高校化学实验安全培训的深化及思考

刘浴辉， 黄绪桥

（中国地质大学材料与化学学院，武汉430074）

0 引 言

高校化学实验，由于涉及毒害性化学试剂及高温、高压、辐射等过程，较其他实验而言更具危险性。因此，化学实验安全一直是高校安全工作的重中之重［1-4］。实验室安全准入制度的建立无疑为化学实验安全提供了保障［5-7］，因为安全准入制度不但可促使实验人员安全知识的系统化，增强实验人员的安全防护意识，更为重要的是可通过规范实验人员的操作，来达到规避实验室安全事故发生的目的。而化学实验安全培训则是高校实验室安全准入制度的一个重要组成。

由海因里希根据安全事故大数据统计所得出的安全法则指出［8］：任何一个重大的安全事故背后，一定存在29 个轻度安全事故和300 个潜在安全隐患，而这些潜在安全隐患又均与人为因素相关。此安全法则说明，防止化学安全事故发生的关键在于消除人为安全隐患，而消除人为安全隐患的一个重要手段就是安全培训，尤其是对实验主体——学生的安全培训。发达国家高校一直十分重视化学实验安全培训［9-10］，国内诸多高校也已意识到安全培训的重要作用，并在本科生中开展了多种形式的化学实验安全培训的探索与尝试［11-15］。但由于高校大多以理论培训为主，缺少实践培训的环节，导致学生在实际操作中不时会出现安全理论与实践相脱节的现象［7］。本文结合实际，就高校化学实验安全培训过程中存在的问题进行了分析，同时就深化化学实验安全培训提出了合理化建议。

1 高校化学实验安全培训的现状及问题

1.1 侧重理论，缺乏实践

化学实验因其涉及的试剂或具腐蚀性（如强酸碱或强氧化剂等）、或具挥发性（如酸性气体或有机试剂等）、或具放射性（如释放α 射线、β 射线或γ 射线）、或具高毒性（如损伤呼吸系统或神经系统等），其分类复杂且性质多样，专业性极强。要指导学生对不同化学试剂进行识别并做到正确使用，就必须要事先对学生进行化学实验理论安全培训，是其他培训的重要基础。但对于操作性极强的化学实验而言，理论安全培训难以让学生获得直观的印象，更难以培养学生良好的实验习惯。

这是因为，化学实验过程或涉及高温（如温度可超过1 000 ℃的马弗炉）或低温（温度低至零下196 ℃的液氮）、或涉及超速旋转（如转速可达100 000 r/min的离心机）、高压（如密封条件下的加热或加压）及辐射（如电磁辐射），均具有潜在危险。任何一个细微的操作差错都可能导致事故的发生，因此必须要有配套的实践性培训作为补充。但由于实践性培训不能进行合班上课，使得其时间、场地和授课成本均要高于理论培训。因此，相较于安全理论培训而言，开展实践性培训的难度显然更高。这也是各高校多侧重于理论培训，而疏于实践性培训的一个重要原因之一。

1.2 内容偏泛，缺乏特色

虽然诸多高校已意识到了化学实验安全的重要性，而且也相继开设了化学实验安全的理论培训，但其内容往往缺乏针对性。比如，直接借鉴其他高校的培训内容，缺乏针对本校教学实验的专业性培训。而各高校的化学教学实验的设置存在较大的差异，有的侧重于无机、有的侧重于有机、有的偏重于材料、有的偏重于生物，那么在安全培训的内容方面就应围绕教学实验的要求，突出其特色和实用性。

还有部分高校直接参考其他实验安全培训，内容不但包括化学危险品安全、废弃物的处理、事故的应急处理，还涵盖电气安全、机械安全、信息安全、消防安全等多个方面，导致培训内容杂且泛。使得学生在实际实验操作过程中仍会碰到诸多实际问题，如各楼层安全出口、安全防护设施和安全防护用具的具体位置、废液分类、收集、分装和标签填写的具体要求等，但这些具体的内容在培训中往往并未涉及。

