植物生化實驗教學的實踐與思考

【摘 要】植物生物化學實驗是培養學生創新能力的重要教學環節。調整植物生物化學實驗組成，能充分提升學生的能動性與創新性。

【關鍵詞】生化實驗 設計性 教學模式 考核模式

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）35-0070-02

21 世紀是個知識大爆炸的年代，全球知識經濟的發展需要高素質的創新型人才。現代教育需要培養學生的創新能力，即要培養學生發現問題、分析問題、解決問題，并力求得到普遍性方法的能力。植物生物化學實驗是綜合性很強的基礎實驗課程，是研究生命現象本質的一門實驗性學科，需要培養學生的動手能力和創新能力。本課程在培養學生生物科學素養環節中處于極為重要的地位。傳統的生物化學實驗內容陳舊，綜合性和開放式實驗少，實驗教學管理缺乏科學性和規范化，在培養創新型人才中存在著很大的缺陷。本文針對傳統生化實驗教學中的問題，探索新型科學合理的生化實驗教學新體系，以期激發學生興趣，強化學生基本實驗操作技能，并養成嚴謹的科學實驗態度。

一 基本思路

首先，植物生物化學實驗課程中建立了基礎性實驗（訓練）、綜合性實驗和設計性實驗的實驗體系，注重加強基礎性實驗，使學生在基本知識、基本技能和基本經驗等方面都獲得發展。同時要大力加強綜合性實驗和設計型實驗，兩者比例分別約占60%與40%，強化學生自主能力、創新能力、綜合分析能力。

二 實驗教學課程體系的建立

具體實施步驟包括四方面：首先是注重基礎實驗；其次使綜合性實驗成為基礎性實驗與設計性實驗的過渡環節，然后重點通過設計性實驗，提升學生的綜合能力；最后以綜合考試模式進一步激發學生提高創新能力和解決問題能力。

1.提升對基礎性實驗的認知，打好基礎

基礎性實驗是理論強化的過程，同時更是學生對各類儀器使用基本技能培養的基礎環節，在基礎性實驗中，養成良好的實驗習慣，可為以后進行綜合性實驗打下堅實的基礎，主要目的是引導學生鞏固基本知識，掌握現代基礎生物化學技能方法。本課程以層析技術、離心技術、電泳技術、分光光度技術等生化實驗的基本技術為基礎，以多項技術組合對糖類、脂類、蛋白質和核酸進行定性與定量測量。同時，為使學生了解基因工程的發展，適應林業工程培養現代應用人

才的需要，相應編入了基因組DNA提取、瓊脂糖凝膠電泳及聚合酶鏈式反應（PCR）等實驗。其內容包括從植物中分離純化糖類、蛋白質和核酸的定性和定量測定等。增開了包括天然生物活性大分子的純化及活性測定等內容。基礎實驗課開始前，由教師講解實驗原理，并對學生在實驗儀器操作、實驗現象觀察及實驗手段的把握等方面提出具體要求。例如在生物葉片基因組DNA的提取及組分鑒定的實驗中，要求學生掌握紫外分光光度法、生物分子提取、分離及生物大分子的定性定量分析法，為以后復雜的綜合性生化實驗奠定扎實基礎。又如，蛋白質的提取和定量實驗不僅要求實驗最終結果，更強調對實驗原料的原始重量，細胞破碎后體積確定，抽提后體積的記錄。實驗中，不同的同學記錄體積數的差別很大，導致最后的植物組織中蛋白質含量差異很大，實驗結束后全班討論共同探討實驗現象，此時，使用多媒體將實驗內容形象化、動態化，進一步提升學生學習興趣，強化學生對實驗知識的掌握，從不同的角度訓練學生思維的邏輯性和嚴密性，為學生創新能力的提高奠定了基礎。

2.強化綜合性實驗，做好鋪墊

在學生對基本理論強化、基本熟悉各種實驗儀器原理、掌握規范操作后即進入綜合性實驗環節。綜合性實驗是本課程和相關課程知識的綜合應用。通過綜合性實驗設計，目的是為了進一步訓練學生理論知識與聯系實際水平，提升學生綜合運用知識的能力、分析和解決較為復雜問題的能力。如在木本油脂制備生物柴油的實驗中，對金龍油和第二代食用調和油在不同溫度和注水量的實驗結果討論，提升學生用不同分析方法去解決不同問題的能力，活化學生知識，使學生在實驗思路、實驗設計、實驗技術和方法等方面得到全面訓練和提高。

