化学实验教学中融入生态安全教育的探讨

刘志红， 孙 莹， 惠 春， 靳丹虹

(长春医学高等专科学校 药学系，吉林 长春 130031)



·实验室环境与安全·

化学实验教学中融入生态安全教育的探讨

刘志红， 孙 莹， 惠 春， 靳丹虹

(长春医学高等专科学校 药学系，吉林 长春 130031)

高校化学实验室危险化学品种类繁杂、数量较多，安全隐患大。化学教学中生态安全教育缺失，风险意识仅限于师生人身危害和实验室环境污染，没有上升到生态安全的高度，也没有促进学生生态安全意识形成的有效措施。传统的实验教学模式是“教师做学生看，教师讲学生练”。为了加强生态安全意识、改革化学实验教学模式、加强生态安全师资培训、修订化学实验教材等措施，形成“教师引学生查，教师导学生探”的实验教学新模式。在化学实验教学中融入生态安全教育，有助于培养学生的社会责任感、创新精神和实践能力，具有理论和现实意义。

化学实验教学； 生态安全教育； 危险化学品； 高校实验室

0 引 言

生态安全是随着生态恶化和环境问题日益严重而提出的一种安全理念。自20 世纪80年代以来，国际上有关生态安全研究的文献大量涌现，涉及的学科和内涵非常广泛。胡秀芳等人认为：保证人类生存发展、基本需要和人对环境变化的适应和响应将是21世纪生态安全研究的方向[1]。生态安全有广义和狭义之分，广义的生态安全包括资源安全、环境安全和生物系统安全，狭义的生态安全仅指生态系统安全和环境安全[2]。化学与资源安全、环境安全和生物系统安全密切相关，涉及到生态安全的各方面。将生态安全理念引入化学实验教学中，是加强安全教育和提高学生综合素质的新举措。

1 化学实验教学中融入生态安全教育的意义

实验教学是培养学生实践能力、创造能力及解决问题能力的主要手段，对人才培养具有重要作用。化学实验教学是化学课程不可分割的一部分，在化学化工、医药护理、农林牧渔等专业中的学时比占40%以上。化学实验教学中融入生态安全教育具有重要的理论和现实意义。

1.1 理论意义

全球化给中国的繁荣与发展带来机遇，同时也给中国生态安全带来巨大风险，使中国生态环境处在一种令人堪忧的状态，必须尽快通过公众生态安全意识的提高和自觉的生态安全建设行动来解决当前面临的生态安全问题[3]。生态安全是人类赖以生存的基础，生态安全教育是开展安全教育的重要途径之一。在化学实验教学中融入生态安全教育，可使学生获得必要的生态学知识，提高对高效利用有限资源的认识，增强生态保护意识和能力。今天的化学专业或化学相关专业的大学生，是未来化学品的生产者、管理者或使用者。化学实验中加强生态安全教育有利于培养学生的全局观念和大局意识，更有助于提升学生的社会责任感、职业道德和人文素养。

1.2 现实意义

科学技术在为人类创造丰富的物质文明和精神享受的同时，也为生态污染、生态灾难的发生创造了条件，诸如农药、化肥、农膜、电池、塑料等的使用[4]。但是，没有化肥和农药，全世界一半人口要饿死[5]。2015年8月12日天津滨海新区的爆炸事件震惊了世界，也惊醒了国人。其实，高校实验室并不安全，发生事故的概率是化工厂的100倍[6]。化学实验和化工生产常常需要高温高压，一些试剂或原料易燃易爆、有毒有害，存在辐射、腐蚀、烧伤、烫伤、中毒乃至致命的危险。已知的化学品种类繁多、数量庞大，且大多数化学品属于危险化学品。为此，人们几近谈化学化工色变，学生做化学实验时畏手畏脚，一些老师也有意回避有危险性的实验。工厂或实验室产生的“三废”若处理不当，会造成环境污染；有些化工产品及其降解物在生物体或环境中积蓄，会产生生态风险。因管理失职、操作失误、教育失策等造成的环境污染及食品药品中毒事件，是生态风险意识不强、生态安全知识不全、生态保护措施不力的后果。由此可见，强化生态风险意识，加强生态安全教育，是培养学生全面发展的必要内容，具有重要的现实意义。

2 化学实验教学中存在的问题

实验教学涉及人才培养、课程体系、教学模式、教学管理、实验室建设等诸多方面。重实验技术教学，轻实验安全教育；安全管理制度多，安全措施付诸行动少；有环境保护意识，缺生态安全理念等问题是高校实验教学的通病。

