生物化学实验教学中关于如何设置综合性实验项目的策略和设计

何小兵，刘连生

(长江大学医学院， 湖北 荆州 434023)

2013-06-03

何小兵(1970-)，男，讲师，主要从事生物化学教学与研究工作。

生物化学实验教学中关于如何设置综合性实验项目的策略和设计

何小兵，刘连生

(长江大学医学院， 湖北 荆州 434023)

生物化学实验是培养学生进一步理解生物化学理论知识，培养学生学习生物化学和分子生物学实验研究领域重要仪器的使用和基本实验方法等实际动手能力的实践操作课程。生物化学实验教学改革对提高大学生的实验操作技能，培养创新能力和基本的科研素质至关重要。结合近几年的生物化学实验教学改革实践，对综合性实验教学内容的设计、教学方法和考核手段等方面教学改革进行了阐述和总结。

生物化学； 教学改革； 实验教学

生物化学是医学学科几乎所有专业人才培养计划必须开设的一门学科基础课程，生物化学实验课程的设置是为了通过实践操作要求学生掌握电泳技术、层析技术、分光光度技术以及离心技术的原理、方法和仪器的使用，同时进一步使学生理解生物化学理论知识的实践操作课程。目前生物化学实验教学项目非常多，但是每一个实验项目内容比较单一，并且一般都是验证性实验项目。随着医学教育的改革趋势，教学应该以学生的主动学习为主，每门学科学时数有限，如何在有限的学习时间让学生掌握生物化学实验的原理、方法和仪器的使用，同时又能提高学生的综合能力、创新能力，那么开设综合性和设计性实验项目就非常必要。为了使生物化学实验教学内容与生物化学学科的发展同步，以及与现代社会要求培养具有较高理论素质和一定综合能力及创新能力的卓越医生为宗旨的培养目标相适应[1]，必须在实验教学内容、教学方式及考核手段等方面进行重组、整合和改革。

1 实验教学内容的重组和整合

1.1综合性生物化学实验具有综合性、设计性和探索性的特点

要求学生根据实验项目的内容充分理解生物化学理论知识和实验项目所涉及的基本原理，综合性实验可以积极的调动学生利用生物化学及相关学科的理论知识体系和已经掌握的实验技能、实验方法和检测手段来设计出比较合理的实验方案，然后根据实验方案的路线选择实验方法，选用所需要的仪器设备，而后几名学生组成小团队进行实验操作、测定相关实验数据并做好实验数据的记录，完成实验后对数据进行整理和分析处理，最后撰写出规范的实验报告，如果实验有一定的创新，实验结果有一定的学术价值还可以写出学术论文进行公开发表。经过完整的实验过程的训练可以提高学生的综合素质、创新能力和探索精神。因此，综合性生物化学实验具有综合性、设计性和探索性的特点[2]。本着结合本学科的人才培养计划的前提下，把部分相关实验项目可以进行重组和整合形成为综合性实验项目。

1.2把相关性的验证性实验项目重组和整合为综合性实验

验证性实验所涉及的理论知识、实验原理和仪器使用比较单一，难以达到让学生对理论知识的区分以及相关理论知识的模块整合。在验证性实验过程中，学生主动性较差，往往是被动性的按照实验操作步骤机械性的一步一步进行，大多数学生没有主动思考的意识，即使出现实验结果与理论不符的情况，也不会主动思考原因，总认为是自己在实验的某一环节发生了差错，因为学生对权威性教材的理论知识体系不会产生怀疑，所以学生甚至会篡改自己的实验数据和结果，这些做法从根本上违背了实践操作的宗旨，极不利于学生创新思维能力和探索精神的培养。为了更好的使实验教学达到最佳的效果，非常有必要按照生物化学实验课程教学人才培养计划的要求和目标，把具有相关性定性的验证性实验项目整合或重组为以某些指标的定量测定的综合性实验项目。

1.3结合实验教学教师的科研工作，可以在学生的综合性实验项目中增补相关的研究性实验内容

在综合性实验项目的设置中可以整合插入一些与本实验相关的研究性实验内容，这样既可开发学生的思维能力又能及时学习生命科学领域的较新实验技术的应用，对于提高学生的思维能力、动手能力，培养学生的科学研究基本技能是大有裨益的[3]。例如在大学生国家级创新性实验项目的设计中如何分离和纯化动物软骨组织中的胶原蛋白综合性实验中，学生要根据实验内容自己配制缓冲溶液；掌握组织匀浆及细胞破碎的方法和技术以及仪器的选择和使用；合理选择蛋白质分离和纯化的方法技术，如沉淀蛋白质的方法的选择、蛋白质的分离技术的选择、蛋白质定量方法的选择，这样学生通过实验可以充分掌握离心技术、电泳技术、层析技术、分光光度技术的原理及仪器的使用方法和使用范围等。学生通过自己查阅资料，阅读文献进行实验方案的设计和操作过程，更好的理解了蛋白质分离纯化鉴定的所有相关技术；同时锻炼了学生针对自己的研究懂得如何提出问题、如何解决问题的能力，这样很好的提升了学生的自主学习能力、综合运用能力和创新能力，最终以适应于高校教学改革的发展要求。

