生物類專業(yè)《生物化學實驗》課程教學

王愛英 何大俊 李鑫

[摘要] 《生物化學實驗》課程單獨設(shè)課，提升了實驗課在生物化學課程教學體系中的重要地位。《生物化學實驗》課程教學體系的改革，增加了綜合性實驗，建立新的實驗教學模式，改革課程的考核方式，提高了學生綜合實踐能力，增強了學生的科研思維能力以及專業(yè)素質(zhì)。

[關(guān)鍵詞] 生物化學實驗教學改革實驗教學

生物化學是一門研究生物體大分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)的代謝與調(diào)節(jié)、遺傳信息的傳遞與調(diào)控等諸多生命現(xiàn)象的科學，是生物類學科專業(yè)學生必修的重點專業(yè)基礎(chǔ)課程。該學科具有實踐性較強的特點，開展實驗教學是將理論與實踐相結(jié)合的有效途徑。生物化學實驗教學不僅可以加深學生對生化基礎(chǔ)理論、基本知識的理解，使其正確和較熟練地掌握比色、層析、電泳、離心等生化基本實驗方法的原理和實驗操作技能，而且能夠培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度及分析問題、解決問題的能力。我們一向注重生物化學實驗的教學改革，將《生物化學實驗》單獨設(shè)課，增加實驗課程的理論教學，改進了實驗教學方法。

傳統(tǒng)實驗教學過程中存在的問題

1.實驗內(nèi)容較為單一，以驗證性實驗為主

傳統(tǒng)的生化實驗教學是在理論教學中對應(yīng)安排一些實驗環(huán)節(jié)，并嚴格按照教學計劃安排實驗，內(nèi)容多以驗證性或訓練性實驗為主，獨立的操作性實驗多，綜合性實驗少，陳舊經(jīng)典實驗多，反映生物化學學科新技術(shù)進展的實驗少。生物化學學科的最大特點是前沿性和交叉性，目前生化實驗技術(shù)不再局限于經(jīng)典的基本技術(shù)的使用。還需要和當前發(fā)展的相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，提高學生對本學科技術(shù)發(fā)展的前瞻性認識。

2.考核標準和授課模式不合理

當前學生學習課程普遍存在重理論輕實踐的現(xiàn)象，造就了“高分低能”的人才。以往的實驗考核成績的衡量常常以實驗報告為主，造成學生對實驗課重視程度不夠；往往是，教師在實驗前將實驗原理、步驟、甚至會得到什么樣的結(jié)果都一一交代清楚，大多數(shù)學生只充當“實驗記錄員”的角色，被動地接受和機械地記憶，在教師設(shè)計好的框架里進行實驗操作，將教師所講的當成真理，自己很少去思考，其積極性和主動性受挫，實驗結(jié)果出現(xiàn)偏差，缺乏思考，阻礙了學生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

3.學生實驗時間少，動手機會欠缺

實驗教學是高等教育的重要環(huán)節(jié)，可以幫助學生更深刻地理解所學的理論知識，是培養(yǎng)學生動手能力最有效的途徑。近年來隨著我校學生擴招，實驗空間缺乏，實驗課程分組人員較多，學生參與動手的機會減少；學生選課體系復雜，授課時間的沖突，將部分實驗課程課時量縮小，實驗課內(nèi)容簡化，無形中實驗課程教學被削弱。

實驗教學體系的改革

1.劃分實驗教學模塊，完善教學內(nèi)容

以生化技術(shù)體系作為主線，劃分模塊，完善實驗教學的主要內(nèi)容，加強學生對實驗技術(shù)的重視和認識，既使理論和實踐相結(jié)合，又加強了學生的技能。從生命科學學院生物實驗中心實際出發(fā)，結(jié)合不同層次學生的具體要求，以基本技術(shù)為起點，包括:分光光度技術(shù)、電泳技術(shù)、離心技術(shù)、層析技術(shù)、生物大分子提取等。以生化技術(shù)體系為主線的同時，并涵蓋各個相關(guān)生物大分子的基本性質(zhì)。由于我校生物學科生物化學、分子生物學、生物技術(shù)課程均單獨設(shè)立實驗課程，生物學科的《生物化學實驗》課程內(nèi)容以“生物大分子的提取、純化以及性質(zhì)研究”為主，并結(jié)合當前生物大分子研究的前沿技術(shù)，開展相應(yīng)的綜合性實驗和探究性實驗。例如“細胞色素C的提取純化”、“凝膠過濾法分離血紅蛋白”、“魔芋多糖的提取、含量測定及還原糖成分分析”等綜合性實驗。

2.改變授課方式，建立新的實驗教學模式

改變過去那種教師講、學生聽，然后完全按照實驗指導操作的被動的實驗教學模式，在教學內(nèi)容和教學形式上進行改革。在教學過程中多種教學形式交叉使用，即采用靈活多樣的教學方法。在實驗教學過程中，給學生提出思考題，要求學生查閱相關(guān)的文獻資料，對思考題作出研究性的探討。動物肝臟DNA的提取實驗完成后，給學生思考題“動植物總DNA或RNA提取的方法主要有哪些？以豬脾臟DNA提取為例試述每步驟主要原理是什么？如何判斷所提取DNA的純度？”讓學生在查閱資料時，積極動腦思考；歸納式教學法， 通過仔細觀察、分析零亂的實驗現(xiàn)象， 得出抽象的規(guī)律和原則， 讓學生透徹理解所學的知識， 使之真正變成自己的知識， 鍛煉學生邏輯思維能力和開放性思維能力。例如細胞色素C的提取實驗中，提出“試以細胞色素C的制備為例，總結(jié)出蛋白質(zhì)制備的主要步驟和方法”這一問題，讓學生總結(jié)中積極思考。問題式教學法、討論式教學法，使學生成為教學的主體， 多發(fā)揮他們的主觀能動性和創(chuàng)造性。綜合性、設(shè)計型實驗2～3人一組，在教師的指導下，根據(jù)修改的實驗設(shè)計方案進行準備，配置溶液、培養(yǎng)實驗材料，組裝或調(diào)試儀器設(shè)備、測量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果討論等，鼓勵學生撰寫一篇科技論文格式的研究報告。

