生物化學教學改革與能力培養的分析

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1．生物化學實驗現狀與背景分析

將我校生物化學實驗教學現狀和學科的戰略位置及國內外大學生物化學實驗課程體系進行分析比較[2]，我校生物化學實驗教學主要存在以下一些問題：

1).教學內容單一陳舊。

從現行的實驗題目來看，教學內容主要集中在簡單定性或定量的驗證性實驗，使用分光光度計和滴定測定物質含量的實驗過多。例如：總糖的測定———蒽酮比色法，發酵過程中無機磷的利用，血清中轉氨酶活力的測定，蛋白質含量測定，維生素C含量測定等。在生命科學高度發展的今天，如此水平的實驗很難為后續課程提供知識和技術保障。

(2).實驗教學模式過于單調。

以教師為中心，教師在實驗前做好一切準備工作，課堂上教師告訴學生實驗項目、實驗原理、使用的儀器及實驗步驟等，學生按部就班，照方抓藥，不用思考，這嚴重影響了學生對實驗課的興趣，不利于學生動手能力，應用能力和創新能力的培養。這些現象勢必不利于當前所提倡的創新能力的培養和實現素質教育的目標。為了緊跟現代生物化學實驗技術的發展，培養具有創新精神和實踐能力的人才，對生物化學實驗教學改革勢在必行。建立科學的生物化學實驗教學體系又是生物化學實驗教學改革的重點。通過改革與實踐，建立一套完善的科學的生物化學實驗教學體系，使之更加突出學生的主體地位，調動學生學習的積極性，培養學生的科學精神，提高學生的創新能力和綜合素質，不僅對生物化學課程精品化建設具有重要作用，也對整個專業建設和改革具有重要的意義。我校“生物化學實驗”開設的對象是生物科學和生物技術專業大學二年級的學生，大學二年級同時開設的還有生物化學理論課，所以對生物化學實驗課的要求主要有以下幾方面：第一要求配合理論課內容的進度，讓學生通過實驗加深對理論課的理解。第二要求加入綜合性一些實驗，利用現代生物技術。讓學生理解實驗技術和理論的相輔相成的關系，并提高學生對現代生物化學實驗技術認識。第三還應加入一些研究性實驗，培養學生的應用能力和創新能力。目前，我校“生物化學實驗”開設的項目有：血清蛋白的醋酸纖維薄膜電泳；甲醛滴定法測定氨基氮；總糖的測定———蒽酮比色法；氨基酸的分離鑒定———紙層析法；酵母核糖核酸的分離及組分鑒定；小麥萌發前后淀粉酶活力的比較；氨基酸置換反應(一)———血清中轉氨酶活力的測定(分光光度法)；總氮量的測定———凱氏定氮法；發酵過程中無機磷的利用；維生素C含量測定；蛋白質含量測定；脂肪酸的β-氧化作用。共12個實驗，其中驗證性實驗6個，設計性實驗1個，綜合性實驗5個。

2.生物化學實驗教學改革措施

通過查閱相關的資料以及借鑒其他院校在生物化學實驗教學改革過程中的成功經驗[3-5]，結合本實驗室已有的條件，本著提高學生的實驗技能和創新能力的宗旨，我們從如下三方面著手改革生物化學實驗：