2 实验教学方法的改进

2.1在教学方法上适当运用以提出问题通过实验得以解答的启发式教学等手段

在传统的实验教学过程中，总是带教教师先讲述实验项目的理论体系、操作步骤、仪器使用和实验注意事项后学生开始进行实验。为了提高实验教学效果和达到锻炼学生的目的可以先设计和提出与实验项目相关的一些问题，学生在实验过程和得到实验结果后经过合理分析进行解答的教学手段，这样学生能够更深入的领悟实验原理，掌握实验方法和仪器的使用方法、用途和实验范围。例如在做肾功能评价的相关指标测定的实验之前，先提出几个问题：从生物化学物质代谢的角度评价肾功能的指标主要有哪些？这些指标与哪些物质代谢有密切的关系？联系生物化学和生理学又如何进行合理解释？学生可以通过实验解决这些问题，也就掌握了血清尿素、肌酐、肌酸及肌酐清除率测定的相关性实验项目的原理，仪器使用及试剂的作用和注意事项。

2.2在实验教学中可以尝试比较式教学方法

传统的实验课程教学中，老师总是先将试验方法和路线、实验材料、实验所需试剂、实验仪器准备好，学生再机械式的按步骤做实验，至于每一步操作为什么要这么做，为什么需要添加某种试剂，这些试剂的作用是什么，以及这些试剂是怎么配制的等问题则可能很少思考。在实验教学中可以尝试先由学生自由组合成立实验小组，各小组选择最优的实验方法自己设计实验方案进行试验得到实验结果，然后再按照带教教师给出的实验方案重新做一遍得到实验结果，然后学生将实验方案、实验结果进行比较，分析哪种方案更合理，结果更接近真实值，同时给予合理的解释和说明。生物化学实验课教学比较式教学方法的引入，能有效提高学生的自主学习兴趣和能力，同时学生通过查阅文献等手段能够更好的掌握实验原理、方法等。教师则可以依据学生的实验方案、技术路线、实验成本等方面与带教教师的实验方案、技术路线、实验成本等进行比较，对各小组的实验给出综合评价。

3 实验考核手段的改革

为了提高学生的实践动手能力，在教学改革中，调整了生物化学理论与实验教学的学时比例，实验学时数有所增加，因此实验考核就必须务实进行，以往实验考核一般以实验数据处理和实验报告的质量作为检验学生实践能力和效果的权重指标和主要依据。为了达到实验教学改革的总体目标及真实考核学生的实践能力可以对实验课从以下三个方面进行评估和考核：一是现场考核占 60%，所有试验项目结束后以带教教师提出若干道难易程度不同的问题临时挂在网上，学生在实验室配置的电脑上随机答题。理论答题完成后，再当场根据提出的问题考核学生对于实验仪器的选择和使用方法，以检测学生对实验原理、实验操作和仪器使用的掌握程度；二是实验报告占20%，特别是对于综合性实验报告的书写是否规范、结果的准确性和讨论分析的合理性作为实验报告评分的主要依据；三是学生的平时成绩占10% ，根据平时出勤及课堂表现而定。

总之, 在当前实验教改的新形势下，在生物化学实验教学中设置综合性实验项目，采用新的思维方式、探索新的教学方法势在必行。综合性实验项目的设置和实施可提升实验教学的层次和水平, 训练和提升学生的初步科研能力, 有利于学生科研思维和创新能力的培养,有利于学生自主学习能力的提高以及启发学生的发散思维, 培养适应现代社会要求、具有较高理论素质和一定综合能力及创新能力的卓越医生为宗旨的创造型人才。

[1]周文富.以科研模式开展综合性设计性实验教学[J].实验室研究与探索，2008，27(2):92-95.

[2]朱玉华，杨正宏.建设精品实验项目促进创新能力培养[J].实验室研究与探索，2008，27(2) ：7-9.

[3]张小林，周美华.综合性、设计性实验教学改革探索与实践[J].实验技术与管理，2007，24(7) ：94-96.

R349.4

A

1673-1409(2013)30-0106-03

[编辑] 何 勇