我国高校实验室安全研究的知识图谱及政策建议

伊鲁波

（上海市教育委员会教育技术装备中心，上海 200070）

0 引言

安全是教育事业不断发展、学生成长成才的基本保障。近年来，高校实验室安全工作取得了积极成效，安全形势总体保持稳定。但是，高校实验室安全事故仍然时有发生，暴露出实验室安全管理仍存在薄弱环节［1］。因此，有必要精准掌握高校实验室安全工作中的老问题、新挑战，并精准施治。在此背景下，以高质量的学术成果（核心期刊）为研究基础，通过文献计量、文本挖掘可视化分析等方法，对高校实验室安全研究的现状进行梳理，分析出高校实验室安全工作中的不足与亟须解决的关键维度，并针对性提出建议，以期为高校实验室安全工作提供借鉴与参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

在中国知网以“高校实验室安全”作为主题词进行检索，文献初始时间不限，来源期刊限定为核心期刊，共检索到文献644 条结果（数据收集时间截至2022年10月21日）。经过逐篇手动筛选，剔除检索结果中诸如“书评、会议、征稿通知”等与本研究主题无关的文献12 篇，最终获得有效样本文献632 篇。

1.2 研究方法

借助CiteSpace软件，对632 篇有效样本文献进行可视化分析。

2 我国高校实验室安全研究基本情况

2.1 发文分布

发文数量是衡量一个研究领域发展态势的重要指标。从图1 可以看出，自2007年开始，我国高校实验室安全研究的发文量整体呈稳定增长（2022年由于尚未结束，故不计算在内），2017年，《教育部办公厅关于加强高校教学实验室安全工作的通知》［2］和《关于开展2017年高校科研实验室安全检查工作的通知》［3］两份文件相继印发，高校实验室安全领域的发文量激增。2019年5月，教育部再次印发《关于加强高校实验室安全工作的意见》［1］，在教育主管部门的持续高度重视下，2020年发文量达到顶峰84 篇。发文量的持续快速增长反映了高校实验室安全这一领域一直是工作重点和研究热点。

图1 我国高校实验室安全发文量情况

2.2 作者分布

借助CiteSpace 软件筛选出发文量4 篇以上的作者（见图2），从节点大小来看，国内有研究者及研究团队在持续关注并开展高校实验室安全研究工作。对核心作者群进行分析，发现我国高校实验室安全研究的核心作者群尚未完全形成，有待进一步加强。未来，应搭建平台加强学者之间的交流与沟通，共同探讨提升高校实验室安全管理水平的做法。

图2 我国高校实验室研究作者图谱

2.3 机构分布

研究机构作为科学研究的重要载体，为重要学科领域的本质性跨越发展注入活力［4］。从图3 图谱的连线可以看出，各个研究机构之间的合作较少。为了学习、借鉴各个机构有效的经验做法，未来应该加强研究机构之间的交流、研讨及合作。

图3 我国高校实验室研究机构图谱

3 高校实验室安全研究热点

3.1 关键词分析

关键词指示性和高度概括性较强，能够反映研究领域的前沿热点［5］。由图4 可以看出实验室、高校、管理体系、安全文化、生物安全、安全检查、安全隐患、环保、消防安全等为高校实验室安全研究领域的主要关键词。

图4 我国高校实验室研究关键词图谱

3.2 关键词聚类分析

关键词聚类分析可展现研究热点词汇，利于深入了解研究的发展动向［6］。利用CiteSpace 软件对各热点关键词进行聚类（见表1），共得到＃0 安全管理、＃1实验室、＃2 安全教育、＃3 高校、＃4 管理理念、＃5 安全文化、＃6 环保、＃7 应急预案、＃8 管理体系、＃9 安全风险、＃10 消防安全、＃12 机制构建12 个聚类，通过对聚类进行分析、归纳，认为高校实验室安全研究领域可归为：实验室安全管理、实验室安全教育、实验室安全文化、消防安全、环保等重点。从现有文献看，五个领域研究内容丰富、研究视角多样，但是在高校实验室安全管理及安全教育两个领域还存在以下不足：一是从整体性和系统性思考实验室安全的政策管理研究较少；二是从实验室安全教育成效角度出发的相关对照研究较少。

表1 高校实验室安全关键词聚类及标签词

3.3 关键词时区图谱分析

时区分布图能够看出该领域中主要关键词出现的时间、频率和演化趋势［7］。结合研究热点及时间线图（见图5），将我国高校实验室安全管理分为初步探索阶段（2007 ～2016年）及快速发展阶段（2007 ～至今）。初步探索阶段（2007 ～2016年）主要是以实验室安全教育、消防安全、生物安全、危机管理等研究主题为主；快速发展阶段（2007 ～至今）研究主题在原有关注点的基础上，更加注重实验室安全管理体系构建、实验室安全检查及实验室信息化管理研究等领域。

图5 我国高校实验室研究关键词时间线图谱

4 高校实验室安全研究前沿

突现词主要反映该领域研究前沿和发展趋势［8］。根据关键词突现可以看出（见图6），2008 ～2010年实验室安全的突现词主要集中在“安全”和“环保”两方面，2019 ～2020年，实验室安全的突现词主要集中在“安全检查”方面。

