摘 要：近几年，随着高校实验实训课程的开展，教学实验室的数量日益增加。作为医药类高校，微生物实验课程是我校大部分专业的必修课程，包含的实验项目较多，但微生物实验室存在生物安全、试剂使用安全、用火安全以及仪器使用安全、辐射安全五个方面的安全风险。在进行微生物实验课程改革时，也需要将安全风险教育纳入其中。

关键词：实验室安全教育;微生物实验;课程改革

目前，科技创新能力越来越受到重视，高校作为创新集中地[1]，所承担的教科研课题和实验实训类课程也越来越多，科研和课程相关的实验室规模也在不断更新扩大，但实验室安全问题也越发突出，一些由实验室安全问题导致的事件也引发了不小的社会舆论[2]。因此，加强实验室安全教育是高校实验课程改革的一个重要方面。

一、高校实验室安全及教育现状分析

高校实验室作为科研和实验实训教学的主要承担场所，一个实验室内可能同时放有大量实验仪器设备、生物类和化学类的试剂，以及实验用微生物等，并且随着高校对于实践实验类教学的重视，高校的实验实训课程的广度和深度不断扩大，课程内的实验项目不断增加，实验室人员流动性日益增大，带来了很多实验室管理上的问题，增加了实验室安全问题发生的风险[3]。学生在进入实验室前，要对实验室安全有足够的重视，高校要将实验室安全教育融入高校课程改革[4]。

微生物实验室是我校实验室中的重要组成部分。其中，学生实验课程相关的微生物实验室数量占比超20%，每学年承担的微生物实验课程数目较大，全校七成左右的学生在就读期间均有微生物实验相关课程的经历。目前，学生在开学入校后，各学院会以讲座形式组织进行实验室安全始业教育，并为每位学生发放《实验室安全宣传册》，学生只有通过了实验室安全准入考试，才能进入实验室。但在后续的实验课程中关于实验室安全的教育相对分散，实验室安全教育在一门实验课程的教学计划里一般不会单独列出。因此在微生物实验课程改革中，增加实验室安全教育比重，有助于实现实验室安全教育的规范化、系统化、理论化，也有助于预防实验室安全事故的发生。

二、基于实验室安全的课程改革内容

（一）明确微生物实验课程的实验室安全风险点

经过微生物课程相关教师及实验室管理教师的共同研讨，最终确定：实验安全教育依据微生物实验室的特点展开，主要包括生物安全、试剂使用安全、用火安全、仪器使用安全以及辐射安全五个方面，如下表。

1.生物安全

生物安全是微生物实验室最主要的安全风险点。有研究针对1986—2019年我国实验室进行统计分析[5]，生物安全事故发生数量虽然不多，但造成的伤害比例是最多的。

一些微生物具有传染性和致病性，是生物安全事故发生的原因之一[6]。学生及教师在使用微生物实验室进行相关实验项目时，不可避免地会使用到微生物。在我校开设的微生物实验课程中，所使用到的微生物包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和酵母菌，不使用病原微生物，从而极大降低了感染的风险。虽然在实验中使用微生物不是病原微生物，但如果学生操作不规范或后续处理不当，也可能影响人体健康或污染环境，因此教师在授课过程中，可以通过对相关案例的叙述引起学生的重视，并从微生物实验操作上规范学生，比如与微生物直接接触的接种环和接种针等工具，在使用前后都需要用火焰进行灼烧灭菌，微生物培养的容器——培养皿和试管，不能带出实验室或直接丢弃，需要进行相关的灭菌过程后，放置在专门的微生物废弃袋中集中处理。

2.试剂使用安全

在我校的微生物实验课程设计中，基本不涉及易燃易爆试剂或有毒有害试剂，存在实验室试剂使用安全隐患的主要是学生在进行显微镜镜头维护时使用的擦镜液，原先的擦镜液为二甲苯，现在已改用乙醚和乙醇的等体积溶液，并存放在专门的试剂柜中，仅在擦拭显微镜镜头时取出使用，尽量减少师生与试剂的接触。但乙醚同样具有毒性，因此在相关的实验课上，教师要对擦镜液的配制方法以及相关试剂进行说明，并同时可穿插讲解实验室试剂安全的相关内容。另外，微生物实验还涉及易燃试剂乙醇的使用，如酒精灯等，这些细节也需要教师进行强调说明。

