儀器分析實驗教學模式的探索與實驗室消防安全管理實踐研究

摘要：在高職教育事業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下，如何發(fā)揮高校實驗室服務功能，合理創(chuàng)新儀器分析實驗教學模式，加大實驗室消防安全管理力度，成為高校穩(wěn)定開展實驗教學的重要工作。本文立足實驗教學與管理視角，圍繞項目化教學、案例教學、同伴教學與信息化教學，探討儀器分析實驗教學模式，并從開展消防安全教育、健全消防管理機制、抓好基礎消防工作、創(chuàng)新消防管理技術(shù)四個維度，探索實驗室消防安全管理實踐策略，為高校實驗室穩(wěn)定運行提供保障。關(guān)鍵詞：儀器分析實驗；教學模式；實驗室；消防安全管理引言教育方法創(chuàng)新與消防安全保障是高校開展儀器分析實驗的兩大要素。在實驗教學方法方面，傳統(tǒng)的儀器分析實驗教學模式過于單調(diào)，教師通常按照固定教學流程，組織學生根據(jù)演示過程，直接模仿和重現(xiàn)實驗結(jié)果，不僅難以調(diào)動學生動腦思考的積極性，還無法充分體現(xiàn)一體化教學原則，這就需要教師堅持以學生為主體的原則，構(gòu)建理論與實踐相融合的實驗教學模式。在實驗室消防安全管理方面，實驗室擁有大量危險化學用品和實驗材料，消防安全管理水平直接影響著師生生命財產(chǎn)安全，關(guān)系到高校能否順利開展科學研究與人才培養(yǎng)工作。實驗教師和管理人員需正確認識消防安全管理的地位和價值，并采取科學的管理辦法和手段，不斷提升其消防安全管理水平。一、儀器分析實驗教學模式（一）項目化教學模式項目化教學指的是師生運用來自社會和企業(yè)的項目，開展實驗教學活動，項目可來自企業(yè)某項服務、某個產(chǎn)品、某項成分檢測。在儀器分析實驗教學中，教師可選取企業(yè)真實工作項目，布置項目任務，明確項目化教學實施流程，讓學生自由調(diào)查實驗信息、策劃實驗方案、實施實驗，并開展項目任務評價活動，突出學生在實驗過程中的主體性地位，使其能夠親身經(jīng)歷解決項目問題過程。在具體項目化實驗教學中，教師應結(jié)合儀器分析實驗教學內(nèi)容，將真實企業(yè)項目轉(zhuǎn)化為實驗項目資源，包含項目情境、項目活動、項目內(nèi)容、項目結(jié)果要素，并充分扮演好解惑者和引導者角色，組織學生探索多樣化的問題解決方案，營造創(chuàng)造性實驗學習氛圍。在必要情況下，如學生遇到不了解的知識，教師應及時干預并分析問題，引導大家運用學習工具，提前準備相關(guān)知識。以測定銀杏制劑中黃酮的含量為例，教師可發(fā)揮引導者與組織者作用，圍繞“需要準備什么”“需要了解哪些知識”“要做什么”三個問題，讓學生以互動和探究的方式，主動準備實驗材料，積極探究和完成實驗項目，建構(gòu)和驗證實驗結(jié)論[1]。（二）案例教學模式案例教學模式要求教師突破傳統(tǒng)的填鴨式教學法，運用抽象概念和原理相關(guān)的案例，開展互動探究和案例討論活動，調(diào)動學生學習積極性。在儀器分析實驗教學中，教師可從學生身邊生活入手，挖掘?qū)嶒炏嚓P(guān)案例資源，組織學生參與案例討論活動。首先，合理準備案例資源。為選取典型的案例資源，教師應結(jié)合日常生產(chǎn)和生活場景，主動走近社會和企業(yè)，采集案例資源。如某超市經(jīng)營者批發(fā)了1噸腌蘿卜條，但消費者食用后出現(xiàn)指尖、舌尖、口唇青紫等現(xiàn)象，初步判斷腌制品出現(xiàn)亞硝酸鹽超標問題。教師可將案例推送給學生，組織學生結(jié)合所學知識，查閱相關(guān)資料，探究如何鑒定產(chǎn)品亞硝酸鹽含量、如何驗證中毒物質(zhì)，為后續(xù)實驗打下基礎。其次，組織圓桌案例探究活動。在學生查閱資料的基礎上，教師可開展圓桌討論活動，讓學生以分組方式參與討論活動，探究樣品中亞硝酸鹽的性質(zhì)，并開展定量實驗活動。最后，開展案例討論和總結(jié)活動。在探究和實驗后，教師應開展小組展示和總結(jié)活動，針對性引導學生概括實驗結(jié)論，分析樣品是否真正存在亞硝酸鹽超標情況，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力[2]。