病原生物学实验课教学研究

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摘要:为培养学生生物安全意识，养成正确的生物安全操作习惯，在病原生物学实验课中加强生物安全教学至关重要。文章立足学校和学科现状，从加强实验室建设、严格实验室管理规范、注重教师教育和培训以及强化生物安全知识和无菌操作训练等方面加强生物安全教学，取得良好效果。

关键词:病原生物学;实验教学;生物安全;实验室管理

随着生物研究、医疗、卫生事业的迅速发展，实验室感染事故也时有发生。2003年，新加坡、中国台湾及北京均有研究人员因为SARS病毒的泄漏或处置不当而造成严重的后果［1］，2010年东北某高校生物学实验室发生28人的布鲁菌感染事件，都让我们认识到生物危害的严重性，以及加强生物安全教学，即避免危险生物因子造成实验室人员暴露，向实验室外扩散并导致危害的综合措施教育的必要性。病原生物学实验课以其特殊的实验材料“具有感染性的微生物和寄生虫”，在医学院校本科生实验教学中承担着培养学生生物安全意识，养成正确的生物安全操作规范的重要责任。生物安全贯穿实验的整个过程，生物安全教育也要贯穿于实验课教学的全过程［1，2］。本课程立足学校和学科的现状，从加强标准实验室建设、严格实验室管理规范、注重教师教育及培训、强化生物安全知识和无菌操作训练等几个方面加强生物安全教学。

1标准实验室建设

病原生物学教学实验室在教学过程中涉及到第三类和第四类病原体，因此必须要有相应的生物安全实验室而不是普通实验室进行教学实验和准备工作。根据国家有关部门并实施的两个重要的国家标准［2］，即《实验室生物安全通用要求》(GB19489－2008)和《生物安全实验室建筑技术规范》(GB50346－2011)，我们对原普通实验室进行改造，建设生物安全一级实验室(BSL－1)5间，用于本科生实验，以及BSL－2级实验室1间，用于实验准备及少数RBL学生实验。BSL－1级实验室外的走廊设置了可供同学们放置书包等个人物品的储物柜，以免带入实验室而污染。实验室张贴明显生物安全标识，室内配制了洗眼器、消防器材、应急灯、紧急出口标识等预防突发事件的设施。同时，生物安全柜作为重要的保障生物安全的仪器也引入了学生BSL－1级实验室。作为BSL－2级实验室的配套，还配备2台高压蒸汽灭菌器，将清洁物以及污染废弃物的灭菌处理分开。

2严格实验室管理规范

合格的硬件设施只是实验室运行的基础条件，严格的实验室管理规范才是实验室安全顺利运行的基石，根据国家陆续颁布实验室生物安全的法律、法规及标准:《医疗废弃物管理条例》(2003年国务院第380号令)、《中华人民共和国传染病防治法》(2004年第17号主席令)、《病原微生物实验室生物安全管理条例》(2004年国务院第424号令)、《人间传染的病原微生物名录》(2006年卫生部令)、《可感染人类的高致病性病原微生物菌(毒)种或样本运输管理规定》(2006年卫生部第45号令)、《病原微生物实验室生物安全通用准则》(中华人民共和国卫生行业标准WS233－2017)［3，4］，相应建立了“实验室安全管理制度”、“菌/毒种管理制度”、“化学危险品管理制度”、“实验室废弃物处置制度”、“实验室内务管理制度”、“实验室设备管理制度”、“突发状况紧急处置预案”、“生物因子生物危害评估”、“生物安全检查制度”、“实验室人员生物安全行为规范”及“事件、伤害、事故和职业性疾病报告制度”等多项管理制度，并予以严格执行［5］。

3注重教师教育及培训

教师是生物安全知识的传授者，其对生物安全知识的重视程度和相应的理论和实践知识的积累是圆满达成生物安全教学目标的关键。从2008年开始，不论是上课教师还是实验室准备人员每两年必须参加一次由上海市预防医学会举办的为期两天的生物安全培训，经考核通过后方能继续工作。积极鼓励教师参加国内和国际的生物安全交流会议，同时邀请国际生物安全专家讲学，不断更新教师们生物安全的知识体系，强化其生物安全意识。在常规集体备课和试讲中也强调生物安全细节的培训，每一步不仅要告知学生如何操作，而且还要告知如此操作的原因，比如在讲解无菌操作时，用完的接种环需要烧灼灭菌后再放置回接种环架，这一步同学们非常容易理解，是避免接种环上残留的细菌的污染环境。标准取完细菌的接种环烧灼灭菌步骤应该是将圆环的上部区域放置于火焰外焰1－2s，待圆环部位菌液烤干后，再烧灼圆环部位，然后后续灭菌过程同未取细菌接种环烧灼灭菌过程相同。带教老师若仅如此操作，学生会觉得多此一举，很可能在他们实际操作中不会依此而行，如果老师在操作时把原因讲清楚，“如果直接将带有菌液的接种圆环部位在火焰外焰烧灼，会产生大量气溶胶污染周围环境”，让学生明白这个步骤的重要性，不仅能留下深刻印象，而且是规范操作的动力和保证。

