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实验室生物安全概念实用13篇

实验室生物安全概念
实验室生物安全概念篇1
实验室生物安全概念篇2

2 美国中小学教材安全教育研究

美国中学生物学教材注重安全教育,安全教育内容全面、安全教育理念先进、安全教育无处不在、安全教育注重实效。

2.1 教材重视实验室安全

美国中学生物学教材重视实验室安全教育:

① 每个实验都注重安全教育,都有十分醒目的安全警示标志及必要的注意事项;

② 安全使用实验材料:如实验强调尽量避免对实验对象的伤害,实验结束后要妥善处理实验对象;

③ 每册书后都有专门的实验室安全守则,包括警示性符号、穿着规定、一般注意事项、急救、动植物安全、实验结束规定等内容,同时要求学生在设计实验时,必须事先征得老师同意,才能进行实验。

2.2 《科学探索者》教材高度重视实验安全教育

该教材共有87个实验,分为试一试、技能实验室、生活实验室等。

① “试一试”即着眼于基本概念的巩固与强化,共43个实验,以图表的形式呈现,内容主要包括实验名称、实验过程、得出结论等;实验内容涉及中学生物学基本概念的巩固与强化;都有安全图示,注重实验室安全。

② “技能实验室”即探索技能的强化,实验共24个实验,都是由问题来引入实验,注重学生科学方法的培养,引导学生积极探究。

③ “生活实验室”即科学知识的应用,共20个实验,实验贴近学生生活,有利于培养学生运用所学生物学知识开展实验,具有较强的可操作性。

④ 教材每一分册后都有以附录形式呈现实验室安全守册,要求学生在设计实验时,必须事先征得老师的同意,才能进行实验。实验结束后,要将工作台整理干净,所有仪器放回指定位置;按老师要求处理实验材料;每次实验结束后都要洗手;所有电器用完后都要关掉。

附录:美国教材实验室安全守则:警示符号包括废弃物处理、身体安全、动物安全等共18个;实验室安全守则共50项:包括穿着规定5项、一般注意事项共11项、急救共5项、加热及用火安全共8项、化学药品的使用安全共8项、玻璃器皿的使用安全共6项、锐器的使用共2项、动植物安全共6项、实验结束后规定共4项。

2.3 《生命科学》教材高度重视实验安全教育

教材共有199个实验,其中“导航实验”位于每章学习预备活动中,对本章学习内容具有指导作用,共27个;“迷你实验”位于每节课中,以图表形式呈现出来,对本节课重要概念学习具有指导作用,共52个;“实验室实验”位于每章学结之后,对本章学习内容具有综合作用,共54个;“家庭实验室”——来自厨房、装饰品的抽屉或院子的实验,位于每册书之后,贴近学生生活,有利于学生利用日常材料进行实验研究;共27个。

① 每个实验都注重安全教育(包括家庭实验、导航实验、实验室实验、迷你实验),几乎每个实验都有十分醒目的安全警示标志(包括实验过程中安全图标)及必要的注意事项(包括实验过程中文字说明),在实验结束后强调对实验材料的安全处理。

② 从每章的导航实验、实验室实验到每节课的迷你实验;从课堂实验、实验室实验到课外的家庭实验室;无不强调安全教育。如有的实验明确指出需要获得教师的批准才能进行实验等;家庭实验室“所有实验均需在成人指导下完成”。

③ 安全使用实验材料:如实验强调尽量避免对实验对象的伤害,实验结束后要妥善处理实验对象:如“将水螅放回培养皿”等无不体现出生命伦理;安全使用实验器具(如解剖器具、玻璃器皿、酒精灯等)和实验药品(酒精、酸、碱等)是生物学实验的基本技能,教师应强化安全教育,增强学生自我保护意识。同时,教师要注意实验废弃物的妥善处理。要注意实验安全教育。

3 启示

美国教材注重实验室安全教育,安全教育以不同方式呈现出来,对我国中学生物教材实验的安全教育颇有启示,我国的生物学教育工作者特别是教材编写人员应从美国教材中汲取一些有益的经验。增加安全警告图示,警告图示有利于培养学生对实验安全教育的感性思维;增加实验室安全注意事项,注重实验室安全;增加非仪器支持实验,增加网络实验、模型和发明类实验类型。同时教师应积极关注学生设计实验,注重实验室安全教育等。

参考文献:

实验室生物安全概念篇3

二、巩固概念并精心编撰练习

作为学生,常常认为理解物理概念就是简单的复述定义,所以在建立相应的概念后,应让学生进行及时地有针对性的练习,以便通过在新的问题情境中使用新学到的概念,使他们在运用概念的过程中发现自身对物理概念理解的偏差.我们可以通过三个层次来检查学生对物理概念掌握的情况:①能够明确概念来自于哪些客观事物中;②明确概念反映了事物的哪些本质属性和联系以及它的物理意义和适用的范围;③应用概念能够说明、解释一些有关的物理现象和一些简单的物理问题.为了使学生进一步得到加深、巩固概念的理解.可以根据概念的内涵与外延或物理概念的特征设置具体习题.

三、整体结构教学并且理解规律

物理学科的基本结构主要包括物理学的基本概念、基本方法和基本原理、观念和它们的相互联系构成的理论框架,从而要帮助学生达到理解物理概念、物理规律的内涵外延以及联系,并将新知识纳入原有的认知结构的程度;经常性地帮助学生建立全书的整体框架,使物理知识变的更加系统化,形成较为合理的对物理学科的认知结构.更好地理解物理的规律,并借此获得直觉的联想和判断,提高学生思维能力的敏捷性,提高教学的有效性.整体结构教学分以下三方面进行:1.掌握物理学科基本结构.2.全面训练物理思维方法和研究方法.3.培养学生善于运用组块思维.

四、提高教辅意识并且调整职能

实验室是进行教学科研的重要场所,管理它的目的是使其更好地为教育教学服务.可是仅仅配备仪器,建立实验室,只能说是为实验教学提供了相关的物质条件,实验教师才是使这些设备发挥其应有的作用的关键.事实上,实验室工作者需要理论知识与应用技术.为了保证正常的物理实验教学工作,本人通过这几年潜心研究和不断实验,努力拓宽自身的工作思路,进行耐心细致地探索,努力转变培养目标观念,积极调整工作职能,实现了由传统单纯的实验室管理和实验准备的职能,向协助科任教师组织并指导学生进行探究性实验的教辅职能.

五、融入实验改革不断创造条件

实验教师应是实验教学中必不可少的组织者、策划者和参与者.预设实验教学档案,预见实验中可能出现的情况,对新生组织学习《实验室规则》,第一节课进行实验室的操作规范教育,培养他们良好的实验习惯.针对高中物理分组在使用过程中实验仪器易发生损坏的情况,及时吸取教训,总结经验,必要时采取一些预防性的管理措施.实验过程中,本人深入课堂,协同其他任课教师一起指导学生进行实验,排除仪器故障,处理偶发事件,帮助学生来排忧解难,以及及时地进行纠正学生实验中出现的实验操作错误和不规范的行为,对普遍的、反复的错误,收入实验教学档案中,研究解决的办法.

六、提升理念技能 强化培训

新课改要求实验教学要注重对学生创新精神和创新素质的培养.因此,作为一名实验教师,要时刻树立“创新目标”观念,逐渐形成以学生为主体,师生关系和谐,教学氛围民主的现代实验教学观.首先,主动加强理论学习,多研读物理专业教材和杂志是实验教师自身发展的基础.其次,明确自己日常工作的具体任务和目标要求,主动地了解物理学科教师的教学安排及教研进程,与任课教师进行密切配合,立足现有实验室条件,为开展教学改革,再次,适当的开辟校际间,通过因特网与同行交流沟通,学习同行在服务物理教学工作中的改革与创新,从而提高自身素质,提升自己的实验技能.

参考文献:

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准.北京:人民教育出版社,2003.

[2] 杭州市教育技术中心.中小学实验室管理基础,2005.

实验室生物安全概念篇4

1 医学检验专业学生实验室生物安全防护教育现状

目前医学检验专业学生教育的现状是由于医学检验系列规划教材中存在着重“临床检验”和“质量管理”, 但对于生物安全防护知识提及较少, 多只言片语, 直接导致医学检验专业学生在实习时暴露出对检验人员职业感染的危险因素、标准预防的概念、实验室生物安全防护的概念等生物安全防护知识的缺乏, 体现在临床实习中存在不懂自我防护、不按检验科操作规程和制度办事, 例如:不戴防护口罩、帽子、手套, 发生标本洒漏、皮肤破损、锐器损伤、标本污染等意外事故, 穿工作服进入休息间等。有调查显示:学生在回答“标准预防”概念正确的只有10.6%[2]。医学检验专业人员工作性质特殊, 日常工作中要直接、频繁的接触患者的血液、体液、分泌物等, 随着HBV、HCV、HIV、肺结核等发病率的不断上升, 危害检验人员身体健康的因素也日益增加[3]。

2 实验室生物安全防护教育的紧迫性

2003年年底至2004年年初在新加坡、台湾和北京相继发生SARS病毒实验室感染事件之后,公共卫生安全和生物安全在全球日益受到重视,临床医护人员的生物安全防护、病原生物实验室的生物安全管理被提到了前所未有的高度。我国已将增强对病原微生物实验室生物安全工作重要性的认识提高到维护国家安全的高度, 国务院和卫生部分别颁布和制定了一系列行政法规, 如国务院颁布了《病原微生物实验室生物安全管理条例》, 卫生部制定了《可感染人类的高致病性病原微生物菌(毒)种或样本运输管理规定》(卫生部令第45号)、《人间传染的病原微生物名录》、《人间传染的高致病性病原微生物实验室安全管理审批办法》(卫生部令第50号), 湖南省卫生厅也下发了《关于进一步加强病原微生物实验室生物安全管理的通知》(湘卫科教发2010年8号), 这些都充分说明强化病原微生物实验室生物安全意识的重要性。

