“生化分离与分析技术”课程的教学思考及改革方向

胡 婷，程 旭，李从虎，吴 彦

（安庆师范大学生命科学学院，安徽 安庆 246000）

“生化分离与分析技术”是生物技术和生物科学的专业选修课之一，其课程内容综合性强，涉及物理学、化学、数学、生物学、工程学等相关领域背景知识，在全国各大高校的生物专业教学体系中都占有举足轻重的地位[1]。该课程对于学生在实验理论、基本技能等方面进行系统的训练，是一门理论性和实践性都很强的基础课程。课程的教学内容及方式对学生专业素质及创新能力的培养起着非常关键的作用，本文综合分析了目前生化分离与分析技术课程教学、考核过程的现状，并为课程的改革方向提供指导。

1 教学现状及存在的问题

在我校的教学安排中“生化分离与分析技术”课程的理论课学时为34个学时，相比其他学校的 56个学时，教学时间短，教学内容多。在有限的课堂时间内，学生面临大量难懂的专业术语及推导公式，授课教师也很难在有限的教学课时内将所涉及的各项技术讲解透彻。课程内容纷繁复杂，使得学生感觉信息量太大，导致部分学习者学习欲望不强烈，对教学质量造成了极大的影响。对此，采取办法在短时间内加强学生学习兴趣的培养，加强其自学能力，并逐步提升学生的学习能力、创造性思维的能力成为新时代教学的重点及难点[2]。

我校这门课程是安排在大三的第一学期，此时学生对生物化学已有一部分的了解，但由于学校实验教学的配置，学生对生化实验设备以及试剂配置了解不够。“生化分离工程”课程内容的实验环节需要大型或贵重的设备较多，仅仅依靠目前学校实验室建设条件，不能够完全满足课程的内容实践，减弱了学生的动手创新的兴趣。另外，学生一般觉得“生化分离工程”这门专业必修课和前几学期的必修课相比没那么重要，并没有明确意识到这门专业选修课的重要性。同时，因为此时多数学生面临考研或者就业的压力，逃课或者在课堂上复习其他考研科目，极大影响了教学的质量。本文针对课程的课程定位、教学内容、方法以及考核方式进行了探索，提出了改革思路，以期通过教学改革，提高学生对课程的学习兴趣，增强对科学知识的掌握，提高教学效率和质量，为学生获得创新、创业、升学所需的部分核心知识和能力提供保支持。

2 教学方式及方法的改革

2.1 知识结构的优化

合理选择教材，重构教学内容，是教学的基础。目前，“生化分离与分析技术”课程正式出版的教材种类有很多，但是每部教材的侧重点则有所不同。针对我校学生的学习重心，以《生化分析技术原理与技术》田亚平教授主编版本为主要教材，并选用其他加以辅助，包括《生物化学制备技术》苏拔贤，《生物化学实验技术教程》赵亚华，《生物化学产品制备技术》陈来同，《生物化学实验技术原理及应用》赵永芳等。通过这些教材的融入，现代分离技术与经典的分离技术很好地融合在一起，原理透彻，操作表述清晰易懂，将分离原理、应用范围、方案设计及操作技巧等融为一体，同时应用实例丰富，使学生能更好地理解课程教学。

在教学内容的选用上，根据生物技术和生物科学专业知识背景对其课程大纲进行优化。该课程是以生化产品的制备工艺为主线，探索各种分离纯化技术的基本原理、操作过程和技术要领，主要内容包括固液分离、产物提取、纯化和精制等[3]。生化分离与分析技术是生物学相关专业学生必备的基本实验操作技能，包括蛋白质分离与纯化、酶活性测定计算、SDS-PAGE蛋白电泳、HPLC分析等。

