药学实验教学与实验室管理研究

时间:2022-05-20 01:05:02

药学实验教学与实验室管理研究

摘要药学是一门实践性强的科学,药学实验则是培养药学创新性人才的关键环节。基于实验素养的构成,分别从实验安全意识和规范行为、环保意识的培养、良好实验习惯和实验态度的养成、团队精神的培养等方面,讨论其在培养药学创新型人才方面的重要作用,提出在药学实验教学和实验室管理过程中提升学生实验素养的措施,为药学实验改革提供新思路。

关键词药学实验教学、实验室管理、实验素养、培养

生物医药产业是21世纪的朝阳产业,被列为我国七大战略性新兴产业之一,然而我国的生物医药产业与欧美发达国家相比差距较大,赶超欧美发达国家水平的关键在于培养生物医药领域的创新人才[1]。药学创新型人才不仅应具备高度的药学专业理论知识和实验技能,能够正确判断和解决实际问题,同时还应养成终身学习的习惯,具备开拓进取和敢于冒险的精神,较强的交流能力、团队协作精神及一定的领导能力,能胜任跨学科的合作,从而开发出能够为人类健康服务的产品[2]。众所周知,药学是一门实践性强的学科。当前我国药学人才的培养仍以传授知识和学历教育为主,药学实验并没有起到应有的作用。药学实验是药学学科发挥其培养药学创新型人才、开展相关科学研究和服务社会职能的重要途径,也是高等药学教育改革的重要内容。通过药学实验的开展不仅可以加深对理论课程的理解,培养学生的动手能力和科研兴趣,提高学生的操作技能,更能激发学生的创造性思维,锻炼学生的综合能力。而药学实验教学和实验室管理的关键在于实验素养的培养。药学实验素养的培养是当下药学教育改革的重要内容,是对传统药学教育的必要补充。然而,当前国内高校对学生实验素养的培养尚缺乏系统的指导文件,也未引起足够的关注和重视。所谓实验素养是指对实验过程和科学研究方法的领悟以及情感态度、价值观的正确养成等[3]。加强药学学生实验素养的培养应从实验安全意识和规范行为、环保意识的培养、良好实验习惯及实验态度的养成、团队精神的培养等方面着手。

1安全意识和实验室规范行为的培养

实验室安全直接关系到正常的教学和科研秩序、实验室师生员工人身、财产安全能否得到保障,对维持高校乃至社会稳定都起到至关重要的作用。据统计,我国在1998年~2008年间共发生学校火灾事故8666起,造成60人死亡、121人受伤,直接经济损失答达3364万元[4]。针对高校实验室事故原因的分析发现,引发事故的因素包括人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全条件和管理缺陷等,其中90%以上实验室安全事故是由人的不安全行为、不规范操作或对危险因素的认识不足、防护不当/缺失造成的[5-6]。虽然各高校相继为新生开设了安全教育课程,但是有针对性的药学实验安全教育和实验规范行为培训并不普及,且形式单一,因此,培养和提高学生的药学实验安全意识和安全素养势在必行。事实上,已有多位学者针对高校实验室安全问题,就如何培养和提高学生的安全意识提出了很好的建议[7-9]。归纳起来,可从如下几个方面着手。

1.1安全教育与规范化操作培训

通过课堂教学、网络视频、安全知识讲座、安全知识竞赛、现场演练等多种形式对学生开展药学实验安全教育和规范化培训。实行实验室准入制度,以制度化、强制化的形式将实验安全教育和规范化操作培训作为学生进入实验室前的必须完成的培养环节,并对学生进行安全知识考核,考核通过才能进入实验室开展实验。安全教育和安全培训的具体内容包括:①化学品/生物制品的安全标识有哪些?各代表什么含义?哪些物质有害或危险?有何种危害?②实验室经常涉及的危险情况(如火警、爆炸、泄漏、吸入或驶入化学品、皮肤/眼睛接触化学品、机械伤害、电力伤害、中毒、剧烈化学反应等)有哪些?发生危险如何应对(急救措施、消防措施、泄漏应急处理措施等)?不规范操作有哪些?什么是规范操作?③如何正确使用和查阅化学品的MSDS特性资料(包括毒理学、生态学、废弃处置方法等);④国家关于化学品/生物制品正确、规范使用的法律法规有哪些?⑤定期开展消防撤离演练,消防技能培训(灭火器的分类及使用)以及急救技能的培训。通过上述安全教育和规范化培训,使学生从思想上意识到实验安全的重要性;同时针对各个实验室的具体实验及仪器设备使用制定严格的操作程序和动作标准,实现标准化操作,从而使学生养成规范化操作的实验习惯,能够正确应对可能发生的危险状况,提高自我保护、保护他人的能力。