3 解决的办法及措施

卫生部临床检验中心申子瑜教授曾经撰文指出:目前, 实验室安全防护面临的最大挑战是实验室人员的安全意识及软件建设, 实验人员对实验室生物安全防护的认识, 是能否搞好生物安全防护的基础, 只有认识到位, 才能制定出切实可行的生物安全防护制度, 并付诸实施[4]。针对生物安全防护教育的紧迫性及现状, 永州职业技术学院医学院主要采取以下方法:

(一)强化学生对实验室生物安全防护意识的认知, 增强自我防护意识 加强对学生的实验室安全防护教育是医学高职院校不可忽视的职责。永州职业技术学院医学院加强了在专业课程中对学生生物安全知识的教育, 强调了生物危害和生物安全的意义。着重讲解了实验室安全制度、生物安全措施及操作流程;生物安全水平的分级、安全屏障及要求;正确处理实验室生物因素意外事件的方法、生物安全装备的使用等。通过学习我们必须让医学检验专业学生在校期间充分认识到实验室生物安全防护的重要性, 养成良好的自我防护意识。

(二) 建立健全实验室生物安全规章制度, 在实践教学中强化安全教育 带教老师在掌握实验室所涉及的实验标本的来源、微生物致病力、传染途径、有效的预防措施等基础上, 制定相应的检验实验室的清洁消毒、实验室的废物处理、实验室微生物菌种及免疫学阳性标本的保存以及使用制度。加强生物安全管理。主要从以下几方面做起:(1)学生进入临床检验实验室, 首先老师要讲解本实验室生物安全要求, 规章制度及学生应该注意什么, 并讲解本实验过程中的安全注意事项和发生事故后的应急处理方法, 尤其是接触未知标本或一些探索性试验项目时, 可能会出现难以解释的情况, 对此老师一定要告诫学生, 使学生有充分的认识和心理准备。(2)在实验的过程中带教老师注意巡视, 认真指导、监督, 要经常提醒学生按照实验步骤和要求, 规范操作。

(三)对实习前学生进行生物安全的法律、法规和标准及安全防护知识的考试、考核 2002年12月, 经卫生部批准颁布了中华人民共和国卫生行业标准《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》(WS233-2002), 开创了我国生物安全领域的新篇章。我国有关生物安全的法律法规主要有:《中华人民共和国传染病防治法》、《病原微生物实验室生物安全管理条例》、《医疗废物管理条例》等。我国有关实验室生物安全标准和规范主要有:中华人民共和国国家标准《实验室-生物安全通用要求》(GB19489-2004)、中华人民共和国国家标准《医学实验室—安全要求》(GB19781-2005/ISO15190:2003)、中华人民共和国国家标准《生物安全实验室建设技术规范》(GB50346-2004)、中华人民共和国卫生行业标准《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》(WS233-2002)、中华人民共和国卫生部《人间传染的病原微生物名录》、中华人民共和国卫生部令《可感染人类的高致病性病原微生物菌(毒)种或样本运输管理规定》、国家环境保护总局令《病原微生物实验室安全环境管理办法》(第32号)等[5]。

本校对于即将实习的学生进行以上法律法规、标准规范的系统学习, 在此基础上进行医院感染的慨念、六步洗手法、实验室生物安全的概念、哪些操作应穿防护衣、临床实验室的废物正确处理、生物安全柜的使用范围、检验科安全防护级别、哪些操作应在生物安全柜中进行、标准预防的慨念、哪些操作可产生气溶胶、生物安全图标的识别、职业暴露后的正确处理等生物安全知识考试, 考试合格后方可进入临床实习。实习单位的随访, 对本校医学检验学生的生物安全防护知识掌握很满意。

在医学检验专业学生中开展在检验专业学生中开展实验室生物安全的教学, 对于学生现阶段的学习生活乃至毕业后的工作都具有十分重要的现实意义。在大学期间让学生认识到实验室生物安全的重要性, 增强其自我安全意识, 将促进检验专业学生就业后在工作单位的进一步发展, 有效减少实验工作中生物危害事件的发生。

参考文献

[1] 闫海润.加强医学检验专业学生生物安全防护教育.中华医院感染学杂志,2010,20(1):81.

[2] 贺志安,张晨光,赵庆伟.医学检验专业学生实习前生物安全防护知识调查.中国学校卫生,2007,28(6):544.

实验室生物安全概念篇5

项目概况

广东省食品药品检验所迁址项目位于广州市萝岗区科学城首期用地中的生物医药片区,用地周边已形成浓厚的生物技术产业氛围,已建成的生物技术类产业园有达安基因,扬子江药业,香雪制药等。项目规划用地北临神舟路,东靠崖鹰石路,周边景观资源丰富,北临翠绿的荔枝山,东畔乌涌绿道,南望秀丽的珠山。项目规划用地面积1.05万平方米,总建筑面积3.1万平方米,建筑地上11层,地下2层,建筑总高度71.4米。

总平面设计

本项目由于用地紧张,为建筑单体建设。建筑形态规划为一个面向北侧主干道的U字形,由主楼和东西裙楼组成,建筑采用基本对称的布局。东西裙楼和主楼之间形成一个空间较宽裕的前广场,并通过一个下沉花园和空中连廊构成立体联系,组成一个整体。

场地规划两个机动车出入口分别与北面和东面的市政道路连通,用地内建筑四周沿用地红线均设有6米宽的内部交通和消防环路,满足内部交通顺畅和消防扑救的要求。

功能分区与流线

本项目功能主要由三部分组成,对应建筑形态的三个体量:

主楼主要是理化类检验检测用房,包括5-11层的十二个检验科室,主楼第4层架空作为集中新风空调机房设备层;西裙楼主要是生物类检验检测用房,包括无菌/微生物实验室和实验动物饲养用房,与之有密切联系的微生物和药理毒理这两个科室就布置在相对应楼层的主楼部分;东裙楼主要是业务办公类用房,包括业务受理、行政办公、多功能报告厅、图书资料和综合档案等功能。

以上功能分区和流线设计都是基于“相对集中,分区管理,联系便捷”的原则,同时也考虑不同功能对层高的要求,特别是对东裙楼各楼层功能和层高进行合理优化,高效组织,使得东西裙楼虽层数不同但建筑高度一致,形成整个建筑体量东西均衡的态势。

共享空间

主楼建筑空间设计遵循科学实验准则,以人为本,认真研究实验办公中人的行为模式,在满足科研人员正常实验检测工作的前提下,提供尽可能多的正式(学术会议室)和非正式(茶休区)交流空间。由于总建设面积有限而检验科室数量又较多,不可能每个科室或每个楼层都单独配备这种交流空间,因此需要以一种共享的方式来实现,以此来鼓励各科室科研人员之间的交流和探讨专业或非专业问题。

方案设计中充分利用主楼实验室5.1米层高的有利条件,对学术会议室和茶休交流区的层高进行重新分配,并与主楼楼层错开。然后将一个学术会议室和一个茶休交流区作为一个共享空间单元,设置不同形式楼梯的交替转换,各自为邻近的上下两个楼层(三或四个科室)服务,让主楼每个楼层对邻近共享单元里的两个空间元素都能做到“可见且易达”,实现真正意义上的空间共享,提高空间利用率,节约建设面积。

立体绿化景观

本项目主立面正对北侧神舟路,为了能给周边环境营造一种和谐舒适的氛围,在用地相对紧张的前提下,规划方案的北侧建筑轮廓仍退让规划神舟路一侧的用地红线27米,形成一个空间较宽裕的绿化景观广场,大大削弱高层建筑体量对神舟路的压迫感,营造良好的城市空间节点。

结合广州市的气候特点,在主楼与东西裙楼之间设计一个下沉花园,可以将自然光线和通风引入地下一层,降低建筑能耗。下沉花园中种植适宜的棕榈树阵,四周围合墙体上设计成垂直绿化墙,实现立体化多样化的绿化系统,营造充满绿意的科研检测和办公环境。

建筑立面设计

建筑立面设计概念是从检验检测行业中广泛应用的一种分析方法——色谱分析法的结果“色谱条码”的形态出发,经过提炼演化出相应的建筑立面元素,由此自然而然演化出建筑的立面方案,再配合庄重典雅的建筑体量,最终形成的建筑立面方案既体现了检验检测行业的特色,又表达出与时俱进的时尚气息,同时也不失政府检测机构的庄重典雅之韵。

建筑由三个体量组成,为了在主干道神舟路一侧形成一个完整的建筑形象,方案通过门楼构架和前广场灰空间将三个建筑体量融为一个整体,形成一个完整的立面形象,再搭配主楼现代时尚、活泼跳跃的立面元素,最终在科学城生物医药片区中塑造一个有行业特色的标志性建筑。

工艺系统设计

不同于一般民用建筑,本项目作为一个具有理化和生物检测功能的科研实验办公综合建筑,对各个设备系统都有特殊的工艺要求,比如空气洁净度的控制、恒温恒湿的要求、高换气次数和全新风的要求,等等。这些工艺系统的概念方案在建筑方案设计阶段就要预先有所考虑。其中最主要的是实验室通风系统的概念方案设计,因为实验室通风和普通民用建筑的舒适性空调系统通风设计要求不同,其通风主要解决的问题是减少实验人员暴露在危险空气下的可能,在确保人员身体健康和实验安全的前提下提供舒适的工作环境。

本项目中的通风系统概念方案主要由两部分组成:

实验室排风系统——通过各个就近的排风竖井从下往上,由屋顶抽风机组机械抽排,其中有化学危害和生物危害的气体还需要经过除毒后再排放到大气中。

实验室生物安全概念篇6

物联网是指通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,获取各种应用需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。物联网概念是在互联网概念的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。物联网的核心和基础仍然是互联网,它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。

2 我国高校实验室管理的现状分析

长期以来,大部分高校实验室都是依靠手工建立台帐、标签等措施对实验设备进行管理,这样不仅管理效率低下,错误频出,更新困难,而且面对实验室动态管理要求的不断增加和计算机软件管理快捷准确的要求表现出更多的不适应。造成这些问题的主要原因有:

2.1 实验设备数量多

由于现在高校办学规模的不断扩大,实验室开设实验项目增多,实验设备数量增长加快,传统纸质记录的实验室管理方式已经不能满足现代实验室管理的要求。

2.2 实验室管理人员不足

设备的编号与放置位置的对照关系,需要花费管理人员大量的精力和时间;往往由于处理这些事务实验室设备不能得到及时的监管、维护,造成了一定的资源浪费。

2.3 实验室使用人数增多,实验室财产易丢失

目前实验室的固定资产一般不会丢失,但是一些易耗的物品,往往因为缺乏管理的规范,有时会被一些使用者顺手牵羊,实验室管理人员无法每天定时地清理相关仪器的数量,因而在一定程度上造成了实验室财产的损失。

2.4 实验室设备流动性强

随着现代教育技术的发展,许多实验设备常用于演示教学,会被借出到不同的教室使用。传统手工方式的管理不能及时掌握设备流向使得管理人员不能制定合理的分配方案,从而导致不必要的冲突。

3 物联网技术在高校实验室信息化管理中的应用

3.1 实验设备信息化管理

早期的实验室设备器材的说明书等信息都是纸质品,容易丢失破损,对实验操作极不方便,一旦纸质标签丢失或需更新,不仅管理起来不便,而且设备参数信息也难以查询。通过物联网技术可以方便查询相关实验用品的信息,实验用品的位置、库存量、实验仪器的位置、数量等。物联网是在互联网的基础上对这些信息进行准确无误跟踪,实时监控。任何一个安装有读写器的终端都可以通过射频扫描技术读取实验用品的相关信息,并通过互联网的信息传输作用,实现对实验用品与仪器的信息的实时监控。

3.2 优化实验教学与管理

利用物联网技术对计算机实验室进行管理使实验室的管理更加智能化,网络化。在每个实验室的门口安装门禁(RFID读取器),同时每名学生带有RFID标签,教师可以通过系统获取每名学生的出勤情况和学习内容等监控信息;通过各种数据采集终端获取数据,监控教师上课的全部信息,并根据获取的数据系统进行全方位分析和检测,评定其教学质量及优缺点,以求改进不足;学生课堂学习的过程可以被物联网全程记录。如果学生在上机操作过程中,学生对某个知识点掌握不好,可以通过记录的学习过程再次学习,弥补学习中的漏洞。

3.3 实现资源共享

我国教育系统虽然有联通各高校的链接路径,但高校之间的信息流通量很少。基于物联网的校园网一旦建成,各高校之间的可共享的资源将会非常丰富,能够大大方便相互交流与学习。首先是实验室硬件资源可以通过传感器网和互联网共享,并可以远程控制部分实验设备,在线分析与检测实验数据。既可以节省昂贵的实验器材和设备的购买费用,而且便于在线交流实验的方法和经验。

3.4 安全管理

使用RFID技术,可以对实验室设备进行实时的跟踪管理,可以尝试在每个实验室门上安装门禁模块,该模块包括读头和联网接头,其主要功能是自动扫描进出实验室门的物品,并将搬动时间、进出房间号等信息发给中心管理计算机。管理员可运用此技术为实验设备预定若干命令,并设置报警装置。这样,当有人将带有电子标签的实验设备带出实验室时,就会被门禁模块扫描到,如果当前位置与预定位置不相符,门禁模块即可发出报警讯号,并将该信息通过网络传输到中心管理计算机,防止私自挪用实验室设备或发生意外情况,达到保护实验设备安全的目的。

实验室是培养大学生实践能力和创新能力的重要场所,实验室数量和规模的不断扩大,实验物品种类和数量的不断增加,将会加大实验物品管理上的难度。借助物联网技术,将可以使得以前琐碎、复杂的手工管理转变成为简单、轻松的自动化管理模式,极大的减轻了劳动强度、提升了工作效率。

实验室生物安全概念篇7

1 虚拟技术的概念

虚拟技术是一个很广义的概念,我国著名院士汪成为教授把虚拟技术看作人类认识世界的帮手,认为虚拟技术是“在计算机软硬件及各种传感器(如高性能计算机、图形图像生成系统,以及特制服装、特制手套、特别眼镜等)的支持下生成一个逼真的、三维的,具有一定的视、听、触、嗅等感知能力的环境,使用户在这些软硬件设备的支持下,能以简捷、自然的方法与这一由计算机所生成的‘虚拟’的世界中对象进行交互作用。它是现代高性能计算机系统、人工智能、计算机图形学、人机接口、立体影像、立体声响、测童控制、模拟仿真等技术综合集成的成果。目的是建立起一个更为和谐的人工环境”。

而从工程角度定义的话,虚拟技术可看作为通过使用下列一个或几个概念或方法:硬件和软件分区,分时,部分或全部的硬件仿真、模拟,提供服务质量(QoS)等,把计算机资源分成多个执行环境的系统框架和方法论。

上世纪60年代末期,IBM在其7044机上首次实现虚拟技术(IBM M44/44X Project)[3]。计算机技术的快速发展,使得虚拟技术成为重要的研究手段广泛应用于各学科领域的研究与实践中。随着电子技术与计算机技术交叉、综合的程度越来越高,在以物联网络和嵌入式系统为技术发展方向的现代电子技术中,虚拟技术的应用越来越广泛。

2 虚拟技术在电子技术中的应用

电子技术中,虚拟技术的应用可概括为三个方向:一是集成了大量虚拟仪器的软件包的应用,通常称之为EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)技术;二是虚拟硬件技术,即借助于图形图像、仿真和虚拟现实等一切可用的技术,在计算机上虚拟出一个与实际硬件功能相近,且操作方法和实验现象也相近的虚拟实验环境;三是VM(Virtual Machine,虚拟机)技术的应用,比如VMware虚拟机等。

2.1 EDA技术的应用

EDA技术是在20世纪60年代中期从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。利用EDA工具,电子设计师从概念、算法、协议开始设计电子系统,从电路设计、性能分析直到IC版图或PCB版图生成的全过程均可在计算机上自动完成。

作为现代电子系统设计的主导技术,EDA具有两个明显特征:即并行工程(Concurrent Engineering)设计和自顶向下(Top-down)设计。其基本思想是从系统总体要求出发,分为行为描述(Behaviour Description)、寄存器传输级(RTL,Register Transfer Level)描述、逻辑综合(Logic Synthesis)三个层次,将设计内容逐步细化,最后完成整体设计,与传统设计方法比较,这是一种全新的设计思想与设计理念。

EDA软件包在电子技术的虚拟实验教学方面体现出了巨大的优势,最重要的是由于其提供了种类齐全、功能强大、界面真实、设置方式真实的虚拟仪器,诸如万用表,示波器,频率计,LED显示等,一些软件诸如NI公司的Multisim,还包括有安捷伦示波器,安捷伦万用表,安捷伦信号发生器,泰克示波器等实际产品的虚拟界面,其操作界面和操作方式完全与实际器件一样。这些虚拟仪器的使用,较大程度增加了学生在虚拟实验过程中的真实感。

目前,EDA技术更多地指数字集成电路的设计自动化,模拟电路以及混合电路设计自动化的发展尚不够成熟。尤其是射频电路设计,因为要涉及到复杂的数学理论,导致其分析过程更加复杂,所以尚没有成熟的设计自动化软件。

2.2 虚拟硬件技术的应用

虚拟硬件技术在电子技术中的应用,则主要体现为虚拟实验室的建设。虚拟实验室的建设目前主要有纯软件仿真形式、可直接操作远程实验室实验过程的虚拟实验室两种形式。

2.2.1 纯软件仿真形式的虚拟实验室

纯软件仿真形式的虚拟实验室是利用仿真软件来模拟实验的全过程,不涉及具体的实验硬件设备。

与单机版的仿真软件相比,这类实验室采用C/S模式,在其服务器上设计并存储进行实验的仿真代码,用户只需在客户端的实验操作界面上操作,即可实时地发送参数信息、接收仿真结果数据。这类虚拟实验室因其实验界面与仿真算法独立,易于设计与实现,方便操作,成为当今虚拟实验室的主流。

2.2.2 直接操作远程实验室实验过程的虚拟实验室

这种虚拟实验室是通过客户端操作直接控制远程实验室的实验设备运行,获取真实实验数据。

这类实验通常具有视频和音频反馈,使用者通过计算机可以实时地观察实验地运行,也可以调整实验相应的参数,从而远程操控实验室的实验过程。此类实验形式不但有效地利用了有限的实验室资源,而且具有很好的实验效果,成为解决远程教育中实验设备紧缺、实验效果难以保证等问题的一种很好的方法,是目前虚拟实验室研究开发的一个主流方向。

2.3 VM技术的应用

VM技术,是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。 利用VM技术,能够在一台真实的计算机上虚拟出多台计算机,还可以同时运行两个或更多的操作系统,比如运行DOS、各个版本的Windows、各个版本的Linux、BeOS、Mac OS等等。虚拟机具有跨平台性,装载在硬件平台上的虚拟机,它和宿主机好像是连接在同一个网络中一样。用户通过虚拟机提供的标准接口访问异构资源,而标准接口的具体实现由各异构资源提供者负责落实,因此用户感觉不到请求资源的异构性。Java VM和PVM是比较成功的采用虚拟机技术实现跨平台、屏蔽异构性的典型例子。

3 虚拟技术对电子技术发展的重要意义

近几年来,虚拟技术在我国的应用研究和发展都十分迅速,结合虚拟技术在电子技术三个方向的应用,其重要意义可概述为以下几个方面:

第一,虚拟技术给电子技术的工程实践带来了革命性的变革。

传统电子系统的设计方法,主要基于自底向上的设计思想,设计人员必须利用底层功能模块的组装,才能构成较复杂系统的设计,系统调试难度高,设计效率低,设计周期较长。但EDA技术的出现,特别是自顶向下的设计思想,极大的提高了电子系统设计的效率,缩短了设计周期,使得电子设计进入了一个全新的时代。

