黃磊,王娟,金星龍,薛松,王曉艷
(1.天津理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,天津 300384;2.天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院,天津 300384)
生物化學(xué)是研究生命化學(xué)的一門重要課程。生物化學(xué)在分子水平上探討生命的本質(zhì),研究生物體的化學(xué)組成及化學(xué)變化規(guī)律[1]。生物化學(xué)是我校制藥、藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的必修課程。通過生物化學(xué)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生理解生物分子的結(jié)構(gòu)、生理功能以及二者之間的關(guān)系;理解生物體物質(zhì)代謝的途徑、生理意義、代謝以及與疾病之間的關(guān)系;理解基因信息傳遞的基本過程、基因表達(dá)調(diào)控的概念。通過生物化學(xué)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠客觀分析和評價制藥新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的開發(fā)及應(yīng)用與社會、健康、安全、法律以及文化的相互影響,并理解因此應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任;使其具有社會責(zé)任感,能在制藥工程實踐中綜合考慮對公眾安全、健康、福祉的影響,并能在制藥工程實踐中自覺履行責(zé)任。
實驗室是高校教學(xué)科研的重要場所。在新工科建設(shè)時期,學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)研融合已逐漸成為常態(tài),進(jìn)行生物實驗的實驗室逐年增加[2]。生物研究人員如操作當(dāng)或管理不到位,就有可能導(dǎo)致對人類健康、生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重危害。因此,實驗室的安全防護(hù)十分重要。因此,加強對實驗室相關(guān)人員的安全教育,提高師生的生物安全防范意識及突發(fā)事件處置能力,是高校應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)。加之近年來疫情爆發(fā),生物安全知識的普及顯得尤為重要[3-4]。
在生物化學(xué)教學(xué)以及日常實驗室管理過程中發(fā)現(xiàn),許多學(xué)生對于生物化學(xué)知識點死記硬背,與實際實驗環(huán)境情景并不能建立很好的聯(lián)接。涉及生物安全方面,對于國家采取防疫措施的理解不到位。因此,在生物化學(xué)教學(xué)過程中,嘗試增加生物安全方面的相關(guān)知識,通過相關(guān)知識點與實驗室生物安全和防疫等聯(lián)結(jié)起來,加強學(xué)生對知識點的理解,同時,提高學(xué)生生物安全意識。
生物化學(xué)課程面向制藥、藥學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)。摸底測試于2022年10月進(jìn)行。摸底測試內(nèi)容涉及生物安全法、實驗室生物安全等內(nèi)容。測試題目通過天津理工大學(xué)麥可思教學(xué)管理質(zhì)量平臺發(fā)放。共有114名同學(xué)完成摸底測試,占必修生物化學(xué)學(xué)生總數(shù)的89.76%。
測試結(jié)果表明,114名參與學(xué)生中,110名學(xué)生聽說過生物安全,但僅90名學(xué)生聽過說生物安全法,并關(guān)注我國生物安全。對于生物安全標(biāo)識,有87名學(xué)生選擇正確的圖標(biāo)?!吨腥A人民共和國生物安全法》從2021年4月15日起正式實施[5],但仍有部分學(xué)生未聽說過此法;且新冠疫情發(fā)生至今已3年,但部分學(xué)生對生物安全標(biāo)識卻選擇錯誤。因此,生物安全相關(guān)知識仍有待進(jìn)一步普及。
表1 生物安全法相關(guān)調(diào)查結(jié)果