2.1改革生物化學實驗教學大綱，優化實驗內容

對生物化學實驗教學大綱進行改革。對生物化學實驗的實驗內容，實驗手段，實驗安排等方面進行全面的改革。設置驗證性實驗來驗證有關規律，設置綜合性實驗重點突出對學生綜合研究素質的培養，設置自主性和研究性實驗教學培養學生創新和應用能力。以“驗證性實驗”為基礎，提高學生的實驗基本技能，驗證性實驗是用實驗來驗證有關結論、規律，它是生物化學實驗中的一重要的組成部分，也是綜合性實驗、設計性等實驗的基礎。“驗證性實驗”的教學目標應重點突出對學生基本實驗技能的培養。在教學過程中，在分光光度技術、電泳技術、色譜技術、離心技術及生物大分子物質的分離提取類實驗中篩選出幾個實驗來鍛煉學生的操作能力。例如用“血清蛋白的醋酸纖維薄膜電泳”來讓學生熟悉電泳的原理和具體操作步驟，用“血清中轉氨酶活力的測定(分光光度法)”來熟悉分光光度計的原理和具體操作步驟。提高“綜合性實驗”比例，加強學生綜合研究素質培養，綜合性實驗的教學目標應重點突出對學生動手能力、分析問題、解決問題等綜合研究素質的培養。讓學生運用已掌握的理論知識去分析得出的實驗結果，培養他們的動手能力和應用能力。例如開展綜合性實驗“酵母核糖核酸的分離及組分鑒定”，讓學生通過氧化還原反應，顏色反應等綜合知識，采用分光光度計等手段對酵母核糖核酸的組分進行分離和鑒定，培養學生綜合利用學過的知識來分析實驗結果。加強自主性和研究性實驗教學，培養學生創新性能力。自主性實驗教學模式是以學生自主活動為基礎的新型實驗教學模式。由學生自主設計實驗方案、自主培養實驗材料、自主配制實驗試劑、自主安排實驗進程和實驗時間進行綜合性與設計性實驗。對學生分析問題、解決問題能力、創新精神的培養都要重要的意義。根據教師的科研課題加入1-2個自主性和研究性實驗，結合教師的科研課題即可以為教學節約一定的教學開支，也可為教師提供多次重復實驗的機會。比如在生物化學實驗教學過程中，把最后一個實驗單獨分出來，實驗內容和教學老師的課題相關，要學生自己查找資料，自己制定實驗方案，自己進行實際操作，教師只提供必需的實驗藥品和儀器，在實驗過程中給予必要的幫助和指導。例如在2011級生物科學專業本科生中，開設了“桑葉α-葡萄糖苷酶的提取和活性檢測”的研究性實驗，給一周的時間讓學生自己查找資料，自己制定實驗方案，和老師討論后確定最后的實驗方案，教師只提供實驗藥品和儀器，實驗后學生自己分析實驗結果，以研究論文的形式上交實驗報告，學生普遍反映通過一個具體的研究性實驗學到了科研的基本知識，鍛煉了科研能力，培養了分析和應用能力。

2.2改進教學方法和手段。

重慶師范大學生物化學與分子生物學實驗室得到中央和地方的支持，加大了對實驗室建設經費投入，已經建設成一個設備條件完備的生物化學教學實驗室，擁有多媒體教學設備和一大批先進的實驗設備，在教學中可以充分利用現代化的教學手段提高實驗教學效果。在實驗教學中要充分利用多媒體來輔助教學。為了增加互動性，可將生物化學實驗制作成網頁，以網頁的形式傳遞信息。學生有問題可以直接在網上提問，教師每周會定期進行詳細解答，利用網絡資源開辟遺傳學實驗教與學的新天地。本實驗室對上課學生進行完全意義上的開放。有興趣的學生可以事先預約，與實驗老師一起參與實驗的準備工作，包括材料的培養、處理、試劑的配制、儀器的調試等工作。

2.3完善實驗教學考核辦法

對實驗考核將細化和量化。實驗考核既是檢驗學生實驗技能的有效方法，也是督促學生學習的一種手段，是檢查學生實驗技能與獨立操作能力的方法。沒有有效的考核機制，就不能達到想要的教學方法改革的預期效果[6]。對生物化學實驗成績的評定，采用將平時實驗成績，實驗考試成績和研究性實驗論文成績三者相結合的辦法進行評定，分別占30％，40％和30％。老師根據實驗方案設計是否合理，儀器和試劑的選擇是否正確，實驗操作是否規范，實驗是否成功，實驗報告是否完整并能真實地反映實驗情況，實驗現象的解釋是否正確等方面進行評定，給出成績，該成績占實驗考試成績的70%。研究性實驗論文成績根據學生提交的實驗論文，根據學生對研究進展的掌握，實驗設計的合理性，結果分析和討論的情況給出一個分數。此考核方式能夠較全面、客觀、公正地反映出學生學習生物化學實驗的情況，大大調動了學生學習的積極性，有助于培養學生的自主、創新能力，提高生物化學實驗教學質量.

作者：王林玲苗雪龔娟娟安歡迎張迎雪單位：重慶師范大學生命科學學院