病原生物學實驗課教學研究

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摘要:為培養學生生物安全意識，養成正確的生物安全操作習慣，在病原生物學實驗課中加強生物安全教學至關重要。文章立足學校和學科現狀，從加強實驗室建設、嚴格實驗室管理規范、注重教師教育和培訓以及強化生物安全知識和無菌操作訓練等方面加強生物安全教學，取得良好效果。

關鍵詞:病原生物學;實驗教學;生物安全;實驗室管理

隨著生物研究、醫療、衛生事業的迅速發展，實驗室感染事故也時有發生。2003年，新加坡、中國臺灣及北京均有研究人員因為SARS病毒的泄漏或處置不當而造成嚴重的后果［1］，2010年東北某高校生物學實驗室發生28人的布魯菌感染事件，都讓我們認識到生物危害的嚴重性，以及加強生物安全教學，即避免危險生物因子造成實驗室人員暴露，向實驗室外擴散并導致危害的綜合措施教育的必要性。病原生物學實驗課以其特殊的實驗材料“具有感染性的微生物和寄生蟲”，在醫學院校本科生實驗教學中承擔著培養學生生物安全意識，養成正確的生物安全操作規范的重要責任。生物安全貫穿實驗的整個過程，生物安全教育也要貫穿于實驗課教學的全過程［1，2］。本課程立足學校和學科的現狀，從加強標準實驗室建設、嚴格實驗室管理規范、注重教師教育及培訓、強化生物安全知識和無菌操作訓練等幾個方面加強生物安全教學。

1標準實驗室建設

病原生物學教學實驗室在教學過程中涉及到第三類和第四類病原體，因此必須要有相應的生物安全實驗室而不是普通實驗室進行教學實驗和準備工作。根據國家有關部門并實施的兩個重要的國家標準［2］，即《實驗室生物安全通用要求》(GB19489－2008)和《生物安全實驗室建筑技術規范》(GB50346－2011)，我們對原普通實驗室進行改造，建設生物安全一級實驗室(BSL－1)5間，用于本科生實驗，以及BSL－2級實驗室1間，用于實驗準備及少數RBL學生實驗。BSL－1級實驗室外的走廊設置了可供同學們放置書包等個人物品的儲物柜，以免帶入實驗室而污染。實驗室張貼明顯生物安全標識，室內配制了洗眼器、消防器材、應急燈、緊急出口標識等預防突發事件的設施。同時，生物安全柜作為重要的保障生物安全的儀器也引入了學生BSL－1級實驗室。作為BSL－2級實驗室的配套，還配備2臺高壓蒸汽滅菌器，將清潔物以及污染廢棄物的滅菌處理分開。

2嚴格實驗室管理規范

合格的硬件設施只是實驗室運行的基礎條件，嚴格的實驗室管理規范才是實驗室安全順利運行的基石，根據國家陸續頒布實驗室生物安全的法律、法規及標準:《醫療廢棄物管理條例》(2003年國務院第380號令)、《中華人民共和國傳染病防治法》(2004年第17號主席令)、《病原微生物實驗室生物安全管理條例》(2004年國務院第424號令)、《人間傳染的病原微生物名錄》(2006年衛生部令)、《可感染人類的高致病性病原微生物菌(毒)種或樣本運輸管理規定》(2006年衛生部第45號令)、《病原微生物實驗室生物安全通用準則》(中華人民共和國衛生行業標準WS233－2017)［3，4］，相應建立了“實驗室安全管理制度”、“菌/毒種管理制度”、“化學危險品管理制度”、“實驗室廢棄物處置制度”、“實驗室內務管理制度”、“實驗室設備管理制度”、“突發狀況緊急處置預案”、“生物因子生物危害評估”、“生物安全檢查制度”、“實驗室人員生物安全行為規范”及“事件、傷害、事故和職業性疾病報告制度”等多項管理制度，并予以嚴格執行［5］。

3注重教師教育及培訓

教師是生物安全知識的傳授者，其對生物安全知識的重視程度和相應的理論和實踐知識的積累是圓滿達成生物安全教學目標的關鍵。從2008年開始，不論是上課教師還是實驗室準備人員每兩年必須參加一次由上海市預防醫學會舉辦的為期兩天的生物安全培訓，經考核通過后方能繼續工作。積極鼓勵教師參加國內和國際的生物安全交流會議，同時邀請國際生物安全專家講學，不斷更新教師們生物安全的知識體系，強化其生物安全意識。在常規集體備課和試講中也強調生物安全細節的培訓，每一步不僅要告知學生如何操作，而且還要告知如此操作的原因，比如在講解無菌操作時，用完的接種環需要燒灼滅菌后再放置回接種環架，這一步同學們非常容易理解，是避免接種環上殘留的細菌的污染環境。標準取完細菌的接種環燒灼滅菌步驟應該是將圓環的上部區域放置于火焰外焰1－2s，待圓環部位菌液烤干后，再燒灼圓環部位，然后后續滅菌過程同未取細菌接種環燒灼滅菌過程相同。帶教老師若僅如此操作，學生會覺得多此一舉，很可能在他們實際操作中不會依此而行，如果老師在操作時把原因講清楚，“如果直接將帶有菌液的接種圓環部位在火焰外焰燒灼，會產生大量氣溶膠污染周圍環境”，讓學生明白這個步驟的重要性，不僅能留下深刻印象，而且是規范操作的動力和保證。