改革實驗教學的考核方式

1.將以往“以實驗報告為主“的考核方式改革

將實驗教學考核由幾個部分組成，其中平時成績占40%比例，實驗動手操作考試成績占40%的比例，理論成績占到20%的比例；實驗報告提出新的要求，要求學生主要側(cè)重學生對實驗過程及原理分析、課后思考題認知深度的考察，鼓勵學生對實驗步驟進行綜合分析，并在實驗報告中反映出每一步驟的基本原理。在較大程度上避免了僅參考實驗結(jié)果無法區(qū)分學生對實驗原理實際掌握程度的局限性。

2.增加了實踐操作的考核，使得學生實驗過程中重視實踐操作

實驗操作不是簡單重復書本上現(xiàn)成的每一個步驟，其中包含著許多理論知識，要勤于思考、善于總結(jié)。學生在實驗過程中改掉“一觀二看”的做法，在實驗過程中積極動腦，積極動手，培養(yǎng)了嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度以及團隊意識。實驗動手操作考試中從本學期開始的實驗課程中抽取幾個有代表性的實驗，實驗相關(guān)的試劑和材料由實驗老師準備，學生當堂抽簽決定所要考核的實驗內(nèi)容，重新組合，在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗內(nèi)容，并對相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)分析，學生在考核過程中認真仔細，操作熟練，整個實驗考核取得了較好的成績，與平時學生重視實踐操作以及實驗時間的保證都分不開的。

3.加強實驗總結(jié)

實驗教學課程結(jié)束時，每組對實驗課程進行總結(jié)，并以ppt形式進行匯報總結(jié)，各組學生充分調(diào)動積極性，各盡其能，總結(jié)報告形式多樣，風格各異，整個總結(jié)報告氣氛活躍，學生查閱相關(guān)資料，將本學期所開始的實驗課程，從實驗方法、實驗原理、實驗材料等不同方面總結(jié)歸納，充分理解了實驗相關(guān)原理。

績效與探討

1.激發(fā)了學生的興趣

通過靈活、生動的教學方法激發(fā)了學生對實驗研究的興趣；對實驗原理探究過程的引導，調(diào)動了學生對生命科學現(xiàn)象與規(guī)律的探求熱情，使實驗課不再單純是動手操作課程，而是學生探究知識科學規(guī)律、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程。

2.強化了學生基本專業(yè)技能的訓練

作為生物類專業(yè)基礎(chǔ)課程的重要組成部分，通過實驗項目的設(shè)置，基本涵蓋了專業(yè)基本技能訓練的要求內(nèi)容，通過反復的應(yīng)用實踐、綜合演練，不斷強化著學生對專業(yè)技能的認知。

3.學生專業(yè)素質(zhì)得到了提高

綜合型實驗大的教學設(shè)計過程，學生在教師的引導下，運用所掌握的生化基礎(chǔ)知識，在查閱相關(guān)文獻基礎(chǔ)上發(fā)揮主觀能動性，并在教師的指導下完成實驗方案，最后通過實驗結(jié)果獲得了對實驗課題的深度認知。這種教學過程緊貼教學大綱要求并充分結(jié)合理論教學知識點，所以是學生一個很好的鍛煉機會，有利于學生專業(yè)素質(zhì)的提高。

4.探討

實驗課程的改革和實踐是一個不斷探討、不斷實踐的過程。我們認為以下幾個問題值得進一步思考：(1)教學計劃時間與實驗項目所需時間之間存在著一定矛盾；(2)教學面積、實驗設(shè)備數(shù)量等客觀因素對教學實踐應(yīng)用的限制；(3)網(wǎng)絡(luò)資源如何更加有效應(yīng)用并逐漸成為教學活動的一部分；以上問題需要我們在教學實踐中不斷地總結(jié)，提出解決思路并進行大膽的驗證。

參考文獻：

[1]歐陽立明, 歐伶.生物化學教學的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)[J].微生物學通報,2007，33(2):181-183.

[2]韋躍宇,蔡玲斐.高校實驗室開放的探索[J].杭州師范學院學報：醫(yī)學版,2007，27(5):346-348.

[3]譚紅銘,黎麗娥.生物化學實驗教學改革初探[J].中山大學學報論叢,2001,21(5):51-53.

[4]莊京, 彭卿, 王訓. 談基礎(chǔ)化學實驗教學改革觀念[J].大學化學, 2010, 25(1):13-15.

[5]金勇豐,李霽, 邵愛萍.生物化學實驗課程的改革與實踐[J].實驗室研究與探索,2008,27(2):86-88.

[6]羅萍.淺談醫(yī)學生物化學實驗教學改革[J].中外醫(yī)療,13:189-120.

[7]劉智運.論高校研究性教學與研究性學習的關(guān)系[J].中國大學教育,2006,2:24～26.

作者單位：石河子大學生命科學學院基礎(chǔ)生物實驗教學中心新疆石河子