高校實驗室安全分析及大數據背景下構建安全預警機制

劉高福　吳旭普　魏明

[摘 要]高校實驗室安全工作既是實驗室建設和管理的重要組成部分，又是學校教學、科研和社會服務等工作正常開展的必要保障。隨著高等教育改革的不斷深入，現代社會對高校學生的培養目標逐步從理論型人才轉化為實踐型人才。課題組分析了高校實驗室安全的重要性和目前多數實驗室面臨的主要問題，以“大數據”為基礎，構建了合理的實驗室安全管理機制，建立了實驗室安全風險評估模型和級別，并根據安全預警結果，確立了應急處理方案。

[關鍵詞]高校實驗室;大數據;安全分析;預警機制

[中圖分類號] G647 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2022）03-0244-04

高校實驗室是高校實施創新人才培養、科學研究和服務社會的重要基地，是體現學校教學科研水平、展示學校辦學實力的重要標志。為了適應教學改革的需求，提高教學質量，高校順應社會對人才要求越來越高的潮流，開設實驗課的比例越來越高。尤其是理工科專業，眾多理論課程從課堂教學逐漸改革為理論加實踐教學，越來越注重對學生的動手能力和實踐創新能力的培養。但實驗室的安全保障是一項復雜且艱巨的任務，特別是有些高危險的實驗項目，對實驗室環境和管理要求嚴格。高校實驗室依然存在許多安全隱患，在預防和管理中存在許多不足。如果實驗室沒有建立健全的安全管理機制，各類危險物品以及儀器極易出現異常情況，會導致安全事故發生，造成人員傷害和財產損失。實驗室的安全保障工作與師生的人身安全緊密相連，是建設和諧校園的重要環節。如何降低實驗室安全隱患，避免師生傷亡和財產損失，是目前所有高校急需解決的重要問題，而進行高校實驗室安全分析及在大數據背景下建立高校實驗室安全預警系統的重要性就不言而喻了。

一、高校實驗室安全的重要性

（一）安全是國家政治發展的需要

習近平總書記多次在各大重要會議上強調在各行各業的發展中安全的重要性，并提出“管行業必須管安全、管業務必須管安全、管生產經營必須管安全”。由于高校人群的特殊性及其對于國家發展的重要地位，高校安全一直受到國家的重點關注，而實驗室安全是高校安全管理的重要任務之一。因此，高校實驗室安全在一定程度上關系著國家的政治發展，有必要從政治的高度來認識實驗室安全的重要性。實驗室安全無小事，一旦發生實驗室安全事故，將會對人員和財產造成嚴重傷害或損失。而提高實驗室安全的政治站位，提高學校實驗室安全意識，減少實驗室安全事故，才能確保實驗室的安全[1]。

（二）實驗室安全關乎學校的教學發展

高校的建設及發展需要將安全放在重要地位，學校安全穩定是維持學校發展良好勢態的重要前提。2015年，教育部對高校實驗室相關內容進行了安全檢查，包括75所教育部直屬高校的實驗室安全隱患排查，一共發現了1873項實驗室安全隱患。由此可見，高校實驗室安全形勢依然嚴峻[2]。近年來，高校實驗室事故時有發生，不僅危害師生人身安全，還造成了不小的經濟損失。國家對高校實驗室安全提出了更高的要求。構建和諧校園，培養優秀人才無不建立在維護學校安全穩定的基礎之上。實驗室安全關系著學校的安全穩定，學校的發展不應忽視對實驗室安全的管理。安全是師生做實驗的前提和保障，能積極助力于實驗教學效率的提高，影響著實驗效果及科研質量的提高，從而在一定程度上促進了學校的可持續發展。實驗室安全管理任務艱巨、意義重大且工作復雜，需要通過長期的實踐摸索，形成良好的工作習慣和穩定的工作局面。建立完善的實驗室安全預警機制迫在眉睫。

