胡朝暾+胡興+付明

摘要：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是鞏固生物化學(xué)理論知識(shí)學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)技能的重要實(shí)踐課程。針對(duì)地方高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，作者從教學(xué)條件、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法等方面對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行了改革。教學(xué)改革取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）36-0263-02

近年來(lái)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)應(yīng)用廣泛，它不僅是生物學(xué)的基礎(chǔ)，也是醫(yī)學(xué)、化學(xué)、農(nóng)學(xué)、食品和林學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)。為了充分發(fā)揮生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，培養(yǎng)符合社會(huì)需求的各類人才，筆者結(jié)合懷化學(xué)院生物與食品工程學(xué)院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際，從教學(xué)條件、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等方面進(jìn)行了改革，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，希望對(duì)提高地方高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量有所幫助。

一、地方高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.教學(xué)內(nèi)容陳舊，設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目少。地方高校開(kāi)設(shè)的生化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是根據(jù)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)幾年前就已制定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱來(lái)設(shè)置的，加上教學(xué)管理部門要求實(shí)驗(yàn)教師開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)必須嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，因此，地方高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊，主要是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，學(xué)生不需要費(fèi)很多時(shí)間和精力就能快速做完實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)主要是偏向理論驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既沒(méi)有體現(xiàn)專業(yè)特色，也不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。

2.實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入少，缺乏大型精密儀器設(shè)備。地方高校由于經(jīng)費(fèi)緊張，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入少，無(wú)錢購(gòu)買一些高端精密的先進(jìn)儀器設(shè)備導(dǎo)致一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無(wú)法開(kāi)設(shè)，而許多常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也因?yàn)橐恍┏Ｒ?jiàn)的儀器設(shè)備數(shù)量不夠使得實(shí)驗(yàn)大受影響，出現(xiàn)多人共用一臺(tái)儀器或幾個(gè)人一組完成一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。長(zhǎng)此以往，會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。

3.傳統(tǒng)的教學(xué)方法不利于學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是：實(shí)驗(yàn)課前由實(shí)驗(yàn)教師準(zhǔn)備好所需要的實(shí)驗(yàn)材料、儀器設(shè)備和藥品試劑，課堂上由實(shí)驗(yàn)教師講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在教師的指導(dǎo)下學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。因?yàn)閷W(xué)生不需要準(zhǔn)備藥品及材料，不用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，也不需要考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?，只需按照老師?shí)驗(yàn)講義的步驟完成實(shí)驗(yàn)就行，這種機(jī)械的教學(xué)方法，導(dǎo)致學(xué)生缺乏獨(dú)立思考和主動(dòng)性學(xué)習(xí)，其最終的結(jié)果就是限制了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。

4.實(shí)驗(yàn)考核方式僵化，不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。對(duì)學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫兩部分。實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)主要考察學(xué)生是否課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義，是否按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告以及實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生是否有遲到、早退及曠課的情況。實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和對(duì)存在問(wèn)題的分析處理等進(jìn)行綜合評(píng)定?？己说囊罁?jù)主要以文字形式出現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告時(shí)出現(xiàn)一字不漏地把實(shí)驗(yàn)講義抄一遍的現(xiàn)象，或者抄襲成績(jī)好、實(shí)驗(yàn)認(rèn)真學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，即便學(xué)生不認(rèn)真操作實(shí)驗(yàn)也有可能得高分。這種考核忽略了對(duì)實(shí)驗(yàn)具體操作過(guò)程的考核，不能真正調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

二、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的完善。實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施的建設(shè)是完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基礎(chǔ)和保障。生命科學(xué)突飛猛進(jìn)，生物化學(xué)新技術(shù)的不斷出現(xiàn)需要對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施不斷改進(jìn)更新。近幾年來(lái)懷化學(xué)院利用中央與地方共建實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)加大實(shí)驗(yàn)室的投入，新修建了一棟新的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)樓，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有面積756 m2，先后購(gòu)買了高效液相色譜儀、中高壓層析分析儀、熒光分光光度計(jì)、高速冷凍離心機(jī)、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、PCR儀、超純水發(fā)生器、多功能酶標(biāo)儀、生化培養(yǎng)箱、光照培養(yǎng)箱、超低溫冰箱、冷凍干燥機(jī)、濃縮儀、電泳儀和電泳槽等價(jià)值近兩百萬(wàn)元先進(jìn)的儀器設(shè)備。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施的改進(jìn)為生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。首先，自編實(shí)驗(yàn)講義。編制的實(shí)驗(yàn)講義要符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求，考慮實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)條件和學(xué)生的知識(shí)水平。其次，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱要求，將實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三大塊，建立了一個(gè)既具有專業(yè)特點(diǎn)，又能提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選取實(shí)用性和可操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，具體包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)3個(gè)：溶液配制和玻璃儀器的洗滌、紙層析法分離氨基酸、小麥種子淀粉酶酶學(xué)性質(zhì)的研究（溫度、pH、激活劑、抑制劑對(duì)酶活性的影響）；綜合性實(shí)驗(yàn)6個(gè)：食用油碘值的測(cè)定、植物組織中丙二醛（MDA）的測(cè)定、維生素C的含量測(cè)定、總糖和還原糖的含量測(cè)定、植物組織中蛋白質(zhì)的提取與含量測(cè)定、小麥種子萌發(fā)前后淀粉酶活力的比較；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)9個(gè)：枯草芽胞桿菌發(fā)酵制備a-淀粉酶、a-淀粉酶的酶促反應(yīng)進(jìn)程曲線的制作和酶活力測(cè)定、a-淀粉酶的離子交換柱層析、SDS-PAGE法鑒定a-淀粉酶、a-淀粉酶的Km與Vmax的測(cè)定、藤茶黃酮的提取、藤茶黃酮提取物的純化、HPLC法測(cè)定藤茶黃酮的含量、藤茶黃酮在油脂中的抗氧化活性研究。通過(guò)開(kāi)設(shè)這些綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生不但鞏固了相關(guān)的生物化學(xué)理論知識(shí)，激發(fā)了參與科研的激情和潛在的創(chuàng)新意識(shí)，而且還學(xué)習(xí)了一些新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

