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摘要:高校生物學實驗教學中心安全教育是為了提高本科生在生物學實驗中的安全意識為目標的實驗室準入課。從以下三個方面展開介紹安全教育課程建設情況:高校生物學實驗教學中心安全教育的必要性、本科生物學實驗教學中心安全培訓課程設計、學生安全教育評價考核。實踐表明，通過該安全課程的開設，明顯提高了學生在使用藥品、操作儀器和垃圾分類方面的安全意識，降低了安全事故發生的幾率，可為其他生物學實驗安全教育課程的開設提供借鑒和參考依據。
關鍵詞:生物學實驗教學;安全教育;課程設計;評價考核
高校生物學實驗教學中心承擔著全校生物學相關的所有實驗課程，在開展實驗教學、科學創新研究和社會科普中起著的重要作用［1－2］。然而近年來生物學本科實驗教學中安全事故層出不窮，主要包括以下幾個方面:溶液外溢和潑灑，針頭、玻璃針、刀片、碎玻璃、解剖器械等刺傷，動物分泌物灼傷，動物咬傷、抓傷及動物寄生蟲感染，火災、水災、爆炸，藥物揮發造成的慢性中毒，紫外線損傷等等。追蹤以往實驗室安全事故原因，超過一半以上的事故都是人為因素造成的［3］。而本科生作為進入實驗室的主體，其安全意識的薄弱性是造成以上意外事故多發的主要原因。本科生安全意識欠缺導致的安全事故主要表現在以下幾個方面:對實驗室安全規則漠視［4］，穿實驗服在生活區與污染區之間亂竄［5］，戴手套隨意觸摸開門把手、接電話、摸電腦等，臺面、器械、平皿不整理清潔，沒有按照實驗嚴謹性的規范流程操作，實驗后不收拾藥品隨意擺放甚至丟棄造成群體性污染，試劑瓶敞口放，針頭等尖銳物品不放入利器盒隨手丟放，合作中沒有明確分工等等。實驗教學中心的學生流動性大，實驗室的多樣性需要不同的安全規則［6］，易燃、易爆、有毒藥品等的潛在性以及本科學生沒有接受過正規的生物學安全教育常識的培訓等因素，造成生物學實驗室各類大小安全事故頻發［7］，針對于此有必要對進入本科實驗室的學生進行正規、全面的安全教育培訓。
1本科生物學實驗教學中心安全培訓課程設計
針對學生安全意識薄弱和對各類型生物學實驗室認知上的薄弱，北京師范大學生物學實驗教學中心從2016年開始，每學年每門實驗課程的第一周開設了實驗室安全培訓課程，分2個學時完成，每門課程設計主要包括以下四個部分。第一部分:引入篇－通過案例分析提升學生安全意識;第二部分:常識篇－生物學實驗室中存在的安全隱患及應對方案，化學藥品、各類常用儀器設備、實驗動物、垃圾分類;第三部分:規范篇－針對安全隱患問題對學生提出可行性的規章制度;第四部分:學生考核－采用終結性評價和形成性評價兩種方式設置安全準入考試。四部分內容分別采用講授法、演示法、示范法和學生實踐活動等綜合式教學方式，讓學生身體力行地對實驗室安全具有全方位了解和掌握?，F以“生物學教育綜合實驗”－本科生實驗室安全教育為例做詳細介紹。“生物學教育綜合實驗”主要包括四個模塊內容:堿性磷酸酶的分離純化，小鼠多克隆抗體的制備，雞胚發育，植物轉基因。四個模塊內容相互獨立、相輔相成，屬于四個綜合性和科研性大實驗，由于學生安全教育意識的欠缺、對化學藥品識別的漠視、實驗儀器操作的不規范以及實驗垃圾分類習慣的欠缺，每年實驗教學中都會造成一些沒必要的損失和傷害?，F結合本實驗課程的具體內容對安全教育課程的教學設計展開討論。
1．1引入篇－案例分析提升學生安全意識
