探究高?！盎瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)”線上課程建設(shè)

溫偉紅，孫艷梅

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，廣東 廣州 510225；2.廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 輕化工技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510300）

引言

高等院校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是科研與教育的重要陣地，因此化學(xué)安全事故時(shí)有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生安全事故的概率為企業(yè)實(shí)驗(yàn)室安全事故的10倍［1］。高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)重大化學(xué)安全事故的主要原因，包括人為因素、系統(tǒng)和環(huán)境因素以及其他原因，其中，人為原因居多?？茖W(xué)探索和研究過程中總是伴有風(fēng)險(xiǎn)，但我們要以最安全有效的方法來開展這些工作。近年來，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全事故多發(fā)，中國高等院?；瘜W(xué)類實(shí)驗(yàn)室的安全管理工作面臨極大的壓力與挑戰(zhàn)。在此大環(huán)境下，我校在學(xué)期初安排新的本科生和研究生接受相關(guān)的安全教育課程和安全操作培訓(xùn)，課程結(jié)束后安排考試［2］，合格后給予實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入資格。在過去的實(shí)踐中，我們的安全教育主要以安全講座為主、實(shí)操為輔，但因授課的時(shí)間有限，學(xué)生除課堂外沒有進(jìn)一步鞏固知識(shí)的平臺(tái)，安全教育的效果還有待提高。本文按教育部辦公廳印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全工作》的要求，比較國內(nèi)外高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全教育線上課程，提出符合我們自身情況以學(xué)生為本的線上教育和線下教育混合式教學(xué)及學(xué)習(xí)模式。

一、國內(nèi)外高校“化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)”課程現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)高校的“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代線上國家精品課程網(wǎng)上教研平臺(tái)、中國智慧樹在線教育等一些各有特色的實(shí)驗(yàn)室安全在線教育資源，主要的學(xué)習(xí)模式為講解模式，具體內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)室風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)（RAMP）的四個(gè)層面：識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)、減控危險(xiǎn)和應(yīng)急準(zhǔn)備［3］。為了確保實(shí)驗(yàn)安全必須準(zhǔn)確辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)，正確評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，才能夠合理管控風(fēng)險(xiǎn)，全面提升實(shí)驗(yàn)安全管理工作的可預(yù)見性、規(guī)范化和科學(xué)化。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的國家精品課程“化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)”，主要講述化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)中涉及的一些實(shí)驗(yàn)操作，還有很多理論上的知識(shí)點(diǎn)。大連理工大學(xué)開設(shè)的“化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全基礎(chǔ)”課程的亮點(diǎn)為全部教學(xué)內(nèi)容均配套安全教育闖關(guān)游戲。湖南大學(xué)開設(shè)的“化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全科學(xué)”課程面向高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的同時(shí)兼顧科研實(shí)驗(yàn)室。武漢理工大學(xué)開設(shè)的“實(shí)驗(yàn)室安全學(xué)”課程主要講述專業(yè)科研實(shí)驗(yàn)室的一些隱患較高的實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生的基本原理、規(guī)律和防范措施［4-6］。智慧樹在線教育的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全教育課程，主要是由南昌大學(xué)開發(fā)的“實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)”，該課程也是目前智慧樹中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全防護(hù)教育中系統(tǒng)內(nèi)使用人數(shù)最多的課程，該課程將重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)員的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)以及判斷、處置化學(xué)緊急情況的能力。安徽中醫(yī)藥大學(xué)所推出的“實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)”主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室操作的基本要求、化學(xué)品應(yīng)用安全、水電安全，以及各門科目中所涉及的實(shí)驗(yàn)操作要求、實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)、安全保護(hù)等方面，展開了介紹與評(píng)價(jià)。青島濱海學(xué)院開設(shè)的“實(shí)驗(yàn)室安全與防護(hù)”課程內(nèi)容包括基礎(chǔ)安全、專業(yè)安全、應(yīng)急急救三大部分［7-8］。

