以人為本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全教育模式建設(shè)

馬 荔，張 衛(wèi)，陳虹錦，韓 莉，張 利

(上海交通大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，上海 200240)

0 引 言

實(shí)驗(yàn)室的安全管理及其維護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程。實(shí)驗(yàn)室是教與學(xué)、理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要場(chǎng)所，實(shí)驗(yàn)室的安全問題不僅關(guān)系到國家財(cái)產(chǎn)安全，還關(guān)系到參與實(shí)驗(yàn)者的健康安全和身家性命。

高校最根本的任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生、教育學(xué)生、培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生，重視對(duì)大學(xué)生綜合素質(zhì)和科研能力的培養(yǎng)，因此實(shí)驗(yàn)室需要面向?qū)W生開放，這也為實(shí)驗(yàn)室的安全管理提出了新的、更高的要求，如何構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室安全管理體系已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)室能否有效培養(yǎng)創(chuàng)新人才、加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)和對(duì)外服務(wù)的關(guān)鍵[1-4]。

1 概 述

高校實(shí)驗(yàn)室，尤其是面向本科生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，具有學(xué)生人數(shù)多、化學(xué)試劑種類多、用量多、各種儀器多等特點(diǎn)，而參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生大多在高中階段幾乎未做過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，基本實(shí)驗(yàn)常識(shí)欠缺，同時(shí)安全意識(shí)差、依賴性強(qiáng)，因此實(shí)驗(yàn)室的安全管理面臨著諸多問題。

近年來，全國高校實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的若干起安全事故都與指導(dǎo)教師和學(xué)生在安全管理和安全技術(shù)上的認(rèn)識(shí)不夠有密切關(guān)系，從根本上來說是缺乏實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)、安全保護(hù)重視程度不夠，也包括沒有建立完善的規(guī)章制度或規(guī)章制度執(zhí)行不到位等。因此，制定出嚴(yán)格、有效、規(guī)范、科學(xué)、操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室安全管理制度，形成科學(xué)有效的管理制度體系，使實(shí)驗(yàn)室安全管理工作做到有法可依、有章可循[5]是非常必要的。

目前，各高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全管理十分重視，有針對(duì)性地制定了不同的規(guī)章制度和管理辦法，也十分重視安全管理和安全教育培訓(xùn)。如北京大學(xué)建立了“學(xué)?！合怠獙?shí)驗(yàn)室”三級(jí)管理體系，自上而下的管理體系，最大限度地涵蓋了實(shí)驗(yàn)室管理工作的相關(guān)責(zé)任人，形成了層層落實(shí)管理責(zé)任的格局，有力保障了學(xué)校相關(guān)制度的落實(shí)和實(shí)驗(yàn)室安全管理工作的開展[6-7]。廈門大學(xué)于2015年5月起在全校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室率先推行6S管理，以提升各教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理水平，提高管理效率，從而更好地為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。6S管理包括“整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全”6個(gè)要素，其中“安全”強(qiáng)調(diào)人員的安全化作業(yè)，滲透于整個(gè)6S活動(dòng)的全過程[8]。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在常規(guī)的安全教育和管理基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善硬件環(huán)境，為教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全有序使用提供有效保障。最有特色的是設(shè)置了大型開放式在線課程MOOC“化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)”,形成了“線上”與“線下”相結(jié)合的安全教育模式，更大程度地提高了學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室工作人員的安全意識(shí)和防護(hù)意識(shí)[9-10]。

相對(duì)于國內(nèi)高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全的做法，國外大學(xué)對(duì)安全的管理更加嚴(yán)格和系統(tǒng)化，如美國的大學(xué)不僅有完善的EHS 管理部門，并且建立了 EHS(或相關(guān)內(nèi)容)網(wǎng)站，網(wǎng)站內(nèi)容非常豐富，信息量大，全面展現(xiàn)了EHS管理的組織架構(gòu)和管理方式[11]。

