說明這種教學手段受到了學生的歡迎。

通過學生成績提交記錄卻發現能一次考過的比例只有20%左右(共10分，及格線為8分)，經一次“刷分”后，通過率就能提高到近90%。前后兩次考試的通過比例差別大，說明學生首次使用這一教學手段時關注點停留在“好奇”上，需要一些適應時間來轉移關注點；第二次考試的通過率高則說明借助微信圖文這一載體，安全教育知識點能較好地抵達學生端。

6 結 語

實驗室現場安全教育是保障實驗過程安全的關鍵環節，針對實驗室現場安全教育環節易受時間、空間限制和安全教育知識抵達率不高的問題，提出了基于微信公眾平臺的實驗室現場安全教育教學手段，設計了以安全知識學習、考試為中心的教學系統。實踐初步證明，該教學手段達到了服務實驗教學過程安全的目的，安全教育知識點能較好地抵達學生端，受到了學生的歡迎。以上研究希望能為實驗教師高效開展實驗室現場安全教育提供一種新的參考。

[1] 周利剛. 高校實驗室安全教育模式探討[J]. 實驗室研究與探索, 2013, 32(8):238-240.

[2] 羅一帆, 湯又文, 孫 峰, 等. 高校化學實驗室安全管理的探討[J]. 實驗技術與管理, 2009, 26(4):147-149.

[3] 黃文霞, 羅一帆. 高校化學教學實驗室安全教育與管理[J]. 實驗技術與管理, 2010, 27(9):193-195.

[4] 趙慶雙, 聞星火, 李 明. 加強安全教育是保障高校實驗室安全的關鍵[J]. 實驗技術與管理, 2007, 24(9):8-11.

[5] 代顯華, 王月恒. 試論實驗教學安全管理教育方法[J]. 實驗科學與技術, 2013, 11(3):168-172.

[6] 張 穎, 趙二剛, 張紅賓. 高校實驗室安全教育培訓模式探析[J]. 實驗室科學, 2015, 18(3):185-188.

[7] 段 黎. 高校實驗教學安全管理功能與價值探討[J]. 實驗科學與技術, 2015, 13(4):189-191.

[8] 孫立權, 范強銳, 王 征, 等. 對高等學校實驗室安全教育的探討[J]. 實驗技術與管理, 2008, 25(1):144-146.

[9] 孫立權, 范強銳, 陸 捷.加強高等學校實驗室安全管理的幾點思考[J].現代科學儀器, 2008(2):126-128.

[10] 趙艷娥, 賀 錦, 樂 遠. 構建信息化管理平臺加強實驗室安全教育[J]. 實驗室研究與探索, 2015, 34(6):290-293,300.

[11] 王玉婷, 靳力鼎. 高校實驗室安全教育網絡教學系統設計與應用[J]. 中小學電教(下半月), 2016(1):30-31.

[12] 谷長棟, 房 迪, 王育萍, 等. 淺談高校實驗室安全管理[J]. 實驗室研究與探索, 2010, 29(10):178-180.

[13] 賈賢龍. 高等學校實驗室安全現狀分析與對策[J]. 實驗室研究與探索, 2011, 30(12):193-195.

[14] 王世強, 光翠娥, 趙建新, 等. 高校實驗室安全培訓和考試系統開發和應用模式研究[J]. 實驗室科學, 2012, 15(1):198-201.

Design and Practice of the Lab Site Safety Education Teaching Method Based on the Wechat Public Platform

WANGMingda,SHIYongjun,KONGDepeng,WEIYongjian

(College of Mechanical and Electronic Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266580, Shandong, China)

The teaching of the laboratory site experiment safety education has to endure the limitation of time and space, and the inefficient dissemination of the knowledge of students. In order to solve these problems, the applicability of the traditional teaching methods is analyzed and one lab site experiment safety education teaching method, which is built on the Wechat public platform is proposed in this paper. According to different functional requirements, the teaching methods can be designed two parts of the learning subsystem and examination subsystem. The public platform subscription graphic message is used in the learning subsystem and the examination system is guided into the public platform. Initial practices show that the teaching method can enhance the effectiveness of the lab site safety education and be little affected by time and space. Furthermore, the teaching method has been proved to be convenient to use and to be welcome by the students.

laboratory site; safety education; teaching methods; Wechat public platform

2016-06-15

國家自然科學基金項目(51204203)；中央高校基本科研業務費專項資金資助(14CX02134A)；中國石油大學(華東)青年教師教學改革項目(QN201510)；中國石油大學(華東)教學研究與改革重點項目(JY-A201408)

王明達(1984-)，男，山東淄博人，博士，講師，主要從事油氣設備安全檢測與監測方面教學與科研工作。

Tel.：15192726161；E-mail：wangmd@upc.edu.cn

TP 391；X 931

A

1006-7167(2017)02-0289-04