2.1 生态安全教育缺失

由于教育投入长期不足、管理理念滞后及安全教育缺位等，加剧了高校实验室的安全管理需要与实验室落后的软硬件建设之间的矛盾，导致近年来实验室安全事件频繁发生[7]。高校实验室危险化学品种类复杂且数量较多，其安全隐患不容忽视。

“安全教育”、“实验安全”、“实验室安全”是近几年的高频词，但其研究大多局限于安全知识、安全规则、安全管理这几个方面[8-9]，风险意识仅限于师生人身危害、实验室环境污染等；没有上升到生态安全的高度，也没有促进学生生态安全意识形成的有效措施。进入21世纪，我国出版了多种安全手册、专著和教材，但大部分是用于工业生产，不适用于教学[10]。实验安全教育虽然有专章和专节，但存在偏狭、抽象、简单，难以引起重视。化学实验教科书编写缺乏对资源节约、环境保护、生物系统安全的长远考虑，具体实验项目中的安全说明、警示及远期影响很少涉及。设备、仪器、药品的安全使用只是实验教学的“零食”，可有可无。学生用书中不仅安全教育成分偏少，涉及生态安全知识和理论的内容更是寥寥无几。职业安全、社会安全、环境安全和文化安全的学习导向缺失。教材的编排形式也比较单调，安全规则一般列于前部或以单章、单节的形式出现，且内容与现实生活、实际生产脱节，缺少事故案例和生产情境的引述，无吸引学生进一步探究的教学设计。例如，一支体温计破碎，汞全部蒸发可使15 m2×3 m的房间内浓度达到 22.2 mg/m3，远远超过国家标准(小于0.01 mg/m3)[11]。汞中毒主要造成神经、口腔、胃肠道及肾脏损害[12]。汞不仅危害接触者健康，还会造成环境污染甚至引发生态风险。水银温度计是化学实验中最常用的玻璃仪器，但化学实验教科书中很少提及其危害，也没有防患措施介绍。

截止目前，国内关于生态安全教育的论文不多。由此看来，生态问题虽然引起了全社会的广泛关注，但生态安全教育并没有引起国内教育界的普遍重视。

2.2 实验教学模式陈旧

当前，高校实验室存在安全管理体制粗放、实验室建设规范缺乏、安全意识淡薄、系统化安全培训缺失等问题[13]。一些高职院校的实验室安全管理不严格、安全保护设施不齐全、危害处理技术不先进、教学设计方案不完善、生态安全教育不到位等问题尤为突出。另外，高校实验室还存在安全教育和安全管理两张皮现象，即安全教育只针对学生，教师不需要安全知识学习；而安全管理只是教师的事情，与学生似乎无关。

传统的实验教学模式是“教师做学生看，教师讲学生练”。学生不用动脑，看看书、动动手就可以完成学习任务。实验准备工作是实验员和指导教师的事情，学生不用了解实验项目的全过程，也不明就里，因此学习积极性不高。一些教师抱着实验课不出事故就行，回避化学危险品的使用和安全教育。对于化学实验中可能发生的危险，只是教师吓一吓，学生怕一怕；教师管一管，学生检一检。还有一些教师对实验教学中存在的安全问题和生态风险无知无畏或熟视无睹，完全是“技术教学模式”；一旦出了事故，才亡羊补牢。这种以管代教、以补代防的局面一定要扭转。

3 化学实验教学中融入生态安全教育的策略

教学实践表明，将生态安全知识和理论引入化学实验教学，可通过创新实验教学管理、改进实验教学模式、重组实验教学内容、修订实验教材等途径实现。

3.1 强化生态安全意识教育

现代工业文明滋生的以人为核心的观念，在处理人与自然的关系上，完全无视自然的存在和价值，使得社会文明的发展一步步走向了自己的对立面，人类追求进步的同时也为自身的持续发展设置了障碍和陷阱[14]。生态问题和生态安全教育已成为当前亟待解决的问题。有学者建议，将生态安全教育设置为高校非生态专业和非环境专业的选修课[15]。

化学实验教学是学生今后从事化学制造、化学检验、化学研究的必要基础。教学中应借鉴生态学的思维方式，以层次观、整体观、系统观、综合观和进化观来认识化学实验与化工生产过程，教学设计应围绕资源节约、环境保护、生物系统安全而展开。强化生态安全意识，以安全教育促安全管理。探索构建职业、社会、环境和文化安全的教学新思路。将安全管理列入实验室建设规划中，将生态安全固化为实验教学内容，形成生态安全教育体系，巩固生态安全教育地位。

