实验教学目标
本实验采用VR技术，还原真实实验中可能发生的实验安全车祸，共有7大模块，分别为个人防护安全3D仿真软件、实验室安全常识3D仿真软件、停水停水车祸3D仿真软件、水银泄露车祸3D仿真软件、化学品洒出事故3D仿真软件、实验室起火车祸3D仿真软件、试剂安全仿真软件。
本实验系统基本覆盖各种实验室安全车祸，通过步骤指引规范操作流程3d物理虚拟仿真实验室网页，让中学生在学习练习中把握实验室安全常识及各种实验室安全车祸的应对举措，规范中学生实验操作与应急处理能力，有效防止增加实验室安全车祸对中学生导致的伤害。
实验课时
（1）实验所属课程课时：54学时
（2）该实验所占课时：8学时
实验原理
院校实验室承当着人才培养和科研创新的重要职责，实验过程中使用的物理药品及试剂种类繁杂，其中不乏可燃、易爆、有毒、有强烈剌激性和腐蚀性的强碱、强碱等国家严格管控的危险物理品，一旦违法操作或操作不当极易引起实验车祸，导致人员伤害及财产损失。同时，物理实验室中存在爆燃、着火、中毒、灼伤、割伤、触电等车祸的潜在危险性，怎么防治安全车祸的发生及对车祸的应急处置是每一个物理实验工作人员必备的素养。
知识点一：个人安全防护
步入实验室前需储存个人物品，按照实验须要做好个人安全防护，穿好实验服、佩戴防护墨镜、口罩和手套等；清楚安全出口、喷淋装置及灭火器位置；物理物质溅入耳朵时，应立刻将眼角撑开，用自来水当心冲洗数分钟，并尽早就医。本模块为步入实验区域后的个人防护举措和行为准则，提高实验人员的安全防护意识，降低意外车祸。通过本模块学习了解个人防护相关知识。
知识点二：实验室安全常识
实验人员在实验前必须熟悉实验内容、操作步骤、实验试剂性质、潜在的害处以及各种仪器的性能，明晰操作规程。还需非常注意实验室规章制度，对实验室进行常态化检测，发现问题及时纠正。本模块采用“找茬”模式去发觉实验室存在的安全隐患，并讲解解决办法。
知识点三：停电停水车祸
实验室遇停电停水车祸时，首先应关掉电源总开关，总水阀；其次，关掉实验室正在运行的设备电源，将冰柜中易挥发试剂转移到通风处；最后，通知修理部门，查明停电停水缘由，力争第一时间解决问题，同时报告有关负责人。本模块模拟实验中停电停水情况，培训停电停水时的正确处理方法，可防治再度通水通电时带来安全车祸。
知识点四：水银外泄车祸
实验室一旦发生水银外泄，首先应及时清除玻璃残渣放入损伤性垃圾中以防咬伤；其次及时清除水银，避免汞污染环境空气；随即配戴手套清除水银，防止用手直接接触；最后所有室外人员离开屋子，关闭室外所有加热装置，开门窗通风，以降低人体对残余汞蒸汽的吸入。本模块主要模拟实验室水银泄露车祸的应急处置。
知识点五：物理品洒出事故
本实验模拟甲醛洒出事故场景，演习泄露污染区人员疏散、设置隔离带、切断污染区火源等活动。首先，应急处理人员须先穿戴物理防护服(完全隔离)，防止直接接触泄露物，在确保安全情况下进行堵漏。其次，用沙土或其他不易燃性吸附剂混和吸收，之后搜集运至废物处理场所处置，也可以用大量水冲洗，经稀释后座入废气系统。大量泄露时，借助围堤收容，之后搜集、转移、回收或无害处理后废弃。
知识点六：实验室起火车祸
一旦发觉火情，现场工作人员立刻采取举措，确定起火发生位置，判定起火发生缘由；明晰起火周围环境，对是否有重大危险源分布及是否会带来次生灾难进行预判；明晰救火的基本技巧，根据应急处置程序采用适当的消防器材进行扑灭。本模块模拟实验室发生火警时的状况及处理办法，锻练中学生在火警发生时保持镇静，合理处置，最大程度减少车祸带来的害处。
知识点七：试剂安全
从大量车祸案例来看，院校实验室发生车祸的主要诱因是管理和使用人员缺少相关知识，不了解试剂特点或对突发车祸端倪处理不当。本模块包含实验室常见的七十余种试剂的安全说明书、危险物理品试剂的相关使用、存放及三废处理知识，可提高中学生对所用试剂特点的了解，降低起火、爆炸及中毒车祸的发生。