國外從20世紀(jì)90年代初開始重視高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全教育，成立相關(guān)環(huán)境、健康和安全的管理辦法（簡稱EHS）的相關(guān)部門和創(chuàng)建教育學(xué)習(xí)網(wǎng)站。全國有機(jī)化學(xué)排名前三十的大學(xué)都將EHS建立在規(guī)范性目錄中，并建立了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的培訓(xùn)制度，建立EHS 網(wǎng)站線上共享學(xué)習(xí)。一般目錄信息包含事務(wù)性內(nèi)容和專業(yè)性信息，事務(wù)性信息包含：規(guī)章制度、聯(lián)系方式、培訓(xùn)信息和應(yīng)急管理；學(xué)科領(lǐng)域一般涉及化工安全性、自然環(huán)境安全性、放射安全性以及作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的人身安全。國外線上課程平臺(tái)主要有網(wǎng)易公開課、可汗學(xué)院、Coursera等，主要的學(xué)習(xí)模式為講解式。國外提出了將線上教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教育理論，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)即重新調(diào)度了課堂內(nèi)部的時(shí)間，把教學(xué)的主體由教師變?yōu)閷W(xué)生。翻轉(zhuǎn)課堂是一種教學(xué)策略，也是一種混合學(xué)習(xí)策略。翻轉(zhuǎn)教學(xué)策略也經(jīng)常與技術(shù)輔助相關(guān)聯(lián)，并且越來越多地被一些高等教育機(jī)構(gòu)采用，作為替代傳統(tǒng)講座的主動(dòng)學(xué)習(xí)策略［9］。

二、高?！盎瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)”課程的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)

線上教育受益于現(xiàn)今發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)環(huán)境，可以提供互動(dòng)活動(dòng)、視頻、動(dòng)畫、虛擬和遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室以及在線游戲的一些示例，具有成本低、易便攜、并發(fā)性和安全性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。教育視頻可以拓寬學(xué)生知識(shí)獲取能力的種類和渠道，呈現(xiàn)多元融合的、立體開放的精品學(xué)習(xí)資源，培養(yǎng)學(xué)生思維速度、反應(yīng)能力、思想和動(dòng)作的關(guān)聯(lián)以及提高學(xué)生注意力。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代線上平臺(tái)中存在大量在線教育資源，在學(xué)生各自的專業(yè)中發(fā)展更廣泛的知識(shí)領(lǐng)域，給學(xué)習(xí)者群體帶來更豐富多彩的、可延伸的、更細(xì)致化的教育體驗(yàn)。利用信息化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，將傳統(tǒng)啟發(fā)誘導(dǎo)式教學(xué)方法和開放式教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，迎來課程建設(shè)的新改革、新面貌、新氣象。

（一）學(xué)生缺乏關(guān)注

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，部分線上平臺(tái)主要是在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境中設(shè)計(jì)的，缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)目的和興趣的關(guān)注，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全課程不重視，課時(shí)安排較少，教學(xué)內(nèi)容陳舊，只有少數(shù)教師從主動(dòng)學(xué)習(xí)教學(xué)法的角度去嘗試打破固有的平臺(tái)模式。線上和線下培訓(xùn)課程都是基于教師講解的一些基本常識(shí)，具體的實(shí)驗(yàn)操作行為規(guī)范和安全意識(shí)的養(yǎng)成，更多依賴于在日常實(shí)驗(yàn)過程中不斷去訓(xùn)練和強(qiáng)化。因此，它僅適用于自覺性較強(qiáng)的學(xué)生。

（二）學(xué)生缺乏師生與同伴互動(dòng)

現(xiàn)今大學(xué)教學(xué)大都采用一對(duì)多教學(xué)模式，效率較低，教學(xué)方法單一，致使學(xué)生缺乏語言、行為及情感的互動(dòng)，課堂呈現(xiàn)單向傳輸?shù)目贪褰虒W(xué)模式，與大學(xué)生具備的主動(dòng)思維能力不匹配。事實(shí)上，除了存在學(xué)生的滿意度比較低的問題之外，還存在學(xué)生理解難和參與率低的問題。學(xué)生在并沒有受到密切監(jiān)控的情況下在課堂開始前參與進(jìn)來，目前大多數(shù)是教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，缺乏學(xué)生對(duì)教師及課程的評(píng)價(jià)體系，即課堂雙向傳輸能力。