2 研究內(nèi)容

2.1 學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室安全管理

學(xué)校制定了一系列規(guī)章制度，如上海交通大學(xué)危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理實(shí)施細(xì)則、上海交通大學(xué)安全教育與培訓(xùn)實(shí)施辦法、上海交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全與環(huán)保督導(dǎo)工作辦法等。但任何事故都需要防患于未然，對(duì)于安全的事情，制度和安全設(shè)施固然重要，但比這些硬件更重要的是安全教育。安全教育是強(qiáng)化師生員工的安全意識(shí)，提升安全防護(hù)技能的重要途徑，是制造“平安校園、平安實(shí)驗(yàn)室”的基本保證，我校的安全教育是在校安全保障委員會(huì)的指導(dǎo)下實(shí)踐的，具體包括:

(1)全體師生員工，學(xué)校相關(guān)部門聯(lián)動(dòng)機(jī)制；

(2)學(xué)校的安全教育采用3+X培訓(xùn)模式；“3”指進(jìn)行3 h通識(shí)安全知識(shí)培訓(xùn)，“X”為不指定時(shí)的專業(yè)安全知識(shí)培訓(xùn)。通識(shí)安全知識(shí)的培訓(xùn)包括財(cái)物與消防安全、用電安全、初級(jí)救護(hù)等內(nèi)容。專業(yè)安全知識(shí)的培訓(xùn)分為化學(xué)類、生物類、輻射類及特種設(shè)備類，學(xué)生根據(jù)專業(yè)需求學(xué)習(xí)。

(3)每年舉辦一次安全知識(shí)競(jìng)賽，旨在提高全校師生員工的安全意識(shí)。

(4)學(xué)校年終考核中，安全作為重要的考核指標(biāo)，實(shí)行一票否決制。

2.2 大面積上課本科生的實(shí)驗(yàn)室安全教育模式

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心承擔(dān)著全校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，僅僅面向大一學(xué)生開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課，每年就有近8萬人時(shí)，因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全教育是培養(yǎng)人才的重要要求和學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。

根據(jù)多年的教學(xué)管理經(jīng)驗(yàn)，必須重視教師和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室安全教育上存在的誤區(qū)，即安全是管理者的事情，與己無關(guān)；硬件配齊，萬事大吉；規(guī)章制度墻上掛，安全事故可避免。

實(shí)驗(yàn)室的安全工作不僅僅是實(shí)驗(yàn)室工作人員的責(zé)任，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的每一個(gè)人應(yīng)該都肩負(fù)著維護(hù)實(shí)驗(yàn)室安全的責(zé)任[12]。

安全專家在對(duì)各種事故分析調(diào)查研究后提出了控制事故發(fā)生的3E措施，即安全技術(shù)、安全教育、安全管理[13]。3E的核心是人，安全的主體也是人，因此必須讓學(xué)生意識(shí)到自己才是安全的主體，同時(shí)也希望通過安全教育，學(xué)生在畢業(yè)后將完整的安全理念帶到社會(huì)和企業(yè)中去，形成良性循環(huán)。

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的安全教育模式從安全講座開始課程學(xué)習(xí)，并將安全納入到成績的評(píng)定中，讓學(xué)生時(shí)時(shí)刻刻繃緊安全這根弦。所有大一的學(xué)生在進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開始課程學(xué)習(xí)前，必須接受4學(xué)時(shí)的安全教育講座，“安全，人生必選題！”，以引起學(xué)生的重視，如圖1所示。

圖1 學(xué)生的安全教育講座ppt封面

講座從生活中是否有不安全因素入手，讓學(xué)生意識(shí)到，不僅在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中存在諸多不安全的因素，在工作生活中同樣存在不安全因素，只有了解，才能找到化解危險(xiǎn)的方法;只有重視，才能有效預(yù)防安全隱患。安全教育講座分為4個(gè)部分：

(1)介紹化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全設(shè)施及其注意事項(xiàng)。包括實(shí)驗(yàn)室要有前、后門并向外開，消防用沙桶在實(shí)驗(yàn)室的前、后部分各放置一個(gè)，滅火器置于走廊里最容易找到的地方，洗眼器安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的水槽旁，以及噴淋裝置、煙霧報(bào)警器、監(jiān)控探頭、濕毛巾、防護(hù)眼鏡、急救箱等安全設(shè)施在實(shí)驗(yàn)室中的位置，學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開始實(shí)驗(yàn)之前，通過了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)室配備的安全設(shè)施及其使用方法，給學(xué)生建立基本的安全防護(hù)理念。

