化工实验室安全教育在新工科背景下的改革与实践

摘 要：目前随着化工行业的发展和实验室教学活动的复杂化，化工实验室安全问题日益突出，尽管高校已逐步加强实验室安全管理，但事故仍然频发。因此学校通过提出加强安全教育课程建设、创新教学方法和建立系统化的安全管理体系等来提升实验室的安全性。同时还强调了各职能部门协同工作，共同推动安全规章和课程的实施，以实现实验室安全管理的长效机制。通过这些改革措施，期望能够有效预防安全事故，提升学生的安全素养，确保化工实验室的安全运行。

关键词：化工行业; 实验安全; 管理体系; 教育改革

中图分类号: G647                文献标志码: A               文章编号:

Reform and practice of chemical laboratory safety education under the background of new engineering

Liu Hang-xin1,2, WEN Yan-xing1,2, HUANG Yan1, SUN Qiang2*, HAN DING-mei1

(1. Key Laboratory of Fine Chemical Application Technology of Luzhou, Sichuan Vocational College of Chemical Technology, Luzhou 646099, China; 2. Civil Aircraft Fire Science and Safety Engineering Key Laboratory of Sichuan Province, Civil Aviation Flight University of China, Deyang 618307, China)

Abstract: At present, with the development of chemical industry and the complexity of laboratory teaching activities, chemical laboratory safety problems are becoming increasingly prominent. Although universities have gradually strengthened laboratory safety management, accidents still occur frequently. Therefore, the school proposes to enhance the safety of the laboratory by strengthening the construction of safety education courses, innovating teaching methods and establishing a systematic safety management system. At the same time, it is also emphasized that all functional departments work together to promote the implementation of safety regulations and courses to achieve a long-term mechanism of laboratory safety management. Through these reform measures, it is expected to effectively prevent safety accidents, improve students' safety literacy, and ensure the safe operation of chemical laboratories.

Key words: chemical industry; Experimental safety; Management system; Educational reform

近年来，高校实验室安全教育与管理的重要性愈发凸显，然而实验室安全事故的频发依然为高校敲响警钟，特别是化工领域，由于涉及大量危险化学品、高温高压设备和复杂操作流程，其实验室的安全管理面临前所未有的严峻挑战[1-2]。这些问题不仅暴露了安全教育与管理体系中的不足，还对高校的日常教学与科研工作产生了深远影响。而实验室安全是化工教育事业的核心保障，化工实训不仅是培养学生实践能力、创新思维和专业素养的重要环节，也是化工教育区别于其他学科教育的重要特征。

在国家倡导新工科建设的背景下，化工实训安全教育迎来新的发展机遇。“新工科”是应对新技术革命和产业变革的重要教育改革战略，旨在培养能够适应未来科技发展与产业需求的高素质工程技术人才[3]。基于这一改革方向，教育部等相关部门先后发布了一系列高校实验室安全管理政策文件，如《关于加强高校实验室安全工作的意见》和《高校实验室安全检查实施细则》。这些文件明确提出，高校应强化实验室安全教育的系统性、科学性和实践性，探索多元化、创新型的安全教育模式，鼓励引入信息化管理工具，推动产教融合，加强校企合作，共同提升实验室安全管理水平。

如何构建系统化、科学化的实验室安全教育模式，已成为高校化工教育领域亟待解决的重要问题。本研究围绕化工实训安全教育问题，探讨教育教学实践改革模式，从而提升学生进入实验室实训的安全意识和操作能力，减少实验室危险事故发生的概率。

1. 新时代下实验室安全意义及发展现状

在当前背景下，随着科技进步和化工行业的快速发展，高校化工实验室的安全管理面临新的挑战和复杂性。化工实验室因涉及危险化学品、高温高压设备和精密仪器，其安全管理的特殊性与重要性尤为突出[2]。然而，近年来实验室安全事故频发，暴露出管理体系中的诸多问题，警醒了高校实验室的安全问题。

首先，安全隐患依然广泛存在。在化工实验室中，危险化学品的存储、操作和处置不当是导致安全事故的重要原因。设备的老化、维护不足以及操作规程的执行不到位，也增加了潜在的安全风险。此外，实验室的人员流动性较高，学生的安全培训覆盖不足，使得部分实验操作存在违规现象。其次，安全教育与管理存在薄弱环节。在一些高校中，安全教育仍未受到足够重视，课程设置较为零散，教学内容难以满足实际需要。同时，实验室管理者和学生对安全问题的重视程度不够，存在侥幸心理，缺乏系统性的应急处置能力。传统的管理方式和教育手段难以适应新时代的安全管理需求，新技术与新需求的交织增加了管理难度。 新工科背景下，实验室逐渐向跨学科、智能化和高精尖方向发展，实验内容和操作设备的复杂性进一步提升，这使得实验室的安全管理难度成倍增加。此外，大型实验装置的引入和复杂实验场景的开展也对安全教育和管理提出了更高的要求。

