生物化學與分子生物學實驗的教學改革與實踐

郭眾 馮昆 張健 熊春江

摘要：作為生物科學、生物工程、藥學、基礎醫學和臨床醫學的重要課程，生物化學與分子生物學實驗的開展是必需的。此外，學生掌握生物化學與分子生物學的實驗方法和技術手段，對培養自身科研能力具有重要的意義。為提升學生學習生物化學與分子生物學實驗課程的熱情、培養學習興趣，本教研室從教學內容、教學方式和考核制度三個方面對生物化學與分子生物學實驗課程進行改革，以期提高教師教學質量、學生學習效果，促進學生掌握知識、技能，培養學生學習興趣和科研能力，為后續開展科學研究和畢業設計提供基礎。

關鍵詞：生物化學與分子生物學;實驗教學;教學改革;教學科研相結合

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）42-0276-02

遵義醫科大學珠海校區在過去幾年的發展中不斷壯大，并且今年生物工程系作為學校學科建設的重要部門，生物工程系教學的課程成為學校目前改革與實踐的重中之重，特別是生物化學與分子生物學這門大生物學科里的支柱學科[1]。生物化學與分子生物學（Biochemistry and molecular biology）是生命學科的基礎，也是生命學科的前沿。生物化學與分子生物學在分子水平研究生命的本質，即研究糖類、蛋白質和核酸主要的三個生物大分子的分子結構、分子功能和代謝調節過程中，即在生命活動中的作用[2]。同時，生物化學與分子生物學是一門以實驗為基礎的學科，實驗課程的開展對學生理解理論知識、掌握實驗技能和培養科研興趣具有重要的作用，為學生在大學期間參與大學生實驗創新大賽、實驗技能大賽及其他實驗相關大賽，研究課題、畢業論文課題等課題項目，和未來學習深造提供實驗知識、技能基礎[3-5]。因此，如何在生物化學與分子生物學實驗教學中提升學生學習的熱情、培養學習的興趣和積極性、鍛煉學生獨立思考、進行科研創新的能力值得我們深入思考，所以對生物化學與分子生物學實驗課程的改革勢在必行。針對目前我校生物化學與分子生物學實驗教學中存在的不足，本教研室從教學內容、教學方式和考核制度三個方面對生物化學與分子生物學實驗課程進行改革。

一、我校在生物化學與分子生物學實驗教學中存在的不足

目前我校的生物化學與分子生物學實驗課程主要包括實驗技能概述、蛋白質濃度測定、真核生物DNA提取、酶的性質、球蛋白的提純、SDS電泳和胰島素及腎上腺素對血糖濃度的影響。首先，該實驗課程的教學內容比較陳舊，沒能根據學科的發展及時更新，缺乏生物化學與分子生物學前沿進展相關的實驗內容和技術手段，雖然與理論課程內容有聯系，但是聯系不夠緊密，不能充分發揮實驗中理論知識的作用。此外，因為課時、教室等硬件的限制，授課形式也比較單一，通常都是基于實驗指導，教師完成實驗準備、實驗內容及原理講解，學生根據教師的講解按部就班地完成實驗操作，書寫實驗報告，不能很好地激發學生獨立思考完成實驗，也難培養學生的科研思維和科研熱情。最后，實驗主要為驗證性實驗，各實驗之間相對獨立，沒有相互聯系的大實驗，缺乏綜合設計性實驗的安排[6-8]。

二、生物化學與分子生物學實驗教學改革與創新

1.優化實驗教學內容。生物化學與分子生物學實驗技術是當前生物學科科學研究中使用最廣泛、也最基礎的實驗技術，是每個從事生命科學研究的工作者必備的實驗技術手段。所以培養學生掌握扎實的實驗技術對我國未來生命科學研究的發展具有重要的作用。因此將生物化學與分子生物學實驗面向未來科研，必須時刻更新實驗內容，引入本領域產生的新的科研成果，建立與時俱進的實驗內容。綜合考核我校生物化學與分子生物學實驗課程的課時安排和開設專業，本著“不放棄教材，但不局限于教材”的原則，本次改革首先更新實驗及時指導，增設生物化學與分子生物學綜合性大實驗：A蛋白的克隆表達與純化，整個實驗完成目的是蛋白DNA序列的引物設計、DNA提取、PCR擴增、質粒構建、轉化、挑單克隆、驗證、蛋白表達及純化、蛋白質濃度測定及活性測定。整個實驗貫通整個生物化學與分子生物學課程，讓學生掌握蛋白質、核酸等理論知識，PCR、質粒構建、核酸電泳、SDS-PAGE和色譜等實驗技能。課程總共分為7次實驗課加1次實驗總結課（4學時/次）。與此同時，在每個實驗過程中增加開放實驗環節，讓學生自己查閱資料、調研文獻，設計整個大實驗中的細節，讓學生充分發揮自身能動性，全身心投入到實驗中，形成獨立思考實驗而非按部就班實驗的習慣[9，10]。最終培養學生獨立思考的科研思維和過硬的實驗技能。

