大學(xué)生生物實驗安全意識和實驗操作規(guī)范強化策略分析

安夢潔，胡恒才

（1.伊犁師范大學(xué) 資源與生態(tài)研究所，新疆 伊寧 835000；2.伊犁師范大學(xué) 理工實驗教學(xué)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(zhì)世界的反應(yīng)，是感覺、思維等各種心理過程的總和[1]。安全意識指的是學(xué)生對實驗過程中突發(fā)狀況的應(yīng)急本能。近年來，高校發(fā)生了很多實驗室安全事故，危及師生的人身安全。很多大學(xué)實驗室事故的發(fā)生原因都是學(xué)生操作不當、違規(guī)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(tǒng)計結(jié)果所示。例如在2015年4月5日中午，江蘇某大學(xué)化工學(xué)院的一個實驗室發(fā)生爆炸，據(jù)官方通報，發(fā)生爆炸的直接原因是實驗人員違規(guī)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(guī)范刻不容緩。很多學(xué)生在高中階段，只在教師的指導(dǎo)下完成過比較簡單的實驗，有的甚至沒有做過實驗。大學(xué)生人才培養(yǎng)方案明確指出，大學(xué)課程應(yīng)更多地培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。因此，很多實驗課程設(shè)計提高了設(shè)計性實驗及綜合性實驗的比例，且大多需要學(xué)生獨立完成。在這種人才培養(yǎng)模式下，大學(xué)生的實驗安全意識更應(yīng)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(xué)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(xué)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(zhì)，陷入為了完成實驗報告而實驗的惡性循環(huán)，為以后進行其他探究性實驗埋下了隱患。其次，學(xué)生在實驗過程中沒有養(yǎng)成良好的操作習(xí)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(tài)。據(jù)調(diào)查，很多實驗室安全事故都是由學(xué)生操作不當、儀器使用不規(guī)范導(dǎo)致的，歸根結(jié)底還是學(xué)生的實驗室安全意識不強。

本研究站在當代大學(xué)生的視角，結(jié)合本專業(yè)實驗的性質(zhì)以及實驗中存在的安全隱患，從學(xué)生安全意識培養(yǎng)和實驗儀器安全使用素養(yǎng)培養(yǎng)兩方面進行探析，以期能引起大學(xué)生的重視，避免安全事故的發(fā)生。

1 大學(xué)生生物實驗安全意識強化策略

在大學(xué)實驗開始之前，一般都是由教師統(tǒng)一發(fā)放實驗參考書或者在書本上標注，并領(lǐng)學(xué)一遍實驗理論知識和實驗流程，強調(diào)某個實驗開展過程中的隱患。由于學(xué)生初次獨立實驗，缺少實踐經(jīng)驗和自我保護意識，再者，新生還未跟上高校實驗課程學(xué)習(xí)的節(jié)奏，對大學(xué)實驗課的認識不足，重視度不夠，紀律性不強。另外，初入大學(xué)的學(xué)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(xué)生物實驗涉及大型實驗儀器，若不能規(guī)范操作，會造成財產(chǎn)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(xué)生的安全意識。

1.1 熟悉操作流程

大學(xué)學(xué)習(xí)更多地依靠學(xué)生的自主性，有的大學(xué)生態(tài)度懶散、學(xué)習(xí)被動，未養(yǎng)成認真閱讀實驗內(nèi)容的習(xí)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(shè)、設(shè)計實驗、進行實驗、得出結(jié)論、表達與交流。在做實驗之前，要求學(xué)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(yù)習(xí)，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(xué)生要具備基本的實驗觀察能力、實驗記錄能力、實驗應(yīng)急能力等，在此基礎(chǔ)上，要培養(yǎng)大學(xué)生的自我學(xué)習(xí)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(jié)果，否則無法培養(yǎng)自己的探究性思維、難以獲得實驗體會。大學(xué)生要有創(chuàng)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(jiān)管的情況下，學(xué)生也要能夠正確操作實驗。安全意識的培養(yǎng)不僅要靠教師和學(xué)校的監(jiān)督，還要靠學(xué)生的自制力和判斷力。

1.3 強化實驗室衛(wèi)生意識

大部分學(xué)生沒有嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，總覺得實驗事故不會發(fā)生在自己身上。在大學(xué)實驗室里有一個很常見的現(xiàn)象：學(xué)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(dǎo)學(xué)生形成“實驗室安全和衛(wèi)生工作應(yīng)堅持安全第一、預(yù)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(nèi)進食。實驗完成后，要打掃實驗室的衛(wèi)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(xué)培養(yǎng)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(dǎo)致學(xué)生腹瀉。盡管如此，仍有部分學(xué)生對實驗室衛(wèi)生不以為然。教師應(yīng)該將沒有按照規(guī)定著裝以及違反實驗室規(guī)定的學(xué)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(fā)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(dǎo)致實驗結(jié)果達不到預(yù)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(jù)實驗要求、實驗?zāi)康摹嶒瀸ο筮x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(xué)生實驗儀器使用問題

實驗是生物學(xué)習(xí)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(xué)，還可以幫助大學(xué)生探究實驗結(jié)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(chǎn)生。因此，實驗儀器的正確使用在生物實驗中至關(guān)重要。但在大學(xué)中，生物實驗涉及的儀器十分復(fù)雜，大多是學(xué)生之前沒有接觸過的實驗儀器，導(dǎo)致部分儀器在使用過程中出現(xiàn)錯誤或操作不當，危及學(xué)生的人身安全。因此，要加強對大學(xué)生生物實驗操作方面的培訓(xùn)。

