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所谓渗透,就是在进行相关课程教学时,对教学中涉及有关食品安全知识的内容进行及时的、适当的知识加深、更新以及思维拓展.通过画龙点睛的教学方式进行教学改革,既可以使学生在潜移默化中受到食品安全教育,又不对紧张的教学时间安排造成新的冲击.在有机化学教学中渗透食品安全知识,强化学生的食品安全意识,我们开展了以下工作.
1.1有机物对食品的污染
食品的化学污染有可能成为21世纪最严重的食品污染问题,如农药、添加剂、包装材料等都是食品安全的重大隐患.教学过程可以根据相关内容,有针对性地渗透有机物对食品造成的污染,并告诉学生化学污染对食品安全的危害.比如,在讲烯烃的化学性质———聚合反应时,可以插入包装材料聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等内容及其对食品安全的影响.作为包装材料,聚乙烯、聚丙烯比较安全,而聚氯乙烯单体———氯乙烯不仅具有麻醉作用,还具有致癌、致畸作用,以此说明如果食品包装材料选用不当,会造成食品污染,对人体健康产生危害.再比如,有些不法商人为了提高食品的色泽,吸引消费者,在食品中添加苏丹红.可以此例引出偶氮化合物的学习,并介绍一些天然食用色素如辣椒红素等.在有机化学中,类似的例子很多,通过这些贴近生活的教学内容,使学生明白有机化学与食品安全息息相关,起到活跃课堂气氛、提高学习兴趣、增强学生食品安全意识的效果
.1.2食品污染的危害性
食品安全事件每天都在发生,它所形成的困惑已经将人类包围.然而,人们却忽视它的存在,并且将这种威胁置之度外,这与人们的错误观念和出于经济利益的考虑以及对食品污染危害的认识有关.因此,一定要让学生认识到食品污染对人类造成的危害,只有这样才能增强学生对食品安全的防范,从而增加他们的忧患意识,消除食品污染带来的隐患.曾经震惊世界的日本公害事件“水俣病”,原因就是汞在水体中通过食物链逐渐富集,最后危及到人们的健康.把这个事件与乙炔水合反应结合起来,一方面加深学生对乙炔水合反应的学习,另一方面使学生充分认识到食品污染对人类造成的严重危害.例如,2006年9月,上海300多人因食用猪肉、猪内脏,出现肌肉震颤、头晕、呕吐、心悸等中毒症状,后被上海市食品药品监管部门确认为瘦肉精中毒.如果在胺类化合物的学习中插入瘦肉精事件这一生活实例,讲述食品污染给人类生存带来的危害,更容易增强学生的食品忧患意识和食品安全防范意识.
1.3食品营养卫生知识
在我国,食品安全事件频频爆发,同国民对食品营养卫生知识的重视程度以及国家对国民的食品卫生教育程度不够有很大关系.因此,在有机化学教学过程中,应结合相关内容对学生进行食品营养卫生知识的渗透.比如,苯并芘是一种由5个苯环构成的多环芳烃,是含碳染料及有机物热解的产物,具有强致癌性,在烧烤、燻制食品如烤鸭烤羊肉串中含量较多.对于苯并芘的危害可结合芳香烃的学习,提醒学生在日常生活中应注意饮食卫生习惯,以减少致癌物对身体的侵害.在蛋白质一章的学习中,以阜阳空壳奶粉事件为例,让学生明确认识到食品营养与食品安全密不可分,如果食品的营养成分被破坏或营养成分缺乏,即使不受到任何污染,它同样会危及人们的健康,甚至生命安全.通过这些知识的渗透,可以使学生杜绝陋习,改变不良的食用方式,建立合理的饮食结构,以防止学生在食用时或食用前的处理不当造成食品污染.
2进行专题知识讲座
有机化学教学过程中渗透的食品安全知识,是有机化学与食品安全融合、对学生进行食品安全知识教育的有效途径,但这只是一些零星的、分散的知识,学生对食品安全知识的认识缺乏一种整体感.为了使学生在学习有机化学的过程中对食品安全的认识由零星、分散走向整体、统一,在课程接近尾声的时候,应对同类食品污染物进行归纳总结,以专题讲座的方式和学生一起讨论有机化学中的食品安全问题,使学生对该方面的知识有一个全面的了解,以此来进一步增强学生的食品安全意识,提升食品安全防范能力.
