高校生物實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)模式探究

于淑池 薛長風(fēng) 張鐵濤 杭瑜瑜

摘要：本文從我校生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)，以構(gòu)建綠色化實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為目標(biāo)，從師生綠色化理念培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程及實(shí)驗(yàn)?zāi)┒颂幚砭G色化等方面，分別探討了綠色化生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的建設(shè)途徑與方法，收到了比較理想的效果。

關(guān)鍵詞：生物實(shí)驗(yàn)；綠色化；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642.0；G482 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）14-0257-02

高校是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中新技術(shù)的主要發(fā)源地[1]，高校師生在實(shí)驗(yàn)室從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，大多將廢棄物未經(jīng)處理直接排放，實(shí)驗(yàn)室已成了一個(gè)小型的環(huán)境污染源[2]。它們正以“聚沙成塔”的污染方式對環(huán)境產(chǎn)生累積破壞[3]，同時(shí)高校實(shí)驗(yàn)室多為相對獨(dú)立的教學(xué)單位，排放污染物隨機(jī)性強(qiáng)，排污的特殊性造就了其污染的復(fù)雜性與多害性[4]，因此，必須對高校實(shí)驗(yàn)室的污染問題引起重視，及早規(guī)劃，而采取綠色化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，可以減少高校實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)高校的綠色可持續(xù)發(fā)展。

生物學(xué)科教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性，其基本研究方法是科學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要涉及生物化學(xué)、微生物學(xué)、遺傳及分子生物學(xué)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施過程中會(huì)產(chǎn)生多種有毒有害物質(zhì)及各種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、微生物等廢棄物，如果不恰當(dāng)使用或處理，會(huì)造成二次污染，因此，有必要開展生物實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)新模式的探索。

從我校生物實(shí)驗(yàn)中心各實(shí)驗(yàn)室來看，距離綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求還有一定差距，綠色化理念沒有深入人心，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體設(shè)計(jì)和實(shí)施的綠色化有待加強(qiáng)，教學(xué)方法滯后直接制約了綠色實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的進(jìn)程。針對生物實(shí)驗(yàn)室建立綠色化教學(xué)體系存在的問題，通過構(gòu)建綠色化的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，完善了生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化體系，現(xiàn)總結(jié)如下：

一、注重綠色化理論的宣傳，增強(qiáng)了師生的綠色化意識(shí)

要實(shí)施生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化，教師應(yīng)該注重綠色化文化的宣傳，要在高校的實(shí)驗(yàn)室?guī)熒肮ぷ魅藛T中建立綠色化理念，建立綠色化實(shí)驗(yàn)室操作體系，使進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室從事實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的全體人員，都能夠在綠色文化的引導(dǎo)下開展實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作[1]。

教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)，時(shí)刻灌輸綠色化思想，如在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)“劑量決定毒性”的環(huán)護(hù)意識(shí)，讓學(xué)生牢固樹立“綠色”觀念[5]，逐步養(yǎng)成遵循實(shí)驗(yàn)原理取用藥品、試劑和儀器的習(xí)慣，杜絕隨手倒廢液、廢渣的現(xiàn)象，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)明顯處粘貼醒目的溫馨提示，提醒學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)室的綠色化[2]。

二、開展綠色化實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

在制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí)，要精挑細(xì)選每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，使具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)既包含基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)，又有設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。要本著提高學(xué)生解決實(shí)際問題能力的目的，將綠色化理念貫穿于實(shí)驗(yàn)的始終，尤其是注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綠色化。根據(jù)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求，充分考慮所用試劑和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物對環(huán)境的污染情況，進(jìn)行綠色化設(shè)計(jì)改革，盡量選低污染、低毒性、價(jià)格合理的實(shí)驗(yàn)，或者在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下選擇低毒害低污染的替代品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作等[6]。實(shí)驗(yàn)如果需要?jiǎng)游铮敲幢M量選小型動(dòng)物，這樣既可減少環(huán)境污染及對師生的傷害，又可降低實(shí)驗(yàn)成本[5]。

