案例教学法在化工类实验室安全教育中的应用

张 旭，黄 河，李雨高

(长江大学 化学与环境工程学院，湖北 荆州 434023)

高校化工类实验教学具有很强的直观性、可操作性等显著特征，有助于加强大学生对理论知识的理解，有效地提高大学生实践动手能力，逐步培养大学生的科技创新素养[1]。高校化工类实验教学的教学对象覆盖了化学、应用化学、化学工程与工艺、环境工程、高分子材料与工程、石油工程、石油地质学、农学、临床医学、生命科学、动物科学、动物医学等30多个专业或学科领域的本科生和研究生；化工类实验室也是高校科学工作者开展科学研究和为社会企业发展提供技术服务的重要场地。化工类实验经常会使用易燃易爆、有毒有害、腐蚀性、污染性的试剂、气体等，以及各种高温高压、大功率、具有辐射性的实验仪器、装置或设备等，这样一来，高校化工类实验室就会存在非常大的安全风险或隐患[2]。高校化工类实验室安全教育在人才培养、科学研究和服务社会等方面作用是非常重要的，实验室安全教育责任重大，持续开展实验室安全教育永远在路上。

在化学实验科学研究、化工企业安全生产和人们日常生活中都有很多经典的案例资源，高校在开展化工类实验室安全教育的教学过程中非常适合采用案例教学法的教学模式来开展教学活动。高校在实施化工类实验室安全教育活动中引入大量经典的案例教学，有助于筑牢师生“以人为本”的实验室安全意识，增强“预防为主”的实验室安全理念，大力提升师生的安全技能。

一、化工类实验室安全教育的主要内容

根据安全事故发生的原因，安全事故可以划分为三种类型，即人为失误造成的安全事故、仪器设备造成的安全事故和自然因素产生的安全事故。

据统计，化工类实验室与化工企业安全生产事故中，人为因素一直是各类安全事故发生的最主要原因，因此可见，强化师生的安全教育是化工类实验室安全管理的最核心要素。定期开展化工类实验室安全教育培训活动是提升师生安全的意识，掌握与化工类实验室安全相关的规章或制度，学习更多的与化工类实验室安全相关的安全知识，提高与化工类实验室安全相关的安全防范、应急反应与危机处理能力的重要途径[3]。

化工类实验室安全教育的主要包括以下5个方面的内容[4]：

(1)安全知识。包括化学安全、生物安全、辐射安全、消防安全、用电安全、设备使用、规范操作、应急(急救处理)等诸多方面的知识。

(2) 防护措施。必要的防护或保护可以有效减少、减轻或免受伤害，自我主动防护包括了实验室最基本的防护措施如穿棉质的实验服、戴防护眼镜与防护手套、穿不露脚趾的鞋子等主动防护措施。实验室硬件防护措施涵盖了诸如保持实验室良好的通风条件和配备必要的各种急救设施或设备。

(3)环保要求。牢牢把握“三不伤害”(不伤害自己、不被别人伤害、不伤害别人)原则，在做好自我主动防护的同时，也不要和不能影响环境与他人。主动遵守国家环保相关规定，学习了解并掌握“三废”处理知识和垃圾分类常识等[5]。

(4)操作规范。化工类实验的基本操作和基本要领，均有其特定的实验要求和非常专业的操作规范，不按照规范的操作规程进行实验就极有可能引发各类安全事故，造成不同程度的伤害或损失[6]。

(5)法规制度。系统学习、了解国家现行的与安全相关的法律和部门规章，认真执行和严格遵守国家和地方的各项安全环保规定和所在高校的化工类实验室安全管理制度等[7]。

二、案例教学法简介及其特点

案例教学法顾名思义就是一种以案例教学为主的授课模式，开展案例教学活动中，教师特别注重与学生的互动交流(也倡导学生间的互动)，适时对学生的学习过程进行引导、评价、肯定或纠正；案例教学法有效地提升了学生将课本理论转化为实践动手的能力，培养了学生们立足于生产实践实际分析并解决问题的能力以及创新创造的能力[8]。

