孫 燕 曹 冰 林立亮

陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心，陜西 西安 710119

黨的十九大報(bào)告提出“加快一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)，實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展”，研究生教育處于我國教育體系的頂端，與本科生相比，研究生具有深度參與科研活動的顯著特點(diǎn)，特別是生物學(xué)這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)科，因此生物學(xué)一流學(xué)科建設(shè)與其研究生教育質(zhì)量有著密切關(guān)系。然而，目前不少高校的生物學(xué)科研究生教育，重視科研素質(zhì)、科研能力培養(yǎng)，卻不夠重視實(shí)驗(yàn)室安全意識的培養(yǎng)和大型儀器安全操作規(guī)范的培訓(xùn)，導(dǎo)致發(fā)生了不少安全事故，比如2018 年北京交通大學(xué)、2017 年復(fù)旦大學(xué)和2015 年清華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室都發(fā)生過爆炸事故。因此,實(shí)驗(yàn)室安全教育既要要求學(xué)生掌握通用的安全知識,也要要求學(xué)生加強(qiáng)對特殊儀器設(shè)備安全、正確使用規(guī)范的學(xué)習(xí),使實(shí)驗(yàn)室能更安全高效地為教學(xué)科研服務(wù)。

針對這一問題，陜西師范大學(xué)（簡稱“我?！保┥茖W(xué)學(xué)院積極貫徹教育部《關(guān)于改進(jìn)和加強(qiáng)研究生課程建設(shè)的意見》要求，通過生物實(shí)驗(yàn)室安全及大型儀器應(yīng)用研究生優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，從課堂教學(xué)模式、實(shí)踐教學(xué)模式、課程教材及考評模式等方面進(jìn)行積極探索，以課程為載體，使生物學(xué)科相關(guān)專業(yè)研究生牢固樹立安全意識、嚴(yán)格規(guī)范安全行為，為安全、有序、高效地開展實(shí)驗(yàn)室科研工作提供了有力支撐。

一、生物實(shí)驗(yàn)室安全及大型儀器應(yīng)用課程的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)室安全是一個包含意識、制度、環(huán)境、設(shè)施、操作規(guī)范等眾多方面的綜合概念。我校生物實(shí)驗(yàn)室安全及大型儀器應(yīng)用課程以主題形式授課，在有限的教學(xué)課時中覆蓋必要的實(shí)驗(yàn)室安全教學(xué)內(nèi)容。我們將教學(xué)內(nèi)容分為兩大模塊：模塊一是相對宏觀、側(cè)重于意識形態(tài)層次的實(shí)驗(yàn)室安全概念、理論、相關(guān)政策法規(guī)等；模塊二是相對具體、注重實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)場操作的大型科學(xué)儀器的原理、規(guī)范操作及安全注意事項(xiàng)等。

（一）生物實(shí)驗(yàn)室安全模塊教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化及教學(xué)實(shí)踐

模塊一的具體教學(xué)內(nèi)容共計(jì)9 學(xué)時（見表1），介紹生物實(shí)驗(yàn)室的基本安全知識、安全設(shè)施及安全防護(hù)手段等。這一模塊由從事實(shí)驗(yàn)室安全管理及教育、具有多年安全培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)的教師團(tuán)隊(duì)授課，多位一線教師結(jié)合各自工作領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)室安全進(jìn)行全方位、多角度的講授。模塊一的教學(xué)首先是讓研究生從思想上意識到實(shí)驗(yàn)室安全的重要性及學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室安全知識的必要性，加深對實(shí)驗(yàn)室安全全過程的理解，從根本上降低實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。其次，模塊一不僅是理論講授，更關(guān)注學(xué)生對實(shí)驗(yàn)室安全技能的熟練掌握。要求研究生學(xué)會安全風(fēng)險(xiǎn)的防范手段、學(xué)會安全事故的處置方法，面對突發(fā)情況能夠做到不慌亂并及時妥善地應(yīng)用所學(xué)習(xí)的安全技能，最大限度地降低突發(fā)情況的危害性。模塊一的教學(xué)內(nèi)容是生物實(shí)驗(yàn)室安全的根基，通過正規(guī)、系統(tǒng)的教學(xué)，同時采用閉卷考試的形式，促使研究生提高重視程度，使其在今后的實(shí)驗(yàn)室操作和科研工作中受益。

（二）大型儀器應(yīng)用模塊教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化及教學(xué)實(shí)踐

