前言

随着科技的不断进步，高校实验室的数量和复杂性逐年增加，实验室安全教育的重要性愈发凸显。近年来，高校实验室事故频发，从南京航空航天大学材料化学实验室的爆炸到北京交通大学实验室的爆燃，这些事故不仅严重威胁到师生的人身安全，也对国有资产造成了巨大损失。

针对传统安全教育方式覆盖不全、实践性不足的问题，麦穗科技助力高校，共同打造了实验室安全教育虚拟仿真实训平台。该平台旨在通过科技手段提升安全教育的效果，强化学生的安全意识和应急处置能力。平台采用先进的3D沉浸式仿真技术，涵盖化学、生物、环境、电力、建筑、能源等六大领域，将实验过程中潜在的安全隐患与虚拟仿真实验相结合，打造“虚实结合”的情景化、案例化教学模式。突破了时间和空间对安全教学的限制，更好地满足不同层次学生安全学习和实践训练。

高校实验室安全教育的现状与挑战

形式单一，枯燥乏味

传统的实验室安全培训多以理论讲解为主，缺乏互动性和趣味性，学生参与度低，学习效果不佳。

知识体系复杂

不仅包含消防安全、用电安全、压力容器安全、辐射安全、实验事故的防范与处理、危险废弃物的处理等知识，而且还包含国家不断更新的标准及行业规范。

实践机会有限

实验室安全操作规范需要在实践中不断强化，但受限于场地、设备、成本等因素，且教师难以一对一指导，学生实操机会有限。 

风险高

实验室环境复杂，安全隐患难以预知，传统培训方式难以模拟各种突发情况，学生缺乏应对经验。

建设目标

以调动学生积极性和主动性为抓手，以提高学生理论验证与动手实践能力为目的，突破时间、设备、场地等因素对学生实验教学的限制弥补和解决实际场景不可及、不可逆、高风险高消耗的问题；“虚实结合，以虚补实”，将抽象知识化为具体的场景和操作，提高学生的兴趣和参与度；通过智能化的评价系统，帮助教师更好的指导学生学习，帮助管理者更好的评估教学成效。

（1）完善实验室安全教学体系，与实验室理论说教、安全准入教育形成有机互补；

（2）虚实结合，以虚拟仿真技术拓展已有实验设备应用，为安全教育赋能；

（3）促进理论知识与实验融会贯通，加深学生对实验室安全重要性的理解；

（4）降低实验过程存在的毒、爆、火、水等风险，确保实验教学的安全性；

（5）三维仿真模拟与实物教学相结合，提高学生的的参与感和学习兴趣；

（6）建立基于智能化的科学合理的评价系统，帮助教师掌握学生学习状况，帮助学校评估课程教学效果。

建设特色

高度仿真

用先进的仿真技术，高度还原实验室环境和实验设备，提供沉浸式体验。

内容丰富

涵盖化学、生物、环境、电力、建筑、能源与动力等多个学科的实验安全培训内容，满足不同专业需求。

操作便捷

界面友好，操作简单，学生可快速上手。

数据可视

提供详细的操作数据记录和分析报告，帮助教师评估培训效果。

六大分类，覆盖安全知识

平台按照化学、生物、环境、电力、建筑、能源与动力等 6 大类，对实验内容进行了细致划分。每一类实验都将实验过程中的安全隐患与虚拟仿真实验紧密整合。以化学实验为例，学生们在虚拟环境中可以清晰地看到各种化学试剂的反应过程，同时了解到在操作过程中可能出现的诸如试剂泄漏、爆炸等安全隐患，并学习如何正确应对和防范。这种分类式的教学，使得学生们能够更加系统、深入地掌握不同领域的实验室安全知识。

“虚实结合”，打破时空限制

传统的实验室安全教学往往受到时间和空间的制约。虚拟仿真平台成功突破了这些限制，实现了 “虚实结合” 的情景化和案例化教学模式。只要学生有学习需求，无论何时何地，只需通过网络连接平台，就能随时随地进入虚拟实验室进行学习和实践训练。不仅极大地方便了学生，也为不同层次的学生提供了个性化的学习机会。基础薄弱的学生可以反复进行基础实验的学习和练习，而学有余力的学生则可以挑战更高难度的实验场景，探索更多安全知识和技能。

助力安全学习，提升实践能力

该平台的上线，为学生们提供了一个绝佳的安全学习和实践训练的平台。通过在虚拟环境中的反复练习，学生们能够在进入真实实验室之前，就对实验过程中的安全操作有了深刻的理解和熟练的掌握。这不仅能够有效减少真实实验中的安全事故发生率，还能够提升学生们的实践能力和创新精神。

虚拟仿真技术为学生提供了安全、经济、******的学习平台，也为实验室安全管理提供了新方案。实验室安全教育虚拟仿真平台的上线，是学校在该领域的一次创新探索。随着技术进步和教育需求增长，该平台将在实验室安全教育中发挥更大作用，成为守护科研安全的重要工具。