楊聞曉 吳秋華* 劉 學 孫寅璐 姜曉慶
(遼寧大學化學院 遼寧·沈陽 110036)
實驗室安全是高校化學類及相關學科學生實驗類基礎課程面臨的首要問題[1]。在課程中學生需自己動手操作,首先要涉及到各類化學藥品,其中很多具有不同的毒性;以及一些廢棄物、氣體都是有毒害性的,甚至具有爆炸性等[2];其次,與理論課不同,實踐類課程具體實施過程中需要用電、水、明火加熱等手段。化學類基礎實驗課程以達到實驗目的、鍛煉學生動手能力、鞏固理論知識、激發學生創新能力為終極目標,在此之前首先要保證學生在操作過程中的安全問題,每個操作應該規范操作,不應違規。基于此,基礎實驗類課程在課程開始之時,尤其針對大一新生,應該進行安全教育及安全考試,考試合格者才可以入實驗室。傳統的教學方法是教師用灌輸式教學將知識和理念傳遞給學生,學生接收效果差,講授效果僅僅停留在學生考試通過的及格線上。而安全問題不允許任何疏漏,九十九分的答卷也可能出現重大隱患,一百分才是安全的及格線。因此,亟須將傳統教學模式進行改革,學生主動學習的意識提高之后,才能徹底實現安全操作、安全學習。
如何把提升安全意識落在實處,成為學生的自覺行動,是在安全意識培養當中尤其重要的。從本質安全的角度來說,人的本質安全相對于物、系統、制度等三方面的本質安全而言,具有先決性、引導性、基礎性地位,人在本質安全中起決定性的作用。人的本質安全包括兩方面基礎性含義。一是人在本質上有著對安全的需要。二是人通過教育引導和制度約束,可以實現系統及個人的安全無事故[3]。人的安全意識和群體安全意識的提高和增強對本質安全工作至關重要。這不僅僅關系到學生的在校安全,通過學校培養,還將影響其走向社會之后的工作態度,影響其一生。
雖然各大高校紛紛響應“雙一流”高校建設的號召,積極改進實驗室安全管理制度和安全配置,但依然有實驗室安全事故的發生,縱觀事故原因分析:人為因素是造成事故發生的最主要原因,因此,對剛入學、剛進入實驗室的新生進行基本的實驗室安全教育顯得尤為必要[4]。例如,2015年12月18日,清華大學化學系的一間實驗室發生爆炸火災事故,一名正在做實驗的博士后當場死亡。2018年12月26日,北京交通大學一實驗室內發生爆炸引發火災,3名參與實驗的研究生遇難。這些慘痛的事例就在身邊,我們應該意識到,傳統的灌輸型教學是不夠的,研究生乃至博士后仍然可能在實踐中有錯誤操作。實驗的主體操作者是學生,只有學生的主觀態度中真正的把安全意識提高、只有把安全問題深植學生腦中,才能做到時刻警惕、警鐘長鳴。
因此,作者提出一種對傳統灌輸式教學的改進方法,在每一節實驗類課程當中,要求學生以小組為單位,匯報一個實驗室安全事件分享。將原來的教師為講述者改為由學生課前主動進行收集資料、匯報、講解,其他小組成員和教師為聆聽者和提問者。安全事件分享結束后,其他小組成員以及授課教師可以提問和討論,對引起安全事件的起因、要素進行反思分析,對比自身實驗室有哪些可能的注意事項。通過這種學生為主的學習方式,調動了學習主動性,由學生主動收集材料、匯總、講述,能有效的將安全意識深入腦海;并且每節課都會反復提及,可以引起學生的足夠重視,做到防患未然。
