应用型本科生物化学实验教学体系改革探索

张艳贞等

摘 要 生物化学实验教学不仅是理论联系实际、巩固课堂理论知识的重要环节，更是培养学生创新思维和综合应用能力的有效载体。基于应用型本科人才培养要求，改革生物化学实验教学体系，以“小综合”实验项目为载体，以综合应用能力培养为核心，整合实验教学内容，将专业特色与人文关怀融为一体，同时注重学以致用、启迪创新，充分发挥学生主体能动性，全面促进学生综合应用能力提升。

关键词 生物化学实验；综合应用能力；教学体系；应用型本科

中图分类号 G712 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2014）35-0058-03

《生物化学》是北京联合大学应用型本科食品质量与安全、食品科学与工程专业的一门重要基础课和核心课。近年来，学校以食品专业“综合应用能力培养”特色建设为核心[1]，对生物化学实验教学进行大胆改革，获得一些经验和体会。

一、从专业特色和人文关怀角度，调整生物化学实验教学目标

教学目标是整个教学过程的准绳，决定了教学活动的指向和教学进程。《生物化学》是一门理论与实践紧密结合的应用型课程，其教学目标的调整，应充分考虑学生的职业需要、生活需要与兴趣需要，从而多向激发学生学习兴趣和学习动力。职业目标侧重于学习生化知识、完成学业规划、为其他专业课的学习奠定基础，以及为将来的工作储备知识、锻炼技能；生活目标侧重于利用生化知识进行预防保健、辨析是非、提高生活质量；兴趣目标侧重激发学生的探索乐趣，充实精神世界。如此，将强化基础和特色核心能力培养的教学目标内化在学生自身的各种需求之中，使之更真实、可控、可达。

二、以综合应用能力培养为核心，整合实验教学内容

综合应用能力的核心基础是技术应用能力、技术创新能力和统筹协调复合能力[2]。在传统教学体系下，生物化学实验教学通常只是理论教学的辅助手段，实验教学内容通常按照理论课章节选择若干小实验，表现为项目单一、验证性强等特点，缺少知识的联系和技术的整合，不利于学生综合应用能力的培养，因此，综合性实验成为一种趋势和选择[3]。

考虑实验技能的涵盖面，整体上采取“小综合”策略，将几类生物大分子如核酸、蛋白质、糖、酶的分离、纯化、定性、定量等技能分别按一般研究顺序融合在一个个完整的实验项目里，改革后的实验项目分别为：酵母RNA的提取、组成成分（核糖、碱基和磷酸）鉴定及核酸含量的测定；小鼠全血基因组DNA的提取及琼脂糖凝胶电泳鉴定；大豆种子不同蛋白质组分的提取、分离及SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析；苯丙氨酸解氨酶的提取、纯化及活性（活力和比活力）测定。将简单零散的小实验有机组合在同一实验材料和同一综合项目之下，不仅有利于对学生进行基本技能的综合训练，增强其综合应用能力，而且实验材料覆盖动物、植物和单细胞生物，也使得学生在极其有限的课时内，尽可能地多接触一些食品原料，对将来工作岗位要面对的对象增强一些感性认识。

三、学以致用，采取能充分发挥学生主体能动性的教学方法

生物化学是解释生命神奇本质与内在奥秘的学科，生物化学实验是理论联系实际、诠释健康和疾病的良好载体。实验教学方法的改革旨在发挥学生主体能动性，学以致用，并将珍爱生命、远离危险的教育贯穿始终。

（一）安全第一，养成良好实验习惯

安全教育和良好实验习惯体现在许多方面并贯穿在实验全过程中。对共性的安全问题，在开课前的参观实验室时集中讲解，如本门实验课程中可能接触到的有毒有害物品、试剂、规避危险和确保安全的一般方法和要求等。每次实验面临的特殊问题，则采用提前预习、课前强调、课中督查等方法进行教育和规避；预习要求尽量结合实际案例和生化原理进行分析并逐条总结，作为实验操作时的警示。如在大豆种子蛋白质组分的聚丙烯酰胺凝胶电泳环节，在预习的基础上课前以提问、引导、启发、概括、总结等多种形式强调将用试剂SDS、丙烯酰胺和TEMED的毒害、操作要领和废弃物处理方法，并联系洋快餐的实例，分析高温煎炸的薯条、鸡翅、鸡腿中高含量（mg/kg级）丙烯酰胺形成的生化过程、毒性机理，明确实验操作中应注意的防护措施[4]。然后，进一步延伸拓展到食品的安全生产、加工、流通，以及科学饮食、珍爱生命的教育上来，从而将基础知识与专业发展有机结合起来，充分体现应用性教育理念[5]。

（二）激发热情，组织参与实验准备工作

实验准备工作是实验教学的重要环节之一。传统的实验教学，实验准备工作通常由专门的实验辅助教师负责，导致许多学生在做实验时，试剂拿过来就用，甚至不看浓度、不想对错，有的在做毕业论文时还不能规范、准确地配置试剂。实践证明，在布置预习任务时，号召学生参与实验准备工作可在一定程度上改善这一状况。为激发学生兴趣、唤起学生参与热情，需要从专业角度出发挖掘一两个与实验项目相关，且学生关心或好奇的问题作“诱饵”，并在课程考核中将这一环节作为平时成绩的组成部分。为方便教师指导，每次限定参与者4～6人，对其他学生，则要求提前到实验室探索、熟悉即将使用的仪器、设备、器材的规格、摆放和操作规范，并做好记录。实验准备工作不仅有利于增强学生对科学实验的系统安排与连贯性的理解，而且通过自己动手配制试剂，更能加深对实验准备工作重要性的认识，为将来岗位任职打下坚实基础。