第二,虚拟技术给电子技术教学带来了革命性的变革。

传统电子技术的教学是理论教学和实验教学分开进行的,由于电子技术的实践性强,人为地把完整的教学过程分离成了两个环节,极大地破坏了教学完整性。而EDA软件或虚拟实验系统,通过计算机把教学内容、实验设备、教师指导、学生操作等有机地融合为一体,还原了一个完整的课堂,提高了教学的有效性。

第三,虚拟技术给电子技术的应用解决了实际问题。

随着物联网和嵌入式系统的发展,传统电子技术的发展受到了很大程度上的制约,一些诸如通信协议异构、数据格式异构等问题,给电子技术设计人员带来了极大的困扰。而虚拟技术的出现,给电子技术解决上述困难提供了最为有利的帮助,使得电子设计人员更为专注电子技术本身的功能实现。

实验室生物安全概念篇8

生物安全(biosafety)的概念有狭义和广义之分。狭义生物安全是指防范由现代生物技术的开发和应用(主要指转基因技术)所产生的负面影响,即对生物多样性、生态环境及人体健康可能构成的危险或潜在风险。广义生物安全大致分为三个方面:一是指人类的健康安全;二是指人类赖以生存的农业生物安全;三是指与人类生存有关的环境生物安全,涉及到预防医学、环境保护、植物保护、野生动物保护、生态、农药、林业等多个学科和领域,而管理工作分属各个不同的行政管理部门。国内对生物安全的认识很多还局限在狭义的概念里。虽然国际上对此也还没有一个统一的认识,但一些发达国家,如澳大利亚、新西兰、英国等,在实际管理中已经应用了生物安全的广义内涵[1]。生物安全是一个动态的概念,它所涉及的具体内容有一定的时空范围,随着自然界的演进,社会和经济活动的变化及科学技术的发展而变化。实验室生物安全是指在从事病原微生物实验活动的实验室中,避免病原微生物对工作人员和相关人员的危害,避免对环境的污染和对公众的伤害,同时为了保证实验活动的科学性还要保护被检测对象免受污染。实验室生物安全管理就是指以实验室为科研和工作场所时,避免危险生物因子造成实验室人员暴露、向实验室外扩散并导致危害的综合措施[2]。

近年来,随着禽流感、疯牛病、艾滋病、SARS事件、甲流疫情等疾病的出现和蔓延,以及炭疽病毒等生物恐怖事件引起的恐慌,特别是近年来随着新加坡、我国台湾以及北京的实验室相继发生的病毒泄漏造成工作人员感染的事件,使实验室的生物安全管理隐患变成了现实损害,这些隐患不仅是实验室的局部问题,而且已经涉及到环境安全(如危害物的泄漏、排放等)和社会安全(如危险品的逸出、丢失等),给各级各类的生物安全实验室和生物医学实验室的安全防护问题敲响了警钟,引起了世界范围内各国政府的高度重视,成为全世界普遍关注的焦点[3-5]。特别是2011年3月至5月,东北农业大学27名学生和1名教师,相继确诊感染了布鲁菌病,轰动全国。医学院校实验室和研究室是进行实验教学和科研的工作场所,操作者在进行病原生物学、寄生虫学、病理学的涂片、染色、镜检、培养、鉴定等操作,临床检验中的生化、血清分型等不同实验操作时,都要接触各种病原微生物及危险因子。而在实验过程中一些操作人员自我保护意识非常淡薄,自我保护意识或意识不强,对生物安全相关法规、业务知识了解不透彻,对来自实验室的各种阳性标本往往认识不足或存在侥幸心理,对生物安全的重视不够[6]。因此,高度重视,采取有效的防护措施,加强高等医学院校实验室生物安全管理,就显得十分重要。

1.确定实验室生物安全等级 依据美国疾病控制与预防中心和美国国立卫生研究所2007年的被国际上公认的生物安全通用标准的《微生物和生物医学实验室生物安全手册》(第5版),根据生物安全水平的等级及从事病原微生物的危害程度,将生物安全实验室分为4级,即BSL(Biosafety level)l、2、3、4级,我国称为P1、P2、P3、P4级实验室。①P1级:其中的实验室结构设施、安全操作规程、安全设备适用于对健康成年人接触不会引起疾病的实验室,应配备消毒设施等,如用于教学的普通微生物实验室等,具有1级防护水平。②P2级:其中的实验室结构设施、安全操作规程、安全设备适用于对健康成年人接触会引起发病但不严重的实验室,应配备生物安全柜等,并有明显的标识,具有2级防护水平。③P3级:其中的实验室结构设施、安全操作规程、安全设备适用于对健康成年人会引起严重甚至致死疾病的致病微生物及其毒素的实验室,具有3级防护水平。④P4级:其中的实验室结构设施、安全操作规程、安全设备适用于对健康成年人引起严重疾病且造成个体间传播,目前尚无有效的疫苗或治疗方法的致病微事物及其毒素的实验室,具有4级防护水平[7]。P4实验室是生物安全水平等级最高的实验室。目前,医学院校的实验室多属于P1、P2级。

2.建立健全、严格执行实验室规章制度 认真学习贯彻国务院颁发《实验室生物安全通用要求》、《医疗废物管理条例》、《临床实验室安全准则》、《临床实验室废物处理原则》、《病原微生物实验室生物安全条例》、《人间传染的病原微生物菌(毒)种保藏机构管理办法》等国家标准和有关法规。建立健全实验室的规章制度,制订并严格执行实验室生物安全管理规程。建立有效的监督机制加强实验室安全检查,开展生物安全自查自纠,及时排除安全隐患。在实验室的生物安全手册中详尽记载生物安全有关的安全知识。在掌握实验室所涉及的实验标本的来源、微生物致病力、传染途径、稳定性等有效的预防措施等基础上,制订有效的实验室清洁消毒、实验室废物的处理、实验室微生物菌种的保存和使用等细则。建立实验室事故应急预案和处理制度[8]。

3.加强师生的生物安全教育 按照“统筹规划,分类培训;自学为主、培训为辅;从易到难,逐步推进”的工作思路[9],开展实验室生物安全教育。组织教师认真学习法规文件,加强技能培养。要求实验室工作人员重视生物安全,严格按实验室的操作规程工作,学生实验亦把生物安全放在第一位,确保实验过程中不发生任何差错。

4.优化实验室布局 实验室的整体布局应符合医学实验室生物安全标准,同时根据本实验室生物风险评估结果、专业特点、样品污染程度不同,科学规划布局,建立合理工作流程。在科室内部应划分污染区和清洁区,清洁区、污染区之间应有物理隔断,同时在各个不同区域有清晰明显的标识,做到人流、物流分开,清洁、污染区无交叉。如:清洁区包括办公室、学习室和库房等,半污染区主要为实验室工作人员及送检标本人员的公共走廊,污染区包括所有开展样本检测活动的实验室、洗消室。

5.配备安全设施设备 不同生物安全级别的实验室对设施设备的要求各不相同。医学实验室多为生物安全二级水平,实验室在安全设施上起码应满足:(1)实验室的门应有可视窗并可锁闭;(2)在靠近实验室出口处有洗手池;(3)实验室围护结构内表面及实验台表面应易于清洁、不渗水、耐化学品和消毒剂的腐蚀;(4)实验室如有可开启的窗户,要安装纱窗;(5)有可靠的电力供应和应急照明。实验室最主要的生物安全设备就是生物安全柜和高压灭菌锅,实验室可根据所开展的临床检测项目和处理的检测样品种类进行选择和配备生物安全柜。在操作病原微生物样本的实验间内一定要配备生物安全柜。安装生物安全柜的位置一定要选择远离人员走动及有潜在干扰气流的地方,以确保安全柜的生物安全屏障作用。废弃标本及实验后器械置于耐用、防漏密闭的容器中,通过实验室进入洗消室,高压消毒后方可统一销毁。

6.建立健康档案,加强个人防护 为保障实验室工作人员的身体健康和安全,防止传染病的传播或扩散,维护公众的健康权益和社会稳定。应定期对实验室人员进行健康检查,建立健康档案,每年至少一次健康体检,体检结果和病史归人工作人员健康档案。预防接种是提高机体对某些病原体的免疫力有效措施。充分重视防护装备的使用,做好实验人员手部、身体、面部、足部等防护,正确使用帽子、口罩、手套、护目镜、洗眼器、防护服等防护用品[10]。

7.定期进行生物风险评估 医学实验室生物风险评估是在样品采集、运送、处理及检测过程中,对各个环节可能带来的生物危害以及检测全过程中外部环境的变化可能引起的风险进行评估[11]。实验室应严格按照我国实验室生物安全的相关政策、法规进行定期评估。查找实验室风险的来源,确定不同类型的标本、不同危害程度的微生物应处的生物安全防护实验室级别,明确工作人员的岗位职责,进行相应的生物安全防护,有效对抗风险威胁,最大程度避免风险的发生,努力实现实验室零感染。

参考文献

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[3]张朝武,姚玉红,王国庆.从SARSCoV实验室感染看生物安全的重要性[J].现代预防医学,2004,31(5):656-660.

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[6]冯修猛,闫海润,李凯军.医学院校实验室生物安全管理及防护[J].实验室科学,2010,13(3):174-176.

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[8]刘华荣,侯春梅,刘海艳.病原微生物实验室生物安全防护现状及对策[J].中国城乡食业卫生,2008.12(6):73-73.

[9]朱昌平,侯志红,李文红,等.医学研究生实验室生物安全教育状况实证研究[J].中华医学教育探索杂志,2012,11(1):11-14.