食品的有机污染物很多,通过调研我们得知,有毒重金属是影响食品安全的重要因素之一,且对食品的污染日益严重.由于重金属常以慢性中毒的隐蔽方式危害人类,因此常被消费者忽视.而在有机教学中,重金属往往以各种形式出现在有机反应中,为了引起学生对重金属这一重要食品污染因子的重视,我们以曾昭琼主编的《有机化学》为教材,将涉及到的有毒重金属的有机反应进行总结.以此为平台,对学生进行食品安全专题讲座.相关讲座的主要内容包括:重金属汞的危害及相关有机反应;重金属铅的危害及相关有机反应;重金属镉的危害及相关有机反应;锰元素的危害及其相关有机反应;铬元素的危害及其相关有机反应;砷元素的危害及其相关有机反应等.通过专题讲座,学生关于重金属对食品安全的危害有了一整体的认识.由于我们在讲座中结合了大量的案例,学生反应强烈,在进行激烈讨论时认为有机化学就是一把双刃剑,在给人类造福的同时,也给我们的生活———如环境、食品安全等带来了一定的负面影响.作为化学专业的学生有责任、有义务发展绿色化学,消除有机反应中的有害因子,改善我们的环境以及食品安全现状.
3课外讨论及小论文撰写
通过在有机化学教学中进行食品安全知识的渗透以及专题讲座的途径,虽然能在一定程度上提高学生的食品安全意识,但由于教学内容和教学课时的限制,学生对食品安全的重要性以及危害性的认识还远远不够.同时,学生在上述途径中对食品安全知识的认知处于“被动”的地位,如何让学生主动来认知食品安全知识,从更深层次认识到食品安全产生的危害性和食品安全的重要性,我们认为,课外讨论及小论文撰写作为课堂教学的补充,能够弥补前两种途径的不足,有助于进一步完善食品安全教育与有机化学教学的融合.
课外讨论和小论文的具体实施过程是:根据不同的教学阶段,教师有选择地布置课外讨论作业,可以是具体的题目,也可以是一个范围,让学生根据相关的内容进行课外讨论或撰写小论文.如2011年台湾版的三聚氰胺事件———塑化剂风波,我们将其融入酯类化合物的学习过程,因为塑化剂的化学本质是邻苯二甲酸酯类化合物,其中最常用的是邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯,为了使学生对塑化剂用途、危害有更多了解,我们让学生撰写与塑化剂相关内容的小论文,学生完成得很好.他们不仅通过文献资料对塑化剂的化学本质、种类、在工业上的用途、被用作起云剂的原因、对人类的潜在危害等相关内容进行了详细的总结,而且还提出了自己的想法和问题.有的学生在论文中提出:既然塑化剂是邻苯二甲酸酯,那我们在实验课上所制备的邻苯二甲酸二丁酯是不是也有起云剂的效果?邻苯二甲酸二甲酯是否也可以?有的学生还设计出相关实验来揭秘商家加入塑化剂的目的.更有的学生从塑化剂偶然被发现,感觉到化学专业的学生担负着保障食品安全的重任,因为有机化学中涉及的波谱分析是现在质检中最常用的方法.在学习卤代烃融合塑料的相关内容时,要求学生收集资料,讨论塑料对食品安全影响.结果,同学们制作了精美的多媒体课件,进行了非常激烈的讨论,认为塑料对食品安全造成严重危害的原因之一在于塑料对环境的污染.在焚烧塑料时,易产生世纪之毒“二恶英”,只要吸入一点点,就可以造成各式各样的文明病,如心脏病、糖尿病、过敏、不孕、癌症等.在此基础上,进一步分析塑料在800℃高温情况下销毁不会产生二恶英,提出了垃圾分类的重要性.由此可以看出,学生通过课外讨论和小论文撰写,对食品安全有了更深刻的认识,激起了学生将来从事食品质量安全检测工作的热情.因此,通过课题讨论,也间接培养了“专业的食品质量与安全”人才.类似小论文撰写和课外讨论的内容还有苏丹红、三聚氰胺等对食品安全的影响和危害,都达到了满意的效果.
