实验室安全教育微课体系的构建与探索

2017-12-15黄俊生

实验室研究与探索 2017年11期

关键词：实验室微课教育

黄俊生

(韩山师范学院，烹饪与酒店管理学院，广东潮州 521041)

实验室安全教育微课体系的构建与探索

黄俊生

(韩山师范学院，烹饪与酒店管理学院，广东潮州 521041)

介绍了实验室安全教育微课体系的建设；通过详细调查分析我国大学实验室安全教育网站的教育资源，发现视频或动画等大学生喜闻乐见的教学资源偏少；新兴的微课、慕课等教学技术手段尚未被运用在实验室安全教育上。针对上述需求和互联网+时期的学习特征，提出对策: 建设实验室安全教育微课体系；详细论述实验室安全教育与微课结合的可行性、微课知识点的选择、SOLO评价机制、教学设计及制作工具等；并制作了100多个微课，涵盖了实验室规章制度类、仪器操作类、药品使用类、个人防护类、危险废弃物处理类及安全事故分析类等。最终结合实验室安全教育网站，以专题讲座、微课自学与实验室准入考试等形式有机结合，构建立体的实验室安全防护体系。

实验室；安全教育；体系化；微课；评价机制

0 引言

安全重于泰山，安全教育是保障人生安全的有效基石；普及安全知识最好的媒介莫过于视频或动画，但受开发理念和技术条件限制，发现此类作品多以文本为主，缺乏吸引力。近年微课、慕课热潮，震撼了整个教育界，唤醒了人们对未来教育的期待；标志着教育开始步入信息时代。目前，对于微课、慕课的研究，主要集中在平台、资源建设及共享机制上，据文献检索，尚无文章详细阐述体系化的实验室安全教育微课建设；仅有相关的论文，如：文献[1]中的“安全教育型微课的设计与制作—以美国枪击事件生存指南微课为例”、文献[2]中的“网络安全课程微课设计探讨”和文献[3]中的“矿井通风与安全微课设计及应用—以“瓦斯检测—光学瓦斯检定仪”任务为例”。实验室安全教育与微课的结合是一块崭新的领域，值得研究者关注。

1 实验室安全教育资源现状

通过网络，以“实验室安全教育、实验室管理、设备处或资产管理处”等关键词，详细搜索、调查国内各知名大学实验室安全门户网站的教育资源。截至2017年2月3日，共计搜索到29个相关的大学实验室安全教育或管理网站，包括清华大学、复旦大学、同济大学等知名高校。结果显示：实验室安全教育资源多以文本、ppt或图片资料为主，以视频或动画为媒介载体的安全教育资源非常匮乏。典型的以清华大学的系统为例，其系统制作说明书中详细解读了自主学习版块内容：“基于题库的自学”，即是从做题试中获得实验室安全知识，网站中附录有ppt课件、图片和规章制度等学习资源，因此该系统在设计上就没有成体系的视频或动画学习资源。复旦大学、同济大学及南京工业大学的系统则有部分视频，但其内容多数来自网络(见表1)，大学生喜闻乐见的实验室安全教育视频或动画资源较少，急需开发。

表1 视频或动画教育资源排名较前的高校统计列表

2 实验室安全教育与微课结合的可行性

微课与实验室安全教育的结合是否可行？主要看实验室安全教育需不需要视频教学；再者需要探究高校实验室安全教育资源中为何普通视频或动画较少的原因，微课能不能弥补这些缺陷。

2.1 实验室安全教育需要视频教学

从实验室安全教育知识体系难度来讲，对大学生来讲，理解并掌握实验室安全知识并不难；这里将它们分为常识类知识和技能类学习二个方面；常识类安全知识的学习，通常要求学生熟记，对爬过题山试海的大学生来讲，这不难，难在学校如何吸引学生去学习他，引起他们的兴趣？技能类知识的学习，往往需要实践操作，单靠文本类或者考试的模式强化其技能学习是行不通的，如大型仪器的使用操作，如果能够将各个大型仪器的通用操作拍摄成视频，让学生有一个总体的初步印象，再上机操作，则事半功倍。

从知识获得的途径来讲，随着信息时代的来临，人们的学习观念在不断的变化，往往已经不满足于常规的学习方式和学习资源，网上琳琅满目的教学视频让莘莘学子找到了快速学习的途径。现在的年轻人一有学习任务，并不像以往搜索图书资料，而更热衷在网上查找教学视频。因为比起枯燥乏味，缺乏动感的文本学习资源来讲，视频教学更为直观、有趣；强化安全知识教学的可视化顺应时代的发展。

