“生化分離與分析技術(shù)”課程的教學(xué)思考及改革方向

胡 婷，程 旭，李從虎，吳 彥

（安慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽 安慶 246000）

“生化分離與分析技術(shù)”是生物技術(shù)和生物科學(xué)的專(zhuān)業(yè)選修課之一，其課程內(nèi)容綜合性強(qiáng)，涉及物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域背景知識(shí)，在全國(guó)各大高校的生物專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系中都占有舉足輕重的地位[1]。該課程對(duì)于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)理論、基本技能等方面進(jìn)行系統(tǒng)的訓(xùn)練，是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程。課程的教學(xué)內(nèi)容及方式對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著非常關(guān)鍵的作用，本文綜合分析了目前生化分離與分析技術(shù)課程教學(xué)、考核過(guò)程的現(xiàn)狀，并為課程的改革方向提供指導(dǎo)。

1 教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

在我校的教學(xué)安排中“生化分離與分析技術(shù)”課程的理論課學(xué)時(shí)為34個(gè)學(xué)時(shí)，相比其他學(xué)校的 56個(gè)學(xué)時(shí)，教學(xué)時(shí)間短，教學(xué)內(nèi)容多。在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，學(xué)生面臨大量難懂的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)及推導(dǎo)公式，授課教師也很難在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)將所涉及的各項(xiàng)技術(shù)講解透徹。課程內(nèi)容紛繁復(fù)雜，使得學(xué)生感覺(jué)信息量太大，導(dǎo)致部分學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)欲望不強(qiáng)烈，對(duì)教學(xué)質(zhì)量造成了極大的影響。對(duì)此，采取辦法在短時(shí)間內(nèi)加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，加強(qiáng)其自學(xué)能力，并逐步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造性思維的能力成為新時(shí)代教學(xué)的重點(diǎn)及難點(diǎn)[2]。

我校這門(mén)課程是安排在大三的第一學(xué)期，此時(shí)學(xué)生對(duì)生物化學(xué)已有一部分的了解，但由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的配置，學(xué)生對(duì)生化實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及試劑配置了解不夠?！吧蛛x工程”課程內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)需要大型或貴重的設(shè)備較多，僅僅依靠目前學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)條件，不能夠完全滿足課程的內(nèi)容實(shí)踐，減弱了學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)新的興趣。另外，學(xué)生一般覺(jué)得“生化分離工程”這門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課和前幾學(xué)期的必修課相比沒(méi)那么重要，并沒(méi)有明確意識(shí)到這門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課的重要性。同時(shí)，因?yàn)榇藭r(shí)多數(shù)學(xué)生面臨考研或者就業(yè)的壓力，逃課或者在課堂上復(fù)習(xí)其他考研科目，極大影響了教學(xué)的質(zhì)量。本文針對(duì)課程的課程定位、教學(xué)內(nèi)容、方法以及考核方式進(jìn)行了探索，提出了改革思路，以期通過(guò)教學(xué)改革，提高學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)知識(shí)的掌握，提高教學(xué)效率和質(zhì)量，為學(xué)生獲得創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、升學(xué)所需的部分核心知識(shí)和能力提供保支持。

2 教學(xué)方式及方法的改革

2.1 知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

合理選擇教材，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，是教學(xué)的基礎(chǔ)。目前，“生化分離與分析技術(shù)”課程正式出版的教材種類(lèi)有很多，但是每部教材的側(cè)重點(diǎn)則有所不同。針對(duì)我校學(xué)生的學(xué)習(xí)重心，以《生化分析技術(shù)原理與技術(shù)》田亞平教授主編版本為主要教材，并選用其他加以輔助，包括《生物化學(xué)制備技術(shù)》蘇拔賢，《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)教程》趙亞華，《生物化學(xué)產(chǎn)品制備技術(shù)》陳來(lái)同，《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)原理及應(yīng)用》趙永芳等。通過(guò)這些教材的融入，現(xiàn)代分離技術(shù)與經(jīng)典的分離技術(shù)很好地融合在一起，原理透徹，操作表述清晰易懂，將分離原理、應(yīng)用范圍、方案設(shè)計(jì)及操作技巧等融為一體，同時(shí)應(yīng)用實(shí)例豐富，使學(xué)生能更好地理解課程教學(xué)。

