(青岛大学,山东青岛266000)
摘要:高校实验室是培养高等人才和研究成果产出的重要场所。文章以概述美国北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC)开发的一个实验室安全课程为例,介绍与化学科学研究相关的各种危险。旨在提高研究生在内的所有从事实验室工作的人员的安全警惕,以保障研究工作的顺利进行,并为国内高校的实验室安全课程设计提供思路。
关键词:实验室安全;研究生教育;安全课程
学术实验室的安全一直受到广泛关注。这是因为实验室里有许多危险的化学物质和生物制剂,它们可能是致癌物,刺激物,腐蚀物,过敏原和致敏剂,窒息物,爆炸物,毒素和易燃物,这些危险还包括与实验室设备相关的危险。简而言之,一个典型的化学实验室充满了安全隐患,此外,实验室里的研究人员并没有接受长期、均衡的安全培训。北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC)化学系全体师生一致投票表决通过“实验室安全入门”的研究生课程,这是化学系唯一要求所有一年级研究生都参加的课程[1]。
该课程被安排在周一上午的第一节;通过将实验室安全的基本知识与学生的学科专业结合起来,解决了课程内容的设置问题;每堂课设置为实验室安全规则的阅读和安全事故的个案研究;虽然该课程是向新生介绍与实验室有关的各种安全问题,课程设置还是有许多益处的。首先,它有助于建立全校的安全文化;其次,它是唯一一个包括所有研究生新生的课程,这确保了院校通知也可以得到一致的传达和讨论。另外,通过让学生接触其他专业的学生,跨学科的各种信息联系也就建立了起来。
一、课程内容的设置
一学期共设置了14节课,大部分课堂时间集中于案例研究:
1、实验室安全简介:概述个人防护设备(PPE),提供一个案例研究的例子,介绍了现有的在线资源(实验室安全知识和其他资源)。课堂结束后,向学生提供了关于PPE的电子讲义和一个相关的案例研究。
2、实验室紧急情况(化学品泄漏和火灾):课前指定的阅读材料侧重于在发生实验室紧急情况时应采取的措施以及如何评估风险。这节课是由消防局的一位队长主持,讲述他们到达实验室事故现场时的紧急情况。在发生真正的紧急情况时,研究生会被教导如何识别现场指挥官,准确地知道所涉及的化学物质的重要性,还提到了安全数据表的关键作用。
3、化学危害:课前指定的阅读材料描述了实验室中通常遇到的各种有毒、易燃、腐蚀性和易爆危险品,接着通过案例讲授处理实验室的紧急情况。
4、实验室的合规检查:这节课的大部分内容都集中在联合国大学化学系发生的事故上,进而强调了实验室安全问题的紧迫性。
5、实地考察:通过引入“实地考察”,让学生了解与他们所选择的学科相关的安全问题。
6、管理和使用化学药品(第一课时):为这门课分配的阅读材料集中在化学品的正确储存、转移、运输和处理,油烟罩的适当使用等内容上,剩余时间是研究有毒药品泄漏的案例。
7、化学品的管理工作(第二课时):本节课重点关注与易燃品、易爆炸物、压缩气体和低温技术有关的特殊安全问题。在课前阅读和课堂讨论中都强调了个别化学品标准操作规则的广泛适用性,以及分析了相关案例。
8、废物处理及内务管理:课前阅读材料包括正确描述收集、储存和处理化学废料的原理。对各类废物的回收步骤也在阅读材料中作了概述。课堂讨论案例亦包括废物处理不当所引发的事故。
9、实验室设备(第一课时):阅读作业讨论与使用电力、水、低压和高压、低温和高温以及移动部件有关的危险,上课时间集中在案例研究上。
10、实验室设备(第二课时):这个关于激光的安全课程由一位研究生来讲授,旨在建立一种被所有研究生所接受和期望的安全文化课。课前阅读材料包括对激光组件的分类、曝光限制、危害和控制措施的描述,剩余时间进行相关的案例研究。
11、微细加工和纳米材料:这节研究生领导的课专门讨论与纳米材料相关的危害,纳米材料的特性、多样性、安全关切、安全实践和废物处理在一份高级讲义中作了描述,剩余时间同样是相关的案例研究。
12、加州大学洛杉矶分校事故:首先描述的是事故及其严重性,课末评估学生对加州大学洛杉矶分校事故的态度。调查结果在下一堂课开始时与学生分享和讨论。
13、工业实验室安全:这节课由一位工业化学家主持,重点是用来评估工业生产过程的风险和对事故原因的分析。
14、专题讨论:每学期至少留出一节课,探索安全知识的其他教学策略,以提供有意义的课程体验。
二、课程成绩
每节课有一次随堂测验,学生会得到相应的分数,旷课将得不到分数还会影响最后的总评。除了测试之外,学生们还将进行五次考试。
三、课程评价
学生对该课程的评价来自两个方面。一种是标准的在线课程评估;另一种是学生在期末考试论文中对课程内容提出的修改建议,并提供学生对课程满意度的评估表,与在线调查提出的一般性问题和匿名性相比,非匿名期末考试明确寻求学生对于改进未来课程的想法,并且最大程度根据学生的需要改进课程,以“翻转课堂”[2]的形式进行个案研究受到越来越多学生的支持。
结语
研究生实验室安全知识的教育课程的实施是很有必要的。除了上述课程中提到的一些关于实验室安全相关的内容,国内一些学者对于实验室安全方面也提出了很多很好的建议。例如:黄凯旋和岑竞仪提出的完善实验室环保监管机制[3],强调从体制上加强实验室的环保工作,打造绿色实验室形象;范一强等人对目前研究生实验室安全教育活动的实施情况和效果进行了调研[4],发现学生对实验室安全方面缺乏自信并且有半数学生缺乏实验室安全知识,因此他们提出了建立常态化的实验室安全教育体系,实施具有针对性的实验室安全教育,利用虚拟仿真技术开展实践安全教育等方法,以期能进一步强化研究生实验室安全教育;果雅静等人则提出了组建实验室安全研究生监督员队伍的想法[5],通过研究生的监督机制,不断提升实验室安全意识以及生命、财产安全意识,让实验室真正成为研究生们更好的展现自己的平台。
参考文献
[1]DavidJ.Hill,OliviaF.Williams,DanianneP.Mizzy,ThereseF.Triumph,CatherineR.Brennan,DawnC.Mason,andDavidS.Lawrence.IntroductiontoLaboratorySafetyforGraduateStudents:AnActiveLearningEndeavor[J].ChemicalEducation,2019,96,652-659.
[2]Persky,A.M.;McLaughlin,J.E.TheFlippedClassroom−FromTheorytoPracticeinHealthProfessionalEducation.Am.J.Pharm.Educ.2017,81(6),118.
[3]黄凯旋,岑竞仪.研究生新生实验室安全教育[J].实验室科学,2018,21(2),12-14.
[4]范一强,柴东平,张亚军.研究生实验室安全教育的强化途径——基于问卷调查的分析[J].高教学刊,2019(06):12-14.
[5]果雅静,马姝婷,杜龙龙,王馨悦.加强高校实验室安全管理体制[J].实验技术与管理,2019(08):238-241.