后疫情時(shí)代開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課的必要性和策略

黃曉蒂，胡雨婷，向 琴，田 莎，王 茜，文 芳，劉慧萍*

（1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410208；2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410208；3.湖南中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410208；4.湖南中醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，湖南 長(zhǎng)沙 412000）

新冠肺炎疫情在全世界范圍的持續(xù)蔓延，對(duì)全球經(jīng)濟(jì)、政治產(chǎn)生影響，各國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生體系面臨巨大挑戰(zhàn)，醫(yī)學(xué)教育也承受著重大考驗(yàn)。因此，加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生生物安全意識(shí)培養(yǎng)尤為必要，使他們能夠從更廣泛的社會(huì)層面理解醫(yī)療衛(wèi)生的綜合內(nèi)涵，適應(yīng)新形勢(shì)下快速變化的中國(guó)公共衛(wèi)生安全[1]。疫情下，各高校積極響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)，停課不停教”號(hào)召，各大網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)紛紛推出在線教學(xué)服務(wù)，證明了“互聯(lián)網(wǎng)+”教育模式的時(shí)代先進(jìn)性和可行性。高校開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課面臨的一個(gè)問(wèn)題是如何將實(shí)驗(yàn)與互聯(lián)網(wǎng)巧妙結(jié)合。

經(jīng)過(guò)各教研室備課組充分討論，學(xué)校將教學(xué)模式擬定為線上+線下混合教學(xué)模式[2]。通過(guò)前期大量宣傳普及后，就學(xué)生對(duì)開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課的態(tài)度（如圖1）以及線上+線下混合教學(xué)模式可行度進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。結(jié)果顯示，大部分學(xué)生對(duì)虛擬仿真平臺(tái)和實(shí)際操作配合使用認(rèn)同度高，認(rèn)為這樣既能通過(guò)線上學(xué)習(xí)加深對(duì)操作過(guò)程的理解，又能通過(guò)線下實(shí)踐鍛煉操作能力，進(jìn)而有效提升綜合能力[3]（見(jiàn)圖2）。

圖1 學(xué)生對(duì)開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課的態(tài)度

圖2 學(xué)生認(rèn)為線上+線下混合教學(xué)模式的可行度

本文主要闡述后疫情時(shí)代開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課的必要性及策略，為實(shí)施線上+線下混合教學(xué)模式提供參考。

1 后疫情時(shí)代開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課的必要性

1.1 開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課是醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要

現(xiàn)代生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)在很多領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用，生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)以細(xì)胞工程、基因工程和發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，推動(dòng)人類基因和遺傳研究，改變?nèi)祟愒卺t(yī)學(xué)領(lǐng)域的被動(dòng)地位。自新冠肺炎疫情暴發(fā)以來(lái)，疾病治療、疫苗運(yùn)用、病毒研究等方面都無(wú)法脫離生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)。

新冠肺炎疫情是目前全世界遇到的重大公共衛(wèi)生問(wèn)題，疫情過(guò)后，全社會(huì)更加關(guān)注生物安全。在忽視實(shí)驗(yàn)室生物安全管理的情況下盲目開(kāi)展生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)，人類健康安全、生態(tài)環(huán)境等均會(huì)遭受不同程度的影響，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)操作人員或社會(huì)群體感染，從而患上疾病甚至死亡。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的埃博拉病毒、甲型流感病毒等，加上引發(fā)此次疫情的新冠病毒，使生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性、傳染性備受關(guān)注[4]。

顯而易見(jiàn)，在未來(lái)，生物技術(shù)將成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可或缺的重要組成部分。因此，醫(yī)學(xué)院校開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課，加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全教育，使他們掌握生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)方法，是醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要[5]。

1.2 開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課是適應(yīng)我國(guó)醫(yī)療市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)

進(jìn)入21世紀(jì)，高科技實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域發(fā)展最快的是生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)，生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著極其重要的地位，推動(dòng)了醫(yī)療方法和相關(guān)儀器的發(fā)展。但是，使生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)最大化的前提是保證生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全。新冠病毒核酸檢測(cè)能力的提升以及廣泛開(kāi)展的血清學(xué)抗體檢測(cè)，更是對(duì)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全管理有著前所未有的高要求。醫(yī)學(xué)本科生依靠通過(guò)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)必修課獲取的生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全基礎(chǔ)知識(shí)十分有限。因此，針對(duì)醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課，促進(jìn)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全學(xué)科發(fā)展是普及生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)的有效方法，也是適應(yīng)我國(guó)醫(yī)療市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)的卓有成效的方法。

1.3 開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課是我國(guó)培養(yǎng)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全研究后備人才的需要