3.用火安全

微生物实验的无菌操作通常在超净工作台中进行，酒精灯的使用也可能引发用火安全。目前实验室仍采用火柴点燃酒精灯，部分学生在使用火柴点燃酒精灯后，未将火柴完全熄灭，火柴仍带有火星，这可能会引起火灾。因此，教师在进行相关实验项目前要对学生进行用火安全的教育，并可对实验室备有的二氧化碳灭火器和干冰灭火器的灭火原理和使用方法进行介绍。

4.仪器使用安全

学生在配制培养基时会使用到电磁炉加热，配制完成后需要使用高压蒸汽灭菌锅对培养基进行灭菌，这两种仪器使用不当，也会发生危险。因此教师要对仪器的使用方法、原理等进行详细的讲解，并要求学生在開始实验前先掌握仪器的正确使用方法，再进行相应的实验操作。

5.辐射安全

微生物实验室以及超净工作台使用紫外灯灭菌。紫外线通过作用于微生物的核酸而使得微生物致死，从而达到杀菌的效果，具有简便性和经济性的优点[7]。但研究表明，紫外线也会对人体的皮肤、眼睛、免疫系统等造成不良影响[8]。学生在超净工作台中进行微生物接种分离等操作时，误开紫外灯也会引起辐射安全问题。教师在讲解超净工作台的使用方法时，也可同时对于紫外杀菌以及辐射安全进行介绍，提高学生的安全意识。

（二）“集中介绍+多次复习”的教学模式探索

在原先的课程设计中，实验室的安全教育是穿插在实验项目中进行的，当可能接触到某一个风险点时才会介绍该风险点，这样的穿插式讲解会使得实验室安全教育内容相对分散，学生对于微生物实验存在的安全风险点缺乏整体的认识。因此，在实验课程的改革探索中，新增加“实验室常用仪器的使用维护以及安全教育”作为实验课程的第一课，在这一节课中，教师讲解并带领学生熟悉后续实验项目需要用到的实验仪器的使用和维护，并对实验室的安全风险点分类进行介绍，在后续的实验项目中，如遇到相应的风险点，则再次进行提醒说明，这样“集中介绍+多次复习”的教学模式可以有助于学生更全面牢固地掌握微生物实验室的安全风险点。

（三）有效利用信息化教学方式

超星学习通、雨课堂等“互联网+”教育模式的出现，打破了传统教学在时间和地点上的限制。我校的微生物实验课程均有对应的线上课程，课改中将实验室安全教育微课程放在线上，学生可以反复进行观看学习。另外，原本一些在线下课程上难以演示、授课效果不理想的部分，比如实验仪器的内部结构、实验室安全事故的视频等，可以借助线上课程实现。教师在授课时也可以结合线上课程的相关视频和图片来进行讲解，帮助学生更好地理解。对于学生在学校课程中不会或较少接触到的，但在将来从事医药行业实验室相关工作时可能遇到的风险点，比如病原微生物、实验动物等，教师也可以作为拓展材料发布在线上，供学有余力和感兴趣的同学进行自主学习。

（四）优化实验课程考核评价方式

在原先的实验课程中，课程的考核是由课堂考勤、提问、操作、实验报告综合得出的，不设立单独的考试环节。学生普遍认为实验课程的考核相对简单，每次实验结束后，除了完成实验报告外，缺乏对实验的回顾总结。在课程改革之后，除了将实验室安全准入教育课程及考试放在新生入学后的第一学期外，在实验课程的授课计划中也加入独立成一章节的实验室安全教育，并增加单个实验项目线上测试和实验期末总测试两个板块，单个实验项目线上测试包括该实验项目的安全风险点、实验原理、实验操作、实验结果/现象讨论四个部分组成，在每次实验项目结束后发布，发布一周内学生可以反复进行测试，实验期末总测试也在线上进行，试卷由单个实验项目线上测试的题目随机组合形成，在固定时间点发布，考试时间为1～1.5小时，学生只有一次参加机会。单个实验项目线上测试的平均分和实验期末总测试的分数与课堂考勤、提问、操作、实验报告综合形成实验课程的最终成绩。

三、展望

对于微生物实验课程的课程目标而言，除了要求学生掌握本门课程的实验方法和操作技能，培养学生求真务实、严谨认真的科学工作作风，同时也要帮助学生树立实验安全意识，这对于学生日后从事医药行业工作十分重要，因此实验安全教育的开展是实验课程改革的重要方向之一。目前，实验课程内部的风险分析、线上课程的建设和优化、课程考核评价的改革都在建设当中。未来，我们还将从以下三个方面进行实验室安全教育相关的课程改革。