1.3 存在脱节，缺乏桥梁

鉴于化学实验的操作性极强，在实际实验教学过程中，会发现即使学生参加过理论培训并通过考核，其在实验操作中仍然会犯各种错误。而实验安全隐患正是源于这些不当的操作。在实际教学过程中，化学实验中学生的误操作比比皆是。如学生会不带防护手套、护目镜或面罩直接取用毒害试剂；不在通风橱中取用挥发性试剂；不看标签误取试剂；试剂取用过量后直接倒回原试剂瓶；试剂取用完毕后不盖瓶盖；试剂取用完毕后不将试剂瓶或容器归至原位而置于试验台边缘；在取用过程中出现泼洒；在取用过程中碰倒玻璃量具或容器至其破碎；在称量过程中污染天平；在称量完成后不关闭天平；在配置溶液后不贴具标签或贴具标签项目不全；实验完毕后不洗手等。虽然这些都是看似微不足道的小错误，但累计下来，一个实验流程可涉及上百个操作错误，足以引发重大事故。而更需要引起重视的是，这其中的许多误操作学生并不认为存在任何问题。

那么究竟是什么原因导致这些参加过安全理论培训的学生，在实际操作过程中仍会犯各类错误呢？除上述提到的理论培训内容设置可能本身存在问题之外，另一个重要原因则是源于理论培训本身具有局限性。其只能在大方向上对学生进行引导，提高学生的安全意识，但无法对学生进行具体的指导，也不可能集中学生操作中的所有问题。导致学生所学到的安全理论知识，在实际运用出现脱节。要弥补这之间的差距，就需要通过实践性培训来搭起这座桥梁。

1.4 虽有演习，缺乏延续

鉴于实践性安全培训的不可替代性，部分高校尝试开展了形式多样的安全演习或演练。如不定期举办消防演习，让受训者能面对燃烧的火焰，提供手持灭火器进行灭火训练。这样的演习，可在现场指导受训者根据燃烧物性质、风向和火势，选择适合的灭火器和正确的位置进行灭火，并对不当的操作进行现场纠正。实景模拟让受训者能更真实地感受到危险，并深切体会到在关键时刻做出沉着冷静判断的重要性。让受训者意识到如无法在第一时间做出迅速且正确的反应，就会贻误最佳扑救时机。

同时，部分高校还针对化学实验室，举办过专门的化学试剂泄漏演习。通常在教学实验室中进行，整套演习包括从发现泄漏到采取应急措施、参与援救人员全套安全防护用具的佩戴、进入事故实验室前的仪器监测、事故现场的处理、处理完毕后泄漏物的回收及援救人员的淋洗、事故原因和处理方式及结果登记的全过程。通过现场观摩，受训人员能获得深刻的印象。

与安全理论培训相比，这些演习有其独特的优势，但也存在局限性。如受训面较窄，难以普及；演习的时间不固定，缺乏持续性；仅侧重于某一方面，缺乏系统性等。如能建立与理论培训配套的系统实践性培训体系，将有望进一步发挥其优势。

2 深化高校化学实验安全培训的对策

2.1 强化实践

化学实验安全培训的理论课，的确可提高学生的实验安全意识，但由于学生缺少实践机会，学生在实际实验操作过程中仍会犯各类错误。即学生所学到的安全知识在转化为实践的过程中出现了脱节，使培训效果打了折扣。由于在真实的实验教学过程中，教师要同时面对全班学生。要做到时刻关注，并纠正在同时进行操作的全班学生的行为，其难度不言而喻，这也是化学实验安全培训的难点。

若在理论培训基础上增加实践环节，其效果定会大幅提升。前提是，应让学生按标准班而非合班进行培训，同时培训的地点应设在实验室而非教室，应保证参加培训的每一位学生均有操作的机会。在实地实景中模拟基础实验操作，对学生进行安全培训和演习，不但可减少实际教学实验过程中，学生因不熟悉实验环境或基础实验操作不熟练而导致的失误，提高其安全操作的技能；而且可让学生感受到多人同时进行操作的潜在风险要远高于单人操作的风险，在实验过程中不单要时刻关注自己的行为，还要时刻关注他人的行为。

2.2 允许试错

化学实验安全实践培训课程设计的一个重要环节，应是允许学生试错。毕竟该培训是以模拟为主，因此所使用的化学试剂都应用无毒害的液体或固体来替代，同时易碎器皿应用塑料制品替代。这样在风险可控的前提下，可为学生提供试错的机会，保证学生即使出现操作失误也不会引起事故。学生分组后，让学生先操作，再由其他学生进行纠错，最后由指导老师进行评价，以此进行循环。这样的试错和互动，不仅加深并巩固学生对安全操作的印象，而且可促使学生自己进行总结。

