低碳時代生物化學實驗的綠色化

周涵

【摘要】針對低碳時代對相關學科實驗教學改革的新要求，結合生物化學實驗教學的現(xiàn)狀，提出在實現(xiàn)生物化學實驗綠色化的過程中，應強化學生生物化學實驗綠色化的意識，實現(xiàn)生物化學實驗教學方法綠色化、實驗方案設計綠色化、實驗環(huán)節(jié)綠色化及生物化學實驗考核評價綠色化。

【關鍵詞】生物化學 實驗 教學 綠色化

一、強化學生生物化學實驗綠色化的意識

首先老師要引導學生增強實驗綠色化意識，在實驗教學中體現(xiàn)綠色化理念、滲透綠色化教育，讓學生對實驗教學目的的認識不再局限于實驗內容本身。同時，還應完善實驗室章程、規(guī)范實驗操作標準、加強科學管理，不僅從制度上促進學生實驗綠色化意識的培養(yǎng)，還教會學生用綠色化思維方式來解決生物化學實驗中出現(xiàn)的污染問題。這樣，在實驗教學中就能針對具體實驗內容、步驟和環(huán)節(jié)，對學生提出嚴格要求，從而突出對學生的環(huán)保教育，強化學生實驗綠色化的意識，使學生養(yǎng)成綠色化實驗的習慣。

二、生物化學實驗教學方法綠色化

由于目前多數(shù)高校生物化學實驗中驗證性實驗較多，學生在老師指導下，按照實驗指導書的要求，即可完成實驗全部過程，缺乏創(chuàng)新性和設計性。而且，現(xiàn)在一般生化實驗要消耗許多種類的藥品和大量的水、電、氣等，有些實驗還要用一些有毒甚至劇毒的試劑，如果教學方法不當、步驟操作失誤，就會影響師生身體健康、對環(huán)境造成較大污染。因此，改革傳統(tǒng)實驗教學方法、實現(xiàn)實驗教學方法的綠色化非常必要，而實現(xiàn)實驗教學方法綠色化的途徑之一就是利用多媒體進行實驗教學。把多媒體引入生物化學實驗教學，可促使實驗教學方法多樣化。生物化學實驗教學中借助多媒體，可直觀形象地演示生化實驗藥品、儀器等規(guī)范化的使用和操作方法，老師在講授時，就可以針對實驗內容說明一些化學試劑和實驗產物的毒性，及排放后可能對環(huán)境造成的危害，以及處理有毒有害物質的原理和方法，可使學生在實驗操作前了解基本的操作技術，從而確保學生實驗操作的正確性，既可降低實驗的誤差，又可避免不必要的環(huán)境污染，還可培養(yǎng)學生運用生物化學實驗原理和實驗技能來防治環(huán)境污染的能力。另外，還可以將部分污染嚴重且目前還無法改進的經典實驗，通過多媒體等形式展示實驗過程，這樣，既有助于學生理解、掌握相關知識和技能，又減少了環(huán)境污染，有利于實現(xiàn)生物化學實驗的綠色化。而且，借助多媒體可以讓學生了解生物化學實驗的一些新方法、新技術，了解生物化學科研技術發(fā)展的前沿等。

三、生物化學實驗方案設計綠色化

1.實驗項目或內容安排綠色化

實驗項目或內容安排的綠色化是實現(xiàn)綠色化實驗的前提條件。每一個實驗項目或內容都要進行優(yōu)化考慮，盡可能做到原材料廉價易得、實驗過程中使用的試劑、溶劑等無毒無害或低毒低害（實現(xiàn)反應過程綠色化），產出物無毒或易處理，反應條件溫和、節(jié)約能源等。所以，要根據(jù)生物化學實驗教學大綱的要求，充分考慮所用試劑和實驗產物對環(huán)境的污染情況，進行綠色化設計改革研究，盡量選低污染、低毒性、價格合理的實驗，即盡量減少那些對環(huán)境污染大、危險性大、廢棄物處理麻煩的實驗，或者在保證實驗效果的前提下選擇低毒害低污染的替代品進行實驗操作等。所以，實驗方案設計時必須精心篩選實驗項目，并對實驗項目或內容安排進行綠色化改革。

2.材料或原料及試劑選擇綠色化

實驗材料或原料及試劑選擇和使用的綠色化，是實現(xiàn)綠色化實驗的重要制約因素。首先，應該避免選擇污染性強的材料或原料及試劑，即要選擇對環(huán)境污染小、易于處理的材料或原料及試劑進行實驗。要盡量確保實驗順利進行的其他最佳條件，從而促進高效、環(huán)保的實驗目的要求的實現(xiàn)。另外，要對一些實驗材料或原料及試劑進行減量化處理，在不影響實驗效果的前提下，本著使用量最少、反應時間最短的原則來進行實驗，這樣，可以減少污染物產生量、減小廢棄物處理負擔，從而促進實現(xiàn)生物化學實驗的綠色化。

3.實驗環(huán)境綠色化

良好的實驗教學環(huán)境是實施綠色化實驗教學的重要條件之一。如果生物化學實驗室通風設備較為落后，實驗所產生的污染性氣體將直接對師生的身體健康造成危害，應改善實驗室的通風設施，完善實驗室的供水系統(tǒng)和藥品回收設備，以便實驗順利進行和廢棄物的高效、無公害處理。進行實驗室環(huán)境綠色化處理時，還可以在實驗室的空閑地方擺放有利于降低污染的花草，如茶花、仙客來、鳶尾、紫羅蘭、晚香玉、鳳仙花、牽牛花、石竹、唐菖蒲等通過葉片吸收毒性很強的二氧化硫，經過氧化作用將其轉化為無毒或低毒性的硫酸鹽等物質；水仙、紫茉莉、菊花、雞冠花、一串紅、虎耳草等能將氮氧化物轉化為植物細胞的蛋白質等；吊蘭、蘆薈、虎尾蘭能大量吸收室內甲醛等污染物質，消除并防止室內空氣污染。

4.生物化學實驗環(huán)節(jié)綠色化

首先，實驗準備階段的綠色化，除了實驗前進行一些儀器設備改良外，還應做到物品準備的準確化、集約化和尋找替代性試劑等，在試劑的配制、儀器的準備上，要按照實驗教學指導進行精確的計算，準備適量的試劑并選擇相應規(guī)格量程的儀器設備。其次，實驗操作過程的綠色化，要求學生必須做到基本操作正確規(guī)范。從試劑的量取，到儀器的使用，再到樣品的轉移和測定等，都要嚴格遵守實驗室基本制度和實驗教材要求，不僅動作精準熟練，還應杜絕一些違反操作要求的現(xiàn)象發(fā)生，盡量避免污染物的外泄造成污染。老師應正確引導學生樹立起安全操作的意識，例如，在條件允許的情況下進行密閉實驗、避免敞口操作等。通過這些防護措施，可以把污染防止于源頭，也便于之后的末端處理，確保實驗綠色化進行。

四、結束語

在低碳時代實現(xiàn)生物化學實驗的綠色化、推進生物化學實驗的教學改革，教師必須發(fā)揮主導作用。在實驗教學中教師要善于激發(fā)學生興趣，培養(yǎng)學生實驗綠色化的意識；運用靈活多樣的實驗教學方法，如借助多媒體教學，盡量避免不必要的環(huán)境污染；以實驗綠色化的理念完善生物化學實驗方案的設計，尤其重視實驗項目或內容安排及實驗材料或原料及試劑選擇等；將實驗綠色化的理念滲透于生物化學實驗的每個環(huán)節(jié)，創(chuàng)新生物化學實驗考核評價體系。

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