曾向華
摘要:在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中重視環(huán)保問(wèn)題是非常有必要的,有利于提升學(xué)生對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí),使綠色生物化學(xué)理念能夠在實(shí)驗(yàn)中得到踐行,以便對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、環(huán)境以及技術(shù)等進(jìn)行優(yōu)化。本文圍繞生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的環(huán)保問(wèn)題展開(kāi)了探討分析。
關(guān)鍵詞:生物化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);環(huán)保
1、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中環(huán)保問(wèn)題的研究背景
近年來(lái),國(guó)家高度重視生態(tài)文明建設(shè),要求在各行各業(yè)貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展理念,各行業(yè)發(fā)展都必須遵循綠色原則。伴隨著社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及清潔化學(xué)的發(fā)展,其在為人類社會(huì)健康發(fā)展提供保障方面發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。為了推動(dòng)人類社會(huì)的永續(xù)發(fā)展,推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)水平的提升,保障人類的生命健康安全,就務(wù)必要走綠色化學(xué)道路。
“綠色化學(xué)”的提出,就是綠色環(huán)保理念在化學(xué)中的貫徹,綠色化學(xué)也叫清潔化學(xué)、環(huán)境無(wú)害化學(xué)等。這一理念提出的主要目的是指導(dǎo)人們利用相關(guān)的化學(xué)原理,大大地提升化學(xué)反應(yīng)效率,從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的綠色化、環(huán)?;?,以盡可能的減少以及消除化學(xué)對(duì)環(huán)境造成的不良影響[1]。綠色化學(xué)概念的提出,為緩解當(dāng)前我國(guó)日益惡化的生態(tài)環(huán)境提供了相應(yīng)的思考。
二十一世紀(jì)被稱作是生物學(xué)的世紀(jì),作為生物科學(xué)領(lǐng)域的重要學(xué)科,生物化學(xué)利用化學(xué)原理以及技術(shù)對(duì)生命的能量代謝以及化學(xué)變化展開(kāi)研究,生物課程是各大高校生物技術(shù),生物工程,農(nóng)學(xué)等各大專業(yè)的基礎(chǔ)課程,可見(jiàn)其重要性。在整個(gè)生物化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是輔助教學(xué)的重要部分,能夠在理論知識(shí)教學(xué)之余,幫助學(xué)生更加深入地理解所學(xué)知識(shí),使學(xué)生更加?jì)故斓剡\(yùn)用相關(guān)理論去分析以及解決實(shí)際問(wèn)題,提升他們的動(dòng)手操作能力。但是,在進(jìn)行生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),不可避免的會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害廢棄物,這些廢棄物必須要經(jīng)過(guò)合理的處理才能夠進(jìn)行排放,否則就會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極其嚴(yán)重的不良影響[2]。2005年,我國(guó)國(guó)家環(huán)??偩职l(fā)布了有關(guān)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室污染監(jiān)管的通知,通知當(dāng)中明確提出了將生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的污染納入到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)污染環(huán)境監(jiān)管工作當(dāng)中。在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,如何最大程度上避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)環(huán)境造成的破壞以及對(duì)人體健康造成的不良影響,是需要重點(diǎn)思考的問(wèn)題。當(dāng)前生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須貫徹環(huán)保理念,使學(xué)生們樹(shù)立綠色化學(xué)意識(shí)。
2、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中環(huán)保理念的融入路徑
2.1改進(jìn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法
為了貫徹生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的環(huán)保教育,提升學(xué)生的綠色發(fā)展意識(shí),需要從改進(jìn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法方面采取措施。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)試劑用量是非常大的,有一些化學(xué)試劑有著較大的毒性,如果處理稍有不當(dāng),不僅影響環(huán)境健康,甚至給師生生命安全才是一種威脅。所以針對(duì)這樣的情況,就需要對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中,盡可能的選用綠色無(wú)污染的化學(xué)試劑或者盡可能減少有毒化學(xué)試劑的用量。比如說(shuō),在進(jìn)行DNA凝膠電泳實(shí)驗(yàn)時(shí),采用毒性比較低的核酸染色劑代替具有強(qiáng)致癌性的染色劑EB,就大大降低了劇毒物質(zhì)的使用風(fēng)險(xiǎn)以及對(duì)環(huán)境的污染,節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本,又保證了實(shí)驗(yàn)效果。又例如在對(duì)蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定時(shí),方法多種多樣,但是染色法測(cè)定、雙縮脲法測(cè)定等方式,都會(huì)使用到含有毒性的化學(xué)試劑,而如果運(yùn)用紫外吸收測(cè)定方法,不僅簡(jiǎn)化了操作流程,節(jié)省了操作成本,同時(shí)還避免了對(duì)顯色劑以及其它有毒化學(xué)試劑的應(yīng)用,達(dá)到了綠色環(huán)保的實(shí)驗(yàn)要求[3]。這些實(shí)際案例表明,在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,只要合理優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件,那么就能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保要求。除此以外,在進(jìn)行生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),把握好實(shí)驗(yàn)操作技巧,也是尤為重要的。比如說(shuō)在進(jìn)行加熱操作時(shí),一定要注意控制火力大小,加熱條件極大地影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程與結(jié)果,所以不能掉以輕心。一般情況下,化學(xué)試劑的揮發(fā)性都是隨著溫度的提升而不斷提高。溫度越高的情況下,化學(xué)試劑的揮發(fā)性則越強(qiáng),引發(fā)的空氣污染程度也就更大。因此,在采用揮發(fā)性的化學(xué)試劑時(shí),需要根據(jù)不同的反應(yīng)需要采用水浴、微熱等加熱方式,既能夠?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)創(chuàng)造足夠的溫度條件,同時(shí)也能夠大大的控制化學(xué)試劑的揮發(fā),過(guò)程也更加環(huán)保??傊?,營(yíng)造良好的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件是十分有必要的。
