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摘要:对高校生物实验绿色化教学进行分析,介绍了实施绿色化教学的必要性。生物实验教学中,学生缺乏良好的无菌观念和自主防范意识,操作不规范,容易出现人为失误,从而影响实验室内物品的无菌程度,容易发生感染事件。教师在生物实验教学中必须引进绿色化理念,开展绿色化教学,严格规范学生的操作行为,优化实验过程,保证实验废弃物的合规处理与排放。从教学理念、实验设计、实验操作过程、废弃料处理等环节提出了绿色化教学实施方法:积极转变教学理念,奠定绿色化实验教学基础;关注实验方案设计与准备,绿色化理念贯穿始终;关注实验操作过程,避免产生资源浪费;科学处理废弃物,培养学生的绿色化实验观念;加强基础设施建设,强化绿色化实验教学效果。绿色化理念符合高校生物实验课程教学特点,具有较高的应用价值。
关键词:高校;生物实验;绿色教学
高校生物课程教学内容较多,涉及面广,实验数量较多,具有较强的实践性、探索性及应用型。在实验教学过程中,教师通过科学的实验方法为学生讲解微生物学、生物化学、遗传学、分子生物学等多门课程,让学生在实验过程中掌握生物知识,形成正确的生物观念和良好的科学精神。为开展生物实验绿色化教学,教师要分别从教学理念、实验设计、实验操作过程、废弃料处理等多个环节入手,将绿色化理念贯穿实验教学全过程,完善高校生物实验教学体系[1]。
1高校生物实验实施绿色化教学的必要性
相较于各个地区工业、制造业每天产生的大量废弃物,高校各项生物实验所产生的废弃物数量微不足道。但高校生物课程中的实验类型较多,如微生物实验、植物学实验、生物化学实验、分子生物实验等,有些实验主体为活的病原体,而学生缺乏良好的无菌观念,缺乏自主防范意识,操作不规范,容易出现人为失误,从而影响实验室内物品的无菌程度,容易发生感染事件。在生物实验过程中,学生会接触较多的微生物培养液、培养基、有毒细菌药剂等,实验后一定要进行特殊处理再丢弃。若这些药剂扩散到空气中,就会造成长期、低剂量的空气污染,不仅会影响实验室内教师与学生的人身安全,还会逐渐影响周边环境,引发联锁反应。教师在生物实验教学中必须引进绿色化理念,开展绿色化教学,严格规范学生的操作行为,优化实验过程,保证实验废弃物的合规处理与排放[2]。
2高校生物实验中的绿色化教学实施方法
2.1积极转变教学理念,奠定绿色化实验教学基础。高校生物实验绿色化教学中,教师要积极转变自身教育教学理念,加大宣传力度,认识到科学实验和合理处理废弃物的重要性,营造绿色化的实验教学氛围,奠定绿色化实验教学基础。教师要关注绿色化实验理念的宣传,开设绿色化实验志愿者办公室,结合微生物学、植物学、生物化学、遗传学等课程构建绿色化实验操作体系,优化实验设计,提高实验的环保性,使学生在绿色化理念的引导下参与实验活动[3]。在植物学课程教学中,教师让学生自行开展“植物精油—玫瑰精油”的提取实验设计。若一味使用玫瑰花作为原材料,则会产生较大的实验成本,不利于提高实验资源的利用率。考虑到周边自然公园中丰富的野花资源,教师可以提出花朵精油提取实验设计,让学生以小组为单位,根据植物学课程中学到的知识来判断各类花卉的精油提取可行性,制定详细的实验计划,体现出本次实验设计的绿色化理念。
2.2关注实验方案设计与准备,绿色化理念贯穿始终。开展绿色化教学活动之前,教师要做好实验设计与准备工作。实验教学设计中,教师要结合具体内容,如环境微生物多样性调查,可将实验名称设计为环境微生物的采集、分离、培养和观察,同时关注实验目的、实验方法、实验过程等。要考虑实验中运用到的微生物提取与培养方法是否会影响周边环境,培养液与培养基是否会造成污染,培养与观察的微生物是否具有污染性、毒性与危害性,以便及时调整实验方案,开展绿色设计改革。要尽可能选择无毒、低污染、低价格的实验材料、微生物类型与培养液材料,充分体现高校生物实验的绿色化理念[4]。实验准备过程中,教师要观察无菌水、三角瓶、培养皿、移液枪、离心管等实验设备及空气、土壤、牛肉等实验材料,要根据学生的分组情况适当选择实验设备、材料数量及规格,保证试剂分装合理。
2.3关注实验操作过程,避免产生资源浪费。教师要全面关注学生的实验过程,保证学生能够规范操作、安全操作,避免由于人为操作失误而造成实验室污染、周边环境污染及人身意外事件。要保证学生对实验资源的合理取用,避免造成实验资源浪费。教师可以结合环境微生物的采集、分离、培养和观察这一实验为学生讲解无菌水、污水、培养液等材料的性能、危害与注意事项,明确讲解实验过程中产生废弃物的处理方法。要严格规范学生的操作行为,使学生按照规范方法对土壤、空气、牛肉进行取样,要按照实验流程完成分离和培养任务,做好实验记录[5]。
2.4科学处理废弃物,培养学生的绿色化实验观念。教师要以身作则,科学处理实验产生的废弃物,贯彻落实“有始有终、绿色实验”的科学精神,培养学生的绿色生物实验观念,强化学生的生物专业素养。教师可以分别结合不同的实验过程,根据废液、废弃物、废气等不同类型的实验残留为学生提供不同的废弃物处理方式[6]。在环境微生物的采集、分离、培养和观察过程中,会产生较多的固体废弃物及废液。针对离心管、注射器这些废弃物,教师要让学生将这些物品放置到指定垃圾袋内,将这些垃圾分类放置,存放到特定区域,之后对其进行高压灭菌处理。使用过的废弃牛肉要进行灭菌处理及消毒,之后统一用专用塑料袋密封保存,定期焚烧。针对废液,教师要带领学生为不同的废液贴标签,培养学生的分类意识,对微生物培养液进行高压灭菌处理,之后用消毒液消毒,最后排放到环境中。针对废气,教师要引导学生利用特定设备进行过滤与净化,去除废气中的有害残留,将处理过的空气排放到环境中,避免生物实验废气污染周边环境。
2.5加强基础设施建设,强化绿色化实验教学效果。要想充分体现高校生物教学体系的绿色环保理念,就要加强基础设施建设,建立专业的生物实验废弃物回收站点,将各实验室回收的垃圾分类收放,同时录入信息,对实验废弃物进行信息化管理,定期将这些废弃物放置到指定位置处理,充分体现出高校生物实验教学的绿色化理念。
3结语
绿色化教学是一种较为前沿的教学理念,符合高校生物课程特点,具有较高的教学应用价值。在高校生物实验的绿色化教学过程中,教师要积极转变自身观念,优化实验方案设计,关注实验操作过程,提高实验资源利用率。教师要监督学生正确处理实验废弃物,使学生形成正确的绿色化生物实验理念。
作者:周琪 单位:湖南幼儿师范高等专科学校