淺析信息化背景下提高生物化學實驗準備工作的方法

摘 要：隨著我國信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”新時代的到來，各種信息技術(shù)已經(jīng)得到廣泛普及，在這種背景下，實驗教學的準備工作也應(yīng)與時俱進。生物化學實驗課是培養(yǎng)醫(yī)藥專業(yè)學生的重要課程之一，生化實驗準備工作是否充分，不僅影響了實驗結(jié)果，而且直接影響了生物化學這門課程的教學質(zhì)量，因此，為了使生化實驗順利完成，提高實驗效果，生化實驗準備工作必須有組織，有計劃，科學合理地進行。結(jié)合生化實驗室開設(shè)實驗項目的實際情況、實驗特點及學生情況，以“酶的特異性和影響酶作用的因素”實驗為例，探討如何提高酶實驗準備工作，為提高其他實驗項目的實驗準備質(zhì)量和效果提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：酶；特異性；實驗準備；信息技術(shù)；互聯(lián)網(wǎng)

一、引言

隨著科技的不斷進步和教學大綱的重新修訂，很多信息技術(shù)已經(jīng)在實驗準備工作中得到應(yīng)用，實驗中心隸屬于中藥學國家級示范教學中心平臺，那么實驗教學準備工作也應(yīng)該與時俱進。生物化學是生物專業(yè)、臨床醫(yī)學專業(yè)、藥學等專業(yè)一門實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課，因此，生物化學實驗課是生物化學教學過程的重要環(huán)節(jié)之一[1]。實驗教學質(zhì)量的提高，除了有實驗指導老師豐富的經(jīng)驗教學和學生的扎實的理論知識及熟練操作技能外，實驗準備工作是保證實驗課順利進行的前提[2]。為了保證實驗準備能夠滿足實驗教學，使學生理解鞏固理論知識、掌握實驗技能以及培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目標，實驗室也在不斷地提高實驗準備工作的質(zhì)量。目前實驗室開設(shè)生物化學實驗項目共6個，其中“酶的特異性和影響酶作用的因素”是生物化學實驗的重要內(nèi)容之一，該實驗內(nèi)容較多，通過觀察酶作用底物的特異性以及溫度、激活劑、抑制劑和pH值對酶的活性的影響，所用的實驗試劑較多，實驗試劑準備的好壞直接影響實驗結(jié)果[3]。因此本文重點以“酶的特異性和影響酶作用的因素”實驗準備工作為例，探討如何做好該實驗的準備工作。作者結(jié)合自己的多年實驗準備工作的經(jīng)驗和心得，總結(jié)了一些保證實驗順利進行的措施和方法。

一、酶實驗的特點

（一）實驗班數(shù)多、學生人次多

該實驗屬于酶的性質(zhì)實驗，通過觀察酶作用底物的特異性以及溫度、激活劑、抑制劑和pH值對酶的活性的影響加深對酶的性質(zhì)的認識，是非常重要的一章，酶的性質(zhì)實驗是對理論課內(nèi)容的重要驗證，屬于生化實驗必開的實驗項目之一。

該實驗項目屬于基礎(chǔ)實驗課，是面向全校藥學專業(yè)、中藥學、臨床專業(yè)、中西醫(yī)專業(yè)，中醫(yī)專業(yè)、護理專業(yè)、針灸推拿等專業(yè)學生，2022年全年生化實驗學生人數(shù)近2400人。由于招生規(guī)模的擴大，每個專業(yè)的學生人數(shù)較往年增加很多，因此的生化實驗課的實驗班次也與日俱增。我校生化實驗室共4間，每個實驗室可容納32人，在實驗課開設(shè)期間，實驗室每周一至周五均需要開設(shè)實驗，幾乎無空閑時間，非常繁忙，所以的實驗物品必須提前準備。

（二）實驗所需物品和試劑較多

本實驗涉及酶的五個性質(zhì)實驗，所需實驗物品較多，內(nèi)容較多，這些物品均要提前準備好；另外本實驗需配制試劑近11種，數(shù)量較多，如0.5% 淀粉溶液、0.3% NaCl溶液、0.5% 蔗糖、0.85% NaCl溶液、 1% Na2SO4溶液、1%CuSO4溶液、班氏試劑、碘化鉀-碘溶液、pH4.92酸性緩沖液、pH6.81中性緩沖液、pH8.67堿性緩沖液。結(jié)合以上實驗特點，任何一個實驗試劑出現(xiàn)問題，都會導致實驗結(jié)果異常。