（三）同伴教學模式同伴教學法指的是教師專門設計測試題，發(fā)現(xiàn)學生理解錯誤和認知誤區(qū)，并利用計算機，引導學生參與師生互動、合作學習活動，激發(fā)學生求知欲與探索欲。在儀器分析實驗教學中，教師可根據(jù)不同階段的需求，設計概念性和原理性問題，如磷光和熒光的來源是什么，讓學生根據(jù)問題，發(fā)表見解和看法，并開展分組討論活動，找出大家的分歧點，幫助學生理清思路。在最后的課堂上，教師可全面開展分享展示活動，讓學生發(fā)表典型觀點，鼓勵其他同學延伸和補充相關(guān)理論，既能夠增強學生的問題探究意識，加深其對知識的印象，又能鍛煉學生協(xié)同學習能力，提高學生參與度。（四）信息化教學模式在信息化時代，教師可發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)平臺的優(yōu)勢，創(chuàng)新《儀器分析及實驗》教學內(nèi)容，開展翻轉(zhuǎn)課堂教學與混合式教學活動，拓展實驗教學空間，讓學生在實驗室外也能了解實驗結(jié)構(gòu)和儀器、實驗注意事項，加深其對實驗要領的認識?！秲x器分析及實驗》教學涉及諸多大型儀器設備，學生很難充分掌握操作要領。教師可針對各種儀器型號、操作流程和注意事項，開發(fā)精品微課資源，并上傳到網(wǎng)絡學習平臺，便于學生預習實驗內(nèi)容，鞏固實驗操作要點。在微課制作過程中，教師應針對課程內(nèi)容、實驗步驟和實驗方法等進行詳細講解，并針對操作要點提出相應問題，學生可在課前通過網(wǎng)絡學習平臺或教師發(fā)來的實驗視頻完成預習，課上通過觀看微課視頻、參與討論、互動交流等方式展開學習。學生在學習過程中遇到問題可以及時與教師溝通，教師可針對學生疑問進行答疑解惑。在混合式教學模式下，學生通過在線課程和翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)合，可實現(xiàn)學習方式的轉(zhuǎn)變，在信息化技術(shù)支持下，學生可以更加主動參與到學習過程中來，教師通過翻轉(zhuǎn)課堂的方式引導學生完成預習、實驗準備等環(huán)節(jié)，讓學生掌握更多的實驗技能。在《儀器分析及實驗》教學中應用信息化技術(shù)，教師可以搭建網(wǎng)絡化學習平臺或者開展翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。借助互聯(lián)網(wǎng)平臺進行翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的設計與開發(fā)，不僅有利于促進傳統(tǒng)課堂向翻轉(zhuǎn)課堂教學模式轉(zhuǎn)變，也有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和問題解決能力等綜合素質(zhì)[3]。二、實驗室消防安全管理實踐策略（一）開展消防安全教育，牢固樹立安全意識高校應堅持“預防為主”的思想，加大消防安全宣傳力度，提高廣大師生對實驗室消防安全的重視程度，營造實驗室消防安全教育氛圍，增強師生員工消防安全意識。首先，學校應創(chuàng)新消防安全教育形式，將線上、線下傳播渠道結(jié)合，利用新媒體與傳統(tǒng)媒體力量，開展消防安全理論宣傳與特色實踐活動，全方位、多層次、多渠道開展消防安全宣傳活動，促使廣大師生將消防安全知識入腦入心。其次，學校應設置消防安全公共課程，根據(jù)實驗室管理需求和重點管理內(nèi)容，開發(fā)消防安全課程模塊，如危險化學品常識、機械冶金容器安全常識、實驗室安全用電常識、儀器設備壓力安全注意事項等，引導學生正確認識實驗室消防安全內(nèi)容。此外，學校應定期組織實驗室消防安全演練專題活動，依托實驗室，模擬火災和各種險情，為師生還原防火防爆場景，調(diào)動他們了解消防安全知識的積極性，提高師生消防安全素養(yǎng)，促使全校師生牢固樹立消防安全意識。（二）健全消防管理機制，落實安全管理責任管理制度和機制是實驗室消防安全管理的基本保障。