生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革探析

趙春超+章學(xué)偉+陳佳+邵建華

摘要 為了進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平、積極培養(yǎng)學(xué)生的科研思維能力，對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了初步修訂。通過(guò)涉及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理論教學(xué)部分開(kāi)展研究性教學(xué)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重新分類(lèi)排序以及采用多種方式考核實(shí)驗(yàn)效果，學(xué)生的獨(dú)立思考能力和自主解決問(wèn)題的能力得到顯著提升。結(jié)果證明，新的課程改革措施促進(jìn)了學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的提高，對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升具有顯著作用。

關(guān)鍵詞 生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課；改革方案；實(shí)踐效果

中圖分類(lèi)號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）10-0285-01

Abstract In order to further improve students′experiment operating level and develop students′fundamental scientific thinking，a discussion of reform on biochemistry experiment course was introduced in this article.The capability of independent thinking and solving problems was promoted dramatically by applying the research-based course teaching，the reclassification of the contents of experiment and multiple methods of evaluation of learning situation.The results demonstrated that new curriculum reform measures remarkably boosted the advance of students′comprehensive experimental quality and biochemistry experiment teaching quality.

Key words biochemistry experiment course；reform plan；practice effect

生物化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)理論和方法研究生命現(xiàn)象和化學(xué)本質(zhì)的交叉型學(xué)科，主要從分子水平詮釋生物體組成和代謝方面的內(nèi)在規(guī)律。生物化學(xué)在生命科學(xué)課程體系中占有非常重要的地位，它的基本理論和實(shí)驗(yàn)方法是生命科學(xué)以及其他專(zhuān)業(yè)課，如細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)的重要基礎(chǔ)[1]。作為理論聯(lián)系實(shí)際的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開(kāi)展有成效的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)好生物化學(xué)的必要要求。然而在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生的理論知識(shí)掌握不牢、積極性不高，實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲、敷衍等問(wèn)題日益突出。因此，本文從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)再分類(lèi)和成績(jī)考評(píng)3個(gè)方面提出相應(yīng)的調(diào)整方案。

1 生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案

1.1 教師引導(dǎo)、學(xué)生主導(dǎo)，開(kāi)展研究性教學(xué)

在生物化學(xué)理論課的教學(xué)評(píng)估過(guò)程中，揚(yáng)州大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)生普遍反映生物化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)龐博復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)晦澀抽象，學(xué)習(xí)難度很大。這些切實(shí)存在的問(wèn)題如得不到恰當(dāng)解決會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加教學(xué)工作的難度。研究性教學(xué)的方法能夠鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、提高學(xué)習(xí)效率。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容發(fā)布相應(yīng)的小課題，學(xué)生分組后自由選擇感興趣的課題并進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流。在教師講解完每一章節(jié)的基礎(chǔ)性課程后，匯報(bào)組的學(xué)生在下一次課上要根據(jù)所選課題進(jìn)行分享展示。例如，在糖類(lèi)一章中，糖的分類(lèi)、命名、結(jié)構(gòu)以及化學(xué)本質(zhì)等屬于基礎(chǔ)知識(shí)，由教師講解；單糖、寡糖、多糖以及重要的糖類(lèi)衍生物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途以及鑒定方法等知識(shí)需要匯報(bào)組學(xué)生利用課余時(shí)間查閱資料和學(xué)習(xí)討論，最終以登臺(tái)匯報(bào)的形式完成小課題。在整個(gè)理論學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師需要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，提供解決問(wèn)題的方向。通過(guò)分組匯報(bào)的方式讓學(xué)生主導(dǎo)課堂，學(xué)生自主學(xué)習(xí)和交流討論的習(xí)慣逐漸養(yǎng)成，分工合作和團(tuán)隊(duì)互助的意識(shí)得到了增強(qiáng)。同時(shí)，在分享所學(xué)知識(shí)的過(guò)程中加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶和理解，教學(xué)效果有所提升。

1.2 實(shí)驗(yàn)重新分類(lèi)排序，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

生物化學(xué)課程的理論知識(shí)和結(jié)論全部由實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證和確認(rèn)，這決定了實(shí)驗(yàn)操作在該課程教學(xué)過(guò)程中的重要性[2]。然而本科教育階段的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)且順序安排多與理論課程相對(duì)應(yīng)，難以考慮到學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作水平的適應(yīng)性，再加上評(píng)價(jià)成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)單一，很容易導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性不高、滋生敷衍了事的情緒。為了幫助學(xué)生熟練掌握生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作并能學(xué)以致用，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分類(lèi)和順序重排。根據(jù)實(shí)驗(yàn)難度和實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆譃橛?xùn)練型實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)。

1.2.1 訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)。訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，旨在幫助學(xué)生熟悉常用的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。例如，設(shè)計(jì)了高錳酸鉀吸收曲線測(cè)定及標(biāo)準(zhǔn)曲線制作的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，既使學(xué)生掌握了配制試劑、正確書(shū)寫(xiě)標(biāo)簽等基本規(guī)范，又訓(xùn)練了學(xué)生對(duì)移液器及分光光度計(jì)的規(guī)范操作[3]。SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳實(shí)驗(yàn)介紹了測(cè)定蛋白質(zhì)分子量的原理和方法，幫助學(xué)生掌握了電泳法的基本操作。在開(kāi)展訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)前，教師要把握每次實(shí)驗(yàn)的節(jié)奏，保證在正常實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)每個(gè)學(xué)生多次練習(xí)同一操作，直至規(guī)范掌握，通過(guò)保質(zhì)保量地進(jìn)行訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生掌握了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能并提高了動(dòng)手能力。

