化学实验室安全管理现状评价和优化探析

曹艳晓，陈曦垚，杨 涛，孙鑫鑫，杨铄然，郑向婧

(1.中南财经政法大学 信息与安全工程学院，湖北 武汉 430073；2.中南财经政法大学 统计与数学学院，湖北 武汉 430073；3.中南财经政法大学 会计学院,湖北 武汉 430073)

大众创业、万众创新被视作中国新常态下经济发展“双引擎”之一。国家为促进高等学校转变教育思想观念，改革人才培养模式，强化创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才，逐年加大相关资助投入[1]。高校实验室作为创新人才培养和创新计划实施的重要阵地，担负提供仪器设备、立项指导、技术支持等方面的重要任务[2]，但也存在诸多不安全因素，以化学实验室为例，由于其储存有大量易燃、易爆和有毒化学品，加之各类所需电气设备常处在高温、高压状态[3]，因而发生安全事故的概率要高于一般的实验室。正因为如此，高校化学实验室安全管理显得尤其重要。

目前国内的实验室安全管理体系尚需完善，而实验室安全管理体系由于是动态发展的综合体系，采用何种配套评价体系也是当今高校面临的普遍问题[4-5]。以往的实验室安全管理评价研究，多为宏观考察，站在管理层的角度，从实验室安全建设方面进行评价体系构建[6-8]，但对于实验参与者履行安全管理制度的程度涉及较少。而实际上实验室安全管理是师生合作活动，安全素质、安全管理、安全建设应三位一体同步渗透到评价体系的各级指标。已有研究设计的评价体系追求全面性、系统性和通用性，所构建的评价指标过多，加大评价者工作量，也使得评价体系缺乏一定的针对性[8-9]。本研究通过文献分析，了解高校实验室安全管理流程，采用事故伤亡连锁理论和层次分析法，因地制宜构建实验室安全管理评价指标体系；邀请实验相关老师进行评价指标打分赋权并验证指标赋权的科学性；对实验参与者发放问卷，进行模糊评价，找出该实验室安全管理中的不足，针对性地提出优化建议，以供同类实验室参考借鉴。

1 评价指标体系的构建

为调查该高校化学实验室安全管理现状，本研究选取实验参与者为调查对象，注重实验参与学生对于实验管理的反馈。指标选取方面，根据事故伤亡连锁理论，事故因果连锁过程包括如下5个因素：遗传和环境因素，人的缺点，人的不安全行为或者物的不安全状态，事故，伤害。忽略了连锁理论中的遗传因素，根据文献以及案例统计数据[3]，筛选评价指标，利用层次分析法设计评价指标体系，共设置规章制度及培训教育、药品使用、废弃物处理、防护用品和应急自救、仪器使用和基本操作、实验室环境和卫生条件等6个一级指标和38个二级指标，如表1所示。

表1 实验室安全两级评价体系[5-10]

表1(续表) [5-10]

2 模糊综合评价法运用[10-11]

设本次43名调研学生的目标集为S=(s1,s2,…,sn)，评价指标体系组成的集合为U=(u1,u2,…,um)。

第一步：各评价因素对于评价最终结果起到的作用大小定义为权重向量，设bij为第j位老师(Pi)对于第i项指标(Ui)的打分，从而得到了矩阵B，如表2所示。

表2 打分情况

(1)

(2)

(3)

第二步：给出评价语v=(v1,v2,…,vn),本研究中评语集分为{表现很好，表现较好，表现一般，表现欠佳，表现不好}5个级别，设计每个指标下的评语，5个级别依次对应{5,4,3,2,1}5个分值。实际设计问卷时，打乱评语分值顺序，字里行间不得直接出现优、良、一般、差等字眼。回收的问卷，经过统计，即为每个作为评价对象的学生对于ui指标做出评语vj的判断，定义为ui指标的隶属度。由此得到各对象对单个因素的评价矩阵Ri。指标体系U和被评价对象S之间的关系可以用评价矩阵R表示，如表3所示。

表3 指标体系和被评价对象之间关系

其中0≤rij≤1，rij为第j名对象对于第i个因素的隶属度，即所有被调研者对于问卷的回答。

第三步：定义模糊综合评价向量Z=WΘR,其中Z=(z1,z2,…,zn),“Θ”为合成算子，Zj为第j名对象的综合评价值。最后进行模糊向量单值化处理，得到一个最终得分或者评价等级。

3 实验室安全管理现状评价

本研究邀请13名实验相关老师打分赋权，一级指标赋权结果：防护用品和应急自救(0.19)>药品使用(0.18)>仪器使用和基本操作(0.17)>规章制度及培训教育(0.15)=废弃物处理(0.15)=实验环境与卫生(0.15)，该排序与李志红[3]对近13年来100起实验室安全事故的伤亡原因排序相符，可见，实验相关教师对实验室安全的认识具有一定的科学性。

针对评价指标，采取李克特量表的形式设计问卷，指标测量利用语义学标度将指标定义为：{表现很好，表现较好，表现一般，表现欠佳，表现不好}，并依次赋值{5,4,3,2,1}使之量化。

