实验室生物安全概念范文

导语：如何才能写好一篇实验室生物安全概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：生物技术；生物安全；生物废弃物；实验室管理；防护措施

随着生物、医疗、卫生事业的迅速发展以及生物技术的应用，在基因工程、生物技术开发、病毒研究等方面，对于实验室生物安全提出更高的要求。最近十年，新的生物安全问题不断的出现，如SARS、禽流感、疯牛病、艾滋病、禽流感疫情等疾病，甚至炭疽病毒等生物恐怖事件，使到实验室的生物安全问题成为全球关注的问题，也已引起各国政府的高度重视。实验室生物安全不仅是实验室的局部问题，而且是涉及到环境安全和社会安全的问题。

1 生物安全及实验室生物安全的概念

生物安全的概念有狭义和广义之分。狭义生物安全是指防范由现代生物技术的开发和应用（主要指转基因技术）所产生的负面影响，即对生物多样性、生态环境及人体健康可能构成的危险或潜在风险。广义生物安全不仅针对现代生物技术的开发和应用，它涵盖了狭义生物安全的概念并且包括了更广泛的内容。大致分为3个方面：①指人类的健康安全；②指人类赖以生存的农业生物安全；③指与人类生存有关的环境生物安全。

2实验室生物安全存在的问题与现状

2.1生物安全意识和自觉性有待强化，执行安全制度及安全标准不严格

由于生物安全工作涉及的相关部门多、涉及面广，而且生物安全管理工作只是从近十年里才引起重视，所以有关人员的生物安全意识淡薄、自觉性不强，生物安全管理工作还有待加强，管理制度和措施有待进一步落实和完善，有关专业人员的安全防护知识和专业操作技能的培训有待加强，安全设施需待完备。另外，自从新的生物安全问题不断的出现后，各相关部门加快了生物安全实验室的建设（尤其是三级实验室的建设），但是长期以来由于我国对生物安全实验室的建设缺乏统一的监督与管理，所以缺少建设与验收的标准，执行安全制度及安全标准不严格。

2.2.法律法规及规章制度不完善，基础设施建设不完善

我国目前虽然已经制定了部分有关生物安全的法规、政策、标准文件及规章制度，包括专门性的生物安全立法文件和相关性的生物安全立法文件。但与生物安全立法较完善的国家相比，我国生物安全立法的法规级别较低，立法体系不够健全，远不能适应我国面临的相当严峻的生物安全问题。此外，基础设施建设不完善，如除菌系统等，缺少生物废弃物的安全处理装置等，缺少完善的实验室生物安全管理的规章制度，存在实验室生物安全隐患。

3 实验室生物安全管理的主要措施

3.1成立生物安全管理组织

实验室所在单位法定代表人是实验室生物安全管理的最高管理者，他要确保实验室生物安全工作应有的资源（人、财、物等），并根据情况制定实现生物安全目标、持续改进的措施，同时制定激励措施，保证管理体系运行的有效性和效率。实验室生物安全管理实行分级负责制，成立生物安全委员会，具体负责实验室生物安全的组织管理与监督实施工作。由于生物安全管理环节多，部门职能交叉，还应明确各部门职责，实验室主任应为实施生物安全具体管理工作的第一负责人，另设实验室生物安全专门负责人，负责监督检查实验室技术规范和操作规程的落实情况。成立生物安全管理机构的目的是加强实验室生物安全管理。

3.2 制定安全标准并健全法规和实验室管理制度

实验者往往忽略实验室的生物安全管理，因此制定安全标准并健全法规和实验室管理制度并严格执行是非常必要的，应制定安全标准和健全生物安全法、生物安全管理办法等法规。明确规定生物安全管理的原则目标、基本管理制度和措施实施程序监督管理体制违法责任损害赔偿等条款等。制定和完善各类与生物安全有关的实验室相应的规章制度，如生物安全操作程序及防护措施等。

3.3 提高工作人员的安全防范意识

不提高工作人员的安全防范意识，就是要严格遵守国家相关规定，严格进行生物安全管理，加强宣传教育，定期对实验室工作人员进行严格的生物安全培训。要学习国家有关生物安全的法律法规以及实验室生物安全方面的知识。还要加强对外来人员如进修人员实习的学生的管理， 全面掌握防止生物危害的知识在工作前工作中工作后都能自觉遵守实验室有关生物安全的各项规定，通过教育培训使相关人员养成高度重视和认真对待实验室生物安全问题的习惯。

3.4 加强生物废弃物的管理

（1）完善安全管理制度，加强执行力度；（2）由于废弃物种类不同、性质各异，为减少交叉与重叠污染以及可能的直接机械伤害，不同废弃物应该分类储存，及时回收处理；（3）建立专门的机构进行监督和管理；（4）提高认识，加强宣传力度，强化岗位培训。

3.5建立安全预警机制

由于实验室的生物安全问题常常是隐性的，为防患于未然，一项很重要的工作就是建立有效的预警预报系统。 如对相关人员定期体检实行实验室准入制度，采取有针对性的免疫预防措施等，使安全隐患或生物安全事故能够被及时发现、及时报告、 快速反应、及时采取纠正措施给予解决和控制，避免事故的发生或将事故造成的损失降到最低。同时政府职能部门要加强监管力度 全面掌握生物实验室的名称 地点等级项目安全操作程序及防护措施等各项工作并就有关数据信息进行全面的统计汇总以便更好地协助专家做好各项指导工作。

5小结

鉴于上述文献复习所分析的实验室生物安全存在的问题与现状，建议从成立管理实验室生物安全的组织、制定安全标准并健全法规和实验室管理制度、提高工作人员的安全防范意识、加强生物废弃物的管理、建立安全预警机制、加强生物材料的检疫工作等几方面加强实验室生物安全管理。

参考文献

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    教学实验室“安全态”意指实验室内物件与环境对于实验室内活动者没有生物危害的风险。具体而言,实验室内不存在活动者可接触到的生物危害性标本(包括一切信息不明的血液或其他体液)和生物危害性的废弃物,实验室操作台面、设备器具表面以及活动者可能触及到的其他物体表面无残留的生物危害物,实验室内空气与户外空气流通。显然,教学实验室“安全态”并非是实验室传统意义上的“整齐洁净态”。“整齐洁净态”并不一定达到教学实验室“安全态”。

    2实现教学实验室“安全态”的必要性

    教学实验室“安全态”是面向学生开展实践性教学活动的基础状态。在校生对于生物安全风险的防范意识差,尚无防范职业暴露的行为习惯,不熟悉实验室环境,不知道什么物件能接触、什么物件不能接触,加上实验室活动人数多,同一时间内学生人数可达到数十人,教师难能一对一管理到位,人多手杂,学生很容易在无意识状态下暴露于血源性病原体。所以,维持教学实验室“安全态”对于在校学生进入实验室学习而减少生物危害性风险是很有必要的。实现教学前的教学实验室“安全态”,或者教学后回归教学实验室“安全态”应该是生物安全防护体系中实验室管理者的基本工作职责。

    3实现教学实验室“安全态”的基本策略

    3.1将教学实验室“安全态”作为实验室常规化状态

    医学检验技术教学实验室如同临床实验室要按BSL-2进行管理。医学检验技术教学实验室设计特点、建筑构造、防护设施、仪器、操作以及操作程序都应该满足符合BSL-2的基本要求。同时,也应根据教学实验室使用功能的多样性与开放性的特点,将教学实验室“安全态”作为实验室常规化状态。处于教学实验室“安全态”的实验室入口处门上可设置相应提示标志。学校管理者应将实验室管理者是否维持教学实验室“安全态”作为目标管理内容之一。

