吕明泉, 徐烜峰, 李佳轶, 王 岩, 高 杨, 王能东
(北京大学化学与分子工程学院,北京 100871)
实验室安全工作,要树立“以人为本、安全第一、预防为主”的指导思想。各种惨痛的教训表明,实验人员安全意识淡薄是导致各类安全事故的主要原因,大多数安全事故都是人员操作不规范或者疏忽大意造成,事故发生后,如果处置不当则导致事态扩大,不仅打乱了学校正常的教学科研秩序,更是造成国家财产损失和人员伤亡[1]。2018年12月北京市某高校实验室发生的安全事故,造成现场3名学生死亡,教训深刻,备受社会持续关注。
提高实验室人员的安全意识应加强安全教育工作,提高实验人员的安全意识,建立良好安全文化,构建一个科学、长效的实验室安全教育体系[2]。而安全教育的对象,不仅仅是指实验室活动的主要操作人员,还应该包括相关实验室管理人员、实验项目的负责人和决策层,使得全员具备责任意识、安全知识和应变技能,才能避免或减少意外的发生。
教育部2018年高等学校实验室安全检查项目表附件3.3.5中明确提出:通过各种信息、媒体平台对师生进行安全知识传输和温馨提醒[3]。因此如何加强教育工作,有效教授化学实验安全的基础知识,提高实验室师生的安全意识,就成了广大安全管理者的研究课题之一。
尽管现在多数高校都开设了实验室安全教育课,并加强了日常安全培训,如果安全教育培训过程中内容相对枯燥,只是将安全知识点文字罗列,兴趣点不多,会导致课堂氛围平淡,被培训人员对课程关注度不高,学习欲望不强,安全教育培训达不到预期效果。因此为了更好地普及实验室安全知识,提高被培训人员的学习兴趣和主动获取知识的能力,国内外专家学者在积极地开展安全视频案例的探索工作。安全教育的载体有文字、图片、视频、虚拟现实(3D)、实际操作等。实验室安全教育资源多以文本、PPT或图片资料为主,以视频或动画为媒介载体的安全教育资源相对匮乏[4]。国内外安全工作者利用漫画来进行安全教育:如美国高校利用DC漫画公司旗下的超级英雄形象(闪电侠和蝙蝠侠等)来教授化学实验安全课程,这些人物受众很广,深受青年学生熟悉[5];在日本漫画深受年轻人的欢迎,有广泛的群众基础,横浜国立大学的老师就创作了连载漫画,通过一个简单的故事情节,对学生进行危险识别测试[6],取得良好的教学效果。浙江工商大学的师生采用情景教学法,由学生主导,以学生乐于参与、易于接受的漫画、海报等形式进行实景、实情教学,寓教于乐[7]。
目前国内外有的大学、科研单位利用动画视频开展安全教育取得了很好的效果,如清华大学的《实验室安全密码》,陶氏化学集团的《实验室安全课程》涉及个人防护设备、气瓶的使用、真空设备等。欧洲安全与健康机构的Napo安全视频,自从2003年播出全球免费推广,每集时间控制在1 min,符合现代碎片化教学理念。而且难能可贵的是,整个视频没有一句语言,完全通过可爱的卡通人物Napo的肢体表演和画面,向公众介绍安全知识,公众可以自我学习不安全的意识和行为。但动画视频存在制作成本高,投资大的问题;需要专业的团队进行拍摄制作,而且制作方最好具有化学化工背景,而需方负责老师,最好有一定的计算机编程基础,这样可以有利于双方沟通交流。如果直接拍摄危险性大的实验视频,又存在一定的风险,需要严格控制实验量和规模,对实验室条件要求比较苛刻。
因此多数老师在安全教育及培训环节,直接利用网络上的真实安全事故影像资料(纪录片、故事片、事故案例),大多以事故现场图片为主,配以文字说明[8-9],尽管画面震撼,但是学生往往感觉距离较远,和自己关系不大,积极性不高,兴趣点低,并且网络上的视频往往只有事件的简单经过,事故原因分析不具体、不及时,多数停留在“事故原因正在调查过程中”,因此对被培训人员的实际教育意义不大,记忆不深刻,效果有限。