4开展食品安全知识宣传
众所周知,我国食品安全状况非常严峻.严峻的食品安全状况和国民对食品安全知识的认知水平低下有着很大的关系.因此,改善目前的食品安全状况重要途径之一,就是提高公众对食品安全的认知水平.但是,在我国由于长期缺失食品安全知识的教育与普及,造成了国民对食品安全知识的认知缺乏,食品安全意识比较薄弱,从而导致了我国目前的食品安全现状.提高民众对食品安全知识的认知水平的重要途径之一,是对民众宣教食品安全知识.该课题实施的最终目的,是在有机化学教学中通过多种途径对学生渗透食品安全知识,提高学生的食品安全意识,并在此基础上让学生通过一定的平台,将了解和掌握的食品安全知识进行宣传,让更多的民众来关注食品安全,从而改善我国的食品安全状况.基于此,我们组织学生在节假日开展了食品安全知识宣讲社会实践活动,收到了良好的社会成效.活动的开展,一方面使同学们积极将课堂上了解到的以及自己通过文献资料收集而来的食品安全知识进行整理总结,在宣讲过程中实现学以致用,使有机化学教学与食品安全知识有机融合;另一方面,使更多的民众了解食品安全的重要性,提高了民众对食品安全知识的认知水平,为改善我国的食品安全状况做出贡献.
5总结
1.1四元复合实践
教学体系的组成结构常熟理工学院作为一所地方院校,安全工程专业从2011年开始招生,在专业创办之初就确定以学校已有的化学、材料类专业为依托,发挥自身优势打造具有化工行业背景的安全工程特色专业,但与老牌工科高校依托传统采矿、冶金等专业发展起来的安全工程专业相比有一定的差距,尤其在实践教学环节还比较薄弱。实践教学有多个环节,包括实验、实习、实训、设计、大学生课外创新活动等内容。本文在借鉴其他高校经验的基础上,提出具有化工行业特色的四元复合实践教学体系。四元复合实践教学体系由基础性实践、专业性实践、综合性实践和创新性实践四个层次的教学内容构成。
1.2基础性实践
基础性实践包括工学基础实验、实训和专业基础实验,工学基础实践内容是指培养学生工程素养的工学通识类实践课程,例如大学物理实验、热工学实验、电工实训、金工实训等。专业基础实践内容是指立足化工行业的基本要求的化工专业基础实验课程和立足安全工程学科基本要求的基础实验课程,包括基础化学实验、化工原理实验、燃烧与爆炸基础实验、安全人机实验等。基础性实践课程的作用是加深对基础理论知识的理解和掌握,为进一步学习专业知识和专业技能奠定基础。
1.3专业性实践
专业性实践是培养基本专业技能、拓宽专业视野、带领学生初步进入专业角色的实践性课程,包括专业基本技能实验、实训、实习。例如消防安全实验、安全监测与监测技术实验、应急救援实训、化工过程见习、专业认识实习、安全管理实习、生产实习等。
1.4综合性实践
综合性实践是培养学生综合利用所学知识解决实际问题的能力的实践课程,包括课程设计、综合实训和毕业论文或毕业设计。例如防火防爆课程设计课程是通过具体工程案例的分析和设计,使学生更好地熟悉和理解防火防爆安全技术的基本理论;化工安全课程设计是综合应用所学知识,完成以化工安全设计为主的一次工程设计实践,使学生掌握化工安全设计的基本程序和方法,并在分析和解决安全问题、查阅技术资料、选用评价方案、用简洁文字和图表表达设计结果等能力方面得到一次全面训练;安全工程仿真模拟是应用挪威船级社开发的SAFETI风险评价软件或其他安全评价软件对石油、化工等涉及危险化学品生产、储存的区域进行火灾、爆炸、泄漏等多种灾难事故的叠加风险分析与定量计算,是以虚拟仿真案例综合培养学生风险分析及风险管理能力,提高学生的岗位适应能力。毕业设计是本科教学的最后环节,也是最为重要的实践环节,由于安全工程专业是实践性很强的专业,所以毕业设计提倡真题真做,要求学生能在导师的指导下独立解决较为复杂的工程实际问题,所以选题应以实际安全设计或安全评价项目为主,需要学生对所掌握知识进行一定程度的扩展、加深并具有一定的创新。
1.5创新性实践
创新性实践主要是学生利用课余时间参与教师的科研项目,做教师的科研助手,或者学生自己组建科技兴趣小组,积极参与各级各类大学生课外学术科技作品竞赛和创业大赛,通过这些创新实践活动培养学生的科技创新能力,拓宽视野,了解专业的发展前沿问题,增强学习兴趣。
2四元复合实践教学体系的实施保障措施