2.改革實驗教學模式。隨著“互聯網+”教育的出現和不斷發展，借助互聯網和多媒體平臺進行教學的方式不斷實踐。在實驗課程的教學中，引入圖文并茂的多媒體課件和生動形象的實驗原理和操作的動畫視頻進行授課，學生可以在觀看視頻的過程中，充分了解實驗知識和實驗原理，并發揮自己的想象力，完善視頻教學。特別是對于本次改革中綜合性大實驗，這種微觀水平的實驗，實驗視頻更能夠讓學生理解原理和操作過程的細節。同時，還可以鼓勵學生自己制作實驗教學視頻，并在互聯網上和其他同學進行討論、交流，更深層次地激發學生自主能動性的學習，激發學生的學習熱情、學習興趣和創新意識[11]。

3.完善實驗考核體系。考核方式是監督學習的一個很好很直接的方式，在以往的考核中，主要依靠單一的實驗報告來評判。為培養學生的自主能動性和創新性思維，考核方式在實驗報告的基礎上進行多樣化調整?？己朔譃槠綍r成績、實驗報告和開放性報告。其中平時成績占30%，主要考核上課出勤率、上課回答提問和回答問題，實驗準備和實驗操作;實驗報告占20%，主要考核對實驗結果的書寫規范性、實驗結果的分析討論能力，為以后書寫科研論文打下基礎;開放性報告占50%，可針對實驗過程中的原理、操作進行自我理解的闡述，或對實驗設計的建議和改進，或自我制作的實驗視頻，或撰寫的小學術論文等多種形式，主要考核學生的自我創新能力，培養學生自我學習的習慣和能力，而非教師灌輸型學習的習慣。同時，開展學生對教師的評價，讓教師在教學中不斷改進，不斷提高。

三、結語

本文分析了本校生物化學與分子生物學實驗課程教學的現狀，通過對實驗課程內容的調整和創新，對教學方式和考核模式的改革，建立更優的實驗課程教學方案。改革后的生物化學與分子生物學實驗課程，能夠更好地讓學生理解、掌握實驗知識和實驗原理，能夠培養學生進行科學研究的興趣，能夠充分發揮學生的能動性，能夠鍛煉學生的創新思維，為未來學生的科學研究奠定基礎。另外，通過解決教學中出現的新問題，可以不斷提高教師的教學能力和素質，促進生物化學與分子生物學實驗的完善。

參考文獻：

[1]王鏡巖.生物化學[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]朱玉賢.現代分子生物學[M].北京：高等教育出版社，1997.

[3]萬福生.醫學生物化學[M].北京：科學出版社，2010.

[4]魏春華，李曉晶，丁海麥，李斌，蘇燕.“醫學生物化學與分子生物學”實驗技術教學改革的探索[J/OL].高校醫學教學研究：電子版，2018，（8）：34-7.

[5]張茜謝，李有杰，岳真.醫學生物化學與分子生物學實驗教學改革及帶教體會[J].衛生職業教育，2018，（36）：102，3.

[6]顏亮馬，凌烈鋒.醫學院校臨床類專業學生生物化學與分子生物學實驗教學改革探討[J].科學大眾：科學教育，2018，（03）：138-80.

[7]劉少軍.醫學生物化學與分子生物學實驗教學模式改革思路的探討[J].醫學理論與實踐，2017，（30）：2484，5.

[8]高媛韓，李芳芳.醫學院校中生物化學與分子生物學實驗課教學的改革實踐[J].生物學雜志，2014，（31）：103，5.

[9]劉玉蓮紀，李慶華，李莉，方青.構建生物化學與分子生物學實驗教學新模式的思考[J].生物技術世界，2015，（12）：240，1.

[10]趙鵬偉，白瑞霞.醫學院校分子生物學實驗教學改革的基本思路[J].世界最新醫學信息文摘，2015，（15）：174.

[11]馬佳段，郭俁，武文娟，石玉榮，呂靜竹，周繼紅，白長存，石瑩，夏俊.醫學生物化學與分子生物學教學改革與實踐[J].基礎醫學教育，2015，（17）：764，7.