《生物化學實驗》教學對本科人才培養(yǎng)目標的體現

韓珍瓊 程道梅 馬林

摘 要：以食品科學與工程專業(yè)為例，從教學內容、教學環(huán)節(jié)、教學手段等幾個方面論述了生物化學實驗在實現生物類本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標的過程中所起的作用，并總結了存在的不足，提出了改進建議。

關鍵詞：生物化學；實驗；培養(yǎng)目標

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：2096-000X（2017）20-0037-03

生物化學實驗是西南科技大學生命科學與工程學院生物類專業(yè)大類基礎教育的必修實驗課，是生物化學教學中至關重要的環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)生物類專業(yè)本科生的科學研究素養(yǎng)和實驗動手能力的重要環(huán)節(jié)。它不僅有助于學生進一步理解、鞏固生化理論知識，掌握生化實驗技術，還有助于學生養(yǎng)成科學嚴謹的工作作風；小組協(xié)作的學習方式有利于鍛煉學生的團隊意識和團隊協(xié)作能力，提高學生的組織協(xié)調能力；實驗記錄和課堂討論有助于學生養(yǎng)成觀察、思考、探索的習慣，提高學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力，從而達到全面提高學生綜合素質和創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的目標。

一、實驗教學內容對人才培養(yǎng)目標的體現

根據2014年修訂的教學大綱，食品專業(yè)的生物化學實驗共24學時，教學內容分為10學時基礎實驗和14學時綜合應用實驗兩大板塊。

（一）基礎性實驗對培養(yǎng)目標的體現

基礎性實驗包括糖的性質實驗、蛋白質性質實驗和酶的性質實驗?；A性實驗突出對基礎理論知識的理解與記憶，主要目的是通過實驗手段加深對生命物質基本性質的感性認識，培養(yǎng)學生對實驗基本技能的掌握，并養(yǎng)成良好的實驗工作習慣。培養(yǎng)目標的實現途徑主要包括：（1）通過實驗課堂上的反復訓練，能正確使用相關器具和設備快速精準取用藥品及試劑，養(yǎng)成正確規(guī)范處理實驗廢棄物的意識和習慣；（2）通過實驗記錄和實驗報告撰寫提高學生觀察能力、書面表達能力和收集整理并分析實驗數據的能力；（3）通過課堂訓練，要求學生熟練掌握電子分析天平、電熱恒溫干燥箱、水浴鍋、功率可調電爐、電磁爐、電吹風、玻璃儀器烘干器、通風櫥等常規(guī)實驗設備的用法，熟悉實驗室安全規(guī)則。（4）在驗證性實驗中要求觀察記錄分析討論，查找原因，直至作出正確結果，以提高學生分析問題和解決問題的能力，為綜合性實驗項目的進行打下基礎。

（二）綜合性實驗項目對培養(yǎng)目標的體現

綜合性實驗項目主要為生物分子的提取分離、純化以及定性或定量測定，具體項目包括：維生素含量的測定、總糖含量的測定、酶活力的測定、蛋白質的提取與分離、氨基酸的分離與鑒定等。這部分內容在實驗項目和實驗材料的選擇上注重專業(yè)特點，注重基礎知識與專業(yè)領域的應用相聯(lián)系，以提高學生的學習興趣，增強學生學習的主動性和積極性，培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題的意識和能力。例如總糖的測定，采用3，5-二硝基水楊酸比色法，實驗材料選用食品原料，通過樣品預處理、多糖水解和顯色，再通過可見分光光度法測定還原糖，計算總糖含量。綜合性實驗項目不僅進一步加深學生對生物分子基本性質的認識，鞏固實驗基本技能，而且可使其進一步學習層析法、光譜分析法、沉降法、離心分離法等生化實驗技術，學習紫外-可見分光光度計、離心機、真空泵、精密酸度計等儀器設備的使用，為后續(xù)課程如食品化學、食品營養(yǎng)學、食品工藝學等課程的學習打下堅實基礎。

二、實驗教學過程對人才培養(yǎng)目標的體現

實驗課程的教學過程包含預習、實驗操作及記錄、總結報告三個環(huán)節(jié)。

（一）預習與記錄的具體要求和目標

課前預習是實驗成功的重要前提，學生可以通過預習提前了解重點和難點，做到心中有數，以便在課堂上“有的放矢”，提高效率，改善實驗效果。預習內容不僅包括實驗的目的、原理、操作步驟、注意事項，還包括與實驗相關的理論知識。教師主要通過兩種途徑檢查學生的預習結果，調動他們預習的積極性。一是要求學生寫預習記錄，不定期抽查記錄本。預習記錄的內容包括實驗原理、對可能出現的結果進行預測和分析、實驗注意事項、實驗過程中可能出現的問題和預防措施、數據記錄表的提前設計等；二是通過課前提問了解預習情況。在實驗過程中，要求學生使用專用記錄本，養(yǎng)成做實驗記錄的良好習慣，指導老師在課前對實驗記錄的方法和要求提出明確標準，每次實驗結束時檢查記錄本，當面指出不足并予以糾正，結課時還要對記錄本進行評價和評分，幫助學生提高實驗工作素養(yǎng)。

（二）課堂管理的具體操作及培養(yǎng)目標

實驗課堂上教師會在學生動手操作之前引導學生理清思路，從中領悟實驗的原理及操作關鍵點；在實驗操作過程中讓學生通過觀察、分析和判斷，發(fā)現錯誤，分析原因，并解決問題。對于驗證性實驗的失敗，要在課堂上分析原因，進行重復實驗，直至成功為止，這一要求既能讓學生端正學習態(tài)度，提高學習興趣，還能鍛煉學生分析問題解決問題的能力。

