普通高校生物化學實驗教學改革與探索

摘要：生物化學實驗是普通高校生物相關專業開設的基礎必修課，為了更好地培養學生的綜合實踐能力，從考核方式、教學方法以及實驗項目設置上探索生物化學實驗教學改革經驗，希望能對相關教師進行實驗教學有所幫助。

關鍵詞：生物化學實驗；教學改革；普通高校

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A文章編號：1002-4107（2012）12-0039-02

生物化學實驗是普通高校生物相關專業開設的基礎必修課，作為主講生物化學理論和生物化學實驗教學多年的高校教師，積累了一些相關的教學和改革經驗，希望這些切身體會能夠為從事普通高校本科相關教學的教師提供一些有價值的參考。

一、改革考核方式

生物化學實驗在普通高校生物相關專業中一般為獨立設課，故應設計一個公平、合理的實驗評定標準，客觀、公正地評價每一個學生。課程改革前，學生的生物化學實驗成績主要由3部分組成：（1）平時成績占總成績

的20%，包括出勤、值日、實驗態度等；（2）筆試成績占總成績的30%，主要以書面試卷的形式考查生物化學實驗的基本原理、實驗現象、實驗設計、結果分析等；（3）實驗技能占總成績的50%，根據生物化學實驗的特點，考查學生的實驗操作技能和觀察、動手能力及綜合分析能力。目前，多數普通高校仍采用以上方式對生物化學實驗課程進行考查，這種考核方式具有一定的優點，但也有一定的缺點：首先，平時成績多為印象分；其次，生物化學實驗卷面考核內容易與生物化學理論課考核內容交叉，對動手能力強、文化課差的學生不公平；第三，實驗技能考核只針對某些實驗，操作繁瑣，難以真正考察學生的全面技能。王蕾等結合中醫院校生物化學實驗課程教學的具體情況[1]，建立了一套生物化學實驗課程的考核方法和對學生學習成績的評分標準：學生出勤情況占10分，平時實驗考核占60分，期末實驗考核（口試和抽簽考試）占30分，該方法較適用于學生人數和課時數較少的高校。

普通高校專業較雜，學時數、人數較多時，建議取消卷面考試，采用當堂打分、期末匯總的方式進行考核，即每次實驗預習成績占總成績的20%（預習報告占10分，課前提問占10分）、實驗操作成績占總成績的50%（態度占10分、能力占10分、結果占30分）、實驗報告占總成績的30%（步驟整理占5分、結果整理占5分、結果分析占10分、作業思考題占10分），其中，實驗結果分可以進一步細化到每個步驟的結果各占3—5分。每次實驗成績均以百分制給出，無故缺課者該次成績為零分，請病、事假者酌情給實驗報告分，實驗結束后匯總每次實驗成績取其平均值作為最終成績。該評分法要求兩位指導教師密切配合、分工合作，注意觀察每個學生的操作過程，及時評定實驗結果，防止學生弄虛作假。

據統計，根據該評分標準給出的分數與學生的平時成績是相當吻合的，其原因在于：理論學習好的學生雖然動手能力不是最強，但其預習成績和實驗報告成績超前；理論學習差的學生動手能力可能稍強，但學習態度較差，在提問和結果整理、結果分析以及完成作業情況上偷工減料，因此，好學生的分數可達到90多分，差學生的分數勉強達到60分，可見，整體評價體系是客觀的、公平公正的。

二、改革教學方法

作為一名實驗教師，應該熟悉每個實驗的基本原理、實驗步驟及結果，要特別重視學生的預習和養成做原始記錄的好習慣。生物化學實驗是以生物化學理論為基礎的，預習的好壞直接影響到實驗的進度與結果。在教師熟知實驗原理的基礎上，檢查學生的預習情況，通過自愿回答或點名提問的方式了解學生對實驗原理的掌握情況，同時，課前要提交預習報告，教師重點檢查報告中學生自己總結的注意事項，并當堂批改、打分、予以點評，鼓勵學生下次實驗時能夠更加積極主動地去預習。課堂上還要注意培養學生記好實驗原始記錄的好習慣，讓學生事先準備好實驗記錄紙（單獨成頁），及時記下實驗項目、步驟、現象、結果以及原始實驗數據等，可以用表格的形式記錄，實驗結束后交與實驗教師簽字，簽字后數據不允許再修改，回去后學生根據實驗記錄進行結果整理與分析，這樣既防止學生過后回憶與實際操作產生誤差，避免得出錯誤結論或直接照搬教材的結果，還培養了學生今后獨立實驗或進行科學研究時應有的實驗習慣。