2.2 教学方法的改革

着眼于教学目标，全面分析学生，科学分析教学内容，突出重点难点，设计一套教师从主讲转变为主导的教学方案，是教学改革的主要任务。

2.2.1 交互式教学，培养学生的主动能动意识

在教学模式上，将传统的以教为中心的教学模式，过渡为以“学生为主体，教师为主导”的教学模式。教师在讲台上一味地讲授，并不能很好地达到教学效果。所以，我们在向学生授课时，选择以学生为中心的交互式的课堂教学方法，从而增加学生自主思考的过程。我校生物科学和生物技术专业分别有2个班级，由于教师资源的限制，理论课分两个大班教学，每个班级70名学生左右。我们将班级学生进行分组，在教师进行理论讲解以后，各个小组自主讨论，随机抽取进行讲解。从而调动学生思考的积极性，避免个别同学课堂开小差，同时也有利于加深对所学内容的理解。在课堂上调动学生积极性，参与课程教学过程，学生通过自己的亲身体验，总结经验教训，发现学习中存在的一些共同性问题，彼此相互讨论交流，不仅加强了团结协作的能力，使得学生主动学习的积极性得到较大提升，也使得教学氛围明显改善。增加了学生的主人翁意识和责任感，提高了自主学习兴趣，在提升实验教学质量和人才培养方面中起到至关重要的作用。

2.2.2 融入科研实践，激发学生学习兴趣

一个好的授课教师一定不只是谈论书本知识的理论家，而应该是一个具有丰富科研经历的研究者。教师应有丰富的科研经验，对学科发展前沿的技术与交叉领域的发展有清楚的了解，在教学过程中穿插对前沿研究的讨论，对发表的具有代表性的文章进行讲解，关注热点研究的进展，及时介绍给学生，从而激发学生的兴趣和创新意识。在教学师资方面，应让具有高学历的年轻教师在从事科学研究、丰富科研经历的同时，适当承担教学课程，在进行一定的锻炼并取得学生较好评价后，逐步走上讲台，承担全部课程。课堂教学中结合科研经历的教学内容使学生因生动形象、言之有物而兴趣倍增。教师应根据课堂时间安排，结合最新研究动态与理论相关知识形成专题汇报，在课堂上给大家讲授，以加深学生对层析技术的重点和难点的理解。

2.2.3 多形式互动教学，启迪学生创新意识

针对教学空间和时间受限，开放式课堂教学作为一种教学改革的探索，主要强调各种教学方法的综合运用和师生的共同活动。采取理论教学开设讲座并与知名学者报告结合，通过PPT展示汇报，师生讨论丰富教学形式、提高师生配比增强师生交流等措施实施教学改革实践。注重对学生自学能力的培养和学以致用，把教学从单纯的传授知识转换到传授知识与发展智力、发展创造力相结合上来。现代教育技术中引入了多媒体教学，使教学具有图文并茂、情境生动、知识点条理性强、信息量也比板书要大等特点，学生要充分适应这种教学模式，在课堂上就必须提高参与性。“生化分离与分析技术”课程涉及的内容丰富，仅仅依靠课堂教学是不够的。教师可通过线上集中时间进一步帮助学生巩固基础理论知识、实验数据处理方法。同时，提供给学生更多的与教师交流的机会。教师在课堂讲授以外，和学生在各大生物化学学习网站进行互动交流，如“丁香园”“小木虫”“科学网”等，使实验和理论教学不再受时间限制，让学生体会到没有围墙的大学城，培养学生自我学习、自主思考的能力。除此以外，教师应积极鼓励、指导学生自学，教学中应注重向学生推荐学校图书馆、有关网站，以及与本课程有关的教学参考图书和国内外专业期刊，开阔学生视野，促进学生主动学习。设置课下进展小论文，在每个章节授课结束时，根据讲述内容设置一些相关的论文课题，指导学生如何查阅文献、分析筛选资料、构思论文框架，这样在学生查阅文献的过程中，能了解相关领域的最新发展动态，补充了课堂教学知识受限的不足。从而达到了教学相长、教学工作促进科研工作的目的。

2.3 实验课程改革

对近些年我校该课程实验课情况分析发现学生实验参与程度不够、实验报告内容简单、缺乏结果的分析与讨论是目前主要存在的问题。如何在教学过程中尽最大能力保障学生的出勤率、实验的参与度、数据记录处理的科学性以及实验报告写作的规范性，实验课程在原有的基础上需要进行一系列的调整。