模塊二的“大型儀器應(yīng)用”部分包括理論講授、規(guī)范操作演示、上機(jī)實(shí)訓(xùn)等環(huán)節(jié)。首先，教師通過理論講授幫助研究生在掌握儀器設(shè)備工作原理的基礎(chǔ)上，可以更好地理解儀器設(shè)備操作的安全注意事項(xiàng)。其次，專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行儀器規(guī)范操作的演示，讓研究生更直觀地熟悉儀器操作的規(guī)范流程。隨后，專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)研究生上機(jī)實(shí)訓(xùn)。模塊二包含9 個專題（見表2），而研究生來自生物學(xué)及生態(tài)學(xué)相關(guān)的十幾個二級學(xué)科，因此研究生根據(jù)其專業(yè)及課題的研究領(lǐng)域，選擇不少于3 個專題進(jìn)行學(xué)習(xí)，然后參加操作考核，能夠獨(dú)立、規(guī)范、完整地完成儀器操作的視為考核合格。研究生通過本模塊的學(xué)習(xí)，不僅提高了實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是在掌握規(guī)范操作的同時，增強(qiáng)了安全操作意識，降低了因操作失誤而發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。

二、生物實(shí)驗(yàn)室安全及大型儀器應(yīng)用課程的教學(xué)改革

生物實(shí)驗(yàn)室安全及大型儀器應(yīng)用課程不僅僅是傳授理論知識和實(shí)驗(yàn)技能的課程，更是培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室安全意識的課程，因此我們從多個方面、多個層級對教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行了探索，期望通過教學(xué)模式的改革，讓研究生在學(xué)習(xí)掌握具體理論和技術(shù)的同時，增強(qiáng)安全意識、提高解決突發(fā)實(shí)驗(yàn)安全問題能力以及持續(xù)的自主學(xué)習(xí)能力。

（一）開展課題教學(xué)模式實(shí)踐

這門課程的教學(xué)針對研究生自學(xué)能力較強(qiáng)的特點(diǎn)，督促研究生建立良好的SQ4R 學(xué)習(xí)模式，在課堂上注重重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)的講授，對于一般性知識通過問答、討論等方式進(jìn)行教學(xué)，改變呆板的“教師講學(xué)生聽”的授課模式。另外，加強(qiáng)實(shí)操環(huán)節(jié)教學(xué)，把課堂搬到實(shí)驗(yàn)室、搬到儀器平臺，通過實(shí)地教學(xué)提高研究生對儀器的操作能力和應(yīng)用能力。

（二）開展實(shí)踐教學(xué)模式實(shí)踐

這門課程的教學(xué)根據(jù)研究生更多是在研究中學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，不是強(qiáng)制要求研究生掌握所有大型儀器的操作使用辦法，而是要求結(jié)合研究項(xiàng)目的需要，有針對性地選擇儀器進(jìn)行學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，教師強(qiáng)調(diào)只有規(guī)范操作才有可能獲得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理念。同時，考慮到要拓寬其知識面，要求研究生選擇不少于3 個儀器專題進(jìn)行學(xué)習(xí)。通過這樣點(diǎn)面結(jié)合來提升研究生的綜合素質(zhì)。

（三）開展課程教材建設(shè)

教學(xué)團(tuán)隊(duì)采用完全開放的教材體系，引導(dǎo)研究生盡可能避免學(xué)一門課程只使用一種教材的現(xiàn)象。課程教材開放性體系的探索，可以結(jié)合研究生具有較強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力的實(shí)際，引導(dǎo)、督促研究生以課堂的知識點(diǎn)為突破口，歸納整理相關(guān)知識并構(gòu)建自己的知識體系。

（四）課程考評方式探索

考評方式是課程改革的重點(diǎn)。本課程的教學(xué)目標(biāo)重在實(shí)驗(yàn)室安全意識的培養(yǎng)，“生物實(shí)驗(yàn)室安全”部分采用計(jì)算機(jī)在線考試+紙質(zhì)卷面閉卷考試相結(jié)合的方式進(jìn)行系統(tǒng)全面的考核，以此提高研究生對實(shí)驗(yàn)室安全的重視程度。在線考試限時1 小時，隨機(jī)抽取題庫中的100道題目，90分為合格，學(xué)生有1次補(bǔ)考機(jī)會。卷面考試2小時，有部分選擇、判斷類型的客觀題，更主要的是簡答、論述等主觀題，75 分為合格，不合格的學(xué)生需要重修?！按笮蛢x器應(yīng)用”部分注重實(shí)踐操作，采用上機(jī)考核方式進(jìn)行，研究生自帶樣品進(jìn)行完整的上機(jī)操作。整個過程由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行觀測及評價，能夠獨(dú)立、規(guī)范、完整地完成儀器操作視為考核合格?？己撕细竦难芯可o予大型儀器平臺儀器使用自主測樣權(quán)限，不合格的研究生需要重新參加培訓(xùn)，直至合格為止。

三、生物實(shí)驗(yàn)室安全及大型儀器應(yīng)用課程的教學(xué)資源建設(shè)

