P1 Finster Teaching risk assessment and managment to ...structures!!!VSEPR ......

16
Teaching Risk Assessment and Management to Undergraduate Students Fall 2015 Na>onal ACS Mee>ng August 18, 2015 Boston, MA David C. Finster, Wi1enberg University

Transcript of P1 Finster Teaching risk assessment and managment to ...structures!!!VSEPR ......

 

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

   

Fall  2015  Na>onal  ACS  Mee>ng  

 August  18,  2015  Boston,  MA  

 David  C.  Finster,  Wi1enberg  University

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

The  2015  ACS  CPT  Guidelines  for  Bachelor’s  Degree  programs  state:        

 “Classroom  and  laboratory  discussions  need  to    stress  safe  pracDces  and  should  acDvely  engage    students  in  the  evalua&on  and  assessment  of    safety  risks  associated  with  laboratory  experiences.    Safety  understanding  and  skills  must  be  developed  and    assessed  throughout  the  curriculum.”  

     (a  process  based  on  a  knowledge  base)  

   “…recognize  chemical  and  physical  hazards  in    laboratories,  assess  the  risks  from  these  hazards,  know    how  to  minimize  the  risks,  and  prepare  for  emergencies.”  

   “RAMP”  

 Being  able  to  do  this  with  a  reasonable  level  of  facility  and  autonomy  upon  graduaDon  is  the  goal.  

2

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

Context:    Of  course  we  now  have  an  elaborate  descripDon  of  the  target  learning  goal:                            “idenDfy  and  evaluate  hazards;  establish  the  controls  needed  to  miDgate  them”    So,  it’s  all  downhill  from  here,  right?    

3

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

4

Safety  protocol   Ac>on   Complica>ons  

Recognize  hazards   Use  available  data  

Assess  risk  from  hazards   Assess  risk  from  hazard  based  on:                  severity  of  hazard                            risk  of  exposure  

Minimize  risk   PPE  Engineering  controls  AdministraDve  controls  Change  the  hazard  (!)              Green(er)  chemistry  –  safer  for:                            Lab  folks  

                             Environment  

Prepare  for  emergencies   Consider  possible  negaDve  events          Immediate  responses      

 Equipment    Training    Other  resources  

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

5

Safety  protocol   Ac>on   Complica>ons  

Recognize  hazards   Use  available  data   Loca>ng  relevant  data  Understanding/Interpre>ng  data  Reading  MSDS/SDS  informa>on  The  jargon  (state)  of  the  field            GHS  vs.  NFPA            OEL  data            Acute  toxicity  data  for  animals                                  Animal  !  human  extrapola>on              OSHA  regula>ons  

Assess  risk  from  hazards   Assess  risk  from  hazard  based  on:                  severity  of  hazard                      risk  of  exposure  

Minimize  risk   PPE  Engineering  controls  AdministraDve  controls  Change  the  hazard  (!)              Green(er)  chemistry  –  safer  for:                            Lab  folks                              Environment  

Prepare  for  emergencies   Consider  possible  negaDve  events    Immediate  responses      Equipment  

 Training    Other  resources  

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

6

Safety  protocol   Ac>on   Complica>ons  

Recognize  hazards   Use  available  data  

Assess  risk  from  hazards   Assess  risk  from  hazard  based  on:              severity  of  hazard                      risk  of  exposure  

   Interpre>ng  data            GHS  “warning”  vs.  “danger”  (vs.  none)            How  to  use  quan>ta>ve  data?  Judgment  calls  

Minimize  risk   PPE  Engineering  controls  AdministraDve  controls  Change  the  hazard  (!)              Green(er)  chemistry  –  safer  for:                            Lab  folks  

                             Environment  

Prepare  for  emergencies   Consider  possible  negaDve  events          Immediate  responses      

 Equipment    Training    Other  resources  

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

7

Safety  protocol   Ac>on   Complica>ons  

Recognize  hazards   Use  available  data  

Assess  risk  from  hazards   Assess  risk  from  hazard  based  on:                  severity  of  hazard                            risk  of  exposure  

Minimize  risk   PPE  Engineering  controls  AdministraDve  controls    Change  the  hazard  (!)              Green(er)  chemistry  –  safer  for:                            Lab  folks                            Environment  

What’s  available?    Use  properly?  What’s  available?    Use  properly?  What’s  mandated?    (Local  vs.  OSHA.)    Followed?  Is  this  considered?  

