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高校生物实验绿色化教学模式探究

时间:2022-03-03 08:29:54 浏览次数:

摘要:本文从我校生物实验教学的现状出发,以构建绿色化实验教学模式为目标,从师生绿色化理念培养、实验设计、实验准备、实验教学过程及实验末端处理绿色化等方面,分别探讨了绿色化生物实验教学模式的建设途径与方法,收到了比较理想的效果。

关键词:生物实验;绿色化;教学模式

中图分类号:G642.0;G482 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)14-0257-02

高校是经济发展中新技术的主要发源地[1],高校师生在实验室从事实验教学和科研的实验活动时,大多将废弃物未经处理直接排放,实验室已成了一个小型的环境污染源[2]。它们正以“聚沙成塔”的污染方式对环境产生累积破坏[3],同时高校实验室多为相对独立的教学单位,排放污染物随机性强,排污的特殊性造就了其污染的复杂性与多害性[4],因此,必须对高校实验室的污染问题引起重视,及早规划,而采取绿色化的实验教学模式,可以减少高校实验室的环境污染,实现高校的绿色可持续发展。

生物学科教学内容多、涉及面广、实验内容多,具有很强的应用性和实践性,其基本研究方法是科学实验,实验教学主要涉及生物化学、微生物学、遗传及分子生物学等实验内容。实验教学实施过程中会产生多种有毒有害物质及各种实验动物、微生物等废弃物,如果不恰当使用或处理,会造成二次污染,因此,有必要开展生物实验绿色化教学新模式的探索。

从我校生物实验中心各实验室来看,距离绿色实验教学的要求还有一定差距,绿色化理念没有深入人心,实验教学的总体设计和实施的绿色化有待加强,教学方法滞后直接制约了绿色实验室建设的进程。针对生物实验室建立绿色化教学体系存在的问题,通过构建绿色化的生物实验教学模式,完善了生物实验教学绿色化体系,现总结如下:

一、注重绿色化理论的宣传,增强了师生的绿色化意识

要实施生物实验教学绿色化,教师应该注重绿色化文化的宣传,要在高校的实验室师生及工作人员中建立绿色化理念,建立绿色化实验室操作体系,使进入实验室从事实验活动的全体人员,都能够在绿色文化的引导下开展实验室各项工作[1]。

教师在进行实验教学的同时,时刻灌输绿色化思想,如在实验教学中强调“剂量决定毒性”的环护意识,让学生牢固树立“绿色”观念[5],逐步养成遵循实验原理取用药品、试剂和仪器的习惯,杜绝随手倒废液、废渣的现象,同时在实验室内明显处粘贴醒目的温馨提示,提醒学生注意实验室的绿色化[2]。

二、开展绿色化实验方案设计

在制定实验教学大纲时,要精挑细选每一个实验,使具体的实验内容应既包含基础性实验、综合性实验,又有设计性实验。要本着提高学生解决实际问题能力的目的,将绿色化理念贯穿于实验的始终,尤其是注重实验内容的绿色化。根据生物实验教学大纲的要求,充分考虑所用试剂和实验产物对环境的污染情况,进行绿色化设计改革,尽量选低污染、低毒性、价格合理的实验,或者在保证实验效果的前提下选择低毒害低污染的替代品进行实验操作等[6]。实验如果需要动物,那么尽量选小型动物,这样既可减少环境污染及对师生的伤害,又可降低实验成本[5]。

三、绿色化的实验准备方法

实验教学需用到各种的仪器、耗材和试剂,在进行实验准备前,首先根据实验学生数和分组情况,准确配置,当某种溶液量需要比较大时,通过母液配置,使用时再稀释,选用盛器大小要合适,确保试剂分装合理、科学、绿色化[7]。

对于一些必做的实验,可以制作实验设计的多媒体课件,提前对实验内容进行详细的描述,要求学生实验前预习,然后带着问题进行实验操作,事实证明,这样可以使实验试剂的使用更准确,偏差减少。

