醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究與探索

張靜霞，林麗彬，周智敏

（莆田學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，福建 莆田 351100）

醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)院校本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、提高科學(xué)素質(zhì)等具有重要作用[1-2]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果主要受兩個(gè)因素影響：教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。目前多數(shù)院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容不但滯后于學(xué)科發(fā)展，沒(méi)有與臨床實(shí)踐相結(jié)合，而且依然采用傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)模式。因此，迫切需要進(jìn)行教學(xué)模式與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革，充分利用現(xiàn)有資源采用混合式教學(xué)模式，設(shè)置不斷提高、層層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)→綜合性實(shí)驗(yàn)→設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)），跟上學(xué)科發(fā)展，充分發(fā)揮醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的育人作用。

1 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

醫(yī)學(xué)生物化學(xué)是醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，操作性很強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)課是重要組成部分，目的是使學(xué)生通過(guò)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證所學(xué)理論知識(shí)，從而理論聯(lián)系實(shí)際加深對(duì)抽象理論的理解，系統(tǒng)掌握理論知識(shí)，為臨床實(shí)踐打好基礎(chǔ)[2]。目前開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多是操作簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容往往只針對(duì)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)，不能系統(tǒng)體現(xiàn)理論知識(shí)，不能與臨床很好地銜接。教學(xué)模式也是教師在課堂上邊講解邊演示，演示一遍后學(xué)生才動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)需獨(dú)立思考和自主設(shè)計(jì)，只依照指導(dǎo)被動(dòng)進(jìn)行操作就能完成實(shí)驗(yàn)。而醫(yī)學(xué)生物化學(xué)近年來(lái)發(fā)展迅猛，涌現(xiàn)出許多新技術(shù)、新方法，同時(shí)知識(shí)的不斷更新也糾正了以往認(rèn)知的偏差，因此就產(chǎn)生了目前的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容與不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)新方法及現(xiàn)代多樣化學(xué)習(xí)方式不匹配的矛盾，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性低，教學(xué)效果不理想。

1.1 教學(xué)方式落后

實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本采用傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)模式，教師按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法、步驟、注意事項(xiàng)等進(jìn)行講述，然后手把手指導(dǎo)學(xué)生完成操作，最后學(xué)生書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)方式以教師為主導(dǎo)，“以課本為本”而不是“以學(xué)生為本”。學(xué)生之間總是以“傳幫帶”的方式進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，導(dǎo)致下屆學(xué)生產(chǎn)生“不預(yù)習(xí)也可以完成實(shí)驗(yàn)”的錯(cuò)誤思想。學(xué)生沒(méi)有預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容，也不會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在操作過(guò)程中頻頻失誤，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)重復(fù)多次，不但浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間，也造成了資源的損耗，產(chǎn)生大量廢液，造成環(huán)境污染，更談不上分析和解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。這樣的教學(xué)模式不能激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，教學(xué)效果大打折扣。

1.2 教學(xué)內(nèi)容滯后

本院自2009年開(kāi)設(shè)本科醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程以來(lái)，一直采用教師自己編寫的《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》對(duì)臨床、護(hù)理、藥學(xué)、檢驗(yàn)、影像等專業(yè)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，理論課本已更新至第9版，可實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容從未更改，設(shè)置也不合理。本院針對(duì)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，主要包括分光光度計(jì)的原理及使用方法、血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳、動(dòng)物肝臟組織DNA提取、激素對(duì)血糖濃度的影響、肝臟組織氨基移換作用、考馬斯亮藍(lán)結(jié)合法測(cè)定蛋白質(zhì)濃度，共6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中5個(gè)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，1個(gè)為綜合性實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。這6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均是通過(guò)分光光度法、離心法、層析法等簡(jiǎn)單操作完成，存在的問(wèn)題一是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)太多，缺乏新穎性和趣味性，學(xué)生學(xué)習(xí)欲望不強(qiáng)烈。二是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容科學(xué)性不強(qiáng)，主要研究核酸、氨基酸、蛋白質(zhì)、激素等，這幾類大分子本身是相互關(guān)聯(lián)的，研究方法也有相近之處，然而我們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)卻忽略了這點(diǎn)，各項(xiàng)目相互獨(dú)立，沒(méi)有系統(tǒng)性，僅僅是重現(xiàn)簡(jiǎn)單的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，與臨床應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)，落后于醫(yī)學(xué)生物化學(xué)學(xué)科發(fā)展。三是開(kāi)設(shè)的6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中有3個(gè)要用到動(dòng)物，其中激素對(duì)血糖濃度的影響這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)H1個(gè)班級(jí)就用到近20只兔子。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中手忙腳亂，課堂秩序混亂，經(jīng)常出現(xiàn)兔子中途死亡情況，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，教學(xué)經(jīng)費(fèi)沒(méi)有得到有效利用。