    3.2评估教学实验室教学活动的风险

    任课教师与实验室管理者根据教学大纲或教学计划对教学实验室开展的教学项目逐一进行生物危害风险评估,主要依据实验用生物标本以及所用试剂的风险性,将教学实验室所开展的实践性教学活动分为生物危害风险性实验与生物危害安全性实验两大类,有针对性地组织实践性教学活动。

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为了贯彻安全教育思想、发挥教师的主导作用并衔接中学阶段的安全教育情况，我们对入学大学新生需要先期培训，使之熟悉或掌握实验室的试剂特性和仪器安全等方面的事宜，让学生熟悉一般生物学实验室的功能、布局和常用化学品的特性以及危险品的标识，提升对自身和他人的安全意识，了解事故处理措施。这个过程中教师发挥主导作用，在安全教育中担负重要角色，对于学校的公共安全教育、提高学生素质甚至提高全民的安全意识都具有重要作用[1]。而后，随着大学生的深入学习和成长，教师的这种主导作用也逐渐转变为同时，利用我们学校建立的浙江省安全教育平台，学校也定期为学生举行各种安全教育活动。加上野外实习和实验室安全以及生物学专业安全方面的教育，让学生了解实验室生物安全防护的概念、生物安全实验室的级别分类和危害因素，熟悉可能引起的用电和火情隐患以及人畜共患病危害和实验室生物安全基本要求。而后，在理论上还要实行实验室准入前的考试制度，每个人依据自己的学号登录校园网的理论考试，强化有关化学品安全和水电使用以及应急处理方面的理论知识。除此之外，还对研究生等开展类似的专业知识教育的同时，加强道德教育，防范人为安全事故的发生。另外，以二级学院为单位定期举办消防讲座，专门给师生进行消防和急救措施的公共安全培训。总之，在理论上我们采取多种措施相结合，提高师生的安全意识和应对各种突发安全事件的能力。为了让大家熟练掌握应急措施，我们在理论学习的同时还开展相应演练，如火灾急救和逃生、喷淋装置的使用和气体泄露的应急处理等，通过了解这些安全隐患的应急处理，让师生在危险面前能够最大程度的保护自己和他人的安全以及能够及时有效的采取急救措施。

2、加强危险药品以及实验生物制品的安全管理

生物学实验室是实践教学的必需场所，实验室的安全问题主要在于实验室使用的易燃易爆和有毒有害试剂、气体以及使用后的废弃物，这些都是在实践教学过程中易造成人体危害及环境污染的物品，针对实验课堂中使用的这些用品安全和使用过程，除了让学生熟悉其特性、严格规范学生的使用方法和操作规程外，我们实行严格的管理制度、废弃物处理措施和人员安全防护。在购买前做好预算，购买后到货入库，建立名录帐册，按照贮存条件分类分开存放，专人管理，教师和仓库管理员签字领用[2]。在相应课程实验结束后及时回收剩余药品和制剂，并及时汇集各实验室的废弃物，然后统一规范化处理。微生物及其制剂是生物学实验中的常用材料，其潜在危险性和微生物种类与数量直接相关，针对此类微生物和实验动物，除了由专人保管、按条件保存或饲养外，我们还对实验人员进行多方面的培训，如实验员资格和实验动物从业人员上岗培训等，以具备从事相应职能管理和从业的资格。根据这些条件的需要，我们还对部分实验室进行改造以配备相应安全管理设施如生物安全柜和空气净化通风装置等，确保生物制剂的保存和实验过程的安全。在实验结束后及时回收剩余材料和无害化处理废弃物，保证环境安全。

3、教学过程中的安全措施

实践教学既是培养学生技能的实践过程，也是教师监护学生安全并把安全教育理念传授给学生的培养过程，这个过程中我们在公共设施上配备必要的实验室安全设备如特殊的灭火器、废液回收桶、人体和眼睛喷淋设施等，还要告知学生安全通道和电源保护开关的位置等。其他还必备了超净工作台、手套、口罩等生物学实验的基本设施保障。为应对一些课程实验中的安全要求，我们还在校园的角落建立人工气候室和高安全级别的生物安全实验室。在实验动物安全方面，则由固定培训学生到专门的动物实验室进行饲养、管理和消毒，直到实验结束后的动物尸体无害化处理。野外实习和实验是生物学专业学习中的重要环节，我们和天目山国家级风景保护区联合建立了生物学实习基地，在实习前技术人员也会对参与的师生进行野外安全教育以及准备一些野外急救药品和安全设备，防止昆虫、毒蛇和蚂蟥等有害生物。研究生的实验安全问题往往根据研究方向和使用实验室的配置，进行入学阶段的普及教育和后期专业化安全教育，在掌握了解基本的水电安全和生物安全外，我们还进行德育方面的教育，从更高层面提高学生的安全和社会责任意识。

4、加强组织管理和规章制度建设

鉴于生物学专业实践教学复杂的过程，我们专门成立了一个实验室领导工作小组，负责实践教学和实验室的日常运行和管理，同时负责安全检查并监督实践教学中的安全操作规范，处理安全隐患，制定实验室规范化制度、培训学生和对外交流等。实验室的安全和运行落实到人，实验室门口悬挂安全负责人名单和联系方式。每学期结束对实验室的管理进行总结，统计试剂使用情况和结余，及时回收处理危险品，检查水电和仪器的损耗折旧情况等。此外，我们还开展年终学习和总结，及时学习和了解国内外的先进管理经验、新问题新技术和生物安全动态，使得在安全管理水平上不断提高[3]。

5、存在不足和改进

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【关键词】 洁净室；洁净度

在医学院校不管是教学还是科研工作洁净室是必备的实验条件之一。其中实验教师以及研究生更是使用洁净室的主力军， 但在教学过程中发现， 很多教师和研究生对如何正确使用洁净室还存在很多误区， 本文将从洁净室的概念、要求、监测方法、使用注意点几个方面综合阐述如何正确使用洁净室。

1 什么是洁净室

首先高校师生对洁净室的概念存在误区， 大部分师生都称之为无菌室， 事实上绝对无菌的空间是很难获得的， 更专业的称呼如题名应该叫 “洁净室”[1]。那什么样的空间可以称之为“洁净室”呢？以下从概念、状态、气流形式、分级几个方面来阐述。同时引申一个问题， 洁净到什么样的程度才可以符合实验要求？

概念：对尘粒及微生物污染规定需进行环境控制的房间和区域， 其建筑结构、装备及其使用均具有减少对该区域污染的介入、产生和滞留的功能[2]。其他相关参数如温度、湿度、压力也有必要控制。

状态：静态 （at-rest）指净化空气调节系统已安装完毕且功能完备的情况下， 洁净室内工作人员撤离现场并经过20 min自净后的状态。动态（operational）指洁净室处于正常工作状态， 设备正常运行， 并且有指定的人员按照规范操作。对于高校师生来讲更应该关注动态的监测结果。

气流形式：单向流（unidirectional airflow）：沿单一方向呈平行流线并且与气流方向垂直的断面上风速均匀的气流。与水平面垂直的叫垂直单向流（vertical unidirectional airflow）， 与水平面平行的叫水平单向流（horizontal unidirectional airflow）。非单向流（non-unidirectional airflow）：具有多个通路循环特性或气流方向不平行的气流。高校实验用洁净室由于面积比较小， 一般都是垂直单向流设计的。

