淺談生物化學實驗教學改革

摘要:對生物化學實驗教學的現狀進行了分析，認為目前生化實驗教學改革的重點是要更新實驗內容、建立新的實驗管理模式和科學的考評機制，真正達到提高學生動腦、動手能力，分析問題和解決問題的能力。

關鍵詞：生物化學；實驗；改革

生命科學是一門實驗性很強的學科，實驗教學是該學科教學的關鍵環節。因此，實驗教學必須緊貼科技發展前沿，在提高教學效果上狠下工夫。目前，地方院校生物化學實驗教學體系已難以適應當前科學技術的發展和社會對培養人才的需要，而擴招以來地方性本科院校的生源素質較以前又有下降的趨勢，如何兼顧學生基礎和學科發展需要，搞好生化實驗教學改革呢？

一、 生化實驗教學現狀分析

一些地方本科院校生物化學的實驗教學基本上是一個保守、封閉的體系， 已不能滿足當前科學技術飛速發展的需要，存在的問題主要有：實驗項目更新速度慢，實驗體系缺乏個性；課堂管理千篇一律，實行捆綁式教學；考核方式呆板、落后……這種實驗教學束縛了學生的主動性和創造性，隨著科學技術的進步，實驗手段也日趨現代化，必須改革舊的實驗教學體系以適應時代的發展。

1.1 實驗項目和體系

地方院校開設的生化實驗項目是根據實驗教學大綱來設置的（各種檢查、評估要查實驗項目與實驗教學大綱的相符程度，使大部分教師不敢更新實驗項目），而教學大綱是幾年前制訂的，是符合當時辦學條件和學科發展要求的。但是，生物化學處于學科發展前沿，其實驗技術發展迅速，所以，根據大綱開設的實驗項目內容陳舊，不能跟上學科發展的需求。

生化實驗教學體系基本上是同一模式，即“驗證性+綜合性”實驗。驗證性實驗由教師配制好試劑，學生操作，只要能觀察到預期的現象或得到基本正確的數據就算成功，如：糖的性質、蛋白質的顏色反應等。綜合性實驗也是由教師設計、準備，只要內容、手段或方法上有綜合即可，再由學生動手完成。由于各種條件的限制，開設的這種實驗項目還不是真正意義上的“設計性實驗”。

1.2 實驗教學管理模式

因為有部分學生不重視實驗，甚至不去上實驗課，從而導致部分學生動手能力下降。所以，地方院校實驗教學的管理目前正在逐步加強，形成了一種“捆綁式教學”。

首先，要求學生課前進行預習。預習可使學生對實驗目的、原理、操作步驟有所了解，做到心中有數，更好地理解和掌握理論知識，并能節約實驗時間和減少儀器的損壞率。因此，許多院校要求學生書寫預習報告，上課前教師檢查預習效果。

其次是嚴格課堂考勤，巡回指導。教師在課前點名，記錄學生考勤。然后簡明扼要地講解實驗原理、儀器使用、注意事項等，讓學生動手，培養他們的操作能力。教師不斷巡回糾正學生操作上的失誤，引導學生分析實驗過程中出現的故障和問題。

第三，實驗報告中要求寫出實驗目的、原理，將實驗現象、數據等列入相應表格中，對實驗結果的分析要全面、系統，對實驗中存在的問題、誤差及產生的原因等進行分析。根據實驗報告的書寫情況記錄平時成績。

1.3 實驗考核方式

為了使學生重視實驗課，從而提高實驗教學效果，現在對學生的實驗成績基本上是進行全程評定。實驗成績由平時成績和考核成績組成。平時成績由預習報告、實驗操作、考勤、實驗報告等組成，對遲到、缺席者按規定扣分。考核成績由筆試、操作考試構成，筆試重點考查學生對實驗原理的掌握，并能說出某一實驗現象；操作考核要求學生抽簽后根據命題完成任務，如配制一定濃度的溶液、層析等，視操作規范程度及結果評定成績。這種考核方式比較客觀地反映了學生的實驗情況，對提高學生的動手能力起到了一定的作用。

二、 生化實驗教學改革思路

生物化學實驗室是教學、科研基地，在培養學生探索問題、發現和解決問題的能力方面有著不可替代的作用。如何以實驗室為場地，為學生提供更多的動手機會，不斷提高各種能力至關重要。

2.1 更新實驗內容，建立新的實驗體系

生化實驗要根據學科的發展、現代技術的應用、實驗條件的改善，不斷更新實驗內容。首先，將新的實驗設備運用到學生實驗中，讓學生掌握最先進的儀器。例如在實驗中要更多地使用垂直板狀電泳、層析柱層析法。其次，將小型實驗設計為綜合型實驗。比如，以前開設的pH和溫度對酶促反應速率的影響、激活劑和抑制劑對酶促反應速率的影響、酶促反應Km值的測定，這幾個實驗可以作為綜合性實驗“酶促反應動力學研究”來開設。第三，將實驗項目系統化。例如可以用一種實驗材料順次安排酶的提取、分離純化、含量測定、活力測定等系列實驗，學生只有認真完成實驗的每一步，并達到要求，才能順利進行下一個實驗，可以培養學生認真負責的學習態度。

