工程认证背景下涉化实验室安全管理模式的建立
——以给排水科学与工程专业为例
2023-12-04柳阳,董娜
柳 阳,董 娜
(1.南昌工程学院理学院 江西 南昌 330099;2.南昌工程学院土木与建筑工程学院 江西 南昌 330099)
1 工程教育认证
工程教育专业认证是目前国际通行的工程教育质量保障制度,是一种合格性的评价体系[1]。自2006 年教育部开始启动工程教育专业认证试点以来,国内各高校积极参与申请专业认证。根据中国工程教育专业认证协会和教育部高等教育教学评估中心发布的已通过工程教育认证专业名单的通告,近6 年通过认证的高校数量平均每年增加24.6 个,专业数量平均每年增加307.8 个,且都处于每年递增的趋势,越来越多的高校认识到了工程教育认证的必要性和重要性。南昌工程学院(以下简称 “本校” )也多次强调所有工科类专业都要对照标准,补齐短板,早日申请工程教育认证。近日,学校给排水科学与工程专业顺利通过认证,认证有效期为3 年,自2023 年5 月起至2026年5 月止。
给排水科学与工程是一门综合性交叉性学科,具有很强的实践性,实验室是支撑专业建设的基础条件之一。给排水科学与工程专业与同院的土木工程、道路桥梁与渡河工程、工程造价专业相比,涉及更多的涉化学科课程,包括普通化学、有机化学、物理化学、水分析化学,开设的配套实验课程有普通化学实验、物理化学实验和水分析化学实验。实验室存放许多试剂药品,涉及易燃、易爆、腐蚀性等危险。因此,涉化实验室的安全问题是实验室管理需要解决的重中之重。根据学者的不完全统计,近二十年媒体公开报道的高校实验室安全事故有上百起,共造成近百人次伤亡[2-5]。
本文以给排水科学与工程专业工程教育认证为契机,结合本专业涉化实验室情况,借鉴其他学者发现的共性问题,探讨本专业涉化实验室安全管理问题。通过对实验室的改造,以促进实验室的建设,通过规章制度的完善,提升实验室安全管理水平,以满足工程教育专业认证的要求。
2 实验室管理现状
2.1 实验室基础设施相对不规范
本专业涉化实验室主要包括物理化学实验和水分析化学实验,实验课程需要使用的仪器、药品全部集中在一个实验室。由于面积狭小,试剂和仪器不能分区摆放,整个实验室看起来比较混乱。很多试剂柜为老式的木制柜子,不具备防火、耐腐蚀等能力。由于实验室使用年限较长,预留插座不够,后期购买的仪器出于用电需要,导致实验室电线乱接,十分不规范,存在比较大的安全隐患。通风橱通风效果差且噪声巨大,电热套、电炉和烘箱等高温仪器随着使用年限过长,还存在漏电的安全隐患。总的来说,实验室基础设施落后且存在很大安全隐患。
2.2 实验室安全管理体制不够健全
实验室安全管理文件的制订往往是采用拿来主义从其他院校借鉴,未结合本校实际,平时执行仅靠教师的经验,制度的建立往往只停留在纸面。实验室学生流动性大,也给制度的落实带来一定的困难。学生虽须完成实验室准入考试才能进入实验室,但目前的准入考试是针对全校实验室范围,而针对涉化实验室无专门、具体的安全相关的考试,学生安全意识仍欠缺。
2.3 部分学生和实验人员安全意识淡薄
实验人员的安全意识淡薄是导致事故发生的主要原因之一。涉化实验室化学试剂使用种类繁多,实验过程中往往还涉及玻璃仪器、用电等操作,因此稍微不注意就容易出现安全事故。而学生的安全意识淡薄,潜意识里将实验室安全问题全部推给实验教师,且在教师提出要遵守实验室学生手册后依然没有认识到错误的严重性。在实验操作方面,没有提前了解各药品的MSDS(化学品安全技术说明书),没有充分掌握实验流程,对实验过程中可能存在的安全隐患把握不住。实验授课教师也存在侥幸心理,认为事故的发生是小概率事件,对学生的一些细小违规行为视而不见。
2.4 实验室管理人员缺乏专业性
首先,目前学校负责各实验室管理的实验教师很大一部分是引进博士教师的家属,虽然具有本科或者研究生学历,但在专业匹配性上不能很好符合,从而导致在管理上会出现不够专业的情况。其次,虽然可以通过一定的专业性培训使实验教师的专业性有所提高,但实验教师只是负责课前和课后的实验室管理工作,在事故容易发生的实验环节则由实验授课教师负责,而实验授课教师往往将重心偏向于授课环节。另外,虽然每一年开课的实验项目都大致相同,但学生却一年一年在改变,不同学生的知识储备不同,对实验风险点的把控也不同。实验教师、授课教师、实验学生三者任何一方缺乏专业性都会成为风险点。
2.5 实验室 “三废” 处理不尽规范
高校 “三废” 的主要特点为量少、阶段性产生、类型复杂。一般废气直接通过通风橱排放至楼顶的大气中。废液处理采用废液桶收集,只按照无机酸、无机碱、有机废液进行了简单的分类存放,由于量少,需要积攒到一定量交由第三方公司处理。固体废弃物产生较少,主要是遗撒的实验室药品、碎玻璃仪器、使用后的滤纸、pH 试纸等废弃物,大部分都是直接进入公共垃圾桶与生活垃圾混装。目前 “三废” 的处理方式简单粗放,存在很多安全隐患。