3.改革教學(xué)方法，提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法靈活多變，因此，實(shí)驗(yàn)教師需要結(jié)合課程的教學(xué)內(nèi)容、對(duì)象和目標(biāo)的不同選擇不同的教學(xué)方法和教學(xué)模式。由于傳統(tǒng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的弊端，在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大幅增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例的基礎(chǔ)上，我們對(duì)生物化學(xué)教學(xué)方法和模式進(jìn)行了創(chuàng)新，讓學(xué)生全程參與了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。首先，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作由學(xué)生在實(shí)驗(yàn)老師指導(dǎo)下完成，包括溶液的配制、實(shí)驗(yàn)耗材的分發(fā)、儀器設(shè)備的準(zhǔn)備、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)等。通過(guò)這些工作學(xué)生學(xué)會(huì)了藥品劑量的計(jì)算、電子天平的使用、溶液配制操作技能、pH計(jì)的操作及對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的原理和步驟的初步了解等。其次，選取一些相對(duì)簡(jiǎn)單和容易講解的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提前兩周分派給學(xué)生（6個(gè)學(xué)生為一組，每組一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目）。學(xué)生根據(jù)老師分派的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上網(wǎng)查閱相關(guān)資料，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理和步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和編制實(shí)驗(yàn)教案。實(shí)驗(yàn)課時(shí)由每組選派1-2名學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同組的其他學(xué)生可以進(jìn)行必要的補(bǔ)充。講解完成后實(shí)驗(yàn)老師和其他組的同學(xué)提問(wèn)，學(xué)生當(dāng)堂回答問(wèn)題，如果學(xué)生回答不出來(lái)可以請(qǐng)求老師協(xié)助回答或者學(xué)生課后查閱資料等下次實(shí)驗(yàn)時(shí)再回答。最后，招聘一些認(rèn)真負(fù)責(zé)，實(shí)驗(yàn)技能強(qiáng)的高年級(jí)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，協(xié)助教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，這樣既鍛煉了高年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，又減輕了實(shí)驗(yàn)老師的工作量。

4.改革考核方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為了使考核更加科學(xué)合理，我們將考核方式改為綜合考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)最終成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（30%）、實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)（30%）和實(shí)驗(yàn)理論成績(jī)（40%）三部分組成。平時(shí)成績(jī)包括：考勤、預(yù)習(xí)、課堂提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、原始數(shù)據(jù)的記錄。其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告著重考查學(xué)生能否根據(jù)已學(xué)的理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果進(jìn)行分析討論。實(shí)驗(yàn)操作就是將實(shí)驗(yàn)用到的所有儀器讓學(xué)生隨機(jī)抽簽，抽到什么儀器就考什么儀器，根據(jù)儀器操作指南設(shè)置分?jǐn)?shù)，學(xué)生操作考試時(shí)分步計(jì)分。實(shí)驗(yàn)理論考試是以筆試形式考查學(xué)生對(duì)所學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理、步驟和結(jié)果的理解與分析能力。這些措施的實(shí)施能夠較好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和創(chuàng)新能力，也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

5.改革成效。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，學(xué)生主觀能動(dòng)性有了很大的提高，絕大部分學(xué)生都能獨(dú)立思考、親自動(dòng)手完成自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的同時(shí)也培養(yǎng)了他們的科研意識(shí)，很多學(xué)生以畢業(yè)論文、大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的形式參與了教師的科研項(xiàng)目。近十年來(lái)學(xué)生考研率（錄取人數(shù)與班級(jí)總?cè)藬?shù)）每年都在30%以上，最高的達(dá)到68%左右。2008到2016年期間胡朝暾老師所指導(dǎo)的本科畢業(yè)論文學(xué)生中有31名學(xué)生參與了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作。這些學(xué)生本科畢業(yè)后有28人（其中985和211高校16人）考上了中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院、武漢大學(xué)、四川大學(xué)、中南大學(xué)、湖南大學(xué)、湖南師范大學(xué)、暨南大學(xué)、云南大學(xué)、廣西大學(xué)等高校的碩士研究生，碩士畢業(yè)后至少有11人繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，這些學(xué)生攻讀博士學(xué)位期間以第一作者先后在Nature Cell Biology、Embo Reports、Cell Research、JMCB、PNAS、Scientific Reports、JBC、Toxins、Toxicon等期刊上發(fā)表論文20多篇。很多學(xué)生都成為了所在實(shí)驗(yàn)室的科研主力軍。

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