图1中为近年来高校实验室安全事故共28起[4]，从事故数的分布情况可以发现呈现波动式上升，安全事故发生频率依然很大。尽管国家发布相关政策，以及各高校一直高度重视实验室安全管理工作，但实验室事故仍频繁发生，事故数量多年来未见明显减少。因此，高校仍需从已发生的实验室安全事故中分析事故原因，进行教育改革去解决问题，这对化工行业的教育发展起到关键作用。

      图1 2012-2022年高校实验室安全事故统计  

     Fig. 1 Statistics of laboratory safety accidents in universities from 2012 to 2022

2．化工实验室实训安全的问题

（1）实验条件不达标，实验环境风险高

许多化工实验室建筑年代久远，消防设施布置不合理，空间狭窄且使用密度高，安全隐患突出。尤其是在化工实验室中，涉及大量易燃、易爆、有毒的危险化学品，其存放和管理往往不够规范，随意堆放导致环境杂乱无序，甚至占用消防通道，增加了实验室的安全风险。此外，实验设备陈旧，线路老化、超负荷运转等问题频现，这些因素进一步加剧了化工实验室的潜在危险。

（2）师生安全意识薄弱

化工实验室涉及危险化学品和复杂实验操作，师生的安全意识尤为重要。然而，许多学生认为实验室安全是管理人员的职责，教师则更多关注教学任务而忽视安全管理。意识的欠缺使得师生在面对紧急情况时缺乏应急能力，容易因处理不当而导致事故进一步扩大。此外，传统的安全教育形式陈旧，师生对实验室安全的认识仍停留在浅表层面，难以形成科学严谨的安全文化。

（3）安全教育与管理制度不完善

在化工实验室的安全管理中，制度的不健全导致安全责任无法有效落实。部分高校的安全管理责任划分不清晰，出现推诿现象。同时，安全检查往往流于形式，缺少详细的评估与后续整改机制，管理方式未能实现精准化和智能化，难以有效应对化工实验室高风险环境。此外，领导层对实验室安全投入重视程度不足，资源支持有限，导致安全管理工作成效不佳。

（4）安全教育方式落后

当前的化工实验室安全教育主要依赖理论讲授，实践和实训环节严重不足，教学形式枯燥乏味，难以吸引学生的兴趣并提升其实际操作能力。同时，由于学生来源多样化，教育模式难以适配不同群体的需求，培训多流于形式，缺乏深刻的体验式教学，教育效果大打折扣。此外，缺乏跨部门协作与统筹规划，教育内容刻板僵化，未能满足化工实验室复杂环境的安全需求。因此，高校化工实验室安全教育体系在实验条件、制度完善、师生意识、教育方式等方面仍需改进。高校应结合化工实验室的高风险特性，引入现代化和智能化的管理手段，提升师生的安全意识和实践能力，加强多部门协作，共同构建系统化、多层次的化工实验室安全教育体系，保障实验室的安全运行与教育教学工作的有序开展。

3．化工实验室安全教育模式的实践革新

为了适应新时代教育改革的需求，通过多元化手段推动化工实验室安全教育的创新：

（1）开设化工安全必修课程

根据专业差异性，开设应用化工、精细化工、石油化工等学科的实验室安全必修课程。课程内容涵盖危险化学品管理、消防安全、急救知识等，通过理论讲解与实操演练相结合的方式，让学生系统掌握实验室安全常识与技能。

（2）引入现代化教学工具，形成多元化教学模式

通过学校产教融合教学资源和化工虚拟仿真实训平台、智慧课堂等新媒体技术，例如欧贝尔和东方云课堂，将实验室安全知识以视频、动画等形式生动呈现，提高学生学习兴趣和参与度[5]。如图2所示，课堂安全教学的重点内容包括个体防护用品使用及工艺安全应急处置、电气安全、消防安全及压力容器、危化品毒品、安全管理概论等相关基础知识点。课堂中融入经典事故案例，通过讨论回答等互动模式增强学生对安全教育理解和应用能力。

（3）完善教学评价体系

课堂教学增加提问环节和课后检测，期中考核采用团队作业形式，期末考核以开卷论述题为主，通过多维度评价方式持续改进教学效果，帮助学生深化安全意识。

（4）建设化工安全教育培训基地

为弥补实践教学不足，学校通过校企合作共建化工安全教育培训基地，将产教融合理念融入安全教育体系[6]。通过加入真实工况的作业环境，培训基地以真实化工生产工艺为原型，构建涵盖工艺操作、设备管理、应急处理等综合能力培养的一体化平台，以及通过模拟高处坠落、火灾处理等场景，帮助学生掌握应急处置技能和个人防护能力。

图２ 实训室安全教育课程的内容和授课时长比例

    Fig. 2 Proportion of content and teaching time of safety education courses in the training room

