大學生生物實驗安全意識和實驗操作規范強化策略分析

安夢潔，胡恒才

（1.伊犁師范大學 資源與生態研究所，新疆 伊寧 835000；2.伊犁師范大學 理工實驗教學與測試研究中心，新疆 伊寧 835000）

意識是指人的大腦對客觀物質世界的反應，是感覺、思維等各種心理過程的總和[1]。安全意識指的是學生對實驗過程中突發狀況的應急本能。近年來，高校發生了很多實驗室安全事故，危及師生的人身安全。很多大學實驗室事故的發生原因都是學生操作不當、違規使用實驗器材、安全意識不足和實驗室安全管理不到位，如表1統計結果所示。例如在2015年4月5日中午，江蘇某大學化工學院的一個實驗室發生爆炸，據官方通報，發生爆炸的直接原因是實驗人員違規配制實驗用氣。該事故為高校師生敲響了警鐘，強化師生的實驗儀器操作規范刻不容緩。很多學生在高中階段，只在教師的指導下完成過比較簡單的實驗，有的甚至沒有做過實驗。大學生人才培養方案明確指出，大學課程應更多地培養學生的自主創新能力。因此，很多實驗課程設計提高了設計性實驗及綜合性實驗的比例，且大多需要學生獨立完成。在這種人才培養模式下，大學生的實驗安全意識更應該得到高度重視。

表1 2010—2021年實驗室安全事故分析

迫于教學壓力以及實驗性課程評價體系不完善，實驗報告在實驗課程考核中占有很大比例。首先，學生為了獲得好成績，把注意力都集中在實驗報告的撰寫上，而不注重實驗原理、實驗過程等，未能理解實驗的本質，陷入為了完成實驗報告而實驗的惡性循環，為以后進行其他探究性實驗埋下了隱患。其次，學生在實驗過程中沒有養成良好的操作習慣，不能正確使用實驗儀器，總是處于一聽就懂、一做就懵的迷茫狀態。據調查，很多實驗室安全事故都是由學生操作不當、儀器使用不規范導致的，歸根結底還是學生的實驗室安全意識不強。

本研究站在當代大學生的視角，結合本專業實驗的性質以及實驗中存在的安全隱患，從學生安全意識培養和實驗儀器安全使用素養培養兩方面進行探析，以期能引起大學生的重視，避免安全事故的發生。

1 大學生生物實驗安全意識強化策略

在大學實驗開始之前，一般都是由教師統一發放實驗參考書或者在書本上標注，并領學一遍實驗理論知識和實驗流程，強調某個實驗開展過程中的隱患。由于學生初次獨立實驗，缺少實踐經驗和自我保護意識，再者，新生還未跟上高校實驗課程學習的節奏，對大學實驗課的認識不足，重視度不夠，紀律性不強。另外，初入大學的學生過分依賴老師，自主動手能力差，總認為老師安排的實驗一定是安全的，不會有什么問題。帶著這種想法進入實驗室，也會埋下實驗室安全事故隱患。大學生物實驗涉及大型實驗儀器，若不能規范操作，會造成財產損傷甚至是人員傷亡。在生物實驗方面，主要從以下4個方面強化學生的安全意識。

1.1 熟悉操作流程

大學學習更多地依靠學生的自主性，有的大學生態度懶散、學習被動，未養成認真閱讀實驗內容的習慣，對課本中的實驗只有模糊的概念，不能按照實驗要求進行操作。生物實驗有6個步驟，分別是提出問題、猜想與假設、設計實驗、進行實驗、得出結論、表達與交流。在做實驗之前，要求學生厘清實驗操作步驟，想象自己真的在做實驗，在腦海中模擬實驗流程或者用替代物模擬實驗，也可以通過慕課以及其他線上資源完成實驗的預習，這是成功完成實驗的手段，也是減少安全事故的有效途徑。

1.2 提高操作技能，增強主觀判斷力

生物實驗技能是一種操作能力，大學生要具備基本的實驗觀察能力、實驗記錄能力、實驗應急能力等，在此基礎上，要培養大學生的自我學習能力，使其能夠正確使用實驗器具，掌握采集、處理實驗材料以及繪制實驗表格等技能，對實驗過程中存在的隱患要有自我判斷力，不要讓自己的思想被課本理論知識控制，也不能只追求實驗結果，否則無法培養自己的探究性思維、難以獲得實驗體會。大學生要有創新亮點，同時要注意實驗的安全性，即使在沒有教師督促和監管的情況下，學生也要能夠正確操作實驗。安全意識的培養不僅要靠教師和學校的監督，還要靠學生的自制力和判斷力。