2.2優(yōu)化化學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,從源頭上控制污染
對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化更新,以從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容安排方面滿足環(huán)保目的,是保證生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的必然要求?;瘜W(xué)生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容,一方面要滿足教學(xué)大綱要求,另一方面又要遵循環(huán)保理念的要求,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性,采用各種新的測(cè)試方法以及手段,對(duì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中有悖于環(huán)保精神的部分進(jìn)行調(diào)整[4]。伴隨著我國(guó)生物化學(xué)技術(shù)的快速提高,各種先進(jìn)的測(cè)試方法開(kāi)始應(yīng)用到生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,并形成了一些具有創(chuàng)新性的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在運(yùn)用新的實(shí)驗(yàn)方法時(shí),要盡可能的保證化學(xué)試劑的無(wú)毒無(wú)害性以及產(chǎn)品的無(wú)毒無(wú)害性和易處理性,在能源節(jié)約的基礎(chǔ)上,盡可能從源頭上消除生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的污染源。教師在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,要重視滲透環(huán)保教育,使學(xué)生不僅關(guān)注實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本身也要更加明確技術(shù)要領(lǐng)和操作的規(guī)范性,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念,使學(xué)生能夠從環(huán)保的角度對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考慮。
2.3引入計(jì)算機(jī)與多媒體仿真教學(xué),提升實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平以及環(huán)保程度
引入計(jì)算機(jī)和多媒體化的教學(xué),是推動(dòng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)朝向更加環(huán)保的方向發(fā)展的重要途徑。近幾年來(lái),計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,在教學(xué)領(lǐng)域,多媒體教學(xué)設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍,相比于普通的教學(xué)方法而言,多媒體仿真教學(xué)方法,能夠采用文字、圖像、聲音、視頻等多樣化的方式,形象生動(dòng)地向同學(xué)們展示教學(xué)內(nèi)容。在目前學(xué)校使用的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材當(dāng)中,對(duì)一些新技術(shù)與新方法,僅僅只是做了文字的簡(jiǎn)單介紹,并不能夠使學(xué)生充分的理解,也很難使學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中予以運(yùn)用。而計(jì)算機(jī)輔助和多媒體仿真教學(xué)就很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。能夠?qū)ΜF(xiàn)代生物化學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行生動(dòng)化的演示,增進(jìn)學(xué)生的了解和認(rèn)識(shí),由此使教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的大大提高[5]。除此以外,對(duì)于生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中那些容易給生態(tài)環(huán)境造成極大污染的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),可以通過(guò)計(jì)算機(jī)編程制作出生動(dòng)的模擬實(shí)驗(yàn),使操作人員利用計(jì)算機(jī)就可以在設(shè)定情景當(dāng)中完成實(shí)驗(yàn),也就是所謂的仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用,一方面可以減少實(shí)驗(yàn)成本的投入,另一方面又可以達(dá)到和真實(shí)實(shí)驗(yàn)同樣的效果,可謂是一舉兩得[6]。而最重要的是,仿真生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的零污染??傊谏锘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,采用計(jì)算機(jī)輔助與多媒體仿真教學(xué),能夠使一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加生動(dòng)的呈現(xiàn)在學(xué)生面前,同時(shí)還能夠幫助學(xué)生拓寬知識(shí)面,對(duì)實(shí)驗(yàn)操作具體流程有更加充分的了解,從而使學(xué)生更好的掌握生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù),提高實(shí)驗(yàn)效率,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。
3、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,近些年來(lái),高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生大量的廢棄物給生態(tài)環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染后果,因而,生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的環(huán)保問(wèn)題開(kāi)始受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要重視采用科學(xué)的教學(xué)方法,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境,改善實(shí)驗(yàn)條件,提高新技術(shù)以及新方法的應(yīng)用,從源頭上減少生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的污染性,使學(xué)生養(yǎng)成綠色環(huán)保的實(shí)驗(yàn)意識(shí)。以此既有利于提升生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,又能科學(xué)控制生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中廢棄物污染問(wèn)題。
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