四、绿色化的实验操作过程

教师在讲授实验原理的同时,也要讲授相关试剂的性能、危害及注意事项,实验过程中可能产生的废弃物以及处理有毒有害物质的方法。同时还要强化学生的节约思想,在实验过程中使用化学试剂、生物材料时要避免浪费[8]。

五、实验废弃物的绿色化处理

教师除了指导学生进行实验操作之外,还需监督学生妥善处理实验剩余的药品试剂,清理实验场地,保证后续实验的顺利进行,培养学生“有始有终,绿色实验”的科研态度[9]。具体为:

1.废液的处理。实验中产生的有毒、有害废液,处理到符合国家排放标准后再排放,没有处理能力的废液,要贴上标签,统一分级、分门别类收集,都统一存放在废液收集区域,并使用专用的废液缸储存,注明废液的名称、浓度等[10]。对于微生物培养液、废弃的培养基、培养后的发酵液以及各种生物废液,可能潜在存有污染的微生物活体,因此需通过高压灭菌处理,彻底杀灭致病性培养物,使用消毒液消毒处理后再排放到环境中。

2.固体废弃物的处理。吸管、枪头、离心管、注射器等直接接触类试剂和实验材料,使用后最好存放到指定的塑料垃圾袋内,针头、小刀、金属和玻璃等尖锐利器,收集于耐扎容器内[10]。所有废弃的生物样本、培养物,应该经过高压灭菌处理。动物尸体以及解剖过的动物器官,统一消毒处理后用专用塑料袋密封,贴上生物废弃物标志,在冷藏条件下集中保存,统一由相关部门定期消毒、焚烧处理[8]。

3.废气的处理。实验楼在设计装修时,各实验室基本上都安装了通风橱和通风管道,凡涉及有毒有害或有异味气体产生的实验,始终在通风橱中进行,操作时也应该做好必要的防护措施,打开通风系统。

由于高校实验室处理污染物的能力比较有限,因此,我校自己建立了临时专门的废弃污染物收集场所。对各实验室交来的废弃物,分类收集后,将信息存入电脑系统,再分类放到规定地方集中。例如,报废淘汰的电脑、仪器,报废放射源、报废化学试剂、化学合成“三废物”、生物性废弃容器等都分类存放。集中在专门地点,存放于专门房间、专门容器,指定人员管理,严格分类,再集中送到特殊废品处理厂最终处理[10]。

作为高校生物实验老师,我们应站在生物实验教学改革的前沿,努力为高校生物实验教学绿色化建设做贡献,在实验设计、准备及实验操作过程中,将绿色化教学理念、指导思想渗透到生物各学科中去,使生物实验绿色化教学真正得以实现。

参考文献:

[1]郭保生,丁斌,袁富贵.高校实验室绿色环境与文化建设研究[J].四川建筑,2015,35(3):20-21.

[2]由继红.创建绿色化生物实验室的探讨[J].实验科学与技术,2014,12(2):167-169.

[3]侯英爽,程梓航,周伟婷,等.高校绿色化学实验室模式初探[J].安徽农学通报,2012,(10):57-58.

[4]陆海,丁祖高.高校实验室污染现状与处理方案研究[J].环境科学导刊,2014,33(6):51-54.

[5]易艷妮,王立辉,唐杰.绿色化教学模式在预防医学实验教学中的应用探讨[J].广东化工,2012,44(339):160-161.

[6]王艳,李培森.医药院校绿色生物化学实验室建设初探[J].广东化工,2014,41(15):270-271.

[7]李文超,王立克,顾有方,等.高校生物类实验室绿色化管理的探索[J].安徽科技学院学报,2012,26(6):86-88.

[8]樊佳,王茂林,林宏辉.绿色生物实验室建设的探索与实践[J].实验科学与技术,2016,14(6):198-201.

[9]许仁鑫,王丹,石先阳,等.高校本科教学实验室的绿色化建设[J].大学教育,2017,(5):22-24.

[10]于淑池.高校实验室环境污染现状与防治对策[J].实验室科学,2010,13(1):165-67.

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