基于微信公众平台的实验室现场安全教育教学设计与实践

王明达， 石永军， 孔得朋， 韦永健

(中国石油大学(华东) 机电工程学院，山东 青岛 266580)

·实验室环境与安全·

基于微信公众平台的实验室现场安全教育教学设计与实践

王明达， 石永军， 孔得朋， 韦永健

(中国石油大学(华东) 机电工程学院，山东 青岛 266580)

实验室现场安全教育是保证实验过程安全的关键环节。针对实验室现场安全教育受时间、空间限制较大和安全教育知识抵达学生端效能低的问题，分析了传统的安全教育教学手段的适用性，并提出一种基于微信公众平台的实验室现场安全教育教学手段。根据功能需求不同，该教学手段可设计为学习子系统和考试子系统两部分，分别利用公众平台订阅号图文消息和植入式考试系统实现。实践初步证明，该教学手段能提升实验室安全教育教学的效能，而且受时间、空间的影响小，使用起来便捷，受到了学生的欢迎。

实验室现场； 安全教育； 教学手段； 微信公众平台

0 引 言

在国家加大教育经费投入的背景下，高校实验室设备质量、数量不断提升，实验教学内容不断丰富，实验参与者也大幅增加。与此同时，实验安全事故却时有发生，其中很大一部分安全事故比例是由人为主观因素引发，受伤害的人员往往也是缺乏安全知识的人员[1]。因此，开展实验安全教育是是防范各类事故发生的重要举措，是保障实验安全的关键。

目前，随着实验课程学分比重的提高，实验室教学任务也随之增加，单位时间内实验教师需要面对更多的学生群体，这会导致安全教育知识的抵达率大幅下降[2-3]。与此同时，智能手机作为安全教育知识的潜在载体，已在高校学生群体中得到了普及。因此，能否在智能手机硬件之上建立一种新的教学手段来提高现有实验安全教育的单位效能值得探讨。

1 实验安全教育教学方式与手段适用性研究

实验安全教育是对学生进行实验教学安全知识讲解、安全政策宣传、安全案例警示、安全措施的认识和理解，使学生从思想上予以重视，提高执行政策的自觉性，提高安全防范的主动性[4-5]。

1.1 教学方式适用性研究

实验安全教育的方式灵活多样，包括：课堂教学、专家讲座、宣传活动、事故分析会、实验室现场培训、安全工作会议、自学知识竞赛、情景模拟活动等[5-8]。这些安全教育方式通过一定的体制机制被有机组织运行。如：清华大学建立了校、院(系)、实验室3级教育与安全管理体系；华东理工大学学生进实验室前需要进行学院、专业、岗位3级安全教育；北京理工大学开设了专门的通识教育选修课；武汉科技大学在学生做毕业论文进实验室前会做统一的安全教育等[4,9-11]。

从实验安全教育体系级别来看，较高层级的安全教育覆盖面广、通用性强，导致其内容较为宽泛和宏观，即使以课程类型开设的安全教育多数也只能呈现共性的安全知识内容。从执行时间先后顺序来看，较高级别的安全教育过程与学生在实验室参加实验过程是相分离的，教育效果的长期效能有限。因此，提高实验室现场安全教育内容的具体性、针对性并发挥其时效优势是实现实验主、客体双方安全的关键。

1.2 教学手段适用性研究

为支撑不同的实验安全教育方式，可采用不同的教学手段，常用的教学手段有：黑板报、宣传栏、展板、广播、电视、多媒体等。随着信息化技术尤其是网络技术的发展，以网站为核心的实验安全教育手段得到了较多研究和应用，如：北京交通大学、扬州大学、四川大学、长治学院建立了以资料库与考试题库为中心的实验安全教育与考试网络系统，实验教师可向资料库上传多种学习资料，学生自主学习后通过电脑端上网，进入网站试题库进行考试[12-14]。这类基于网站的实验安全教育与考试系统，① 方便了学生的学习与考试，② 可以使各级管理者掌握多种数据便于进一步采取有针对性的措施，这对提升实验过程的安全性发挥了重要作用。