（一）学生参与实验项目全过程

一个实验项目的全过程包括实验前期准备、正式实验、实验后实验用品清洁回收及生物废弃物的处理，目前大部分学生只会接触到正式实验部分，对于实验前后的处理接触相对较少。比如“培养基的配制”这个实验中，由于每次实验时间的限制，大部分学生只配制了集中培养基，但对于高压蒸汽灭菌器这个在生物、医学实验室十分重要和常见的仪器，大部分学生都仅仅只是通过教师的授课和演示，知道了它的灭菌原理和使用注意事项，但都基本没有实际操作过，高压蒸汽灭菌器的试剂掌握情况并不理想。又如微生物培养物，这是大部分微生物实验课结束后都会产生的，学生通过观察微生物培养物，记录实验现象和实验结果，随后微生物培养物要集中进行处理，但微生物废弃物的处理过程基本由实验室管理老师来进行集中处理，学生并不会接触到，学生对于这些重要的微生物实验安全的风险点认识多数来自课上教师的讲解，理解不深刻。

接下来的改革中，将让学生更多地参与到实验项目中。改革初期是教师在课程最开始将学生按照实验项目数量进行分组，每组负责一个实验项目的全过程。学生在实验项目开始前根据实验项目查阅资料，进行整体实验设计，包括实验前应准备哪些实验材料和仪器、实验步骤、实验可能的实验结果、实验后的处理过程四个部分，并对实验中需要注意的安全风险点进行说明，形成书面报告。该项目的实验准备以及实验的后续处理也由该组学生全程参与。比如“培养基的配制”实验项目，学生可查阅相关教材和资料，准备需要使用的培养基以及天平、锥形瓶、玻璃棒等实验器材，并对于电磁炉和高压蒸汽灭菌器的安全风险点进行归纳说明。学生参与到实验项目的全过程，也有助于对实验项目的理解和掌握，提高学生主动学习能力。

（二）定期进行实验项目的安全性评估

随着科技的发展创新以及行业的变化，相关实验技能、实验仪器也都在不断更新发展，原有的实验项目不一定依然适用，需要定期进行评估，研究是否改良保留还是由新的试验项目进行替换。在进行评估时，也要对实验项目的安全性进行评估。如有实验项目存在安全风险较大，且该风险在实验室现有的条件下难以解决的，应讨论进行实验项目的修改、替换，甚至剔除。目前实验实训相关的教学仿真软件也越来越多，一些安全风险较大，或者在学校实验室内难以开展的实验项目，可以通过相对应的模拟仿真软件来实现，没有了耗材和试剂的限制，学生也可以利用实验实训相关的教学仿真软件反复练习，熟悉实验原理和实验过程。

（三）实验安全教育课程建设

作为医药高校，我校大部分专业的实验实训课程占总课程的比重较大，鉴于实验安全的重要性，未来需要将实验安全教育单列成一门课程，结合相关实验室安全事故、实验项目等，系统介绍不同实验室的安全风险，以及有效规避风险的手段和途径，使实验安全教育更具系统化和专业化。

随着社会大环境对于科技创新的重视程度不断提高，应用型医药高校课程体系中实验实训课程的比例不断增加，实验安全教育成为课程改革中的一个重要探索方向。加强实验安全教育，不仅能提高学生的实验安全意识，培养学生的实验安全素养，也是有效规避实验室安全事故，營造平安校园的有力保障。

参考文献：

[1]习近平向世界公众科学素质促进大会致贺信[J].思想政治工作研究，2018（10）：10.

[2]李志红.100起实验室安全事故统计分析及对策研究[J].实验技术与管理，2014，31（4）：210-216.

[3]武向侠，王欣，田鹏.高校实验室安全管理工作体系的构建与探索[J].实验室研究与探索，2017，36（12）：286-289.

[4]廖庆敏.高校实验室安全管理之思考[J].实验室研究与探索，2010，29（1）：168-170.

[5]叶元兴，马静，赵玉泽，沈一岚，任忠诚.基于150起实验室事故的统计分析及安全管理对策研究[J].实验技术与管理，2020，37（12）：317-322.

[6]秦锋，黄强，袁久洪.浅析高校实验室生物安全事件的原因与管理对策[J].实验室研究与探索，2017，36（08）：302-306.

[7]Kiyoshi Yoshino，姜伟.紫外线杀菌的原理和最新应用[J].中国照明电器，2005（04）：28-31.

[8]孙晓晨，张放，邵华.紫外线对人体健康影响[J].中国职业医学，2016，43（03）：380-383.

作者简介：王哲（1992— ），女，汉族，浙江宁波人，硕士，助教，研究方向：生物学。