生物化學基礎實驗教學改革的探索

趙永斌 郭海勇 金太成

摘要：生物化學實驗課程在生物科學專業課程體系中占有重要地位。為了適應新形勢下呈現的諸多問題，生物化學基礎實驗教學從課程結構、課程內容、教學方法、考核方式等方面進行改革與探索，加強了學生主動學習的能力，激發了學生的學習興趣，增強了學生的綜合素質和創新能力。

關鍵詞：生物化學 實驗 教學 改革

中圖分類號：G312 文獻標識碼：A 文章編號：1009-5349（2018）07-0037-02

生物化學實驗技術在生命科學許多相關學科的研究中占有重要的地位。生物化學實驗課程則是承載培養學生熟練掌握生物化學相關實驗技術的必修課，為學生今后從事科學研究做鋪墊。[1]近年來，隨著教學改革的不斷深入，生物化學實驗課程中綜合性、創新性實驗的比例逐年增高。[2-3]但是，從2015級開始，教師資格證書不再由學校直接發放，作為師范類專業的生物科學專業學生將參加由國家統一組織的教師資格考試。[4]為此，學校對生物科學培養方案進行調整，將生物化學及實驗課程開課時間提前至大一第二學期。對于一年級學生來說，獨立自主學習和創新性精神還沒有完全培養形成，他們可能很難適應綜合性、創新性生物化學實驗，故而將此部分內容整合到大三開設的生命科學大實驗中，與生物化學理論課程配套開設的實驗課程則只開設基礎性實驗部分，旨在培養學生發現并解決問題的能力。因此，隨著課程體系的改變，生物化學基礎性實驗教學也應隨之進行改革。

一、設置模塊化的實驗內容

生物化學課程內容繁多，與之對應的實驗技術多，內容豐富[5]，為了在較少的教學課時中提高學生創新能力和自主學習能力的同時，不丟失基礎理論知識的完整性，保證難點和重點的講授，對教學內容進行刪繁就簡，濃縮基礎內容，突出主線。將實驗課程講解內容分為五大板塊：緒論，主要講解生物化學實驗學習方法、實驗相關儀器原理及使用方法；氨基酸及蛋白質的分離部分，包含2個實驗，涵蓋了大分子物質分離純化所需的層析與電泳兩種實驗方法；糖類的性質部分，包含1個實驗，主要講解糖類的提純與性質鑒定；酶的理化性質分析部分，包含3個實驗，涵蓋了酶的提取、比活力和Km值的測定、反應條件對酶活性的影響等內容；核酸分析部分，包括2個實驗，涵蓋了核酸的制備及含量測定、組份鑒定等內容。實驗內容設計遵循同一板塊下的不同實驗內容相互銜接，實驗材料基本保持一致，從而為后續的綜合性、創新性實驗的開設打下基礎。

二、加強實驗理論教學

長期以來，生物化學實驗課程教學重操作輕理論，實驗相關理論主要包含在生物化學課程當中，雖然某些實驗項目中原理部分也有所涉及，但內容不系統、不詳細，致使學生對實驗的相關理論缺乏全面的了解，實驗完成后知其然不知其所以然，很難對實驗的結果進行科學判斷和分析[6]，因此，將實驗理論內容有機地融合到具體實驗過程當中是十分必要的。根據每個實驗的內容，在每個實驗操作之前都添加了相關的理論知識的內容，如講授氨基酸的紙層析之前，詳細介紹層析的原理、分類以及高效液相、氣相色譜在生命科學中的應用。這樣可以開闊學生的視野，使之能夠把握現代生物化學實驗技術發展的方向，并體會該實驗的作用。

三、采取LBL和PBL相結合的教學方法

根據學生實際情況選擇合適的教學方法對于提高生物化學實驗教學至關重要，當前使用較多的教學方法有LBL（Lecture-Based Learning）教學法和PBL（Problem-Based Learning）教學法[7]，這兩種方法各有優缺點，如LBL模式中，學生的主觀能動性不足。PBL模式中，對于低年級、基礎較差的學生來說，則適應程度不高。有研究表明，將兩者結合起來，較單純LBL和PBL教學法有明顯的優勢。