实验室生物安全概念篇9

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)49-0229-02

随着我国生物科技的飞速发展,各高校对医学、生物学、生命科学等相关领域的科研投入日益增多,生物实验室的种类和数量剧增,导致实验室内各种复杂危险因素的威胁也日益突出。2015年12月18日,清华大学化学系实验室发生爆炸,造成1名博士后人员死亡,其他高校实验室的爆炸、化学品泄漏、感染等事故也频见报端,这些惨痛的教训使实验室安全引起了各方关注。本文对某高校医学及生物学实验室的研究生开展了实验室生物安全认知情况调查,分析了研究生们对实验室生物安全知识的了解现状,以发现实验室生物安全教育目前存在的问题与不足,以期为各高校开展实验室生物安全教育提供一定的数据支持。

一、对象和方法

1.问卷设计。以《GB19489-2008实验室生物安全通用要求理解与实施》及世界卫生组织《实验室生物安全手册》第三版为主要内容,结合本校实际自行设计调查问卷,内容包括调查对象对实验室生物安全相关知识的了解程度和获取途径,以及对知识的需求和态度等。

2.调查对象。某高校医学部研究生,以无记名的方式,现场发放填写,现场收回。共发放调查问卷100份,回收合格问卷89份,回收率89.0%。其中男生29人(占32.6%),女生60人(占67.4%)。进入实验室的时长在1年以内的有30人(占33.7%);1-2年的有31人(占34.8%);2-3年的有16人(占18.0%);3年以上的有12人(占13.5%)。

3.统计分析。采用EpiData3.1建立数据库,SPSS13.0软件进行数据分析。

二、结果

1.“实验室生物安全”知晓率及获取途径。在“是否知道实验室生物安全”问题中,73.0%表示“知道实验室生物安全,但不是很清楚”;23.6%认为自己“详细地知道”;3人回答“不知道”。调查从哪些途径接受实验室生物安全教育时,选择“课堂讲授”、“宣传材料与书籍”、“网络”的分别占48.3%、55.1%、39.3%,还有6.7%回答“没有接受过安全教育”。

2.对实验室生物安全分级及布局的认知情况。在调查是否了解“实验室生物安全水平分级”时,回答“大概了解”、“不清楚”、“完全了解”的分别为49.4%、40.4%、10.1%。调查是否知晓所在实验室的生物安全水平为几级时,回答“不确定”、“不知晓”的分别占41.6%、38.2%,只有20.2%认为自己“知晓”所在实验室的生物安全水平。在调查BSL-2实验室的生物危害程度描述中,51.7%回答“不清楚”。调查哪些不属于实验室一级防护屏障时,19.1%回答“不清楚”,36.0%选择了正确答案“缓冲间”,其他的错误答案中,选择“生物安全柜”、“防护服”、“口罩”的分别占25.8%、9.0%、13.5%,表明大部分学生并不清楚“一级防护屏障”的概念。在调查二级生物安全实验室必须配备的设备时,21.3%回答“不知道”,选择正确答案“生物安全柜及高压灭菌器”的占60.7%。

3.对生物安全实验室“三区二缓”的了解情况。调查生物安全实验室平面布局的“三区”时,33.7%正确选择了“清洁区、污染区、半污染区”,但是在进一步调查“三区”的具体功能时,高达77.5%的被调查者认为“洗涤室”属于“污染区”或“半污染区”,只有15.7%选择“清洁区”,反映了大多数被调查者并不了解在操作有危害的病原微生物之后,所有物品包括废弃物品均要高压灭菌消毒后方可进入洗涤室的流程。此外,52.8%的被调查者错误地认为“准备室”属于清洁区,只有32.6%将“准备室”选择为“半污染区”。

4.对实验室废弃物处理的情况。在调查废弃物的处理时,85.4%回答“按要求进行分类处理”,7.9%回答“直接倒入下水道或垃圾桶”,6.7%“不知道该如何处理”。调查是否按规定处理实验利器时,87.6%回答“是”,5.6%回答“否”,6.7%“不知道处理方法”。

5.实验室安全设施及总体评价。调查实验室是否有正常工作的通风厨时,77.5%回答“是”,22.5%回答“否”。调查实验室是否有紧急冲淋装置时,39.3%回答实验室“无紧急冲淋装置”,28.1%回答有“全身冲淋”,15.7%回答有“眼部冲淋”,另有18.0%“不知道”。调查实验室是否配备医药箱与急救药品与器具时,32.6%回答“有”,46.1%回答“无”,20.3%“不知道”。

调查实验室环境及通风状况时,14.6%“较不满意”,4.5%“很不满意”。调查所在实验室安全防护状况时,33.7%认为“一般,实验室不太重视安全问题”,7.9%认为“非常好,各种安全设施齐全,设置合理,定期检查及培训”,另有5.6%认为“很差,没有基本的安全用品及安全设施”。调查所在实验室存在哪些安全隐患时40.4%认为“防护用具欠缺”,27.0%认为“缺少安全警示或逃生指示”,25.8%认为“试剂管理不规范”,21.3%认为“实验室无通风设备,有害气体弥漫”,20.2%认为“实验室设计不合理”,18.0%认为“实验废物处理不当”。

6.实验室生物安全知识需求状况。调查学生对“实验室生物安全知识”的需求情况时,回答“很想了解”、“一般想了解”、“无所谓”的分别占61.8%、32.6%、4.5%,有1人认为“无需再了解”。85.4%的学生认为应该增加“实验室生物安全知识教育”课时,10.1%为“无所谓”态度,4.5%认为“不应该增加课时”。

7.“实验室生物安全知识”总得分情况。以满分100换算,得分情况为56±11分。得分分布:R80分者1人(1.1%);70-79分8人(9.0%);60-69分29人(32.6%);≤59分者51人(57.3%)。调查显示,得分与性别、进入实验室的时长、是否知晓及其通过何种途径知晓“实验室生物安全知识”均无明显的相关性(P>0.05)。

三、讨论

高校生物实验室是培养医学、生物学研究生的主要场所,也是各种危险化学品、病原微生物、生物制品的存放与使用场所,若处理不当就会对人员健康、环境、社会等造成较大的安全危害。从本次调查中可以发现,虽然大多数被调查者表示其接受过实验室生物安全培训,知道“实验室生物安全”,但对生物安全知识还相对贫乏。大部分研究生不了解实验室生物安全分级,不清楚实验室各功能区的用途,对于生物安全柜、高压灭菌器、液氮罐这些常用仪器的安全使用要求并没有充分了解,还有相当一部分学生并不知晓一些常见化学品的储存及使用方法。这些问题反映了生物安全培训可能仅仅是流于形式,并没有起到实际的效果。

总之,实验室的安全管理不应该仅仅是挂在墙上的一纸空文,应该是在确立适合的安全方针和目标的前提下,本着切实提高实验室安全控制为目的,遵循“策划-实施-检查-改进”的过程方法,逐步减少和消除各类安全隐患,有效施行实验室安全风险控制,持续改进和提高实验室安全管理工作的水平,从而实现实验室安全管理工作的既定方针和目标。此外,在进行实验室安全培训时,应该深入地了解这些法律文件的目的,这样就会主动使用更好的方法讲解并教授给学生,并使实验室的工作符合这些文件的要求,并通过定期的培训及检查,强化实验室安全理念与制度,改进实验室安全工作,保护我们自己和公众的健康。

实验室生物安全概念篇10

1安全意识的培养

必须要在同学们心里牢固的树立起安全的概念和意识。所谓“安全意识”,就是人们头脑中建立起来的生产生活必须安全的观念,也就是人们在生产生活活动中,对各种各样有可能对自己或他人造成伤害的外在环境条件的一种戒备和警觉的心理状态,具体包括对安全的认识、内心体验和保护安全的行为方式等;安全意识就是人们在日常生活、生产活动和社会活动中对自身安全作出的反映和控制,并通过思维、情感、习惯、信念等表现出来[1]。安全意识具有计划性,能动性,目的性,客观制约性,主观选择性和控制调节性。安全意识的高低将直接影响着安全的效果。较高的安全意识的人,有较强的安全自觉性,就会积极地、主动地对各种不安全因素和恶劣的工作、生活环境进行改善和改进;反之,较低的安全意识的人,对自己从事活动领域中的各种危害认识不足或察觉不到,当出现各种灾害时,惊慌失措,错误应对,乃至付出巨大代价。大学生安全意识教育也是大学生素质教育的重要组成部分。自始至终教育学生“安全第一”,“没有安全就没有一切”,尊重生命,尊重自己的生命,尊重他人的生命。在整个教学过程当中,要同学们牢记以下几点:

(1)安全第一的意识,尤其是人的安全第一

贯彻“以人为本”的思想。当其他问题或任务与安全问题相矛盾时,一切均要为安全问题让路,只有在保证安全的前提下,才能继续后续的工作。

(2)预防为主的意识

安全工作需要有超前性,要立足于事故的防范,坚持预防为主的原则。实验之前认真预习,了解所接触试剂的性质和危害,实验时做好个人的防护工作,实验过程当中要“胆大心细”,做任何一个操作之前都要先“走心”,想清楚该操作的后果,再进行操作。要学生明白“怕”不是有效防护的措施,有效的预防才是得力的安全手段。

(3)安全效益意识

安全问题也是效益问题。要学生明白“少浪费一元钱就是多赚了一元钱”,“少生一次病就多了双倍的时间来学习和工作”。

(4)安全科技意识

安全科学技术也是生产力。它在科学研究、生产发展、经济建设、社会效益等方面都起着重要的作用。安全工作必须依靠安全科技。

(5)安全社会化意识

安全问题牵涉到国家和社会的稳定大局,牵涉到宝贵的生命和来之不易的财富,牵涉到各自的父母和家庭。要学生意识到安全问题不仅是个人的问题。要有更高的高度来认识安全问题。(6)安全问题长期性的意识。要学生意识到“警钟在心里长鸣”,不能麻痹大意,前紧后松。要像下围棋一样,步步谨慎,不到下最后一个子,整盘棋就没有结束。否则有可能“一着不慎,满盘皆输”,“赢了一晚,到天亮时全输出去了”。

2安全知识和技能的教育

(1)掌握一定的安全生产管理的基本概念和理论

化学实验室虽然与工业生产场所有所区别,但安全管理的基本概念和理论是想通的。故要求同学们掌握一定的安全生产管理概念和理论。所谓安全生产管理,就是针对人们在生产过程中的安全问题,运用有效的资源,发挥人们的智慧,通过人们的努力,进行有关决策,计划,组织和控制等活动,实现生产过程中人与机器设备、物料、环境的和谐,达到安全生产的目标。安全生产管理的目标是:减少和控制危害,减少和控制事故,尽量避免生产过程中由于事故所造成的人身伤害、财产损失、环境污染以及其它损失[2]。