通过这样全过程培训，在学生的脑海中会格外深刻。学生在理论培训中获得的安全意识，也会进一步在实践培训中得到印证和加强。化学实验安全实践培训可在理论和实际操作之间搭起一座桥梁。最终达到有效避免在实验进行中，出现学生所学到的安全知识和实际操作相脱节的情况。

2.3 规范操作

学生具备安全意识仅仅是第一步，其在实际操作过程之中往往会出现诸多偏差。以最基本的洗手为例，每位学生都知晓实验结束后应洗手，且应保证裸露部位的搓洗和淋洗时间。但在实验结束时，仍会有学生不洗手就直接离开，或淋洗方式不到位。主要原因并非是学生不重视，而是其没有养成习惯。扩大到其他操作，亦是如此。而且这种现象在风险压力越大时，反而表现得越为明显。因为没有形成习惯，所以就害怕出现问题，结果越是在关键的时候就越是出现问题。

在实际的化学实验教学过程中，留给学生思考的时间通常在实验开始之前，或在实验结束之后。学生一旦开始进行实验，便很难有时间再进行思考。如果没有形成安全规范的操作，要在实验过程中完全杜绝不当行为是相当困难的。这也是在学生实验过程中，人为安全隐患长期存在的一个重要原因。安全实践培训是在纠正学生的错误或不当实验操作基础上，对学生的行为进行规范，并不断进行强化，最终培养学生养成细致、主动、规范的良好实验习惯［16-18］。学生一旦习惯了规范操作，就可大幅减少人为安全隐患。

2.4 应对有素

应对有素指的是一旦发生实验室事故，学生能做到应对有素，不会因为慌乱失措而引发二次事故或造成事故恶化，从而避免事故对环境和人员造成更为严重的损失或伤害。若万一在实验过程中出现意外失火，马上就会面临如何根据燃烧物的性质选择正确的灭火器、在最小范围内迅速获得灭火器、根据火势和风向选择正确的灭火位置、迅速转移易燃物、在短时间内完成灭火，以及选择正确的疏散路线等一系列具体问题。如在高压下仍能做到沉着冷静、应对有素，就能将事故损失和伤害降至最低。

参加过实战演习的学生，在遇到实验意外事故时，其前期演习所获得实战经验将有助于他们立即做出正确判断，从而大幅缩短事故应对时间。其对环境所造成的损失，以及对人身所造成的伤害也就会越小。所以，经过前期的实践性训练对学生习惯的培养，无疑可为实验安全设置最后的一道屏障。

3 高校化学实验安全培训的展望

化学实验安全实践培训的推广，将进一步强化安全理论培训的效果，通过两者间的有机结合，可有效从源头上防患安全事故发生。

（1）将进一步完善高校实验室安全准入体系。高校实验室准入制度作为一个规范体系，一般包涵实验室安全知识培训、安全知识学习、安全知识考核，以及签订安全承诺书等多个方面。作为重要分支之一的化学实验室，同样需遵守准入制度的要求。而准入体系中，安全培训不仅应包含安全理论培训，还应包含安全实践培训。化学实验安全的实践性培训作为理论培训的重要补充，可望填补准入体系中的一块空白，为实验室安全准入体系的完善做出贡献

（2）将弥补现有化学实验安全培训的不足。由于现有的化学实验安全培训在培训形式、培训内容和培训环节等方面存在诸多问题和缺陷，导致学生在化学实验安全教育中获得的收效要低于预期。而通过实地实景的模拟，可让学生真正切实掌握各类人身安全防护用具及安全防护设施的正确选择和使用，同时在实验过程中养成细致、规范的实验操作习惯，并能在意外事故发生时，做到临危不乱、应对有素。即在现有培训基础之上，增加化学实验安全实践培训环节，将有效弥补现有化学实验安全培训的不足。

（3）将有效规避学生的人为安全隐患。由于化学实验事故发生的主要原因，在于难于杜绝学生实验操作过程中的人为安全隐患。因此，判定化学实验安全培训是否有效的一个重要标准，不是看其是否能进行事后补救，而是在于其是否能做到有效的事前预防。借助安全实践培训，对学生进行良好实验习惯的培养，将被动的防护转化为主动的规范化的习惯性操作，就能在源头上规避学生操作中的安全隐患，从而真正达到防患于未然的目的。