Prepare  for  emergencies   Consider  possible  negaDve  events          Immediate  responses      

 Equipment    Training    Other  resources  

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

8

Safety  protocol   Ac>on   Complica>ons  

Recognize  hazards   Use  available  data  

Assess  risk  from  hazards   Assess  risk  from  hazard  based  on:                  severity  of  hazard                            risk  of  exposure  

Minimize  risk   PPE  Engineering  controls  AdministraDve  controls  Change  the  hazard  (!)              Green(er)  chemistry  –  safer  for:                            Lab  folks  

                             Environment  

Prepare  for  emergencies  

Consider  possible  negaDve  events          Immediate  responses      

 Equipment    Training    Other  resources  

An>cipate  possible  events  Do  you  understand  the  chemistry?  Can  you  an>cipate  what  can  go  wrong?  What  is  the  order  of  event  responses?  

 Ac>ons?  Who  calls  for  help?  What’s  available?    Where  is  it?  Can  you  use  it  properly  and  in  a  >mely  fashion?  Who  else  to  call?    Who  calls?  

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

So,  there  is  really  a  great  deal  to  know  for  an  adequate  risk  assessment/management  process.    

 When  and  how  to  teach  this  is  a  challenge.    And…    What  hazards  need  consideraDon?      

 Hazards:  Fire      Corrosivity      Toxicity  /  health  hazards      ReacDvity        Risks…  parDcular  to          the  experiment        the  lab          (and  the  experimenter!)    (see  below…)  

 

9

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

Context:    What  can  be  taught  at  various  levels  (based  on  “current  chemical  knowledge”)?    The  advantage  of  layering  the  informa?on:      

 eg:  1)  New  students    

     Lewis  structures  !  VSEPR    !  electronegaDvity/polarity    !  VBT    

   2)  Sophomores/juniors    

     MOT    

   3)  Juniors/seniors    

     MulDple  flavors  of  MOT    First  you  crawl,  then  you  walk,  then  you  run.  

10

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

Desire  for  “layered  approach”  to  teach  to:      

 First-­‐year  students    Intermediate  students    Advanced  /  research  students    (Graduate  students  /  post  docs  /  faculty)  

   More  of  the  challenge:      

 Can  we  teach  enough  in  four  years?        

   (Yes,  mostly,  if  we  choose  to.    At  what  expense…?)      

 Teach  =    inform,  discover,    pracDce,  think      

 The  need  for  repeDDon  

11

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

From:    IdenDfying  and  EvaluaDng  Hazards  in  Research  Laboratories        Frontline  laboratory  workers  should  remember  the    four  steps  of  learning:        1.          Unconscious  incompetence:  You  don’t  know  what  you  don’t  know.  2.          Conscious  incompetence:  You  realize  you  don’t  have  adequate  knowledge.  3.          Conscious  competence:  You  are  able  to  funcDon  safely  and  effecDvely.  4.          Unconscious  competence:  You  are  very  knowledgeable  and  experienced  

 regarding  the  subject  at  hand.      [The  Four  Stages  of  Competence,  hlp://www.gordontraining.com/free-­‐workplace-­‐arDcles/learning-­‐a-­‐new-­‐skill-­‐is-­‐easier-­‐said-­‐than-­‐done/]        