从教学媒介的感官效率来讲，纯粹文本的学习难以比拼声光电一体的视频教学。为提高学习效率，实验室安全教育需要视频教学资源。因此实验室安全教育需要视频教学。

2.2 视频或动画为载体的实验室安全教育资源较少

仔细分析以视频或动画为载体的实验室安全教育资源较少的原因不少。①视频或动画的制作成本高，投资大；②专业性强，需要专业团队进行设计、编辑；③视频的存储空间大、传播速度慢；④视频或动画的制作周期长，需要投入大量的人力物力；⑤其公益性和受众面影响其制作出品。故可见各大学实验室安全教育视频缺乏的现状。

2.3 微课的特点

“短小精干”是人们对微课特点的总结和评价，“短”是指微课视频的时间短，符合人们对高效学习、有效记忆、保持注意和容易回顾复习的特性需求。“小”是这指微课的资源容量小，几十MB兆左右；其格式是支持网络在线播放的流媒体格式，易于在线传播；可解决常规视频大容量，导致传播不易的缺点。“精干”是指微课的内容多为学科核心内容，比如重点、难点或连接点，可形成节点，强化学习效果。

除此之外，微课还有“投资少、效果好”的特点，由于新的摄录工具、压缩技术和传播理念的出现，微课的制作远比普通传统视频投资少，效果也不亚于传统视频。

从上述可得，实验室安全教育与微课结合是可行的，安全教育需要微课支持，增加学习和传播媒介从而强化学习效果；微课完全满足安全教育的需求，他们的结合必将助力提升我国实验室安全教育水平。

3 体系化实验室安全微课设计、制作

体系化的实验室安全微课设计遵循三个原则，①体系化，把实验室安全教育当做一级学科，按不同人群进行设计；②所设计制作的微课体现实验室安全的重点、难点和疑点的内容；③采用SOLO分类评价方法，层层递进，结合实验室准入制度，进行课后测评的方式，构建合理的“学、测、评”结合的模式。每一个微课的设计都有教学设计，并配合视频脚本像拍电影一样进行制作。

3.1 实验室安全教育微课的体系化

很早以前就有学者提出化学实验学科应该将实验课程与理论课程区分开，在一级学科的框架里面建构实验教学体系；而从一级学科《安全科学技术》和《教育学》的角度讲，实验室安全教育属于上述二个一级学科的交叉部分，在《安全科学技术》学科分类中属于三级学科《安全教育学》的一部分；这里所提将实验室安全教育当做一级学科对待是指将其提到一级学科框架里面，提取知识精华，针对不同学科背景的大学生或受众进行设计，最终形成体系化的实验室安全教育微课及其配套的测评系统。

3.2 实验室安全教育微课的核心内容

实验室安全教育微课的核心内容是在具体学科背景下，针对不同专业和安全素养基础的大学生或受众的安全教育内容的重点、难点及其疑点。现以应用化学专业为例，详细阐述说明。

针对应用化学专业，实验室安全教育微课分为通识、化学药品、应急处理、实验室废弃物处理、辐射安全、特种设备使用、大型仪器使用、安全事故分析等8大类。具体分类见思维导图(见图1)。

图1 实验室安全教育微课体系思维导图

图中黑底白纸的规章制度和安全文化二项是所有专业学生必修课程，1～4项为大一新生必须掌握的内容，新生入学培训后，通过实验室安全教育系统的实验室准入考试，方能获得普通等级准入证书，并进入实验室实验。5～7项为各相关实验分室特殊权限准入考试自学微课体系，如第5项大型仪器使用类，学生只有通过学习微课，获得理论和模拟操作的准入基础知识储备后，才能够在专业的仪器教师的指导下，进行实验，并通过考核，考核通过后才能够在普通等级准入证书上加注特殊准入事项。第8项为反思课程(安全事故分析类)，学生可在任意时间进行观看，但一旦发生事故，则收回准入证书，要求重学所有课程，并自我剖析事故发生的缘由，制作反思微课，上传至第8项，获得实验室主任允许后，方能重新申请准入证书。

图2所示为具体微课：苏生法的视频截图，微课将苏生法做个简介，并着重介绍人工呼吸和心脏按摩法。

3.3 实验室安全教育微课的评价机制

区别于普通的微课作品，建立微课测评理念，制作更具有操作性和应用效果的实验室安全教育微课作品，是实验室安全教育取得较大成果的关键。结合实际，具体采用SOLO分类评价方法，层层递进，以课后测评的方式，最终建构合理的评价方式，形成基于微课的新型实验室安全教育作品。

(1) SOLO分类评价法。SOLO分类评价法是以等级描述为特征的定性评价方法，由澳大利亚学者约翰·比格斯(Biggs)教授创建。比格斯教授是一位教育心理学家，曾在澳大利亚和我国香港从事教育心理学的教学和研究工作，主要从事如何激发学生的学习动机和学生的学习模式研究。该方法将人类认知事物的水平分为：前结构层次、单点结构层次、多点结构层次、关联结构层次及拓展抽象结构层次5个层次。5个层次分别代表了测评对象对于实验室安全知识的掌握水平，从测评对象对某个问题的回答中，系统可以参照上述标准做出判断。因此SOLO分类评价法可以用于形成性的学习程度评价，可依据设计出一定的定性定量效果。