1.3 強化實驗室衛生意識

大部分學生沒有嚴謹的科學態度，總覺得實驗事故不會發生在自己身上。在大學實驗室里有一個很常見的現象：學生做完實驗不洗手，也不把廢棄物扔進廢棄桶里[2]。因此，教師要引導學生形成“實驗室安全和衛生工作應堅持安全第一、預防為主”的觀念。師生必須穿實驗服進入實驗室，禁止在實驗室內進食。實驗完成后，要打掃實驗室的衛生，將多余實驗材料放進指定的廢棄桶。例如在生物實驗課程中，利用微生物學培養大腸埃希菌時[3]，如果沒有將實驗材料或者器皿清洗干凈，雙手或衣服上附著的細菌可能會導致學生腹瀉。盡管如此，仍有部分學生對實驗室衛生不以為然。教師應該將沒有按照規定著裝以及違反實驗室規定的學生請出實驗室，要求整改后再進入，從根本上杜絕此類事件發生。

1.4 正確選取實驗材料

如果沒有選對實驗材料，不僅會導致實驗結果達不到預期目標，還會浪費寶貴的時間，身心俱疲，實驗探究信心漸失。特別是動物實驗，要解剖觀察小白鼠、兔子等動物。在解剖時，盡量選擇安全的動物，還要防止動物撕咬造成的傷害[4]，對不同的動物采取的處理方式不同，所以要根據實驗要求、實驗目的、實驗對象選取不同的方法，例如小鼠活動靈敏、易受刺激和驚嚇，所以抓取時要快、準、狠；兔耳采血適用盒式固定法等。實驗不能僅靠教師講解實驗流程，否則就從“做實驗”變成“講實驗”了[5]。

2 大學生實驗儀器使用問題

實驗是生物學習過程的重中之重，一方面，正確運用實驗儀器不僅可以輔助教師教學，還可以幫助大學生探究實驗結果；另一方面，科研成果是借助實驗儀器得到的，沒有任何一個實驗成果可以憑空產生。因此，實驗儀器的正確使用在生物實驗中至關重要。但在大學中，生物實驗涉及的儀器十分復雜，大多是學生之前沒有接觸過的實驗儀器，導致部分儀器在使用過程中出現錯誤或操作不當，危及學生的人身安全。因此，要加強對大學生生物實驗操作方面的培訓。

2.1 儀器維護保養不當

大部分學生在實驗開始之前都沒有檢查儀器的習慣，無法保證實驗儀器符合相關實驗要求。即使發現不妥之處，學生也會因為懶惰心理而不及時登記反映。例如在生化實驗中需用到高壓蒸汽滅菌鍋，部分學生因不熟悉儀器操作規范，滅菌時沒有將冷空氣排干凈，時間和溫度也不符合要求，甚至沒有人看守儀器，放任高壓滅菌鍋自行運轉。這些細節稍有不注意，就會引發安全事故。在實驗后，維護保養儀器設備時，學生應注意儀器設備維護保養的操作順序。有些學生在上課時對老師講解的儀器設備維護保養操作步驟和方法似懂非懂，但表現出理解的樣子，也不與同學討論維護保養方法和注意事項，沒有正確掌握儀器設備的維護保養精髓。

2.2 態度不嚴謹

大部分學生在中學階段沒有系統地學習過實驗操作和注意事項，實驗時缺乏科學嚴謹的態度，可能抱有隨意和僥幸心理，試圖蒙混過關。還有學生在上實驗課時不認識實驗所需的儀器，甚至每次都是實驗課將要開始時才慌亂地翻開實驗課本快速查看，不僅沒有預習實驗內容，上課時也心不在焉。例如，實驗的入門級器材就是顯微鏡，在動物實驗中用顯微鏡觀察生物標本時，部分大學生沒有記住顯微鏡的操作要領，沒有嚴格按照要求將顯微鏡放在離臺面邊緣10 cm處，覺得只要不摔破，就不會有老師注意自己的操作步驟和方法。事實上，顯微鏡等精密儀器尤其要注意正確拿放，稍有不慎就會有所損壞，甚至對學生造成一定的傷害。

