非化學專業涉化研究生實驗安全教育模式探索與實踐

摘 要：相比于化學專業，非化學專業的涉化研究生往往存在化學基礎薄弱，安全意識不強，涉化操作技能不足和相關突發事件應急處置能力不足等問題。因此，探索并實施針對該類學生的系統性實驗安全教育模式對于保障實驗工作的安全開展具有重要意義。該文結合天津大學地球系統科學學院實際，積極探索創新，構建并實施一套包括入學培訓、階段培訓和巡查監督的實驗安全教育模式。利用過程性評價和結果性評價對實驗安全教育模式實際運行效果進行評估。結果表明，該模式可有效提高非化學專業涉化研究生安全意識、安全知識儲備和緊急避險能力，保障學院實驗室安全、高效地運行。

關鍵詞：實驗安全；安全教育模式；涉化研究生；高校實驗室；安全管理體系建設

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）23-0106-04

Abstract： Compared with the students majoring in chemistry， the graduate students not majoring in chemistry always show poor awareness and chemical operation skills. Thus， it is of great importance to develop and implement a systematic experimental safety education model for such students to ensure the safety of the experiment. Our research combines the practice of School of Earth System Science （Tianjin University） to construct and implement a set of experimental safety education model， including admission training， continuous training， inspection and rectification. The operation effect of the experimental safety education model was evaluated by process evaluation and result evaluation. The results indicate that the model works very well， and have improved the safety knowledge， awareness and emergency hedging skills of graduate students not majoring in chemistry efficiently， which ensured the safe operation of the lab.

Keywords： experimental safety; safety education model; graduate students majoring in chemistry; college laboratories; construction of safety management system

高校科研實驗室是科研成果產出的重要場所[1-2]，也是創新人才培養和高水平科技成果產出的基礎條件保障。高校涉化實驗室涉及各類易燃、易爆、有毒有害物質[3-6]，高溫高壓設備、特種設備和輻射設備等危險源，研究生作為科學研究的主體人員，在開展相關研究工作中往往需要接觸以上危險源，并進行各類復雜化學實驗操作，這些過程中存在較大的安全風險[7-9]。

近幾年來，北京、上海、南京等地的高校相繼發生了多起涉化實驗室安全事故，并造成不同程度的人員傷亡[10]，暴露出實驗室安全教育存在如下亟待解決的問題：①非化學專業涉化研究生化學基礎薄弱。針對化學專業學生，各高校都有完善的實驗安全教育體系，但對于非化學專業涉化研究生卻未開設實驗室安全相關課程。②實驗安全教育內容陳舊、形式單調。除開設實驗室安全相關必修課程外，實驗安全教育經常以講座的形式開展，單純的講座，趣味性不強，學生接受程度不高，無法讓學生全面地掌握實驗安全知識、操作技能和突發事件應急處置能力。③實驗安全教育未形成常態化。高校實驗安全教育大多在新生入學時集中開展，隨著學生年級的增長，科學研究活動不斷深入，卻并未依據學生研究方向持續跟進實驗安全教育。這種非常態化實驗安全教育浮于形式，成效較低，忽視了對學生安全意識和安全技能全方位、全過程的培養。因此，探索并實施針對非化學專業涉化研究生的實驗安全教育模式在提高實驗室的安全性方面具有重要意義[11-16]。

天津大學地球系統科學學院（以下簡稱“地科院”）成立于2015年4月，現已建成國內一流的地球化學研究平臺，擁有無機化學實驗室、有機化學實驗室、生物實驗室、化學前處理超級凈化實驗室（千/百級）及其他功能性前處理實驗室和各類PI實驗室共64間，在讀研究生逾200人，部分研究生入學時不具備化學專業背景。本文結合天津大學地球系統科學學院實際，構建并實施了一套行之有效的非化學專業涉化研究生的實驗安全教育模式。

一 實驗安全教育模式的探索與實踐

地科院自建院以來，高度重視實驗室安全管理體系建設。學院建有學校-地科院-實驗室三級責任體系，組建了實驗室安全領導小組、實驗室安全工作組、實驗室安全員三級組織機構，建立健全實驗室安全管理制度體系、基礎設施信息化、實驗安全教育體系，并定期開展應急防護實踐訓練、突發事件應急處置演練、實驗室巡查監督等。本文對地科院實驗室安全管理體系中的實驗安全教育相關工作進行總結，針對學院研究生實際情況，構建并實施了由入學培訓、階段培訓和巡查監督三部分組成的非化學專業涉化研究生實驗安全教育模式（圖1），以期更好地筑牢實驗室安全屏障。

（一） 入學培訓

研究生新生入學后、進入實驗室前，須首先完成以下學習內容：由地科院統一組織、集中開展的實驗安全準入培訓課程，實驗室安全及基礎化學操作培訓線上課程，以及各實驗室組織的本研究方向的安全知識及實驗操作培訓。

