Lab safety
Lab safety

实验室安全 :化学实验安全教育线上教学实践

ACS Axial
  • 1 min read

近年来虚拟仿真,大规模在线开放课程(MOOC),小范围在线课程(SPOC)等在线课程正在安全教育中发挥着重要的作用。

A person holding a test tube of blood on a blue background.

背景介绍

化学实验安全教育的重要性毋庸置疑。近年来虚拟仿真,大规模在线开放课程(MOOC),小范围在线课程(SPOC)等在线课程正在安全教育中发挥着重要的作用。

文章亮点

近日,中国科学技术大学化学实验教学中心在ACS Chemical Health & Safety上发表了一篇研究论文,报道了该校线上课程“化学实验安全知识”和“危险化学品使用虚拟仿真实验”在化学实验安全教育中的实践情况。

文章重点介绍了线上课程在中国大学MOOC平台的教学情况。从2018年春季开始在中国大学MOOC平台开放共享,每年注册学生过1万。由于秋季为中国高校的新生入学的学期,而安全课程大多要求学生修读学分,从选课数据上看选课人数秋季明显多于春季。该线上课程通过共享为全国各地的学生提供一个积极的学习社区,进行化学安全基础知识学习。

Number of students taking courses on Chinese university MOOC platforms (2018-2022)
图1 中国大学MOOC平台选课人数情况(2018-2022年)

化学实验安全知识因知识点复杂、分散,非常适合做成主题教学视频、模拟和动画的线上课程。但在实际的线上教学过程中,仅仅5—15分钟的主题视频、模拟和动画并不能充分解释一个安全主题,同时为确保安全教育的时效性,需要在教学单元中增加相关的安全法规、国家和实验室安全标准,引导学生访问安全网站、阅读有用的文献,甚至关注最新的安全事故。

Screenshots of part of the course content (a) Correct operation demonstration; (b) Wrong operation demonstration; (c) Virtual simulation; (d) Animation demonstration
图2 课程部分内容截图(a) 正确操作演示; (b) 错误操作演示; (c) 虚拟仿真; (d) 动画演示

课程通过发布大量的课程讨论贴,并要求学生回复20个以上讨论帖的方式,引导学生积极思考安全问题,并表达自己的意见,从而有助于改善整体安全态度,实现线下课程不容易获得的教学目标。来自不同高校的学生有着更广泛的经历和实验环境,使讨论变得更加丰富、有效。

A series of images showing a man in a lab coat and a woman in a lab coat.
图3注射器安全使用讨论贴截图

课程分12周完成,其中有两次机会使用互动学习练习来实践一个概念。在第5周完成一个危险化学品使用虚拟仿真实验;在第6周完成RAMP(Recognize the hazards, Assess the risks, Minimize the risks, Prepare for emergencies)实践作业并互评。RAMP原则参考了Robert H.Hill出版的教材和美国化学学会网站上的课程,以引导学生建立基于风险评估(Risks-based)的安全文化。

A diagram showing the different stages of chemical safety education.
图4基于线上功能的安全教育模式

总结

中国科学技术大学化学实验教学中心分别在2015年和2019年建设线上课程“化学实验安全知识”和“危险化学品使用虚拟仿真实验”,并在多个平台上线台上进行教学实践。课程以更有效和高效的方式将视频、模拟和动画与测验、讨论、虚拟实验和阅读材料相结合,用于安全教育,目前在国内多所高校中推广和实践。课程对安全基础知识学习,积极安全态度培养和安全文化推广提供了一个有趣且有益的渠道。

Want the latest stories delivered to your inbox each month?