實驗課程并沒有為學生指定特定的教材，而是自編講義，并沒有采用傳統的實驗方案架構，即詳細地依次列出實驗目的、實驗器材、實驗試劑、實驗步驟、實驗結果等內容，而是以問題為導向，首先向學生提出本次實驗需要解決的問題，引導學生積極思考，通過閱讀講義提供的相關理論知識以及查閱相關資料，自主設計實驗方案（圖1）。最后，再由教師提供一個參考實驗流程，鼓勵學生將自主設計的實驗方案與之進行比對，從而找出不足進而改進實驗。在講課過程當中，首先采取PBL教學方式，根據講義中提供的問題，結合該實驗所涉及的有關內容，重點引導學生思考設計一個合理方案進而解決問題。

然后再進行LBL教學，對實驗操作中的難點進行適度講解。這樣既保證學生帶著問題做實驗，又避免一些無謂的彎路，確保實驗在規定的時間內完成。

四、改革實驗考核方式

生物化學基礎實驗課程為必修考查課，一直以來采取實驗報告+平時表現的考核方式，由于對于學生平時表現很難進行量化，因此考核結果基本不會出現不及格現象。這樣造成學生對生物化學實驗的重視程度不夠。另外，實驗報告的撰寫基本遵循傳統的方法，學生對實驗結果缺乏深度分析，內容有時千篇一律，甚至出現抄襲現象。針對這一問題，對生物化學實驗考核方式進行大膽改革。首先，取消傳統的實驗報告寫作，將實驗模塊下所有實驗作為一個整體，要求學生以學術論文的形式撰寫報告，這樣既增強了學生綜合分析問題的能力，又鍛煉了學生的科技論文寫作。其次，將考核方式調整為平時表現+科技論文+理論考試+實驗操作。平時表現主要考查學生所具備的科學素養，科技論文則考查學生的綜合分析能力、邏輯思維能力以及論文寫作能力，理論考試考查學生對生物化學實驗相關理論的理解程度和對現代生物化學實驗技術發展前沿的了解程度，實驗操作考查學生對實驗的整體認知程度以及實驗技能的規范和熟練程度。與原有的考核方式相比，新的考核能夠較為客觀全面地體現學生的學習水平。

五、展望

生物化學實驗課程與生物化學理論課程相輔相成，在整個生物科學教學體系中占有重要的地位，可以預見，隨著生命科學的不斷發展，生物化學實驗教學也將面臨新的問題、新的挑戰。需要教學工作者以提高教學質量、激發學生的學習興趣、培養學生創造思維能力和實踐動手能力為出發點，積極引進先進的教學理念、大膽創新教學手段，因人而異，因時而異，從而更好地培養出符合社會需要的創新型、實用型人才。

參考文獻：

[1]李幫秀，呂俊，楊克珍，劉文清，朱利泉.生物化學實驗內容改良及探討[J].西南農業大學學報（社會科學版），2003（3）：100-101.

[2]趙云濤，劉海，任鵬康，楊捷.生物化學實驗課程化的改革與實踐[J].生物學雜志，2011（4）：99-101.

[3]朱立成，鄒小明，曾建忠，段世華.綜合性生物化學實驗教學改革初探[J].基礎醫學教育，2011（3）：263-265.

[4]劉翠航，朱旭東.教師資格“國考”研究熱點、問題與建議[J].課程教材教法，2015（9）：97-102.

[5]趙玉紅，李欣，崔建林，周浩，李登文，張金紅，趙立青.充分利用實驗室軟硬件資源多渠道改革生物化學實驗教學內容[J].實驗技術與管理，2016（9）：186-189.

[6]孔繁華，徐來祥，燕艷.生物化學“3+1”實驗課教學方法的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2012（10）：126-129.

[7]謝彩俠，祝俠麗，白雁，吳明俠，胡亞楠.LBL和PBL相結合的教學模式在教學中應用[J].實驗室研究與探索，2012（7）：144-146.

責任編輯：景 辰