摘要:高校生物学实验教学中心安全教育是为了提高本科生在生物学实验中的安全意识为目标的实验室准入课。从以下三个方面展开介绍安全教育课程建设情况:高校生物学实验教学中心安全教育的必要性、本科生物学实验教学中心安全培训课程设计、学生安全教育评价考核。实践表明，通过该安全课程的开设，明显提高了学生在使用药品、操作仪器和垃圾分类方面的安全意识，降低了安全事故发生的几率，可为其他生物学实验安全教育课程的开设提供借鉴和参考依据。
关键词:生物学实验教学;安全教育;课程设计;评价考核
高校生物学实验教学中心承担着全校生物学相关的所有实验课程，在开展实验教学、科学创新研究和社会科普中起着的重要作用［1－2］。然而近年来生物学本科实验教学中安全事故层出不穷，主要包括以下几个方面:溶液外溢和泼洒，针头、玻璃针、刀片、碎玻璃、解剖器械等刺伤，动物分泌物灼伤，动物咬伤、抓伤及动物寄生虫感染，火灾、水灾、爆炸，药物挥发造成的慢性中毒，紫外线损伤等等。追踪以往实验室安全事故原因，超过一半以上的事故都是人为因素造成的［3］。而本科生作为进入实验室的主体，其安全意识的薄弱性是造成以上意外事故多发的主要原因。本科生安全意识欠缺导致的安全事故主要表现在以下几个方面:对实验室安全规则漠视［4］，穿实验服在生活区与污染区之间乱窜［5］，戴手套随意触摸开门把手、接电话、摸电脑等，台面、器械、平皿不整理清洁，没有按照实验严谨性的规范流程操作，实验后不收拾药品随意摆放甚至丢弃造成群体性污染，试剂瓶敞口放，针头等尖锐物品不放入利器盒随手丢放，合作中没有明确分工等等。实验教学中心的学生流动性大，实验室的多样性需要不同的安全规则［6］，易燃、易爆、有毒药品等的潜在性以及本科学生没有接受过正规的生物学安全教育常识的培训等因素，造成生物学实验室各类大小安全事故频发［7］，针对于此有必要对进入本科实验室的学生进行正规、全面的安全教育培训。
1本科生物学实验教学中心安全培训课程设计
针对学生安全意识薄弱和对各类型生物学实验室认知上的薄弱，北京师范大学生物学实验教学中心从2016年开始，每学年每门实验课程的第一周开设了实验室安全培训课程，分2个学时完成，每门课程设计主要包括以下四个部分。第一部分:引入篇－通过案例分析提升学生安全意识;第二部分:常识篇－生物学实验室中存在的安全隐患及应对方案，化学药品、各类常用仪器设备、实验动物、垃圾分类;第三部分:规范篇－针对安全隐患问题对学生提出可行性的规章制度;第四部分:学生考核－采用终结性评价和形成性评价两种方式设置安全准入考试。四部分内容分别采用讲授法、演示法、示范法和学生实践活动等综合式教学方式，让学生身体力行地对实验室安全具有全方位了解和掌握。现以“生物学教育综合实验”－本科生实验室安全教育为例做详细介绍。“生物学教育综合实验”主要包括四个模块内容:碱性磷酸酶的分离纯化，小鼠多克隆抗体的制备，鸡胚发育，植物转基因。四个模块内容相互独立、相辅相成，属于四个综合性和科研性大实验，由于学生安全教育意识的欠缺、对化学药品识别的漠视、实验仪器操作的不规范以及实验垃圾分类习惯的欠缺，每年实验教学中都会造成一些没必要的损失和伤害。现结合本实验课程的具体内容对安全教育课程的教学设计展开讨论。
1．1引入篇－案例分析提升学生安全意识
该部分设计选取震撼性比较大的新闻事件和视频资料，比如东北农大28名师生因羊活体解剖学实验感染［8］、美国大片《生化危机》中的病毒外泄、废液处理不当造成的爆炸等引入话题，主要采用讲授法和演示法提升学生整体的安全意识，让学生意识到生物学实验室中存在的安全问题，让学生在进入实验室伊始就要时刻保持警惕心理。