野生動(dòng)物生存環(huán)境被人類活動(dòng)破壞以及隨之而來(lái)的物種基因不斷突變，新發(fā)傳染病也許依然會(huì)在未來(lái)暴發(fā)，公眾安全仍然受到威脅。生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全仍然面臨極大挑戰(zhàn)，培養(yǎng)生物實(shí)驗(yàn)安全人才，符合城市人口不斷聚集引起的大眾衛(wèi)生安全隱患的要求，也順應(yīng)了生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全學(xué)科蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)。在思想開(kāi)放、創(chuàng)新精神活躍的大學(xué)里，培養(yǎng)未來(lái)對(duì)國(guó)家建設(shè)和發(fā)展有利的人才是重要使命。作為醫(yī)學(xué)院校，通過(guò)開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課，為我國(guó)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全研究培養(yǎng)后備人才，是水到渠成的辦法[6]。

2 后疫情時(shí)代開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課面臨的主要困難

2.1 線下實(shí)驗(yàn)操作存在安全隱患

雖然傳統(tǒng)的線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，形成了完善的實(shí)驗(yàn)室管理體系，但生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全涵蓋包括感染性生物實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的生物醫(yī)學(xué)的各個(gè)學(xué)科，而教學(xué)對(duì)象是沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)相關(guān)知識(shí)或接受過(guò)相關(guān)培訓(xùn)的本科生，生物安全防護(hù)意識(shí)薄弱。再加上，生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全課程的實(shí)驗(yàn)多在實(shí)驗(yàn)樓的公共實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展，學(xué)生在實(shí)際操作過(guò)程中面臨許多安全隱患[7]。如實(shí)驗(yàn)動(dòng)物存在的安全隱患，科研、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中存在的生物安全隱患以及人畜共患病等。

2.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物存在的安全隱患 用于生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的動(dòng)物種類較多，有從市場(chǎng)收購(gòu)的畜禽，也有國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)單位提供的常規(guī)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，安全風(fēng)險(xiǎn)難以控制，導(dǎo)致威脅師生身心健康的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生物安全突發(fā)事件頻發(fā)。此外，動(dòng)物本身有襲擊性，學(xué)生不適當(dāng)?shù)牟僮鲿?huì)激發(fā)其襲擊性，導(dǎo)致學(xué)生受傷[8]。

2.1.2 科研、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中存在的生物安全隱患 教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的生物安全柜、超凈工作臺(tái)等設(shè)施配備較少，因此師生只能在普通實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。有些學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室不戴口罩、手套，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，只簡(jiǎn)單擦拭實(shí)驗(yàn)臺(tái)、清洗實(shí)驗(yàn)儀器和拖掃地面，沒(méi)有對(duì)使用過(guò)的物品進(jìn)行消毒處理。下一組學(xué)生又在這里進(jìn)行其他動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的生物安全事故。此外，學(xué)生還可能不慎將病原體隨衣物等帶到教室、圖書(shū)館、食堂等公共場(chǎng)所。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)動(dòng)物在醫(yī)學(xué)院?？蒲许?xiàng)目中應(yīng)用廣泛，由于生物的復(fù)雜性和技術(shù)手段等問(wèn)題，存在一定風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)人類健康和自然環(huán)境造成潛在威脅[9]。

2.1.3 人畜共患病 常見(jiàn)人畜共患病病原體有狂犬病病毒、埃博拉病毒、炭疽芽孢桿菌、隱孢子蟲(chóng)等，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可能攜帶這些病原體。科研人員和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心工作人員在實(shí)驗(yàn)操作、飼養(yǎng)過(guò)程中，存在被患病動(dòng)物咬傷、抓傷，被接觸過(guò)患病動(dòng)物的器械劃傷、刺傷，被患病動(dòng)物的體液、組織污染的危險(xiǎn)。某些病毒還能附著于氣溶膠被工作人員吸入呼吸道，引起人獸共患病[10]。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)施損耗和不完善

實(shí)驗(yàn)室工作人員大多缺乏實(shí)驗(yàn)器材管理、修復(fù)知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的使用和維護(hù)管理不專業(yè)。學(xué)校不重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及儀器配備，經(jīng)費(fèi)投入不多。有數(shù)據(jù)顯示，醫(yī)學(xué)院校普遍只有兩年的經(jīng)費(fèi)預(yù)算，計(jì)劃不長(zhǎng)遠(yuǎn)，采購(gòu)的儀器檔次較低，通用儀器較多，而適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的實(shí)驗(yàn)儀器和精密儀器極少。醫(yī)學(xué)發(fā)展日新月異，醫(yī)學(xué)院校應(yīng)及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)儀器，跟上生物技術(shù)的發(fā)展。但學(xué)校經(jīng)費(fèi)不足，許多實(shí)驗(yàn)儀器昂貴，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室設(shè)備設(shè)施不完善等問(wèn)題[11]。

3 策略

3.1 采用“線下＋線上”四位一體教學(xué)模式

在線實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟谝欢ǔ潭壬辖档蜕锛夹g(shù)實(shí)驗(yàn)操作的危險(xiǎn)性，但線上教學(xué)不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)線下教學(xué)。借助雨課堂、虛擬仿真平臺(tái)等，生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課開(kāi)展“線下＋線上”四位一體教學(xué)模式。