針對實驗類課程,每學期上課之前,根據學生人數將班內學生分成6-8人小組并排好次序。學生需要以小組為單位,按照次序,在每周課前自主查詢一個實驗室安全事件,這個安全事件可以是對某例具體事故的原因分析,總結事故的根本原因,并且比對自身的實驗室,逐一排查可能存在的安全隱患;也可以是自己選題,選擇化學實驗室操作過程中可能會發生的問題以及注意事項;抑或是針對本周的實驗題目,對實驗藥品和操作過程進行逐一分析,哪些元素存在誤操作的可能?如果誤操作之后會出現哪些現象?又該怎樣去進行緊急情況處理?該環節在10-20分鐘之內完成,安全事件選題不限,可以由學生任意發揮,但應該緊密聯系實驗室環境,并且具有一定的實際參考價值。事件分享完畢后可由匯報學生出一些題目,現場考核其他小組同學,(比如,我們實驗室及教學樓的安全出口在哪兒?消防栓在哪放置?如何使用?如果不小心進行了某一步誤操作,如何能夠將損失降至最低)。其他小組同學也可以主動提出問題,互動環節增強同學之間的有效溝通,提高學生們的學習熱情,真正做到深刻安全意識。
該部分安全分享講述以及互動過程計入部分期末成績,由教師評價和小組互評兩部分評價,每次分享過程中能夠正確回答問題的同學也會有額外的加分。通過正向激勵,使學生能夠自發的、自主、積極地參與安全知識的討論學習,增強學生對實驗室安全的認知和實驗的參與感,而不是為了完成實驗而完成實驗,也不是單調的老師教、學生學。將學生作為課堂的主體,做到以學生為中心,教師引導、輔助,做到教學一體。學期中,教師可根據學生綜合表現,評選出1-3個同學作為“安全督導員”,利用榜樣的力量,在班中樹立典型,帶動全體成員,增強群體的安全意識。
據學生反饋,通過課前自主查閱安全事件或者安全知識,對自身的安全意識提高有很大幫助,相較于傳統的灌輸式教學,學生們更加喜歡互動、提問等交互模式;并且對安全知識的掌握也更加牢固、印象深刻,由死記硬背轉變為靈活多用。在實際操作當中,確實突發狀況少了,問題少了,學生們在實驗中還能做到相互提醒,互相監督,有效減少了不規范操作,實驗室井然有序。通過榜樣樹立,有效的起到模范帶頭作用,以榜樣的力量帶動全體集體成員,形成良性競爭和循環。
本文介紹了一種新穎的交互教學模式,通過這種“安全分享”的教學環節,促使學生在準備的過程中以及互動討論的過程中完成自主學習實驗室安全知識,并施加榜樣領導,改變傳統的灌輸式教學效果不佳的現狀,實驗室安全教育效果有良好改善。將傳統的灌輸式教學轉變為以學生為主,通過學生自主選題、針對安全事件及安全知識的分享。學生為主體,有輸入,有反饋,有交互,有互動,有興趣,能夠充分激發學生學習安全知識的自主性和積極性。在課堂當中,學生可以發問,問老師、問同學,在討論中得到問題的答案,體現了以問題為導向的課程設計理念。引入正向激勵評價標準,將安全分享過程由小組互評和教師評價進行打分,計入部分期末成績。同時,積極參與課題討論或者正確回答問題的同學可以額外加分,實施榜樣領導。由教師設定正向激勵機制,通過課堂討論,回答問題,學生對課堂的參與感大幅提升,進一步提升學生的積極性主動性,體現了學生在課堂中的主體地位,教學一體。
通過教學方式的改革,能夠調動學生自主學習的意愿,督促學生主動去研究實驗室的安全操作規范問題,主動學習的效果與灌輸式學習的效果有云泥之別,通過自主學習到的知識掌握更牢固,將安全意識深植每一堂課。通過“安全分享”手段,不僅能夠有效改善學生在實驗室的規范操作程度,更能使學生珍愛生命、敬畏生命、提高了自我保護能力及應變能力,使學生在突發狀態下,具備應急、應變能力以及安全防范能力。也能使教師養成實踐和反思的習慣,提升自身的成長和創造能力。