以一级指标规章制度及培训教育为例，根据公式(1)-(3)，得到评价体系各指标权重，所组成的特征向量W1=(0.1，0.09，0.12，0.11，0.12，0.12，0.14，0.1，0.11)。通过对43名学生的调查问卷进行整理，计算得到评价矩阵：

则对单因素集进行综合评判

Z1=W1ΘR1=(0.080，0.208，0.286，0.184，0.241)

对综合评分值进行等级评定一级指标得分为

V1=5×0.080+4×0.208+3×0.286+

2×0.184+0.241=2.699

同理得到一级指标的评定结果V2、V3、V4、V5、V6。

则一级指标体系对应的权重向量为W=(0.15，0.18，0.15，0.19，0.17，0.15)，最终该实验室得分为：

V=0.15×2.699+0.18×3.721+…+

0.15×4.063=3.461

根据上述方法，获得各指标得分，如表4所示。由表4可知，全体样本的一级指标得分情况：实验室环境与卫生(4.063)>仪器使用与基础操作(3.844)>药品使用(3.721)>废弃物处理(3.595)>防护用品和应急自救(3.077)>规章制度和教育培训(2.699)，二级标题中评分低于3分的有9个，分别是废弃物处理1个，防护用品和应急自救2个，规章制度和教育培训6个。

表4 各指标赋权与评价结果

表4(续表)

4 分析与讨论

4.1 实验室安全管理现状分析

通过上述计算，该实验室最终得分为3.461分，表明该校实验室安全管理整体情况较好，但从一级指标的得分情况可知，该实验室在安全管理方面还存在一些短板。

1)6个一级指标中规章制度和教育培训的得分最低。从数据分析来看，46.34%的学生认为该校实验室固定的安全教育培训欠缺，56.1%的学生表示没有接受或者不知道有应急培训，70.74%的学生表示没有接受过现场观摩危险性操作的固定培训，与之相对应的是，68.29%的学生表示接受过不同程度的特殊仪器和药品使用培训。这表明，该校实验室在管理过程中比较重视学生实际操作过程中对仪器设备的掌握情况，以及药品的正确使用，但在应急培训和安全教育方面还有欠缺。同时该实验室安全制度的普及仍有欠缺，调查了解到，学生科研团队对实验室相关制度的了解途径集中在指导老师(85.37%)或者师兄师姐口述(48.78%)，而通过实验室官网自助查询，了解相关手续流程和完成安全知识自学的学生只占19.51%，对比两种途径，口述途径信息不完整，导致学生奔波于手续和材料的补办中，增加了实验室管理员的工作量，更难以达到预期的安全知识整理自学的目的。

一方面，学生对各项安全教育制度认知的反馈情况不佳，另一方面，通过对科研团队的带队老师进行访谈，发现学生尤其是本科生，对安全实验的认知欠缺，不主动或者不情愿参加相关的安全知识培训。以实验室管理群为例，该群长期有学生50余人，但是2015年10月上传的三份安全知识相关资料截止2017年6月，累计下载次数分别只有7、8、11次。可以看出，学生本身对于安全知识的学习参与度也有欠缺。

2)该实验室防护用品和应急自救得分较低，而这一指标的重要性是排在首位的。调查中发现，有36.59%的学生对于防护用品的使用认识不清，掌握较差；有学生指出个人防护用品不满足充足、合适、近便、有效和使用方便五项基本要求，多数学生不清楚实验室防护用品如急救箱护目镜手套口罩的具体位置。根据调查信息，可知该实验室在防护用品的放置、供给方面存在不足，也缺少必要的防护用品使用培训。

4.2 实验室安全管理优化探讨

通过模糊评价，该校实验室应从得分最低的两个一级指标进行优化，具体措施如下3个方面。

1)防护应急应先行管理，首先需要确保最基本的防护用品设施到位，同时设定专柜放置防护用品，贴上急救标志；对于一次性防护用品的采购，在保证有效的前提下选择最舒适的商品；对于防护与应急相关知识，应确保每位实验参与者在进实验室之初都已掌握，并定期安排应急演练和视频学习，使安全防范意识深入每位学生的日常。

2)完善安全管理制度，加强准入制度机制[12-13]，将安全教育正式纳入教学工作之中，写进专业培养计划大纲中[14]，从制度上明确实验室安全教育对于该专业人才培养的重要性。同时针对项目申请书内容所涉及的操作完成相关培训，培训内容应包括药品使用储存、应急措施、仪器使用基本操作、废弃物处理等，并接受针对性的操作考核或者引入网上测评机制，测评考核通过后，方可进行相应的实验项目。

3)健全实验室教育培训制度，营造安全文化氛围[5]。日常对于实验室人员进行多样化全方位多层次教育培训活动[3]。借助互联网媒体，灵活教育模式，充分利用微信、微博等媒体平台的便捷性互动性丰富性优势，吸引学生，服务学生[15]。另外不定期开展讲座讨论交流，分享各团队实验室知识和经验。

5 结束语

实验室安全问题关乎师生人身安全和实验室财产安全，定期排查各环节安全隐患，掌握实验室安全管理状况，做到查缺补漏，防患于未然，才能维持实验室健康运转，保障教育事业的蓬勃发展。