3.1.1 “線下＋線上”四位一體教學(xué)模式“線下＋線上”四位一體教學(xué)模式指?jìng)鹘y(tǒng)線下實(shí)驗(yàn)＋雨課堂+虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室＋網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的成品課程。就及時(shí)性、交流性、時(shí)空轉(zhuǎn)換性、實(shí)驗(yàn)操作性而言，4種方式各有優(yōu)劣，可以隨意組合。這種教學(xué)模式更加靈活、適應(yīng)性更強(qiáng)，若因特殊情況無(wú)法進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，便可啟動(dòng)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)，部分學(xué)生無(wú)法返校時(shí)，可通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在校生則在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的成品課程可用于輔助學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲取更多優(yōu)質(zhì)資源[12]。

3.1.2 “線下＋線上”四位一體教學(xué)模式能夠在一定程度上減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物帶來(lái)的危害 目前，普遍存在學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全不重視，對(duì)將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)缺乏了解，對(duì)操作流程一知半解，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室不戴口罩、手套，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物捉拿和操作不規(guī)范等問(wèn)題?？蓱?yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室＋網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的成品課程的方式，要求學(xué)生提前觀看課程視頻，知曉實(shí)驗(yàn)操作流程，規(guī)范相關(guān)操作，增強(qiáng)安全意識(shí)，減少因不戴口罩、手套及不正確的實(shí)驗(yàn)操作造成的傷害[13]。

3.1.3 “線下＋線上”四位一體教學(xué)模式能彌補(bǔ)線下實(shí)驗(yàn)的不足生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全涉及范圍廣，其中不乏感染性實(shí)驗(yàn)和醫(yī)學(xué)前沿實(shí)驗(yàn)，學(xué)校因擔(dān)心學(xué)生感染而不開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。此外，醫(yī)學(xué)前沿實(shí)驗(yàn)具有權(quán)威性、先進(jìn)性，但學(xué)校實(shí)驗(yàn)室設(shè)備落后，無(wú)法開(kāi)展此類實(shí)驗(yàn)。此時(shí)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室便發(fā)揮出巨大優(yōu)勢(shì)。感染性實(shí)驗(yàn)和醫(yī)學(xué)前沿實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛞劳刑摂M仿真實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展，彌補(bǔ)生物實(shí)驗(yàn)易引發(fā)感染和實(shí)驗(yàn)設(shè)施落后的不足，同時(shí)也降低了人畜共患病的風(fēng)險(xiǎn)[14]。

3.2 完善生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全線上教學(xué)模式

3.2.1 建立線上教室 隨著時(shí)代的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)日趨完善，且種類繁多，如雨課堂、釘釘、智慧樹(shù)等。不同平臺(tái)的功能和特點(diǎn)有所差異。雨課堂便于作業(yè)提交和教材共享，教學(xué)全程與學(xué)生保持聯(lián)系，教學(xué)資源豐富，是一款較好的線上線下混合教學(xué)工具；騰訊課堂支持直播時(shí)播放動(dòng)畫(huà)，但師生課前、課后無(wú)法聯(lián)系；騰訊會(huì)議的優(yōu)點(diǎn)是直播連麥方便，師生能夠及時(shí)交流。我們選擇雨課堂+快手直播的形式建立線上教室，并以騰訊會(huì)議為直播備份平臺(tái)[15]。

3.2.2 在線實(shí)驗(yàn)室建設(shè) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)最突出的特點(diǎn)是學(xué)生能夠自主操作，有親眼所見(jiàn)、親耳所聞的感官體驗(yàn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是通過(guò)人機(jī)交互的方式、以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支撐的教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)身臨其境地“做實(shí)驗(yàn)”。根據(jù)教育部高等教育司發(fā)布的在線教學(xué)課程資源平臺(tái)名單，我校選用的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)為夢(mèng)之路醫(yī)學(xué)魔課（MOEC）云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[16]。

4 結(jié)語(yǔ)

新冠肺炎疫情暴發(fā)使得現(xiàn)代生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全研究得到快速發(fā)展。隨著科學(xué)時(shí)代的到來(lái)和交叉學(xué)科的出現(xiàn)，現(xiàn)代生物學(xué)也將得到飛速發(fā)展。通過(guò)多層次、多渠道普及生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)，是順應(yīng)醫(yī)學(xué)發(fā)展的必然要求。突如其來(lái)的疫情使高校不能如期開(kāi)學(xué)，影響了高等教育改革的推進(jìn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作為一種新的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑坏珡浹a(bǔ)了線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，還能提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。因此，在醫(yī)學(xué)院校開(kāi)設(shè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)安全選修課，采取“線下+線上”四位一體教學(xué)模式是一種行之有效的方法，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。