生物化学实验教学改革的研究与探讨

吴骏 母培强

【摘   要】长期以来本科生物化学实验教学的教学方式主要以教师授课为主，学生按既定的实验方案进行，教学内容也主要以经典生物化学中提取和纯化生命活性物质为内容，已不适应新形势下生物化学实验教学的发展趋势。本文在分析过去生物化学实验教学所存在的主要问题的基础上，探讨通过改变教学方法和内容，开展综合性和自主设计性实验，建立科学公正的评价体系和应用先进教学手段，从而提高生物化学实验的教学效果，为培养创新型生物人才提供参考。

【关键词】生物化学实验教学;自主设计性实验;创新型

中图分类号：G642.0   文献标识码：A   文章编号：1671-0568（2015）20-0016-01

生物化学是生命的化学，是研究微生物、植物、动物及人体的化学组成和生命过程中的化学变化的一门科学。近几十年来，生物化学以及由它发展而来的分子生物学已渗透到生命科学的各个领域，极大地推动了生命科学的迅猛发展。与理论教学相比，实验教学更具有直观性、实践性和逻辑性，这对于生物化学实验的教学水平和教学质量提出了更高的要求。旧的生物化学实验教学无论从教学理念还是教学内容上都已不适应新形势下学科发展和人才培养的需要。因此，探索新形势下生物化学实验教学的模式和方法，全面培养学生的实践能力和创新意识已势在必行。

一、生物化学实验教学的现状和存在的主要问题

由于教学课程设置和学时数的限制，生物化学实验课一般在低年级开设，学生思维仍沿袭高中的授课方式，每个实验从实验原理、仪器、步骤到结果等都由教师告知，学生被动接受和模仿，实验报告千篇一律，不能有效发挥学生的主观能动性，自主性较差。教学方式较为单一和枯燥，缺乏启发性和趣味性，无法调动学生的热情和积极性。同时，生物化学实验教学过于强调对理论知识的补充和验证，忽视知识的更新和发展;过于注重传统经典的生化实验方法（如提取分离纯化和鉴定生命物质）的掌握，忽略对现代分子生物学实验技术（如PCR，定点突变，Western-blotting）的理解和学习。此外，由于长期形成的重理论轻实验的思维习惯，学生在实验过程中很少主动思考，动手能力和分析解决问题的能力较差。这些问题严重影响了生物化学实验课的教学效果和学生实验技能与创新能力的提高。

二、生物化学实验教学改革的方法和内容

教学改革的关键在于教学方法的改变，教学方法的科学性将直接决定教学过程的质量和效率。对教学方法的彻底改革和创新是培养适应社会发展的创新型人才的前提条件。教学方法只有与教育目的和培养目标相适应，才能实现其价值。目前的生物化学实验教学无论从方法上还是从内容上都应做出调整，以适应新形势下学科发展的需要。

1.丰富授课方式，增加学生主动性。生物化学实验教学不同于理论教学，它除了要求学生掌握基本原理外，还需熟悉仪器使用，试剂配制，投入到整个实验过程中。在教学过程中，为提高学生的实验动手和科研思维能力，应减少灌输式、增加启发式教育，让学生自己在实验中发现问题、解决问题。具体做法是要求学生课前理解实验原理，预习实验内容，熟悉实验方案。教师主要讲解仪器的操作、使用，关键的实验方法和步骤，大部分时间交给学生进行实验。实验过程中，引导学生观察实验现象，发现问题，积极主动思考。实验结束后，组织学生讨论和分析实验结果，总结实验。教师针对出现的问题进行分析和点评。通过这种方法的转变，增加了学生自主性和参与意识，减少他们对教师授课的依赖，从而调动学生的积极性，有助于提高生物化学实验教学效果。