1．2常识篇－生物学实验室中存在的安全隐患
该部分设计主要是以分专题的形式展开，将实验课程中四个模块内容中存在的安全隐患分为四类:化学药品、各类仪器设备、实验动物、实验垃圾分类。现分别举例做简单介绍。
1．2．1化学药品
关于化学药品部分内容主要分为两个部分:一是化学药品分类标识介绍;二是根据生物学实验常用技术，进行分类介绍其中涉及到的有毒有害物质及其防护措施。该部分内容采用的教学方式是理论与实践相结合的方式，教师做简单介绍，学生归类化学药品、并根据不同药品属性对药品做相应分类。化学物品主要分类标识介绍。化学药品分类繁杂，不同的化学药品上都会有分门别类的标签，如:易燃液体、爆炸品、氧化剂、腐蚀品、有毒气体、放射性物品等，初入实验室的学生由于对各类化学药品图标的认识缺失而造成误拿、误用、误放等。生物学的化学药品不像化学中用到的药品，其毒性等是具有潜隐性的特点，化学实验中用到的试剂往往结构比较简单、单一，作为常识通过嗅觉等就可以闻到刺激性气味［9］，学生在接触的时候会马上调动起应急反应，采取相应的保护措施，而在生物学实验中用到的试剂，往往是以试剂盒的形式存在，并且气味上也很友好，甚至于无臭无味，这就会造成学生在使用过程中漠视掉其危害性，而造成慢性中毒或神经毒性。根据生物学常用技术介绍相应实验大类中存在的有毒有害化学药品，提升学生的安全意识。在该门实验课程中常用到的生物学技术包括:核酸技术、蛋白技术、免疫组化技术、细胞培养技术、放射性实验、血液采样以及其他一些特定技术。通过技术大类分类，提取出其中会用到的药品给学生展开介绍。比如生物学教育综合实验中植物转基因实验中最常规的核酸技术［10］，对核酸等染色的溴化乙锭(EB)由于其嵌入碱基的特性是诱变剂具有高致癌性，而其替代品Goldenview也具有潜在可能的致癌性，DEPC即焦炭酸二乙酯是一种潜在的致癌物质，如果吸入时其毒性最强，在配制和使用中一定要戴上口罩并在通风橱中操作，Trizol/Tri－reagent含苯酚毒性和刺激性，皮肤接触后立即用大量去垢剂和水冲洗，三氯甲烷(氯仿)也是核酸提取中必要试剂，其易挥发属于致癌剂，一旦进入体内会损害肝和肾。
1．2．2各类仪器设备
生物学的发展和生物学的实验中离不开使用生物学相关的仪器设备，在该门实验课程中主要涉及到以下几种常用设备:离心机、磁力搅拌器、高压灭菌锅、冰箱与冰柜、超净台、微波炉等等，这些仪器很常见，但是学生在使用过程中往往因为其常见性而忽略了其可能存在的安全隐患，在使用中产生麻痹心理。安全教育课程设置了以下环节，教师与助教以演示法和实践操作法带领学生在实验室中识别各类仪器并讲解正确的使用方法，同时将以往实验室中学生错误操作方法以图片的形式展示给学生。比如，在离心机的使用过程中经常会出现不配平、不拧盖、危险品离心不密封等现象，造成离心时EP管脱轴甚至甩出造成伤害等事故;在使用磁力搅拌器时没有检查瓶或杯的完好性、搅拌中不封盖、有毒物质搅拌没有在通风橱中进行，造成有毒物质溢出、或者高速的搅拌子击碎玻璃伤及到旁边的学生;高压灭菌锅是生物学中经常使用的仪器设备，在使用过程中稍有疏忽就会造成很严重的伤亡事故，主要表现在使用中没有检查水位变化、没有经过定期消毒维护就使用高压锅造成对药品或耗材的污染、开盖时没有及时让气压恢复到常态温度，即没有降低到80度以下就开盖，造成液体的喷射，严重的可能导致学生面部、