本科生分子生物學實驗安全知識的教學模式探索

鄧婕 張婷 王琴容 謝淵 齊曉嵐

[摘? ? ? ? ? ?要]? 為了進一步規(guī)范本科生分子生物學實驗操作，扎實掌握相關實驗安全知識，切實提高學生對實驗室安全突發(fā)事件的應對能力，嘗試在實驗教學中增加分子生物學專業(yè)碩士研究生助理輔助教學，采用類似于翻轉課堂的線下討論，并結合幻燈、錄像、雨課堂等多媒體開展分子生物學實驗安全知識與技能的教學，充分調動學生的積極性，從而加強學生對實驗室安全知識的掌握程度，大大提高了本科生分子生物學實驗的安全意識和自我防護能力。

[關? ? 鍵? ?詞]? 分子生物學;實驗室安全;教學模式;本科生

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）28-0024-02

一、引言

分子生物學是研究核酸、蛋白質等所有生物大分子的形態(tài)、結構特征及其重要性、規(guī)律性和相互關系的學科，是人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘，由被動適應自然界轉向主動改造和重組自然界的基礎學科[1]。目前分子生物學已迅速成為現(xiàn)代生物學領域里最具活力的科學。分子生物學實驗是醫(yī)學類和生物類專業(yè)學生的必修課，通過實驗教學，加深學生對理論知識的理解和掌握，鍛煉學生的操作實踐技能，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力并提升綜合素質。但由于分子生物學實驗相比其他學科實驗經(jīng)常使用危險化學試劑和玻璃儀器，且易產(chǎn)生較多實驗廢液、廢棄耗材試劑等廢棄物，這些都是對環(huán)境和實驗者可能造成危險的潛在因素，因此我們除了要讓本科生掌握分子生物學基本理論知識和實驗技能，更重要的是要讓學生認識到實驗安全的重要性，加強學生的實驗規(guī)范操作和安全意識，并堅持以預防為主，提高本科生的實驗安全緊急處理能力，培養(yǎng)學生生命至上、尊重生命的安全道德觀念。結合學校實際情況，我們對我校生物技術專業(yè)本科生的分子生物學實驗進行了教學形式和內容的改革和實踐，在開始正式實驗教學前首先進行分子生物學實驗安全知識教育，樹立本科生良好的安全意識，踐行安全操作行為，全面提升本科生的綜合素質。

二、本科生分子生物學實驗安全知識教學現(xiàn)狀

（一）對實驗安全知識教學的重視度不夠

清華大學、浙江大學等已出版了《實驗室安全基礎》《高等學校實驗室安全概論》等實驗室安全教材，并開發(fā)了實驗室安全培訓和考試系統(tǒng)[2];北京大學也研發(fā)了基于網(wǎng)絡的E-learning實驗室安全培訓系統(tǒng)，由院系教師根據(jù)課程需要自主編寫教學課件，不受實驗室安全教育資源等因素的影響，學生可從自身需求出發(fā)，自行安排學習時間和內容[3];安徽師范大學化學與材料科學學院專門設立安全知識學習網(wǎng)，包含各類安全知識、安全守則以及處理措施等，學生在進入實驗室前必須通過實驗室安全知識的在線考試。盡管如此，仍有較大數(shù)量的高校目前尚未為本科生開設專門的實驗室安全課程，未系統(tǒng)地對學生開展實驗室安全知識教育培訓。雖然各大高校的分子生物學實驗室都制定了相關安全守則和管理制度，并且制作成展示牌掛在實驗室墻上供學生學習，但本科生主觀能動性差，加上該部分知識沒有列入考試范疇，導致學生對實驗室安全知識知之甚少，重視度嚴重不足，安全意識十分淺薄。在醫(yī)學院校分子生物學實驗室課程大多安排在大學二年級，在此之前學生已完成了如有機化學和生物化學等其他實驗課程，理論上應具備一定的實驗安全意識，但我們發(fā)現(xiàn)學生對危險化學品的認知不足、使用不規(guī)范，實驗室設備和物品的使用放置不當以及實驗后的廢棄物處理不當?shù)戎T多不遵守實驗室安全規(guī)則的行為也經(jīng)常出現(xiàn)。

（二）專業(yè)性安全知識教學素材匱乏，講授模式單一

由于分子生物學實驗中涉及較多危險化學試劑，比如在提取核酸時需要分離去除多糖、蛋白等分離用的試劑，如氯仿、苯酚、異丙醇等，其揮發(fā)性對呼吸道有刺激性、對皮膚有腐蝕性。此外，電泳時常用的核酸染料溴化乙錠可嵌合DNA，具有致突變性。另外，結合教學目的，部分實驗會采用血清或細菌樣本等，可能存在生物安全隱患。因此，為保證師生安全，要對學生進行具有針對性的與分子生物學專業(yè)相關的安全培訓。目前套用的最基礎的安全條例所包含的分子生物學專業(yè)相關的內容并不全面，加上實驗室安全教育資源多是文本加圖片的形式，相對枯燥且缺乏吸引力，對于有視頻或動畫等較為生動的多媒體資源比較匱乏。

目前對于分子生物學實驗安全知識的教學模式大多還是以教師講授、強行灌輸為主，從而引導學生理解分子生物學實驗室安全管理規(guī)章制度，掌握實驗安全理論和實踐方法以及預防和處理實驗中各種危險的手段和方法。這種教學模式的系統(tǒng)性和理論性較強，但學生通常會感到過分抽象或枯燥乏味，導致學習效果欠佳[4]。因此，還需努力摸索分子生物學實驗安全教育的教學模式，從本科學習初期開始打好安全知識基礎，樹立良好安全意識，做到注意保護自己和身邊的人，進而影響一個團體，達到“教育一個、影響一片”的良好輻射效果[5]。

三、本科生分子生物學實驗安全知識的教學模式探索

（一）設置分子生物學專業(yè)碩士研究生教學助理

我們于2018年開始在分子生物學實驗教學中設置研究生教學助理，均為生物化學與分子生物學專業(yè)的在讀碩士研究生，他們已進入各課題組開展項目研究，熟知實驗室規(guī)則，教學實驗內容以及實驗儀器的使用。研究生助理在正式開始輔助教學前，需進行相應實驗教學的準備以及預實驗，必須熟練掌握實驗原理及操作步驟，這樣才能對教學中各種化學試劑、器皿儀器的使用以及突發(fā)事件的應對方法有更深刻的了解和認識，并且在正式開始輔助教學前需進行教學試講，由高年資教師給予考評和指導，以保證本科生教學質量。另外，需明確研究生助理的教學職責，主要是協(xié)助教師準備上課材料、參與課堂教學、整理課程記錄、與主講老師討論課程和教學進度及反饋解決學生問題、批改平時作業(yè)或報告、答疑與改進工作等。研究生教學助理不僅要做好本科生教學助理工作，還應充分發(fā)揮聯(lián)系學生和教師的橋梁紐帶作用，不定期與他們進行討論、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，以期能產(chǎn)生教與學的良性互動，同時也可以在生活、學習、未來職業(yè)規(guī)劃方面加以引導，進一步激發(fā)學生的學習興趣。