首先，學校應建立實驗室消防安全管理隊伍，明確部門人員職責，并要求其他職能部門做好配合工作，協(xié)同開展消防安全管理。其次，學校應制定消防安全管理制度，并細化各實驗室的消防安全責任制度，要求各實驗室管理人員、相關(guān)部門、各學院嚴格遵照責任制度，合理劃分消防安全管理職責，將每項檢查和管理責任落實到人，有序推進實驗室消防安全管理工作。此外，學校應落實國家法律法規(guī)，根據(jù)不同實驗室特點和類型，制定火災防范預警方案、防范舉措、安全注意事項，并制定實驗室事故應急處置方案、隱患排查和治理制度、消防安全巡查制度，嚴格要求管理人員和教師將這些制度融入日常管理工作，提高實驗室消防安全管理水平[4]。（三）抓好基礎消防工作，做好日常安全管理實驗室存放大量儀器、設備和危險化學品，這些都是潛在的消防安全風險。首先，管理人員應加大?；钒踩芾砹Χ取８鶕?jù)學校實驗室管理制度，規(guī)范危險化學品的入庫和擺放，確保化學品之間有一定安全間隔；對于受震動易燃易爆品，管理人員要結(jié)合物品危險等級和特點，將其分類，有序存放在有明顯標志的存儲柜中，避免混合存放還原和氧化化學品。其次，教師應將消防安全教育融入實驗教學，帶領學生分析各個儀器設備和標準化操作流程，確保大家都能熟悉危險儀器、危險實驗項目，全面做好消防安全防范舉措。此外，管理人員應對新實驗工藝、實驗方法和內(nèi)容進行嚴格研判和評估。在實驗活動中，管理人員應與教師合作，強調(diào)按步驟操作的安全價值，要求每名學生做好安全防護措施，規(guī)避潛在的消防安全風險。最后，學校應不定期安排安全巡查員，加大實驗室消防安全巡查、檢查力度，做到多巡查、勤檢查，及時了解各實驗室消防設施有效期和狀況，及時督促有問題的實驗室整改，做到防災大于救災。在檢查過程中，監(jiān)管人員應悉心分析易爆炸易短路設備的保養(yǎng)維修情況，了解相關(guān)設備和線路是否存在隱患，檢查室內(nèi)安全標識是否正確和清晰。（四）創(chuàng)新消防管理技術(shù)，提高安全管理水平首先，學校應加大消防安全設施投入力度，根據(jù)實驗室消防安全情況，引進先進應急照明、疏散指示、滅火器等設施。對于重點實驗室，學校應配置自動滅火系統(tǒng)與自動報警系統(tǒng)，全面張貼醒目的安全標識；對老舊實驗室，學校應采用擴建、改建和新建的方式，更新老化線路，擴容電力系統(tǒng)，通過消防安全論證和審核后方可使用。其次，學校應運用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開發(fā)實驗室安全管理系統(tǒng)，設計消防安全監(jiān)控模塊，全程監(jiān)控實驗室消防安全風險，并啟用監(jiān)控室實時監(jiān)控與APP隨時監(jiān)控的方案，做到及時發(fā)現(xiàn)、排查和整改消防隱患，降低實驗室消防安全風險。通過監(jiān)控模塊，對實驗室用電、用氣、用水、安全隱患進行實時監(jiān)控，一旦發(fā)生異常情況，自動報警提醒，并將報警信息傳送至有關(guān)部門；當出現(xiàn)緊急情況時，還可以遠程報警或撥打火警電話進行報警。學校還可以利用視頻監(jiān)控、紅外熱成像等技術(shù)，實時監(jiān)控實驗室的安全狀況，做到心中有數(shù)。再次，學校應加強對實驗室消防安全的宣傳教育，普及消防安全知識和技能，定期開展實驗室安全應急演練和檢查活動。如針對實驗室內(nèi)實驗儀器、設備多而雜的特點，制定統(tǒng)一的滅火救援預案；在每個實驗室安裝火災警報器、滅火器和應急照明燈；在每個實驗室安排專職或兼職人員進行消防知識培訓；定期組織師生開展消防安全演練等[5]。最后，學校還應加強對師生的消防安全意識教育，營造良好的消防安全氛圍。利用宣傳展板、視頻短片、LED屏和校園廣播等多種形式開展消防安全宣傳教育活動；在校園醒目位置設立固定宣傳欄，并在宣傳欄中張貼海報、警示標語和疏散示意圖；組織師生觀看消防題材的影視作品；組織師生參觀消防站、觀看逃生自救視頻和演習等。總之，儀器分析實驗教學模式改革與實驗室消防安全管理實踐表明：只有將實驗教學與消防安全教育相結(jié)合，才能提升學生對消防知識的認識水平和防護技能；只有將實驗室火災隱患排查與實驗室改造相結(jié)合，才能不斷完善實驗室火災