手部烫伤;冰箱与冰柜这些日常生活中常见的电器，学生在意识形态上将其等同于家用电器，而忽视了其在实验室中储备危险药品、菌株等的作用，在应用中忽视了其危害性，所以，需要学生在清洁清理冰箱冰柜时要戴手套并做好面部防护，放入冰箱的物品要标记名称、日期和储存者，不放置易燃易爆物，放入物品要在清单上登记;超净台的紫外线灭菌需要提前30分钟，紫外线照射下会产生大量的臭氧，而臭氧也是对人机体有害的物质之一，需要提前20分钟开风机散臭氧，因为臭氧在嗅觉上的清新性，很多学生在操作中不能完全意识到臭氧的危害性，造成大量吸入臭氧，甚至粗心的学生在整个操作中开着紫外灯操作，造成没必要的损害等等。
1．2．3实验动物
按照实验动物的分级可以分为普通动物、清洁级动物、无特定病原体动物(SPF)和无菌动物［11］。在本门实验中主要用到的有小鼠、小鸡等实验动物，学生在使用动物时一定要有一种安全责任感，需要确认保证动物具有完整的资料、微生物检测合格等证明，学生和教师在操作过程中严格做好防护，穿白大褂、戴手套、口罩等等。不同级别的动物要在其相应的环境中进行实验，涉及到传染性、中毒性、放射性、致癌性、致突变或致畸性动物实验要在特殊改造后的实验室中进行。而实验动物的废弃物也要根据其污染情况进行不同的处理，并统一运输到焚化厂焚烧。即使再完善的制度和规章条例，也可能会被实验动物咬伤或者抓伤，尤其在生物学教育综合实验课程中有一个模块是“小鼠多克隆抗体的制备”要用到实验小鼠，每年因为学生的错误操作或者麻痹大意造成学生被小鼠咬伤或抓伤的事故。如何处理成为在对动物实验操作中必不可少的环节。本部分内容中教师主要采用示范法和视频录像演示法等方法展开教学，一方面强调科学的捉拿动物方法，另一方面也要普及不同实验动物咬伤、抓伤后的急救措施对于缓解实验伤害具有很大帮助，通过急救常识比如被动物咬伤后的处理方案(第一步:立即对受伤部位清洗并消毒，24小时之内;第二步:SPF动物咬伤后，注射破伤风及流行性出血热抗毒素;第三步:彻底冲洗肥皂水、清水、碘伏或医用酒精等，冲洗20分钟左右;第四步:严格消毒2%～3%碘伏或75%酒精涂于伤口，其他情况未伤及大血管的伤口不要缝合包扎，较大伤口或严重的浅部伤口，清创消毒后，先用狂犬病免疫血清或球蛋白浸润伤口，2个小时后再予缝合包扎，伤口深而大的，放置引流条，并使用抗生素和破伤风抗毒素控制感染，接种疫苗越早越好，按接种程序接种狂犬病疫苗［12］)。让学生意识到在对待实验动物方面要用科学、严谨的态度面对，不能存在丝毫的懈怠性。
1．2．4垃圾分类
生物学实验中一般涉及到几类不同的垃圾，根据垃圾种类进行分类［13］，一是医疗实验专用主要收集普通实验废弃物、经过消毒后的感染性废弃物，这类垃圾最后要扎紧袋子后写上日期，实验室做统一处理;动物性病理实验废弃物需要经过安乐死后作为医疗垃圾送动物房统一处理;尖锐器械耗材要放到利器盒中收集;有毒性的化学废弃试剂要分酸、碱性分类放入不同的废液缸中处理。在课堂上要明确告诉学生不同垃圾的分类方法、不同类别垃圾桶的标志以及区分垃圾的方式方法，通过正反不同案例分析垃圾分类不当有可能造成的危害，提升学生对社会的责任感和安全意识。
1．3规范篇