2.1师资队伍建设
师资队伍建设要引进和培养两手准备,由于近几年安全工程专业的快速发展,许多高校新建了安全工程专业,都迫切需要引进新教师补充师资队伍,而国内安全工程博士学位点较少,所以本专业科班毕业的博士生非常稀缺,新教师引进难度都比较大,因此一方面要积极争取引进具有安全工程专业背景的科班教师,另一方面也要鼓励相近专业的教师转型到本专业任教。对转型教师可以多举措提高其工程素养,一方面鼓励青年教师参与学校“双百工程”和江苏省“教授博士柔性进企业”活动,积极到相关企业甚至安监局等职能部门挂职锻炼,另一方面教师要积极参加安全生产审核、安全风险评价等相关培训,获取“注册安全工程师”“注册安全评价师”等资质并努力为企业服务来丰富工程经验。
2.2实验室建设
根据实践教学课程的需要,对专业实验室进行了科学规划,在学校的重点扶持下先后建设了安全人机实验室、防火防爆实验室、消防安全实验室、安全监测与检测实验室、工业安全实验室、应急救援实训准备室和安全仿真模拟实验室等七个实验室,在满足教学的同时也具备了较好的社会服务条件。
2.3实习基地建设
首先在校内依托已有的应用化学工程训练中心、材料工程训练中心进一步建设完善了安全工程相关实训项目;同时在校外建立了常熟市安全生产监督管理局、苏州市相城区安全生产监督管理局、常熟市永安安全技术咨询公司、常熟三爱富中昊新材料化工有限公司、江苏理文化工有限公司等十多家稳定的实习基地;满足了学生各类各层次的见习实习需要。
2.4实践课程建设
由于安全工程专业在国内还处于发展阶段,各个院校开设的安全工程专业由于行业属性不同,课程设置差异较大,所以缺少成熟的实验实训讲义,所以要鼓励专业任课教师要一边教学一边探索,及时修编整理实践课程讲义,形成一套能较好满足本校人才培养定位的特色讲义教材;另外在依托教师科研项目和社会服务项目的基础上,设计一系列能够提升学生研究、发现、解决问题能力的实验、实践项目,并制定出新的实验指导书与实践讲义。
3结语
安全意识是人们头脑中建立起来的安全观念,即人们在实践活动中维持的对各种各样有可能对自己或他人造成伤害的外在环境条件的一种戒备和警觉的心理状态。但从实际情况来看,大多数学生使用化学试剂和实验仪器的安全意识比较淡薄,仅有少部分学生能清楚了解所使用化学试剂的性质,并正确地采取防护措施。许多学生在进入实验室时,抱着强烈的求知欲望,却忽视安全警告,或擅自触动实验室未知仪器,或不按照规范进行操作;还有的学生做实验时不穿实验服、不戴防护镜、实验过程中长时间离开反应装置,这些看似寻常的陋习,都是引发安全事故的导火索。[2-4]因此,安全教育的过程中必须使学生清楚地认识到自己的点滴疏忽大意都可能会对自己和他人的人身安全造成什么样的危害,以此来提高学生的思想认识,增强学生的警觉性。[5]在实际的教学过程中,我们采取以下办法增强学生的安全意识:1.制订实验室安全管理方法,并组织学生认真学习实验安全知识,约束学生在实验室里的行为。如学生进入实验室前必须穿好实验服,不得在实验室里吃东西、听音乐或从事其他与实验无关的事情,实验结束后必须认真整理好实验用品,按照操作规范关闭相应的实验仪器等。强制性的管理,能够使学生清楚地认识到实验室里的安全规定,并切实遵守。2.指导学生评估实验的潜在风险和所处环境的安全状态,并正确地采取防护措施。进入实验室首先应该知道实验室的环境状况、安全出口、消防设施和实验室负责人的联系方式,其次应该了解所在实验室中,特殊仪器的性能、工作状态和应急处理办法,以及其他需要注意的安全事项。学生在实验开始之前必须查阅所用化学药品的性质和所用实验仪器的操作方法,来提高应对突发事件的能力。学生对实验安全的认识有限,评估环境的安全性时会考虑不周全,所以教师应当适时地给予辅导和点评。3.课堂上向学生介绍全国典型安全事故的情况和处理结果,展示一些重大安全事故的记实图片,结合实验室常见的人身伤害事件,讲解实验室安全的重要性,使学生充分认识到不安全因素时时在、处处有,全方位地增强学生的安全防范意识。只有学生强化了安全意识,才能消除安全隐患,防止各类安全事故的发生。
二、实验室安全教育的内容