4生物安全教学的实施

4.1教学内容的梳理。根据前面所提的各项法规我们对病原生物学实验所用实验材料包括菌株、毒株、血清以及虫体等进行了梳理，对于达不到规范要求的实验材料进行替换或者对实验内容及形式进行调整［3］。比如抗酸染色中结核病人的痰液我们用卡介苗制成人工痰液代替，肥达试验中的病人血清我们用自制的伤寒O抗体和H抗体的混合物代替，病毒血凝和血凝抑制试验中所用的试剂我们用禽流感监测试剂盒中的试剂代替，弓形虫试验由传统动物实验改为虚拟实验。4.2生物安全相关内容的强化。我们把“实验室规范”、“生物安全”和“无菌操作”作为第一次实验课的关键内容，将实验室要求和安全规范制作成卡通片，并以微信公众号推送的形式，在上课之前就让同学们学习。这样能在第一次上课时，杜绝不穿实验服、穿着露趾鞋、头发披散及携带食物及水杯进教室的现象。老师们在课堂上会结合实际讲解注意事项，发生紧急情况的应对方案，讲明教室各项相关设施如洗眼器、医疗废弃物放置区、利器盒等等，对学生的医疗废物处理方式进行强化教育，不同的废物丢弃至不同的垃圾箱中，认真严格的对待医疗废物的处理。结合其他实验室不遵守安全规范带来的严重后果，并且强调实验室要求与安全规范与成绩挂钩，如果严重违反，比如私自带走实验材料等，一经查明，平时成绩记零分。生物安全贯穿实验操作的整个过程，生物安全教育也要贯穿于实验课教学的全过程。从第一节课直至最后操作考试，生物安全都是强调和要求的重点，鼓励老师将看到的同学们或其他部门不符合生物安全规范的情况以照片等形式记录下来，并且在课堂让同学们分析借鉴。正确的操作是生物安全的基础，特别是无菌操作技术尤为关键。我们将标准操作过程拍摄成微视频，放在课程网站上供同学们随时学习，还以实验操作竞赛和实验操作考试等多种形式，促进同学们对该技术的掌握和重视。生物安全柜是生物安全实验室极为重要的设备，规范正确的使用是保证生物安全必备条件。我们在每个教学实验室配备一台ⅡA型生物安全柜，讲解其原理，操作要点和注意事项，并在后续常规实验操作中，让小班同学分批使用，错误的操作及时得到带班老师的纠正，确保每位同学均能规范操作。对于生物医科科学专业的同学和选择在病原生物学实验室进行RBL学习的同学，在生物安全方面的要求更高，比如要掌握高压蒸汽灭菌器的规范操作以及如何使用BSL－2级实验室等等，并且设计一些突发状况进行实际演练。4.3以人为本。一方面要让同学们有生物安全的意识，另一方面也不要让同学们因为严格要求而产生抵触情绪，因此在严格的教学和管理中，勿忘以人为本，各项规章制度既要学生遵守，但也留有一丝温情，反而更能达到目的。比如基于学生实验课基本要求和生物安全规范要求，每个走进实验室上课的学生必须穿着实验服，但偶有学生忘记，以前我们强制学生去拿，校内的学生好说，耽误十分钟课，可住在校外宿舍的同学来回起码要耽误一节课的时间。现在我们通过回收学生实验课结束后丢弃的实验服，洗净消毒后在准备间存储起来。如果同学没带实验服，可登记后借用。但是，按照规定，第一次为无偿借用，自第二次起则会影响实验课的平时成绩。

5教学成效

自从本实验室在课程中加强生物安全教育之后，生物安全意识普遍加强，着装符合实验操作规范，2017学年2万多生学时数的实验课中，实验服的借用率117次，仅有0.5%左右;学生的实验操作更加规范，无菌操作意识大大加强;无一例私带实验材料事故发生;无一例生物安全事故发生;生物安全知识考核正确率从87%左右(未学习)到95%(通过所给安全录像等进行学习后的)一直提高到99%以上(经过完整课程学习)。更为可喜的是，近一两年，老师们都会接到已经进入临床或科研阶段的同学们就如何安全开展细菌、病毒等实验的电话、微信等询问，说明生物安全的防控意识在同学们头脑里扎下了根。病原生物学教学实验室是开展病原生物学实验教学，培养医学及相关专业学生的动手能力、科研思维、综合分析与解决问题能力、合作意识和团队精神的重要教学基地［6，7］。病原生物学实验课规范的生物安全教学和培训，使未来的医务工作者和医学研究人员具有严格的生物安全观念和素养，为同学、医院及社会提供了安全的保障，一定要常抓不懈。

参考文献:

［1］曲萍，刘利兵，陈健康，等．关于高等医学院校实验室生物安全的思考［J］．山西医科大学学报(基础医学教育版)，2009，11(1):84－86．

［2］武有聪，王涛，白丽，等．医学微生物学实验教学中安全问题探讨［J］．中国病原生物学杂志，2016，11(2):附页1－3．

［3］叶冬青．实验室生物安全［M］．2版．北京:人民卫生出版社，2014:1－11．

［4］余新炳．实验室生物安全［M］．北京:高等教育出版社，2015:4－23．

［5］赵蔚，杨杨，张灼阳，等．病原生物学实验教学改革与实践［J］．中国高等医学教育，2018，(4):45－46．

［6］李嫄渊，吴淑燕，黄瑞．病原生物学实验室的生物安全管理探索［J］．实验室研究与探索，2014，33(5):82，275－277．

［7］苏琼．医学院校病原生物学实验室的生物安全管理［J］．中国教育技术装备，2014，(12):142－143．

作者:张灼阳 袁臻东 杨 杨 杨鹤萍 赵 蔚 单位:上海交通大学医学院实验教学中心