1.2建立完善的实验室安全守则和安全巡视制度

药学实验室应建立完善、详细的安全守则,包括实验室基本操作规程、实验室管理、使用守则,试剂、仪器的管理守则及使用注意事项、安全保护制度等方面。此外,从实验室、系院、学校等各个层级设立实验安全巡视员,定期或不定期对实验室安全隐患进行巡视、监督和排查,从而防患于未然。需要特别指出的是,在实验室内部应设立安全负责人、建立安全值日制度,由值日生对实验室的安全隐患进行监督和排查,并在离开实验室前对实验室的水、电、气、设备、加热实验、溶剂、试剂、实验室门窗等进行逐一检查,强化一线学生的安全意识和安全责任。

1.3创建良好的安全实验环境

一个整洁有序、制度健全、管理规范、作风严谨的实验环境对学生有着潜移默化的影响,能够使在其中学习工作的师生心情愉悦,自觉遵守各项制度,有利于发挥学生的潜质,提高学生的综合素质。创建安全实验环境,主要包括安全管理、安全条件的标准化建设。安全管理的标准化包括水、电、气的安全使用规范,强致癌、剧毒、易制毒、放射性试剂/样品的专柜储存及安全领用制度,氧化性、刺激性、致敏性、强酸强碱、易燃易爆等危险试剂的分类储存、安全标识及安全使用制度,日常垃圾、化学废物、生物废料以及放射性样品残存物等分类管理与定期进行无害化处理等,并严格相关制度贯彻执行。安全条件的标准化是指保证实验室房屋及水、电、气等管线设施规范、完善,实验室设备及各种附件完好,实验室现场布局合理、消防通道畅通、卫生整洁,实验区域与生活区域隔离分开,实验室安全标志齐全、醒目,实验室安全防护设施(如安全眼镜、灭火器、灭火毯、安全撤离指示灯等)与报警装置(如烟雾报警器)齐全可靠,安全事故抢救设施(如洗眼器、紧急淋浴、急救箱等)齐全、性能良好。

1.4建立事故报告制度

发生安全事故,应由实验室安全负责人会同学校保卫部门等及时处理,并在师生中通报,找出事故发生的主要原因,采取纠正和预防措施,防止类似的事故再次发生。

2环保意识的培养

随着国民经济的发展及社会的进步,环境保护日益成为共识,逐渐渗透到社会活动的方方面面。从药学实验教学和实验室管理的角度说,倡导环保理念,不仅契合国家政策法规,同时也是培养高素质、综合性人才的必然要求,对于学生的身心健康也是至关重要的。具体而言,药学实验兼具化学实验和生物医学实验的特点,实验过程中不仅需要用到化学试剂/溶剂,还涉及生化样品/试剂,因此在药学实验教学和实验室管理的过程中,有毒、“三致”化学及生物废弃物的规范化管理和安全处置变得尤为重要,其关键在于倡导绿色环保理念,减轻环境压力,强化学生的环保意识,具体可从如下几个方面入手:①倡导节约理念,节水、节电、节气等,试剂/溶剂倡导循环利用,减少不必要的浪费;②正确、规范处理“三废”:强氧化性、强酸性、强碱性、强致癌性化学品贴好明显的标签,分类存放、安全处理;放射性、传染性、致敏性生物样品/试剂按照国家相关法规单独存放和处理;③化学实验微型化,倡导绿色化学的理念,从而缩短反应时间,节省反应所需溶剂和试剂,减小环境污染;④改进实验方案设计,尽量避免使用有毒、“三致”化学试剂/溶剂或生物样品/试剂;同时提高实验效率,多采用连续性、高效的实验方案,减少不必要的单元操作和中间环节,将绿色环保的理念贯穿到实验全过程中,从根本上提高学生的环保意识。