2.1 儀器維護保養(yǎng)不當

大部分學(xué)生在實驗開始之前都沒有檢查儀器的習(xí)慣，無法保證實驗儀器符合相關(guān)實驗要求。即使發(fā)現(xiàn)不妥之處，學(xué)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(xué)生因不熟悉儀器操作規(guī)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(zhuǎn)。這些細節(jié)稍有不注意，就會引發(fā)安全事故。在實驗后，維護保養(yǎng)儀器設(shè)備時，學(xué)生應(yīng)注意儀器設(shè)備維護保養(yǎng)的操作順序。有些學(xué)生在上課時對老師講解的儀器設(shè)備維護保養(yǎng)操作步驟和方法似懂非懂，但表現(xiàn)出理解的樣子，也不與同學(xué)討論維護保養(yǎng)方法和注意事項，沒有正確掌握儀器設(shè)備的維護保養(yǎng)精髓。

2.2 態(tài)度不嚴謹

大部分學(xué)生在中學(xué)階段沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過實驗操作和注意事項，實驗時缺乏科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度，可能抱有隨意和僥幸心理，試圖蒙混過關(guān)。還有學(xué)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(yù)習(xí)實驗內(nèi)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(xué)生沒有記住顯微鏡的操作要領(lǐng)，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(xué)生造成一定的傷害。

2.3 儀器、藥品使用不科學(xué)

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(diào)每個實驗儀器的操作方法和注意事項，但有些學(xué)生還是不夠重視。例如，在凝膠電泳過程中，學(xué)生不會制作凝膠、不會插電極，在制膠過程中產(chǎn)生了大量氣泡，或凝膠凝固時間過長，導(dǎo)致在上樣時樣品過多，上樣空超載，出現(xiàn)條帶拖尾的現(xiàn)象。此實驗既考察了學(xué)生對凝膠電泳各個步驟的熟練程度，也考察了學(xué)生對實驗器材的規(guī)范操作和對藥品的控制情況。如果因為學(xué)生自己不會正確使用儀器而造成實驗結(jié)果不理想，不僅影響學(xué)生的成績，還會影響學(xué)生進行科學(xué)探究的積極性。

2.4 實驗應(yīng)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(fā)狀況，這就要考察大學(xué)生處理突發(fā)狀況的應(yīng)急能力。研究表明：很少有學(xué)生能沉著冷靜地處理突發(fā)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(xué)生在突發(fā)情況下選擇用水撲火，可能導(dǎo)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(xué)生。很多學(xué)生知道理論上該怎么應(yīng)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(guī)矩不成方圓”，有些學(xué)生拿著食物或者不穿工作服進入實驗室，而教師對這種現(xiàn)象置之不理，導(dǎo)致這些現(xiàn)象屢屢發(fā)生。有的教師在上課之前沒有做好充分準備，等課堂上學(xué)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(fā)狀況。有的教師在課前突然換實驗室，造成學(xué)生慌亂。有的教師整節(jié)課都坐在講臺上，沒有走下來觀察學(xué)生的實驗操作步驟是否符合要求，導(dǎo)致部分學(xué)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(guī)操作，最終引發(fā)安全事故。有的教師在實驗課開始之前，沒有告知學(xué)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(xué)生實驗操作規(guī)范強化策略

3.1 強化實驗操作規(guī)范教育環(huán)節(jié)

強化大學(xué)生實驗操作規(guī)范教育，包含一般實驗操作教育和實驗儀器設(shè)備操作教育。大學(xué)實驗課是培養(yǎng)學(xué)生親自動手操作、觀察真理的重要環(huán)節(jié)，做好實驗操作規(guī)范教育尤為重要。實驗課前，教師要嚴格要求學(xué)生熟知實驗原理及流程，掌握相關(guān)藥品的正確配制、器材的規(guī)范操作。在課堂講解中，教師應(yīng)反復(fù)強調(diào)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(guī)范的學(xué)生先進行實驗，為其他學(xué)生起示范作用。教師還要重視實驗結(jié)束后相關(guān)處理措施的教育，包括實驗儀器的正確維護保養(yǎng)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(xiàn)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(shù)量不斷增加，增大了實驗儀器管理工作難度。不同學(xué)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(guī)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(dǎo)致后面學(xué)生的實驗結(jié)果不準確。在這一方面，實驗室管理員起到了至關(guān)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(xué)生也要規(guī)范自己的行為，養(yǎng)成良好的實驗操作習(xí)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(lián)系方式等提示；也可以設(shè)置實驗室入門級考試，測試合格的學(xué)生可以增加進入實驗室的時長，沒有通過考試的學(xué)生可以在老師的帶領(lǐng)下進入實驗室。同時，教師也應(yīng)該嚴格要求學(xué)生遵守實驗流程，親自為學(xué)生演示正確的實驗器材操作步驟。

4 結(jié)語

培養(yǎng)大學(xué)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(xué)習(xí)、不斷充實、不斷探索、不斷總結(jié)。近幾年，關(guān)于高校實驗室安全的話題引發(fā)了教育行業(yè)的反思。實驗作為生物教學(xué)的重要內(nèi)容，實驗過程中存在的問題及安全隱患應(yīng)得到高度重視，學(xué)生要強化自我安全意識、規(guī)范使用實驗儀器，保證實驗結(jié)果準確有效。