課程教學(xué)資源的豐富程度對課程的教學(xué)內(nèi)容范圍、教學(xué)效果水平等都有極大影響。生物實(shí)驗(yàn)室安全及大型儀器應(yīng)用課程教學(xué)資源建設(shè)，綜合考慮了校內(nèi)教學(xué)資源、校外教學(xué)資源以及信息化教學(xué)資源的建設(shè)。

（一）校內(nèi)教學(xué)資源的挖掘

其一，重點(diǎn)是建設(shè)規(guī)范、系統(tǒng)的教學(xué)課件，教學(xué)團(tuán)隊(duì)反復(fù)討論、修改，配合教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，開發(fā)覆蓋相關(guān)知識點(diǎn)、內(nèi)容豐富的系列化教學(xué)課件。其二，開發(fā)系列化的大型儀器規(guī)范化操作教程，目前已經(jīng)完成了《激光掃描共聚焦顯微鏡》的教程。教學(xué)課件更側(cè)重理論知識講授，操作教程更側(cè)重實(shí)踐操作，兩者配合可以給學(xué)生提供更全面的學(xué)習(xí)資源。其三，動態(tài)更新教學(xué)資源，與大型儀器平臺建設(shè)配套，不斷開發(fā)新購置設(shè)備的相關(guān)教學(xué)資源。

（二）校外教學(xué)資源的拓展

教學(xué)團(tuán)隊(duì)加強(qiáng)與企業(yè)的有效合作，邀請消防安全設(shè)施公司、科學(xué)儀器生產(chǎn)廠家的專業(yè)技術(shù)人員到校進(jìn)行主題式的專場講座。專場講座更側(cè)重具體案例、問題的分析及解決，進(jìn)一步拓展研究生的知識面，豐富教學(xué)內(nèi)容，是校內(nèi)教學(xué)資源的有效補(bǔ)充。比如“突發(fā)火災(zāi)應(yīng)急演練專題”會準(zhǔn)備滅火毯、消防沙、各種滅火器，針對不同類型的起火，讓研究生在專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下操作演練，以達(dá)到使研究生強(qiáng)化安全意識、提高安全技能的目的?！耙合嗌V-質(zhì)譜技術(shù)專題”選擇具有代表性的、由研究生提交的實(shí)驗(yàn)樣品，由廠家安排專業(yè)技術(shù)人員到我校儀器平臺進(jìn)行現(xiàn)場操作示范，讓研究生從實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中學(xué)會分析問題、解決問題。

（三）信息化教學(xué)資源的完善

這門課程建設(shè)了內(nèi)容豐富翔實(shí)、功能完善、界面人性化且能滿足相關(guān)專業(yè)學(xué)生需要的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。該平臺的構(gòu)架包括課程背景、教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)資源、參考資料、互動交流等內(nèi)容。信息化教學(xué)資源包括教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教學(xué)課件、規(guī)范操作教程、實(shí)驗(yàn)室安全試題庫、課堂教學(xué)錄像、儀器操作視頻等等。教學(xué)課件、規(guī)范操作教程定期更新；試題庫允許學(xué)生自主練習(xí)、自主測評，也可以安排統(tǒng)一考試；儀器操作視頻包括本校技術(shù)人員的操作、儀器廠家專業(yè)技術(shù)人員的操作等?；咏涣鞑糠纸柚鶴Q 和/或微信平臺，創(chuàng)建安全經(jīng)驗(yàn)交流群、各個儀器的技術(shù)交流群。各群都有教學(xué)團(tuán)隊(duì)的相關(guān)教師，以便及時給予學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)，降低實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)。

四、結(jié)語

近年來，高校實(shí)驗(yàn)室安全事故時有發(fā)生，實(shí)驗(yàn)室安全逐漸受到重視，各個高校已陸續(xù)開展實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)或開設(shè)實(shí)驗(yàn)室安全課程。但是由于實(shí)驗(yàn)室安全教育的效果是隱性的，大部分課程的開設(shè)只停留在形式上；很多安全培訓(xùn)也只停留在傳統(tǒng)意義上的消防安全知識講授,缺乏結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室實(shí)際的系統(tǒng)安全教育。此外，國內(nèi)有些安全教育沒有像其他課程一樣建立起教育團(tuán)隊(duì),缺乏既懂學(xué)科專業(yè)知識又具有豐富安全教育與管理工作經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)化隊(duì)伍，造成了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理部門以及國有資產(chǎn)部門甚至保衛(wèi)部門都開設(shè)實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)或課程，培訓(xùn)和課程質(zhì)量參差不齊。我校生物實(shí)驗(yàn)室安全及大型儀器應(yīng)用課程能夠較好地圍繞生命科學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室存在的安全問題及常用大型儀器使用情況給出學(xué)習(xí)建議或意見，在研究生實(shí)驗(yàn)室安全教學(xué)體系建設(shè)方面進(jìn)行了有效探索，對研究生實(shí)驗(yàn)室安全意識及科學(xué)研究素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要意義。