1.3 考核方式存在弊端

目前實(shí)驗(yàn)成績(jī)占學(xué)科總成績(jī)的30%，主要包括3部分：平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和考試成績(jī)，三者比例是1∶1∶1。但平時(shí)課堂上由于各種原因教師很難關(guān)注到每位學(xué)生操作技能的掌握情況，評(píng)定分?jǐn)?shù)時(shí)主要靠主觀印象；實(shí)驗(yàn)操作時(shí)學(xué)生按部就班依據(jù)《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》逐步完成，實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容千篇一律，缺乏新穎性，加之由于實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占比較小，學(xué)生書寫積極性不高，對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)造性思維意義不大；而實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容也早就指定好一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，往往存在考前沖刺拿高分情況（每年考試第一個(gè)班級(jí)成績(jī)一般不理想，后面班級(jí)成績(jī)大幅度提升），片面的考核內(nèi)容不能真實(shí)反映學(xué)生對(duì)技能的掌握程度?，F(xiàn)在這種考核制度導(dǎo)致學(xué)生只注重考核結(jié)果，無(wú)法培養(yǎng)獨(dú)立思考及探索研究能力，也就失去了開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程的意義。

2 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

2.1 改革教學(xué)模式

臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在二年級(jí)上學(xué)期開(kāi)設(shè)，經(jīng)過(guò)一年的基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)，此時(shí)學(xué)生已具有一定的基礎(chǔ)知識(shí)和自學(xué)能力，因此要盡量避免“灌輸式”教學(xué)?？山Y(jié)合本校學(xué)生實(shí)際情況，采用線上線下混合式教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。

疫情期間，國(guó)內(nèi)高校基本都建立了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，雖然純粹的線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不是很理想，但是我們可以采取線上線下相結(jié)合的方式，充分利用已建立的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)行“課程視頻提前推送—學(xué)生自主學(xué)習(xí)—師生線上線下互動(dòng)”教學(xué)模式[3-4]。教師提前把制作的微視頻發(fā)送到平臺(tái)，并指出該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的關(guān)鍵步驟，同時(shí)以問(wèn)題為導(dǎo)向引發(fā)學(xué)生積極思考。學(xué)生利用碎片時(shí)間在課前完成平臺(tái)上實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，并和教師互動(dòng)，因此課堂上會(huì)有更多的操作時(shí)間，有效解決了學(xué)生課前不預(yù)習(xí)、課堂時(shí)間緊張的問(wèn)題。另外，相較于在課堂看教師演示的方式，學(xué)生課前觀看平臺(tái)視頻，可以更直觀地了解實(shí)驗(yàn)，極大地提高了成功率，提升了教學(xué)效果。這樣教學(xué)模式就從傳統(tǒng)課堂講授轉(zhuǎn)變?yōu)檎n前觀看視頻，在課堂上互動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考和討論，激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，使得學(xué)生操作技能掌握得更加牢固。另外，醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往涉及一些貴重儀器和有毒試劑，不能滿足人人操作的需求。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師可以通過(guò)平臺(tái)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解高精尖儀器的使用方法及注意事項(xiàng)，有條件的可以帶領(lǐng)學(xué)生去科研室參觀這些精密儀器以加深印象，同時(shí)還可以第二課堂形式吸引有意愿的優(yōu)秀學(xué)生參與科學(xué)研究，在科研實(shí)踐中提升綜合技能。