(2)牢记化学实验室应注意的基本事项

化学实验室基本注意事项除了要专门讲解外,平时教学时也要穿插讲解。特别是一些典型的反面例子,要结合理论和实际展开来讲解。例如对于个别同学习惯于穿拖鞋,不穿实验服上课,要给他“照相”,并讲解其危害。有同学甚至在切金属钠时用手来抓金属钠,可以当众对这位“大厨”进行教育,以警醒大家。一般化学实验室的基本注意事项如下[3]:a.实验前要做好充分的准备。要对实验装置和药品进行认真的检查。例如对玻璃瓶子要仔细检查是否有破损或者裂缝,对药品要注意检查是否变质,通风柜是否损坏,着装上要穿好实验服,既要不暴露皮肤,又要能灵活操作。必需佩戴护目镜,有的实验还学戴手套。b.要遵照教师的指导和教科书的讲解进行实验,绝不能随意蛮干。例如在讲碱金属时,教师一再强调少量的金属钠屑要放入甲醇或乙醇中消解处理,但有个同学竟然私自将其置入水中,事后问起原因和动机,该同学竟然说想看看金属钠和水的反应!虽然由于量少,没有造成什么伤害和损失,但这种私自蛮干的行为要坚决杜绝再次发生。当然,我们鼓励学生的探索精神,赞赏其创新的思维和想法,但在实施之前要和教师讨论实验方案,确认没有安全问题后再来探索研究。c.必需要准确的预估实验的危险性。实验事故虽不可预测,但其危险性大小是可以预先估计的。所以要求学生必须事先熟悉药品的性质,熟悉反应的原理。坚决反对“做一步,看一步”的心理和习惯。对于不太了解的实验,要求投料量从小,反应温度从低,速度从慢开始。d.必需充分做好发生事故时的预防措施并核实后才能开始实验。例如使用浓硫酸的实验,必需先准备好干的毛巾,熟悉水龙头的位置并确定有水供应,以及一定浓度的碳酸氢钠水溶液以便事后涂覆在受伤的皮肤上。此外还要熟悉水、电、气开关的位置,灭火器、沙和喷淋装置的位置及其使用方法。e.做好收尾工作。有的同学拿到了自己想要的实验结果,就认为实验结束了。要坚决纠正这种错误观念。实验结束后,要将所用的所有仪器和药品归还原位,整理好操作台面,做好废液、废弃物的回收处理,报告老师后经老师确认才能离开,“不能让别人来替自己擦屁股”。有极个别同学不小心打碎了水银温度计,把碎玻璃倒在垃圾桶里,泄漏的水银扫到水槽里就走了。类似这样的事例要重点拿出来讲解,教育。f.上课要严肃认真,坚决禁止漫不经心,嘻嘻哈哈,边玩手机边等着实验。有个别同学一进实验室就急忙搬凳子,做实验只动手,不动腿,经常引起实验事故。类似此类态度不端正的现象,要及时纠正。

(3)授课的过程当中要将相关的操作和药品的安全知识和安全技能讲解到位

认真讲解、学习MSDS。MSDS(MaterialSafetyDataSheet)意为“物质安全数据表”,它是一份涵盖化学品基本特性、燃爆性能、健康与环境危害、安全处置与储存、泄漏应急处理、法规遵从性等信息的综合文件,在化学品安全管理方面具有重要意义和作用[4]。其内容包括化学品的名称,组成,危险性概述,急救措施,消防措施,泄漏应急处理,操作处置与储存,个人防护,理化特性,稳定性和反应性,毒理学资料,生态学资料,废弃处置,运输信息,法规信息,以及其它信息等。教师上课前先将相关药品的MSDS电子版发到班级的qq群或微信群,要求同学们认真学习,授课时对于重点试剂药品再详细讲解,让同学们做到心里有数。对于玻璃仪器,主要是要防止割伤和由于裂纹产生二次伤害。由于玻璃仪器薄而易碎,在使用时必须轻拿轻放、小心谨慎,玻璃仪器的连接应牢固,防止仪器脱落引起割伤及液体溅出伤人等实验事故。例如将玻璃导管插入胶塞时,一定要抓住导管的根部,慢慢旋转,适当用力将导管插入胶塞孔内。如果像抓钓鱼竿一样抓着导管使劲用力,则玻璃导管可能断裂,其锋利的断面甚至可以将操作者的手掌扎穿!还有类似做格式反应时,严禁使用有裂纹的冷凝管,一旦冷凝管破裂,冷凝水流入反应器内,将导致严重的事故。故实验前要仔细检查裂纹,破旧的玻璃仪器要尽快淘汰。化学实验经常会用到一些有毒有害的药品。由于各类有毒药品的性质不同,保管方法和可能产生的危害也不同,应熟悉其MSDS,依其性质分门别类放置。在使用有毒物前必须采取预防中毒措施,特别是有些有毒物会渗入皮肤,很多有机物由于其脂溶性也容易被皮肤吸收。例如氰化物如果沾到人身体的伤口,将会随着血液循环至全身,严重的会造成人中毒死亡事故[5]。在使用类似物质的时候一定要采取戴橡皮手套,操作后立即洗手等防护措施。如果使用挥发性液体或有毒的有机溶剂,如浓盐酸,浓硝酸,三氯甲烷等,一定要在通风橱内操作,并不得将头部伸入橱内,以免吸入有毒物质,通风厨附近也不能开太大的风扇,以免降低抽风效果,实验操作完毕时,应当及时清洗器皿。火灾预防及消防。在化学实验室中,有很多易燃易爆的化学药品,是重要的火灾隐患。在安全技术学习时,要掌握哪些药品容易起火、在什么条件起火以及起火后的处理。例如在实验室里尽量禁止使用明火。在使用酒精灯时,将周围的可燃物移开。在使用氢气时,实验室严禁火种等等。

(4)应急处理及救援

应急,是指对突发险情、事故、事件等采取正确的具有针对性的措施或行动,进行应对处置。应急救援,是指为消除、减少事故事件危害,防止事故、事件扩大或恶化,最大限度地降低事故、事件造成的损失或危害而采取的救援措施或行为[6]。一旦出现异常情况,现场人员一定不能惊慌,要沉着冷静,正确应对。例如不慎将浓硫酸洒到皮肤上,需要立刻将干抹布或其他干的衣服将皮肤上的酸液擦掉,再用大量的自来水冲洗,再附上碳酸氢钠水溶液。绝对不允许先用水冲洗,因为浓硫酸遇水释放大量的热,导致更严重的伤害。如果是有毒有害化学品洒到衣服上,必需立刻将衣物脱去,然后进淋浴室淋浴,不能因为害羞等原因强忍不脱而留下大麻烦。如果是有机溶剂不慎溅入眼睛,必需立刻用大量的水冲洗。以上这些事故必需现场处理完毕,再送医处理。还有一些事故需要现场人员一边处理,一边申请救援。故实验室严禁一个人单独做实验。例如发现火情,因初始阶段着火面积小,温度低,需要抓住宝贵的时机,尽快将火情扑灭在萌芽阶段。例如酒精灯或酒精喷灯着火,立刻用事先备好的湿抹布扑灭,再就近提取灭火器,对着火源的根部猛烈喷射。有机溶剂着火,需立刻用事先准备好的沙子覆盖,再根据着火的试剂种类,选用合适的灭火器灭火。同时申请救援。故新生第一节实验课应详细讲解灭火器的工作原理和操作方法。教师也应了解相关的化学物质中毒应急处理。电器着火,要立刻切断电源,对没有呼吸的触电者要立刻施行口对口外压法人工呼吸,并同时申请救援。对于现场人员无法控制的事故,除申请救援外,立刻组织逃生。

(5)废弃物处理

从实验室排出的废液,虽然数量少,但种类多,还有很多是有毒有害的物质,故必须将废弃物妥善处理。绝对禁止将废液倒入下水道。培养学生养成分类放置废弃物的习惯。酸性和碱性水溶液可以将其pH值调至7倒入下水道。玻璃碎片和针头等要专门分类收集。重金属离子一般用碱和硫化物处理,特别要注意的是金属汞及其化合物严禁排入环境体。教师还应注意一些废液是不能互相混合的:例如过氧化物和有机物,容易发生爆炸;氰化物与酸,因为氢氰酸是个剧毒的弱酸;等等。我们在普通化学实验教学过程中注重安全教育,通过增强学生的安全意识、重点培训安全技能,培养学生良好的实验习惯,提高学生的综合素质,取得了很好的教学效果。

参考文献

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[4]贾霏,李伟杰,李志强.基础化学实验中培养提高学生安全意识的探索[J]广州化工,2014(3):136-137.

