全面质量管理视角下的化学实验室安全管理模式*

康亚男 蔡晓兰 熊嘉雯 姬文晋 郝志峰

广东工业大学 广州 510006

0 引言

高校化学实验室是师生进行实验教学和技能训练的重要场所，也是培养学生创新能力和提升科研水平的重要基地[1]。在双一流建设背景下，实验室作为大学教学管理的关键内容，随着教学内容和培养方案的不断更迭，实验室需求变化多。不仅要做好日常支持实验室的管理工作，还要为实验室设备的维护等提供数据依据，有效地提高实验室使用质量[2]。实验室的安全管理重要性日益凸显，且具有与实验员经验密切相关、流动性大、实验室使用率高、隐患繁多且隐蔽等特点。从而暴露出部分制度不完善、管理人员业务停滞、危险源管控复杂等各方面的问题。

统计结果表明，各类事故中火灾事故、爆炸事故（包括仪器设备爆炸和化学试剂爆炸）数较多。这与实验室使用种类繁多的易燃、易爆、有毒化学药品以及有些实验需要在高温、高压、超低温、真空、辐射、高转速等特殊条件下进行密切相关，稍有疏忽，就可能发生着火、爆炸、化学灼伤和中毒事故等恶性伤亡事件[3]。化学实验室有着危险源分布广泛、事故危险度高、伤害性大的特点，迫切需要建立一套更系统更全面更高效的管理体系。

1 化学实验室管理存在的问题

近年来有关化学实验室的安全事故反复警示实验室工作人员，结合教育改革发展深刻反省加强对化学实验室的安全管理刻不容缓[4]。针对当前安全管理的突显的问题，归纳为以下几个部分。

1.1 实验室管理制度针对性不强

高校化学实验室都在有不同程度的管理制度，但针对性不强，执行力度不够。

有的高校实验室存在多个部门联合负责的实际情况，容易出现管理盲区和矛盾，重点不一致或相互推诿等现象，落实到具体实施中往往没有根据实际实验室情况制定出有效的方案[5]。目前高校实验室管理专职人员岗位流动性大、没有受到足够的重视，存在不少奖惩措施缺失、权责边界模糊等实际问题[2]。实验室安全管理是一系列的工程，尤其是化学实验室的危险源分布广泛，涉及人员复杂，管理工作不能一刀切。管理制度作为实验室管理的依据和执行的标准，对实验室安全的管控效果起着本质性的作用。其中实验室管理工作成果和实验员教师的操作过程高度密切，需要设定有针对不同实验室环境特点的监管以及激发实验员工作积极性的制度，全力打造出专业化高素质管理队伍，为实验室管理提供更好的服务。

1.2 安全监督检查环节薄弱

虽然大部分高校设立“实验室安全文化月”以及针对进入实验室的资格考核等部分措施，但无法全面保证教师和学生在实际的操作过程中可以有效应对突发情况。安全实验室的实现不仅需要长期潜移默化的安全教育文化熏陶，还需要足够的监督执行力度双重加固[6]。“双一流学科”建设快速推进，使实验室使用规模逐渐扩大，呈现出多元化、复杂化趋势。传统的碎片化管理已经无法满足目前的实验室安全管理需求[7]。

试剂有易燃易爆易制毒的特点，涉及高剪切、高温高压等仪器设备，彼此之间相互联系各级联动，环环相扣，亟须实施及时有效的监督措施即动态化的检查和反馈。通过建立及时有效的监督环节，在第一时间发现问题、反映问题进而解决问题，将危险源触发可能性及时遏制。

1.3 线上系统和线下管理脱节

科技发展带动着高校信息化高速发展，大部分高校已经通过建立实验室信息安全管理监控平台对实验室的运作进行管控。但大部分危化品的全流程管理，即从采购、储存、使用到回收的全过程管控，依然存在没有形成有效的闭环、线上信息和线下实际容易出现脱节、精细化程度不高等问题。实验室管理者根据实验室需求采购和管理仪器设备和实验室用品后，因使用、储藏和回收有一定的时间段停滞，不仅存在线上信息阻滞，而且存在信息传播途径有限、缺乏融合和共享等问题。在使用过程中物的不断变化无法第一时间和线上数据同步，人为的统计和更新成了关键。这说明实验室中人的效率决定着线上系统的精准性和全面性，无法实现全面的源头管理。且贮藏期间，化学试剂易挥发、易燃等特点增加了实验室风险程度。线上系统对物的把控与线下实际操作无法对接，信息断层没有形成连续性，亟须建立时效性高的反馈机制统一线上数据和线下库存。