教師要善于總結和傳授實驗技巧，培養學生養成良好的實驗習慣。每個生物化學實驗都有幾個關鍵步驟，學生在課前雖然經過充分預習，了解并總結出一些應該注意的相關事項，但實驗對于每個學生來說是第一次，一些技巧性的知識不經過親身實踐不能完全領悟和參透，這就需要具有豐富經驗的教師傳授技巧，必要時予以示范。例如，在糖的α-萘酚反應實驗中，要想使每個學生都做出比較完美的紫環，就要有一定的講解和示范，在實驗指導中提示學生在加試劑時千萬不能將α-萘酚試劑濺到試管壁上，以防濃H2SO4先與α-萘酚脫水產生綠色物質干擾對紫環的觀察，但α-萘酚試劑不是用水而是用乙醇配置的，一點不濺到管壁上幾乎是不可能的，那成功的竅門在哪里？其實，關鍵就在一個細節上，即加完α-萘酚試劑后一定要與糖液充分振蕩混勻，然后再與濃H2SO4反應，這一點在所有的實驗中都非常重要！譬如，在驗證唾液淀粉酶只對淀粉水解具有專一性的實驗中[2]，如果不養成加完任意一種試劑后都要徹底混勻樣品的良好習慣，就會出現這樣的實驗現象：淀粉與唾液在37℃保溫一段時間后加入碘液，樣品上層會呈現出碘色（淡黃色），但稍微震蕩后即為深藍色（因為只要有一點淀粉沒與酶發生反應，就會與碘呈深藍色，混勻后就會掩蓋上層的碘色），根據最后的實驗結果，學生或教師就會得出這樣的結論：該學生的唾液淀粉酶活力太弱，或稀釋倍數過高，于是學生會制備濃度更大的唾液，甚至使用不經過稀釋的原液并延長反應時間，其結果依然為深藍色，于是有的學生就會對自己的身體健康狀況產生不必要的懷疑?？梢姡鳛榻處熞欢ㄒ獪蚀_判斷出哪些實驗失敗是因為自身酶活性低造成的，哪些實驗失敗是因為操作不當造成的，如果是后者，教師要及時予以糾正，并提醒全班同學注意，使其養成良好的實驗習慣。

分清每個實驗的性質，著重培養學生良好的科研作風。在生物化學實驗中有的是定性實驗，有的是定量實驗，定性實驗（如糖、蛋白質或氨基酸的顏色反應）要求學生肉眼觀察到實驗現象即可，不需借助精密儀器，不要求操作精確（溶液體積可以用15滴數換算1mL），而定量實驗（如糖、蛋白質、核酸的含量測定）則必須借助儀器設備（如移液槍或吸量管、紫外或可見分光光度計、高效液相色譜、高效毛細管電泳等），必須操作精確（不能用滴數換算體積），因此，通過定量試驗可以有效提高學生的動手能力，培養學生認真、仔細的求實精神，在使用分光光度計類似的精密儀器，應要求學生每個讀數至少反復測量三次，在三次相差不大的情況下取其平均值，如果每次結果相差懸殊就要求學生找出原因，或者因為溶液沒混勻，或者因為取樣量不精確，或者因為機器不穩定，找到原因后予以糾正，直到測量結果滿意為止，千萬不能等學生測完數據，樣品全都倒掉后，才發現某個數據不能用，然后返工或干脆放棄該數據或得出錯誤結論，這樣不利于培養學生形成做事縝密的科研作風。

通過綜合設計性實驗，培養學生的多方面能力。在有關糖的顏色反應中[3]，可以將單糖中的己醛糖（葡萄糖）、己酮糖（果糖）、戊醛糖（阿拉伯糖），雙糖中的還原糖（麥芽糖）和非還原糖（蔗糖）以及多糖（淀粉）配成0.1%的溶液，然后與水一起分別放到試劑瓶中標上未知溶液1—7，要求學生利用學過的有關糖的顏色反應鑒定出七種溶液。這個實驗既可以考察出學生對每種糖的性質和每個顏色反應原理的熟知程度，又可以通過實驗步驟設計的多少判斷學生運用知識的靈活性和創新性以及學生的動手能力如何，有的同學可能4步就能把7種溶液分開：先用莫氏（Molisch）或蒽酮反應鑒別出水，再用巴福德（Barfoed）反應區分開單（葡萄糖、果糖、阿拉伯糖）、雙（麥芽糖）還原糖和非還原糖（蔗糖和淀粉），然后利用塞氏（Seliwannoff）反應分開果糖和蔗糖，最后利用拜爾（Bial）反應區分出阿拉伯糖和葡萄糖；有的同學卻重復利用費林（Fehling）或本尼迪特（Benedict）反應區分還原糖和非還原糖，忽略了巴福德（Barfoed）反應完全可以替代上述兩個實驗的事實；還有一些同學對實驗原理掌握不清，最后得出錯誤結論，總之，通過設計性的綜合實驗可以培養學生的設計能力、動手能力、綜合判斷等多方面能力。

三、改革實驗項目

生物化學實驗既要與生物化學理論相銜接，深化理論知識；又要與現實生活相結合，提高學生的學習興趣。生物化學主要講述四大基本物質（糖、脂、核酸和蛋白質）和三大活性物質（激素、維生素和酶）的靜態與動態生化，故實驗項目應包括利用各種儀器設備對上述物質進行提取、測定含量、驗證理化性質等。為適應普通高校不同專業的培養需求，可根據學時數、教學要求等對實驗項目有所改革，例如，在進行多糖提取時，可選擇動物制備小鼠肝糖元，也可以選擇植物制備馬鈴薯淀粉，如果不是醫學院校，建議選擇植物，在不影響實驗結果的前提下，既可以避免感染鼠疫的危險，還可以降低實驗成本。

總之，教好生物化學實驗這門課程需要教師下一番苦工夫，在每輪實驗教學工作中不斷地改革和探索，同時，希望以上經驗能讓相關實驗教師在今后的生物化學實驗教學中更上一層樓。

參考文獻：

[1]王蕾，鄭曉珂，湯紅琴，等.生物化學實驗課程考核方法

及評分標準的探討[J].中醫藥管理雜志，2011，（12）.

[2]陳鈞輝，陶力，朱婉華.生物化學實驗[M].北京：科學出

版社（第三版），2007：4.

[3]李盛賢，劉松梅，趙丹丹.生物化學[M].哈爾濱：哈爾濱

工業大學出版社，2006：7.