在教學(xué)內(nèi)容的選用上，根據(jù)生物技術(shù)和生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景對(duì)其課程大綱進(jìn)行優(yōu)化。該課程是以生化產(chǎn)品的制備工藝為主線，探索各種分離純化技術(shù)的基本原理、操作過(guò)程和技術(shù)要領(lǐng)，主要內(nèi)容包括固液分離、產(chǎn)物提取、純化和精制等[3]。生化分離與分析技術(shù)是生物學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必備的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，包括蛋白質(zhì)分離與純化、酶活性測(cè)定計(jì)算、SDS-PAGE蛋白電泳、HPLC分析等。

2.2 教學(xué)方法的改革

著眼于教學(xué)目標(biāo)，全面分析學(xué)生，科學(xué)分析教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)難點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套教師從主講轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲗?dǎo)的教學(xué)方案，是教學(xué)改革的主要任務(wù)。

2.2.1 交互式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)能動(dòng)意識(shí)

在教學(xué)模式上，將傳統(tǒng)的以教為中心的教學(xué)模式，過(guò)渡為以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式。教師在講臺(tái)上一味地講授，并不能很好地達(dá)到教學(xué)效果。所以，我們?cè)谙驅(qū)W生授課時(shí)，選擇以學(xué)生為中心的交互式的課堂教學(xué)方法，從而增加學(xué)生自主思考的過(guò)程。我校生物科學(xué)和生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)分別有2個(gè)班級(jí)，由于教師資源的限制，理論課分兩個(gè)大班教學(xué)，每個(gè)班級(jí)70名學(xué)生左右。我們將班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組，在教師進(jìn)行理論講解以后，各個(gè)小組自主討論，隨機(jī)抽取進(jìn)行講解。從而調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性，避免個(gè)別同學(xué)課堂開(kāi)小差，同時(shí)也有利于加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解。在課堂上調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，參與課程教學(xué)過(guò)程，學(xué)生通過(guò)自己的親身體驗(yàn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中存在的一些共同性問(wèn)題，彼此相互討論交流，不僅加強(qiáng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，使得學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性得到較大提升，也使得教學(xué)氛圍明顯改善。增加了學(xué)生的主人翁意識(shí)和責(zé)任感，提高了自主學(xué)習(xí)興趣，在提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)方面中起到至關(guān)重要的作用。

2.2.2 融入科研實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

一個(gè)好的授課教師一定不只是談?wù)摃?shū)本知識(shí)的理論家，而應(yīng)該是一個(gè)具有豐富科研經(jīng)歷的研究者。教師應(yīng)有豐富的科研經(jīng)驗(yàn)，對(duì)學(xué)科發(fā)展前沿的技術(shù)與交叉領(lǐng)域的發(fā)展有清楚的了解，在教學(xué)過(guò)程中穿插對(duì)前沿研究的討論，對(duì)發(fā)表的具有代表性的文章進(jìn)行講解，關(guān)注熱點(diǎn)研究的進(jìn)展，及時(shí)介紹給學(xué)生，從而激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)師資方面，應(yīng)讓具有高學(xué)歷的年輕教師在從事科學(xué)研究、豐富科研經(jīng)歷的同時(shí)，適當(dāng)承擔(dān)教學(xué)課程，在進(jìn)行一定的鍛煉并取得學(xué)生較好評(píng)價(jià)后，逐步走上講臺(tái)，承擔(dān)全部課程。課堂教學(xué)中結(jié)合科研經(jīng)歷的教學(xué)內(nèi)容使學(xué)生因生動(dòng)形象、言之有物而興趣倍增。教師應(yīng)根據(jù)課堂時(shí)間安排，結(jié)合最新研究動(dòng)態(tài)與理論相關(guān)知識(shí)形成專(zhuān)題匯報(bào)，在課堂上給大家講授，以加深學(xué)生對(duì)層析技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解。

2.2.3 多形式互動(dòng)教學(xué)，啟迪學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