（5）推进职责和管理方案的改革

图3为化工实验室安全管理过程的职责方案，包括进入实训室规章和实训前安全教育课程，由二级学院制定，实训室主任修订，教师和同学共同遵守。管理由学校教务处，学生处，保卫处共同承担，督促实训安全规章和课程的实施。

实训室规章包括：1. 安全培训与考核。所有进入化工实验室的师生，特别是实验操作人员，必须参加由学校或相关部门组织的化工实验室安全培训。培训内容应包括实验室的基本安全规定、危险化学品管理、火灾爆炸预防、急救处理、实验室设备的安全操作等方面的知识。培训结束后，所有人员需通过考核，考核合格方可获得进入实验室的资格。2. 安全责任与权限管理。进入实验室人员需明确各自的安全责任。在实验过程中，负责人对实验室的安全负责，确保实验操作符合安全规定，并随时监督实验人员的操作行为。此外，实验室管理员和安全员需定期检查实验室设备、设施以及危险品存放情况，发现安全隐患及时整改。3. 危险源评估与风险控制。实验室的准入制度还应包括危险源评估与风险控制措施。在实验开始前，实验负责人需对实验中可能涉及的化学品、设备等进行详细的风险评估，制定相应的安全操作规程和应急预案。任何危险源未得到评估和控制的实验，不得进行。4. 应急响应与演练。在实验室准入条件中，应明确规定定期组织应急演练，如火灾、化学品泄漏等应急处置演练，以提升实验人员的应急响应能力。演练结束后，需进行总结评估，改进应急处置方案，确保人员在突发事件中的安全。通过建立严格的安全准入制度，可以有效减少实验室内的安全隐患，提升人员安全素养，确保化工实验室安全运行，为教育和科研活动提供保障。

化工实验室实训前安全教育课程包括前边提到的7大类，旨在确保学生具备必要的安全意识和操作技能，防止实验事故的发生。通过理论学习与实际演练相结合，使学生在实践操作前，充分了解并掌握实验室安全知识，确保实验过程中的安全性与规范性。

实验室整个安全管理工作由学校教务处、学生处和保卫处共同承担。教务处负责将实验室安全教育纳入课程体系，确保安全培训和考核的实施；学生处负责学生的安全意识培养和安全行为督导；保卫处则负责实验室的安全设施检查、应急响应和事故预防。三部门协作，督促实验室安全规章的落实和安全课程的执行，确保每位师生在实验室操作前都能充分了解和遵守相关安全规定，保障实验室的安全运行。

图3 化工实验室安全管理职责方案

Fig. 3 Responsibility scheme of chemical laboratory safety management

4.结语

当前化工实验室安全教育的现状与挑战严峻，提出了在新工科背景下加强化工实验室安全管理的具体改革措施。首先，针对实验室安全意识薄弱、教育模式单一等问题，建议通过创新安全教育课程设计，结合理论与实践，采用智慧云课堂和虚拟仿真等现代化教学工具，提高教学互动性和学生参与感。其次，强调了建设化工安全技能培训基地的重要性，通过校企合作，提供真实工况下的实训机会，提升学生的实际操作能力和应急处理能力。此外，还指出了化工实验室安全管理应由学校教务处、学生处和保卫处共同承担，协同推动安全规章和课程的实施，确保安全教育的全覆盖。通过这些改革措施，可以有效提高学生的安全素养，减少实验室安全事故的发生，推动化工教育与产业的深度融合，确保化工实验室安全运行，培养更多高素质的化工安全人才。

参考文献

[1]周晓玉,陈霞.化学化工实验室安全教育的反思[J].云南化工,2020,47(03):187-189.

[2]余涛,任佳,梁勇,等.新时代背景下化学实验室安全课程建设[J].实验室研究与探索,2023,42(11):272-276.DOI:10.19927/j.cnki.syyt.2023.11.054.

[3]邵明辉,张嘉鹭,侯秀杰.新工科背景下高校机械类实验室安全管理机制探究[J].实验室研究与探索,2021,40(01):300-304.DOI:10.19927/j.cnki.syyt.2021.01.063.

[4]万婧,容振乾,赵远飞,等.2010—2019年我国化工行业较大以上生产安全事故统计分析及启示[J].工业安全与环保,2021,47(05):59-63.

[5]张莹,刘红晶,赵薇,等.新工科建设背景下化工原理实验的教学改革与实践[J].广州化工,2023,51(15):165-167+170.

[6]王良广,杨玉萍,杜艺,等.化工仿真实验教学改革与实践[J].广州化工,2017,45(05):143-144.

基金项目：四川化工职业技术学院教育改革项目（SCHYB-2025-08）, 民用飞机火灾科学与安全工程四川省重点实验室开放基金（MZ2024KF06）。

作者简介:刘杭鑫，（1998-），男，硕士，助教，研究方向为化工安全技术。通讯作者：孙强，（1990-），男，博士，副教授，研究方向为电化学