2 高校化学实验室安全管理的机制探究

全面质量管理TQC（Total Quality Control）是起源于欧美的一种科学管理体系，指以全员参与为基础，构建全程化、全方位的管理体系。其操作过程有四个阶段简称为PDCA阶段，分别为计划阶段、执行阶段、检查阶段、处理阶段，具体划为八个步骤。计划阶段通过现状找出主要问题，执行阶段针对计划的主要因素制定措施，检查计划的实施情况后，处理阶段则总结经验，将工作结果标准化，提出尚未解决的问题，转入下一个循环，再次从计划到执行再检查，转到遗留问题的再次处理阶段。这是一种在实践中发现问题，在现有的水平上将资源利用率最大化设计的安排。

将全面质量管理理论应用到风险分析与事故预防领域[8]的应用，实验室都可看做成一个独立系统，实验室使用过程就是把理论输出为实验步骤的生产过程。该系统的五个因素为“人机料法环”（Manpower Machine Material Method Environments）（简称4M1E），以安全管理为第一目的，把控4M1E框架，找出危险源，把控不准确等问题的具体源头。结合PDCA动态操作持续把控实验室的变化，可不断更新管理内容，如图1所示，建立全面覆盖危险源“人机料法环”的体系，基于PDCA管理循环模式推动在化学实验室风险管控的根源分析理论系统建立。系统运作以安全为第一目的，指导法律法规的设定，而人作为关键一环，通过PDCA方式推动整个系统互动产生结果，形成连续的实验室系统循环。建立以人性化、科学化、程序化特征运用[9]化学实验室管理步骤，把控实验室动态变化。

图1 实验室中人机料法环的互动关系

2.1 实验室质量安全管理模型构建与运行

通过关联思想运用鱼骨分析法，细化4M1E主要框架形成层次分明图形如图2所示，能够更加深入细致剖析问题的主要原因，从整体上动态化全面化掌控实验室，达到精准高效应对管理模式。

图2 实验室中主要因素分析鱼骨图

2.1.1 搭建实验室质量安全管理模型

由图2可见，化学实验室中的“机”指仪器设备等资产，涉及石油化工、生物药物、化工新材料、功能高分子材料和食品添加剂等领域，普遍存在高速、剪切、高压、高温、辐射、超低温等条件仪器。操作过程容易发生切割、烫伤、爆炸、辐照、冻伤等意外情况，对师生身心安全造成极大的威胁。故提前把控做出相应的前瞻性管理措施，如贴好警示牌，挂好仪器操作流程指引，做好仪器使用登记记录，建立使用培训课程体系等，有效统筹规划、把控全局。

而化学试剂和气体等则是化学实验室的“料”，化学试剂种类繁多，具有强氧化、强还原、易挥发、易燃、腐蚀性、剧毒性、致癌性等特点的危险。不仅需要建立台账、全面追踪等管理手段落实对其把控。同时因为易燃易爆炸等特点需要专柜储藏、安装报警系统等一系列有效措施针对性管控。另外实验室的仪器设备和试剂气体储藏还受限于实验室空间布局等基础设施，包括水电的分布、空间大小、通风系统布局等因素。

“法”不仅对应着国家及省、市教育局等相关管理制度，还包括高校作为管理者和使用者的身份建立校级实验室管理制度，甚至可以细分到二级使用单位建立相对应的不同实验室管理规定。实验员作为实验室的管理者，在有法可依的前提下，以计划—执行—检查—处理—再计划的执行流程不断加大对实验室众多因素的控制和管理。环境、机器、材料等分布在实验室的空间中，作为主要危险源和人不断发生互动。实验员在对“机”“料”管理的过程中也受实验室空间布局的影响，同时仪器和化学试剂、气体的储藏和使用也影响着实验室的环境。比如易挥发的化学试剂不能有明火源，而固体化学试剂需要放置在干燥环境。故通过实验室安全因素分析鱼骨图2明确实验室具体的危险源，才能在日常管理工作中有针对性、更全面把控实验室风险，提前预防实验室安全事故发生。

“人”作为其关键点与所有其他因素发生交互，“人”既被“法”制约也推动整个“机、法、料、环”的变化，如图1实验室中常见的人机料法环的互动关系。参照PDCA循环以人为关键点进一步管理和把控实验室，建立人本理念，引入职能部门领导监管，全员参与明确在实验室运作每个环节上在有限的时间内快速响应，改变被动管理模式，弥补现有实验室人员管理的不足之处，建立如图3所示的化学实验室管理模型布局。

