《生物化学实验》教学对本科人才培养目标的体现

韩珍琼 程道梅 马林

摘 要：以食品科学与工程专业为例，从教学内容、教学环节、教学手段等几个方面论述了生物化学实验在实现生物类本科专业人才培养目标的过程中所起的作用，并总结了存在的不足，提出了改进建议。

关键词：生物化学；实验；培养目标

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：2096-000X（2017）20-0037-03

生物化学实验是西南科技大学生命科学与工程学院生物类专业大类基础教育的必修实验课，是生物化学教学中至关重要的环节，也是培养生物类专业本科生的科学研究素养和实验动手能力的重要环节。它不仅有助于学生进一步理解、巩固生化理论知识，掌握生化实验技术，还有助于学生养成科学严谨的工作作风；小组协作的学习方式有利于锻炼学生的团队意识和团队协作能力，提高学生的组织协调能力；实验记录和课堂讨论有助于学生养成观察、思考、探索的习惯，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，从而达到全面提高学生综合素质和创新实践能力培养的目标。

一、实验教学内容对人才培养目标的体现

根据2014年修订的教学大纲，食品专业的生物化学实验共24学时，教学内容分为10学时基础实验和14学时综合应用实验两大板块。

（一）基础性实验对培养目标的体现

基础性实验包括糖的性质实验、蛋白质性质实验和酶的性质实验。基础性实验突出对基础理论知识的理解与记忆，主要目的是通过实验手段加深对生命物质基本性质的感性认识，培养学生对实验基本技能的掌握，并养成良好的实验工作习惯。培养目标的实现途径主要包括：（1）通过实验课堂上的反复训练，能正确使用相关器具和设备快速精准取用药品及试剂，养成正确规范处理实验废弃物的意识和习惯；（2）通过实验记录和实验报告撰写提高学生观察能力、书面表达能力和收集整理并分析实验数据的能力；（3）通过课堂训练，要求学生熟练掌握电子分析天平、电热恒温干燥箱、水浴锅、功率可调电炉、电磁炉、电吹风、玻璃仪器烘干器、通风橱等常规实验设备的用法，熟悉实验室安全规则。（4）在验证性实验中要求观察记录分析讨论，查找原因，直至作出正确结果，以提高学生分析问题和解决问题的能力，为综合性实验项目的进行打下基础。

（二）综合性实验项目对培养目标的体现

综合性实验项目主要为生物分子的提取分离、纯化以及定性或定量测定，具体项目包括：维生素含量的测定、总糖含量的测定、酶活力的测定、蛋白质的提取与分离、氨基酸的分离与鉴定等。这部分内容在实验项目和实验材料的选择上注重专业特點，注重基础知识与专业领域的应用相联系，以提高学生的学习兴趣，增强学生学习的主动性和积极性，培养学生运用理论知识解决实际问题的意识和能力。例如总糖的测定，采用3，5-二硝基水杨酸比色法，实验材料选用食品原料，通过样品预处理、多糖水解和显色，再通过可见分光光度法测定还原糖，计算总糖含量。综合性实验项目不仅进一步加深学生对生物分子基本性质的认识，巩固实验基本技能，而且可使其进一步学习层析法、光谱分析法、沉降法、离心分离法等生化实验技术，学习紫外-可见分光光度计、离心机、真空泵、精密酸度计等仪器设备的使用，为后续课程如食品化学、食品营养学、食品工艺学等课程的学习打下坚实基础。

二、实验教学过程对人才培养目标的体现

实验课程的教学过程包含预习、实验操作及记录、总结报告三个环节。

（一）预习与记录的具体要求和目标

课前预习是实验成功的重要前提，学生可以通过预习提前了解重点和难点，做到心中有数，以便在课堂上“有的放矢”，提高效率，改善实验效果。预习内容不仅包括实验的目的、原理、操作步骤、注意事项，还包括与实验相关的理论知识。教师主要通过两种途径检查学生的预习结果，调动他们预习的积极性。一是要求学生写预习记录，不定期抽查记录本。预习记录的内容包括实验原理、对可能出现的结果进行预测和分析、实验注意事项、实验过程中可能出现的问题和预防措施、数据记录表的提前设计等；二是通过课前提问了解预习情况。在实验过程中，要求学生使用专用记录本，养成做实验记录的良好习惯，指导老师在课前对实验记录的方法和要求提出明确标准，每次实验结束时检查记录本，當面指出不足并予以纠正，结课时还要对记录本进行评价和评分，帮助学生提高实验工作素养。

（二）课堂管理的具体操作及培养目标

实验课堂上教师会在学生动手操作之前引导学生理清思路，从中领悟实验的原理及操作关键点；在实验操作过程中让学生通过观察、分析和判断，发现错误，分析原因，并解决问题。对于验证性实验的失败，要在课堂上分析原因，进行重复实验，直至成功为止，这一要求既能让学生端正学习态度，提高学习兴趣，还能锻炼学生分析问题解决问题的能力。

实验课堂实行6S管理，对学生在课堂上的行为规范提出要求，在课堂上严格执行，发现错误立即指出并予以纠正。通过长期坚持，使学生做到严格守时、专注实验，并在实验环境清洁、药品器材取用、标签标记书写、仪器设备使用与维护等方面达到一个合格的实验室工作者应有的水平。生物化学实验通常采取2人一个小组完成实验，这种组织方式有利于锻炼学生的团结协作意识，提高学生统筹安排时间的能力和组织协调能力。开展组内和组间的交流与讨论，有利于加深同学之间的了解、提高学生的交流能力和表达能力。在实验过程中要求学生做到整理、整顿、清扫、清洁、安全，既有利于提高实验工作效率，保障实验效果，排除安全隐患，还有利于提高学生个人素养，毕业后能尽快适应食品工厂的规范管理和严苛的卫生要求。