2 洁净室的要求

洁净室等级：洁净度 （cleanliness）是指洁净环境内单位体积空气中含大于或等于某一粒径悬浮粒子的统计数量来区分的洁净程度[3]。根据《药品生产质量管理规范》（2010）规定， 分级见表1。

医学院校的洁净室大都进行生物实验， 所以还应当关注环境的微生物状况。要求见表2。

根据《中国药典》（2010）规定， 无菌检查应在环境洁净度 10000 级， 局部洁净度 100 级的单向流空气区域内或隔离系统中进行， 对于医学院校的生物实验， 如无特殊规定也都按这个要求， 也就是通常所见10000级实验室套100级超净台的设计[4]。以下着重阐述高校使用率最高的10000级实验室套100级超净台的洁净室的监测和使用。判定10000级洁净室及100级超净工作台是否有效运行应该分别按照表1、表2的C级和A级执行。

3 洁净室的监测

洁净室需要控管的项目包括温度、湿度、静压差、风速、微粒、浮游菌、沉降菌， 当然在设计之初还有噪音、光照度、安全、节能等方面的考虑。对于使用者来说使用过程中学会日常监测非常重要， 这是保证教学科研工作的前提之一， 也有利于在出现异常数据时排查原因。

温度、湿度、静压差、风速是预测试指标， 只有这些指标都在规定范围内， 后续3个主测试指标的监测才有意义。温湿度要求使用者可以自己把握， 如无特殊要求时， 温度在18～26℃， 相对湿度在45%～65%为宜。洁净室与非洁净室之间的静压差应>10 Pa；相邻不同洁净级别的洁净室之间的压差应>0.5 Pa；洁净区与室外压差应>12 Pa。单向流净室实测室内平均风速应大于设计风速， 但不应超过15%。以上测试可以通过温湿度仪、微压计、风速仪来完成。

悬浮粒子测试可以通过微粒计数仪来完成。监测时首先用面积开根号的方法确定最少采样点数目， 学校生物实验室都比较小， 一般每间3～4个点就够了， 采样时需注意采样点在室内均匀分布并尽量避开回风口， 采样管口应正对气流方向， 高度约离地80 cm， 测试人员应在采样口的下风侧， 并尽量减少活动。为保证仪器下次能正常使用， 采样完毕一定启动仪器的自净程序。

浮游菌、沉降菌的采样方法及注意事项同悬浮粒子， 分别通过浮游菌采样仪及带有微生物培养基的平皿来完成。培养皿在用于检测时， 为避免培养皿运输或搬运过程造成的影响， 宜同时进行阴性对照试验， 每次或每个区域取1个对照皿， 与采样皿同法操作但不需暴露采样， 然后与采样后的培养皿一起放入培养箱内培养， 结果应无菌落生长。

至于以上指标的监测频率除沉降菌外使用者可以自己把握， 洁净室启用之初应每周监测， 如果数据稳定， 适当延长周期， 但建议至少每3个月监测1次。每次实验时超净台及洁净室内都应当放置沉降菌平板， 相当于一个实验环境的阴性对照， 而对于微生物实验， 尤其是细菌总数， 只有在监测数据符合对应等级的洁净室要求时数据才有效。

4 使用洁净室的注意事项

严格控制进出洁净室的人员， 最好门径管理， 只有有实验需求的师生方可进入， 谢绝一切不必要的参观。进出实验室严格按照设计路径。

使用洁净室之前先打开净化空气调节系统和紫外灯， 至少运行30 min；实验相关物品经传递窗紫外灯照射30 min后进入实验室， 物品准备齐全， 避免实验过程中反复进出实验室增加污染几率；进入洁净室必须换鞋、更衣、带好口罩帽子， 帽子必须将头发全部遮住， 然后风淋进入缓冲区， 最后进入实验室。值得一提的是， 使用者如果患有呼吸道疾病或皮肤疾病尽量不要进入洁净室， 以免影响实验结果。

实验过程中严格无菌操作， 避免喧哗、吵闹， 更不能饮水， 吃东西， 与实验不相关的东西不得带入实验室。

实验结束彻底清洁消毒， 紫外灯消毒30 mim。师生们需要注意的是紫外灯使用是有寿命的， 做好紫外灯使用记录， 如果有紫外灯强度计日常监测那就更好了。

5 讨论

不管是科研还是教学， 实验数据的真实性一直是我们不懈追求的目标。在洁净室完成的生物实验一旦污染自然前功尽弃， 对于微生物实验来说， 还可能造成严重的结果偏离， 影响教学科研质量， 更让很多老师及在校研究生的辛勤劳动付之东流。

工作中发现高校师生使用洁净室时主要存在的不足是：使用不规范， 维护不重视， 日常不监测。虽然大部分师生在实验中很注意无菌操作， 但由于忽视了实验操作所在的大环境， 实验污染的情况还是时有发生。所以医学院校的师生还是很有必要进行洁净室概念、要求、监测方法、使用注意事项的宣传， 建议建立使用洁净室的标准作业指导书， 洁净室专人管理， 配备温湿度仪、微压计、风速仪、微粒计数仪、浮游菌采样仪、紫外灯强度计、微生物培养箱等必要的监测仪器， 数据有问题时及时报修， 必要时暂停使用， 保证师生在一个安全有效的实验环境下开展教学科研工作。

参考文献

[1] 张勇. 浅淡净化空调系统设计在医院手术室应用. 时代金融， 2013（06）：292.

[2] 谢天. 高效多功能空气净化设备的实验研究及在医院环境中的使用评价. 中南大学. 2011：13-14.

[3] 张盼盼. 洁净室智能控制研究与应用. 天津理工大学， 2013： 29-30

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该国家级生物安全中心工程，是全国兽药质量监察业务的技术指导中心，并承担国家兽医微生物菌毒种生产、保藏管理中心的任务。其中生物安全三级动物隔离实验室最大实验动物为牛，为国内目前该级别实验动物最大也是唯一的项目，是国家重点项目。该生物安全实验室中心项目的设计和施工历时5年多，项目总用地面积160245.09m2，总建筑面积29865.84m2。

建设场地内规划建设项目共13栋，总体布局为两个区，即实验区和生活管理区。根据GB50346—2004及环评报告的要求。规划各实验室之间距离约为20m，实验室与周边道路的距离为50m。主要建设内容有:生物安全Ⅱ级实验室(菌种楼)、生物安全Ⅱ级实验室(检测楼)、生物安全Ⅲ级实验室、生物安全Ⅰ级动物隔离实验室、生物安全Ⅱ级动物隔离实验室、生物安全Ⅲ级动物隔离实验室、菌毒种保藏库、菌毒种备份库、危险品库、污水处理站、管理培训楼及辅助建筑。

二、总图设计

作为一个实验室建筑群，该项目总图设计更加复杂(见图2)。根据规范规定，实验楼应该布置在当地最大频率风向的上风侧或全年最小频率风向的下风侧。由于本地冬季主导风向为西北，因而将污物相对集中的动物实验区安排在基地下风向，即基地东侧;而生物安全实验区则布置于基地的西北侧。在实验区内，各楼之间以长廊相接，形成一系列院落，并共同围合出中心景观带。实验区辅助用房分散布置于动物实验区和生物安全实验区，便捷而高效。沿南侧某市政路开设基地的主入口，办公、实验和外来培训人员和车辆均由此出入。