我校每年有150名左右生物技术和生物科学专业的学生，采取的是分组实验，一个班分8组，每组16-18人进行。实验的内容包括三部分，第一个是肝脏S9组分的制备，包括制备鱼肝S9组分并完成蛋白质含量的测定，实验过程中需掌握Lowry法测定蛋白质含量，了解毒理研究3R原则。第二个实验是SDS-PAGE凝胶电泳测定蛋白质分子量，包括进行凝胶电泳实验，并利用SDS-PAGE的方式测定蛋白质的分子量，实验过程中需了解SDS-聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳的原理；掌握SDS-PAGE的操作方法及应用。第三个实验室是进行糖类物质的提取分离于薄层层析。实验安排3天，24学时，学生工作时间长，实验步骤多。实验室教学仪器包括聚焦电泳槽只有2个，实验过程中人员拥挤。由于实验操作人员过多，学生参与热情减弱，小组实验结果无人负责等。由于考虑到实验的连续性，学生其他课程的安排，本课程的实验课程只能安排在周末进行，并分组操作，这种情况下，也导致学生的出勤率和对实验的参与度都难以保障。

由于实验时间的限制，及时、有效、科学、规范的处理实验数据是实验课成功的关键。实验过程中，教师需督促学生对实验过程中的现象及实验数据进行记录，并在实验完成时将原始实验数据录入EXCEL进行处理。同时，教师对实验处理方式进行讲解，并要求学生在课时完成实验处理，逐个小组数据进行核实并对比，一方面传授学生实验处理方法，另一方分析学生的操作误差，共同改进实验方案。只有达到深入的交流和沟通，才能在实验过程中有效提高学生的实验操作水平，并提高数据分析水平。实验结果以PPT形式汇报，汇报过程中教师和学生进行交流，并在汇报之后让学生修改个人实验报告。这样可以提高学生对实验结果的认识，并翔实实验报告，从而夯实基本实验技能，锻炼学生的实际操作能力，为适应日后的科研学习打下了坚实基础。通过这样的锻炼，为学生营造一个勤于思考、敢于提问、勇于实践的学习氛围，使学生从中体会学习的乐趣与成就感，激发学生的学习热情。实验报告的评分中加大对综合性实验和设计性实验报告的书写、结果和讨论的评价，鼓励学生养成深入的习惯，使学生真正做到做一个实验收获一方面知识。搞好实验教学，一方面能够加深学生对课堂知识的理解，另一方面可提高学生的实验技能与学习兴趣，从而提高学生生化的教学质量。

2.4 考核与教评方式的改革

课程的考核方式一直是学生关注的重点，也对课程的教学质量和学生的学习主动性有着很大的影响，所以需要更加慎重地对待专业选修课的考核内容的选择及形式的判定。

鉴于以往，我们摒弃了传统的考核方式，并根据课程体系的特点，建立一个能真正地对学生的学习质量、学习态度全方位考核的体系。因此，我们不宜采取期末考试成绩定终身的传统考核制度，而是采用综合性考核评价方式，实施以期末考试成绩（占60%），平时成绩（占20%），实验成绩（占20%）三部分组成。平时成绩一般由考勤、学习态度、课程作业等项目组成，主要由学生的点名抽查、课堂交流和中期小作业组成。实验成绩主要是由实验参与情况、个人实验报告情况、PPT汇报情况等组成。而期末试卷成绩占总成绩的60%，避免了学生传统的期末“孤注一掷”最后加班加点复习的习惯。

为了进一步提高教学质量和学生的学习热情，在课程结束后丰富学生评教环节。由传统的学生单一项打分改为教师发放满意度调查问卷，设置到详细的教学章节，教学知识点和内容进行打分，分析学生的满意度调查问卷，根据学生提出的建议和想法进一步改进教学和实验。通过该考核可以促进学生认真对待每堂课程，积极参与课堂讨论，主动讨论交流，激发学生主动学习能力，形成自主学习、团队合作的意识和能力。

3 结语

生物专业是不断发展的专业，“生化分离与分析技术”课程作为专业选修课也必须与时俱进、不断改革创新，适应人才培养的需要。教学过程是一个不断学习、探索、总结的过程，只有在课堂上与学生多多互动、课后多多总结，才能探索出高效、合理的教学方法，从而提高教学质量。“生化分离与分析技术”课程教学的思考与改革旨在激发学生学习兴趣，让学生在动手操作中夯实生物化学基础理论，提升实践能力，为其专业领域的后续学习和深入研究奠定良好的基础，也满足专业人才培养对基础实验教学的本质要求。