實驗課堂實行6S管理，對學生在課堂上的行為規(guī)范提出要求，在課堂上嚴格執(zhí)行，發(fā)現錯誤立即指出并予以糾正。通過長期堅持，使學生做到嚴格守時、專注實驗，并在實驗環(huán)境清潔、藥品器材取用、標簽標記書寫、儀器設備使用與維護等方面達到一個合格的實驗室工作者應有的水平。生物化學實驗通常采取2人一個小組完成實驗，這種組織方式有利于鍛煉學生的團結協(xié)作意識，提高學生統(tǒng)籌安排時間的能力和組織協(xié)調能力。開展組內和組間的交流與討論，有利于加深同學之間的了解、提高學生的交流能力和表達能力。在實驗過程中要求學生做到整理、整頓、清掃、清潔、安全，既有利于提高實驗工作效率，保障實驗效果，排除安全隱患，還有利于提高學生個人素養(yǎng)，畢業(yè)后能盡快適應食品工廠的規(guī)范管理和嚴苛的衛(wèi)生要求。

（三）實驗報告撰寫的訓練效果

該課程的實驗報告采用學院統(tǒng)一設計的實驗報告冊，課前對實驗報告撰寫規(guī)范進行講解，明確各部分內容的書寫要求，重視實驗結果的分析與討論。通過實驗課程的長期訓練，可鍛煉學生按照規(guī)定格式撰寫文字材料的意識和能力，為高年級設計性實驗報告撰寫、課外科技活動研究報告撰寫和科技論文的撰寫打下良好基礎。

三、實驗教學手段對培養(yǎng)目標的體現

本課程采用結構評分、小班開課、示范教學、多媒體教學等教學手段。

（一）課程考核方式及其對人才培養(yǎng)的意義

在課程考核方面，本課程采用結構評分法，成績由預習20%、實驗記錄20%、課堂表現20%和實驗報告40%四個部分組成，每個考察環(huán)節(jié)都制定評分細則，既有利于為學生在學習過程中提供行為指導，又有利于調動學生的積極性和主動性。本課程在結構評分基礎上設立懲戒制度，對遲到、缺課、課堂進食、抽煙、亂放器材、亂丟廢棄物、設備損壞、過量取用試劑及試劑不做標識等違紀行為和錯誤行為通過扣分懲戒，促使學生重視過程，養(yǎng)成紀律意識和成本效益意識，為畢業(yè)后盡快適應工作環(huán)境奠定基礎。

（二）小班教學的效果

食品科學與工程專業(yè)每屆學生人數在100人左右。在學院的支持下近幾年實行了實驗課小班開課，每批次人數控制在20人左右，小組人數控制為2人，盡量保證每個學生都有親手操作的機會。小班開課還有利于指導教師及時發(fā)現存在的問題，以便與學生更好地溝通交流，有足夠的時間和空間對學生加以指導和引導，在提高教學效果方面起到了顯著效果。

（三）示范教學的效果

示范教學主要用于分光光度計、酸度計、真空泵、移液槍、移液管、喉頭噴霧器、酒精燈等儀器設備的使用以及玻璃器皿洗滌、標簽書寫等操作。例如比色皿的清洗、拿法和裝液量，酸度計的校正、抽濾裝置的組裝、移液槍刻度調整及槍頭裝卸、移液管的用法、氨基酸紙層析的噴霧顯色等等，僅口頭講解會過于空洞枯燥，學生難于理解，不容易集中注意力，結合實物進行示范教學會增強感性認識，提升學習的趣味性，并且易懂易記。

（四）多媒體教學的運用及其對教學效果的促進

生物化學實驗采用多媒體教學可以通過動畫演示原理，通過圖片和視頻展示受條件限制在課堂上未能見到的材料、現象、設備，甚至操作方法，從而增大信息量，有利于拓展學生的知識面；多媒體教學還可減少板書時間，提高效率；可以通過在課件上展示學生的實驗效果，起到示范和警示作用，同時也增強了學生的感性認識，提高學習興趣，更容易理解和記憶?？傊?，多媒體教學在生化實驗教學中對改善教學效果起到了一定的作用。

四、結束語

生物化學是研究生命物質的化學組成、結構及生命活動過程中各種化學變化的基礎生命科學，應用極其廣泛，在高等教育的生物類專業(yè)課程體系中備受重視，關于生物化學實驗教學的研究一直熱度不減。近兩年主要集中在創(chuàng)新教育理念的融入和具體方法的實施、計算機及互聯(lián)網新技術的運用及課堂教學方法、考核評價體系改革等方面。通過綜合性設計性實驗項目的增設[1，2]、開展實驗技能大賽[3]和生化實驗比賽[4]等方式提高學生的實驗動手能力，強化學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維；在實驗教學過程中運用多媒體設備[5]和3D仿真技術[6]，補充短缺的教學資源，幫助學生開拓視野；采用任務驅動法[7]、問題驅動法[8]、預習驅動[9]等教學方法調動學生思維和學習的主動性，取得了良好的效果。

生物化學實驗作為生物專業(yè)大類培養(yǎng)的基礎實驗課程，主要任務是通過實驗手段促進學生對理論知識的掌握，通過實驗操作學習生化實驗技術并掌握相關設備的使用方法，同時培養(yǎng)學生的綜合素質及創(chuàng)新實踐能力。就目前情況，依然存在一些有待改進之處，例如學時偏少、實驗設備的升級換代和臺套數的不足、多媒體教學設備的進一步完善、教學課件質量的提升等等。我們期望在學校的支持和生化教學團隊教師們的努力下，取人之長，補己之短，進一步提升教學效果，達到培養(yǎng)目標。

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