在基地东西两侧分别开设服务于实验区的出入口，用于实验物品、实验设备、动物及其饲料、生活垃圾等杂物的出入。北侧实验区道路根据防疫、卫生、运输和消防要求，分为人员通道(内环路)和物品通道(外环路)。实验区南侧与办公生活区道路相接，在此处设置安全岗哨，以控制办公生活区的车辆进入实验区，维护实验区的安全在实验区内部，生物安全实验室与动物实验室可通过廊道、广场、林间小径相互联通，既联系顺畅又无相互干扰。在实验区四周以及实验区与办公生活区之间设置50m宽绿化隔离带，以便紧急情况下采取措施防止病毒扩散。

三、流线设计

根据该项目特点和设计要求，确定了各生物安全实验室的流线，包括人流，物流，动物流线，其中还各自分开污流和净流。流线设计是实验室方案设计阶段的重点，也是实验室设计是否符合和满足项目使用的关键。下面以典型的生物安全三级实验室中的大动物区为例说明各流线和功能分区。

1.动物流线

生物安全三级动物隔离实验室大动物区的物流线。1)哺乳动物(大动物、中动物)人畜共患病实验单元动物流线:动物消毒、缓冲、走廊、缓冲、实验室、解剖室、污物处理、污物后室。2)哺乳动物(大动物、中动物)非人畜共患病实验单元动物流线:动物消毒、缓冲、走廊、缓冲、实验室、解剖室、污物处理、污物后室。

2.人流流线

实验人员进入实验区在一更脱下自己的衣服，进入二更，换上防护服，如果做有感染动物的实验，需要带防护面具。按照规范规定，当具潜在危险的物质极有可能溅到工作人员时，应使用塑料围裙或防液体的长罩服。在这种工作环境中，还应穿戴其他的个人防护装备，如手套、防护镜、面具、头部面部保护罩等。实验室配备三套呼吸防护装备:正压服，然后进入缓冲间。实验室工作人员分别由实验楼西侧刷卡进入，登记后进入实验区。1)哺乳动物(大动物、中动物)人畜共患病实验单元人员流线:一更、二更、缓冲(穿防护服)、走廊、缓冲、动物实验室或解剖室、缓冲、化学淋浴和淋浴、缓冲(脱防护服)、走廊、缓冲、淋浴、更衣。2)哺乳动物(大动物、中动物)非人畜共患病实验单元人员流线:一更、二更、缓冲、走廊、缓冲、动物实验室或解剖室、缓冲、走廊、缓冲、淋浴、更衣。

3.物品流线

这里的物品指的主要是实验人员的防护服、工作服等循环使用物品经二次高温灭活后在清洁区内清洗间清洗干净后打包，再经一道高压灭菌器消毒烘干后送入隔离走廊，由工作人员带入三更或二更备用以及实验样品等。1)哺乳动物(大动物、中动物)人畜共患病实验单元物品流线:外走廊、洁物储存、走廊、传递窗或缓冲、动物实验室或解剖室、解剖室、污物处理、污物后室。2)取样样品流线:解剖室、走廊、缓冲(传递窗)、污物后室。3)人员入口处淋浴间的衣服流线:淋浴、缓冲、走廊、缓冲(传递窗)污物处理(双扉高压锅)、污物后室。4)哺乳动物(大动物、中动物)非人畜共患病实验单元物品流线:外走廊、洁物储存、走廊、传递窗或缓冲、动物实验室或解剖室、解剖室、污物处理、污物后室。5)取样样品流线:解剖室、走廊、缓冲(传递窗)、污物后室。6)人员入口处淋浴间的衣服流线:淋浴、缓冲、走廊、缓冲(传递窗)污物处理(双扉高压锅)、污物后室。

四、污物处理

流线设计完成了，污物处理方式也要设计好，本项目的污物处理方式为:固体废弃物的处理。这种方式是指所有固体废弃物运出实验楼后，用专用车辆运往本研究所专用固体废物填埋场进行卫生填埋处理，达到危险固体废物无害化处置的要求。液体污染物处理的方式为:生物安全Ⅲ级动物隔离实验室排放的生物废水含有生物活性成分，对该部分废水采取高温灭活的处理工艺，污水经实验室内地漏初级过滤后进入活毒废水前处理系统，经2～3道格栅过滤后，用水泵输送至活毒废水储罐暂存，用序批式灭活罐分批处理，达标后排入所区污水处理站。

五、辅助房间

设计好流线和污物处理方式后，主要实验室的方案基本成型，下面就是辅助房间的设计，如污水、废水排水和处理，尸体处理设备的布置，菌毒种保藏库、鉴定库、液氮库等库房、空调机房、配电室、网络机房等。一旦确定好这些辅助房间，实验室的方案就基本完成了。根据国内同类项目的经验，一般将污水废水排水和处理，尸体处理，放在地下一层。空调机房设在屋顶。其他房间可以根据房间布局调整。

六、气流组织

最后要做的工作，就是气流组织了，也就是确定各个房间的压力。这是由工艺根据实验的内容，洁净要求和危险性提出，流程是首先确定各建筑饲养动物的级别，如基础级实验动物、清洁实验动物、无特定病原体(SPF)实验动物、悉生或无菌实验动物，各种动物对应的环境不同，比如SPF级要设计屏障环境，甚至是隔离环境，而且对应的笼具也不同，有的对应独立通风笼具(IVC)，有的是隔离器或层流架。确定了动物也就是确定了笼具和环境，环境要求的压力和压差不同，有的房间要正压，是正压实验室，有的负压，是负压实验室。这些都是根据实验性质，实验动物级别确定的，不能简单定义。以本实验室项目为例，SPF级动物放置在隔离环境中，通过隔离器实现，房间设计为屏障环境。作为建筑专业，必须了解各房间压力和压差，洁净度等级，了解动物笼具类型，才能很好地配合工艺和设备、电气专业进行设计，如确定门的方向、层高、房间荷载等。

七、室内设计

在施工图阶段，与其他类型建筑不同的是，实验室建筑房间详图不能由内装专业完成，而是建筑师来做，因为各个实验室需要的技术要求非常苛刻，对美观不那么严格。作为动物实验室项目，需要考虑的非常周到，一丝一毫都不能马虎，建成后验收对其中严重缺陷的项目有些设计失误应该在一开始就避免，下面简单列举几个容易犯的错误，基地人员出入口兼做动物尸体和废弃物出口;未设置动物尸体与废弃物暂存处;屏障环境设施的卫生间置于净化区内;负压屏障环境设施没有设置无害化消毒设施;屏障环境设施净化区内地面与墙面相交位置未做半径不小于30mm的圆弧处理;没有防止昆虫、鼠等动物进入和外逃的措施，净化区变形缝做法未满足洁净要求等。可以看出，在动物实验室设计的各个阶段，甚至是最后的施工图详细设计阶段，都要具备清楚的概念和相关的知识和经验。

八、结语

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2009年10月23日下午，北京某理工大学5号教学楼901微生物实验室，两名学生正在跟两名调试工程师学习刚买回来不久的实验仪器――厌氧培养箱的操作技巧，另外一名老师也在做自己的实验。突然，一声巨响，厌氧培养箱在调试过程中发生气体爆炸，约40平方米的实验室内几乎所有的玻璃器皿均被震碎，玻璃门窗也被震坏，满地玻璃碎片。实验室内5个人均被飞溅的玻璃碎片划伤。万幸的是，这5个人均无生命危险。