該部分設計選取震撼性比較大的新聞事件和視頻資料，比如東北農大28名師生因羊活體解剖學實驗感染［8］、美國大片《生化危機》中的病毒外泄、廢液處理不當造成的爆炸等引入話題，主要采用講授法和演示法提升學生整體的安全意識，讓學生意識到生物學實驗室中存在的安全問題，讓學生在進入實驗室伊始就要時刻保持警惕心理。
1．2常識篇－生物學實驗室中存在的安全隱患
該部分設計主要是以分專題的形式展開，將實驗課程中四個模塊內容中存在的安全隱患分為四類:化學藥品、各類儀器設備、實驗動物、實驗垃圾分類。現分別舉例做簡單介紹。
1．2．1化學藥品
關于化學藥品部分內容主要分為兩個部分:一是化學藥品分類標識介紹;二是根據生物學實驗常用技術，進行分類介紹其中涉及到的有毒有害物質及其防護措施。該部分內容采用的教學方式是理論與實踐相結合的方式，教師做簡單介紹，學生歸類化學藥品、并根據不同藥品屬性對藥品做相應分類?；瘜W物品主要分類標識介紹?；瘜W藥品分類繁雜，不同的化學藥品上都會有分門別類的標簽，如:易燃液體、爆炸品、氧化劑、腐蝕品、有毒氣體、放射性物品等，初入實驗室的學生由于對各類化學藥品圖標的認識缺失而造成誤拿、誤用、誤放等。生物學的化學藥品不像化學中用到的藥品，其毒性等是具有潛隱性的特點，化學實驗中用到的試劑往往結構比較簡單、單一，作為常識通過嗅覺等就可以聞到刺激性氣味［9］，學生在接觸的時候會馬上調動起應急反應，采取相應的保護措施，而在生物學實驗中用到的試劑，往往是以試劑盒的形式存在，并且氣味上也很友好，甚至于無臭無味，這就會造成學生在使用過程中漠視掉其危害性，而造成慢性中毒或神經毒性。根據生物學常用技術介紹相應實驗大類中存在的有毒有害化學藥品，提升學生的安全意識。在該門實驗課程中常用到的生物學技術包括:核酸技術、蛋白技術、免疫組化技術、細胞培養技術、放射性實驗、血液采樣以及其他一些特定技術。通過技術大類分類，提取出其中會用到的藥品給學生展開介紹。比如生物學教育綜合實驗中植物轉基因實驗中最常規的核酸技術［10］，對核酸等染色的溴化乙錠(EB)由于其嵌入堿基的特性是誘變劑具有高致癌性，而其替代品Goldenview也具有潛在可能的致癌性，DEPC即焦炭酸二乙酯是一種潛在的致癌物質，如果吸入時其毒性最強，在配制和使用中一定要戴上口罩并在通風櫥中操作，Trizol/Tri－reagent含苯酚毒性和刺激性，皮膚接觸后立即用大量去垢劑和水沖洗，三氯甲烷(氯仿)也是核酸提取中必要試劑，其易揮發屬于致癌劑，一旦進入體內會損害肝和腎。
1．2．2各類儀器設備
生物學的發展和生物學的實驗中離不開使用生物學相關的儀器設備，在該門實驗課程中主要涉及到以下幾種常用設備:離心機、磁力攪拌器、高壓滅菌鍋、冰箱與冰柜、超凈臺、微波爐等等，這些儀器很常見，但是學生在使用過程中往往因為其常見性而忽略了其可能存在的安全隱患，在使用中產生麻痹心理。安全教育課程設置了以下環節，教師與助教以演示法和實踐操作法帶領學生在實驗室中識別各類儀器并講解正確的使用方法，同時將以往實驗室中學生錯誤操作方法以圖片的形式展示給學生。比如，在離心機的使用過程中經常會出現不配平、不擰蓋、危險品離心不密封等現象，造成離心時EP管脫軸甚至甩出造成傷害等事故;在使用磁力攪拌器時沒有檢查瓶或杯的完好性、攪拌中不封蓋、有毒物質攪拌沒有在通風櫥中進行，造成有毒物質溢出、或者高速的攪拌子擊碎玻璃傷及到旁邊的學生;高壓滅菌鍋是生物學中經常使用的儀器設備，在使用過程中稍有疏忽就會造成很嚴重的傷亡事故，主要表現在使用中沒有檢查水位變化、沒有經過定期消毒維護就使用高壓鍋造成對藥品或耗材的污染、開蓋時沒有及時讓氣壓恢復到常態溫度，即沒有降低到80