低碳時(shí)代生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化

周涵

【摘要】針對(duì)低碳時(shí)代對(duì)相關(guān)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新要求，結(jié)合生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，提出在實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的過(guò)程中，應(yīng)強(qiáng)化學(xué)生生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的意識(shí)，實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法綠色化、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)綠色化、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)綠色化及生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)綠色化。

【關(guān)鍵詞】生物化學(xué) 實(shí)驗(yàn) 教學(xué) 綠色化

一、強(qiáng)化學(xué)生生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的意識(shí)

首先老師要引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)綠色化意識(shí)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中體現(xiàn)綠色化理念、滲透綠色化教育，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的的認(rèn)識(shí)不再局限于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本身。同時(shí)，還應(yīng)完善實(shí)驗(yàn)室章程、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)科學(xué)管理，不僅從制度上促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)綠色化意識(shí)的培養(yǎng)，還教會(huì)學(xué)生用綠色化思維方式來(lái)解決生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的污染問(wèn)題。這樣，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中就能針對(duì)具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟和環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生提出嚴(yán)格要求，從而突出對(duì)學(xué)生的環(huán)保教育，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)綠色化的意識(shí)，使學(xué)生養(yǎng)成綠色化實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣。

二、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法綠色化

由于目前多數(shù)高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，學(xué)生在老師指導(dǎo)下，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求，即可完成實(shí)驗(yàn)全部過(guò)程，缺乏創(chuàng)新性和設(shè)計(jì)性。而且，現(xiàn)在一般生化實(shí)驗(yàn)要消耗許多種類的藥品和大量的水、電、氣等，有些實(shí)驗(yàn)還要用一些有毒甚至劇毒的試劑，如果教學(xué)方法不當(dāng)、步驟操作失誤，就會(huì)影響師生身體健康、對(duì)環(huán)境造成較大污染。因此，改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的綠色化非常必要，而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法綠色化的途徑之一就是利用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。把多媒體引入生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可促使實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法多樣化。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中借助多媒體，可直觀形象地演示生化實(shí)驗(yàn)藥品、儀器等規(guī)范化的使用和操作方法，老師在講授時(shí)，就可以針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容說(shuō)明一些化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的毒性，及排放后可能對(duì)環(huán)境造成的危害，以及處理有毒有害物質(zhì)的原理和方法，可使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作前了解基本的操作技術(shù)，從而確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的正確性，既可降低實(shí)驗(yàn)的誤差，又可避免不必要的環(huán)境污染，還可培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技能來(lái)防治環(huán)境污染的能力。另外，還可以將部分污染嚴(yán)重且目前還無(wú)法改進(jìn)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，通過(guò)多媒體等形式展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這樣，既有助于學(xué)生理解、掌握相關(guān)知識(shí)和技能，又減少了環(huán)境污染，有利于實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。而且，借助多媒體可以讓學(xué)生了解生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一些新方法、新技術(shù)，了解生物化學(xué)科研技術(shù)發(fā)展的前沿等。

三、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)綠色化

1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或內(nèi)容安排綠色化

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或內(nèi)容安排的綠色化是實(shí)現(xiàn)綠色化實(shí)驗(yàn)的前提條件。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或內(nèi)容都要進(jìn)行優(yōu)化考慮，盡可能做到原材料廉價(jià)易得、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的試劑、溶劑等無(wú)毒無(wú)害或低毒低害（實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程綠色化），產(chǎn)出物無(wú)毒或易處理，反應(yīng)條件溫和、節(jié)約能源等。所以，要根據(jù)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求，充分考慮所用試劑和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染情況，進(jìn)行綠色化設(shè)計(jì)改革研究，盡量選低污染、低毒性、價(jià)格合理的實(shí)驗(yàn)，即盡量減少那些對(duì)環(huán)境污染大、危險(xiǎn)性大、廢棄物處理麻煩的實(shí)驗(yàn)，或者在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下選擇低毒害低污染的替代品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作等。所以，實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)必須精心篩選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或內(nèi)容安排進(jìn)行綠色化改革。

2.材料或原料及試劑選擇綠色化

實(shí)驗(yàn)材料或原料及試劑選擇和使用的綠色化，是實(shí)現(xiàn)綠色化實(shí)驗(yàn)的重要制約因素。首先，應(yīng)該避免選擇污染性強(qiáng)的材料或原料及試劑，即要選擇對(duì)環(huán)境污染小、易于處理的材料或原料及試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。要盡量確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的其他最佳條件，從而促進(jìn)高效、環(huán)保的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮膶?shí)現(xiàn)。另外，要對(duì)一些實(shí)驗(yàn)材料或原料及試劑進(jìn)行減量化處理，在不影響實(shí)驗(yàn)效果的前提下，本著使用量最少、反應(yīng)時(shí)間最短的原則來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣，可以減少污染物產(chǎn)生量、減小廢棄物處理負(fù)擔(dān)，從而促進(jìn)實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

3.實(shí)驗(yàn)環(huán)境綠色化

良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境是實(shí)施綠色化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要條件之一。如果生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)設(shè)備較為落后，實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的污染性氣體將直接對(duì)師生的身體健康造成危害，應(yīng)改善實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)施，完善實(shí)驗(yàn)室的供水系統(tǒng)和藥品回收設(shè)備，以便實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行和廢棄物的高效、無(wú)公害處理。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室環(huán)境綠色化處理時(shí)，還可以在實(shí)驗(yàn)室的空閑地方擺放有利于降低污染的花草，如茶花、仙客來(lái)、鳶尾、紫羅蘭、晚香玉、鳳仙花、牽?；ā⑹?、唐菖蒲等通過(guò)葉片吸收毒性很強(qiáng)的二氧化硫，經(jīng)過(guò)氧化作用將其轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或低毒性的硫酸鹽等物質(zhì)；水仙、紫茉莉、菊花、雞冠花、一串紅、虎耳草等能將氮氧化物轉(zhuǎn)化為植物細(xì)胞的蛋白質(zhì)等；吊蘭、蘆薈、虎尾蘭能大量吸收室內(nèi)甲醛等污染物質(zhì)，消除并防止室內(nèi)空氣污染。

4.生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)綠色化

首先，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段的綠色化，除了實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行一些儀器設(shè)備改良外，還應(yīng)做到物品準(zhǔn)備的準(zhǔn)確化、集約化和尋找替代性試劑等，在試劑的配制、儀器的準(zhǔn)備上，要按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)進(jìn)行精確的計(jì)算，準(zhǔn)備適量的試劑并選擇相應(yīng)規(guī)格量程的儀器設(shè)備。其次，實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的綠色化，要求學(xué)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(zhuǎn)移和測(cè)定等，都要嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室基本制度和實(shí)驗(yàn)教材要求，不僅動(dòng)作精準(zhǔn)熟練，還應(yīng)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(yīng)正確引導(dǎo)學(xué)生樹立起安全操作的意識(shí)，例如，在條件允許的情況下進(jìn)行密閉實(shí)驗(yàn)、避免敞口操作等。通過(guò)這些防護(hù)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(shí)驗(yàn)綠色化進(jìn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

在低碳時(shí)代實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化、推進(jìn)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革，教師必須發(fā)揮主導(dǎo)作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要善于激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)綠色化的意識(shí)；運(yùn)用靈活多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，如借助多媒體教學(xué)，盡量避免不必要的環(huán)境污染；以實(shí)驗(yàn)綠色化的理念完善生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，尤其重視實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或內(nèi)容安排及實(shí)驗(yàn)材料或原料及試劑選擇等；將實(shí)驗(yàn)綠色化的理念滲透于生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)，創(chuàng)新生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系。

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