而就在此一个月前，北京另一大学的焊接馆刚刚发生了一起爆炸事故。9月27日下午，3名博士生在实验室利用高温熔炼炉进行实验时，炉子发生爆炸，实验室的门窗被炸飞，在气浪冲击下，震飞的木门和窗户还砸中门口一辆黑色宝来轿车的右侧玻璃。由于3名博士生躲避及时，才避免了这场飞来的横祸。

与这几起事故的当事人相比，发生在云南某大学的一起实验室爆炸事故中的受害人就没有这么幸运了。2008年7月11日上午，该校一名临近毕业的博士生在微生物研究所5楼510实验室做实验，不料发生化学爆炸，该名博士生被严重炸伤，面部最大的伤口达到4cm×3cm，而且深到面部骨头，左手手掌出现损伤，只留下拇指，右手手指末节也已损伤，只有拇指和食指健全。另外，伤者的颈部、胸部还有多处伤口。

更惨痛的是2009年7月3日，浙江一大学理学院化学系博士研究生于某昏厥倒在催化研究所211室，后经抢救无效死亡。经调查，事故系2名教师于事发当日在化学系催化研究所做实验过程中误将本应接入307实验室的一氧化碳气体接至通向211室输气管所致。

实验室安全事故防不胜防

北京化工大学材料科学与工程学院教授 苑会林

目前在国内，绝大部分实验室的管理都比较严格，有比较严格的操作程序，并有一定的预防措施。由于科学研究、做实验本身就很有风险，所以，实验室出现事故往往具有不可预知性。这主要是由实验室的性质决定的。在实验室进行实验，很多事情都是首次。首次进行实验就必然具有一定的不确定性和风险性，一不小心就会出事故。这样的事情在国外的实验室中也多有发生。

发生爆炸和火灾等实验事故，化学类实验室的风险最高。为了管理好化学试剂，减少化学类实验室的意外事故，目前我们国家对实验室用化学品的管理都有相关规定。以北京市为例，如果供应商没有在北京市公安局备案，就不能经营相关实验室用品。

对实验器物进行科学管理

中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室教授 郑明辉

因为实验室发生的爆炸等事故具有不确定性，实验室的管理应遵循以下两个原则：一个千万别出事故，另一个是一旦出了事故，也要保证不让危害扩张。

现在，对实验室爆炸威胁最大的主要是有机化学溶剂和装有易燃气体的钢瓶，这两类东西一定要进行科学有效的管理。

有一些化学试剂具有很强的挥发性和易燃性，有的甚至还会引起爆炸。如果大量存放在实验室，就比较危险。国内一些实验室在做实验时出现意外并导致整个实验室或者整个楼层发生爆炸，一般都与没有科学存放化学试剂等实验用品有关。

为了避免易燃气体钢瓶对实验室和实验人员的威胁，建议实验室使用的易燃气体用现场分解的办法取得，比如现在很多实验中都会用到氢气，就可以在实验中用电解水的方法得到氢气。它们燃烧后，又变成了水，不会留下任何隐患。更重要的是，通过这样的方法可以避免把氢气钢瓶放入实验室，从而大幅降低了实验室出现爆炸事故的风险。就是出了事故，危害也不会二次扩大。

另外，国内的一些实验室存在安全方面的问题也与实验楼的建筑结构有关。目前在国内，很多实验室并不是专门筹建的，而是由原来的一些老房子改建而成，但是这些房子在很多方面并不符合实验室的安全要求，尤其在防火防爆方面欠考虑。就拿防火隔离来说，很多实验楼整整一层才安装了一个隔离门，有的甚至连隔离门都没有。在西方很多发达国家，实验室的建筑及安装设计就比较严谨，一般都设置有完善的防火防爆隔离系统，这样实验室就是出了问题，也不会殃及其他地方。此外，很多实验室还安装有比较完善的监控及警报系统，一旦出现安全问题，相关管理人员就可以迅速做出反应。

近年来，在国内新建的一批实验室，由于需要经过消防安全等多方面严格的评价，情况就要好得多。但是与国外相比，其安全防范意识还是有差距的。国外的实验室在进行最初的建筑设计时，更为科学和严谨，这值得国内一些实验室在筹建时好好学习和借鉴。

实验室建造：从根本上杜绝事故发生

赛默飞世尔科技（中国）有限公司新建实验室方案经理 蒋能群

为了从系统上保障实验人员的安全操作与职业健康，应该从实验室设计建造和相关产品选择两个方面严格把关。

从设计上消除隐患

19世纪80年代，实验室安全的概念由西方提出。之后，亚洲地区的日本和中国台湾在这方面都做得较好。2003年“非典”之后，中国内地也开始逐渐重视这个问题。

实验室的安全隐患通常来自这样几个方面：化学品的毒性、易燃易爆性，生物制品的毒性、感染性，部分仪器设备的噪声以及储存设施的高处坠落可能性等。

同时，还要为人员和物品设计充足的空间，避免由于空间不足引起的混乱和安全隐患。例如，每个实验操作人员的实验台的长度，根据实验性质不同应加以计算。

所以，从实验室布局设计之初就要未雨绸缪。实验室布局必须符合实验流程的规律，从样品接收、样品暂存、试剂和耗材储存、前处理和准备、样品分析测试、清洗到废物回收和处理，都必须有一个清晰的流程。人流和物流需要加以区分，清洁物流和污染物流也要加以区分。

又如，实验室内通道的宽度、走廊的宽度，除了首先要符合国家相关规定外，还必须符合特定实验室的业务要求。

在上述化工项目中，实验台之间的通道宽度被规划为1.5米，室外走廊宽度被规划为2.5米，以方便小推车通过和转弯。这些数字都是经过仔细计算得出的。

不同的实验室在安全方面对产品要求的侧重点不同

化学实验室常常涉及挥发性有毒试剂或者易燃易爆试剂的使用，通常应设计成为负压，还必须要有良好的通风设计，需要安排足够的优质的通风柜；还需要在实验台上设置足够的万向排风罩，某些仪器如气相色谱，需要事先设置万向排风罩；某些试剂柜则需要强制排风，身处实验室应该闻不到异味。另外，化学实验室内，应该配备足够的洗眼器和紧急冲淋，在发生紧急事件时最大限度地保护操作者。

而生物实验室虽然一般使用的是正压洁净室，一旦有生物安全方面的考虑，就必须使用梯度负压的洁净室。对于生物安全实验室，除了必须符合国家的相关规范，选择性能优良的生物安全柜是日常工作中对操作者最强有力的保护。

来自行业的困惑

与客户接触得多了，我们发现，没有行业标准、没有准入制度，实验室家具行业也面临越来越激烈的竞争，而且，这种竞争在某种程度上是以牺牲质量为代价的。

实验室家具是一类比较特殊的家具，它不同于家用家具。它的使用常与水、电、气、化学试剂、生物制剂仪器设备相接触，因此对家具的构造和材质提出了更高的要求。但在市场上，实验室家具的质量良莠不齐。有些实验室家具厂商为达到低价销售的目的，采用钢板薄一点儿、钢架细一点儿等手段，给用户提供不合格的产品。近几年，国内高校实验室发生了多起通风柜、实验台坍塌的事故。究其根源，是因为国内实验室家具行业的相关标准没有出台，造成实验室家具行业的市场混乱，给用户的安全造成极大的隐患。

形成对比的是，在国外，实验室的建造和设计都有标准可循。比如美国有SEFA、UL标准等。标准中，不但有细到如通风柜表面风速等硬件指标，也有包括实验室管理上的规程，还有对实验人员在实验创伤后的保护措施。

