生物化學實驗課程改革探析

趙春超+章學偉+陳佳+邵建華

摘要 為了進一步提高學生的實驗操作水平、積極培養學生的科研思維能力，對生物化學實驗課程進行了初步修訂。通過涉及實驗內容的理論教學部分開展研究性教學、實驗內容重新分類排序以及采用多種方式考核實驗效果，學生的獨立思考能力和自主解決問題的能力得到顯著提升。結果證明，新的課程改革措施促進了學生綜合實驗素質的提高，對生物化學實驗教學質量的提升具有顯著作用。

關鍵詞 生物化學實驗課；改革方案；實踐效果

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）10-0285-01

Abstract In order to further improve students′experiment operating level and develop students′fundamental scientific thinking，a discussion of reform on biochemistry experiment course was introduced in this article.The capability of independent thinking and solving problems was promoted dramatically by applying the research-based course teaching，the reclassification of the contents of experiment and multiple methods of evaluation of learning situation.The results demonstrated that new curriculum reform measures remarkably boosted the advance of students′comprehensive experimental quality and biochemistry experiment teaching quality.

Key words biochemistry experiment course；reform plan；practice effect

生物化學是運用化學理論和方法研究生命現象和化學本質的交叉型學科，主要從分子水平詮釋生物體組成和代謝方面的內在規律。生物化學在生命科學課程體系中占有非常重要的地位，它的基本理論和實驗方法是生命科學以及其他專業課，如細胞生物學、微生物學、分子生物學、遺傳學的重要基礎[1]。作為理論聯系實際的關鍵環節，開展有成效的生物化學實驗是學好生物化學的必要要求。然而在傳統的實驗教學模式下，學生的理論知識掌握不牢、積極性不高，實驗報告抄襲、敷衍等問題日益突出。因此，本文從理論教學、實驗再分類和成績考評3個方面提出相應的調整方案。

1 生物化學實驗教學改革方案

1.1 教師引導、學生主導，開展研究性教學

在生物化學理論課的教學評估過程中，揚州大學生物科學與技術學院學生普遍反映生物化學知識系統龐博復雜，知識點晦澀抽象，學習難度很大。這些切實存在的問題如得不到恰當解決會降低學生的學習興趣，增加教學工作的難度。研究性教學的方法能夠鼓勵學生主動學習、提高學習效率。教師根據教學內容發布相應的小課題，學生分組后自由選擇感興趣的課題并進行學習和交流。在教師講解完每一章節的基礎性課程后，匯報組的學生在下一次課上要根據所選課題進行分享展示。例如，在糖類一章中，糖的分類、命名、結構以及化學本質等屬于基礎知識，由教師講解；單糖、寡糖、多糖以及重要的糖類衍生物的結構、性質、用途以及鑒定方法等知識需要匯報組學生利用課余時間查閱資料和學習討論，最終以登臺匯報的形式完成小課題。在整個理論學習過程中，教師需要鼓勵學生積極參與，提供解決問題的方向。通過分組匯報的方式讓學生主導課堂，學生自主學習和交流討論的習慣逐漸養成，分工合作和團隊互助的意識得到了增強。同時，在分享所學知識的過程中加深了學生對知識的記憶和理解，教學效果有所提升。

1.2 實驗重新分類排序，提高實驗教學質量

生物化學課程的理論知識和結論全部由實驗加以驗證和確認，這決定了實驗操作在該課程教學過程中的重要性[2]。然而本科教育階段的生物化學實驗多為驗證性實驗且順序安排多與理論課程相對應，難以考慮到學生實驗操作水平的適應性，再加上評價成績的標準相對單一，很容易導致學生實驗積極性不高、滋生敷衍了事的情緒。為了幫助學生熟練掌握生物化學實驗的基本操作并能學以致用，對實驗項目進行分類和順序重排。根據實驗難度和實驗目的分為訓練型實驗和應用型實驗。

1.2.1 訓練型實驗。訓練型實驗相對簡單，旨在幫助學生熟悉常用的實驗器材和實驗技術。例如，設計了高錳酸鉀吸收曲線測定及標準曲線制作的實驗，通過這個實驗，既使學生掌握了配制試劑、正確書寫標簽等基本規范，又訓練了學生對移液器及分光光度計的規范操作[3]。SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳實驗介紹了測定蛋白質分子量的原理和方法，幫助學生掌握了電泳法的基本操作。在開展訓練型實驗前，教師要把握每次實驗的節奏，保證在正常實驗時間內每個學生多次練習同一操作，直至規范掌握，通過保質保量地進行訓練型實驗，學生掌握了基礎實驗技能并提高了動手能力。