案例教学法主要有以下4个方面的特点：

(1)教学活动以案例为主[9]。案例既可以是真实的化学化工实验研究和化工企业生产实际的真实场景，也可以是虚拟或还原模拟的情景再现。案例必须与化工类实验室安全教育的教学内容高度一致。化学化工实验研究和化工企业生产实际中出现的各起安全生产事故及其处置的案例资源非常丰富，一年一度的全国安全生产月活动中，各级政府应急(安全生产)管理部门也编制了海量的安全生产宣传教育资料(视频、图片、文字等)，从这些海量的案例资源库中，根据化工类实验室安全教育各自不同的教育专题需要，筛选、编辑、整理出一部分与化工类实验室安全教育内容相关的案例用于教学中。这样一来，化工类实验室安全教育教学可以起到事半功倍的效果。

(2)案例教学强调师生间的互动交流。化工类实验室安全教育中案例教学以学生们的主动参与为主导，教师的穿插引领、启发鼓动为辅助，师生间频繁的讨论(辩论)等互动交流方式为保障，师生间互动交流越充分，互动交流越频繁，程度越高，则安全教育课堂的教学效率就越高。贴近生产生活实际的各类安全事故的真实案例，缩短了安全理论知识与生产实践实际的距离，学生在讨论时既有安全知识理论的深度，又有化学化工客观生产实践的实证；“以人为本”的化工类实验室安全意识在师生交流互动中潜移默化地相互渗透，“预防为主”的化工类实验室安全理念逐渐筑牢，师生们的化工类实验室安全技能也在无形中不断提升。

(3)案例教学具有开放性。化工类实验室安全教育案例教学旨在培养学生理论联系实际的能力、客观分析问题和实际解决问题的能力以及科学研究创新创造能力[10]。在面对同一起化学化工实验研究和化工企业生产实际的安全生产案例，基于学生的个体差异性和思维发散性的不同，不同的学生可能会提出不同的解决方案，采取不同的应急措施，师生们在充分讨论和互动交流后，化工类实验室安全教育课任课教师再将负责处理此起安全生产事故的专家们给出的现场处理意见与学生们分享，学生们对化学化工实验研究和化工企业生产实际的安全生产重要性的认识更加清晰，认识也就更加深刻，安全生产突发事故的现场应急处理水平和应变能力就会得到加强。

(4)案例教学具有启发性。化工类实验室安全教育案例是为其教学目标和内容服务的，选取的化学化工实验研究和化工企业生产实际的安全生产案例应具备引导学生思考、启迪学生思维的功效，从而达到安全生产实际联系具体安全生产理论，加深学生对安全生产理论知识的理解。化工类实验室安全教育案例教学中，任课教师要将安全生产中的新技术、新方法，化工安全生产发展的新趋势和保障化工安全生产的新设备等向学生们系统进行介绍，如化学化工实验研究和化工企业生产实际中应用在线监测技术、AI技术等。

三、化工类实验室安全教育案例教学的设计和应用

在案例教学法中，案例选择是最为关键的一环。化工类实验室安全教育案例必须与具体教学内容紧密相关，既能体现化工类实验室中所涉及的专业知识，也能说明化工安全生产实际现状、安全新技术、新设备和新趋势的案例才是好案例。

化工类实验室安全教育案例教学的设计和应用应当体现出以下3个方面：

(1)案例选取要紧贴教学目标来丰富教学内容。合适恰当的案例成就了高质量的案例教学。在教学设计时，必须认真剖析化工类实验室安全教育教学目标及其教学内容，严格把握引入哪些化学化工实验研究和化工企业生产实际的案例最恰当，如何把安全生产的真实案例成功转化为化工类实验室安全教育的教学内容，化学化工实验研究和化工企业生产实际的案例剖析交流互动(辩论、讨论等形式)和理论知识讲授学习的学时如何合理分配，如何针对性引导学生对化学化工实验研究和化工企业生产实际的案例进行评价等，以上问题都务必结合化工类实验室安全教育教学目标和教学内容来统筹考虑、统一布置。