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【关键词】问题定向；高中生物；理论探究教学；实验探究教学

问题定向是让学生全面分析问题，并在此基础上提出需要解决的实质性问题，使问题能明朗化。探究教学是将科学领域探究引入课堂，使学生能够通过类似科学家的探究过程来深刻理解科学概念和科学探究本质，以此来培养学生的科学探究能力的一种教学方法。本文中生物理论探究教W主要针对实验探究教学，在基于问题定向的高中生物教学中，通过分析实验探究教学中存在的问题来探讨高中生物理论探究教学模式的策略。

一、基于问题定向的高中生物实验探究教学中存在的问题

高中生物教学实践中运用实验教学一直以来都备受众多研究者的关注，实验教学不仅在激发学生学习兴趣方面发挥了重大作用，还极大地提高了学生的自主创新能力，全方面地促进学生发展。然而在高中生物教学中开展实验教学模式的实践中出现了诸多问题，通过经验总结主要有以下几点：（1）许多生物教师受传统教学观念的影响，在教学时未对实验教学结构有正确的认知，且意识不到实验教学所具有的重要意义，他们大部分观念落后，以为实验教学会浪费教学时间，还影响着教学进度，因此多数只让学生死记硬背实验现象和实验结论等，出现实践操作不如背、看和讲实验有效的情况；（2）安排的实验课时少，由于大部分的高中生主要以语、数、外以及物理、化学等课程为主，而生物课程作为副科，安排的课程太少，大部分一周只有两到三节课时，以致无法正常安排实验操作的课程；（3）许多高中学校生物实验室少，有的甚至没有专门的生物实验室，或者与化学物理等共用一个实验室，而且大部分有生物实验室的学校存在药品不足，指导教师非专业实验教师、实验室简陋等情况；（4）由于学校实验经费不足、实验药品缺少、学校未足够重视生物实验教学的发展等因素的存在，导致高中生物教师在实验教学中，无法根据教材来进行实验，只能选择性的根据所具有的药品进行实验，局限性强，很多简单的实验也无法完成，因此学生无法充分的体验和感受；（5）由于班级人数太多，有的甚至达到50人一个班，如果进行生物实验教学，对生物实验药品的需求量大，每个班级进行实验消耗太多，学校难以维持和供应；（6）因为考虑安全方面的因素而不采用实验教学的方式，这种为了减少安全事故的发生而限制学生全方面发展需求的情况也在许多学校中出现。

二、基于问题定向的高中生物理论探究教学模式的策略

（一）理论探究教学情境的创设

高中学习阶段中，每个学生的生物学习情况不同，教师应多了解学生的实际情况，再根据不同的学生情况来创设理论探究教学情境，以供学生进行实践活动。多组织生物教学方面的活动能更好地结合实际教学让学生学习生物知识，当然，教师设置活动时需把握好分寸，将生物学习目标融入教学情境的创设中，以达到更好的教学成果。比如在讲呼吸作用时，可以创设这样的情境：水果储存太久后就没有甜美的滋味了；萝卜放久后会空心；过了冬的蒜瓣会变轻，把手伸进潮湿的种子堆里，会有烫手的感觉。请学生运用所学的知识，给这些现象进行解释。这样的情境问题一抛出，学生会凭着自己的生活经验作出一定的反应，学习的热情高涨，会积极投入到解决问题的思考中。学生从被动学习变为主动学习，并积极深入研究和探讨相关内容，那么问题就会迎刃而解。

（二）提高学生的实践操作能力

在高中阶段的学习中，理论结合实际操作的教学模式尤为重要，教师在传授生物教学理论知识的同时，还需注重培养学生的实际操作能力。在实验教学中，基于问题定向的高中生物理论探究教学模式对提高学生的创新能力、操作能力以及观察能力都有极大的帮助，教师应多以学生为主体，让学生全面分析问题，再引导其使问题明朗化，从而达到教学的目的。比如在讲解实验“植物细胞的吸水和失水”时，教师可将实验原理先和学生进行分析，然后让学生带着问题去进行实验操作，仔细观察蔗糖溶液和水溶液状态下的液泡大小的变化以及原生质层的位置，让学生自己得出相关的结论。教师还可进一步引导学生继续做探究葡萄糖溶液、KNO3溶液状态下的细胞吸水和失水实验，对出现了不同结果的原因进行大讨论。

（三）小组讨论教学模式

许多教学研究表明，小组讨论的教学模式不仅能提高学生相互合作、探讨和竞争的意识，还能提高课堂氛围，加深学生对所学知识的印象，因此基于问题定向的高中生物理论探究教学模式中采用小组讨论模式也是积极有效的。比如在讲解“DNA的结构”这一课时，教师可以给学生进行分组，给学生提供相应的DNA组成模型，然后通过小组合作拼装、观察和讨论，教师设置一些有关DNA结构的问题：比如“DNA的基本单位是什么，它们是怎样发生连接的？DNA的两条链方向怎样？两条链之间怎么发生联系？DNA的基本骨架如何构建？DNA是如何储存遗传信息？”让小组学生进行讨论。不同小组也可以设置不同的问题，不同层次、多方面地进行讨论， 来拓宽学生的视野和提高学生的自主学习以及解决问题的能力。

（四）完善实验配套设施

高中学校应重视教师对学生进行生物实验教学的方式，积极配合且提供完善的设施以及足够的实验药品。无实验室或者实验设备的学校可向各级政府以及教育主管部门申请提供帮助，以此来完善学校的实验配套设施，设立实验室、图书馆、多媒体教室等，确保理论教学能结合实践操作来进行教学。因此学校、教育部以及各级政府的支持和帮助是基于问题定向的高中生物理论探究教学模式开展的前提。

三、结语

在过去的高中生物教学中， 科学史没有得到足够的重视，而科学史的探究学习有利于学生了解科学研究的历史及科学本质，有利于学生从科学发现过程中体验成功，激发学生学习和探究的积极性。通常科学探究是以实验为基础的，实验是探究活动的重要内容，但是课堂教学条件往往限制了实验的开展。实践新的教学理念的关键，是把握科学探究的思想和方法，创造科学探究的情景，调查、模拟和讨论等科学探究过程，都可成为生物学教学中常用的方法。

【参考文献】

[1]王兆胡.高中生物探究性实验教学中主题先行存疑与警惕[J].中学生物学，2015，0（12）：57-58

篇8

关键词：物理；实验室；规范管理

物理学是一门以实验为基础的科学，所有的物理知识，包括物理概念、定律和理论，都是经过严格的实验后得出的，实验教学无疑是培养素质教育、学生创新能力、实验技能、科技素质的重要手段。如何在新的课改形势下把物理实验室工作做的更好，让教师的教和学生的学都取得最佳的效果，成为我工作中努力的方向。在物理实验室管多年理工作的实践过程中，逐步总结出自成风格的管理方式，对物理实验室管理工作做了一些探索。

一、完善制度管理

实验室要建立和完善各项规章制度。如，建立实验员和实验教师职责；仪器、设备、药品的保管和使用制度；仪器维修、损坏赔偿制度和学生实验操作制度；实验室安全、保卫、环境卫生制度等。一些重要的制度更是要放大后悬挂于实验室醒目位置，做到在使用中逐步完善，在完善中自觉执行，一切按制度办事、运行，切实做到有章可循，有矩可守，确保实验工作能正常有序的开展。例如，作为实验员，我每学期都参与物理备课组的备课活动，配合任课教师制定《学期实验教学计划》。实验教师的《演示实验通知单》和《学生分组实验通知单》，应提前三天或一周将《通知单》交给实验管理员。实验管理员则根据实验通知单，做好实验的安排和实验器材的准备工作。实验后实验管理员应如实填写《实验登记表》，学期末，实验员应将任课教师所有的《实验通知单》装订成册，为学校考核评估提供依据。