（三）線上線下混合式融合教學(xué)挑戰(zhàn)

現(xiàn)今，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力已成為學(xué)校面臨的挑戰(zhàn)，盡管互聯(lián)網(wǎng)有望克服障礙，但將其應(yīng)用于教育領(lǐng)域本身就是一個(gè)挑戰(zhàn)。因?yàn)樵谠摷夹g(shù)發(fā)展的前期，在教育中利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還缺乏經(jīng)驗(yàn)和合適的融合模式。今天的教師面臨將線上線下融合學(xué)習(xí)方法逐漸推廣到常規(guī)教學(xué)中的幾個(gè)挑戰(zhàn)：由于知識(shí)、技能、時(shí)間、基礎(chǔ)設(shè)施等不足，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室安全教學(xué)，需要跟上時(shí)代的腳步。

三、高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)安全課程的解決方案

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，提出以學(xué)生為中心的線上與線下課程相結(jié)合的混合教學(xué)模式，這是一個(gè)規(guī)范的成熟模型，它有一套全面指導(dǎo)方針，活動(dòng)格式由創(chuàng)建者和參與者共同行動(dòng)組成。它超越了傳統(tǒng)的基于講座的視頻或測(cè)驗(yàn)，指導(dǎo)教師創(chuàng)建和實(shí)施新型的教學(xué)模式，同時(shí)將以學(xué)生為中心的教學(xué)方法作為其核心。新型教學(xué)模式通過對(duì)話和社交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生通過交流思想和分享觀點(diǎn)來學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)功能。

（一）初始學(xué)習(xí)

在課程開始前，通過提出一個(gè)問題、提供一個(gè)短片或小組進(jìn)行活動(dòng)等模式，讓學(xué)生提前對(duì)課程有所了解。加強(qiáng)課前準(zhǔn)備、論文交流與討論、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等互動(dòng)教學(xué)，在線上進(jìn)行虛擬仿真預(yù)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)查找資料?；ヂ?lián)網(wǎng)給學(xué)生提供了大量的可靠的素材可以讓學(xué)生進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，教師可以督促學(xué)生重視線上學(xué)習(xí)的提前準(zhǔn)備。初始學(xué)習(xí)的目的是使學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)不同資源，在課程開始時(shí)強(qiáng)制學(xué)生參與課程，拋開過去的被動(dòng)學(xué)習(xí)模式，鍛煉學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。

（二）邊做邊學(xué)

這是一種形成性評(píng)估活動(dòng)，通常采用在課程中穿插選擇題、簡答題或真假類型題來進(jìn)行測(cè)試，為學(xué)生提供定制反饋。結(jié)合任務(wù)型評(píng)分機(jī)制，讓學(xué)生自我總結(jié)歸納，充分進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，考核權(quán)重不單一化。不僅如此，教師需要為多樣化學(xué)習(xí)路徑提供更多學(xué)習(xí)資源，例如其他課程鏈接、課程問答、課程仿真，以實(shí)現(xiàn)新知識(shí)有效傳播的及時(shí)性、靈活性和延展性?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代，線上教學(xué)極易實(shí)現(xiàn)學(xué)科交叉及不同學(xué)科知識(shí)節(jié)點(diǎn)的鏈接，因此，如果鏈接數(shù)量較多，則更有可能進(jìn)行深入指導(dǎo)性的創(chuàng)新教學(xué)。

（三）體驗(yàn)互動(dòng)

