新建應(yīng)用型本科院校生物化學(xué)綜合性實驗教學(xué)改革探索

向玉勇， 朱雙杰， 殷培峰

應(yīng)用型本科院校是面向地方社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要設(shè)置專業(yè)，以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向，構(gòu)建學(xué)科、專業(yè)和職業(yè)相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，以實踐和創(chuàng)新能力作為人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)[1]。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會對高層次應(yīng)用型人才的需求日益擴(kuò)大，如何更有效地培養(yǎng)滿足社會需求的應(yīng)用型人才，是應(yīng)用型本科院校教學(xué)工作者們的重要任務(wù)之一。實驗教學(xué)是實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵，而綜合性實驗又是實驗教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育不可忽視的一環(huán)，能培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力和創(chuàng)新精神，是提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新素質(zhì)的應(yīng)用型人才的重要手段。

生物化學(xué)實驗是生物科學(xué)專業(yè)本科生必修的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，受傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的影響，許多高校開設(shè)的生物化學(xué)實驗大多是一些驗證性實驗，實驗內(nèi)容單一，且多以示教為主，學(xué)生操作機會較少，不利于學(xué)生對知識整體性和系統(tǒng)化地把握，不能發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，阻礙了實踐能力的培養(yǎng)。為了提高生物化學(xué)實驗教學(xué)效果，加強學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，必須更新實驗內(nèi)容，減少驗證性實驗，開設(shè)綜合性實驗。近年來，隨著實驗教學(xué)改革的逐漸深入，許多新建應(yīng)用型本科院校紛紛開設(shè)生物化學(xué)綜合性實驗，取得了一定效果。但由于新建應(yīng)用型本科院校開設(shè)生物化學(xué)綜合性實驗的歷史較短，離國家的要求還有一定的差距。因此，還需進(jìn)行生物化學(xué)綜合性實驗教學(xué)改革，提高生物化學(xué)實驗教學(xué)效果，以更好地達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的。筆者在近幾年的生物化學(xué)實驗教學(xué)過程中，對綜合性實驗教學(xué)改革進(jìn)行了一些有益探索，取得了較好的效果，現(xiàn)總結(jié)如下，供廣大生物化學(xué)實驗教學(xué)同行參考。

1 開設(shè)綜合性實驗的目的與意義

綜合性實驗是指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)課程多個知識點的實驗，使學(xué)生綜合已學(xué)的知識來設(shè)計和操作實驗，對學(xué)生實驗技能和實驗方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實驗，包括教師提出實驗題目，學(xué)生查閱資料、確定實驗主題、制訂實驗方案，教師審定實驗方案的可行性，學(xué)生獨立完成實驗并根據(jù)實驗結(jié)果撰寫實驗論文，實驗結(jié)果總結(jié)研討和評定等，主要是培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、實驗動手能力、數(shù)據(jù)處理能力、查閱資料能力，運用多學(xué)科知識解決問題的能力[2，3]。綜合性實驗具有綜合性和探索性的特點，能啟發(fā)學(xué)生思路，激發(fā)創(chuàng)造力，有著其它教學(xué)形式所不能替代的優(yōu)勢，是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要舉措[4]。

2 生物化學(xué)綜合性實驗的實施

2.1 修訂生物化學(xué)實驗教學(xué)大綱

生物化學(xué)實驗涉及多種實驗技術(shù)，如離心、層析、沉淀、膜過濾、電泳等，原先占實驗主體部分的基礎(chǔ)驗證性實驗項目之間各自獨立，邏輯聯(lián)系不緊密，實驗過程中留給學(xué)生發(fā)揮的空間不足，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和自主創(chuàng)新能力。因此，我們根據(jù)學(xué)校新制定的2012年版生物科學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案，重新修訂了生物化學(xué)實驗課程教學(xué)大綱，減少了部分驗證性實驗項目，增加了綜合性實驗教學(xué)內(nèi)容，如花椰菜DNA的提取與鑒定、小麥種子萌發(fā)前后淀粉酶活力的比較、脂肪酸的β-氧化等，使綜合性實驗的比例在生物科學(xué)專業(yè)生物化學(xué)實驗項目中占33%,比以前有了大幅度提高。并且根據(jù)現(xiàn)有條件開設(shè)了專業(yè)實驗內(nèi)容，將多個單一的生物化學(xué)實驗技術(shù)集中運用在一個綜合性實驗項目中，前后相互依賴、貫通，力求將生物化學(xué)前沿動態(tài)及時引入到實驗教學(xué)中，突出對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.2 實行開放式實驗教學(xué)