3 实验室建设与改造
3.1 实验室调整与改造
高校应针对普通化学实验、物理化学实验、水分析化学实验三门涉化实验课程调整实验室功能。将普通化学实验转至理学院化学教研室负责,该教研室负责全校基础化学课程平台建设。增加涉化实验室房间个数和面积,物理化学实验和水分析化学实验安排于不同的实验室,新增药品室、危化品室,对实验室进行深入大改造。物理化学实验室和水分析化学实验室进行全面的硬件改造,实验台面统一采购了钢架和高分子聚合物材料的台面。按照工作面风速0.5m/s,噪声低于60 分贝,采购了新的通风橱。对水路和电线路进行了调整,增加了电力功率,按照新布局设置了取点面板,水路按照新实验台面重新布局。对旧的、接近报废期限、有风险点的电热板、烘箱、电炉等进行了报废处理,重新购置了该部分仪器。
新增了药品室,采购了不同类型的药品柜,根据药品酸碱性、腐蚀性、可燃性、易爆性、氧化性、固液体等进行分类放置。对药品名称、数量、采购日期、领取量和日期等关键信息建立台账和电子表格,并定期更新。
3.2 完善实验室安全制度
从本专业实验室实际出发,借鉴本校化学实验室及兄弟院校给排水科学与工程专业涉化实验室的管理制度。拟定了本专业涉化实验室的管理制度文件如《实验室规则》《学生实验守则》《实验室安全工作守则》《实验室药品管理制度》《实验室准入制度》《实验室仪器管理办法》《实验室废弃物处理规范》等一系列文件。对需要进入实验室的学生、教师进行了文件培训和讲解,并在对应实验室墙壁张贴相应制度文件。
3.3 加强实验室安全体系建设
安全问题始终是涉化实验室的重中之重,为完善实验室全过程安全体系建设,从多维度进行了强化。硬件方面,增加了紧急冲淋装置,每个实验室按要求配备了灭火器等消防器材,增加了急救箱。实验室内墙贴有禁止饮食、禁止烟火、严禁吸烟等标识,时刻提醒学生和教师绷紧安全这根弦。开展安全应急演练,从安全讲座、观看警示片、小组研讨会、灭火器实操演练、实验室安全事故模拟等环节加强学生预防事故、处理事故的意识,具备预见事故、规避事故、处理事故的能力。加强日常监督检查和安全评估,以学校资产与实验室管理处牵头,定时和不定时开展实验室安全检查和安全评估,定时检查包括开学第一周、学期结束前一周,不定时检查采用临时通知的形式进行。
3.4 实验报告新增安全单元
实验课程往往都是以实验报告的形式呈现实验成果,为了让学生在实验操作过程中规避安全事故,在前期报告组成中新增了MSDS、废弃物处理和潜在安全隐患及处理措施三项内容。前期报告主要由实验目的、实验试剂及仪器、实验原理、实验操作步骤、实验现象与数据记录、实验数据处理、问题与思考等七部分组成。产生安全隐患的环节主要在实验操作过程中,要规避实验事故就必须加强实验前期的教学管理。前期学生应完成预习报告(包括实验目的、实验试剂及仪器、实验原理、实验操作步骤四部分的书写)后才能进入教室,然后由教师讲解和演示后学生开始独立实验。笔者在以往教学中发现不少学生只是简单按照实验指导书抄写完成预习报告,没有进行相应的思考,导致实验实操非常不熟悉,不熟悉必然带来更高概率的事故发生。为了预防事故的发生,就必须要求学生非常了解实验用到的试剂的性质,必须熟练掌握实验的每一步以及可能会出现的事故隐患。因此,在实验报告中增加MSDS书写可以帮助学生了解所用试剂的性质,潜在安全隐患和处理措施的书写倒逼学生去思考实验过程每一步需要注意的细节,从而减少事故的发生。
3.5 提升实验室管理水平
为强化实验员的专业水平,学校可引进化学工程与技术专业毕业的硕士研究生担任实验室实验员,负责实验室的日常管理。通过参与各类实验室安全会议、培训、讲座、外出考察等形式提高实验员的专业水平和学习先进的管理经验,从而进一步提高管理的专业性、科学性和可行性。学校不定时邀请第三方机构人员或者专家学者到实验室现场指导,为提高实验室安全管理水平把脉问诊。
3.6 科学处理实验室废弃物
本专业涉化实验室与化学专业相比,所用试剂量相对较少,有机试剂使用也相对较少,主要废弃物为废水和少量的固体废弃物。重金属类、酸类、碱类废弃物可分开集中收集,待所有实验结束后交由学校统一收集后由第三方公司处理。教师在实验过程中要求学生不可将任何废液倒入洗手池,提高学生的环保意识。
4 结语
给排水科学与工程是一门综合性交叉性学科,涉及较多的化学课程,包括普通化学、有机化学、物理化学、水分析化学,配套实验课程有普通化学实验、物理化学实验和水分析化学实验。本文以专业工程教育认证为契机,将涉化实验室从实验室布局、硬件改造、制度建立、安全体系管理等方面进行了全面的梳理。从实际情况出发,借鉴化学专业实验室建设和本专业工程认证要求,对本专业包括涉化实验室在内的所有实验室进行了改造,以满足专业工程教育认证要求,为学生在实验室安全实验提供保障。