实验方式
在中学举办VR实验室安全技术技能实训，将极大提升中学生安全教学水平，让中学生愈发直观、全面把握实验室安全知识技能，增强中学生的安全素养和能力。通过人机交互可高度重现实验室安全应急演习的车祸情境、暴露安全问题、演练车祸赈灾指挥。通过多维度评价、模块化训练、多角度融合安全知识，可规范中学生实验操作，增加实验室安全风险。
（1）使用目的
实验室是院校人才培养，科学研究，社会服务的重要平台，是实现科研攻关与技术突破的桥头堡，其建设发展水平是院校科技创新及服务社会能力的重要标志。安全是教育事业不断发展、学生成长成才的基本保障，实验室安全是维护中学与社会安全稳定的重要内容。
传统的实验室安全培训方式单一，培训疗效不理想。虚拟仿真系统才能高度模拟实验室环境，重现实验室安全车祸的全过程，相较于传统课堂教学的授受模式，从认知方式上丰富获取实验室安全知识的途径，对实验室安全培训具有重要意义。
（2）施行过程
施行流程图
（3）施行疗效
院校实验室安全教育一般是将各项规章准则和操作过程制成宣传板悬挂上墙，教学疗效不理想。运用虚拟仿真技术实现更多的实际模拟，让师生在模拟过程中谨记操作规范，了解把握实验过程中的各类安全隐患和知识，因而构筑实验室安全车祸的新防线。
实验步骤要求
（1）中学生交互性操作步骤，共11步。成绩类型均为操作成绩和预习成绩
1.学习步入实验室安全防护。步骤满分5
2.学习实验室逃生、防火路线位置。步骤满分10
3.学习灭火器用法。步骤满分10
4.学习物理试剂的洒出处理。步骤满分10
5.学习实验室安全规范。步骤满分10
6.学习实验室器材的储存。步骤满分10
7.学习特殊试验物品的储存。步骤满分10
8.学习实验结束安全操作。步骤满分10
9.学习离开实验室规范操作。步骤满分10
10.学习物理物品的储存及处理知识。步骤满分10
11.学习规范退出实验。步骤满分5
（2）交互性步骤详尽说明
本实验共包括七个模块内容，其中个人防护安全3D仿真软件、实验室安全常识3D仿真软件、停水停水车祸3D仿真软件、水银泄露车祸3D仿真软件、化学品洒出事故3D仿真软件、实验室起火车祸3D仿真软件，每位软件操作步骤均不多于十步。
实验推论与结果
借助虚拟仿真技术，根据实验室实际布局搭建模型，按实际实验过程完成交互，完整重现实验室安全注意事项以及突发车祸的应急处理办法。3D操作画面具有很强的环境真实感、操作灵活性和独立自主性3d物理虚拟仿真实验室网页，为中学生提供一个自主发挥的实践舞台。
通过虚拟仿真实验室安全技术技能实训才能极大节约实验室建设中人力、物力、财力的投入，增加实验教学成本。通过虚拟技术建立实验耗材、实验仪器，可使实验项目的调整、实验教学的变革、实验方案的优化不受实验设备性能的阻碍，有效解决了传统实验平台建设周期长、投入大、设备功能欠缺、性能老化、更新补充不到位等问题，保障了教学的正常举办。
网路化虚拟实验室有效打破了时间和空间的限制，比传统实验室愈发开放，中学生可以灵活安排实验时间，也可以按照专业、兴趣、爱好自主选择实验内容，依据个人需求设计个性化综合实验方案，有效拓展了实验实践渠道，丰富了课外学习内容。
面向中学生要求
（1）专业与年级要求
面向西清华学所有师生以及校外有使用需求的单位开放，中学生需把握基本的实验室操作规程及安全相关知识。
（1）基本知识和能力要求
进一步熟悉安全基础知识、了解实验室实际实验环境、增强安全防范意识，提升异常车祸处理水平；提升学院生安全教育教学水平；全面了解和把握实验室安全知识、安全技能；提升学院生的安全素养和能力；提高实验室安全突发车祸应对能力；了解实验室安全常识应对方式，及规范的操作步骤；各种物理用具车祸处理方式。