目前，很多醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)課采用了PBL教學(xué)法并取得了良好效果，如馮達(dá)云等在解剖實(shí)驗(yàn)課中采用PBL聯(lián)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)模式下理論和實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生的專業(yè)知識(shí)掌握度和操作能力均得到提高，整體綜合素質(zhì)得以提升[5-8]。我們可以根據(jù)本院校實(shí)際情況，吸取好的經(jīng)驗(yàn)，將多種教學(xué)方法相結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為本”。

2.2 改革教學(xué)內(nèi)容

目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趨勢(shì)是減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，改變不合理的課程設(shè)置，跟上學(xué)科的發(fā)展。綜合性實(shí)驗(yàn)具有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比擬不了的優(yōu)勢(shì)，可以將所學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，形成一個(gè)完整的體系，幫助學(xué)生更好地理解、掌握和運(yùn)用理論知識(shí)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在綜合性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再次提高，內(nèi)容新穎，難度加大，可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，從而提高綜合素質(zhì)。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是基石，能使學(xué)生掌握必備的基礎(chǔ)知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能，我們切不可忽略基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的重要性，可根據(jù)教學(xué)大綱合理安排，突出重點(diǎn)。綜合實(shí)驗(yàn)是以臨床實(shí)踐為指導(dǎo)，整合基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將學(xué)科系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，目的是使學(xué)生系統(tǒng)掌握并熟練運(yùn)用醫(yī)學(xué)生物化學(xué)研究領(lǐng)域的各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)，整體提升對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的理解能力、時(shí)間規(guī)劃管理能力、解決問(wèn)題能力等綜合能力和科學(xué)素養(yǎng)，為以后的科學(xué)研究打下牢固基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的主體是學(xué)生，由他們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，動(dòng)手實(shí)施、解決問(wèn)題、分析處理數(shù)據(jù)，最后以論文形式提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中僅起監(jiān)督和指導(dǎo)作用。本實(shí)踐中心機(jī)能綜合實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)多年，效果很好，學(xué)生不但出色完成了實(shí)驗(yàn)，并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)了科研思維，申請(qǐng)了大量發(fā)明專利，極大地提高了學(xué)生的積極性。鑒于此，醫(yī)學(xué)生物化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)室也應(yīng)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，積極開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

2.2.1 減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性實(shí)驗(yàn) 將分光光度計(jì)的原理及使用方法、考馬斯亮藍(lán)結(jié)合法測(cè)定蛋白質(zhì)濃度兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目合并為一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。肝臟組織DNA提取實(shí)驗(yàn)?zāi)壳爸皇翘崛NA并沒(méi)有測(cè)定，技術(shù)含量不高，因此改為應(yīng)用PCR技術(shù)擴(kuò)增血紅蛋白β基因：首先提取肝臟DNA，然后進(jìn)行PCR，最后凝膠電泳檢測(cè)，學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)核酸相關(guān)技術(shù)。血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳的電泳液配制需要巴比妥和巴比妥鈉，其中巴比妥屬于精神藥品、管制類化學(xué)品，禁售[9]。因此將此實(shí)驗(yàn)去掉，增加1個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生自由組團(tuán)，小組協(xié)作，根據(jù)興趣愛(ài)好，結(jié)合當(dāng)前學(xué)科熱點(diǎn)和院系實(shí)際情況設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)，這樣總學(xué)時(shí)不變，增加1個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)和1個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

