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有机化学实验教学安全意识如何建立

亚博app官方下载目录网化学论文发表2019-09-09 13:59关注(1)

  分析了有机化学实验室使用现状和存在的问题。从提高教师安全意识,引导学生安全实验习惯养成,以及改革考核方式等方面进行改革,培养学生建立安全实验思维和规范操作良好习惯,对学生未来学习和工作具有重要意义。

有机化学实验教学安全意识如何建立

  关键词:有机化学实验;安全意识;思维习惯

  有机化学实验是大学化学相关专业的专业基础课,旨在培养学生理论联系实际、观察与操作、综合与创新等多种能力和化学素养。多年来,各高校不断对该课程的实验内容、实验教学手段进行改革,教学质量有明显提高。有机化学实验教学与水、电、煤气,易燃易爆、有毒有害药品接触,防止火灾和爆炸事故发生是顺利完成实验的前提条件,实验室安全问题成为极大的隐忧[1-4]。近年来,国家高度重视化高校实验室的安全管理,三令五申强化责任落实,健全安全责任体系,持续开展学生安全教育,建立安全检查和风险评估及追责制度等,保障高校教学和科研的安全运转,保护国家财产和人身安全免于损害[5]。化学相关专业培养的学生绝大部分将面向化工企业或者从事专业方向的科学研究工作,将面临防火、防爆、防毒等安全问题。辽宁科技大学特别重视培养学生自主安全意识,良好安全行为习惯,以及事故应急处理能力,并使学生日后成为岗位安全的践行者、引领者和终身受益者[6-8]。

  一、教学现状

  学校高度重视实验室的安全管理。制定了一系列安全管理制度,定期对实验室进行安全检查。实验安全规章上墙,实验室相关场所配有明显的安全标识,实验室配备防火设备,有机化学实验室还配有护目镜、烫伤膏、碘酒等用品。有机废液定期集中委托专业部门统一处理,整个管理严谨规范。在实验硬件配置上还有待完善,实验室热源采用煤气加热存在一定风险性。实验中使用和合成出的液体有机化合物多是易燃物质,有些还有易爆性,遇到明火容易发生事故。另外,虽然实验室内设有排风系统,但每个实验台没有排风装置,排风效果不理想。如果实验室内易挥发的易燃气体浓度过大,遇明火存在爆炸的危险。近年来,高校实验室火灾事故时有发生,给教师敲响了警钟。任课教师的安全意识不断提高,为确保实验安全做了大量探索工作。比如,开学第一节课设为安全教育课,专门介绍安全实验的相关内容。每名教师最多指导20名学生,做到教师视线全覆盖,随时发现问题,及时指导改正。实验中反复强调安全注意事项,保证顺利进行。但是,由于实验学时有限,无法全面系统地介绍安全防范规则,安全注意事项也是根据具体实验加以要求。学生基本是被动接受,不可能建立安全实验的思维习惯和行为养成。学生作为安全实验和安全教育的主体,对安全问题的认知状态成为影响实验过程的重要因素之一。学生在大学一年级接触的普通化学实验安全性较高,造成了学生对有机化学实验安全性认识薄弱。进入有机化学实验室的学生几乎无人主动观看墙上的安全规则,主动了解防火设备的使用。对教师课前强调的安全注意事项置若罔闻,每次实验都需要教师反复地提醒和监督。进行实验操作测试时,暴露出各种实验安全隐患。比如,取挥发性药品不在通风橱中进行;取完药品不盖试剂瓶盖子;取回的挥发性药品敞口放置;蒸馏挥发易燃有机物液体时,用单磨口尾接管,用非磨口锥形瓶作为接收器。更有甚者,用烧杯接收,而且接收瓶也不用冷水浴处理;个别学生加热用明火等等。这一切都说明,学生并没有形成自主的安全意识,养成安全实验的良好习惯,没有教师监督指导无法独立安全地完成实验操作。总结多起实验室火灾爆炸事故情况,极少报道本科生实验室发生严重事故的。这是因为本科生的有机化学实验一直是在任课教师严格监督和指导下完成,实验室使用前后均有实验室管理人员进行安全检查,教学实验的安全系数较高。这也导致本科生对安全实验重视不够,主动实验安全意识不足,实验规范操作要点掌握不牢,给学生未来工作和发展留下了隐患。本科毕业后,部分学生将继续更高层次的硕士、博士深造,期间相关的化学实验研究工作都需要独立操作完成。如果在本科基础学习阶段没有形成良好的安全意识和严谨规范的操作技能,很可能忽视了实验中某个危险环节,从而引发严重的后果。大部分学生未来从事与化工生产与研究相关工作,缺乏安全意识和安全操作习惯会使其身处危险环境,给企业和自身及他人的财产与生命造成危害。

  二、培养方式

  (一)提高教师安全意识

  实验教学安全直接关系到师生的生命财产安全和校园稳定,学校高度重视,建立了完善的组织机构和规章制度。在日常管理上,各个实验室实行责任人制度,并且不定期检查和抽查。学校反复强调从全国高校实验室和化工企业的各类事故中吸取教训,总结多起事故发生的原因,举一反三,防患于未然。通过组织看视频、搞演习、座谈会等形式,强化教师和实验室管理人员安全意识和防范能力。学习各级各类消防条例和法律法规、定期安排考试和竞赛活动已经成为相关教师日常工作的重要部分。要求教师一丝不苟地遵守实验室安全操作规程,必须清楚实验中的每个药品和副产物的特性,做到实验前检查仪器药品的安全性,实验结束排查水、电、煤气、药品、废液等安全隐患,避免因个人的粗心大意造成的危害。增强教师责任心和严谨性,安全意识普遍得到提升,在传授知识和技能的同时更加关注学生良好的安全实验思维和习惯的养成。言传身教,耳濡目染,教师的安全思想和操作规范为学生树立了行为榜样,也将影响学生未来的生活和工作。