度以下就開蓋，造成液體的噴射，嚴重的可能導致學生面部、手部燙傷;冰箱與冰柜這些日常生活中常見的電器，學生在意識形態上將其等同于家用電器，而忽視了其在實驗室中儲備危險藥品、菌株等的作用，在應用中忽視了其危害性，所以，需要學生在清潔清理冰箱冰柜時要戴手套并做好面部防護，放入冰箱的物品要標記名稱、日期和儲存者，不放置易燃易爆物，放入物品要在清單上登記;超凈臺的紫外線滅菌需要提前30分鐘，紫外線照射下會產生大量的臭氧，而臭氧也是對人機體有害的物質之一，需要提前20分鐘開風機散臭氧，因為臭氧在嗅覺上的清新性，很多學生在操作中不能完全意識到臭氧的危害性，造成大量吸入臭氧，甚至粗心的學生在整個操作中開著紫外燈操作，造成沒必要的損害等等。
1．2．3實驗動物
按照實驗動物的分級可以分為普通動物、清潔級動物、無特定病原體動物(SPF)和無菌動物［11］。在本門實驗中主要用到的有小鼠、小雞等實驗動物，學生在使用動物時一定要有一種安全責任感，需要確認保證動物具有完整的資料、微生物檢測合格等證明，學生和教師在操作過程中嚴格做好防護，穿白大褂、戴手套、口罩等等。不同級別的動物要在其相應的環境中進行實驗，涉及到傳染性、中毒性、放射性、致癌性、致突變或致畸性動物實驗要在特殊改造后的實驗室中進行。而實驗動物的廢棄物也要根據其污染情況進行不同的處理，并統一運輸到焚化廠焚燒。即使再完善的制度和規章條例，也可能會被實驗動物咬傷或者抓傷，尤其在生物學教育綜合實驗課程中有一個模塊是“小鼠多克隆抗體的制備”要用到實驗小鼠，每年因為學生的錯誤操作或者麻痹大意造成學生被小鼠咬傷或抓傷的事故。如何處理成為在對動物實驗操作中必不可少的環節。本部分內容中教師主要采用示范法和視頻錄像演示法等方法展開教學，一方面強調科學的捉拿動物方法，另一方面也要普及不同實驗動物咬傷、抓傷后的急救措施對于緩解實驗傷害具有很大幫助，通過急救常識比如被動物咬傷后的處理方案(第一步:立即對受傷部位清洗并消毒，24小時之內;第二步:SPF動物咬傷后，注射破傷風及流行性出血熱抗毒素;第三步:徹底沖洗肥皂水、清水、碘伏或醫用酒精等，沖洗20分鐘左右;第四步:嚴格消毒2%～3%碘伏或75%酒精涂于傷口，其他情況未傷及大血管的傷口不要縫合包扎，較大傷口或嚴重的淺部傷口，清創消毒后，先用狂犬病免疫血清或球蛋白浸潤傷口，2個小時后再予縫合包扎，傷口深而大的，放置引流條，并使用抗生素和破傷風抗毒素控制感染，接種疫苗越早越好，按接種程序接種狂犬病疫苗［12］)。讓學生意識到在對待實驗動物方面要用科學、嚴謹的態度面對，不能存在絲毫的懈怠性。
1．2．4垃圾分類
生物學實驗中一般涉及到幾類不同的垃圾，根據垃圾種類進行分類［13］，一是醫療實驗專用主要收集普通實驗廢棄物、經過消毒后的感染性廢棄物，這類垃圾最后要扎緊袋子后寫上日期，實驗室做統一處理;動物性病理實驗廢棄物需要經過安樂死后作為醫療垃圾送動物房統一處理;尖銳器械耗材要放到利器盒中收集;有毒性的化學廢棄試劑要分酸、堿性分類放入不同的廢液缸中處理。在課堂上要明確告訴學生不同垃圾的分類方法、不同類別垃圾桶的標志以及區分垃圾的方式方法，通過正反不同案例分析垃圾分類不當有可能造成的危害，提升學生對社會的責任感和安全意識。
1．3規范篇
