生物化學實驗教學改革初探

方 芳 ， 賈建波， 趙玉萍，孫金鳳， 陳 軍

(淮陰工學院 生命科學與化學工程學院，江蘇 淮安 223003)

生物化學實驗教學改革初探

方 芳 ， 賈建波， 趙玉萍，孫金鳳， 陳 軍

(淮陰工學院 生命科學與化學工程學院，江蘇 淮安 223003)

通過對生物化學實驗教學大綱和內(nèi)容的優(yōu)化，對教學方法、手段與實驗評分方式的改革與探索，及對實驗室的進一步開放，提高了實驗的教學質(zhì)量，強化了學生的動手能力和創(chuàng)新能力。

生物化學實驗 ; 教學改革 ; 能力培養(yǎng)

生物化學是生物工程、生物科學、食品營養(yǎng)、醫(yī)學、農(nóng)學、林學等學科的基礎(chǔ)，是這些學科相關(guān)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程。它的理論性和實踐性都非常強，因此生物化學實驗課作為生物化學課程的重要環(huán)節(jié)， 在教學中占有重要地位。生物化學實驗在訓(xùn)練學生的基本技能、培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新能力等方面起著重要的作用，可幫助學生進一步理解和掌握生化的基礎(chǔ)理論知識，掌握基本實驗方法和操作技能。生物化學實驗所包含的基礎(chǔ)技能涉及到生物工程等專業(yè)的各個方面，且也是其他研究如食品科學、農(nóng)學、醫(yī)學和藥學的基礎(chǔ)，因此提高生物化學實驗教學的質(zhì)量至關(guān)重要[1]。為此，我們嘗試從改進生化實驗教學內(nèi)容、教學方法、手段及學生實驗成績的評定等方面進行改革，尋找到一條適合我院自身發(fā)展的特色之路，取得了較好的教學效果 。

1 傳統(tǒng)生物化學實驗教學存在的問題

傳統(tǒng)的生物化學實驗教學存在的突出問題是(1)實驗大綱常年不變；(2)實驗項目僅依附于理論教學，比較陳舊，以驗證理論為主的基礎(chǔ)性實驗較多，而以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的綜合性和設(shè)計性實驗較少，且實驗內(nèi)容方面嚴重滯后于生物化學的發(fā)展，這樣嚴重影響了學生科研素質(zhì)的培養(yǎng)；(3)實驗教學方法和手段較為單一、落后，基本程序為教師講授實驗?zāi)康?、原理、基本步驟和注意點，有些儀器和裝置進行演示操作等，之后學生開始實驗。學生積極動腦思考時間較少。(4)實驗成績評分體系不完善，僅僅單一從試卷或?qū)嶒瀳蟾鎭碓u價學生成績，無法公正客觀地評價學生實驗綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。教學中未形成學生創(chuàng)新能力發(fā)揮的激勵機制[2]。

2 改革措施

2.1 使用教材的自主編寫

淮陰工學院根據(jù)生物工程專業(yè)的特點，組織我院專家編寫了一套適合生物工程專業(yè)類的實踐教學系列教材，包括《應(yīng)用生物化學實驗》、《應(yīng)用微生物學實驗》、《生物工程專業(yè)類實習指導(dǎo)書》和《生物工程專業(yè)類專業(yè)實驗》。其中《應(yīng)用生物化學實驗》這本教材包括生物化學實須知、基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗4部分內(nèi)容。該教材能較好地反映學生需要掌握的基本技能和基本要求。但是，生物技術(shù)是一門不斷發(fā)展和更新較快的科學，為適應(yīng)學科及教學發(fā)展的需要，需要不斷對教材部分內(nèi)容進行修改和補充。

2.2 優(yōu)化實驗教學大綱和項目

淮陰工學院要求老師每2-3年對生物化學實驗教學大綱進行修訂。要求對生物化學實驗的項目、教學手段和安排等方面進行適時的更新。要求重點突出綜合性和設(shè)計性實驗對學生綜合研究素質(zhì)和創(chuàng)新應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