  (二)强化学生实验安全意识

  1.充分利用中国大学MOOC在线学习平台,引导学生自主学习安全知识结合课程需求,选择了湖南大学的《化学实验室安全科学》和中国科技大学的《化学实验安全知识》,作为学生进入实验室前的在线学习课程。这两门课程较完整系统地介绍了有机化学实验相关的安全知识,包括实验安全讲解、图片、视频、测试等环节,从内容到形式都适合本科生自主学习。学生通过课前自学对将要进行的有机化学实验特点、安全防护、环境保护等有了初步了解。2.分析实验室事故案例和资料实验室发生事故的原因集中在火灾、爆炸、有毒有害化学品的泄漏和实验人员中毒等几个方面。经常让学生接触到国内外相关案例,并与学生分析事故原因及危害。这些血的教训和事故惨重的代价给学生留下深刻的印象,足以引起高度重视。将查阅国内外化学实验室安全事故案例资料作为开课前的预习作业计入实验成绩,对学生安全意识的建立起到促进作用。

  (三)养成安全实验习惯

  1.了解实验药品和产物的物理性质每个实验需要的仪器、药品和合成产物各不相同,实验的安全注意事项也有所不同。很多有机化合物具有易燃、易爆、易挥发、有毒性等特点,只有清楚所有药品及合成产物的特性,才能避免危险发生,顺利完成目标产物。要求学生在每次实验前查阅并了解有关化合物的物理性质;通过课前师生讨论,决定采用某种恰当的仪器装置和操作手段规避风险。经过多次实验训练,学生对整个实验操作规程烂熟于心,养成了良好的思维习惯和提高了操作技能。2.讨论实验安全注意事项虽然学生能够听懂和理解有关实验安全规章和注意事项,但在实际应用中顾此失彼、疲于应付。比如,蒸馏不能蒸干;减压蒸馏不能使用锥形瓶作为接收瓶;蒸馏低沸点有机液态化合物要用水浴加热,避免使用明火;用乙酸、乙酯与金属钠反应制备乙酰、乙酸、乙酯时反应体系要求干燥,还需注意原料乙酸、乙酯中不能含有水分,实验前要对乙酸、乙酯试剂进行含水检验,以保证实验的安全等。在这些安全操作要点上反复出现错误,说明学生只是被动地接受安全知识,并没有形成安全操作思维和习惯。为改变这种状态,在实验课开始之前组织学生集体讨论,分析研究相应的处理办法和记忆技巧,由于方法是学生想出来的,他们的兴趣点和参与度极高。通过多次实验过程训练,学生能够较好地将安全操作要点应用到具体的实验步骤,安全操作意识和能力明显提高。3.创新实验课程考核方式实验安全考试一票否决制,实验课考核成绩中体现学生对安全实验的重视程度和应对能力。开课前MOOC在线安全课程学习和任课教师的课堂安全教育后,进行一次安全常识笔试,不及格者不允许参加实验,需要再学习,直到合格方可进入实验室操作。建立安全考核长效机制,将安全考核贯穿到每次实验,使学生时刻意识到实验安全的重要性。每名学生每一次实验安全操作技能考评结果都纳入总成绩。具体办法为,实验安全操作占总成绩的30%,包括每次实验水、电、煤气的使用是否安全,药品的量取是否规范,实验装置安装的是否标准,实验特殊安全操作要点是否掌握,出现问题的处理方式和实验结束所用仪器设备的归位是否准确合理等。安全实验预习和作业占总成绩的10%,主要包括对实验中所涉及化合物的物理性质了解情况,防范事故发生的应对措施,参与课堂讨论和预习报告的质量,以及课前对国内外所发生的化学安全事故的调查作业等。通过对安全意识、安全思维和安全操作的考核,学生在课程结束后,基本形成了较好的安全实验思维和安全操作能力,为就业和发展打下扎实基础。

  参考文献:

  [1]王慧芳,武礼鹏,陈志敏,等.基础有机化学实验教学改革初探[J].实验室科学,2016,19(4):138-141.

  [2]蔡梅超,马艳,刘玉红.有机化学实验教学改革与创新能力的培养[J].山东化工,2015,44(24):127-128.

  [3]陈平.有机化学实验考核方法改革与实践探索[J].广州化工,2016,44(1):217-219.

  [4]石磊,杨红兵.有机化学实验课上的细节教学[J].化工教育,2016,37(8):29-32.

  [5]李颖,徐海燕,王斓,等.浅析有机化学实验室的安全问题及安全管理[J].实验室科学,2015,18(4):191-192.

  [6]阳萌,李静.浅议如何培养学生有机化学实验的良好习惯[J].实验科学与技术,2017,15(1):102-103.

  [7]陈丽会,田荣强,张建民.有机化学实验教学中的安全教育[J].广州化工,2018,46(4):163-164.

  [8]张富青.有机化学实验中自我安全意识的教育[J].实验室科学,2014,17(1):184-186.

  作者:朱佩珣 贾宏敏 单位:辽宁科技大学化学工程学院

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