安全知识的讲解是本课程的重点和难点。一方面安全教育所涉猎的领域大而广,没有专业的基础知识和长期的工作积累,难以把相关知识组合成一门系统的课程。另一方面考虑到授课对象的学习能力,讲解内容还要使学生易于理解和接受。我们在课程中讲授的安全知识包括通识类、危险化学品、基本实验操作规范、消防知识等。通识类安全知识主要介绍实验室日常使用的水、电、煤气等的使用要求与注意事项,化学废弃物的种类和相关的处理规定,以及养成良好实验习惯的重要性。讲课中会援引一些案例,如我校某实验室冬季没有关闭窗户,致使暖气水管被冻坏,一些较贵重的设备被供暖水浸泡,造成了较大的经济损失;某课题组人员在进行有机合成实验时,未对冷凝水管加固处理,中午外出吃饭时未留人照看实验室,从而导致水压升高,水管连接处松动,冷凝水流入电气设备中,造成较大损失;还有如果煤气灯关闭不严,一旦发生煤气泄漏,后果会更加严重。这些看似细小的问题,都会带来很大的危险性,学生在进入实验室之前必须引起注意。实验操作规范是一门学问,不仅体现了实验者的综合素质,同时也是实验室安全的重要保证。大学实验室中使用的仪器和药品较多,操作步骤也比较复杂,而实验指导教师常常会忽略对基本实验操作规范的要求。例如高中化学实验中会强调温度计的使用方法,不能用温度计搅拌溶液,温度计的液泡不能碰到杯底和杯壁,温度计使用完毕后应该立即放回温度计套筒中;然而到了大学阶段,有的学生使用温度计时却很不熟练,水银温度计经常会被打碎,实验室的水槽底部因此经常有水银沉积。再如在玻璃管加工实验中,经常发生学生被割伤或烫伤的意外事故。这些事故归根结底就是由于实验人员操作不规范、仪器整理不及时导致的。介绍一些基础化学实验操作规范,目的是让学生明白使用实验仪器的基本原理与操作方法,并将学到的相关安全防护知识应用于其他复杂仪器的使用之中。[6,7]危险化学品部分是我们讲解的重点,这方面的知识很系统也容易理解。学生应该知晓危险化学品的种类和标志符号,并读懂试剂瓶上的标签来判断试剂的性质,或者使用危险化学品安全技术说明书(MSDS)查询材料的危险性。高校中使用的化学药品种类多、性质各异,部分试剂具有易燃、易爆、腐蚀性强等特点。随着高校科研项目的增加,有些课题组购买大量的有机溶剂,并贮存在实验室中,这就存在着较大的安全隐患。[8]危险化学品的购买、存放、使用都有专门的规定,师生都必须严格遵守。学生还应该知道危险化学品的危险特征,懂得安全事故的预防方法,并采取正确的防范措施。消防知识包括“四懂”和“四会”。“四懂”即懂得火灾的危险性,懂得火灾的预防措施,懂得火灾的扑救方法,懂得火灾的逃生方法;“四会”分别是会报警,会使用灭火器材,会灭初级火,会逃生。这其中侧重于灭火器的使用。火灾是极端的危险情况。尽管这种情况极少发生,可一旦发生了就会造成十分严重的后果。实验室人员应当学习相应的防护知识,遇到火灾时保持镇定,根据火灾的性质,采用正确的方式进行灭火。这样不仅会减少火灾发生时的财产损失,也会降低实验室人员所受到的人身伤害。如实验仪器局部着火,应该用湿布、灭火毯等材料将其盖灭,如果直接使用干粉灭火器,虽然可以迅速灭火,但也有可能使得仪器报废,造成不必要的损失。当火势较大无法自行扑救时,师生应当及时关闭电源,迅速离开并报警求助。
三、实验室安全教育的实施效果
开设化学实验安全课程增强了本科生的安全意识,提高了学生对安全事故的防范能力。以往本科生们进入科研实验室前,所受到的安全教育仅仅是师兄师姐的口传心授,没有系统性和规范性。许多本科生来到实验室的第一项工作常常是清理玻璃仪器,这样就会接触到一些有毒的化学试剂。以前,学生对这项工作的安全性普遍不太重视,而现在则会主动地采取防护措施,戴上橡胶手套再进行相应的操作。经过安全课程的学习,本科生对实验室安全有了正确的认识,能自觉遵守实验室的安全规范,并常常指出所在实验室存在的安全隐患和提出改进方法,推动所在实验室的安全化进程,从而也提升了学院整体的安全水平。目前,我国实验室的安全工作仍然存在很多问题,理论课的学习只是安全教育的一个重要环节,并不能解决实验室里所有的安全问题。实验室的安全教育应该是一项常态化的工作,需要学校全程化、全方位、多层次来进行,时时刻刻提醒学生注意人身安全。所以,我们还通过开设安全教育宣传栏、建立安全教育网页、聘请专家举办安全教育讲座等形式,使学生不断地学习安全知识,增强安全意识。
四、结束语