（三）實驗中經(jīng)常出現(xiàn)的問題

學生在實驗過程中經(jīng)常亂拿試劑，滴管使用后沒有放回原瓶，導致實驗試劑污染；離心機是學生在生化實驗課上第一次接觸的儀器，學生使用不正確，導致機器出現(xiàn)異常；水浴鍋在使用前沒有檢查是否有水直接開機，容易干燒機器；實驗過程中使用的脫脂棉隨手扔到水池，導致下水道出現(xiàn)堵塞；試管使用后不清洗，洗瓶和研缽在實驗結(jié)束后沒有放到指定位置；試劑使用結(jié)束后沒有擺放整齊，實驗中部分試劑很快用完，需要及時添加試劑，這些都給實驗順利完成帶來一些困難。

二、為確保實驗順利完成的實驗準備方法與措施

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，將一些信息技術(shù)應(yīng)用到酶實驗的準備過程，再結(jié)合本實驗特點、學生情況及實驗室實際情況，總結(jié)了一套在實驗準備和實驗教學中行之有效的經(jīng)驗和方法，具體如下。

（一）建立生化實驗室常規(guī)管理制度

1.課堂派提前發(fā)布“酶實驗物品以及試劑瓶排放位置清單圖”和“實驗室安全衛(wèi)生管理制度”

我校是高等醫(yī)藥院校，生物化學是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，面向院校大部分專業(yè)，每周生化實驗課開設(shè)班級較多，酶實驗使用物品較多，實驗物品使用完之后如若實驗物品沒有歸位導致后面的實驗班級無法正常開展實驗，影響實驗結(jié)果。因此，為了防止在實驗過程中經(jīng)常出現(xiàn)這種現(xiàn)象，同時也為了學生今后進入科研實驗室提前做好基本素養(yǎng)培訓，制作了“酶實驗物品以及試劑瓶排放位置清單圖”。

作為實驗預習內(nèi)容之一，實驗教師提前通過課堂派的方式發(fā)送到每個班級，學生提前預習，實驗結(jié)束后，學生按照清單圖片自行清點整理物品，同時重點強調(diào)每次做完實驗后務(wù)必要將實驗物品清洗干凈，并放到指定位置，通過這種方式很大程度上提高實驗課結(jié)束后后面班級的實驗準備工作，同時讓學生通過生化實驗課養(yǎng)成良好的實驗人員素養(yǎng)。

實驗課開課前，每個班級選擇一名實驗室負責人，收集每個班的分組名單。每次實驗課結(jié)束后，每個班的實驗室負責人負責以下工作：（1）安排值日生打掃教室的公共衛(wèi)生包括地面清掃、水池的清掃、倒垃圾；（2）每個小組打掃自己的實驗臺面和實驗試劑架；（3）每組清洗自己的使用物品，并按“生化實驗物品清單圖”擺放實驗物品；（4）值日生簽寫“實驗室使用記錄本”；（5）值日生檢查試驗儀器是否關(guān)閉電源、拔掉插頭、關(guān)閉門窗、拉上窗簾。以上工作完成后，實驗教師檢查沒有問題后才可離開，這些規(guī)章制度也可以通過課堂派方式提前發(fā)布。

2.采用微視頻錄制“實驗儀器的使用方法”

隨著信息化技術(shù)的應(yīng)用，可以使教學更生動直觀，結(jié)合實驗的特點，如需要使用水浴鍋、離心機等實驗儀器，但由于生物化學實驗面向是大二學生，他們第一次接觸生物化學實驗，對生物化學實驗中所使用的儀器比較陌生，動手能力還不是很強，所以在實驗過程中會經(jīng)常出現(xiàn)不正確使用離心機和水浴鍋等現(xiàn)象；另外也會出現(xiàn)教師現(xiàn)場講解儀器操作步驟，小部分學生圍在老師身邊可以清楚地看到操作方法，但大部分學生沒有清楚地看到儀器的使用過程，最后很多學生不能正確掌握儀器的使用方法。近年來，微視頻教學越來越受到推廣，在教學中也已經(jīng)得到廣泛地應(yīng)用[4-5]。

針對以上實驗過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，實驗室錄制了一些常見的生化儀器使用視頻，這樣教師上課時候可以播放視頻，學生可清楚地看到儀器的操作方法并掌握其使用方法，這樣提高了實驗課上可能出現(xiàn)的混亂情況，也延長了實驗室儀器的使用壽命。