（三）實驗室安全影響人才培養的質量

高校是培養經過高考選拔后的優秀人才的教育基地，因此高校安全事故的發生，將會對社會造成很大的負面影響。高校實驗操作的復雜性、試驗器械的專業性，使得高校實驗室在一定程度上具有危險性。因此，高校一定要不斷強化實驗室安全管理，完善高校實驗室安全管理制度，確保實驗室安全穩定，以保障師生的人身安全。高校安全教育是素質教育的重要組成部分，實驗室安全教育影響著學校的人才培養。首先，實驗室安全影響著學生的生命安全，也是實驗成功的前提，因此實驗室安全對學校育人具有保障性作用。其次，長期督促學生在實驗操作中注重實驗的安全性，有助于學生形成嚴謹細致的實驗習慣、培養謹慎規范的工作態度，對提升學生的科學素養有促進作用[3]。此外，合理的實驗室安全管理方式要求學生按照規范的方式進行實驗操作，這樣可以培養學生良好的實驗習慣。實驗室安全管理對于學校的人才培養具有規范性作用。

二、高校實驗室安全面臨的主要問題

近年來，高校實驗室的安全問題時有出現，使得實驗室安全事故逐步成為校園安全問題的主要表現形式之一，在一定程度上影響了校園安全。因此，實驗室的安全管理成為高校領導和安全管理人員共同關注的重要問題之一。課題組通過對部分高校實驗室安全的相關問題進行調查后發現，當前高校實驗室安全問題主要有以下幾方面。

（一）實驗室安全管理制度不健全，執行制度不嚴格

1.制度不健全，落實不到位

從調查結果來看，超過70%的高校實驗室的安全管理制度不健全、落實不到位。首先，由于當前高校對學校的安全管理工作大多采取各職能部門分塊管理的制度，這種管理方式容易出現各職能部門交叉管理的現象，責任不明確，使得高校實驗室安全管理效率較低。部分高校對于安全管理普遍存在缺乏統籌規劃和整體設計等漏洞，使得高校難以形成系統化的實驗室管理制度。其次，依據國家要求，高校實驗室為擴大教學融合度，加大了對實驗器材的投入，購買了大量的新型實驗器材，卻沒有相應的制度對實驗器材進行合理安置，沒有及時對實驗室安全設備進行管理，致使潛在的事故難以察覺。有些高校雖有制度，但因實驗室一般分配到各個學院，特別是一些科研實驗室由教師直接代管，導致制度執行不統一，落實不到位，容易發生事故。

2.實驗試劑使用，管理不嚴格

由于高校實驗室含有眾多的實驗試劑，特別是化學類試驗品含有各類易腐蝕、易燃等化學藥品，其種類繁雜，數量也不容小覷。這些實驗試劑存在一定危險性，該如何對其進行妥善保存是實驗室管理人員關注的重點問題。若對試劑使用的管理不嚴格，處理不當，極易導致危險情況的發生。部分實驗室由于試劑的化學性質不同，存儲條件各異，有的要根據它們的種類、屬性、危險程度、存儲條件等的不同分開儲存。通過調查發現，實驗室在危險試劑存放和使用過程中，未能按照危險品的等級分開存放，存放和使用較隨意，給師生人身安全和實驗室財產安全帶來了較大的隱患。

（二）實驗室安全教育不足，責任不到位

1.安全教育不足，意識淡薄

通過調查發現，部分高校對師生安全教育的重視程度不夠，缺乏安全教育的長效機制，安全只停留在書本上，教育形式單一，很少開展實地演練，未能培養高校師生良好的實驗安全習慣。實驗室安全教育是一項持之以恒、需要開展實踐演練才能完成的工作。一些師生的實驗室安全意識較為淡薄，以至于對實驗室隨處可見的危險毫無察覺，缺乏安全意識，如對廢氣液未按規定流程處理，在實驗結束后將廢棄的氣體液體等隨意處置。廢棄液體若具有腐蝕性，會腐蝕水槽及管道;而將不同種類的廢棄氣液進行混合處置，有可能會形成爆炸，也有可能產生有毒性或揮發性的氣液體，給實驗室帶來安全隱患。

2.安全責任不到位，重視不夠

調查發現，一方面，部分高校實驗室的安全管理人員對安全責任的認識不夠清晰，對安全工作的重要性不夠重視，責任落實不到位，使得實驗室安全管理制度難以執行，時有安全事故發生;另一方面，由于大數多高校對于實驗室安全缺乏科學的認識，其安全教育內容單一、考核方式簡單，沒能讓師生對安全問題產生足夠重視。