2.3 儀器、藥品使用不科學

在生化實驗過程中，有許多不常見的實驗儀器，例如分光光度計、離心機、恒溫水浴鍋等[6]，即使教師在課前一再強調每個實驗儀器的操作方法和注意事項，但有些學生還是不夠重視。例如，在凝膠電泳過程中，學生不會制作凝膠、不會插電極，在制膠過程中產生了大量氣泡，或凝膠凝固時間過長，導致在上樣時樣品過多，上樣空超載，出現條帶拖尾的現象。此實驗既考察了學生對凝膠電泳各個步驟的熟練程度，也考察了學生對實驗器材的規范操作和對藥品的控制情況。如果因為學生自己不會正確使用儀器而造成實驗結果不理想，不僅影響學生的成績，還會影響學生進行科學探究的積極性。

2.4 實驗應急能力差

在實驗過程中，肯定會遇到或大或小的問題及突發狀況，這就要考察大學生處理突發狀況的應急能力。研究表明：很少有學生能沉著冷靜地處理突發情況。例如，遇到最簡單的酒精燈著火的情況，理論上可以通過沙土蓋滅或者酒精燈帽蓋滅，但是部分學生在突發情況下選擇用水撲火，可能導致酒精燈瓶在高溫下遇冷水炸裂，不僅損失了一個酒精燈，還可能傷及學生。很多學生知道理論上該怎么應對，但是實際操作不盡如人意。

2.5 教師對實驗安全教育不到位

“沒有規矩不成方圓”，有些學生拿著食物或者不穿工作服進入實驗室，而教師對這種現象置之不理，導致這些現象屢屢發生。有的教師在上課之前沒有做好充分準備，等課堂上學生提出問題之后才認真閱讀思考，沒有考慮到實驗中的突發狀況。有的教師在課前突然換實驗室，造成學生慌亂。有的教師整節課都坐在講臺上，沒有走下來觀察學生的實驗操作步驟是否符合要求，導致部分學生明明不懂實驗操作原理，卻沒有主動提問，而是自作主張、違規操作，最終引發安全事故。有的教師在實驗課開始之前，沒有告知學生實驗器材和藥品的使用方法及注意事項，而很多實驗器材和藥品有一定的危險性，如果操作不當，就會引起實驗安全事故。

3 大學生實驗操作規范強化策略

3.1 強化實驗操作規范教育環節

強化大學生實驗操作規范教育，包含一般實驗操作教育和實驗儀器設備操作教育。大學實驗課是培養學生親自動手操作、觀察真理的重要環節，做好實驗操作規范教育尤為重要。實驗課前，教師要嚴格要求學生熟知實驗原理及流程，掌握相關藥品的正確配制、器材的規范操作。在課堂講解中，教師應反復強調重要的操作注意事項，讓能清楚講出實驗原理及流程并操作規范的學生先進行實驗，為其他學生起示范作用。教師還要重視實驗結束后相關處理措施的教育，包括實驗儀器的正確維護保養方法、實驗廢棄物處理辦法及注意事項等。

3.2 健全實驗室儀器管理制度

在科研壓力與日俱增的時代，隨著各種實驗項目的增加，出現了一些開放型實驗室，實驗人員流動頻率增加[7]，實驗儀器數量不斷增加，增大了實驗儀器管理工作難度。不同學生的實驗操作能力不同，造成各種器材不同方面的問題。對于有問題或不符合規定的實驗儀器，要及時上報檢修或者上交保存，不能放在實驗室里，否則容易導致后面學生的實驗結果不準確。在這一方面，實驗室管理員起到了至關重要的作用，管理員可以每周或者每月對實驗器材進行清點和檢查，對不合格的實驗儀器及時更換或者補充[8]，制定實驗儀器或者藥品的采購計劃，以免造成生物材料或者儀器的損失和浪費，提高生物材料和儀器的利用率。學生也要規范自己的行為，養成良好的實驗操作習慣。實驗室管理人員可以制作實驗室安全操作手冊，張貼警示標語、操作步驟以及管理人員名單和聯系方式等提示；也可以設置實驗室入門級考試，測試合格的學生可以增加進入實驗室的時長，沒有通過考試的學生可以在老師的帶領下進入實驗室。同時，教師也應該嚴格要求學生遵守實驗流程，親自為學生演示正確的實驗器材操作步驟。

4 結語

培養大學生的實驗安全意識和正確使用實驗器材的能力是一個漫長的過程，需要師生共同努力、共同進步，尋找問題的根源，不斷學習、不斷充實、不斷探索、不斷總結。近幾年，關于高校實驗室安全的話題引發了教育行業的反思。實驗作為生物教學的重要內容，實驗過程中存在的問題及安全隱患應得到高度重視，學生要強化自我安全意識、規范使用實驗儀器，保證實驗結果準確有效。