實驗安全準入培訓課程包括各類實驗室安全管理制度文件、《地科院學生安全手冊》、《地科院安全教育知識手冊》、《地科院常用危化品安全周知卡》、《地科院實驗室危險源風險評估手冊》和《地科院實驗室安全應急預案》等。針對研究生在實際工作中常見的實驗室安全和基礎化學操作問題，學院開設了實驗室安全和基本操作培訓線上課程，學生可通過“天津大學實驗室安全教育培訓系統”或“學習通”軟件進行學習；具備化學專業背景的和不具備化學專業背景的涉化研究生，均可根據自身需求和實際情況，自主選擇課程內容，規劃學習進程。各實驗室組織的基于本研究方向的安全知識及實驗操作培訓由各實驗室安全員（教師）組織開展，根據實驗室研究方向，針對性地為課題組新生進行實驗安全教育培訓。地科院實驗室安全員是由實驗室負責人指定的，具備以下條件的教師：①學院全職專業教師，具有良好的思想政治素質、道德品行以及強烈的工作責任心，能夠指導學生依照學校和學院實驗室安全管理制度規范開展實驗工作。②具有實驗室工作經驗，熟悉學校和學院實驗室安全管理的各項規章制度，了解危化品使用的相關知識，掌握安全防護措施和緊急事故處置辦法uo0sYGQND1Xdakg2vdk0gA68wdjKtnzM6UesepE7AB4=。地科院設崗定責，與實驗室安全員簽署聘任書，現有實驗室安全員教師18名，每年年底對實驗室安全員的履職情況進行考核，保證安全教育工作質量。

研究生新生在完成上述學習后，學院組織其進行實驗室安全準入考試。通過考試并簽訂《安全承諾書》后，方可獲得實驗室準入許可并進入實驗室開展實驗工作；未通過考試的學生則必須再次進行學習、考試，直至通過考試后才能獲得準入許可。

（二） 階段培訓

除以上入學培訓，研究生進入實驗室開展實驗工作后，地科院將對其進行持續、常態化階段培訓，包括定期舉辦實驗安全專題講座、實驗安全知識競賽、針對性的特殊培訓和突發事件應急處置演練等，以檢驗并提升研究生實驗安全意識和安全技能。

實驗安全專題講座是階段培訓的一項重要內容，地科院每年定期邀請學校保衛處、資產處相關老師及校內外專家做主講人，組織開展各類安全專題講座（圖2），講座內容涉及危化品安全、化學操作安全、消防安全、特種設備安全和電氣安全等內容。舉辦實驗安全專題講座旨在通過加強自我保護意識，提高安全知識儲備和自我保護能力，以提升應對突發事件的緊急避險能力，從而最大限度地避免安全事故的發生。

為增強實驗安全教育的趣味性，提高研究生參與度，依托于全國安全生產月活動，地科院每年舉辦實驗安全知識趣味競賽（圖3）。競賽內容涉及與實驗室安全相關的各類知識和實驗室突發事件應急處置情景模擬等。在提升研究生實驗安全知識學習積極性的同時，還起到提高學生安全意識、安全知識儲備和緊急避險能力的作用。通過趣味知識競賽的形式進行階段培訓，寓教于樂，既豐富了實驗安全教育內容，也創新了實驗安全教育形式。

此外，針對實驗室潛在高風險因素開展重點教育培訓。針對學院常用危化品的儲存、使用和廢棄等注意事項，于每學期開學初開展實驗室安全第一課活動；針對易制毒、易制爆等受管制化學品，定期組織開展“五雙管理”和使用人員培訓；針對氫氟酸的特性，定期在有需求的研究生中開展氫氟酸安全防護的專項培訓，包括使用培訓和應急處置演練；針對使用化學前處理超級凈化實驗室等特殊實驗室的研究生，定期開展特殊實驗室使用培訓和自救演練；針對大型儀器用電設備，組織開展用電安全和電器事故應急處置相關培訓；針對全院師生，每年定期開展消防安全知識宣講安全疏散演練和滅火實操演練（圖4）等。