3.全面打造設計性實驗，提升學生能力

設計性實驗環節實驗題目，由教師與學生一起探討或只由教師給定，實驗由學生自主完成。此環節首先需要學生具備一定的科研興趣和科研意識，初步的設計性實驗要求老師廣泛調研，由教師給定與學生知識程度相適應的實驗題目更進一步地設計實驗，可由教師與學生一起探討實驗題目或學生自擬題目。不論哪一類設計性實驗，教師對實驗過程中出現的各種問題要及時給予正確指導，對實驗結果給予準確的評價。通過設計性實驗的訓練，學生將從實驗原理、實驗方法、實驗步驟、實驗現象的分析和實驗結果的討論等方面得到全方位的訓練，同時也可進一步提升學生科研意識和能力。學生可自由結合成小組，分工協作完成實驗報告。

如在脂肪含量的測定實驗中，同學們總結的方法主要有：（1）索氏抽提法；（2）酸水解法；（3）巴布科克法；（4）益勒式法；（5）羅斯—哥特里法。對不同的方法進行了比較后，證實發現索氏抽提法對于某些樣品測定結果偏低。而酸水解法測出的脂肪為游離態脂和結合脂全部脂類。從實驗材料開始，都是由學生自己準備，可以使用各種食物，如牛奶、堅果、豆制品和餅干糕點等。分別對不同食物進行了脂肪含量的測定，并對所測結果進行了分析比較。有的同學對油炸食品前后的脂肪含量進行了比較；對市售的乳制品中脂肪含量與商標標注的含量進行比較；還有的同學對脫脂和全脂奶粉進行了比較……通過設計性實驗，學生會進一步接受新的教育思想和教學方法，創新思維和能力均獲得了全面培養。

4.綜合考試模式的建立

本課程的考核注重鼓勵學生主動參與和創造性思維，激發學生發揮主觀能動性。為檢驗實驗教學效果，反饋信息，我們建立了綜合考試模式。主要考核學生對理論知識的運用能力，學習方法的掌握程度及解決問題的能力。主要采取實驗操作和理論考核結合的方式，分別占50%的成績。閉卷理論考試占50%分值，所涵蓋內容包括數據分析、原理掌握、操作中的關鍵技術等。實驗操作考核中平時實驗操作占20%分值，實驗報告占10%分值，其中綜合及設計性研究占20%分值。平時實驗操作中，實驗預習提問按10%計分，實驗前對本次實驗的內容、實驗操作步驟和注意事項進行提問。針對學生的答案，教師輔助補充，同時啟發學生的發散性思維，分析典型相似或相關的實驗實例，及時糾正學生不正確的操作，設立創新分獎勵制度，對實驗中回答創新方法、有建設性的操作等給予創新分。

實驗報告按10%計分，主要考查其書寫能力，科研求實能力和分析解決問題能力，對于有實驗中現象的分析，實驗結論的討論及自己對實驗應用和改進等方面的討論可追加創新分。在實驗報告中不強調對實驗原理、實驗儀器、實驗試劑、實驗操作過程的書寫，也不強調實驗結果的好壞，而要注重實驗記錄的真實性和實驗報告中的討論與分析。

綜合及設計性研究占20%分值（嘗試新方法得5%分值，回答正確綜合性問題的得5%分值，合理解釋實驗現象占5%分值，完成實驗并撰寫報告占5%分值）?？傊摽荚嚹Ｊ侥苡行У貦z驗教學效果，通過實驗教學體系設計與綜合考試模式結合，能顯著提高實驗教學效果與教學質量。通過生物化學教學改革實踐，全面鍛煉了學生，培養了學生的創新能力，為其進一步發展夯實了基礎。

三 結束語

綜上所述，筆者通過對植物實驗教學體系的改革，提升了生化實驗教學質量，更進一步全面培養了學生的實踐能力、創新能力和科學素養，對促進學科的發展和人才培養有一定參考意義。

參考文獻

[1]沈劍敏.生物化學實驗多媒體課件的研制[J].實驗室研究與探索，2009（2）：79～81

[2]陳懷俠、蔡火操、黃建林等.設計性實驗教學的實踐與思考[J].實驗技術與管理，2006（11）：105～107

[3]崔大練、石戈、馬玉心.建立探究性生化實驗教學模式，培養科研創新人才[J].浙江海洋學院學報（自然科學版），2011（1）：87～90

[4]趙烽、姜永濤、戴勝軍等.天然藥物化學的實踐教學改革[J].中國中醫藥現代遠程教育，2010（1）：62～63

[5]王冬梅、洪泂、王秀海.探索生化實驗教學方法，增強教學效果[J].生物學雜志，2011（5）：98～102

〔責任編輯：龐遠燕〕