前言
隨著科技的不斷進步，高校實驗室的數量和復雜性逐年增加，實驗室安全教育的重要性愈發(fā)凸顯。近年來，高校實驗室事故頻發(fā)，從南京航空航天大學材料化學實驗室的爆炸到北京交通大學實驗室的爆燃，這些事故不僅嚴重威脅到師生的人身安全，也對國有資產造成了巨大損失。
針對傳統(tǒng)安全教育方式覆蓋不全、實踐性不足的問題，麥穗科技助力高校，共同打造了實驗室安全教育虛擬仿真實訓平臺。該平臺旨在通過科技手段提升安全教育的效果，強化學生的安全意識和應急處置能力。平臺采用先進的3D沉浸式仿真技術，涵蓋化學、生物、環(huán)境、電力、建筑、能源等六大領域，將實驗過程中潛在的安全隱患與虛擬仿真實驗相結合，打造“虛實結合”的情景化、案例化教學模式。突破了時間和空間對安全教學的限制，更好地滿足不同層次學生安全學習和實踐訓練。
高校實驗室安全教育的現狀與挑戰(zhàn)
形式單一，枯燥乏味
傳統(tǒng)的實驗室安全培訓多以理論講解為主，缺乏互動性和趣味性，學生參與度低，學習效果不佳。
知識體系復雜
不僅包含消防安全、用電安全、壓力容器安全、輻射安全、實驗事故的防范與處理、危險廢棄物的處理等知識，而且還包含國家不斷更新的標準及行業(yè)規(guī)范。
實踐機會有限
實驗室安全操作規(guī)范需要在實踐中不斷強化，但受限于場地、設備、成本等因素，且教師難以一對一指導，學生實操機會有限。
風險高
實驗室環(huán)境復雜，安全隱患難以預知，傳統(tǒng)培訓方式難以模擬各種突發(fā)情況，學生缺乏應對經驗。
建設目標
以調動學生積極性和主動性為抓手，以提高學生理論驗證與動手實踐能力為目的，突破時間、設備、場地等因素對學生實驗教學的限制彌補和解決實際場景不可及、不可逆、高風險高消耗的問題；“虛實結合，以虛補實”，將抽象知識化為具體的場景和操作，提高學生的興趣和參與度；通過智能化的評價系統(tǒng)，幫助教師更好的指導學生學習，幫助管理者更好的評估教學成效。
（1）完善實驗室安全教學體系，與實驗室理論說教、安全準入教育形成有機互補；
（2）虛實結合，以虛擬仿真技術拓展已有實驗設備應用，為安全教育賦能；
（3）促進理論知識與實驗融會貫通，加深學生對實驗室安全重要性的理解；
（4）降低實驗過程存在的毒、爆、火、水等風險，確保實驗教學的安全性；
（5）三維仿真模擬與實物教學相結合，提高學生的的參與感和學習興趣；
（6）建立基于智能化的科學合理的評價系統(tǒng)，幫助教師掌握學生學習狀況，幫助學校評估課程教學效果。
建設特色
高度仿真
用先進的仿真技術，高度還原實驗室環(huán)境和實驗設備，提供沉浸式體驗。
內容豐富
涵蓋化學、生物、環(huán)境、電力、建筑、能源與動力等多個學科的實驗安全培訓內容，滿足不同專業(yè)需求。
操作便捷
界面友好，操作簡單，學生可快速上手。
數據可視
提供詳細的操作數據記錄和分析報告，幫助教師評估培訓效果。
六大分類，覆蓋安全知識
平臺按照化學、生物、環(huán)境、電力、建筑、能源與動力等 6 大類，對實驗內容進行了細致劃分。每一類實驗都將實驗過程中的安全隱患與虛擬仿真實驗緊密整合。以化學實驗為例，學生們在虛擬環(huán)境中可以清晰地看到各種化學試劑的反應過程，同時了解到在操作過程中可能出現的諸如試劑泄漏、爆炸等安全隱患，并學習如何正確應對和防范。這種分類式的教學，使得學生們能夠更加系統(tǒng)、深入地掌握不同領域的實驗室安全知識。
“虛實結合”，打破時空限制
傳統(tǒng)的實驗室安全教學往往受到時間和空間的制約。虛擬仿真平臺成功突破了這些限制，實現了 “虛實結合” 的情景化和案例化教學模式。只要學生有學習需求，無論何時何地，只需通過網絡連接平臺，就能隨時隨地進入虛擬實驗室進行學習和實踐訓練。不僅極大地方便了學生，也為不同層次的學生提供了個性化的學習機會?；A薄弱的學生可以反復進行基礎實驗的學習和練習，而學有余力的學生則可以挑戰(zhàn)更高難度的實驗場景，探索更多安全知識和技能。
助力安全學習，提升實踐能力
該平臺的上線，為學生們提供了一個絕佳的安全學習和實踐訓練的平臺。通過在虛擬環(huán)境中的反復練習，學生們能夠在進入真實實驗室之前，就對實驗過程中的安全操作有了深刻的理解和熟練的掌握。這不僅能夠有效減少真實實驗中的安全事故發(fā)生率，還能夠提升學生們的實踐能力和創(chuàng)新精神。
虛擬仿真技術為學生提供了安全、經濟、******的學習平臺，也為實驗室安全管理提供了新方案。實驗室安全教育虛擬仿真平臺的上線，是學校在該領域的一次創(chuàng)新探索。隨著技術進步和教育需求增長，該平臺將在實驗室安全教育中發(fā)揮更大作用，成為守護科研安全的重要工具。