二、规范仪器管理

物理实验室的仪器琳琅满目、种类繁多，作为物理实验员，这就要求实验员勤动手，常操作，熟练掌握全部分组实验和演示实验的操作要领，同时要保证仪器、设备处于正常可使用状态，并能满足物理实验教学的需要，这就要求实验管理员一定要在实验室的管理上下功夫，将各类仪器分类、分柜、分层定位存放，做到不挤压、不堆放，并且还要有编号。既要做到“科学、规范、合理、美观、方便”的原则，还要做好“防尘、防潮、防锈、防震、防碰、防变质、防蛀、防腐蚀、防霉变、防爆、防损耗、防磁、防光照、防冻、防火”等日常维护保养工作，保证教学仪器始终处于良好的可用状态，这样可减轻仪器损耗的程度，延长使用寿命。实验完毕后，仪器应及时归位，保证下次使用方便、快捷。同时，还应建立档案，建立固定资产的帐册，实行计算机管理。每学期末应对各种器材、药品进行一次清点，列出报废、报损的清单，经领导审核后消帐，使之一目了然，做到帐目清楚，帐物相符，帐柜相符，帐帐相等。

此外，实验员在搞好实验教学的同时，还要善于收集教师的自制教具，并能在生活中利用一些随手拿来的物品自制一些简单的实验教学仪器。实验员还可以配合教师积极开展主题明确的课外实验、科学探究实验，在锻炼学生勤动手、动脑的同时，培养学生实验的技能技巧，开阔学生的观察范围。

三、强化教学管理

在物理教学中，现象的展示，概念的导出和规律的发现，最好的表现手段就是实验教学，其他教学方式的展示都不能达到比实验教学更好的教学效果。教学过程中，就要求我们的物理实验员尽可能的充分利用实验室，使其发挥最大的使用效率，让实验教学着眼于学生的未来需要，侧重于学生的个性发展，培养学生的探究能力，为学生构建一种开放的学习环境，为学生提供一个多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合运用这就是物理实验教学中的关键点。因而必须关注实验教学，把实验教学当成和其它主课一样的学科，认真扎实地做好，这也是实验员的职责。协助教师加强实验课管理，每当上实验课时，实验员应提前将实验室门打开，迎接教师、学生，当学生动手实验时，应来回在实验室巡视，一方面帮助教师管理实验课堂纪律，监督学生保护器材；另一方面也可以指导学生实验，观察学生的实验效果，在以后实验中不断完善提高。这样一来不仅协助教师很好的完成了实验教学，也密切了实验员和师生的关系。

四、注重资料管理

实验室的各种工作要靠资料来记录和保存，分类妥善收集整理各种物理实验室资料，物理实验室资料实行计算机管理，如通知单、总账、明细账、流水账、实验仪器设备目录表等。做好和完善各种资料的记录，可以使实验室的工作系统化、科学化、提高化，特别是一些实验操作图片、课外活动图片等，可以直观地展示实验现场，为实验的评价提供很好的依据。同时，资料管理的好坏，还可体现一个实验室是否进入正常工作状态。

五、重视安全管理

由于物理实验室内的仪器设备和操作过程中都存在复杂性和不稳因素，这就实验的过程中必然存在安全隐患。因此，在上课的过冲中，我们的物理实验员一定要奉行安全第一、预防为主的思想，做到定时定期的对消防设施进行检查和更换，对电源是否处于安全状态进行查看，还要注意实验的过程中是否有安全隐患，并在必要时采取预防措施。与此同时，在实验室配备灭火器、消防桶、消防沙等诸多消防器材是很有必要的。

总之，物理实验室的管理是搞好物理实验教学，顺应新课程标准的一个重要环节。物理实验管理工作中的制度化、规范化、信息化、服务化是有机的科学管理体系，能够大大提高物理实验室的利用率，为实施素质教育提供基本保证。物理实验室的管理工作千头万绪，因此，实验员应在工作中不断学习，在工作中积累经验，在工作中培养技能，在工作中形成技巧，在工作中尽职尽责，多动脑筋，多想办法，创造性地开展工作，充分发挥实验教学在素质教育中的特殊作用，为学校的实验教学工作做出更大的贡献。

参考文献：

[1]张学锋 .中学生物理实验技能培养 [J].中国教育技术装备，2010（8）：111.

[2]白美云.如何加强农村中学物理实验室建设[J].实验教学与仪器，2011（1）：53-5 4 .

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实验内容在物理教材中占有相当大的比重，并且从发展趋势看，物理实验会占有越来越多的比重。因此物理实验本身就是教师应该教授的教学内容。离开了物理实验，物理课程就是照本宣科，这样的物理教学是枯燥无味并且难以理解的，久而久之学生就会失去兴趣，因此从激发学生的学习兴趣方面来看，物理实验也是非常重要的教学内容。

再次，物理实验是物理教学的重要方法。每个物理理论都是通过实验进行分析推理，再经过实验进行验证而得到的。物理实验不仅能够帮助学生掌握物理知识，还能提高学生的能力。一些难以理解的概念、公式等等，都能够通过物理实验轻松的解决。物理实验还具有形象生动的特点，容易激发学生的学习兴趣，因此物理实验从感性到理性，从具体到抽象，从简单到复杂，都复合学生的认识规律，因此物理实验是物理教学过程中不可缺少的重要手段。

二、加强物理实验教学的策略

1、做好演示实验室物理教学的前提。演示实验是指教师配合教材的讲解所做的示范性实验，是帮助学生更好的观察和认识物理现象以及发现物理规律的一种有效的教学手段。在演示实验的过程中，学生能够自然的就掌握了物理概念，理解了物理知识。随着电子科技的发展，计算机辅助教学的应用也越来越广泛，模拟课件演示实验在课堂教学中也起到了非常重要的作用。

2、分组实验是物理教学的纽带。在教师的指导下，把学生分成组在课堂或者实验室进行实验，通过观察和研究各种物理现象去验证物理规律，巩固物理理论知识也是一种行之有效的教学手段。分组实验能够帮助学生学习和使用实验工具，学会测定物理量、物理参数的技能。在分组实验之前，教师要引导学生了解实验步骤以及实验中可能出现的问题，为实验做好充分的准备。学生分组实验一般有验证性、研究性、创造性等几种类型。其中创造性实验室通过已知理论作为指导，通过实验方法去探索解决实际问题的途径，对培养学生的创新能力有着非常重要的意义。创造性思维是创造性的核心，创造性思维的思维特征是从思维发散到思维集中，应该要先培养学生求同求异的思维能力，其中求异的思维能力又是重中之重。所以教师在进行实验教学的过程中要利用变化各种实验因素去设计能够锻炼学生创造性思维能力的实验，使学生对原理的理解更加的深入，对仪器的结构，工作原理等知识也领悟的更加深刻，从而大大的提高学生的创造性思维能力。