在以往的生物化學(xué)實驗教學(xué)過程中，受實驗條件和時間安排的影響，學(xué)生都是在規(guī)定的時間里去做事先就規(guī)定好的實驗，填寫實驗報告，無法發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。因此，建立開放式實驗教學(xué)平臺，教師可以根據(jù)專業(yè)特點，在一定范圍內(nèi)確定一些實驗項目供學(xué)生自由選題，由學(xué)生自己查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計實驗方案，制定實驗方法，選用實驗設(shè)備和實驗材料，配制實驗試劑，實驗前將方案和實驗老師討論，經(jīng)老師審核可行后，由學(xué)生自行完成實驗過程，并分析實驗結(jié)果和撰寫研究報告等。這樣，學(xué)生做實驗就不受時間和空間的限制，充分突出學(xué)生參與實驗的主動性，激發(fā)創(chuàng)造熱情。 例如在小麥種子萌發(fā)前后淀粉酶活力比較實驗中，每個小組寫出各自的實驗方案，獲得教師同意后，各小組在小組長的帶領(lǐng)下自行選用小麥種子培養(yǎng)幼苗、配置實驗試劑、準(zhǔn)備實驗儀器，進(jìn)行實驗并分析實驗結(jié)果。實驗完成后，每個小組都要匯報自己的研究方案、 研究結(jié)果、遇到的問題和解決方法等，之后形成研究報告。 該教學(xué)模式要求學(xué)生必須認(rèn)真對待任何一個環(huán)節(jié)，積極思考和研究實驗中每一個步驟，當(dāng)出現(xiàn)問題時要及時和指導(dǎo)教師交流，盡可能避免出現(xiàn)錯誤操作。實驗過程將基礎(chǔ)知識與技能訓(xùn)練相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的理解和對多學(xué)科知識的綜合運用，激發(fā)學(xué)生探索未知的學(xué)習(xí)熱情，增強學(xué)生主觀能動性，全面提高其動手能力，使學(xué)生得到全面的智能與技能訓(xùn)練，學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力得到培養(yǎng)和提高。

2.3 結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行實驗教學(xué)

現(xiàn)代化教學(xué)手段是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力應(yīng)用型人才的技術(shù)保障，多媒體授課具有直觀性、 形象性、趣味性和可重復(fù)性，在許多高校的理論課教學(xué)中已被廣泛采用。我們可以把多媒體授課引入到實驗教學(xué)中來，例如，我們根據(jù)生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，在生物化學(xué)實驗教學(xué)中通過多媒體投影將脂肪酸β-氧化實驗滴定結(jié)果的顏色展現(xiàn)給學(xué)生觀看，使學(xué)生對滴定的顏色有個直觀印象，做實驗時就不會滴過量。這些方法的采用大大激發(fā)了學(xué)生對生物化學(xué)實驗的濃厚興趣。同時，還可拓寬學(xué)生的視野，充實知識結(jié)構(gòu)，極大地提高實驗教學(xué)的質(zhì)量和效果。

2.4 改革實驗室管理制度

生物化學(xué)綜合性實驗涉及知識和內(nèi)容較多，開展時間長，有部分實驗內(nèi)容需要在課外完成，同時還存在藥品使用量大、儀器設(shè)備使用頻繁等現(xiàn)象，為確保實驗有序地進(jìn)行，需要補充一些新規(guī)定和措施。例如，我們根據(jù)《滁州學(xué)院開放實驗室管理辦法》(試行)對生物化學(xué)實驗室實行了開放式管理，建立了實驗室使用申請制度，學(xué)生應(yīng)根據(jù)實驗內(nèi)容對實驗室和所需藥品提前提出預(yù)約申請，填寫《開放實驗室使用申請表》，經(jīng)實驗教師簽字并報學(xué)院審核批準(zhǔn)后，方可進(jìn)入實驗室進(jìn)行實驗，學(xué)生進(jìn)入實驗室后需做好相關(guān)儀器使用情況記錄。由實驗指導(dǎo)教師和實驗技術(shù)人員共同做好儀器設(shè)備的協(xié)調(diào)使用和實驗室安全工作。實驗時指導(dǎo)教師應(yīng)嚴(yán)格要求學(xué)生，并巡視、檢查學(xué)生的操作情況，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象，認(rèn)真分析實驗結(jié)果，激發(fā)學(xué)生做實驗的興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力。

2.5 加強實驗教師隊伍建設(shè)

生物化學(xué)綜合性實驗項目的內(nèi)容和方法比較前沿，涉及的先進(jìn)儀器設(shè)備比較多，這就對實驗教師提出更高要求。如果實驗教師不精通本專業(yè)內(nèi)容，不會搞科研，就不可能指導(dǎo)學(xué)生開展綜合性實驗，更談不上對學(xué)生科研能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此，要加強實驗教師隊伍建設(shè)，鼓勵實驗指導(dǎo)教師廣泛參加大型科研課題或相關(guān)培訓(xùn)，開闊視野，熟悉學(xué)科前沿，更新知識，使他們的專業(yè)知識、科研能力和教學(xué)方法都到上升到一個新的水平。開展生物化學(xué)綜合性實驗時，安排這些教學(xué)經(jīng)驗豐富、科研能力較強的教師來指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實驗，充分發(fā)揮和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。學(xué)生在查閱資料、設(shè)計實驗的過程中遇到困難時，實驗教師要針對性地啟發(fā)，科學(xué)地論證，耐心地解釋。