我们以给学生们讲授进入实验室的第一堂入门课为例，化工类实验室安全教育课任课教师在进行教学设计时就要充分考虑到学生在中学阶段在实验室的时间比较少，独立操作实验仪器设备和高效使用实验试剂的机会也不是很多，化工类实验室安全意识比较薄弱，对化工类实验室安全的重要性认识不到位，化学化工实验安全操作规范、应急处置和危机处理等方面的知识非常欠缺等特点；还需要考虑实验过程中会使用到部分危险化学品，而危险化学品易燃易爆、高温高压、有毒有害、易腐蚀等特性，原材料及废弃物不规范处理容易造成环境污染问题等不安全因素。化工类实验室安全教育课任课教师可以将已出现的化学化工实验研究和化工企业生产实际的重大安全生产事故案例剪辑成专辑，以短视频或图片、图表等形式，以最直观的方式告诉同学们化工类实验室安全教育的重要性，将化工类实验室安全意识先入为主的植入到学生们的大脑中[6]。首堂化工类实验室安全教育课结束前，任课教师还必须告知学生学校(院)实验中心网站网址、实验室微信公众号、实验室安全手册领取方式，让每一个学生都能通过访问学校(院)实验中心网站、关注实验室微信公众号等形式了解化工类实验室安全教育知识，从而实现对学生开展化工类实验室安全教育的全覆盖。

(2)案例来自高校化学化工实验研究和化工企业安全生产实际。化工类实验室安全教育课是理论性与实践性结合最为紧密的实践教学课程，其知识点的形成主要来自于化学化工实验研究的理论创新和化工企业安全生产实际的实践。在化工类教学实验和科学研究中，化工类实验室安全教育贯穿于实验室硬件建设(实验楼选址、设计、建设、实验台布置、通风和水电系统安装等)和实验室教学管理、软件管理以及仪器设备管理等诸多方面；而在化工生产实际中，化工安全贯穿于化工企业规划、设计、建厂、试车、投产的全过程。化工类实验室安全教育不仅肩负大学生在校期间的化学化工实验研究活动安全，而且还必须为以后的化工企业安全生产实践储备足够多的安全知识，培养好安全意识。化工类实验室安全教育课任课教师的案例教学中要有针对性，尤其针对化工类实验和化工企业生产安全中的重点内容：比如蒸馏、合成、燃烧、爆炸、腐蚀、污染、压力容器、高温、高压等方面精选一些经典的有代表性的案例[11]，分析安全生产事故产生的原因，介绍安全生产事故造成的损失与危害，让学生们深切感受到化工类实验室安全的重要性，心中时刻绷紧“安全是天”这根弦，加深学生对化学化工实验研究和化工企业安全生产实际的安全事故危害的直观印象，使其能够更自觉主动地学习化工类实验室安全知识、遵守实验室安全规范。

(3)案例选择时要尽量选择经典案例，并兼具时效性和启发性。化工类实验室安全教育课任课教师应尽可能选择化学化工实验研究和化工企业安全生产实际中的热点事件、典型事件并有启发作用的案例。

选用案例的目的是为了让学生能对相应的实验室安全知识有更深刻的理解，并能运用实验室安全知识去解决在化学化工实验研究中遇到的问题。选用的化学化工实验研究和化工企业安全生产实际中的案例务必能圆满实现化工类实验室安全教育课的教学目标，并与教学内容密切相关。任课教师在遴选案例时要尽可能选择近几年发生的热点安全生产事件，引导学生做企业生产的安全员和事件应急处理人，分析导致安全生产事故的安全隐患和导致事故发生的直接诱因等，提出解决预防化工企业安全事故发生的策略及发生安全事故后的应急处置措施、避险方式、避险技能和危机应对措施，并与真实安全事故发生后应急管理部门和企业实际的处理方案进行对比，最终形成书面报告。

化工类实验室安全教育课案例教学活动中，同学们不仅明白了化学化工实验安全操作和各类危险化学品安全处置的重要性，还能培养其安全生产的思维创新能力，为其以后的科学研究和化工安全生产实际工作打牢了良好的安全基石。

四、 结语

化工类实验室安全教育课案例教学的核心是化学化工实验研究和化工企业安全生产实际中的案例选择。高校化工类实验室数量多，所承担的实验教学、科学研究和服务社会的任务非常繁重，涉及安全生产的内容也非常繁杂，如何选择最有代表性的化学化工实验研究和化工企业安全生产实际中的教学案例就显得尤为重要；同时还需要不断完善化工类实验室安全教育课考核机制等。

总之，加强化工类实验室安全教育，提高师生的安全意识，防止和减少化工类实验室安全事故的发生，确保化工类实验室的实验教学和科学研究的顺利进行，有效保障了化工类人才培养质量和科研成果水平，为国家培养出更多化学化工行业的专业化高素质优秀人才并为化工企业安全高质量可持续健康发展做出应有的贡献。