(2)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)潛在的不安全因素。從常用的化學(xué)試劑、玻璃儀器、電路到鋼瓶等特殊設(shè)備的分析與講解，強(qiáng)調(diào)在使用過程中需要注意事項(xiàng)，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作是實(shí)驗(yàn)室安全的基本要求。

(3)講解實(shí)驗(yàn)室中的廢物處理及其基本處理方法?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的三廢包括廢氣、廢液、廢渣。產(chǎn)生廢氣的實(shí)驗(yàn)需要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，在可能的情況下要對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行吸收，針對(duì)氣體的性質(zhì)選擇針對(duì)性的吸收物質(zhì)，如產(chǎn)生H2S氣體的實(shí)驗(yàn)可以用CuSO4溶液回收。

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生更多的是廢液，廢液需要收集起來進(jìn)行統(tǒng)一處理。針對(duì)不同種類的廢液需要分開并采用合適容器進(jìn)行回收，如酸或堿性廢液的回收可采用塑料桶、有機(jī)溶劑采用金屬桶、含鹵素的有機(jī)溶劑最好使用備有塑料內(nèi)襯的金屬桶(見圖2)。

圖2 化學(xué)廢液回收的示例

在安全教育講座中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)在化學(xué)廢液的集中回收過程中需要特別注意的問題：

(1)檢查回收桶液面高度，控制加入后的廢液不能超過容器75%。

(2)加新廢液前應(yīng)做相溶性實(shí)驗(yàn)。

(3)為防止溢出煙和蒸汽，每次傾倒廢液之后應(yīng)蓋緊容器。

(4)填寫包括廢物名稱、每種化學(xué)品的量、主要有害特征等有關(guān)信息的化學(xué)廢物記錄卡。

在廢液回收過程中也必須要有防護(hù)意識(shí)，講座選用大量相關(guān)錯(cuò)誤示范的圖片引導(dǎo)學(xué)生找錯(cuò)，一方面能讓學(xué)生在設(shè)置的情境中感同身受，最重要的是強(qiáng)化學(xué)生的安全意識(shí)，如圖2所示的廢液回收操作中，至少有兩個(gè)地方不合理，即學(xué)生沒有佩戴防護(hù)眼鏡，且將臉部直接面對(duì)廢液桶口。

(5)講解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本程序。完整的大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)包括預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告3個(gè)環(huán)節(jié)，其中最重要的是要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，寫出預(yù)習(xí)報(bào)告。預(yù)習(xí)可以保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟，了解實(shí)驗(yàn)中使用的儀器、設(shè)備和化學(xué)試劑，掌握發(fā)生事故時(shí)的緊急救治措施和處理方法，這是保證實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行和預(yù)防實(shí)驗(yàn)中可能發(fā)生的安全問題而進(jìn)行的十分重要的環(huán)節(jié)。在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)要檢查預(yù)習(xí)情況，關(guān)注其對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解和對(duì)實(shí)驗(yàn)中有可能出現(xiàn)的安全隱患是否有預(yù)判，沒有完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告的同學(xué)不得進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)過程中的安全操作技術(shù)則穿插在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中由授課教師詳細(xì)講解。

2.3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理與文化建設(shè)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理是實(shí)驗(yàn)課教師時(shí)刻關(guān)注的問題，是重中之重的任務(wù)，但安全管理的主體依舊是學(xué)生，因此基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心設(shè)計(jì)了很多環(huán)節(jié)時(shí)刻提醒學(xué)生自己是安全管理的主體，具體包括：

(1)第一次實(shí)驗(yàn)課要求全體學(xué)生簽一份“安全承諾”，如圖3所示。在教師大聲宣讀前面的文字部分后，學(xué)生當(dāng)場(chǎng)簽下自己的名字。簽一份承諾，并非為了推脫責(zé)任，而是起到提醒和警示作用。

(2)將安全問題體現(xiàn)在在整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程的考核中，從準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作到實(shí)驗(yàn)結(jié)束打掃衛(wèi)生，每一個(gè)環(huán)節(jié)都強(qiáng)調(diào)安全的重要性，實(shí)施安全問題一票否決制，只要出現(xiàn)不按實(shí)驗(yàn)規(guī)程操作、不注意安全問題的，實(shí)驗(yàn)成績一律不及格。