实验室生物安全概念篇11

在农村,很多中学是没有专业的生物教师的,有的学校即使有专业的生物学教师,但历来受"生物学科是豆芽学科"思想的影响,专业的生物学教师被领导安排或自己主动要求上所谓的主科学科,如语文、数学等,而生物学科一般都是由完全外行的教师兼职任教。在许多领导和教师的意识中,任何一位教师都能担任生物学的教学。于是,语文、英语、数学、物理、美术、音乐等专业的教师都有教学生物学的经历。岂料,生物学是一门专业性很强的学科,非专业教师教学时只能照本宣科,以传统的讲授方式,把教材念一遍过去,或者让学生读读、勾画教师认为重要的概念或段落,然后让学生强行背诵记忆重要知识点。有的教师甚至说:"对于有些生物学知识,我自己都不懂,怎么讲,我只能把教材念一遍了。"的确,他们说的是实话。如果每一位生物教师都这样教学,那么生物学教学的任务能很好完成吗?现在新课程理念倡导探究性教学,倡导教师组织引导学生自主学习、学生生动活泼地学习,学生所提问题多多,教师能组织、能回答吗?外行来教,已经到了捉襟见肘的狼狈状态,这让人不得不担忧。

2. 教学方式单一传统,新课程理念得不到落实

新课程理念倡导的探究学习给课堂教学带来新的内涵和活力,但探究式教学毕竟是对生物学教师专业素养要求最高的一种教学策略,是我们教师以前几乎没有体验或涉及的经历,因而在将课程理念转化为教学行为过程中就会遇上困难。本身农村中学的生物学教师都是非专业教师,专业素质欠缺,加上"豆芽"学科的偏见,以及教师自身的畏难情绪与惰性,所以教学中教学方式单一,以传统的讲授式教学为主。在传统的满堂灌课堂上通常是以教师的讲述为主,教师一个人在唱独角戏,学生进行的是被动式的学习,机械地接受、记忆知识。课后学生能背诵、记忆一些概念、术语等就算达到教学目标。为了应对考试,教师要求学生花大量的时间去死记硬背教材中的一些事实、术语和定义等知识,或者印制大量的试卷让学生反复做、反复读、反复背,考试中也许能取得好成绩,教师也感到很有成就。因此,曾经很长一段时间,在一些教师的教学中,接受式学习常常被看成是高效率的学习方式。然而,在传统的讲授式教学中,学生的兴趣没有得到激发,各种感官没有充分调动,学生也就谈不上主动地、生动活泼地参与学习活动,掌握知识的质量就低,能力得不到发展。长此以往,学生对这种传统的教学方式和学习方式就会感到厌倦,最终对生物学科丧失兴趣而放弃学习。

实际上,学生学习科学不能仅仅是背诵一些事实或孤立的信息,重要的是要他们在了解事实的基础上建立对重要生物学概念的理解。如果课堂教学仅仅强调事实的传递和记忆,学生对科学概念的建立和深层理解就会受到影响,使得许多学生虽然暂时能顺利通过学业考试,但在随后的生活中会就将事实类知识迅速遗忘。这样的教学情况当然不符合我国以发展学生科学素养为宗旨的新课程理念和改革方式。因此,生物学课程标准指出生物学教学应从记忆事实向理解概念转变,强调生物概念和原理的理解而不仅仅对事实的记忆,已经变得十分必要和迫切。

在新课程理念下,生物学课程如果还采用单一的教学策略难以实现教学任务。以探究式学习为代表的主动学习方式成为初中生物学课程改革的标志和突破点,并直接改变了生物学课堂上的教学活动。观察生物学现象、记录观察结果、提出问题、分析相关的因素、收集证据、讨论结果、辨析科学史中的事件、应对现实生活中的生物学问题已经成为今天初中生物学课题中常见的教学活动内容和学习方式。因此,就要求教师采用多种教学方法并进行有机的结合,面向全体学生,营造一个以学生为主体的、民主的、积极主动的学习氛围,从而促进学生各方面能力的发展。

3. 实验教学几乎为空白,学生能力得不到发展

生物科学和其他自然科学一样,本质上是实验科学。实验教学是生物教学的基本形式之一,课程标准所倡导的探究性学习,有许多活动也是通过实验来进行的。然而对于农村初中来说,生物学实验教学几乎是空白,原因有以下两个方面。

首先是实验设施设备欠缺。实验教学就需要生物实验室、基本的实验器材和条件,还有实验的动植物、微生物材料等。而在农村,有的学校根本就没有实验室及所需实验设备和材料,有的学校有实验室,里面却是空空的,没有设备和器材。总之,学校不具备开设实验教学的条件。

实验室生物安全概念篇12

1药物合成实验室的现状分析

药物合成实验室有着科研和教学职能,通过多种化学药品,在特定温度、压力条件下进行化学反应,进而形成一定化学物质的过程。在这个过程中,不可避免地使用到药物合成实验室内的化学药品,药品数量和类型多样,部分危险化学品,如浓盐酸、氯化亚砜、硼氢化钠、浓硫酸等物质,实验过程中操作不当都可能诱发爆炸、烧伤和腐蚀等事故,严重情况下甚至会造成严重的爆炸火灾事故,带来严重的人员伤亡[1]。药物合成实验室除了危险化学品以外,还需要很多仪器设备,如制冷剂、水泵、旋蒸、冷凝管、烘箱、圆底烧瓶和玻璃器皿等,使用不当或是受到高温、超压、局部损坏,可能造成装置爆炸,或是玻璃碎片划伤人员,严重情况下会威胁到人员生命安全,造成环境污染[2]。药物合成实验室中有废液、废气、化学污染物等有害物质,释放到自然环境中,对自然生物和人体健康都会造成不同程度的危害。另外,部分药物合成实验室由于内部仪器设备和线路老化,很多设备并未定期更新,操作过程中由于违规操作发生爆炸,威胁到人们生命安全。

2药物合成实验室安全管理中的不足剖析

结合药物合成实验室安全管理实践工作情况来看,不同药物合成实验室资质不同,不可避免地暴露出一系列问题,影响到人员的生命安全。

2.1人员安全意识较为薄弱

药物合成实验室在安全管理中,尽管部分实验室对于仪器设备购置重视程度较高,并注重科研成果的引进和运用,但是在实验室安全方面却很少受到足够重视[3]。工作人员未能定期检查仪器设备是否正常运行,化学危险品使用、存储和运输是否规范都存在一定不足。药物合成实验室并未制定相应的安全管理制度和机制,或是制度并未严格在实处执行;实验室人员安全意识薄弱,安全知识宣传力度不足,未能创设一个安全的实验室环境。

2.2实验室安全管理责任模糊不清

在药物合成实验室安全管理方面,由于此项工作的重要性,需要相关人员负责,但是却由于诸多因素影响,安全管理责任未能落实到是实处,模糊不清的问题较为鲜明。一旦实验室出现安全问题,无法第一时间找到负责人,相关部门相互推诿,影响到问题解决效率[4]。

2.3实验室安全建设力度不足

即便药物合成实验室是制药工程和教学科研的重要环节,在仪器设备和化学药品的购置、管理中重视程度较高,投入力度较大。但是,实验室的安全建设方面,却始终未能得到足够重视,安全建设投入力度不足的问题较为普遍,缺少必要通风橱、通风排气管道、专门化学废弃物处置场所和紧急供电系统,容易受到不确定因素影响诱发安全事故[5]。

3药物合成实验室的安全管理有效措施

3.1加强实验室安全知识宣传力度

为了保障药物合成实验室安全,如何提升安全管理有效性,需要转变理念和方法,进一步扩大实验室安全知识宣传力度。定期组织实验室相关人员参加安全知识教育宣传,提升人员的安全意识和技能,经过培训合格后方可进入实验室,自觉规范行为举止。同时,可以设立宣传栏,制定安全制度,组织安全知识讲座或安全知识竞赛等活动,引导相关人员积极参与,在完善安全知识理论储备同时,切实提升人员的安全意识,营造安全的环境[6]。

3.2适当的增加实验室经费投入力度

药物合成实验室内部存在一定的安全隐患,操作不当或是使用不当,都可能诱发安全事故。因此,应设立单独的药物合成实验室,配备专门的药品橱、通风橱、实验防护用品、医药急救箱、疏散标志和功能区操作危险因素等,同时配备灭火器材、消防栓等,此类安全装置应定期更新和完善,一旦出现安全事故可以正常使用,最大程度降低事故出现概率,维护人员人身安全。药物合成实验室可以增加专项经费投入,对化学废弃物集中统一处置,将安全因素尽可能消除,创设安全环境保证药物合成实验室正常运转[7]。

3.3落实安全责任制到实处

设立专门的安全管理责任部门,由专门人员负责药物合成实验室的安全管理工作,在完善相应制度和机制基础上,严格执行各环节的制度。结合不同的药物合成实验室特性来设立完善的安全管理制度,相关负责人签订安全责任书,并将责任落到实处,提升人员安全意识和责任意识,确保安全工作规范、有序进行。

3.4强化安全管理监督

安全管理监督工作,关乎药物合成实验室各项工作有序展开的可靠手段,要求实验室相关管理人员定期检查实验室运行情况,检查内部化学药品使用、存放是否规范;仪器装置是否正常使用;化学废弃物是否及时有效处理;消防设施是否配备齐全,是否过期等诸多内容。一旦发现有不合乎安全管理要求的问题,及时上报和改进,将安全隐患降到最低。

3.5编制安全事故应急处理预案

实验室生物安全概念篇13

文章编号:1671-489X(2013)27-0040-03

1 前言

近年来,随着国民经济的迅速发展,生态安全以及环境污染等诸多问题随之凸显。高等院校有机化学实验教学中所生成的污染物质,如果没有经过处理便直接排放到环境当中,那么日积月累便会严重危害到学校乃至周围地区的环境。所以,如何减少化学药品及试剂、节约资源、降低污染,已经逐渐成为有机化学实验教学有待尽快解决的一大问题。而“绿色化”教学理念的引入,则有助于以上问题的解决。所谓“绿色化”教学方法又被称作“环境友好化学”“环境无害化学”。绿色化学在初始反应阶段便采取污染预防的科学手段,以终端与过程实现零污染或者零排放为主要目标,并且着重强调“原子经济性”的现代化概念,也就是将反应物中的原子充分利用起来,实现既防止污染又充分利用资源的目的。

2 有机化学实验的概念及其意义

从总体上来看,有机化学是化学不可或缺的分支之一,又被称为碳化合物的化学,是重点研究有机化合物的制备、性质以及结构的一门学科。对化学的发展而言,有机化学实验发挥着尤为重要的推动作用,而且对当前化学工业的发展也是非常重要及必要的。