4生物安全教學的實施

4.1教學內容的梳理。根據前面所提的各項法規我們對病原生物學實驗所用實驗材料包括菌株、毒株、血清以及蟲體等進行了梳理，對于達不到規范要求的實驗材料進行替換或者對實驗內容及形式進行調整［3］。比如抗酸染色中結核病人的痰液我們用卡介苗制成人工痰液代替，肥達試驗中的病人血清我們用自制的傷寒O抗體和H抗體的混合物代替，病毒血凝和血凝抑制試驗中所用的試劑我們用禽流感監測試劑盒中的試劑代替，弓形蟲試驗由傳統動物實驗改為虛擬實驗。4.2生物安全相關內容的強化。我們把“實驗室規范”、“生物安全”和“無菌操作”作為第一次實驗課的關鍵內容，將實驗室要求和安全規范制作成卡通片，并以微信公眾號推送的形式，在上課之前就讓同學們學習。這樣能在第一次上課時，杜絕不穿實驗服、穿著露趾鞋、頭發披散及攜帶食物及水杯進教室的現象。老師們在課堂上會結合實際講解注意事項，發生緊急情況的應對方案，講明教室各項相關設施如洗眼器、醫療廢棄物放置區、利器盒等等，對學生的醫療廢物處理方式進行強化教育，不同的廢物丟棄至不同的垃圾箱中，認真嚴格的對待醫療廢物的處理。結合其他實驗室不遵守安全規范帶來的嚴重后果，并且強調實驗室要求與安全規范與成績掛鉤，如果嚴重違反，比如私自帶走實驗材料等，一經查明，平時成績記零分。生物安全貫穿實驗操作的整個過程，生物安全教育也要貫穿于實驗課教學的全過程。從第一節課直至最后操作考試，生物安全都是強調和要求的重點，鼓勵老師將看到的同學們或其他部門不符合生物安全規范的情況以照片等形式記錄下來，并且在課堂讓同學們分析借鑒。正確的操作是生物安全的基礎，特別是無菌操作技術尤為關鍵。我們將標準操作過程拍攝成微視頻，放在課程網站上供同學們隨時學習，還以實驗操作競賽和實驗操作考試等多種形式，促進同學們對該技術的掌握和重視。生物安全柜是生物安全實驗室極為重要的設備，規范正確的使用是保證生物安全必備條件。我們在每個教學實驗室配備一臺ⅡA型生物安全柜，講解其原理，操作要點和注意事項，并在后續常規實驗操作中，讓小班同學分批使用，錯誤的操作及時得到帶班老師的糾正，確保每位同學均能規范操作。對于生物醫科科學專業的同學和選擇在病原生物學實驗室進行RBL學習的同學，在生物安全方面的要求更高，比如要掌握高壓蒸汽滅菌器的規范操作以及如何使用BSL－2級實驗室等等，并且設計一些突發狀況進行實際演練。4.3以人為本。一方面要讓同學們有生物安全的意識，另一方面也不要讓同學們因為嚴格要求而產生抵觸情緒，因此在嚴格的教學和管理中，勿忘以人為本，各項規章制度既要學生遵守，但也留有一絲溫情，反而更能達到目的。比如基于學生實驗課基本要求和生物安全規范要求，每個走進實驗室上課的學生必須穿著實驗服，但偶有學生忘記，以前我們強制學生去拿，校內的學生好說，耽誤十分鐘課，可住在校外宿舍的同學來回起碼要耽誤一節課的時間?，F在我們通過回收學生實驗課結束后丟棄的實驗服，洗凈消毒后在準備間存儲起來。如果同學沒帶實驗服，可登記后借用。但是，按照規定，第一次為無償借用，自第二次起則會影響實驗課的平時成績。

5教學成效

自從本實驗室在課程中加強生物安全教育之后，生物安全意識普遍加強，著裝符合實驗操作規范，2017學年2萬多生學時數的實驗課中，實驗服的借用率117次，僅有0.5%左右;學生的實驗操作更加規范，無菌操作意識大大加強;無一例私帶實驗材料事故發生;無一例生物安全事故發生;生物安全知識考核正確率從87%左右(未學習)到95%(通過所給安全錄像等進行學習后的)一直提高到99%以上(經過完整課程學習)。更為可喜的是，近一兩年，老師們都會接到已經進入臨床或科研階段的同學們就如何安全開展細菌、病毒等實驗的電話、微信等詢問，說明生物安全的防控意識在同學們頭腦里扎下了根。病原生物學教學實驗室是開展病原生物學實驗教學，培養醫學及相關專業學生的動手能力、科研思維、綜合分析與解決問題能力、合作意識和團隊精神的重要教學基地［6，7］。病原生物學實驗課規范的生物安全教學和培訓，使未來的醫務工作者和醫學研究人員具有嚴格的生物安全觀念和素養，為同學、醫院及社會提供了安全的保障，一定要常抓不懈。

參考文獻:

［1］曲萍，劉利兵，陳健康，等．關于高等醫學院校實驗室生物安全的思考［J］．山西醫科大學學報(基礎醫學教育版)，2009，11(1):84－86．

［2］武有聰，王濤，白麗，等．醫學微生物學實驗教學中安全問題探討［J］．中國病原生物學雜志，2016，11(2):附頁1－3．

［3］葉冬青．實驗室生物安全［M］．2版．北京:人民衛生出版社，2014:1－11．

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

［5］趙蔚，楊楊，張灼陽，等．病原生物學實驗教學改革與實踐［J］．中國高等醫學教育，2018，(4):45－46．

［6］李嫄淵，吳淑燕，黃瑞．病原生物學實驗室的生物安全管理探索［J］．實驗室研究與探索，2014，33(5):82，275－277．

［7］蘇瓊．醫學院校病原生物學實驗室的生物安全管理［J］．中國教育技術裝備，2014，(12):142－143．

作者:張灼陽 袁臻東 楊 楊 楊鶴萍 趙 蔚 單位:上海交通大學醫學院實驗教學中心