2.2.2 改革綜合實(shí)驗(yàn)，減少動(dòng)物使用量 激素對(duì)血糖濃度的影響實(shí)驗(yàn)?zāi)壳笆?人一組，每組4只兔子，分別注射生理鹽水、胰島素、腎上腺素、胰島素和腎上腺素，觀察兩種激素對(duì)血糖的影響。鑒于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生注射操作不熟練，兩位學(xué)生操作1只兔子難度較大，改為每4～5位學(xué)生操作1只兔子，每組第4只兔子實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)影響不大，去掉第4只兔子，經(jīng)過(guò)改革一個(gè)班級(jí)（以40名學(xué)生為例）由原來(lái)使用20只兔子減少為9只。這樣既提高了實(shí)驗(yàn)成功率，維護(hù)了課堂秩序，又減少了對(duì)動(dòng)物的傷害，節(jié)約的教學(xué)經(jīng)費(fèi)可用于其他設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

2.2.3 改進(jìn)肝臟組織氨基移換作用實(shí)驗(yàn) 傳統(tǒng)氨基移換是以水飽和苯酚為層析劑，層析完畢后，用茚三酮溶液噴霧顯色，這個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及兩種有毒試劑。在高校實(shí)驗(yàn)室廢棄物污染管理[10-11]逐步規(guī)范的前提下，力求在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，不用或盡量減少有毒、有害試劑的使用，倡導(dǎo)綠色實(shí)驗(yàn)[12]，為師生創(chuàng)造一個(gè)安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。我們對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革，層析液配方如下：稱取尿素0.5 g溶于80%乙醇溶液100 mL中，然后加入0.1 g茚三酮，采取層析與染色同步進(jìn)行的方法，既縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間又減少了污染，且染色效果良好。

2.3 改革考核方式

醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作性很強(qiáng)，要提高實(shí)驗(yàn)成績(jī)的比重，提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視度，把實(shí)驗(yàn)成績(jī)比例由原來(lái)的30%提高到45%，平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和考試成績(jī)分別占10%、10%、25%。結(jié)合海南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的考核方式[13]，把實(shí)驗(yàn)考核分為兩部分：第一部分是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)考核，考查基礎(chǔ)知識(shí)和技能，評(píng)定時(shí)主要依據(jù)課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫，重點(diǎn)是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，占總成績(jī)的20%；第二部分為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)和撰寫論文，這是考核的重點(diǎn)，占總成績(jī)的25%。這種考核方式要求學(xué)生不但掌握基礎(chǔ)知識(shí)和技能，還具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作及科學(xué)研究能力。最后通過(guò)分析數(shù)據(jù)撰寫論文，培養(yǎng)科技論文寫作能力。這種考核方式在海南師范大學(xué)取得了不錯(cuò)的效果，此外從我院機(jī)能綜合實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用效果來(lái)看，大多數(shù)學(xué)生可以完成考核任務(wù)，有一部分學(xué)生不但很好地完成了實(shí)驗(yàn)，還從設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中找到了科研思路，申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目以及科研項(xiàng)目，為以后的課程學(xué)習(xí)和科學(xué)研究打下了良好基礎(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢(shì)在必行，混合式教學(xué)不僅在有限的課時(shí)內(nèi)極大地提高了教學(xué)效果和學(xué)生積極性，而且充分利用了我院實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)有的資源，實(shí)現(xiàn)了學(xué)科間的交叉。同時(shí)，綜合性實(shí)驗(yàn)特別是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的加入，在保證基本技能訓(xùn)練的前提下，更加注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。學(xué)生經(jīng)過(guò)綜合性、應(yīng)用性以及研究性為一體的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，不但激發(fā)了積極性、創(chuàng)新性和主動(dòng)性，也拓展了知識(shí)面，還通過(guò)撰寫論文鍛煉了寫作能力。經(jīng)過(guò)一學(xué)期醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了學(xué)科基本知識(shí)和技能，更重要的是提高了綜合能力，為以后的科學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。