實(shí)驗(yàn)室的安全管理除了制定一系列的規(guī)章制度外，實(shí)驗(yàn)室的安全文化建設(shè)也是必不可少的環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)安全制度上墻、落實(shí)實(shí)驗(yàn)室安全責(zé)任人、實(shí)驗(yàn)室安全檢查和結(jié)果通報(bào)等實(shí)驗(yàn)室安全制度落實(shí)措施，也是對(duì)師生安全理念的提醒。除此之外，全方位利用標(biāo)語、宣傳畫、網(wǎng)絡(luò)、錄像等各種手段加大宣傳力度，做到安全觀念深入人心。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室中張貼必要的常用電話和簡單的急救提醒[14]，以便急需之用。如圖4所示為基礎(chǔ)化學(xué)中心在實(shí)驗(yàn)室設(shè)置的與安全相關(guān)的各種宣傳、制度和應(yīng)急信息。

另外，還需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的安全評(píng)估工作和檢查。定期對(duì)實(shí)驗(yàn)室的安全管理體系進(jìn)行評(píng)估和檢查，也是安全管理工作中的重中之重，是構(gòu)建安全管理體系的重要任務(wù)。

圖3 實(shí)驗(yàn)安全承諾書范本

圖4 安全宣傳和安全急用信息示意

2.4 開發(fā)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)

針對(duì)有些實(shí)驗(yàn)中使用的化學(xué)試劑存在安全隱患或產(chǎn)生的廢棄物對(duì)環(huán)境可能造成影響，不間斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新或?qū)嶒?yàn)藥品的綠色化也是實(shí)驗(yàn)室安全管理的一個(gè)很重要的組成部分。例如，在“Pb2+、Bi3+混合離子連續(xù)測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)中，考慮到Pb2+的毒性，根據(jù)分析化學(xué)中的酸效應(yīng)曲線[15]，采用Zn2+代替Pb2+，新實(shí)驗(yàn)“Zn2+、Bi3+混合離子連續(xù)測(cè)定”既能夠讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，充分理解用EDTA溶液采用控制酸度方式連續(xù)滴定金屬離子方法中的化學(xué)原理，又將化學(xué)實(shí)驗(yàn)無害化了。

3 結(jié)論與展望

通過制定相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)章制度、為學(xué)生開設(shè)安全教育講座、深化化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理與文化建設(shè)等，可以多方面多維度地為學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程安全順利地完成，實(shí)現(xiàn)課程的教學(xué)目標(biāo)提供安全保證?；A(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心實(shí)施以人為本的實(shí)驗(yàn)室安全教育模式，保障了所開設(shè)的量大面廣的實(shí)驗(yàn)課多年來未出現(xiàn)任何教學(xué)安全事故。

在目前各高校積極參與MOOC建設(shè)的大環(huán)境下，充分利用“好大學(xué)在線”等網(wǎng)絡(luò)資源，如中國科技大學(xué)“化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)”課程[9-10]以及我校安全教育微課視頻已上傳網(wǎng)上,讓學(xué)生在網(wǎng)上自主學(xué)習(xí)安全知識(shí)，也是共享課程資源、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的新型教學(xué)方法。

學(xué)校正在完善“安全教育”考試系統(tǒng)，該系統(tǒng)擬在移動(dòng)終端實(shí)施，大一學(xué)生進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室必須進(jìn)行安全知識(shí)考試。對(duì)在該系統(tǒng)中考試合格的學(xué)生，其可以直接進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，對(duì)考試不合格的學(xué)生則要求繼續(xù)進(jìn)行考試，連續(xù)3次考試不合格的學(xué)生則要重新在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中進(jìn)行學(xué)習(xí)。通過網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室安全考試系統(tǒng)學(xué)習(xí)，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，更為重要的是提高了學(xué)生的安全意識(shí)，為今后的實(shí)驗(yàn)室工作提供了一定的安全保障。

總之，實(shí)驗(yàn)課安全管理的目的是要讓學(xué)生意識(shí)到自身的責(zé)任，從化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的安全教育中讓學(xué)生對(duì)安全問題有一個(gè)全新、深刻的理解。