3.2 改革化学实验教学模式

伴随着教学方式的进步，传统的3R(读、写、算)时代业已过去，崭新的3C(关怀、关切、关联)时代已经来临。单纯的“技术教学模式”已不再适合当今社会发展和人类生存，在自然科学课堂上渗透人文思想和生态观念是科学技术发展的必然要求。化学教学应该以生态安全理论为指导，以实现绿色化学为目标，探索消除或降低化学品危害的科学方法和实用技术。以培养社会责任为主线，将产教研的设计、方法和流程融为一体，探索实现教学内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接的优化路径。改变“教师做学生看，教师讲学生练”的传统实验教学模式，形成“教师引学生查，教师导学生探”的新模式，培养学生主动探究意愿，规范学生生态保护行为。

3.3 加强生态安全师资培养

生态安全知识是生态学和环境学专业的学习内容，生态安全观念应该是人人之观念，生态安全教育也应该是人人之教育。开展生态安全教育，教师是先行者。在教师继续教育中要补上生态安全这一课，让教师掌握生态安全理论在教学中的应用要领。安排教师定期深入企业实践和调查，找准实验教学与真实生产、资源管理及科研工作的对接点和对接面，依据行业企业对员工在安全生产、安全管理和安全服务的具体要求，逐一排查实验教学中的危害、危险及潜在风险。重组教学内容，调整教学程序，使工学结合实质化。

3.4 完善生态安全教育资源建设

以实验室建设、课程标准建设、教材建设为切入点，建设包括生态安全教育内容的生态资源共享平台。根据不同层次教学要求，编制针对性强、实用性好的化学实验室安全手册。编写蕴含生态安全思想、体现师生双主地位、具备多功能培育人才的教科书。丰富实验教学内容，扩大信息量，提高实验教学的安全性、实用性、探究性和趣味性。安全手册和实验教科书不必“高、大、全”，要充分考虑学生的学习基础和学习能力，保证适用、够用即可。以保障生态系统安全为前提，以满足未来岗位需求，开发无毒害、低风险的工学结合实践项目。将实验设计整体思路、仪器设备安全使用、简单故障排除及维护、自然资源合理利用及相关的安全常识、文件、法规和标准一并编入教科书中。

4 融入生态安全教育的建设成效

自2013年8月开始，我校药学类专业和生物技术类专业开设的无机化学和有机化学实验课率先融入了生态安全教育。目前，生态安全教育已推广到分析化学、药物化学和药物分析等课程中。此项教学改革得到了学校和系部领导的特别重视和大力支持，任课教师热情响应，学生积极参与，改革成效显著。

4.1 生态安全教育已成为教师的自觉行动

学校重视师资培养，除安排出国出省进修外，在每学期放假前开办为期1周的教师假日学校，有针对性地提高教师的业务素质。定期举办教授大讲堂，推动学术交流。通过危险化学品安全知识讲座、实验员技能大赛和教师知识竞赛等多种形式培训师资。加强危险化学品的相关法律法规及国家标准、生态安全基本知识学习。危险化学品采购、保管和使用依法循规，生态安全观念日益深化。生态安全教育已成为化学教师教学工作的自觉行动，实现了实验教学零事故，确保了师生人身安全，树立了生态和谐发展的教育新理念。学校正在组织编写融入生态安全理念和危险化学品安全知识的系列实验教材。

4.2 构建化学实验教学新模式，提高学生综合素质

为实现培育高技能型人才的职业教育目标，提高学生综合素质，用生态安全思想指导化学实验教学改革，并取得了多项改革成果。生态安全教育的融入方式多种多样，除在教材中渗透、课堂上讲解，还进行新生入学教育讲座、危化品安全使用问卷调查和知识竞赛等活动。生态安全教育使学生明白通风设备虽然降低了实验室内的污染，却将污染物排放到大气中，有可能造成威胁人类健康的大气污染。在教师的指导下，学生在课外利用便捷广泛的网络资源，收集实验所需的仪器、药品等相关资料，寻求问题的解决方案。从分析原材料的合理利用，到探讨实验原理的科学性和操作流程的合理性，学生全程参与实验准备、实验操作和实验改进。教师与学生共同探讨绿色化学教学方案，尽量减少污染物排放。

探究性学习极大地提高了学生的主动探究欲望，启迪了学生的学习智慧，建立了化学实验教学新模式。教学改革使高职学生丢弃了以往的自卑和胆怯，主动参与教师备课和作业批改，学习风气欣然向上。