通過課程中間教師提出問題、學(xué)生集中討論的方式讓學(xué)生在課堂上發(fā)表主觀認(rèn)識(shí)，并結(jié)合問答檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。建立課后論壇，即使沒有教師在場(chǎng)，學(xué)生在家學(xué)習(xí)也可以相互聯(lián)系、交換意見、回答問題并推進(jìn)學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生發(fā)布問題、故事、圖像、視頻和計(jì)算機(jī)程序供其他學(xué)習(xí)者回答或復(fù)習(xí)時(shí)，可以提高學(xué)生對(duì)大規(guī)模教學(xué)和學(xué)習(xí)的參與度，同時(shí)利用現(xiàn)有的VR教學(xué)模式能夠更好地幫助學(xué)生身臨其境地感悟?qū)嶒?yàn)室安全課程的重要性，讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，更加愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)。將VR技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全教育，可以彌補(bǔ)課堂教育實(shí)體培訓(xùn)的不足，降低培訓(xùn)材料的消耗和培訓(xùn)成本，提高大學(xué)生實(shí)驗(yàn)室安全教育教學(xué)訓(xùn)練水平，改善教學(xué)環(huán)境，優(yōu)化教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)。學(xué)生可通過資源的仿真軟件或仿真課程進(jìn)入對(duì)應(yīng)的頁面進(jìn)行學(xué)習(xí)。以資源方式學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生可查看培訓(xùn)記錄和進(jìn)行資源評(píng)論。在課程中教師可通過課時(shí)設(shè)置和組織仿真考試對(duì)軟件的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核。通過系統(tǒng)的軟件授權(quán)設(shè)置，可以使仿真軟件的操作脫離局域網(wǎng)，在互聯(lián)網(wǎng)中隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)。

（四）模塊化教學(xué)

教師可以將整個(gè)課程模塊劃分為不同的子主題來創(chuàng)建每個(gè)主題的活動(dòng)，讓學(xué)生講解課程中的一小部分知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生意識(shí)到自己可以在課程中起到主導(dǎo)作用。教師設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)恼n外活動(dòng)、及時(shí)互動(dòng)和為表現(xiàn)不佳的學(xué)生提供咨詢、課后反思和整個(gè)學(xué)期的參與數(shù)據(jù)，定期追蹤分析、反饋調(diào)整教學(xué)方案，讓學(xué)生充分參與到教學(xué)環(huán)境中，在培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力的同時(shí)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室安全理論知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生重視線上學(xué)習(xí)。

（五）配備相應(yīng)的虛擬教學(xué)資源

加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫“云平臺(tái)”建設(shè)，不斷增加、調(diào)整和改進(jìn)自主實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)共享，根據(jù)教學(xué)的需要，建設(shè)基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在線學(xué)習(xí)支持平臺(tái)，建立云共享，發(fā)揮仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的輻射作用，共享教學(xué)資源。整合多家在線教育平臺(tái)，將平臺(tái)或工具與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，借助學(xué)習(xí)通、雨課堂、微信等平臺(tái)和工具，充分利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)及資源，將平臺(tái)資源進(jìn)行整合，多手段推進(jìn)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)開展。

結(jié)語

本研究表明，將線上課程資源與線下教學(xué)實(shí)踐整合到高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室安全教育中可以解決與學(xué)生多元化學(xué)習(xí)和課堂參與度相關(guān)的問題。安全培訓(xùn)的方法不僅增強(qiáng)了培訓(xùn)力量、設(shè)置準(zhǔn)入機(jī)制、加大推廣力度，最關(guān)鍵的是要把安全培訓(xùn)有機(jī)結(jié)合到實(shí)際教育中。在培訓(xùn)課程中，教師和學(xué)生都需要時(shí)刻去應(yīng)對(duì)全新教學(xué)模式帶來的機(jī)會(huì)與風(fēng)險(xiǎn)，更多的教師關(guān)注滿足他們多樣化需要的自主學(xué)習(xí)意識(shí)的培訓(xùn)，這也是教師改善課堂教學(xué)的巨大力量。把線上與線下課堂相結(jié)合，改革固有的高校課堂方式，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為核心來打造全新的高校課堂方式，讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中完成辨識(shí)危險(xiǎn)、判斷危害、減控危險(xiǎn)和緊急處理等方面的一系列實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，從而提升學(xué)生的知識(shí)效能，把被動(dòng)方式轉(zhuǎn)化為自主方式，以便學(xué)生通過有效參與獲得更深入的概念知識(shí)。這些鍛煉不僅增強(qiáng)了學(xué)生的安全意識(shí)與防范技能，也更有力地保障了高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全性。