針對(duì)教學(xué)空間和時(shí)間受限，開(kāi)放式課堂教學(xué)作為一種教學(xué)改革的探索，主要強(qiáng)調(diào)各種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用和師生的共同活動(dòng)。采取理論教學(xué)開(kāi)設(shè)講座并與知名學(xué)者報(bào)告結(jié)合，通過(guò)PPT展示匯報(bào)，師生討論豐富教學(xué)形式、提高師生配比增強(qiáng)師生交流等措施實(shí)施教學(xué)改革實(shí)踐。注重對(duì)學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)和學(xué)以致用，把教學(xué)從單純的傳授知識(shí)轉(zhuǎn)換到傳授知識(shí)與發(fā)展智力、發(fā)展創(chuàng)造力相結(jié)合上來(lái)?，F(xiàn)代教育技術(shù)中引入了多媒體教學(xué)，使教學(xué)具有圖文并茂、情境生動(dòng)、知識(shí)點(diǎn)條理性強(qiáng)、信息量也比板書(shū)要大等特點(diǎn)，學(xué)生要充分適應(yīng)這種教學(xué)模式，在課堂上就必須提高參與性?！吧蛛x與分析技術(shù)”課程涉及的內(nèi)容豐富，僅僅依靠課堂教學(xué)是不夠的。教師可通過(guò)線上集中時(shí)間進(jìn)一步幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法。同時(shí)，提供給學(xué)生更多的與教師交流的機(jī)會(huì)。教師在課堂講授以外，和學(xué)生在各大生物化學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)站進(jìn)行互動(dòng)交流，如“丁香園”“小木蟲(chóng)”“科學(xué)網(wǎng)”等，使實(shí)驗(yàn)和理論教學(xué)不再受時(shí)間限制，讓學(xué)生體會(huì)到?jīng)]有圍墻的大學(xué)城，培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自主思考的能力。除此以外，教師應(yīng)積極鼓勵(lì)、指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，教學(xué)中應(yīng)注重向?qū)W生推薦學(xué)校圖書(shū)館、有關(guān)網(wǎng)站，以及與本課程有關(guān)的教學(xué)參考圖書(shū)和國(guó)內(nèi)外專(zhuān)業(yè)期刊，開(kāi)闊學(xué)生視野，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。設(shè)置課下進(jìn)展小論文，在每個(gè)章節(jié)授課結(jié)束時(shí)，根據(jù)講述內(nèi)容設(shè)置一些相關(guān)的論文課題，指導(dǎo)學(xué)生如何查閱文獻(xiàn)、分析篩選資料、構(gòu)思論文框架，這樣在學(xué)生查閱文獻(xiàn)的過(guò)程中，能了解相關(guān)領(lǐng)域的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，補(bǔ)充了課堂教學(xué)知識(shí)受限的不足。從而達(dá)到了教學(xué)相長(zhǎng)、教學(xué)工作促進(jìn)科研工作的目的。

2.3 實(shí)驗(yàn)課程改革

對(duì)近些年我校該課程實(shí)驗(yàn)課情況分析發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與程度不夠、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容簡(jiǎn)單、缺乏結(jié)果的分析與討論是目前主要存在的問(wèn)題。如何在教學(xué)過(guò)程中盡最大能力保障學(xué)生的出勤率、實(shí)驗(yàn)的參與度、數(shù)據(jù)記錄處理的科學(xué)性以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫(xiě)作的規(guī)范性，實(shí)驗(yàn)課程在原有的基礎(chǔ)上需要進(jìn)行一系列的調(diào)整。

我校每年有150名左右生物技術(shù)和生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，采取的是分組實(shí)驗(yàn)，一個(gè)班分8組，每組16-18人進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容包括三部分，第一個(gè)是肝臟S9組分的制備，包括制備魚(yú)肝S9組分并完成蛋白質(zhì)含量的測(cè)定，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需掌握Lowry法測(cè)定蛋白質(zhì)含量，了解毒理研究3R原則。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是SDS-PAGE凝膠電泳測(cè)定蛋白質(zhì)分子量，包括進(jìn)行凝膠電泳實(shí)驗(yàn)，并利用SDS-PAGE的方式測(cè)定蛋白質(zhì)的分子量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需了解SDS-聚丙烯酰胺凝膠垂直板電泳的原理；掌握SDS-PAGE的操作方法及應(yīng)用。第三個(gè)實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行糖類(lèi)物質(zhì)的提取分離于薄層層析。實(shí)驗(yàn)安排3天，24學(xué)時(shí)，學(xué)生工作時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)步驟多。實(shí)驗(yàn)室教學(xué)儀器包括聚焦電泳槽只有2個(gè)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人員擁擠。由于實(shí)驗(yàn)操作人員過(guò)多，學(xué)生參與熱情減弱，小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)人負(fù)責(zé)等。由于考慮到實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性，學(xué)生其他課程的安排，本課程的實(shí)驗(yàn)課程只能安排在周末進(jìn)行，并分組操作，這種情況下，也導(dǎo)致學(xué)生的出勤率和對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與度都難以保障。