5 结 语

化学科学自其诞生以来为人类的生产和生活做出了巨大贡献。伴随着化学品的种类和数量与日俱增，危险化学品的威胁不断升级。危险化学品的生产、储存、使用、经营、运输等环节关系到人类的生存质量和生态安全。教育部要求，高校实验室危险化学品管理必须做到“四无一保”，即无被盗、无事故、无丢失、无违章、保安全；对于危险化学品中的毒害品，要参照对剧毒化学品的管理要求，落实“五双”即“双人保管、双人领取、双人使用、双把锁、双本帐”的管理制度。由此可见，保护生态安全人人有责，生态安全教育应该全面实施。

[1] 胡秀芳，赵 军，查书平，等.生态安全研究的主题漂移与趋势分析[J].生态学报，2015，35(21)：1-14.

[2] 周国富.生态安全与生态安全研究[J].贵州师范大学学报(自然科学版)，2003，21(3)：105-108.

[3] 李朝阳.全球化背景下高校生态安全教育探究[J].中国青年政治学院学报，2012(6)：51-54.

[4] 董险峰，丛 丽，张嘉伟，等.环境与生态安全[M].北京：中国环境科学出版社，2010：14.

[5] 徐光宪.今日化学何去何从[J].大学化学，2003，18(1)：1-6.

[6] 黄 坤，李彦启.我国高校实验室安全管理现状分析与对策[J].实验室研究与探索，2015，34(1)：280-283.

[7] 刘 冰，毕华林.中学化学教科书中实验安全教育内容编排的思考[J].化学教育，2012，33(9)：50-54.

[8] 牛焕双，吉 琳.化学科研实验室安全管理对策[J].实验室研究与探索，2014，33(8)：291-294,299.

[9] 冉 琼，裴小玲，伍桂蓉.临床护士对汞危害认知与防护的调查与分析[J].中华护理教育，2008,5(4)：186-188.

[10] 孙维生.汞的危害及其防治[J].现代职业安全，2003(9)：37.

[11] 吴开亚.生态安全理论形成的背景探析[J].合肥工业大学学报(社会科学版)，2003，17(5)：24-27.

[12] 石贵舟.知识管理视野下的高校生态安全教育[J].教育与职业，2014(27)：40-42.

[13] 钟启泉.现代课程论(新版)[M].上海：上海教育出版社，2004.

[14] 国务院.关于加快发展现代职业教育的决定(国发〔2014〕19号).[BE/OL].(2014-06-03)[2015-09-20]http://www.hnbemc.com/bgs/show_article.asp?269.

[15] 教育部.关于进一步加强高等学校实验室危险化学品安全管理工作的通知(教技厅[2013]1号).[BE/OL].(2013-05-10)[2015-09-20]http://www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s7062/201305/152275.html.

Discussion on Eco-security Education of Chemistry Experiment Teaching

LIUZhi-hong，SUNYing，HUIChun，JINDan-hong

(Pharmacy Department, Changchun Medical College, Changchun 130031, China)

The eco-security and sustainable development is the foundation of human survival. Chemical research and chemical production are closely related to resources security, environmental security and biological system security, which all concern with eco-security. There are many kinds of dangerous chemicals in the chemical laboratory in universities, and major source of hidden danger lies in the diversity and quantity of chemicals. Due to the deficiency in eco-security education during chemistry teaching, risk awareness is only confined to physical hazards and environmental pollution of the laboratory, instead of focusing on the ecological security and taking effective measures to promote the students’ ecological security awareness. The traditional mode in experimental teaching is that teachers lecture and perform, and students watch and practice. This article suggests taking measures to strengthen the eco-security awareness, reform the chemical experiment teaching mode, strengthen faculty training on ecological security and revise the teaching materials for chemistry experiments in order to develop new experimental teaching mode that teachers guide and instruct, and students search and explore. Integrating ecological safety education into chemistry experiment teaching is helpful to cultivate students’ sense of social responsibility, innovative spirit and practical ability, and it has theoretical and practical significance.

chemical experiment teaching; eco-security education; dangerous chemicals; university laboratories

2015-11-15

吉林省职业教育与成人教育教学改革项目(2015ZCY097)

刘志红(1963-)，女，湖北汉川人，学士，教授，主要从事化学教育教学研究。Tel.:13804338466;E-mail:741404953@qq.com

O 6-3；Q 149

A

1006-7167(2016)09-0307-04