图6 我国高校实验室研究关键词突现图谱

5 推进高校实验室安全工作的政策建议

针对目前高校实验室安全管理工作中各校管理手段不一、研究人员及研究机构交流合作少、管理人员数量不足和素质参差不齐、安全教育成效低等问题，建议教育主管部门对高校实验室安全工作进行整体性的思考，并进行系统化的设计（见图7），通过统一化的管理体系架构及各校针对性的施治实现高校实验室安全工作的高质量发展。

图7 高校实验室安全工作政策建议

5.1 构建以数字化管理为主、人工防控为辅的管理体系

数字化管理是促进高校实验室管理精准、智能、规范、高效的重要途径［9］，是新时期应对高校实验室数量和类型增多、管理人员数量不足及素质参差不齐、管理能力不一的重要举措。为此，建议教育主管部门借助物联网、人工智能、大数据等技术搭建统一数字化管理平台，该平台须具有信息集中、业务标准、流程透明化管理、整改过程实时把控、数据可视化管理、环境状态实时把控等功能。通过平台的搭建，打通与各高校之间的信息壁垒，整体提升对高校实验室的管控能力，同时，通过平台搭建帮助学校提升管理水平。

人工防控也是预防和杜绝实验室安全事故发生的重要途径，而人工防控的关键在于能做好预防和精准发现问题、解决问题。因此，在人工防控方面，需要从人员培训、专业化检查、时常演练等维度出发。人员培训：①加强实验室人员的培训，尤其是规范化操作培训；②加强实验室管理人员的专业培训，尤其是发现安全问题及整改问题的能力；专业化检查：①制定科学、合理、全面及具有针对性的检查方案；②组建一支专业的检查队伍进行常态化、专项化的检查；演练：①制定好不同场景的应急演练方案；②时常开展针对性强的安全事故应急演练。

5.2 搭建高校实验室安全管理交流及合作平台

高校实验室管理人员充分的合作及时常的交流是提升高校实验室安全管理工作水平的有效途径［10］。从目前的研究看，研究机构及研究人员之间尚未建立紧密的合作关系，导致了研究重复、好的经验做法无法及时共享等问题。针对这一困境，建议教育主管部门统一规划和布局，通过搭建统一的高校实验室安全管理交流及合作平台，实现各高校实验室安全管理之间实践经验、研究成果的共享。例如，通过平台的搭建实现各类研究人员的交流和合作，促成高校实验室安全研究的凝聚；打造各类研究机构合作的新格局，强化对研究热点、难点的转化，促进高校实验室安全管理水平的提升。另外，高校还可通过平台进行协商、研讨并开展项目分工及科研合作，如各高校可通过协商，结合本校的优势及实际，针对性研究高校实验室安全工作中的“急”“难”“重”等问题。通过各高校“点上攻坚”，实现针对性的研究突破，避免重复研究。

5.3 创建情景化和沉浸式的高校实验室安全教育体验场所

高校实验室安全教育是提升实验室相关人员素质，避免实验室安全事故发生的重要举措［11］。从目前高校实验室安全教育研究看，高校实验室安全教育形式趋于多元化，但是大多以理论教育为主，实操教育相对较少，导致学生真实场景中解决问题的能力不足［12］。另外，即使有学校开始实操教育，但其内容过于简单，学生的覆盖面窄，实际效果并不理想。研究指出，将虚拟现实和增强现实技术应用到实验室安全教育中效果显著［13］。因此，为提高高校实验室安全教育的成效，扩大实验室安全教育的受众人群，教育主管部门可引领创建情景化和沉浸式的高校实验室安全教育体验场所，通过借助AR、VR等技术手段，开发不同类型的虚拟实验室危险场景，让学生沉浸在不同虚拟场景中进行实操教育，提高实验室安全教育效果。

5.4 研建高校实验室安全标准化体系

实验室标准化建设是推进实验室安全的重要举措［14-15］。因此，为杜绝和预防高校实验室安全事故的发生，建议教育主管部门组织专家团队统一研究、建设高校实验室安全标准化体系，帮助高校实现标准化建设、标准化配置、管理和使用。其中，标准化建设主要是指根据各类型的实验室特点，在充分考虑安全因素的情况下，对建设、布局等方面进行标准化研究；标准化配置重点指实验室中仪器、设备等实验设施的配置标准研究；标准化管理是指制度、管理模式等方面的标准化，如高校的实验安全准入制度虽有形式，并无统一标准，导致安全准入教育不到位、制度不健全、组织机构不明确等问题，教育主管部门通过组织力量调研，帮助未有制度的学校建立标准，也可帮助标准不全面、不科学的学校完善标准；标准化使用是指实验室使用的标准化，重点在于促进操作的规范化。

6 结语

高校实验室安全工作是一项复杂的系统工程，需要全方位考虑和科学布局。为了避免各高校重复建设和“各自为战”，从教育主管部门角度统筹考量，提出构建管理体系、搭建交流平台、创建情景化教育场所、研建标准体系4 个维度的政策建议，以期解决目前高校实验室安全管理工作中的老问题和新挑战。促使实验室安全管理进一步标准化、规范化。