淮陰工學院將實驗項目劃分為 “基礎(chǔ)實驗”和“綜合和設(shè)計性實驗”兩大塊，建立一個既突出專業(yè)特點，又能逐步提高學生實驗技能、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新精神、綜合實踐能力和分析能力的實驗教學體系。我們在實驗教學中，選擇幾個基礎(chǔ)類實驗：植物中還原糖和總糖的測定——3、5二硝基水楊酸比色法、種子粗脂肪的提取、紙層析法分離鑒定氨基酸、酵母RNA的提取及組分鑒定和枯草桿菌蛋白酶活力測定等 。這些實驗涵蓋了生化基本實驗技術(shù)，涉及分光光度技術(shù) 、層析技術(shù) 、離心技術(shù)等常見生化技術(shù)，從而為設(shè)計性及綜合性實驗教學項目的實施奠定了基礎(chǔ)。此外我們還選取了部分設(shè)計型和創(chuàng)新型實驗，如蛋白質(zhì)的制備及其含量的測定、核酸含量的測定、PCR及其產(chǎn)物的瓊脂糖凝膠電泳等。這些實驗項目主要通過學生自主完成。學生首先需要查閱文獻，確定采用何種實驗方法、需要什么藥品和儀器，之后設(shè)計實驗過程，最終進行結(jié)果分析和處理。教師起的作用是從旁引導(dǎo)。比如說蛋白質(zhì)的制備及其含量的測定這個實驗，學生需要自主選擇做什么樣的樣品，是固體的還是液體的，自主選擇用什么方法，是凱氏定氮法、考馬斯亮藍法還是紫外吸收法等。

2.3 改進實驗教學方法和手段

改變以前實驗教學中，以教師為主、學生為輔的態(tài)式，變成以學生為主、教師為輔的實驗教學方法，逐步培養(yǎng)學生的獨立工作能力。改革的主要方面有(1)讓學生參與到實驗準備和預(yù)實驗過程中。這樣可以讓學生知道如何配置試劑，發(fā)現(xiàn)實驗中可能會出現(xiàn)的問題，如何準備才能讓一個實驗正常開展。其次，可引入多媒體教學和虛擬實驗平臺，以提高實驗教學效果。多媒體具有豐富的表現(xiàn)力，因此我們可以通過圖片、動畫或視頻將生物化學實驗中一些內(nèi)容加以直觀展示，這樣便于學生掌握理解。如介紹一些基本操作如稱量 、研磨、過濾、定容、移液、離心等的正確方法，一些實驗過程和儀器設(shè)備的操作、講解復(fù)雜的反應(yīng)方程式、觀察復(fù)雜的實驗現(xiàn)象等[3]。虛擬實驗平臺則更可提高實驗教學效果。該平臺可提前讓學生在網(wǎng)上進行反復(fù)實驗操作，熟悉實驗過程，避免操作失誤，亦可避免重復(fù)浪費實驗試劑或接觸有毒試劑，同時又可使學生加深對實驗的印象。本院正在對紙層析法分離鑒定氨基酸、蛋白質(zhì)的制備及其含量的測定、PCR及其產(chǎn)物的瓊脂糖凝膠電泳等項目創(chuàng)建虛擬實驗。

2.4 建立完善的實驗成績評分體系

合理完善的實驗成績評分體系對于檢驗教學效果、促進學生學習至關(guān)重要。我院采取理論與操作并重，除了通過一張試卷來考核學生對于實驗原理、方法、方案設(shè)計、實驗過程中的注意事項和結(jié)果分析上的掌握情況，并通過操作考試來反映學生的動手能力，以期全面客觀評價學生成績，全面客觀地考核學生各方面的能力[4]。