（三）实验报告撰写的训练效果

该课程的实验报告采用学院统一设计的实验报告册，课前对实验报告撰写规范进行讲解，明确各部分内容的书写要求，重视实验结果的分析与讨论。通过实验课程的长期训练，可锻炼学生按照规定格式撰写文字材料的意识和能力，为高年级设计性实验报告撰写、课外科技活动研究报告撰写和科技论文的撰写打下良好基础。

三、实验教学手段对培养目标的体现

本课程采用结构评分、小班开课、示范教学、多媒体教学等教学手段。

（一）课程考核方式及其对人才培养的意义

在课程考核方面，本课程采用结构评分法，成绩由预习20%、实验记录20%、课堂表现20%和实验报告40%四个部分组成，每个考察环节都制定评分细则，既有利于为学生在学习过程中提供行为指导，又有利于调动学生的积极性和主动性。本课程在结构评分基础上设立惩戒制度，对迟到、缺课、课堂进食、抽烟、乱放器材、乱丢废弃物、设备损坏、过量取用试剂及试剂不做标识等违纪行为和错误行为通过扣分惩戒，促使学生重视过程，养成纪律意识和成本效益意识，为毕业后尽快适应工作环境奠定基础。

（二）小班教学的效果

食品科学与工程专业每届学生人数在100人左右。在学院的支持下近几年实行了实验课小班开课，每批次人数控制在20人左右，小组人数控制为2人，尽量保证每个学生都有亲手操作的机会。小班开课还有利于指导教师及时发现存在的问题，以便与学生更好地沟通交流，有足够的时间和空间对学生加以指导和引导，在提高教学效果方面起到了显著效果。

（三）示范教学的效果

示范教学主要用于分光光度计、酸度计、真空泵、移液枪、移液管、喉头喷雾器、酒精灯等仪器设备的使用以及玻璃器皿洗涤、标签书写等操作。例如比色皿的清洗、拿法和装液量，酸度计的校正、抽滤装置的组装、移液枪刻度调整及枪头装卸、移液管的用法、氨基酸纸层析的喷雾显色等等，仅口头讲解会过于空洞枯燥，学生难于理解，不容易集中注意力，结合实物进行示范教学会增强感性认识，提升学习的趣味性，并且易懂易记。

（四）多媒体教学的运用及其对教学效果的促进

生物化学实验采用多媒体教学可以通过动画演示原理，通过图片和视频展示受条件限制在课堂上未能见到的材料、现象、设备，甚至操作方法，从而增大信息量，有利于拓展学生的知识面；多媒体教学还可减少板书时间，提高效率；可以通过在课件上展示学生的实验效果，起到示范和警示作用，同时也增强了学生的感性认识，提高学习兴趣，更容易理解和记忆。总之，多媒体教学在生化实验教学中对改善教學效果起到了一定的作用。

四、结束语

生物化学是研究生命物质的化学组成、结构及生命活动过程中各种化学变化的基础生命科学，应用极其广泛，在高等教育的生物类专业课程体系中备受重视，关于生物化学实验教学的研究一直热度不减。近两年主要集中在创新教育理念的融入和具体方法的实施、计算机及互联网新技术的运用及课堂教学方法、考核评价体系改革等方面。通过综合性设计性实验项目的增设[1，2]、开展实验技能大赛[3]和生化实验比赛[4]等方式提高学生的实验动手能力，强化学生的创新意识和创新思维；在实验教学过程中运用多媒体设备[5]和3D仿真技术[6]，补充短缺的教学资源，帮助学生开拓视野；采用任务驱动法[7]、问题驱动法[8]、预习驱动[9]等教学方法调动学生思维和学习的主动性，取得了良好的效果。

生物化学实验作为生物专业大类培养的基础实验课程，主要任务是通过实验手段促进学生对理论知识的掌握，通过实验操作学习生化实验技术并掌握相关设备的使用方法，同时培养学生的综合素质及创新实践能力。就目前情况，依然存在一些有待改进之处，例如学时偏少、实验设备的升级换代和台套数的不足、多媒体教学设备的进一步完善、教学课件质量的提升等等。我们期望在学校的支持和生化教学团队教师们的努力下，取人之长，补己之短，进一步提升教学效果，达到培养目标。

参考文献：

[1]周毓麟，劉艳，吕明，等.生物化学综合实验教学改革的初探[J].高校生物学教学研究，2016，6（1）：47-50.

[2]陈力宏，熊治渝，姜松，等.基于食品专业特点的生物化学综合设计型实验教学改革[J].农产品加工，2016（4）：84-85，88.

[3]赵波，蒲霞，冉义，等.生物化学实验技能大赛对实验教学的启示[J].中国高等医学教育，2016（6）：10-11.

[4]胡先运，江家志，刘瑛，等.开展生物化学实验竞赛提高实验教学质量[J].基层医学论坛，2016，20（4）：534-535.

[5]程志德，杨艳燕，李顺义.多媒体技术在生物化学实验教学中的应用[J].教育教学论坛，2016（5）：215-216.

[6]李增霞，王丽影，雷群英，等.3D虚拟技术在生物化学实验教学中的应用探讨[J].基础医学教育，2017，21（2）：157-159.

[7]李崇奇.任务驱动教学法在生物化学与分子生物学实验教学中的应用[J].基础医学教育，2016，18（3）：205-208.

[8]张哲文，魏虎来，郝春燕，等.PBL联合LBL教学法在生物化学实验教学中的应用[J].实验室科学，2017，20（1）：113-116.

[9]徐先林.以注重预习效果为导向的生物化学实验教学设想[J].教育教学论坛，2016（4）：267-268.