2.优化实验教学内容，适应学科发展需要。生命科学发展到21世纪，其技术理论正发生翻天覆地的变化。生物化学已从过去注重分离纯化和鉴定生命活性物质，进入到分子生物学的发展阶段。因此，生物化学实验教学必须适应生命科学这种发展趋势，在教学内容上进行有效调整，从而为科学研究和社会生产培养合格的人才。在实验内容设置上遵循新颖性、系统性和连贯性，适当减少验证性实验内容，增加定量分析和综合性实验。在实验安排上由浅入深，循序渐进，逐渐渗透。笔者所在的生科院目前开展的本科生物化学实验主要有酵母蔗糖酶的提取及比活性测定，菠萝蛋白酶的提取、初步纯化及活性鉴定，Sephadex G-75分离纯化菠萝蛋白酶，SDS-PAGE测定纯化的菠萝蛋白酶分子量，动物组织乳酸脱氢酶同工酶聚丙烯酰胺圆盘电泳和植物胰蛋白酶抑制剂的提取及活性测定。在六个实验中，蛋白质的提取和检测就占了一半内容，电泳实验也重复设置。今后可去掉两个蛋白分离鉴定的实验，相应增加一个RNA提取实验（如动物组织基因组RNA的抽提及检测）和一个分子生物学实验（如特定基因的PCR扩增和凝胶回收）;同时去掉重复设置的圆盘电泳实验，增加一个分子免疫实验（如western-blotting蛋白免疫印迹实验）。通过这样的调整，使学生了解从基因的克隆到蛋白的获取和有效鉴定的整个实验过程，加深学生对现代生物技术的理解和掌握。

3.開展自主性实验，培养学生科研能力。根据自身情况和特点，为学生创造条件开展自主性实验。明确实验目的和要求，提供必要的实验条件由学生自行设计实验方案并加以实现。这个过程需要学生掌握较扎实的生物化学理论知识，并熟悉实验仪器的操作和使用。实验过程完全由学生自主准备实验材料，配制实验试剂，安排时间，完成实验，并分析和整理实验数据，撰写实验报告。这样做的好处是使学生能够独立、全面的投入到整个实验过程，切身感受实验的每个环节，经受实验技能和实践的锻炼，真正实现了教学活动由“教”向“学”的转变。因此，自主性实验能够极大激发学生的学习兴趣和学习热情，充分调动学生学习的积极性和主动性，全面培养学生分析问题和解决问题的能力，是提高实验教学效果的一条行之有效的途径。

4.建立科学完整的评价体系，客观公正的考核学生。传统的生物化学实验教学，对学生实验成绩的考核往往存在重结果轻过程，重合理性轻真实性等问题。教师往往不能掌握学生在整个实验过程中的情况，仅以实验报告作为唯一评价依据。必须改变这种以实验报告作为实验成绩评定唯一依据的方式，应建立科学完整的评价体系。教师应跟踪学生对实验的准备、实验过程中的操作和完成的情况、实验报告的书写、实验中出现问题的分析和总结，从而能够对学生的实验能力有全面和准确的把握，做到客观公正地考核学生。

5.注重先进教学手段的使用。生物化学实验步骤繁多，操作复杂，原理艰深，依靠传统的文字、图像等方法很难将实验过程讲解清楚，同时学生不容易把握要点，事半功倍，教学效果往往离预期差距较大。教师应充分发挥多媒体教学的优势，平时注意搜集实验教学视频、动画，授课时展示给学生，对于关键的实验过程可设置为循环播放，这样加深了学生对细节的认识，避免学生走弯路，节省了宝贵的课堂时间。

总之，生物化学实验教学改革是个长期和渐进的过程，作为直接参与的教师应保持对实验教学的关注和投入，努力提高学术水平和自身素质，树立创新意识，更新教育观念。拓宽专业知识领域，并注重教学效果的反馈，做到与时俱进，推动生物化学实验教学水平的不断提高。

参考文献：

[1]王战勇.综合性设计性实验在生物化学实验教学中的实施与效果[J].化工高等教育，2011，（6）.

[2]王逸，朱少英.高校教学方法研究与创新[J].文献资料，2006，（9）.

[3]李燕.生物化学实验教学中开展创新性实验的探讨[J].江西农业学报，2012，24（2）.

（编辑：郝婵）