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关键词 制药工程 设计性实验 综合素质

中图分类号：G424 文献标识码：A

2008年西北农林科技大学为了与国家对大学生培养目标相一致，对各专业的培养方案和培养目标进行了修订。根据国家“厚基础、宽口径”的培养目标，制药工程专业新的培养方案中加大了对基础课如大学英语、高等数学、化学、物理等基础课的课时量，而对于专业基础课和专业课的课时量则大大地压缩。由于新的培养方案的实施，导致各门课程都要重新修订新的教学大纲，以适应新的培养方案。在制药工程专业微生物学新的教学大纲修订的过程中重点考虑到课时量的缩减对所讲内容以及课程实验的影响，特别是在微生物学实验教学大纲的修订过程中考虑到既要保证学生能够学到有关微生物学的基本技能外；又要满足国家在《普通高等学校本科教学工作水平评估方案（试行） 》中，对实验教学提出的要开设综合性、设计性实验的要求；更重要的是要与制药工程专业特色相结合，为学生后续学习制药工程专业的专业课做好铺垫，所以在实验教学大纲的修订过程中注重开设了“设计性实验”一栏。

1 设计性实验的选题依据与内容设计

所谓的设计性实验是指给定学生实验目的、要求和实验条件， 由学生自主设计实验方案加以实现的实验，所以设计性实验对于学生来说具有了更多想象的空间和执行的自由度。对于设计性实验如何选题，实验内容主要体现那些方面就是教师要慎重考虑的内容。对于制药工程专业的学生来说，设计性实验既要保证学生有能力去完成它，又要体现出设计性实验与以往所做的验证性实验的不同，更重要的是要在学生做实验的过程中能够领悟到此实验与“制药”息息相关，体现出了专业的味道。根据近几年对设计性实验的多次实践，我们确定了设计性实验的研究内容为“微生物与微生物的拮抗关系”。

1.1 内容符合教学大纲，学生有能力自主完成

在设计性实验开设之前，学生已经掌握了基本微生物学的操作技能，如：认识了不同微生物的菌落特征和结构特点；掌握了不同类型微生物培养基的制备、消毒与灭菌；无菌操作技术以及培养了学生的无菌操作概念；更重要的是，学生在做设计性实验之前刚刚做了一个综合性大实验“土壤微生物拮抗菌的筛选”，在此实验中，学生已经能够熟练地把有关微生物学的操作技能综合应用，培养了学生初步对“整体性实验”的认识，为设计性实验的顺利开设提供了保障。

1.2 内容新颖，与制药工程专业紧密结合

在“微生物与微生物的拮抗关系”这个设计性实验中，提出的实验内容是：（1）要让学生通过皿内对峙法了解不同微生物的关系（细菌与细菌、细菌与真菌、细菌与放线菌、放线菌对放线菌、放线菌对真菌、真菌对真菌），关于菌种实验室会提供上百种菌源，学生自主选择；（2）对已知有拮抗关系的两种微生物（要求其中一种为常见的植物致病菌），要求学生通过组织法，进一步确定它们的拮抗关系；（3）对第二步筛选出来的拮抗菌进行发酵处理，用发酵液处理致病微生物，看看疗效如何。

如果学生能够顺利地将上述实验做下来，学生既深入了解了微生物与微生物的拮抗关系，又初步领悟生防菌、发酵、生物测定等等概念，为以后学习制药工程专业的专业基础课打下了良好的基础。

2 设计性实验的实验室管理

设计性实验与验证性实验和综合性实验不同，设计性实验教师只提供给学生实验目的、实验内容，至于实验如何设计，要靠学生自己去设计和完成，这里面会有很多学生自己的想法要在实验中体现；实验要想顺利完成需要花费学生大量的时间，占用很长时间的实验室；学生自己无法独自完成，要依靠小组内的各个成员协调完成；各小组可能由于选择菌源的不同，后续的实验也不同，对于实验室管理人员来说，如何准备实验也是一个难题。经过近几年的探索，实验室已经找到了很好的办法来解决以上问题，其核心是要严格要求学生遵守实验室操作规范，主要体现在以下几点：

2.1 自由分组，组长负责制

要求学生自由选择组员，5至6个人为一组，选出组长一名，组长负责实验的设计与执行。在做实验的过程中，由于持续时间较长，组长要负责安排好时间，对各个组员进行分工；组长要与实验室管理者经常沟通，协调好占用实验室的时间，以免与学生的其它实验相冲突；组长就实验的进展情况要及时与教师沟通，对实验中可能出现的问题要早发现、早解决，保证实验能够顺利完成。

2.2 参与准备实验

由于学生个体的差异，菌源的不同，学生在做实验的过程中可能用到的实验仪器、药品、材料等都会有所不同，为了保证实验能够顺利完成，要求小组成员要与实验员沟通好，参与到实验的准备工作中去。

2.3 操作规范统一

虽然在前面的验证性实验和综合性实验中一些常规的微生物学操作技能都已掌握，但是设计性实验充分体现了学生的自主和能动性，所以要严格要求学生遵守实验室的各种规定、掌握操作规范，组间和组内协调统一，以保证实验能够安全、顺利地完成。

3 设计性实验的成绩考核

设计性实验由于其灵活性和结果的多样性，其考核方法也与普通的实验有所不同，经过多年的探索，对于设计性实验如何考核，总结出了以下几点：（1）每组只需要上交一份实验总结报告，组长负责对实验报告进行答辩，在组长答辩过程中，组员可以协助组长回答问题；（2）教师根据答辩情况，以及该组的实验设计、实验结果、团队合作、操作规范等情况对改组进行打分；（3）设计性实验的成绩占总实验成绩的30%。

4 设计性实验对学生综合素质的培养

设计性实验从头至尾如：实验的设计、实验的准备、实验的实施、问题的解决、实验结果分析以及答辩，无不体现了学生知识的全面性、动手能力的强弱、解决问题的能力、与人沟通的能力、语言表达的能力等等，是学生综合素质的一个全面体现。通过近几年设计性实验的开设，发现学生与教师的沟通能力、学生的动手能力、发现问题和解决问题的能力都明显加强，学生的综合素质得到了全面的提升。

4.1 提高了学生的自主学习能力、创新思维能力

由于设计性实验的设计要靠学生自己去完成，所以学生需要运用以前所学的知识，来实现自己想要的实验结果。要想完成实验目的，学生需要学习很多知识，这包括向老师学习、实验管理员学习、与微生物学相关的课程学习等。这些都要求学生要有主动学习的动力和能力，并要有丰富的想象力才能够实现，大大提高了学生的学习兴趣，一改往日课堂上的沉闷气氛，学生自主学习能力明显提高。

4.2 对实验的整体性有了更深层次的理解

以往的实验都是一个个验证性实验，实验在未做之前就已经知道了实验结果，并且一个实验与另外一个实验是独立的，没有相关性。学生很难通过实验，领悟到微生物学各个知识点的相关性，微生物与微生物之间的混居杂生，以及因果难连的现象。通过设计性实验，使学生在综合性实验和设计性实验的基础上，对实验的整体性有了更深层次的认识。

4.3 具有了团队合作精神

每个人要想完成一件事情，无不存在着与其他人之间的相互合作。通过设计性实验的实施，使学生从实际中体会到了与人合作、与人沟通的重要性，要想仅凭一己之力就想成就一番事业，是根本不可能实现的。

参考文献

[1] 田运生，刘维华，王景春.综合性设计性实验项目建设的探索与实践.实验技术与管理，2012.29（2）：126-129.

[2] 魏彩霞，秦蓓，赵惠茹，张博，范涛，边军昌.药学、中药学专业开展综合性设计性实验初探.中国药业，2012.21（18）：11.

[3] 沈为民，黄杰，杨凯.提高综合性设计性实验的教学效果的探讨.高教论坛，2012.8：21-24.