1.2.2 應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)。應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在熟練掌握生物化學(xué)常用技術(shù)（電泳技術(shù)、層析技術(shù)、離心技術(shù)和比色技術(shù)）的基礎(chǔ)上能夠活學(xué)活用，同時(shí)也考驗(yàn)學(xué)生合理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、省時(shí)高效完成實(shí)驗(yàn)的科研能力。例如，在核酸的提取和鑒定實(shí)驗(yàn)中，樣品反復(fù)離心、準(zhǔn)確配制鑒定試劑以及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等實(shí)驗(yàn)步驟都需要認(rèn)真設(shè)計(jì)和安排，否則極其容易造成實(shí)驗(yàn)效率低下、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期差距大甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。因此，在每組學(xué)生自主開(kāi)展應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師需要仔細(xì)批改上交的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，對(duì)時(shí)間安排過(guò)于緊湊和過(guò)于松散的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃要提出修改建議，保證每組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。通過(guò)自主開(kāi)展應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能初步體會(huì)到科研工作的辛苦，同時(shí)也在遇到問(wèn)題和解決問(wèn)題過(guò)程中提升了實(shí)驗(yàn)水平。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)之前，教師需要注意：在理論課上，扼要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生有理論準(zhǔn)備；沿用理論課教學(xué)的分組，增加同組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)?；在?xùn)練型實(shí)驗(yàn)課上，教師要在正確演示實(shí)驗(yàn)后多觀察學(xué)生的操作，鼓勵(lì)操作規(guī)范的學(xué)生向其他同學(xué)演示和講解；回答學(xué)生的問(wèn)題時(shí)多引導(dǎo)鼓勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲；由于訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)的器材和試劑由教師準(zhǔn)備，而應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)由學(xué)生負(fù)責(zé)，教師除了要在器材和試劑方面提供支持，更要注意有毒有害試劑的規(guī)范化使用；應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)相對(duì)復(fù)雜，加之學(xué)生自主開(kāi)展實(shí)驗(yàn)難免會(huì)有操作不當(dāng)，實(shí)際結(jié)果可能和預(yù)期假設(shè)不符，這時(shí)教師要參與討論，幫助學(xué)生找出失敗原因并寫(xiě)入結(jié)果分析中。

1.3 考核手段多樣化，注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程

傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程評(píng)價(jià)方式是終結(jié)性的，以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為最終評(píng)價(jià)依據(jù)[4]。而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中具體學(xué)到哪些知識(shí)、技能、方法和形成哪些好習(xí)慣、科研思維、創(chuàng)新思維，僅靠一份書(shū)面報(bào)告是無(wú)法完全體現(xiàn)的。既然相對(duì)單一的考核標(biāo)準(zhǔn)不能滿足人才培養(yǎng)的需求，考核手段多樣化勢(shì)在必行。應(yīng)重新調(diào)整考核標(biāo)準(zhǔn)，注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核。實(shí)驗(yàn)報(bào)告在總分中所占比重降至20%，加入預(yù)習(xí)報(bào)告（占10%）、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃完成度（占20%）、操作熟練度（占30%）以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（占20%）等新的考核內(nèi)容。這要求學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備階段和中期動(dòng)手操作階段，而非通過(guò)抄襲其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告蒙混過(guò)關(guān)。在批改預(yù)習(xí)報(bào)告時(shí)，教師可鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)潔的形式表述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，例如流程圖和圖表。批改實(shí)驗(yàn)失敗的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，重點(diǎn)批改結(jié)果分析部分，能夠詳細(xì)分析實(shí)驗(yàn)失敗原因且提出改進(jìn)方案的同樣能獲得高分。

2 方案的實(shí)踐效果

隨著調(diào)整方案逐漸應(yīng)用到生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，教學(xué)質(zhì)量的提升表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生的參與度上升，閑聊和偷懶的學(xué)生明顯減少；師生的課堂互動(dòng)增多，遇到問(wèn)題時(shí)學(xué)生能主動(dòng)查閱資料嘗試解決；學(xué)生掌握的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能增多，提升了實(shí)驗(yàn)自信心和硬實(shí)力；更多學(xué)生養(yǎng)成了“預(yù)習(xí)—制定計(jì)劃—完善計(jì)劃—開(kāi)展實(shí)驗(yàn)—實(shí)驗(yàn)總結(jié)”的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，形成了初步的科研思維；學(xué)生養(yǎng)成了實(shí)事求是、吃苦耐勞的科研精神，提高了綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。

3 參考文獻(xiàn)

[1] 周成，孫玉軍，朱琳，等.生物化學(xué)課程與實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革初探[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，22（8）：146-147.

[2] 楊靖，郭敏亮.利用多元評(píng)價(jià)體系提高生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效率[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（21）：289-292.

[3] 石艷，王勤，徐慶妍，等.生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革及本科生基本科研素質(zhì)培養(yǎng)[J].教育教學(xué)論壇，2016（33）：270-271.

[4] 王鶴，黃玲，林曉暉，等.過(guò)程性評(píng)估在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用研究[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2016，34（9）：38-39.