（三）自编教材，鼓励“尝鲜”，在对比中深化理解、启迪创新

当前出版的生物化学实验教材多属“照葫芦画瓢”型，对应用型本科来说，缺乏一定的实用性和启发性，有必要针对各校特点和学生学情进行取舍，或者自行编制应用性实验教材。在实验项目的具体操作设计中，注重前后、左右联系，启发并鼓励学生大胆尝试不同的技术方法，并在操作过程和实验结果的比较中加深理解、启迪思维。生物化学实验有很多操作需“等待”，如离心、层析、电泳、透析期间，若不积极引导，学生可能就会成“一盘散沙”，可利用这些“操作间隙”，以启发性或提示性的语言和问题鼓励学生进行不同的尝试。如酵母RNA和小鼠全血基因组DNA的提取方法有何不同，大豆种子不同蛋白质组分用相同的层析技术和层析条件分离的结果有何不同、同一蛋白质组分用不同的层析技术和层析条件分离的结果又有何不同？苯丙氨酸解氨酶酶活力和比活力在纯化前后如何变化？在“尝鲜”中允许实验结果不尽如人意甚至失败，但应关注对所得结果进行解释和论证。

（四）巧妙试误，在“明知故犯”中体会成长

实验教学中经常有一些错误或失误发生，巧妙利用这些错误或有意诱导错误（称之为试误），可以使学生更加深刻地记住这些成长痕迹[6]。

如利用分光光度计测定物质浓度，最常犯的错误有三个：一是忽略波长的调节；二是测定用比色杯没有放在光通道上；三是将比色杯磨砂面对着光源。尽管实验前教师会强调规范操作要领和注意事项，但实验中总出现这类错误。多次试验发现，如果教师及时指出错误，尽管可以及时纠正，但下次学生还可能犯错，倒不如“视而不见”，教师在旁边平静并耐心地等待学生读数，当学生发现用眼睛就能辨别的有明显色阶的各梯度管读出的数值都很小或基本一致时，会很着急地寻求帮助，此时再指出错误或启发学生自己寻找错误，分析原因，这种试误，是促进学生成长的有效方法。

（五）抓过程、重技能，将能力“用”在实处

生物化学实验重视对学生综合实验能力和素质的评价，成绩评定由平时成绩和考试成绩两部分组成。平时成绩占60%，包括出勤（含实验准备）占20%、课堂表现占20%、实验报告占20%，课堂表现侧重实验习惯和良好规范，实验报告侧重实验分析能力；考试成绩占40%，包括技能考核占25%、笔试占25%，技能方面主要考核基本实验技能的操作规范程度以及对常用仪器和器材的使用熟练程度，笔试采取开卷形式但涵盖实验设计题目。这样既能比较客观地衡量学生的综合能力，又能充分调动学生的主体能动性和思维主动性。

（六）彼此信任，加强交流，让学生参与改革

改革不能忽视学生“主体”的感受、意见和建议，要倾听学生心声，加强师生交流。深度交流通常在课程过半之后进行，根据班情、学情精心设计调查问卷，调研内容包括学生对实验教学实际效果的评价和实验教学对学生综合应用能力培养作用的评价，每项内容又包含一些更细化的问题，如学生主体地位，学习兴趣，观察问题、分析问题、解决问题的能力，授课方式方法，实验组织形式等，最后是建言建策。教学实践表明，学生对这种平等、尊重、信任和友好的交流非常重视，提出了很多很好的建议，有的已在教学中采用和实施。

（北京联合大学人才强校计划人才资助项目《基于专业特色核心能力培养的课程群建设》，编号：BPHR2012C01，主持人 张艳贞；北京联合大学人才培养综合改革定额专项《夯实基础、凸显特色，生物化学课程体系的重构与实践》，编号：21203992204，主持人：张艳贞）

参考文献：

[1][6]张艳贞，陈文，郭俊霞，等.基于核心能力培养的《蛋白质化学》课程教学改革[J].职业技术教育，2011（14）：28-30.

[2]陈嘉莉.试论应用型本科教育的核心价值[J].黑龙江高教研究，2009（2）：13-15.

[3]吴明江，郑薇红，廖志勇，等.寓基础于综合，改革生物化学实验教学内容体系[J].实验室研究与探索，2011（2）：104-107.

[4]李栋，金平，汤谷平.丙烯酰胺代谢机理及其体内毒性防护的研究进展[J].中国食品学报，2011（4）：139-146.

[5]张艳贞，陈文，高丽萍.应用型本科《生物化学》说课及反思[J].沈阳农业大学学报：社会科学版，2013（2）：204-207.

Abstract The new teaching and learning system of Biochemistry Experiment， with “small integrated” experiment project as the carrier， combining the professional characteristics with humane care， give full play to the students subjective initiative to apply their knowledge and inspire innovation， ultimately to promote the upgrading of comprehensive application capabilities overall.

Keywords biochemistry experiment； comprehensive application ability； teaching system； application-oriented colleges