2.2 打破原有格局，創新實驗管理模式

首先，盡量為學生提供動手的機會。使學生參與到整個實驗過程中，積極主動地獲取知識， 達到培養學生動手能力。不管是什么類型的實驗，教師都不要為學生配制好實驗試劑，只為學生準備好需要的實驗藥品。實驗時，將學生分成幾個小組，每組4～6人分工合作，每人配制可供小組成員共同使用的幾種試劑。這就要求學生課前必須預習，計算好每種試劑的需要量；而且，在配制試劑的過程中，每個學生都會認真仔細，否則整個小組成員都會因為某一個人的粗心大意而失敗、并全部重新開始，既浪費藥品又耽誤了時間。

其次，實行開放性教學。開放性實驗教學能使學生從被動變主動、從受束縛狀態變成較自由的狀態，能夠突出學生的主體地位。開放性實驗要在時間上實行開放，一是讓學生有更多的時間去查閱資料、理解和消化實驗原理，二是實驗室全天候開放，學生可以在開放時間的任何時間段進行實驗。并且允許學生自己進行小型的科研活動，在一定范圍內自行設計實驗方案，準備實驗物品，獨立完成實驗。在這個過程中，學生的思維開闊了，動手能力加強了，而且充分體現出了學生的才能和創新意識，能夠學到真本事。教師要由“攙扶”學生變為引導學生，使學生主動觀察實驗的變化過程，對異常現象進行思考和分析，并找出原因和解決辦法，從而提高學生的綜合能力。

2.3 適應時代需要，建立科學的考評機制

香港地區一些大學要求學生的實驗報告按美國的APSMeeting論文要求來寫，并進行若干次口頭報告，每次15min，并進行評論和打分，以最好的一次成績為期終成績。每個實驗8學時，6學時做實驗，2學時做口頭報告。地方院校沒有條件每個實驗都這么做，但是生化實驗技術對學生的實驗考核完全可以這樣做。每學期初就向學生布置任務，要求他們自己選題、查閱資料、設計方案，6個星期后上交實驗方案給教師審閱；審閱不能通過的方案返回給學生修改或者重新選題。由于教師少、學生人數多，這一過程大約需要6個星期。學生設計的方案全部通過后，分門別類地統一安排學生實驗，學生獨自準備藥品、完成實驗。最后要求學生按論文形式提交實驗報告，并據此評分。這種考核方式，可以提高學生的操作技能、創新能力和綜合素質等，學生畢業設計的水平和質量也會有很大程度提高。

三、 生化實驗教學改革的保障

生化實驗中已融入了最新的科學技術，實驗手段也將逐步現代化，要求必須增大人力、物力和財力的投入，這是生化實驗教學改革的必要條件和有力保障。

3.1 改善實驗教學的儀器設備

更新實驗內容需要有現代的實驗設備作支撐，如果沒有實驗條件，更新實驗項目也只是一句空話。由于經費不足，地方院校的實驗儀器設備更新速率較慢，有很多學院的離心機還是20世紀80年代的產品。一部分學院沒有資金購買現代化設備，因此不能開設新的實驗項目；有一些學院新購買了一些現代化設備，比如高速冷凍離心機、PCR儀等，但數量上也不能滿足學生實驗的需求，使實驗時間過長，教師也就不愿增開新實驗項目。因此，改善實驗設備已成為當務之急。

3.2 增加實驗教學的維持經費

要開放實驗室，讓學生自行設計實驗，由學生自行配制實驗試劑，對學生進行像畢業論文一樣的考核等等，大概每生每年生化實驗的維持費用要500元左右，這就需要一筆不菲的維持經費。一般院校很難取得建立國家重點實驗室的資格，省教育廳、各種基金資助的實驗室建設又是“僧多粥少”，所以地方院校想盡一切辦法籌到的經費主要用在更新實驗設備上，維持正常教學的經費太少。為此，必須增大實驗教學經費的投入，確保完成實驗內容，達到預期效果。

3.3 加強實驗教學的師資力量

進行生化實驗教學改革必須有一支具有較高水平的實驗教師隊伍，他們能夠選擇綜合性強、有利于培養學生創新意識的實驗項目，有足夠的經驗應付實驗過程中出現的各種技術問題，還要有充足的時間指導學生設計、完成實驗。而目前師資力量在數量上還難以適應這一要求，為此，要增加實驗教師。大部分地方院校只有2～3名生化教師，要承擔理論、實驗教學任務，還要進行科研；少數學院1名教師理論、實驗、科研一肩挑，工作壓力大，要進行實驗教學改革首先在時間上就無法保證。另一方面，要提高教師科研水平。地方院校的教師大部分時間都在承擔教學任務，從事科研的時間較少；受科研條件限制或自身學歷的影響，科研水平一般，這些因素影響了實驗教學改革。因此，必須從教師隊伍的選調、培訓等多個環節入手，提高教師隊伍的科研水平。

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（懷化學院生命科學系）