图3 广东工业大学全面质量管理理念下的化学实验室管理布局

如图3中“人”在从上而下实验室管理工作中，有职能部门管理者，也包含既管理也有使用功能的实验员，到实验室使用者即教师和学生等各种身份。实验员身份是最直接对实验室的“机”“料”“环”在计划—执行—检查—处理—再计划的执行过程不断交互。故对实验员的鼓励和监督仍是实验室安全化重要部分。在PDCA管理循环模式中，定期对实验员进行不同层面的检查，激励实验员在下一个周期中达到更高效的管理目标。实验员控制安全隐患为计划，按照各隐患点特点进入到执行阶段，落实比如在实验室粘贴好学生安全操作守则、对高温超低温的仪器设备设定好隔离保护等措施。周期性回溯实验的管理模式，再对照记录和评估及时发现问题。以解决问题为目的加到新的计划部分，增加实验员的参与度。同时建立针对实验员工作考核要求的管理制度，补充“法”的内容再次推进实验员作为管理者和使用者对实验室整体把控。

2.1.2 实验室质量安全管理模型应用示范

以广东工业大学化学实验室的实际情况为例，探索实验室安全管理的模式，从而让化学实验室更好地为学校学科发展服务[10]。如图3所示的化学实验室管理布局，笔者所在学校建立针对化学品库房中各类化学试剂的管理，涉及库房管理条例、安全检查项目表等规章制度，提高化学试剂库房开放使用者的安全意识和责任意识，全面落实每个环节的安全监控。依靠表1所示的广东工业大学院级实验室PDCA记录卡，全方位记录和强调各关键点的状态。通过是/否的确认，完成执行阶段，进入评估，以推动下一次的计划。

表1 广东工业大学院级实验室PDCA记录卡

（续表1）

2.2 实验室质量安全管理模型机制探讨

2.2.1 制度体系针对性的重建

实验室建立了相应仪器管理和卫生管理制度，并张贴了实验室安全信息，确保学生在进入实验室前能通过安全信息了解到需要注意的事项做好防护，在遇到突发状况时也能第一时间联系到相关人员进行处理[11]。但仍然有未触及的方面，图3可以看出，安全的目标涉及实验室中所有人机料法环，但实验员教师又决定着学生的管理、仪器的操作、试剂的使用等主要方面，而实验室的环境和法律法规又决定着实验员的行为，故建立各级实验室的管理规定和实验室配备环境的规定是重中之重。从现今实验室安全管理操作制度到各级管理人员的责任制度，管理人员的职称评定、奖惩制度的建立，人与料、人与物、人与环境等各级联动，环环相扣，形成有机整体，消除管理盲点，降低风险。另外不同的实验室属性室内环境布局也需要有针对性的硬件要求，门禁系统、监控系统、防爆设施、消防设施等各方面会因为本科教学、科研、专业创新实验室等需求各不相同。

制度建设是管理的基础，是所有行为准则，通过制度健全达到更全面的管理。在遵循国家和地方对于化学实验室安全管理已有的法律法规要求外，根据笔者所在学校试着形成更好的经验做法和举措，总结提炼，同步进行规章制度的废除、修改、建立等步骤，形成跟踪长效连贯有生命力的机制。

2.2.2 重视监督检查环节

为突破传统实验室管理方式的局限性[12]，实验室质量安全管理模型不断改进管理理念，不断持续推动着实验室管理的更新迭代，以结果评比推动实验员的积极性和更高效更全面的制度措施。通过激励实验员的执行力度，达到更好的管控效果，在自我检查和上级检查环节发现问题和不足，进一步得出改进的结论。以此进入到下一轮的计划中，继续落实，在执行环节，持续性检查和处理现阶段的问题。结合人机料法环五个方面的因素控制，各维度全方面把控实验室，及时控制危险因素，达到安全使用的目的。重视检查环节，建立起一套完整可操作的评估系统，推进实验室管理工作的认同和标准，激发实验员执行力度，发挥监督作用达到更高效的动态管理。

2.2.3 信息化平台的全面搭建

大部分高校已建立的实验室管理系统有针对化学试剂等实验室用品采购系统、仪器管理平台、安全考试系统等，但没有做好相互联动和融合，存在碎片化信息管控，想要达到全局角度把握还需要看到各个方面的层层递进和环环相扣的关系。只有当所有的信息汇集在统一的平台上，拥有更便捷、更全面、更时效的特点，才会有云集效果，使用基数不断扩大，全员参与，自上而下流畅的信息录入—提交—审核—反馈的闭环。建立各个因素互通互联，周期闭环的管理水平，其融合建设仍需要不断尝试，依靠物联网技术不断更新和升级。

3 结束语

化学实验管理工作任重而道远。实验室质量安全管理模型采取科学、严格的措施消除安全隐患，遵守其规章制度，落实了关键点操作，积极探索双一流背景下的管理体系建设。不断加强化学实验室的安全保障与风险控制，建设更平安、更和谐校园。