實驗室生物安全方面,題目涵蓋基礎(chǔ)知識,如個人防護(hù)、廢棄物處置等。對于個人防護(hù)手套,共設(shè)4題,分別為實驗老師觀察到學(xué)生的錯誤或忽視的操作行為,分別有30、22、10、9位學(xué)生選擇正確,說明學(xué)生對于生物實驗中個人防護(hù)手套的使用注意事項仍理解不到位,特別是未留意手套使用過程中的細(xì)節(jié)問題。對于生物實驗廢棄物的處理,仍有25名學(xué)生選擇題目“生物學(xué)實驗中,一次性用品可棄于普通垃圾箱”為正確,說明部分學(xué)生仍未意識到或忽略了生物廢棄物與普通廢棄物的差別,或?qū)τ谏飶U棄物安全處置不熟悉?!吧瘜嶒炇依鴮S盟芰洗鼮辄S色”,仍有4名學(xué)生選擇錯誤。對于“開展動物實驗用兔子等可到農(nóng)貿(mào)市場購買”,這一錯誤說法,仍有15名學(xué)生選擇正確,說明部分學(xué)生對于生物實驗動物的購買規(guī)范并不了解。而對于“高壓蒸汽滅菌條件是121 ℃、滅菌15 min”,仍有14名學(xué)生選擇錯誤,說明部分學(xué)生對于實驗室生物安全的基礎(chǔ)知識還不熟悉。
基于對必修生物化學(xué)學(xué)生的摸底測試結(jié)果,生物化學(xué)課程進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)改革,從而普及生物安全法的相關(guān)法律條文,提升學(xué)生生物安全意識,同時,加強學(xué)生對于生物安全相關(guān)知識的理解。
首先,在生物化學(xué)第一課中,普及《中華人民共和國生物安全法》,使學(xué)生明確生物安全是國家安全的重要組成部分,是生物安全領(lǐng)域的基礎(chǔ)性法律[5]。結(jié)合現(xiàn)實事件,普及生物安全法中相關(guān)法律條文。如表3所示。通過現(xiàn)實案例,使學(xué)生了解涉及防疫、科學(xué)實驗、實驗室安全、網(wǎng)購動植物等方面的法律條文,明確生物安全“紅線“。
表2 實驗室生物安全相關(guān)調(diào)查結(jié)果
表3 法律條文及案例
其次,在實驗室生物安全教育方面,嘗試普及實驗室生物安全相關(guān)基礎(chǔ)知識。如實驗室進(jìn)行有害微生物實驗,操作必須在生物安全柜中進(jìn)行。當(dāng)微生物的操作必須采取外部操作時,必須使用面部保護(hù)裝置(面罩、護(hù)目鏡、口罩等),防止感染材料濺出或霧化導(dǎo)致暴露。如可能發(fā)生感染材料的溢出或濺出,應(yīng)戴兩副手套,降低暴露風(fēng)險;不得戴手套離開實驗室;工作完全結(jié)束方可去除手套;一次性手套應(yīng)置于專用的、有標(biāo)記的容器內(nèi)。培養(yǎng)基、血液、血清等廢棄物必須進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。結(jié)合高校實驗室生物安全事件,如某高校布魯氏菌感染事件[6],讓學(xué)生討論造成事件的直接或間接原因,從這一事件中得到什么啟示,引導(dǎo)學(xué)生思考實驗室生物安全事件包含的經(jīng)驗教訓(xùn),讓生物安全事故案例發(fā)揮最大的警示價值,提高學(xué)生實驗室安全意識和對風(fēng)險的主觀感知,使學(xué)生遵守標(biāo)準(zhǔn)操作流程,減少不安全的行為和操作。
表4 實驗室生物安全事故案例
表5 知識點與問題討論
最后,結(jié)合各章內(nèi)容,進(jìn)行生活中的科學(xué)問題討論。如蛋白質(zhì)部分,對于蛋白質(zhì)變性知識點,通過“熟雞蛋返生孵小雞“這一偽科學(xué)案例讓學(xué)生批判性地看待網(wǎng)絡(luò)消息,利用所學(xué)知識明辨是非;同時,解釋為什么重金屬一線作業(yè)人員需要補充高蛋白食物。類似地,在糖類代謝、脂類代謝、酶等章節(jié),分別討論糖尿病、梅拉德反應(yīng)、生酮飲食、解酒酶、輔酶Q10、CO中毒、活性維生素D等問題,把書本知識設(shè)置于日常生活問題情境中,使學(xué)生通過討論,調(diào)動學(xué)生的自主性,加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解,更好地實現(xiàn)知識的遷移。
通過本次生物化學(xué)教學(xué)改革內(nèi)容,使學(xué)生了解國家生物安全方面的法律法規(guī)和生物實驗室安全基礎(chǔ)知識,強調(diào)生物安全的重要性。結(jié)合各章內(nèi)容,進(jìn)行生活中的科學(xué)問題討論,使學(xué)生所掌握的知識和技能不僅在實驗室中得以應(yīng)用,同時應(yīng)用在日常生活中。利用熱點話題,身邊的實例,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,用相關(guān)技術(shù)原理理解日常生活和實驗中遇到的實際問題,學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識,有利于學(xué)生不斷建立知識與應(yīng)用的聯(lián)系,學(xué)以致用,樹立良好職業(yè)素養(yǎng)[7]。