三、綠色化的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備方法

實(shí)驗(yàn)教學(xué)需用到各種的儀器、耗材和試劑，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備前，首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)學(xué)生數(shù)和分組情況，準(zhǔn)確配置，當(dāng)某種溶液量需要比較大時(shí)，通過母液配置，使用時(shí)再稀釋，選用盛器大小要合適，確保試劑分裝合理、科學(xué)、綠色化[7]。

對于一些必做的實(shí)驗(yàn)，可以制作實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的多媒體課件，提前對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的描述，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，然后帶著問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，事實(shí)證明，這樣可以使實(shí)驗(yàn)試劑的使用更準(zhǔn)確，偏差減少。

四、綠色化的實(shí)驗(yàn)操作過程

教師在講授實(shí)驗(yàn)原理的同時(shí)，也要講授相關(guān)試劑的性能、危害及注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)過程中可能產(chǎn)生的廢棄物以及處理有毒有害物質(zhì)的方法。同時(shí)還要強(qiáng)化學(xué)生的節(jié)約思想，在實(shí)驗(yàn)過程中使用化學(xué)試劑、生物材料時(shí)要避免浪費(fèi)[8]。

五、實(shí)驗(yàn)廢棄物的綠色化處理

教師除了指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之外，還需監(jiān)督學(xué)生妥善處理實(shí)驗(yàn)剩余的藥品試劑，清理實(shí)驗(yàn)場地，保證后續(xù)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生“有始有終，綠色實(shí)驗(yàn)”的科研態(tài)度[9]。具體為：

1.廢液的處理。實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有毒、有害廢液，處理到符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)后再排放，沒有處理能力的廢液，要貼上標(biāo)簽，統(tǒng)一分級、分門別類收集，都統(tǒng)一存放在廢液收集區(qū)域，并使用專用的廢液缸儲(chǔ)存，注明廢液的名稱、濃度等[10]。對于微生物培養(yǎng)液、廢棄的培養(yǎng)基、培養(yǎng)后的發(fā)酵液以及各種生物廢液，可能潛在存有污染的微生物活體，因此需通過高壓滅菌處理，徹底殺滅致病性培養(yǎng)物，使用消毒液消毒處理后再排放到環(huán)境中。

2.固體廢棄物的處理。吸管、槍頭、離心管、注射器等直接接觸類試劑和實(shí)驗(yàn)材料，使用后最好存放到指定的塑料垃圾袋內(nèi)，針頭、小刀、金屬和玻璃等尖銳利器，收集于耐扎容器內(nèi)[10]。所有廢棄的生物樣本、培養(yǎng)物，應(yīng)該經(jīng)過高壓滅菌處理。動(dòng)物尸體以及解剖過的動(dòng)物器官，統(tǒng)一消毒處理后用專用塑料袋密封，貼上生物廢棄物標(biāo)志，在冷藏條件下集中保存，統(tǒng)一由相關(guān)部門定期消毒、焚燒處理[8]。

3.廢氣的處理。實(shí)驗(yàn)樓在設(shè)計(jì)裝修時(shí)，各實(shí)驗(yàn)室基本上都安裝了通風(fēng)櫥和通風(fēng)管道，凡涉及有毒有害或有異味氣體產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，始終在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，操作時(shí)也應(yīng)該做好必要的防護(hù)措施，打開通風(fēng)系統(tǒng)。

由于高校實(shí)驗(yàn)室處理污染物的能力比較有限，因此，我校自己建立了臨時(shí)專門的廢棄污染物收集場所。對各實(shí)驗(yàn)室交來的廢棄物，分類收集后，將信息存入電腦系統(tǒng)，再分類放到規(guī)定地方集中。例如，報(bào)廢淘汰的電腦、儀器，報(bào)廢放射源、報(bào)廢化學(xué)試劑、化學(xué)合成“三廢物”、生物性廢棄容器等都分類存放。集中在專門地點(diǎn)，存放于專門房間、專門容器，指定人員管理，嚴(yán)格分類，再集中送到特殊廢品處理廠最終處理[10]。

作為高校生物實(shí)驗(yàn)老師，我們應(yīng)站在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的前沿，努力為高校生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化建設(shè)做貢獻(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備及實(shí)驗(yàn)操作過程中，將綠色化教學(xué)理念、指導(dǎo)思想滲透到生物各學(xué)科中去，使生物實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)真正得以實(shí)現(xiàn)。

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