（二）實驗所需物品的準備

1.實驗試劑的配制

酶的性質(zhì)實驗需要使用很多的試劑，這就給實驗準備工作帶來很大的困難。因此，為了更好準備所需的試劑，需要提前統(tǒng)計試劑用量，根據(jù)實驗課本中試劑濃度及用量算出每組的實際用量，然后按學生人數(shù)的110%計算計劃用量。配制時按照種類配制，例如鈉鹽放在一塊配制；而特殊試劑特殊配制，例如0.5%的淀粉，需要一邊煮一邊攪拌，冷卻后放入4度冰箱保存防止試劑霉變，在實驗開課前再倒入學生試劑滴瓶中。另外，建立了試劑動態(tài)賬目，每種實驗試劑從試劑柜中取出要及時更改登記試劑的動態(tài)賬目。值得注意的是在試劑配制前，需要將試劑滴瓶清洗干凈，脫落標簽和膠帽重新?lián)Q膠帽和標簽。

2.采用醒目的試劑滴瓶標簽

本實驗涉及的滴瓶裝試劑共11種，為了方便每組學生使用，每個實驗室設(shè)四個大實驗臺，每個實驗臺準備兩套試劑，但這樣容易導致實驗過程中學生容易亂拿試劑，每個班實驗結(jié)束試劑順序較亂，從而影響下個班級使用。因此，制作了醒目標簽，以便快速整理試劑瓶。將試劑進行分類，主要分為酸類、堿類、鹽類及其他，然后用紅色筆標記酸性物質(zhì)，藍色標記堿性物質(zhì)，黑色筆標記鹽類物質(zhì)及其他物質(zhì)，試劑標簽貼完后再用透明膠帶進行固定，防止實驗過程中脫落，無法分辨試劑，影響實驗順利進行。

三、實驗試劑管理

每個實驗室大約有80瓶試劑，試劑較多，學生在實驗過程中經(jīng)常出現(xiàn)互相亂借試劑，用完之后不還回去的現(xiàn)象，這樣每次實驗結(jié)束后，經(jīng)常出現(xiàn)試劑順序較亂，下個班級實驗無法正常進行，這就給實驗準備工作帶來難度。因此，每次實驗課開始前，要給學生強調(diào)，相鄰實驗臺之間不要亂借試劑，實驗中途出現(xiàn)試劑用完，可找實驗準備老師添加試劑；試劑的滴管不能取出任意放在實驗臺面上，以免污染試劑；在實驗結(jié)束后，每2個小組將自己實驗試劑架上的試劑滴瓶擺放整齊。每個教室安排8名值日生，兩名值日生負責一個實驗臺，配合實驗準備老師清點試劑并添加試劑。

四、堅持做好預實驗

本實驗準備的實驗物品繁多，實驗準備工作量較大，稍有一點疏忽很容易就會出現(xiàn)錯誤，因此實驗技術(shù)人員首先一定要仔細認真，具有高度的責任心[6]。為了檢驗所配制的各類試劑是否正確，實驗技術(shù)人員還要堅持做好預實驗，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決，以確保實驗能夠順利完成。比如，酶的專一性實驗結(jié)果一直不對，實驗技術(shù)人員針對問題，一個一個地找原因，最后發(fā)現(xiàn)是淀粉出現(xiàn)問題，從而解決了問題，確保實驗順利進行。因此，堅持做好預實驗不僅可以保證實驗的順利進行，同時還可以充分了解實驗的難點、疑點以及注意事項，不斷提高實驗技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)。

五、 結(jié)束語

眾所周知，實驗準備工作并不是一種機械性、單純地重復的工作，是保證實驗順利進行的關(guān)鍵，是實驗教學質(zhì)量提高的保障，所以，實驗準備工作是非常重要的工作[7-8]。酶的性質(zhì)實驗內(nèi)容繁多，配制的試劑數(shù)量之多，有些試劑用量較大，這就增加了實驗準備工作的難度。作為實驗技術(shù)人員，需要認真準備，不容許半點馬虎，要有計劃地完成好生物化學實驗教學各個環(huán)節(jié)的準備工作，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，實驗準備和實驗教學管理過程，可以采用一些信息技術(shù)，以便提高學生實驗教學質(zhì)量。而作為一名國家級示范教學中心的實驗教師，自身也要不斷地積累、創(chuàng)新、總結(jié)實踐經(jīng)驗與方法，提高自己業(yè)務(wù)水平，才能切切實實做好實驗室管理工作，提高實驗教學質(zhì)量。

作者單位：沈繼朵 河南中醫(yī)藥大學藥學院 " 豫藥全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心

張艷麗 蘇成福 張月月 河南中醫(yī)藥大學藥學院

栗俞程 河南中醫(yī)藥大學中醫(yī)科學院 " 豫藥全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心

參考文獻

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