有机化学实验是我国普通高等院校化工、化学、生物、农学、材料、环境、食品以及药学等诸多专业本科生的必修课程,通常在有机化学实验中会使用到有毒性的化学溶剂、化学试剂,有时还会合成有毒性的一些物质,这可以说是化学发展过程中必然会生成的污染。然而,全球均在积极倡导低碳的概念和绿色环保,所以,在化学实验中所生成的有毒物质势必会导致公众反感的产生,主要涉及高腐蚀性的一些催化剂,实验结束后所生成的废液、废渣、废气,如果对这些污染物处理不得当,便会对环境产生无法估量的危害及污染。与一般的污染相比,此类污染所带来的影响会持续更久的时间。所以,如何将有机化学实验的环境保护性加强,成为有机化学发展过程中的主要研究方向以及新课题;高等院校有机化学的绿色化教学理念如何建立起来,成为一项迫在眉睫的重要问题。

在教学与实验的过程中,如何将“绿色化学”的概念灌输给学生,是高校需要首先予以着重考虑及强调的问题,必须真正做到从认识上与观念上意识到环保的重要性,意识到可持续发展才是真正意义上的根本发展,从源头上认识到环境的保护与环境的发展,将有机实验教学质量提高的同时,还要注意到可协调发展。

3 高校有机化学实验教学现状

与发达国家相比可知,我国高等院校有机化学发展技术及速度较为滞后,有机化学实验尚且在最初原有的模式停滞,采取的仍然是以往传统的教学方式,也就是性质实验+基础合成实验+基本操作实验。与西方对化学的重视程度相比,我国在有机化学实验的教育教学中采取的仍然是遵从教材、照本宣科的模式,主动积极的创新与改革缺乏,这是有机化学实验需要彻底摒弃的思想。而我国高等院校现在的有机化学实验依旧是基本的、简单的技能,比如水蒸气蒸馏、重结晶、分馏、蒸馏、回流、萃取、过滤、搅拌、冷却、干燥、加热等。

以上这些基本的提炼、合成实验均有一系列的弊端存在。一方面,在选择的材料上,存在对环境污染的、威胁人身的、容易挥发的、毒性较大的物质,并且有些材质还具备相对较高的腐蚀性;另一方面,此类有着较多缺点的化学试剂,还有着很大的使用量和很高的使用频率,将会有更多的化学废弃物生成,而普通的肉眼是无法看到的,但是久而久之便会极大地破坏生态环境。除此之外,做过化学实验的人都知道,这仅仅是一节课,结束课程后均是直接倾倒实验结果,不会做出任何处理,从而产生相当严重的环境污染。并且此类化学实验往往是经常做、反复做的,是毫无实际意义可言的。在以上分析可以知道,这均是与环境发展原则相背离的,是与绿色化学的基本概念相背离的。这些不仅威胁着人们的身体健康,并且会将一些永久性无法消除的威胁带给人类。

4 有机化学实验中绿色化教学的实施途径

4.1 培养环境保护意识

大学生是有机化学实验培养的主要对象,是国家未来的栋梁之才,在各个工作岗位上将会发挥出重要作用,因此,培养大学生的环境保护意识就显得十分必要及重要。在有机化学实验教学过程当中应当将“绿色化”的观念灌输给学生,重视学生可持续发展意识以及环境保护概念的培养,在实验的始终贯穿绿色化,使学生切身关心与体会化学废物的处理方法及废物的产生,同时在今后的工作中保持环境保护责任与环境保护意识,以便于从源头上防范污染,维护环境与化学的协调发展。

4.2 更新实验内容

要重视化学实验内容的更新,将具备环境保护性能的实验项目开发与筛选出来,最大限度地减少或者避免使用有毒的化学试剂,而使用无污染的、常规的化学试剂来取代,以此减少环境污染。

1)开设多步合成的综合性实验,整合实验内容。绝大多数有机化学实验基本上均是合成实验,当前的有机合成实验内容大多是有着较强独立性的化学实验项目,各自对化学反应的一个类型进行考查。大量的实践充分表明,可以按照教材中的实验内容,把若干个实验有效整合成为一组大实验,仅在第一步实验中投放该组大实验所需要的反应物投料,随后的几步实验则均对上一步实验产品加以继续利用。正是因为上个实验产物是下个实验所使用的原料,因而但凡上步合成实验失败,那么便无法进行下个实验,这便需要充分确保每步合成的成功,只有这样才能够将最终期望的目标产物得到。此类多步骤的实验有着相对较高的要求,更加有助于学生操作技能的训练,有助于学生细致耐心工作习惯以及认真严谨科学态度的培养。

但是,在多步骤的有机合成实验过程中,由于每个学生每次所做实验的产量与产率是不尽相同的,必须按照实际合成的产品数量来对下次实验所需反应物的配比与用量进行确定。所以,学生需要通过对相关资料的查阅,综合采用所掌握的实验方法和实验原理,从而将最佳的反应条件找到,同时将实验设计方案写出。此类复杂的化学有机合成实验,能够让学生切实掌握各类官能团间的转化方法以及有机化学反应的机理,进而对内在的有机化学物关系加以全面掌握。更重要的是多步合成的综合性实验还将回收产品量和药品经费开支减少,进而使得产品对环境所产生的消极影响降低,与绿色化教学的要求相切合。

2)微量、小量和常量实验有机结合。近20年以来,发展较快的一种全新的化学实验方法就是“微型化学实验”,被称之为“化学实验的革命”。到目前为止,化学实验的微型化与小型化已经逐渐成为化学发展的一种必然趋势。有机化学实验所使用到的化学试剂基本上是毒性大且容易爆炸、挥发、燃烧的物质,而实现化学实验微型化以后,化学实验试剂的使用量将会减少到原来的几分之一甚至几十分之一,这样不仅使得化学试剂得以大大节约,而且促进了有机化学实验安全系数的提高,化学实验的反应时间也大大缩短,潜在的环境污染得以明显减少。但是,绝大多数学生在中学学习阶段没有经历有机化学实验训练,如果直接进行微量实验,非常容易造成实验的失败,使得学生有畏惧情绪产生。考虑到与中学教学的衔接以及学生的起点,再加上今后的实验特点等,微量、小量和常量的渐进法实验教学,更加有助于学生循序渐进、由难及易地掌握各种实验技术以及有机化学实验技能,能够将一开始做微型实验的过大跨度缺陷克服,弥补学生认识常规实验仪器的不足,使得学生概括性地比较与了解微型实验,有助于学生严谨科学态度的培养,使得动手能力及操作能力更为规范,有助于实验课程教学质量的提高。微量实验往往需要很少的化学试剂,对环境所产生的污染非常之小,其低成本与安全性更加适用于开放性、设计性的试验,与绿色化教学的要求相符。

4.3 强化实验教学制度管理

按照当前现行的实验室管理制度规章,与“绿色化”的要求相结合,高等院校的各个化学实验室均应当在墙上最显眼的地方贴上制度规章,在有机化学实验室入门的地方贴上有机化学实验课程的注意事项、实验内容和大纲,以此正确引导学生开展实验,从而实现规范化的实验教学管理。为了能够确保安全顺利地进行实验教学,还必须及时将实验中的各类问题处理好。在实验教学过程中,至少每个实验室均应当配备一名值班人员,主要负责课后课前的理性检查,具体工作为卫生、水电、门窗、实验仪器、实验试剂的使用情况及三废处理、产品回收等,及时在指定的地点存放贴好标签的废品固液,然后做好专门的处理。

要构建起考核学生绿色化实验的一套指标,明确要求学生在实验课程前均必须将实验预习做好,全面熟悉实验操作流程和实验步骤,关注实验产物与反应物对环境的危害、潜在毒性和安全性。开始每次实验之前,指导教师应当详细认真地检查学生的实验预习情况,对有关的环境保护方法和环境保护知识进行阐述。比如,在对温度计使用的正确方法进行讲解时,要注意对汞毒副作用方面的知识进行补充,根据实验要求在教学中选择恰当量程和型号的温度计,尽可能防止使用水银温度计,对不慎将温度计打破后的处理方法和回收方法进行讲解。在实验开始的阶段,首先,实验教师要对实验操作进行演示,详细讲解具体哪些实验步骤会有什么样的污染和反应物损失出现,如何避免及解决。在实验过程中,要严格要求学生注意保持实验台面的有序、整洁和干净,安装仪器要牢固、合理,适当地控制冷凝水的流速,密切关注学生的各项操作,及时纠正及发现实验中的错误,以便于充分确保实验的安全。通过这些实验尝试,学生便可以在潜移默化中形成好的实验习惯,环境保护意识也会由此提高。

4.4 建设绿色化学实验室

应当明确的是,有机化学实验室是最容易变成污染源的地方,这与绿色化实验教学的要求是相抵触的。因此,创设一个良好的有机化学实验环境,是绿色化教学实施的重要先决条件。高等院校应当提起高度的重视,并且予以大力的支持,安装通风设备在每间实验室中,以便于改善换气通风效果,进而解除师生受到无机酸气、有机蒸气等危害的后顾之忧。与此同时,还应当及时更新学生实验台,尽可能将木质实验台更换为有水斗的中央实验台,还要时刻保持实验室的卫生,从而将安全、清洁的实验教学环境带给广大师生。针对学生随意丢弃火柴梗、废弃滤纸和废玻璃管等不文明行为及习惯,教师应当严格教育学生,向学生讲解这些行为对周围环境的危害,提高学生的环境保护意识和素质,让学生主动积极地打扫实验室卫生,精心维护实验室卫生,并且重视废弃物处理与回收。通过这样的措施,学生的绿色化学意识不仅能够得以强化,实验技能得以提高,同时促使有机化学实验绿色化的实现。

5 结束语

总之,随着近年来人们环境保护意识的增强以及经济的迅猛发展,我国高校应当切实立足于有机化学实验教学的现状,结合有机化学实验污染性高、污染物产物多等一系列特点,积极地响应绿色化教学改革的号召,有针对性地采取科学有效的改进措施,更新实验教学理念,创新实验教学方法,在实验教学中大力倡导绿色化的教学,真正实现整个有机化学实验教学过程的绿色化,促进学生环境保护意识、环境保护理念的提升,从而为我国环保事业的发展做出不懈的努力。

参考文献

[1]陈栓虎.有机化学实验绿色化的探索[J].广西师范大学学报:自然科学版,2003(1):52-53.

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