由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間的限制，及時(shí)、有效、科學(xué)、規(guī)范的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)課成功的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師需督促學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并在實(shí)驗(yàn)完成時(shí)將原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入EXCEL進(jìn)行處理。同時(shí)，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)處理方式進(jìn)行講解，并要求學(xué)生在課時(shí)完成實(shí)驗(yàn)處理，逐個(gè)小組數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)并對(duì)比，一方面?zhèn)魇趯W(xué)生實(shí)驗(yàn)處理方法，另一方分析學(xué)生的操作誤差，共同改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。只有達(dá)到深入的交流和溝通，才能在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有效提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平，并提高數(shù)據(jù)分析水平。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以PPT形式匯報(bào)，匯報(bào)過(guò)程中教師和學(xué)生進(jìn)行交流，并在匯報(bào)之后讓學(xué)生修改個(gè)人實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣可以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的認(rèn)識(shí)，并翔實(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，從而夯實(shí)基本實(shí)驗(yàn)技能，鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作能力，為適應(yīng)日后的科研學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)這樣的鍛煉，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)勤于思考、敢于提問(wèn)、勇于實(shí)踐的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生從中體會(huì)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣與成就感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)分中加大對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)、結(jié)果和討論的評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生養(yǎng)成深入的習(xí)慣，使學(xué)生真正做到做一個(gè)實(shí)驗(yàn)收獲一方面知識(shí)。搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面能夠加深學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解，另一方面可提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能與學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)生生化的教學(xué)質(zhì)量。

2.4 考核與教評(píng)方式的改革

課程的考核方式一直是學(xué)生關(guān)注的重點(diǎn)，也對(duì)課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性有著很大的影響，所以需要更加慎重地對(duì)待專(zhuān)業(yè)選修課的考核內(nèi)容的選擇及形式的判定。

鑒于以往，我們摒棄了傳統(tǒng)的考核方式，并根據(jù)課程體系的特點(diǎn)，建立一個(gè)能真正地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量、學(xué)習(xí)態(tài)度全方位考核的體系。因此，我們不宜采取期末考試成績(jī)定終身的傳統(tǒng)考核制度，而是采用綜合性考核評(píng)價(jià)方式，實(shí)施以期末考試成績(jī)（占60%），平時(shí)成績(jī)（占20%），實(shí)驗(yàn)成績(jī)（占20%）三部分組成。平時(shí)成績(jī)一般由考勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、課程作業(yè)等項(xiàng)目組成，主要由學(xué)生的點(diǎn)名抽查、課堂交流和中期小作業(yè)組成。實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要是由實(shí)驗(yàn)參與情況、個(gè)人實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況、PPT匯報(bào)情況等組成。而期末試卷成績(jī)占總成績(jī)的60%，避免了學(xué)生傳統(tǒng)的期末“孤注一擲”最后加班加點(diǎn)復(fù)習(xí)的習(xí)慣。

為了進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，在課程結(jié)束后豐富學(xué)生評(píng)教環(huán)節(jié)。由傳統(tǒng)的學(xué)生單一項(xiàng)打分改為教師發(fā)放滿意度調(diào)查問(wèn)卷，設(shè)置到詳細(xì)的教學(xué)章節(jié)，教學(xué)知識(shí)點(diǎn)和內(nèi)容進(jìn)行打分，分析學(xué)生的滿意度調(diào)查問(wèn)卷，根據(jù)學(xué)生提出的建議和想法進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。通過(guò)該考核可以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真對(duì)待每堂課程，積極參與課堂討論，主動(dòng)討論交流，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，形成自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)和能力。

3 結(jié)語(yǔ)

生物專(zhuān)業(yè)是不斷發(fā)展的專(zhuān)業(yè)，“生化分離與分析技術(shù)”課程作為專(zhuān)業(yè)選修課也必須與時(shí)俱進(jìn)、不斷改革創(chuàng)新，適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要。教學(xué)過(guò)程是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)、探索、總結(jié)的過(guò)程，只有在課堂上與學(xué)生多多互動(dòng)、課后多多總結(jié)，才能探索出高效、合理的教學(xué)方法，從而提高教學(xué)質(zhì)量?！吧蛛x與分析技術(shù)”課程教學(xué)的思考與改革旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在動(dòng)手操作中夯實(shí)生物化學(xué)基礎(chǔ)理論，提升實(shí)踐能力，為其專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的后續(xù)學(xué)習(xí)和深入研究奠定良好的基礎(chǔ)，也滿足專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)要求。