图2 苏生法微课

(2) 基于SOLO分类评价法的实验室安全知识测评体系。基于SOLO分类评价法，建立实验室安全知识测评体系。主要做法是依据不同微课学习内容属性，设置2～5道测评题，采用由难至易的题目呈现方式，以并联与串联结合的方式，只要做对一题则通过，否则系统将呈现该题答案并出现下一道题，被测者需做对下一题方能通过。每一道题的分数不同，由此做题赋分，以分数的形式定性定量；依据分数区间设置优、良、中和不合格4个等级；被测者只有获得良以上等级，才能获得实验室准入证书。

3.4 实验室安全教育微课的设计与制作工具

实验室安全教育微课的设计采用知识点教学设计与微课制作脚本结合的模式；以教学设计规划教学内容、优化学习思路，形成设计方案，以制作脚本规划呈现方式和内容、时间安排，形成实施脚本。制作工具采用虚拟录播教室及Captivate、storyline、Camtasia Studio等软件为主。

4 微课教学资源是实验室立体安全防护体系的有效基石

据调研[4-16],安全事故的发生和发展总是有一定规律的，从根上入手，防范未然是基本的原则。高校安全事故中，火灾和爆炸是事故的主要现象，仪器设备及危化品是引发事故的主要因素，安全意识淡薄、操作不当或不熟练、设备老化短路是事故发生的主要原因，因此从安全管理制度、安全文化、安全教育、事故应急处理等内涵构建立体实验室安全防护体系是高校安全建设的重要内容。实验室安全建设是研究人员一直孜孜不倦的研究方向，也是高校管理、经费投入的主要流向，随着互联网+时代的到来，信息化助力实验室安全管理日益受到大家的关注。基于微课的立体实验室安全防护体系是在上述内涵的基础上，在安全教育方面以微课为抓手丰富教学资源，提高学生学习兴趣，强化教学效果；并基于SOLO分类评价法，建立定性定量指标，量化学生安全知识水平；基于反思制度，引导学生剖析事故发生的原因，杜绝事故再次发生。在具体操作上，主要以建设实验室安全教育网站，以专题讲座、微课自学与实验室准入考试等形式有机结合。

5 基于微课的实验室安全教育实施成效

自微课体系建成以来，学生学习踊跃，单个微课最高点击量达1万多次；尤其是仪器操作类、药品使用类、个人防护类及安全事故分析类，是学生最喜欢的学习内容。培养了一大批具有高度实验室安全意识和实验室安全知识体系化的学生，在2016年底，我校学生在第一届广东省高校化学化工实验室安全知识竞赛中获特等奖。同时也培训了200多名学生学会如何设计实验室安全微课，并利用设备将其实现，在第三届、第四届全国微课大赛中，实验室安全微课获得了50多个奖项。更值得肯定的是近3年来相关专业零事故，充分证明体系运行有效，值得进一步推广。

6 结语

自2000年高校扩招以来，我国高校发展迎来了一段井喷式的令人惊艳的高潮期，无论是学生人数、教育投入还是高校数量都比以往任何阶段，甚至任何国家的高校发展史要多得多,快得多。在快速发展的同时，如何精细管理是高校管理现阶段的重点课题。安全无小事，实验室安全更是谨小慎微。借助信息化，实验室安全教育管理已经进入新的阶段，本文所论述的实验室安全微课资源具有传播速度快，学习效果佳；不受时空限制，满足学生多元化学习的需求；配合SOLO分类评价法，建立定性定量指标，量化学生安全知识水平；是实验室安全管理进一步精细化的重要助力；文中对应用化学专业规划的实验室安全教育微课体系，可起抛砖引玉的作用，希望引起更多的学者关注。

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OnResearchingandConstructingMicro-lectureofLaboratorySafetyEducationSystem

HUANGJunsheng

(School of Cooking and Hospitality Management, Hanshan Normal University, Chaozhou 521041, Guandong, China)

This paper introduces the construction of Micro-lecture system of laboratory safety education；Teaching materials like videos and cartoons which can attract college students is found to be rare through detailed investigation into educational resources on the national university laboratory safety education websites. Emerging teaching techniques such as micro-lecture and Mooc have not yet been applied to laboratory safety education. This article elaborates construction on laboratory safety education system including feasibility of combining laboratory safety education and micro-lecture, SOLO evaluation mechanism, teaching designs, making tools and producing more than 100 micro-lectures on laboratory regulations, equipment operation, medical usage, personal protection, hazardous waste disposal and safety accident analysis, etc. It aims to construct a tridimensional laboratory safeguard system by integrating related websites, thematic lectures, self-learning through micro-lectures and laboratory entrance examination.

laboratory; safety education; systematization; micro-lecture; evaluation mechanism