（三）實驗室缺乏科學規劃，安全經費投入不足

1.實驗室缺乏科學規劃，安全防護不足

經調查發現，部分高校對于實驗室的發展缺乏規劃性，從實驗教室地理位置的選擇，到實驗器材的儲存，再到后續如何拓寬實驗室實驗范圍、增加實驗設備等方面都存在一些問題。例如，部分實驗室的功能過于單一，要完成綜合性實驗時，需要從其他實驗室轉移大量的實驗設備。實驗室整體缺乏協調性與規劃性，部分高校的學生進行實驗時需要耗費大量的時間在實驗器材的搬運中，且在搬運過程中增加了實驗設備的安全風險。部分實驗室設計之初缺乏對學生安全的考慮，在較為危險的實驗操作中極易發生事故。

2.安全管理經費不足，消防設施不全

部分高校實驗室建設中，對實驗設備的投入遠高于對實驗室安全建設的投入。特別是一些地方高校自身籌集經費的能力不足，加之地方政府投入經費有限，很難有經費用到實驗室安全管理和消防設施的更換上。部分高校實驗室消防設施不齊全，不分危險級別，只擺放幾個滅火器，且過了保質期也不及時更換，當出現險情時，用現有實驗室的消防設施難以自救，給師生的人身安全和實驗室的財產安全帶來了不確定性。

（四）實驗室管理隊伍不穩定，工作不專注

高校實驗室管理教師的工作較煩瑣，學校不夠重視，人才隊伍建設相對滯后，主要表現為實驗室管理教師責任不明確，考核機制不完善。一方面，部分高校專業建設長期重視理論，導致實驗室建設被忽視，對實驗室管理教師的招聘力度不大，待遇不高，已有的實驗室管理教師想轉崗為授課教師，無法專注于實驗管理相關工作。另一方面，實驗室管理教師的考核機制不夠完善，部分實驗室管理教師除了本職工作，還承擔教學和其他工作，導致對實驗室管理方面工作的精力不夠，從而導致一系列實驗室安全問題的發生。

三、大數據背景下高校實驗室安全預警機制

（一）利用大數據構建實驗室安全風險評估模型

大數據背景下，有條件建設實驗室信息共享平臺，使管理者能隨時隨地了解實驗室的相關情況。為避免實驗室常出現的安全隱患如爆炸、灼傷、觸電等事故的發生，以及最大限度地保證教師及學生和財產的安全，學校應定期組織相關人員對實驗室進行全方位多層次的安全隱患排查。在大數據背景下，合理利用大數據方法建立實驗室的安全風險評估模型，將能有效避免實驗室安全事故的發生。如建立用電安全和火災隱患風險評估模型。

1.用電安全問題

多數實驗室中，最大的安全隱患為用電安全問題。在實驗中，電路板、電源等危險器材隨處可見。實驗過程中，應根據不同實驗的特征，對安全風險進行評估，建立安全風險評估模型，確保實驗的順利進行。

2.火災隱患問題

部分實驗操作過程中，由于化學反應、電路板老化，或操作失誤導致的電線短路等問題極易引起火災。根據安全隱患，列舉可能發生的危害，如灼傷、觸電、爆炸等，根據風險等級建立模型。

不同實驗室要建立不同的安全風險評估模型，劃分細致的等級，在發生實驗室危險時，采用不同等級的應對措施，并提前配備好急救包、淋浴噴頭、滅火器、軟管噴頭（在水池旁）等設施。

（二）構建“五位一體”的實驗室安全管理機制

構建“五位一體”實驗室安全管理體系是一個各環節相互依存、相互作用的閉環體系，包括：安全組織架構（safety organization）、安全管理制度（safety institution）、安全檢查體系（safety inspection）、安全教育體系（safety education）、安全應急機制（safety precaution）[4-6]，也被稱為“5s”實驗室安全管理體系。各個高校應根據學校特征，分配給各學院不同的任務，建立不同的實驗室安全管理機制。各學院應統一響應學校的要求，嚴格執行各項制度，并利用大數據系統，定期上報危險試劑的使用情況及危險品的存放位置，最大限度地從組織構架、管理制度、檢查、教育、應急等方面執行學校安排，保障師生的人身安全和實驗教學的順利進行。