没有规矩不成方圆，针对生物学本科实验室存在的安全隐患，主要采取的安全对策包括以下三种:一是实验室通识性的安全规则;二是管理者的重视，开设相应的安全教育课程;三是学生的具体执行。现在就学生的具体执行做详细的展开介绍。学生执行主要包括以下方面:(1)准备:进入实验室前，要预习实验，明确实验中要做什么，实验目的和实验过程要明确，帮助理解实验室中的实验活动，也有助于学生在书写实验报告中厘清思路。(2)过程中整洁性:在做生物学实验过程中一定要确保实验台面的整洁性和有组织性。出现药品溢出等问题需要及时找助教清理干净，在实验结束后要清理实验台面，并在实验结束后洗手。(3)科学认真的态度:生物学实验室中科学认真的态度是安全条例中最重要的一方面，实验中在接触到刀片、剪刀、玻璃针或化学药物时要格外的注意自身安全。(4)穿戴实验服:生物学实验室中存在的事故，一些化学药品对衣服的损坏，穿实验服可以让学生不用花费太多的精力去思考哪些衣服是否适合在实验室中穿戴。(5)化学药品:接触化学药品要时刻具有安全意识，并知道化学药品的分类，以及在使用过程中如何正确的操作。当化学药品接触到皮肤后，要立即用大量清水清洗，并及时寻求相关教师的帮助和指导，将伤害降低到最低，有条件的情况下可以佩戴防护眼镜。(6)明确安全设备的位置:比如灭火器的位置，急救箱、尖锐物品收集器、化学废液等。并知道实验室的安全通道。(7)严格遵守生物学实验室的禁止事项:禁止将食物或饮料带到实验室;禁止尝化学药品;禁止利用嘴来吸任何药物;禁止裸手处理碎玻璃;禁止将化学废液倒在下水道中;禁止在未被允许的情况下使用实验室仪器;禁止在未被允许的情况下做自己设计的实验;在加热过程中，周围不要离人;禁止将易燃易爆的物品放在热源附近;禁止做出幼稚的行为，比如恶作剧或奇装异服。
1．4学生安全评价考核
规则的制定需要学生的严格执行，学生习惯的养成需要一些强制性的措施来保证，基于此，本实验教学中心制定了两种考核机制:形成性评价和终结性评价，一是安全考试题库，二是实验室日常使用扣分表。(1)安全考试题库收集了在日常实验中学生出现的各色问题，让学生选择其中的正确操作，不同垃圾的分类等选择题、判断题和填空题，只有达到满分后学生才可以进入选课系统选修实验课程。任何小的失误都会造成严重的安全事故，从源头上严把关，是对学生及公共安全负责的表现。(2)实验室扣分制度，该扣分制度主要包括垃圾分类、值日卫生、个人物品存放、实验结束后台面整洁度、实验操作规范、实验室规范等六个方面，由每门课程的助教如实记录，如果学生违反了上述条例，就要采用扣分处理，每违反一条扣1分，重复累积，最多扣20分，该扣分以负数计入学生所修该门实验课程的综合成绩。
2结语
两个学期的实践表明，安全教育课程的开设明显减低了本科生安全事故产生的几率，严格的考核制度让学生在日常行为规范中时刻保持警醒，与成绩相挂钩的安全培训考核对于学生习惯的养成具有促进作用。本科生物学实验教学安全关系到实验的正常运行，与每位学生的个人安全密切相关。安全教育课程实践表明，管理者和实验教师的安全意识和责任意识在开设安全教育课程方面起着决定性的作用，任何事故的产生都是小概率事件，但是安全性事故的小概率事件的后果都是极其严重的。生物学实验的特殊性需要将安全教育的理念贯彻始终，来不得丝毫的麻痹和大意，而学生是实验中的主体因素，学生的贯彻执行才能将实验安全事故降低到零点。国内外实验室安全教育的实践经验表明，只有通过正规的安全教育后才能在思想上和行为上对学生产生双重的约束性，为学生良好习惯的养成和安全意识的形成具有重要的作用。以上是结合北京师范大学生命科学学院部级实验教学中心开设的安全教育课程实践总结，希冀对相关高校本科实验室开设安全教育课程有一定的帮助和借鉴作用。
作者:邴杰 郝晓冉 李小蒙 向本琼 单位:北京师范大学
