杨闻晓 吴秋华* 刘 学 孙寅璐 姜晓庆
(辽宁大学化学院 辽宁·沈阳 110036)
实验室安全是高校化学类及相关学科学生实验类基础课程面临的首要问题[1]。在课程中学生需自己动手操作,首先要涉及到各类化学药品,其中很多具有不同的毒性;以及一些废弃物、气体都是有毒害性的,甚至具有爆炸性等[2];其次,与理论课不同,实践类课程具体实施过程中需要用电、水、明火加热等手段。化学类基础实验课程以达到实验目的、锻炼学生动手能力、巩固理论知识、激发学生创新能力为终极目标,在此之前首先要保证学生在操作过程中的安全问题,每个操作应该规范操作,不应违规。基于此,基础实验类课程在课程开始之时,尤其针对大一新生,应该进行安全教育及安全考试,考试合格者才可以入实验室。传统的教学方法是教师用灌输式教学将知识和理念传递给学生,学生接收效果差,讲授效果仅仅停留在学生考试通过的及格线上。而安全问题不允许任何疏漏,九十九分的答卷也可能出现重大隐患,一百分才是安全的及格线。因此,亟须将传统教学模式进行改革,学生主动学习的意识提高之后,才能彻底实现安全操作、安全学习。
如何把提升安全意识落在实处,成为学生的自觉行动,是在安全意识培养当中尤其重要的。从本质安全的角度来说,人的本质安全相对于物、系统、制度等三方面的本质安全而言,具有先决性、引导性、基础性地位,人在本质安全中起决定性的作用。人的本质安全包括两方面基础性含义。一是人在本质上有着对安全的需要。二是人通过教育引导和制度约束,可以实现系统及个人的安全无事故[3]。人的安全意识和群体安全意识的提高和增强对本质安全工作至关重要。这不仅仅关系到学生的在校安全,通过学校培养,还将影响其走向社会之后的工作态度,影响其一生。
虽然各大高校纷纷响应“双一流”高校建设的号召,积极改进实验室安全管理制度和安全配置,但依然有实验室安全事故的发生,纵观事故原因分析:人为因素是造成事故发生的最主要原因,因此,对刚入学、刚进入实验室的新生进行基本的实验室安全教育显得尤为必要[4]。例如,2015年12月18日,清华大学化学系的一间实验室发生爆炸火灾事故,一名正在做实验的博士后当场死亡。2018年12月26日,北京交通大学一实验室内发生爆炸引发火灾,3名参与实验的研究生遇难。这些惨痛的事例就在身边,我们应该意识到,传统的灌输型教学是不够的,研究生乃至博士后仍然可能在实践中有错误操作。实验的主体操作者是学生,只有学生的主观态度中真正的把安全意识提高、只有把安全问题深植学生脑中,才能做到时刻警惕、警钟长鸣。
因此,作者提出一种对传统灌输式教学的改进方法,在每一节实验类课程当中,要求学生以小组为单位,汇报一个实验室安全事件分享。将原来的教师为讲述者改为由学生课前主动进行收集资料、汇报、讲解,其他小组成员和教师为聆听者和提问者。安全事件分享结束后,其他小组成员以及授课教师可以提问和讨论,对引起安全事件的起因、要素进行反思分析,对比自身实验室有哪些可能的注意事项。通过这种学生为主的学习方式,调动了学习主动性,由学生主动收集材料、汇总、讲述,能有效的将安全意识深入脑海;并且每节课都会反复提及,可以引起学生的足够重视,做到防患未然。
针对实验类课程,每学期上课之前,根据学生人数将班内学生分成6-8人小组并排好次序。学生需要以小组为单位,按照次序,在每周课前自主查询一个实验室安全事件,这个安全事件可以是对某例具体事故的原因分析,总结事故的根本原因,并且比对自身的实验室,逐一排查可能存在的安全隐患;也可以是自己选题,选择化学实验室操作过程中可能会发生的问题以及注意事项;抑或是针对本周的实验题目,对实验药品和操作过程进行逐一分析,哪些元素存在误操作的可能?如果误操作之后会出现哪些现象?又该怎样去进行紧急情况处理?该环节在10-20分钟之内完成,安全事件选题不限,可以由学生任意发挥,但应该紧密联系实验室环境,并且具有一定的实际参考价值。事件分享完毕后可由汇报学生出一些题目,现场考核其他小组同学,(比如,我们实验室及教学楼的安全出口在哪儿?消防栓在哪放置?如何使用?如果不小心进行了某一步误操作,如何能够将损失降至最低)。其他小组同学也可以主动提出问题,互动环节增强同学之间的有效沟通,提高学生们的学习热情,真正做到深刻安全意识。
该部分安全分享讲述以及互动过程计入部分期末成绩,由教师评价和小组互评两部分评价,每次分享过程中能够正确回答问题的同学也会有额外的加分。通过正向激励,使学生能够自发的、自主、积极地参与安全知识的讨论学习,增强学生对实验室安全的认知和实验的参与感,而不是为了完成实验而完成实验,也不是单调的老师教、学生学。将学生作为课堂的主体,做到以学生为中心,教师引导、辅助,做到教学一体。学期中,教师可根据学生综合表现,评选出1-3个同学作为“安全督导员”,利用榜样的力量,在班中树立典型,带动全体成员,增强群体的安全意识。
据学生反馈,通过课前自主查阅安全事件或者安全知识,对自身的安全意识提高有很大帮助,相较于传统的灌输式教学,学生们更加喜欢互动、提问等交互模式;并且对安全知识的掌握也更加牢固、印象深刻,由死记硬背转变为灵活多用。在实际操作当中,确实突发状况少了,问题少了,学生们在实验中还能做到相互提醒,互相监督,有效减少了不规范操作,实验室井然有序。通过榜样树立,有效的起到模范带头作用,以榜样的力量带动全体集体成员,形成良性竞争和循环。
本文介绍了一种新颖的交互教学模式,通过这种“安全分享”的教学环节,促使学生在准备的过程中以及互动讨论的过程中完成自主学习实验室安全知识,并施加榜样领导,改变传统的灌输式教学效果不佳的现状,实验室安全教育效果有良好改善。将传统的灌输式教学转变为以学生为主,通过学生自主选题、针对安全事件及安全知识的分享。学生为主体,有输入,有反馈,有交互,有互动,有兴趣,能够充分激发学生学习安全知识的自主性和积极性。在课堂当中,学生可以发问,问老师、问同学,在讨论中得到问题的答案,体现了以问题为导向的课程设计理念。引入正向激励评价标准,将安全分享过程由小组互评和教师评价进行打分,计入部分期末成绩。同时,积极参与课题讨论或者正确回答问题的同学可以额外加分,实施榜样领导。由教师设定正向激励机制,通过课堂讨论,回答问题,学生对课堂的参与感大幅提升,进一步提升学生的积极性主动性,体现了学生在课堂中的主体地位,教学一体。
通过教学方式的改革,能够调动学生自主学习的意愿,督促学生主动去研究实验室的安全操作规范问题,主动学习的效果与灌输式学习的效果有云泥之别,通过自主学习到的知识掌握更牢固,将安全意识深植每一堂课。通过“安全分享”手段,不仅能够有效改善学生在实验室的规范操作程度,更能使学生珍爱生命、敬畏生命、提高了自我保护能力及应变能力,使学生在突发状态下,具备应急、应变能力以及安全防范能力。也能使教师养成实践和反思的习惯,提升自身的成长和创造能力。