生物化學設計性實驗教學的探索

郭麗新　金偉　姜玲

【摘要】為培養和提高大學生自主學習能力、科研能力，進行生物化學設計性實驗教學的實施與探索，以期提供醫藥學創新性人才培養的思路與借鑒。

【關鍵詞】生物化學? 設計性實驗? 創新教育? 科研能力

【中圖分類號】G642 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）19-0176-01

生物化學是高等醫學院校一門重要的專業基礎課程，主要應用化學的原理和方法研究生物體的分子結構與功能，物質代謝與調節，遺傳信息的儲存、傳遞與表達等，具有先進性、復雜性、理論性和實踐性。某些專業學生的生物化學實驗課時占比為2/5，在具體的實驗項目安排上，針對32實驗學時以上，如生物技術專業等學生增加了自主性設計實驗課程，鍛煉學生對理論知識的融會貫通能力并掌握實驗技能，培養和提高大學生自主學習能力、創新能力和科研能力。在實驗項目順序安排上，先進行一般驗證性實驗，如“蛋白質濃度的測定”，“維生素C含量的測定”，以及綜合性實驗如“飽食/饑餓/激素對血糖濃度的影響”等項目，使學生掌握生物化學基本的實驗技能，熟悉實驗的設計思路和方案的建立，為后續設計性實驗的實施奠定基礎。唾液樣品儲存方便且含有豐富的生物學信息，采集較為安全無痛，易于操作。近年來，對唾液樣品的研究備受關注。在健康和疾病，以及個性化治療等領域顯示出應用的前景，目前已致力建立唾液蛋白質組數據庫，唾液組學數據庫等。唾液淀粉酶是唾液蛋白的主要成分之一，可將淀粉分解為葡萄糖和麥芽糖，參與淀粉在口腔中的初步消化等。目前，唾液淀粉酶活性作為一種生物標記已被用于心理壓力和哮喘病、口腔疾病等的研究。鑒于此，結合生物化學“蛋白質” “酶”、“糖代謝”等的理論教學，進行“影響唾液淀粉酶活性的因素”設計性實驗教學，采集的樣本為實驗小組學生的唾液。學生首先選擇唾液淀粉酶活性影響因素的具體項目進行自行設計，初步明確實驗原理和具體方案，再加以小組討論、教師指導等進一步完善，結合實驗室條件，進行具體實驗的操作，并對實驗過程中出現的問題提出改進的方法，進行討論與分析，完成實驗報告。本文就設計性實驗實施過程中出現的問題提出幾點改進的方向和措施。

一、時間的滿足和興趣的提高

學生對于自身的實驗設計有著強烈的實施愿望，能夠積極與教師溝通，創造條件進行實驗驗證。但在實驗室，既要完成方案的設計，又要進行具體的實驗，學生較難做充分的查詢、討論與實驗探究，特別是實驗中遇到問題的分析與探索。鑒于此，教師可通過課題研究的意義，科研方法的滲透，形成性評價等調動學生實驗設計的積極性，在學生課下時間允許的前提下設計任務可適當前移，使學生有充分的時間和動力進行方案的設計與探究。

二、科研思維與團隊合作精神的建立與加強

對照實驗是科研實驗探究的常用方法。在方案設計中，少數學生缺乏對照設計等的科研思維，如唾液淀粉酶的激活劑與抑制劑設計缺乏相應的對照組，可通過科研方法的培訓，學生間交流，師生溝通等方式培養與加強，提高學生科研能力與團隊合作精神。

三、實驗試劑配制技術的具備與提高

以往驗證性、總結性實驗課的實驗試劑在課前已由教師配制完畢，學生主觀意識上認為比較簡單，如濃度的換算，藥物的精確稱量，具體的配制方法和注意事項等不夠重視，實際操作時會遇到困難，影響實驗課時的時間和實施效果。

四、先進理論與技術的學習與應用有待加強

對于大學一年級第二學期的大學生來說，可以應用一些搜索引擎查詢網絡上相關唾液淀粉酶的實驗流程和設計方案，但缺乏對中國知網（cnki）等的科研檢索，缺乏對安全先進的科研儀器的熟悉與使用，更難以結合相關領域新進展進行思考與設計，這亦對大學后續課程的教與學提出了目標與努力的方向。

生物化學實驗在高等醫學院校的教學過程中應使學生掌握必要基本知識和實驗技能，了解其在醫藥及科研中的應用，逐步培養學生分析問題和解決問題的能力。通過“影響唾液淀粉酶活性的因素”設計性實驗的教學，學生了解了唾液淀粉酶研究的意義，對于唾液的收集、處理和存儲，影響酶活性的某些因素進行了探索，初步培養和提高了學生的創新與科研能力。

參考文獻：

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作者簡介：

郭麗新（1967-），女，副教授，主要從事生物化學與分子生物學教學與科研。