表1 分光光度計操作考核

以下是淮陰工學院制定的生物化學實驗的評分標準:(1)平時成績占總成績的 25%，主要考察學生是否按時出勤和穿著實驗服，參與教師實驗準備的情況，學生預(yù)習是否充分，課堂聽講和回答問題情況，實驗操作是否嚴謹以及團隊合作情況。 (2)實驗報告占 25%，主要考察學生實驗報告的寫作規(guī)范及對實驗結(jié)果的討論和分析情況，課后思考題的完成情況等。 (3)理論考試占 25%，主要考察學生對實驗基本原理、方法和注意事項的掌握情況。(4)操作考試占 25%，主要考察學生的一些基本實驗技能，如索氏提取器和凱氏定氮儀的拼搭，刻度吸管、離心機及分光光度計的使用等。在考察操作時，我們也設(shè)計了詳細的評分表，對學生操作的各個重要環(huán)節(jié)進行打分，比如表1是我們進行分光光度計操作考核評分表。

2.5 加大實驗室開放

過去生物化學實驗室多是封閉式管理，實驗室只有在實驗課時開放，這種管理已不能滿足當代學生的需求。因此我院在晚上或假期的一段時間將實驗室開放，讓學生利用實驗室的儀器設(shè)備開展自主實驗，這些實驗可以是教師的科研項目或大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題，也可以是自己感興趣的實驗等，這種開放實驗室的模式不僅增加了學生的動手機會，還培養(yǎng)了學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力[5]。

3 結(jié)語

淮陰工學院從編寫生物化學實驗教材開始，對生物化學實驗大綱和項目內(nèi)容進行改革實踐，寓基礎(chǔ)于綜合，突出了實驗的設(shè)計性、綜合性、實踐性和創(chuàng)新性，并通過改進實驗教學方法和手段，引入多媒體教學和虛擬實驗平臺，大大提高了學生的學習興趣，增強了學生的學習積極性，此外建立完善的實驗成績評分體系和通過開放實驗室，進一步使學生的學習態(tài)度端正，自主性和獨立性增強，達到了提高學生綜合素質(zhì)的目的。

[1] 賴小玲，陳華絮，肖生鴻，等. 改革生物化學實驗教學,提高學生綜合創(chuàng)新能力[J].生物學雜志，2007，24 (3)： 68-69.

[2] 韓寒冰，劉杰鳳. 生物化學實驗教學改革的實踐與探索[J].實驗科學與技術(shù)， 2010，8 (1)： 128-130.

[3] 蔡志強，趙希岳，王利群，等.提高生物工程專業(yè)生物化學實驗教學效果的改革探索[J].生物學雜志，2010，27 (3)： 104-105.

[4] 朱 潔，汪遠金 ,宋 睿，等. 生物化學實驗形成性量化考核體系的探索[J].中國高等醫(yī)學教育，2013 (2)： 26-27.

[5] 舒樂新，苗 戎，楊 琳，等. 改革生物化學實驗教學 提高實驗教學質(zhì)量[J]. 實驗室科學，2013 ，16 (5)： 53-55.

(本文文獻格式：方 芳 ， 賈建波， 趙玉萍，等.生物化學實驗教學改革初探[J].山東化工，2016，45(24)：130-131.)

Primary Discussion on Biochemistry Experiment Teaching Reform

Fang Fang，Jia Jianbo，Zhao Yuping，Sun Jinfeng，Chen Jun

(College of Life Science and Chemical Engineering, Huaiyin Institute of Technology, Huai'an 223003, China)

For experimental teaching quality improvement and students' practical and innovative ability enhancement, the teaching works of biochemical experiments were reformed by optimizing teaching syllabuses and contents, changing teaching methods and measures, reforming experiment examination and further opening laboratory.

biochemistry experiment；teaching reform；ability training

2016-11-29

“基于國家特色專業(yè)建設(shè)點的生物工程重點專業(yè)類教學綜合改革和建設(shè)研究”，編號：2013JSJG126，2.“國家第一批卓越農(nóng)林人才培養(yǎng)教育改革試點項目”，編號：教高函[2014]7號

方 芳(1981—)，女，江蘇淮安人，淮陰工學院講師，碩士研究生，主要從事生物化學及其實驗的教學。

G642.0

A

1008-021X(2016)24-0130-02