12

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

Challenges:      Unconscious  incompetence    The  individual  does  not  understand  or  know  how  to  do  something  and  does  not  necessarily  recognize  the  deficit.  They  may  deny  the  usefulness  of  the  skill.  The  individual  must  recognize  their  own  incompetence,  and  the  value  of  the  new  skill,  before  moving  on  to  the  next  stage.  The  length  of  Dme  an  individual  spends  in  this  stage  depends  on  the  strength  of  the  sDmulus  to  learn.    Conscious  incompetence    Though  the  individual  does  not  understand  or  know  how  to  do  something,  he  or  she  does  recognize  the  deficit,  as  well  as  the  value  of  a  new  skill  in  addressing  the  deficit.  The  making  of  mistakes  can  be  integral  to  the  learning  process  at  this  stage.  Conscious  competence    The  individual  understands  or  knows  how  to  do  something.  However,  demonstraDng  the  skill  or  knowledge  requires  concentraDon.  It  may  be  broken  down  into  steps,  and  there  is  heavy  conscious  involvement  in  execuDng  the  new  skill.  Unconscious  competence    The  individual  has  had  so  much  pracDce  with  a  skill  that  it  has  become  "second  nature"  and  can  be  performed  easily.  As  a  result,  the  skill  can  be  performed  while  execuDng  another  task.  The  individual  may  be  able  to  teach  it  to  others,  depending  upon  how  and  when  it  was  learned.   13

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

1)  Basic  concepts  of:      Fire      Corrosivity      Health  hazards      ReacDvity  

2)  Training  “hands  on”  protocols      Chemical  equipment      Handling  chemicals      Learning  to  use  safety  equipment  

3)  Advanced  topics…      Cryogens      Low-­‐  and  high-­‐pressure  systems      Electrical  hazards      Gas  cylinders      Peroxides  and  other  reacDve  chemicals      IncompaDbles      …  and  more…        

Even  very  modest  introduc?ons  to  these  topics  gets  the  students  to      (2)    Conscious  incompetence:  You  realize  you  don’t  have  adequate  knowledge.      

This  is  a  huge  step  beyond      (1)    Unconscious  incompetence:  You  don’t  know  what  you  don’t  know  

   4)  And…  insDlling  the  “culture  of  safety”  progressively  

14

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

More  from:    …  Where  processes  with  higher  hazard  potenDal  are  to    be  reviewed,  there  is  an  increased  need  for  persons  with    process  experience  to  parDcipate  in  the  hazard  review.      AddiDonal  points  to  consider:      •  Don’t  expect  perfecDon  the  first  Dme  a  hazard  evaluaDon  technique  is  used,  but  expect  improvement.  This  is  a  learning  process.  

 (Layering  will  help  this.    Expect  “mistakes”  at  Conscious incompetence.)      •  Use  walk-­‐throughs  of  the  space  where  the  research  will  be  done,  mock-­‐ups,  and  observaDons  of  similar  processes  to  help  idenDfy    hazards.  Do  not  just  conduct  the  review  on  paper.  

 (Need  “hands  on”  experiences.)      

•  Discuss  previous  accidents  and  near-­‐misses.    (Use  of  incident  analysis;  many  resources  available  but  sDll  no  centralized    “Lesson  Learned”  database.    ")  

15

Teaching  Risk  Assessment  and  Management  to  Undergraduate  Students  

The  goal:  To  design  “age(level)-­‐appropriate”  strategies  for  introducing  risk  assessment  and  management  along  the  curriculum.    

 Introductory  courses    Intermediate  courses    Advanced  courses  /  research  

 How  do  we  convince  faculty  to  address  and  assess  this?      How  do  we  get  students  to  care  about  safety?    (StarDng  at  Unconscious  Incompetence.)    How  do  we  design  systems  that  take  the  students  from  “highly  guided”  risk  assessment/management  strategies  (for  new  students)  to  “autonomous”  strategies  (for  recent  graduates)?      !       Build  the  best  system(s)  we  can  for  use  in  graduate  school  and  the  chemical  

 industry  (IEHRL)  and  then  create  intellectually  simpler  (palatable)  versions    for  use  at  various  levels  of  the  college  experience.  

☺  (?)      

16