海恩法则指出“每一起严重事故的背后,必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1 000起事故隐患”。事实上,微小的实验室安全事故发生后,往往容易被师生忽略,如果不对事故进行及时分析总结,最终可能出现“小错不纠,终酿大祸”的局面[10]。在ACS关于化学实验室及基础科学课堂的安全指南中提到:关于安全的大部分知识都是从错误或事故中吸取教训,当事故发生了,即使是很轻微的,也需要分享;并且国外鼓励学术研究人员对实验室事件和未遂事件进行诚实、令人信服的公开讨论,才能教育研究人员遵循更好的实验室规范[11-12]。因此对于实验室内任何微小的安全事故及隐患都应引起足够的重视。
这里的事故案例多媒体库是指单位或者实验室存在的违规操作行为,或已经发生的造成人身伤亡,或者财产损失的安全事故,也包括一些正面、规范的照片和视频资料。
一般来说在操作者安全规范、防护得当的情况下,教学、科研实验是安全的,发生事故的概率较低,但若操作人员麻痹大意,同样也有危险隐患。在教学实验过程中,由于研究生助教对安全的重视态度各有差异;学生自身的动手能力参差不齐;再加上中级探究性实验的开展,使得教学实验面临的一些未知不安全因素逐渐暴露。如果在基础教学阶段不认真培养学生的安全意识,等到科研阶段,将不利于学生安全地从事实验室工作。
在科研项目中,学生危险性变大,主要体现在:①用到危险化学品更多,科学研究是对未知领域的探索有的时候不可避免要用到一些非常规的试剂药品;②反应的投料剂量更大,尤其是在药物合成,化工实验等中试、放大试验;③反应时间更长,研究型实验中过夜反应等。因此,利用身边真实的化学实验安全素材进行安全教育,显得尤为重要。而且不管学生今后是否从事科研工作或其他,通过化学实验安全教育,在他们心中种下安全第一的种子是有百利而无一害。
根据部分同学提出的真实实验室事故视频学习需求,也考虑到国外高校已经在开展定制安全视频工作,反响不错[13],而且身边的实验事故素材借助视频加以演示,学生印象会更为深刻,警示作用更明显。因此管理和技术人员充分利用已经在实验室内安装的视频监控系统,收集实验中的典型事故案例,多为意外事件,并未造成大的人员伤亡和财产损失。然后利用视频编辑软件,自行编辑,主要形式为切割、虚化、遮挡、增加字幕、合并等,集成视频、图像和文本等,制作成短视频。考虑到保护学生个人隐私,维护单位形象,不宜在更多范围传播,仅供本单位实验室内部安全教育使用。
在分析素材的起因和警示时,应淡化人的因素,并不去过多追究学生的责任,而是将关注点更多地放在事故原因分析(是否规范操作)、如何避免意外对人的伤害(做好防护)以及如何做好应急处理措施。举一个化学实验室典型案例分析如下,学生可能都了解“加热、生成气体的实验,一定小心不要使其成为封闭体系”,但是对此操作守则并没有直观的感受;而“密闭体系喷洒”事件就是一个鲜活的例子,看过该视频,学生对不规范操作产生的后果有了深刻的理解。同时对佩戴护目镜的实验安全要求,能更加感同身受。万一出现试剂等化学药品(遇水反应的除外)溅到眼睛的情况,应第一时间用洗眼器冲洗。
多年来,对发生在本单位实验室的违规行为、安全隐患和发生事故建立了事故案例媒体库,并系统地进行分类,根据不同的需要分为危险化学品保管、使用、违规实验操作、实验装置起火、火灾扑救、实验过程中正确佩戴人身防护器具等类别的数据库。针对不同类型的人员,如对新当选课题组长、进入实验室的工作人员、教学科研服务人员等受众,结合发生在身边的事故案例多媒体库在安全课或安全教育中逐条进行分析讲解。例如,对于将要进入实验室的人员结合媒体库可以侧重安全意识、基础安全知识等进行安全教育培训。已进入实验室的实验人员可以侧重违规操作、个人防护措施、因违规操作产生的后果和正确应急处置等进行安全教育。把安全知识融会到事故案例多媒体库中更加贴近受众人员,产生共鸣,学习兴趣明显增加,获得的知识更为扎实。近些年利用事故案例多媒体数据库进行安全教育培训的部分统计情况(见表1)。