实验安全教育通常包括学习、考试两个环节，而对实验室现场安全教育来说，其开展过程受时间(教学学时)、空间(实验室面积)的制约较大。进一步分析可知，以上这些教学手段均难以同时满足学生学习、考试两个环节的需求。

尤其是近些年来，在借鉴国外先进实验室管理经验基础上，部分高校探索建立了以安全教育考试为中心的实验室准入制度[1]。如果在实验室现场也尝试这一制度，那么所需要的时间资源会大大超支。因此，为了提升实验室现场安全教育效能，需要探索一种知识抵达率高、使用便捷的实验室安全教育教学手段。

2 微信公众平台订阅号功能适用性研究

微信是腾讯公司于2011年1月推出的专为智能手机提供即时通信的新一代社交软件，其基本功能与QQ社交软件类似。腾讯公司于2012年8月对微信功能进行升级，推出了公众平台模块。该平台目前有3种公众账号类型：订阅号、服务号和企业号，其功能定位、开发权限各不相同，其中订阅号可供个人申请。利用订阅号开发者可以对用户提交的关键字进行特定图文信息的回复，可以通过识别图文页内二维码实现链接跳转，还可以利用页面模板功能将一系列图文消息展示出来，实现类似静态网站的效果。

实验室现场安全教育的功能需求主要集中在两方面，安全知识学习和安全教育考试。① 将所需的实验室安全知识放入微信图文中，并利用页面模板功能将这些图文链接起来供学生学习；② 通过开发简单的考试系统并通过图文二维码链接跳转的方式植入微信公众平台中。因此，微信公众平台所提供的功能可以满足实验室现场安全教育教学的需求。

3 基于公众平台的实验室安全教育系统设计

实验安全教育内容范围比较宽泛，常包括：安全思想教育、安全规章制度教育、安全知识教育、安全技能教育、安全对策教育和安全管理教育等多个方面[5]。在此，将安全知识教育和安全技能教育等跟具体实验设备、操作相关的内容归为微观层面教育，而其他方面归为宏观层面教育。

分析后认为，在室内实验室场合，宏观层面的安全规章制度、安全意识、安全对策三部分内容和微观层面的安全知识可通过订微信图文来呈现，而其余内容通过教师在现场的语言、行为传授更为合适。

实验安全教育考试系统内容主要为以数据库形式存储的试题及其相关数据，具体包括：实验项目信息库、学生信息库、安全知识题库、成绩库、评价信息库等。这些数据通过各自功能模块并借助不同形式的客户端口与使用者产生交互。

根据功能需求不同，基于微信公众平台的实验室现场安全教育教学系统可被设计为学习和考试两个子系统，其主要内容、数据流向与操作端口见图1所示。

图1 基于微信公众平台的实验室现场安全教育教学系统整体设计图(虚线表示数据流向)

4 基于微信公众平台订阅号的系统功能实现

在系统整体设计基础上，实验教学组在微信公众平台订阅号(ID:oilworkman)中逐步实现这些功能。

实验室现场安全教育作为实验教学的一部分，将其放在订阅号中的“安全测控实验室”页面模板下(见图2)。安全教育的图文内容包括宏观和微观两大部分。微观部分以实验单项为单元进行组织，包括本实验室所能提供的所有实验单项：温度监测模块、压力监测模块、流量监测模块和液位监测模块等(见图3)。

图2 微信图文页面模板页 图3 安全教育知识图文

图4所示为考试系统入口图文，学生通过“识别图中二维码”的方式进入实验室安全教育考试系统。该考试系统包括3个页面：试卷提取页面、试题页面和试卷成绩与系统评价页面，依次如图5～7所示。

在试卷提取页面的下拉列表框中选择本实验项目的名称，下面会列出所对应的实验项目信息，然后点击取卷按钮进入试题页面。

图4 考试系统入口图文页 图5 考试系统试卷提取页面

图6 考试系统试题页面 图7 试卷成绩与评价页面

在试题页面，输入学生学号后便可答题，试题类型、数量以及题序由教师在考试系统后台预先设定好。试卷答完后点击交卷按钮进入试卷成绩页面，学生需将该页面展示给教师查看，如果达到成绩要求即可开展相关实验，否则学生可返回重新答题。最后，学生可对整个系统的使用情况做出评价。

