高校生物實驗綠色化教學模式探究

于淑池 薛長風 張鐵濤 杭瑜瑜

摘要：本文從我校生物實驗教學的現狀出發，以構建綠色化實驗教學模式為目標，從師生綠色化理念培養、實驗設計、實驗準備、實驗教學過程及實驗末端處理綠色化等方面，分別探討了綠色化生物實驗教學模式的建設途徑與方法，收到了比較理想的效果。

關鍵詞：生物實驗；綠色化；教學模式

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

高校是經濟發展中新技術的主要發源地[1]，高校師生在實驗室從事實驗教學和科研的實驗活動時，大多將廢棄物未經處理直接排放，實驗室已成了一個小型的環境污染源[2]。它們正以“聚沙成塔”的污染方式對環境產生累積破壞[3]，同時高校實驗室多為相對獨立的教學單位，排放污染物隨機性強，排污的特殊性造就了其污染的復雜性與多害性[4]，因此，必須對高校實驗室的污染問題引起重視，及早規劃，而采取綠色化的實驗教學模式，可以減少高校實驗室的環境污染，實現高校的綠色可持續發展。

生物學科教學內容多、涉及面廣、實驗內容多，具有很強的應用性和實踐性，其基本研究方法是科學實驗，實驗教學主要涉及生物化學、微生物學、遺傳及分子生物學等實驗內容。實驗教學實施過程中會產生多種有毒有害物質及各種實驗動物、微生物等廢棄物，如果不恰當使用或處理，會造成二次污染，因此，有必要開展生物實驗綠色化教學新模式的探索。

從我校生物實驗中心各實驗室來看，距離綠色實驗教學的要求還有一定差距，綠色化理念沒有深入人心，實驗教學的總體設計和實施的綠色化有待加強，教學方法滯后直接制約了綠色實驗室建設的進程。針對生物實驗室建立綠色化教學體系存在的問題，通過構建綠色化的生物實驗教學模式，完善了生物實驗教學綠色化體系，現總結如下：

一、注重綠色化理論的宣傳，增強了師生的綠色化意識

要實施生物實驗教學綠色化，教師應該注重綠色化文化的宣傳，要在高校的實驗室師生及工作人員中建立綠色化理念，建立綠色化實驗室操作體系，使進入實驗室從事實驗活動的全體人員，都能夠在綠色文化的引導下開展實驗室各項工作[1]。

教師在進行實驗教學的同時，時刻灌輸綠色化思想，如在實驗教學中強調“劑量決定毒性”的環護意識，讓學生牢固樹立“綠色”觀念[5]，逐步養成遵循實驗原理取用藥品、試劑和儀器的習慣，杜絕隨手倒廢液、廢渣的現象，同時在實驗室內明顯處粘貼醒目的溫馨提示，提醒學生注意實驗室的綠色化[2]。

二、開展綠色化實驗方案設計

在制定實驗教學大綱時，要精挑細選每一個實驗，使具體的實驗內容應既包含基礎性實驗、綜合性實驗，又有設計性實驗。要本著提高學生解決實際問題能力的目的，將綠色化理念貫穿于實驗的始終，尤其是注重實驗內容的綠色化。根據生物實驗教學大綱的要求，充分考慮所用試劑和實驗產物對環境的污染情況，進行綠色化設計改革，盡量選低污染、低毒性、價格合理的實驗，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[6]。實驗如果需要動物，那么盡量選小型動物，這樣既可減少環境污染及對師生的傷害，又可降低實驗成本[5]。

三、綠色化的實驗準備方法

實驗教學需用到各種的儀器、耗材和試劑，在進行實驗準備前，首先根據實驗學生數和分組情況，準確配置，當某種溶液量需要比較大時，通過母液配置，使用時再稀釋，選用盛器大小要合適，確保試劑分裝合理、科學、綠色化[7]。

對于一些必做的實驗，可以制作實驗設計的多媒體課件，提前對實驗內容進行詳細的描述，要求學生實驗前預習，然后帶著問題進行實驗操作，事實證明，這樣可以使實驗試劑的使用更準確，偏差減少。

四、綠色化的實驗操作過程

教師在講授實驗原理的同時，也要講授相關試劑的性能、危害及注意事項，實驗過程中可能產生的廢棄物以及處理有毒有害物質的方法。同時還要強化學生的節約思想，在實驗過程中使用化學試劑、生物材料時要避免浪費[8]。

五、實驗廢棄物的綠色化處理

教師除了指導學生進行實驗操作之外，還需監督學生妥善處理實驗剩余的藥品試劑，清理實驗場地，保證后續實驗的順利進行，培養學生“有始有終，綠色實驗”的科研態度[9]。具體為：

1.廢液的處理。實驗中產生的有毒、有害廢液，處理到符合國家排放標準后再排放，沒有處理能力的廢液，要貼上標簽，統一分級、分門別類收集，都統一存放在廢液收集區域，并使用專用的廢液缸儲存，注明廢液的名稱、濃度等[10]。對于微生物培養液、廢棄的培養基、培養后的發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物，使用消毒液消毒處理后再排放到環境中。

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驗材料，使用后最好存放到指定的塑料垃圾袋內，針頭、小刀、金屬和玻璃等尖銳利器，收集于耐扎容器內[10]。所有廢棄的生物樣本、培養物，應該經過高壓滅菌處理。動物尸體以及解剖過的動物器官，統一消毒處理后用專用塑料袋密封，貼上生物廢棄物標志，在冷藏條件下集中保存，統一由相關部門定期消毒、焚燒處理[8]。

3.廢氣的處理。實驗樓在設計裝修時，各實驗室基本上都安裝了通風櫥和通風管道，凡涉及有毒有害或有異味氣體產生的實驗，始終在通風櫥中進行，操作時也應該做好必要的防護措施，打開通風系統。

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

作為高校生物實驗老師，我們應站在生物實驗教學改革的前沿，努力為高校生物實驗教學綠色化建設做貢獻，在實驗設計、準備及實驗操作過程中，將綠色化教學理念、指導思想滲透到生物各學科中去，使生物實驗綠色化教學真正得以實現。

參考文獻：

[1]郭保生，丁斌，袁富貴.高校實驗室綠色環境與文化建設研究[J].四川建筑，2015，35（3）：20-21.

[2]由繼紅.創建綠色化生物實驗室的探討[J].實驗科學與技術，2014，12（2）：167-169.

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[4]陸海，丁祖高.高校實驗室污染現狀與處理方案研究[J].環境科學導刊，2014，33（6）：51-54.

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[6]王艷，李培森.醫藥院校綠色生物化學實驗室建設初探[J].廣東化工，2014，41（15）：270-271.

[7]李文超，王立克，顧有方，等.高校生物類實驗室綠色化管理的探索[J].安徽科技學院學報，2012，26（6）：86-88.

[8]樊佳，王茂林，林宏輝.綠色生物實驗室建設的探索與實踐[J].實驗科學與技術，2016，14（6）：198-201.

[9]許仁鑫，王丹，石先陽，等.高校本科教學實驗室的綠色化建設[J].大學教育，2017，（5）：22-24.

[10]于淑池.高校實驗室環境污染現狀與防治對策[J].實驗室科學，2010，13（1）：165-67.