（三）利用大數據方法建立預警機制的級別

防止實驗室安全事故發生是實驗教學有序開展的重要保障。大數據的合理利用能夠全面了解實驗室安全隱患問題，往往具有實時性與實用性。大數據能夠精準地對實驗室進行風險評估，利用評估數據，及時準確掌握情況并建立相應的預警機制。首先，學校將任務分配給各個學院的實驗管理教師，實驗管理教師根據專業特點，排查出不同實驗室的安全隱患問題，學校根據各個專業的安全隱患問題建立相應預警機制的級別，不同的預警機制級別建立不同的應對措施。學校要根據實驗室的不同，制定不同的實驗安全管理制度，深入了解各類實驗室存在的安全隱患和主要問題，如化學危險品，易燃、易爆、危險廢物廢液，火、電、水等問題，并做好相應的防范措施，每學期或每學年定期開展實驗室安全檢查工作并按要求填入實驗室安全管理系統。

（四）根據預警結果，建立應急處理方案

依據大數據建立預警機制級別，根據級別不同建立相對應的應急處理方案，各個專業的實驗室依據自己建立的預警結果嚴格執行。其處理方案須包括安全管理的各要素，既要配備實驗室突發事故的應急設施、消防設施，又要針對預警結果中的危險要素提供應對策略，如實驗室防火、防爆系統的應對等。應急處理須做到對具有毒性、腐蝕性的氣液體進行及時沖洗，對電路安全問題做到能快速切斷電源，在合理范圍內配備滅火器，并做好定期檢查。每學期定期開展實驗室應急演練，設置情景執行實驗室安全處理辦法，通過縮短應急時間，掌握應急處理技能，積累危機處理經驗，在真正遇到危險的時候能夠沉著冷靜地應對，最大限度地降低實驗室事故造成的人身傷害，保障實驗人員的人身安全，降低實驗設備的損耗和財產損失。針對應急安全事故，實驗室管理人員應當提升處理和應對的能力。一方面，管理人員應當結合以往出現過的一些應急安全問題分析成因，并將科學的處理方式充實到應急處理方案的相關內容中[7]。另一方面，要對可能出現的安全隱患，提前做好應急處理預案，建立合理化安全機制，以預防為主。

四、小結

高校實驗室是培養學生實踐能力、創新思維、科學素養、探究精神的重要基地，是高校教育教學質量的重要體現和標志。高校實驗室安全管理是一項煩瑣又細致的工作，關系到全校師生的人身安全。高校實驗室是開展教育教學活動必不可少的環節，而實驗室又是實踐教學不可缺少的重要場所。一切工作都要以安全為前提，實驗室安全的主動防御不可忽視，各高校應積極利用大數據探索實驗室安全預警的方法，減少實驗室的安全隱患，為實踐者提供安全保障，給高校師生一個安全的實驗環境。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉思鵬，白赫.高校實驗室安全現狀分析與對策[J].實驗教學與儀器，2019（3）：72-73.

[2] 賈歷程，劉幽燕，張晶晶，等.“雙一流”背景下西部地方院校對實驗室安全管理的探索[J].實驗技術與管理，2018（11）：9-12，28.

[3] 王羽，李兆陽，宋陽.“雙一流”建設視野下高校實驗室安全管理主動防御模式探討[J].實驗技術與管理，2019（2）：8-10，17.

[4] 杜驍，張青青.新的安全形勢下“五位一體”實驗室安全管理體系的構建[J].實驗室研究與探索，2017（5）：290-294.

[5] 袁兆國.高校工科院系實驗室安全現狀與對策[J].實驗室研究與探索，2016（1）：279-281.

[6] 朱菁萍，劉紅軍，馮志力，等.探索實施“一三三管理模式”提升實驗室安全管理成效[J].實驗技術與管理，2016（10）：3-6.

[7] 徐宇寶，杜成濤，余平.高等學校實驗室管理存在的缺陷及對策[J].教育教學論壇，2018（43）：10-11.

[責任編輯：鐘 嵐]