2.6 加強校企合作

應(yīng)用型本科院校要為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，就要貼近企業(yè)生產(chǎn)實際。因此，教師要加強與企業(yè)的聯(lián)系，把企業(yè)生產(chǎn)中需要解決的問題以項目資助的形式讓學(xué)生參與研究。例如，我們與嘉吉動物蛋白安徽有限公司進(jìn)行校企合作，公司每年資助一部分資金用于學(xué)生的科技活動，一起參與我們的實驗教學(xué)，這樣既可以解決實驗的一部分經(jīng)費問題，也保證了實驗教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展，也使學(xué)生通過實驗，掌握了很多實際操作的經(jīng)驗和要領(lǐng)，把所學(xué)知識運用于實踐，提高了分析問題和解決問題的能力，為他們以后更好地融入社會，以及個人職業(yè)生涯的發(fā)展都奠定了良好基礎(chǔ)。

2.7 改革實驗考核方法

實驗考核是督促學(xué)生學(xué)習(xí)的一種手段，也是檢查學(xué)生實驗技能與獨立操作能力的方法[5]。然而，我們過去對生物化學(xué)實驗成績的考核，主要是根據(jù)實驗報告的優(yōu)劣，導(dǎo)致學(xué)生不注重實驗過程，片面追求實驗結(jié)果的正確性，相互抄襲實驗報告，嚴(yán)重制約了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。綜合性實驗是以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展為核心的，因此，在實驗考核的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定上，要側(cè)重對學(xué)生綜合實驗?zāi)芰退刭|(zhì)的評價，在考核內(nèi)容上應(yīng)更多關(guān)注學(xué)生對實驗的參與過程和實驗技能的提高程度，綜合評定學(xué)生的實驗態(tài)度、基本實驗方法和技能的掌握程度，實驗過程中獨立思考的能力和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力等方面的情況。我們現(xiàn)在對生物化學(xué)綜合性實驗的考核，主要是包括以下幾個方面：平時成績占30%(實驗態(tài)度10%、出勤20%)、實驗技能占30%(實驗設(shè)計 15%，實驗操作 15%)、實驗結(jié)果及創(chuàng)新占40%(解答問題 10 % ，探索能力 10 %，研究報告20%)。

通過這樣的考核方法，既保證了生物化學(xué)實驗成績評定的客觀性和公正性，也調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高了他們對生物化學(xué)實驗課的重視程度，提高了生物化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量。

3 總結(jié)

生物化學(xué)綜合性實驗的開設(shè)，大大提高了學(xué)生做實驗的積極性和自主性，全面提高了學(xué)生的動手能力，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立研究、全面提高綜合素質(zhì)有效的實驗教學(xué)模式。今后，我們應(yīng)結(jié)合生物科學(xué)專業(yè)發(fā)展方向，參考人才培養(yǎng)方案的修訂， 生物化學(xué)中開展更多的綜合性實驗，為國家輸送更多高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。

由于生物化學(xué)實驗在大二開設(shè)，學(xué)生只具備了一定的基本實驗技能和理論基礎(chǔ)，獨立實驗的能力相對較弱。因此，在開展生物化學(xué)綜合性實驗時，應(yīng)符合專業(yè)要求，切實考慮學(xué)生實際，難度適中，在現(xiàn)有的實驗條件下能夠順利完成，否則會挫傷學(xué)生的實驗激情。同時，教師要加強對實驗過程的調(diào)控，經(jīng)常與學(xué)生進(jìn)行雙向交流，針對學(xué)生在實驗中出現(xiàn)的問題和錯誤，采用提示和設(shè)疑的方法讓學(xué)生思考，并運用所學(xué)的專業(yè)知識找出、解決并糾正問題，以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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[2] 陳忻華.綜合性、設(shè)計性實驗的開設(shè)[J].中國科技信息，2005，(10):123-124 .

[3] 淮虎銀，金銀根，孫國榮，等.植物學(xué)綜合性實驗項目的設(shè)計與實踐[J] .實驗室研究與探索，2006，25 ( 5 ) : 638- 639.

[4] 王書敏，丁武泉，于慧.開設(shè)綜合性實驗與培養(yǎng)應(yīng)用型人才的探索[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報 (自然科學(xué)版)，2009，28(2)：55-57.

[5] 張曉慧,喬成立.綜合性實驗和設(shè)計性實驗的教學(xué)方法改革與實踐[J]. 高師理科學(xué)刊，2007, 27(1): 21-22.