3良好实验习惯的培养

培养学生良好的实验习惯不仅可以减少仪器和试剂的损耗,节省时间,减少和杜绝实验事故的发生,同时也是学生顺利、高效完成实验任务的基本保证,是成为一名合格的科学工作者的必备条件,还可提高实验数据的可信度和可重复性[10-12]。良好的实验习惯完全可以通过科学的管理和严格的训练养成。

3.1督促学生做好良好的实验规划

在实验设计阶段,督促学生尽可能做好文献调研工作,设计详尽的、可行性强的实验方案,仔细讨论实验方案,对实验原理、实验过程中可能出现的情况有充分的理解和认识。在实验开展前,督促学生充分了解各反应试剂的理化性质及MSDS特性资料,能够预判实验过程中可能存在的危险因素,并提前做好防范。

3.2督促学生养成良好的实际习惯

进入实验室前,督促学生穿实验服、佩戴手套和防护眼镜,实验区域与生活办公区域隔离,食物和饮料严禁带入实验区,严禁在实验区域饮食。实验过程中,督促学生养成整洁卫生的实验习惯,不仅讲究个人卫生,同时保持实验台面的整洁和清爽,从而保证学生在一个干净整洁的环境中开展实验和研究工作。此外,还应强调实验用仪器和玻璃仪器的清洁,这往往是决定实验成败的关键因素。

3.3正确规范操作仪器和使用试剂

用完仪器后及时关闭,并定期对仪器进行适当的清理和维护;取用完试剂后,及时将其归位。

3.4及时记录实验现象和实验结果

及时对实验结果进行分析,明确实验成功或失败的原因,以便在此基础上制定下一步工作计划。此外,还应督促学生定期总结实验结果,对实验过程和实验结果进行反思,从而达到“举一反三”的目的,激发学生的主动性和创造性。

4良好实验态度的培养

执着坚韧、严谨认真、实事求是的实验态度对于科学工作者而言至关重要[10]。这要求学生从实验前期准备到后期数据分析的全过程中,戒骄戒躁,循序渐进,步步为营地推进实验,以实验事实为基础,以严谨认真、实事求是的态度对待实验结果,从中得出恰当的结论。事实上,药学实验经常会出现实验失败或实验结果与预期的结果不符,这种情况下,需要学生能够仍然保持耐心,坚持不懈,以“打破砂锅问到底”的态度,进一步通过文献调研,分析实验失败的可能原因,并提出科学假设,再通过合理的实验设计和实验方案证明之,最终一步步接近事物的真相,做出重要的科学发现。具体而言,培养学生良好实验态度的关键在于激发学生好奇心和对科学研究的兴趣,这完全可以通过合适的引导和科学的管理来实现。

5团队精神的培养

团队精神是大局意识、协作精神和服务精神的集中体现。“独木难成林”,单凭个人的力量很难处理各种复杂的问题,必须依赖团队的力量。在学科交叉、跨学科合作攻关的大背景下,越来越强调团队合作,因此对学生团队精神的培养显得尤为重要。药学实验是由多个环节组成的,往往需要一个小团队共同完成,是培养学生团队精神的理想方式[13]。具体而言,可以探索性、开放性实验课题或大奖赛的形式,首先选定和培养一个团队负责人,让其组建一个小组,通过制定可行的研究目标,建立有效的沟通和协作机制并自主完成选题、文献调研、实验方案构思与设计、实验的实施、结果分析等过程,从而最大限度地调动学生的积极性、自主性和创造性,培养学生沟通协作、互利共赢的团队精神。

6总结

综上所述,药学实验是培养药学创新型人才的关键环节,也是药学教育改革的前沿阵地。通过药学实验教学和实验室管理过程中引入实验素养培养导向的教育理念,将对药学教育改革具有指导和借鉴作用,对高层次药学创新型人才的培养也具有重要的意义。

作者:邓旭 曾光尧 周应军 单位:中南大学湘雅药学院

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