沒有規矩不成方圓，針對生物學本科實驗室存在的安全隱患，主要采取的安全對策包括以下三種:一是實驗室通識性的安全規則;二是管理者的重視，開設相應的安全教育課程;三是學生的具體執行?，F在就學生的具體執行做詳細的展開介紹。學生執行主要包括以下方面:(1)準備:進入實驗室前，要預習實驗，明確實驗中要做什么，實驗目的和實驗過程要明確，幫助理解實驗室中的實驗活動，也有助于學生在書寫實驗報告中厘清思路。(2)過程中整潔性:在做生物學實驗過程中一定要確保實驗臺面的整潔性和有組織性。出現藥品溢出等問題需要及時找助教清理干凈，在實驗結束后要清理實驗臺面，并在實驗結束后洗手。(3)科學認真的態度:生物學實驗室中科學認真的態度是安全條例中最重要的一方面，實驗中在接觸到刀片、剪刀、玻璃針或化學藥物時要格外的注意自身安全。(4)穿戴實驗服:生物學實驗室中存在的事故，一些化學藥品對衣服的損壞，穿實驗服可以讓學生不用花費太多的精力去思考哪些衣服是否適合在實驗室中穿戴。(5)化學藥品:接觸化學藥品要時刻具有安全意識，并知道化學藥品的分類，以及在使用過程中如何正確的操作。當化學藥品接觸到皮膚后，要立即用大量清水清洗，并及時尋求相關教師的幫助和指導，將傷害降低到最低，有條件的情況下可以佩戴防護眼鏡。(6)明確安全設備的位置:比如滅火器的位置，急救箱、尖銳物品收集器、化學廢液等。并知道實驗室的安全通道。(7)嚴格遵守生物學實驗室的禁止事項:禁止將食物或飲料帶到實驗室;禁止嘗化學藥品;禁止利用嘴來吸任何藥物;禁止裸手處理碎玻璃;禁止將化學廢液倒在下水道中;禁止在未被允許的情況下使用實驗室儀器;禁止在未被允許的情況下做自己設計的實驗;在加熱過程中，周圍不要離人;禁止將易燃易爆的物品放在熱源附近;禁止做出幼稚的行為，比如惡作劇或奇裝異服。
1．4學生安全評價考核
規則的制定需要學生的嚴格執行，學生習慣的養成需要一些強制性的措施來保證，基于此，本實驗教學中心制定了兩種考核機制:形成性評價和終結性評價，一是安全考試題庫，二是實驗室日常使用扣分表。(1)安全考試題庫收集了在日常實驗中學生出現的各色問題，讓學生選擇其中的正確操作，不同垃圾的分類等選擇題、判斷題和填空題，只有達到滿分后學生才可以進入選課系統選修實驗課程。任何小的失誤都會造成嚴重的安全事故，從源頭上嚴把關，是對學生及公共安全負責的表現。(2)實驗室扣分制度，該扣分制度主要包括垃圾分類、值日衛生、個人物品存放、實驗結束后臺面整潔度、實驗操作規范、實驗室規范等六個方面，由每門課程的助教如實記錄，如果學生違反了上述條例，就要采用扣分處理，每違反一條扣1分，重復累積，最多扣20分，該扣分以負數計入學生所修該門實驗課程的綜合成績。
2結語
兩個學期的實踐表明，安全教育課程的開設明顯減低了本科生安全事故產生的幾率，嚴格的考核制度讓學生在日常行為規范中時刻保持警醒，與成績相掛鉤的安全培訓考核對于學生習慣的養成具有促進作用。本科生物學實驗教學安全關系到實驗的正常運行，與每位學生的個人安全密切相關。安全教育課程實踐表明，管理者和實驗教師的安全意識和責任意識在開設安全教育課程方面起著決定性的作用，任何事故的產生都是小概率事件，但是安全性事故的小概率事件的后果都是極其嚴重的。生物學實驗的特殊性需要將安全教育的理念貫徹始終，來不得絲毫的麻痹和大意，而學生是實驗中的主體因素，學生的貫徹執行才能將實驗安全事故降低到零點。國內外實驗室安全教育的實踐經驗表明，只有通過正規的安全教育后才能在思想上和行為上對學生產生雙重的約束性，為學生良好習慣的養成和安全意識的形成具有重要的作用。以上是結合北京師范大學生命科學學院國家級實驗教學中心開設的安全教育課程實踐總結，希冀對相關高校本科實驗室開設安全教育課程有一定的幫助和借鑒作用。
作者:邴杰 郝曉冉 李小蒙 向本瓊 單位:北京師范大學