教师通过微信公众平台的后台管理系统对安全教育所需的图文知识进行编辑，并添加到页面模板中(见图2)，然后将其链接到订阅号的相应菜单上。

考试系统后台管理系统页面如图8(a)所示，教师登录后可执行实验项目信息添加、试题添加、成绩查看、系统评价查看等操作。为方便实验室教师随时调整题目，本系统后台支持手机端登录，见图8(b)所示。

(a)电脑端(b)手机端

图8 考试系统后台管理页面

5 系统应用

该系统完成后应用在安全测控实验室的现场安全教育，实验室在一个月时间内共完成160余人次的教学任务，学生群体包括本科生、全日制硕士研究生和在职工程硕士研究生，期间未发生任何安全事故。

从微信公众平台后台统计这些知识图文发现，每篇文章的人均浏览量在1.4次以上，且实验做完一段时间后还会有学生返回查看，这说明这种教学手段受到了学生的欢迎。

通过学生成绩提交记录却发现能一次考过的比例只有20%左右(共10分，及格线为8分)，经一次“刷分”后，通过率就能提高到近90%。前后两次考试的通过比例差别大，说明学生首次使用这一教学手段时关注点停留在“好奇”上，需要一些适应时间来转移关注点；第二次考试的通过率高则说明借助微信图文这一载体，安全教育知识点能较好地抵达学生端。

6 结 语

实验室现场安全教育是保障实验过程安全的关键环节，针对实验室现场安全教育环节易受时间、空间限制和安全教育知识抵达率不高的问题，提出了基于微信公众平台的实验室现场安全教育教学手段，设计了以安全知识学习、考试为中心的教学系统。实践初步证明，该教学手段达到了服务实验教学过程安全的目的，安全教育知识点能较好地抵达学生端，受到了学生的欢迎。以上研究希望能为实验教师高效开展实验室现场安全教育提供一种新的参考。

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[2] 罗一帆, 汤又文, 孙 峰, 等. 高校化学实验室安全管理的探讨[J]. 实验技术与管理, 2009, 26(4):147-149.

[3] 黄文霞, 罗一帆. 高校化学教学实验室安全教育与管理[J]. 实验技术与管理, 2010, 27(9):193-195.

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[5] 代显华, 王月恒. 试论实验教学安全管理教育方法[J]. 实验科学与技术, 2013, 11(3):168-172.

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Design and Practice of the Lab Site Safety Education Teaching Method Based on the Wechat Public Platform

WANGMingda,SHIYongjun,KONGDepeng,WEIYongjian

(College of Mechanical and Electronic Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266580, Shandong, China)

The teaching of the laboratory site experiment safety education has to endure the limitation of time and space, and the inefficient dissemination of the knowledge of students. In order to solve these problems, the applicability of the traditional teaching methods is analyzed and one lab site experiment safety education teaching method, which is built on the Wechat public platform is proposed in this paper. According to different functional requirements, the teaching methods can be designed two parts of the learning subsystem and examination subsystem. The public platform subscription graphic message is used in the learning subsystem and the examination system is guided into the public platform. Initial practices show that the teaching method can enhance the effectiveness of the lab site safety education and be little affected by time and space. Furthermore, the teaching method has been proved to be convenient to use and to be welcome by the students.

laboratory site; safety education; teaching methods; Wechat public platform

2016-06-15

国家自然科学基金项目(51204203)；中央高校基本科研业务费专项资金资助(14CX02134A)；中国石油大学(华东)青年教师教学改革项目(QN201510)；中国石油大学(华东)教学研究与改革重点项目(JY-A201408)

王明达(1984-)，男，山东淄博人，博士，讲师，主要从事油气设备安全检测与监测方面教学与科研工作。

Tel.：15192726161；E-mail：wangmd@upc.edu.cn

TP 391；X 931

A

1006-7167(2017)02-0289-04