表1 2017~2021年实验安全“事故案例多媒体库”教育情况
事故发生后出于本能,个别责任人会淡化当事者在安全事故中的过失,过多强调客观原因,造成对事故原因分析不清晰。实验室如果发生一些没有人员伤亡或者基本没有财产损失的事故,学校或者学院领导并不一定清楚,发生意外事故的实验室,由于种种原因,不一定如实上报,提交事故报告。通过建立事故案例多媒体库,重现事故现场过程,特别是身边实验室发生的安全事故,能更快吸引培训人员进入学习状态,感到事故原因及造成的后果带来的震撼。结合多媒体客观的对事故过程、原因进行剖析,对比同类型的事故案例处理措施得当与存在过失产生完全不同的结果。身边的安全隐患是最有说服力的教学素材,用身边事教育身边人,实验者可以从中吸取教训,防范于未然,从而提高其安全防范意识,达到吸取经验教训,警示后人的作用。化学学院曾经对利用事故案例多媒体库进行安全教育部分培训人员进行调查统计,多数人员对所讲述的事故发生过程、原因以及如何采取正确措施印象深刻。利用视频监控收集的视频后续编辑、开发难度不大,高校可根据自身情况和条件,利用其开展内部安全教育,从而提高实验室广大师生,各类工作人员以及研究生助教的安全意识。如果遇到一些视频播放产生不良影响的情况,也可以利用现场图片形式。
目前有些师生甚至是管理人员安全意识不强,安全知识薄弱,要改变这一现状必须使安全教育经常化、科学化。通过安全教育提高师生的安全责任感和自觉性,增强安全意识,掌握安全知识,不断提高安全管理水平和技能,增强自我防护能力,提高处理突发事件的能力。实验室发生的安全事故,人为因素占主要部分,多数是由于安全技能不足、安全知识欠缺、违规操作等原因造成,通过科学合理的安全教育与培训课可有效减少事故的发生。利用现成的鲜活安全案例,强化实验室安全教育,使受众感到安全培训不是枯燥的说教,身边确实存在一定的隐患和危险。
学生作为实验室工作的主体,提高其安全素质是降低安全隐患的关键[14]。单纯的宣读式、灌输式的实验室安全教育已经不符合现代安全教育时代要求,因此利用多媒体手段针对发生在身边的事故案例声情并茂地讲述安全知识点,可以促进实验室相关安全教育工作,丰富教学案例,调节课堂氛围,对于实验室安全教学、教育可以起到事半功倍的作用。目前利用“事故案例多媒体库”进行安全素质教育已经成为我院的常态化手段,多数师生对这种形式表示认可,认为对自己的安全意识培养有帮助,并且如果有机会愿意继续观看类似的事故案例等视频。
安全是一种意识,更是一种信念;安全是一种知识,更是一种能力;安全是一种习惯,更是一种品质。树立安全意识,熟悉安全知识,是科研人员必备的科学素养,培养和不断强化安全意识是确保人员安全和实验安全的前提[15]。系统的安全教育不仅可以为学生普及安全意识,更重要的是可培养学生养成良好的安全习惯,使学院形成良好的文化氛围,对保障实验室的安全运行有着不可取代的积极作用,提升师生的安全知识和应急避险能力[16-18]。将“事故案例多媒体库”引入到实验室安全教育环节,以身边的事例为素材进行安全隐患的分析和安全意识的培养,更加切合实际,让学生及一线操作人员对实验安全操作规范有了更加深刻的了解,加强防范意识,引发对实验安全的反思和重视,安全教育效果更加明显。