1.2.2 應用型實驗。應用型實驗要求學生在熟練掌握生物化學常用技術（電泳技術、層析技術、離心技術和比色技術）的基礎上能夠活學活用，同時也考驗學生合理進行實驗計劃、省時高效完成實驗的科研能力。例如，在核酸的提取和鑒定實驗中，樣品反復離心、準確配制鑒定試劑以及分析實驗結果等實驗步驟都需要認真設計和安排，否則極其容易造成實驗效率低下、實驗結果和預期差距大甚至導致實驗失敗。因此，在每組學生自主開展應用型實驗時，教師需要仔細批改上交的實驗計劃，對時間安排過于緊湊和過于松散的實驗計劃要提出修改建議，保證每組學生在實驗時間內完成實驗。通過自主開展應用型實驗，學生能初步體會到科研工作的辛苦，同時也在遇到問題和解決問題過程中提升了實驗水平。

1.2.3 實驗的注意事項。在實驗課教學之前，教師需要注意：在理論課上，扼要說明實驗內容，讓學生有理論準備；沿用理論課教學的分組，增加同組學生的實驗默契；在訓練型實驗課上，教師要在正確演示實驗后多觀察學生的操作，鼓勵操作規范的學生向其他同學演示和講解；回答學生的問題時多引導鼓勵，激發學生的好奇心和求知欲；由于訓練型實驗的器材和試劑由教師準備，而應用型實驗由學生負責，教師除了要在器材和試劑方面提供支持，更要注意有毒有害試劑的規范化使用；應用型實驗相對復雜，加之學生自主開展實驗難免會有操作不當，實際結果可能和預期假設不符，這時教師要參與討論，幫助學生找出失敗原因并寫入結果分析中。

1.3 考核手段多樣化，注重實驗過程

傳統的生物化學實驗課程評價方式是終結性的，以實驗報告為最終評價依據[4]。而學生在實驗課中具體學到哪些知識、技能、方法和形成哪些好習慣、科研思維、創新思維，僅靠一份書面報告是無法完全體現的。既然相對單一的考核標準不能滿足人才培養的需求，考核手段多樣化勢在必行。應重新調整考核標準，注重實驗過程的考核。實驗報告在總分中所占比重降至20%，加入預習報告（占10%）、實驗計劃完成度（占20%）、操作熟練度（占30%）以及實驗結果分析（占20%）等新的考核內容。這要求學生重視實驗前期準備階段和中期動手操作階段，而非通過抄襲其他同學的實驗報告蒙混過關。在批改預習報告時，教師可鼓勵學生通過簡潔的形式表述實驗目的和實驗原理，例如流程圖和圖表。批改實驗失敗的學生的實驗報告時，重點批改結果分析部分，能夠詳細分析實驗失敗原因且提出改進方案的同樣能獲得高分。

2 方案的實踐效果

隨著調整方案逐漸應用到生物化學實驗課，教學質量的提升表現在以下幾個方面：實驗課上學生的參與度上升，閑聊和偷懶的學生明顯減少；師生的課堂互動增多，遇到問題時學生能主動查閱資料嘗試解決；學生掌握的基礎實驗技能增多，提升了實驗自信心和硬實力；更多學生養成了“預習—制定計劃—完善計劃—開展實驗—實驗總結”的實驗習慣，形成了初步的科研思維；學生養成了實事求是、吃苦耐勞的科研精神，提高了綜合實驗素質。

3 參考文獻

[1] 周成，孫玉軍，朱琳，等.生物化學課程與實驗教學方法改革初探[J].安徽農學通報，2016，22（8）：146-147.

[2] 楊靖，郭敏亮.利用多元評價體系提高生物化學實驗課的教學效率[J].現代農業科技，2016（21）：289-292.

[3] 石艷，王勤，徐慶妍，等.生物化學實驗課教學改革及本科生基本科研素質培養[J].教育教學論壇，2016（33）：270-271.

[4] 王鶴，黃玲，林曉暉，等.過程性評估在生物化學實驗課程中的應用研究[J].衛生職業教育，2016，34（9）：38-39.