生物化學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)的探索

郭麗新　金偉　姜玲

【摘要】為培養(yǎng)和提高大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、科研能力，進行生物化學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)的實施與探索，以期提供醫(yī)藥學(xué)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的思路與借鑒。

【關(guān)鍵詞】生物化學(xué)? 設(shè)計性實驗? 創(chuàng)新教育? 科研能力

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

生物化學(xué)是高等醫(yī)學(xué)院校一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要應(yīng)用化學(xué)的原理和方法研究生物體的分子結(jié)構(gòu)與功能，物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)，遺傳信息的儲存、傳遞與表達等，具有先進性、復(fù)雜性、理論性和實踐性。某些專業(yè)學(xué)生的生物化學(xué)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(xué)時以上，如生物技術(shù)專業(yè)等學(xué)生增加了自主性設(shè)計實驗課程，鍛煉學(xué)生對理論知識的融會貫通能力并掌握實驗技能，培養(yǎng)和提高大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)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(zhì)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(xué)生掌握生物化學(xué)基本的實驗技能，熟悉實驗的設(shè)計思路和方案的建立，為后續(xù)設(shè)計性實驗的實施奠定基礎(chǔ)。唾液樣品儲存方便且含有豐富的生物學(xué)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(guān)注。在健康和疾病，以及個性化治療等領(lǐng)域顯示出應(yīng)用的前景，目前已致力建立唾液蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫，唾液組學(xué)數(shù)據(jù)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(biāo)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(jié)合生物化學(xué)“蛋白質(zhì)” “酶”、“糖代謝”等的理論教學(xué)，進行“影響唾液淀粉酶活性的因素”設(shè)計性實驗教學(xué)，采集的樣本為實驗小組學(xué)生的唾液。學(xué)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(shè)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(dǎo)等進一步完善，結(jié)合實驗室條件，進行具體實驗的操作，并對實驗過程中出現(xiàn)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(shè)計性實驗實施過程中出現(xiàn)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(xué)生對于自身的實驗設(shè)計有著強烈的實施愿望，能夠積極與教師溝通，創(chuàng)造條件進行實驗驗證。但在實驗室，既要完成方案的設(shè)計，又要進行具體的實驗，學(xué)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(diào)動學(xué)生實驗設(shè)計的積極性，在學(xué)生課下時間允許的前提下設(shè)計任務(wù)可適當(dāng)前移，使學(xué)生有充分的時間和動力進行方案的設(shè)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(shè)計中，少數(shù)學(xué)生缺乏對照設(shè)計等的科研思維，如唾液淀粉酶的激活劑與抑制劑設(shè)計缺乏相應(yīng)的對照組，可通過科研方法的培訓(xùn)，學(xué)生間交流，師生溝通等方式培養(yǎng)與加強，提高學(xué)生科研能力與團隊合作精神。

三、實驗試劑配制技術(shù)的具備與提高

以往驗證性、總結(jié)性實驗課的實驗試劑在課前已由教師配制完畢，學(xué)生主觀意識上認(rèn)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(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用有待加強

對于大學(xué)一年級第二學(xué)期的大學(xué)生來說，可以應(yīng)用一些搜索引擎查詢網(wǎng)絡(luò)上相關(guān)唾液淀粉酶的實驗流程和設(shè)計方案，但缺乏對中國知網(wǎng)（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(jié)合相關(guān)領(lǐng)域新進展進行思考與設(shè)計，這亦對大學(xué)后續(xù)課程的教與學(xué)提出了目標(biāo)與努力的方向。

生物化學(xué)實驗在高等醫(yī)學(xué)院校的教學(xué)過程中應(yīng)使學(xué)生掌握必要基本知識和實驗技能，了解其在醫(yī)藥及科研中的應(yīng)用，逐步培養(yǎng)學(xué)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(shè)計性實驗的教學(xué)，學(xué)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(yǎng)和提高了學(xué)生的創(chuàng)新與科研能力。

參考文獻：

[1]陳文騰，應(yīng)華洲.藥物化學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)改革初探——固相合成技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)計性實驗[J].課程教育研究，2019（18）：187.

[2]李倩，張平，陳嬌，曾昕，馮云.唾液組學(xué)在口腔癌診斷中的應(yīng)用[J].國際口腔醫(yī)學(xué)雜志，2018（06）：710-715.

[3]Wong DT.Salivaomics[J].J Am Dent Assoc，2012（10 Suppl）：19S-24S.

作者簡介：

郭麗新（1967-），女，副教授，主要從事生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)與科研。