（三） 巡查監督

地科院高度重視實驗室日常運行過程中的安全檢查工作，除了組織院領導班子成員輪流帶隊檢查實驗室安全外，還組建了由實驗室安全員、師生志愿者、地科院安全員組成的巡查監督隊伍，定期或不定期地對實驗室進行檢查，及時發現安全隱患并下發整改通知書，要求各實驗室在整改期限內提交整改報告。其中，實驗室安全員每2周進行1次本實驗室的安全巡查工作，依照地科院實驗室安全檢查項目表模板逐一排查實驗室安全隱患并督促相關實驗室完成整改，及時發現、制止和糾正違反實驗室安全管理規定的行為，及時上報重大安全隱患，并在實驗室安全員工作手冊中記錄巡查和整改情況；校園封閉管理期間，地科院立即啟動相應實驗室應急預案，成立師生志愿者巡查隊伍，由志愿者負責每日實驗室巡查工作，并及時向實驗室負責人匯報檢查情況；由指定的具有豐富實驗室工作經驗的高年級博士生負責協助指導學生實驗，保障實驗安全。此外，學院安全員有針對性地對整改后的安全隱患進行“回頭看”復查，形成安全檢查和隱患整改的閉環管理。同時，將檢查中發現的一些共性安全問題納入到研究生新生的入學培訓中，不斷豐富實驗安全教育培訓內容，有效保障實驗室的安全運行。

二 實驗安全教育模式運行效果的評價

通過過程性評價和結果性評價對本文闡述的實驗安全教育模式運行效果進行評價。過程性評價是實驗安全教育開展過程中涉及群體的主觀評價；結果性評價是實驗安全教育直接導致的客觀結果。

首先，采用過程性評價對實驗安全教育模式運行效果進行評價。通過調查問卷的形式，獲得學生對地科院實驗安全教育模式運行效果的評價。調查問卷內容包括對地科院實驗安全教育體系的綜合評價，危化品使用相關知識、安全防護措施和常見事故應急處置方法掌握程度，是否會使用滅火器、滅火毯等消防器材以及最喜歡的實驗安全教育培訓類型等方面的內容。結果顯示，地科院研究生對實驗安全教育整體評價為非常滿意的超過95%；88%以上的學生表示通過實驗安全教育可以了解地科院實驗室安全相關規章制度；82%以上的學生通過實驗安全教育可以掌握危化品使用相關知識、安全防護措施和常見事故應急處置方法；92%以上的學生會使用滅火器、滅火毯、消防沙箱等消防器材；96%以上的學生認為地科院實驗安全教育模式對自己涉化實驗的開展起到了較大程度的幫助作用。其次，采用結果性評價對實驗安全教育模式運行效果進行評價。通過構建實驗安全教育模式，地科院院級實驗室安全準入考試一次通過率從2019年的70%提高到2021年的95%；在地科院安全員定期開展的實驗室安全檢查中，2021年發現的安全隱患數量同比2019年減少24%。

通過提高研究生的安全意識，提升安全知識儲備和緊急避險能力，實行全方位閉環管理，對學院實驗安全教育模式運行效果進行了多元化評價，其結果有助于學院進一步優化實驗安全教育模式，完善實驗室安全管理體系，為學院師生順利開展科學研究工作提供有力支撐。

天津大學地科院為解決非化學專業涉化研究生化學基礎薄弱，安全意識不強，涉化操作技能不足和相關突發事件應急處置能力不足等問題，積極探索創新，構建并實施了一套包括入學培訓、階段培訓和巡查監督的實驗安全教育模式。該模式針對非化學專業涉化研究生開展全方位、全過程的實驗安全教育培訓，建立系統的培訓方案，有效地提高了安全意識，提升了安全知識儲備，增強了緊急避險能力。除安全知識講座、管理制度宣貫、實驗室準入考試等傳統培訓和考核方式外，該模式引入實驗安全專題科普、知識競賽、突發事件應急處置演練及滅火實操演練等多種教育和培訓形式，提升了安全教育活動的趣味性和吸引力，提高了學生對安全教育的參與度和認同感。在安全教育常態化方面，地科院采用“領導帶隊、分級巡查、全員參與”的安全監督模式，將實驗室安全隱患排查整改與安全教育有機結合，使安全教育內容持續更新，確保安全教育的可實踐性和可持續性。

綜上所述，本文提出的針對非化學專業涉化研究生的實驗安全教育模式在實踐過程中取得了一定的成效，不僅保障了學院實驗工作的安全開展，同時也為其他相關領域涉化研究生的實驗安全教育提供了經驗借鑒。基于高校研究生實驗安全的復雜性和不確定性，高校實驗室安全文化教育工作還有待加強，不斷探索和提升未來的安全教育培訓體系，不斷適應新形勢下的高校實驗室管理。

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基金項目：國家自然科學基金委員會重點項目“霧霾和臭氧污染對大氣汞相態轉化及全球汞循環疊合干擾的穩定同位素示蹤”（41830647）

第一作者簡介：羅銘（1982-），男，漢族，江西南昌人，碩士，高級工程師。研究方向為研究生教育管理、實驗室建設和安全管理。

*通信作者：趙蓉旭（1985-），女，滿族，黑龍江哈爾濱人，碩士，工程師。研究方向為實驗室安全管理與教育方法。