提高生物化学实践教学质量培养学生科研兴趣与能力

骆建敏 李珊珊

摘要：本文从加强基础实验操作，培养学生生物化学实验基本操作能力、科学研究兴趣及书写表达能力和科学思维能力三个方面，围绕生物化学实践教学改革，就不断提高本科生的生物化学实践教学，强化学生的实验技能，提高分析及解决办法的能力，培养学生综合创新能力及科研兴趣的方法和途径进行了探讨。

关键词：生物化学实验；科研；兴趣与能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）08-0114-02

一、加强基础实验操作，培养学生生物化学实验的基本操作能力

基础实验需要训练学生掌握基本实验操作，而且要通过对实验过程中现象的观察与分析，进一步理解所学理论知识。但基础实验中定性的多、定量的少；验证性的多、综合训练的少，学生往往不够重视，实验中不求甚解，应付了事，这也是我国高校学生创新能力较差的原因之一。以往生物化学实验多数是通过教师先讲解实验原理、目的与操作步骤等，学生按照实验步骤机械地完成实验。这种“灌输式”、“机械式”的教学模式使得学生不能有效地提高实验操作技能，造成学生对生物化学实验的兴趣减小，将上实验课当作是任务，仅将一些基本概念、理论当作是重点，减弱了实验基本技能的培训，从而忽视了实验课程的本质要求。為此，我们要求学生在实验课程前必须预习实验课程，明确实验目的与操作步骤。实验开始前教师利用10分钟的时间强调重点与注意事项，其余20分钟的实验讲解留给学生来完成，具体做法如下：（1）4人一组的实验，每个实验随机抽取一组人员来详细讲解实验原理、目的与操作步骤。（2）学生讲解完毕后教师再点评。（3）在实验操作过程中教师及时纠正错误或不规范的操作，引发学生对实验操作方法的讨论。（4）通过实验现象引导学生思考，加深学生对基本原理的理解。

以“糖类的性质实验”为例：糖类、苷类及其他含糖物质与α萘酚和浓硫酸呈紫红色的环的反应称为Molish反应，该反应可用于糖类和非糖物质的鉴别，这里要重点注意因糠醛及糠醛衍生物对此反应均呈阳性，因此不是糖类的特异反应。酮糖加入间苯二酚和盐酸能产生红色的反应称为Seliwanoff反应，该反应可用于酮糖和醛糖的鉴别。学生通过教师的讲解与强调，不仅懂得了实验过程的每一步操作都要细心、准确，观察与记录实验现象要认真，而且经过对实验现象的讨论进一步理解了糖类和非糖物质的鉴别原理及影响因素。

在设计实验时，设计对比实验，改变实验的某个条件，通过某组的实验结果发生改变，让学生们展开讨论，提高学生发现问题、解决问题的能力。如“酶的特性”这个实验中，考虑到温度对酶活力的影响，在最适温度下，酶的反应速度最高。（大多数动物酶的最适温度为37℃—40℃，植物酶的最适温度为50℃—60℃。）高温可以使酶失活，低温能降低或抑制酶的活性，但不能使酶失活。酶对温度的稳定性与其存在形式有关。有些酶的干燥制剂，虽加热到100℃，其活性并无明显改变，但在100℃的溶液中却很快地完全失去了活性。考虑到以上问题，我们把实验设计成两大组，在水浴锅的选择方面，一组配备标准水浴锅，一组配备温度调整后的水浴锅。两组同时开展实验，这样显色的时间就会有差距。在实验过程中，教师引导学生去发现显色时间的变化，进一步引起学生间的讨论，最后教师再点出问题所在。

二、培养学生科学研究的兴趣，引导学生积极参与实验

在综合型、研究型大学，培养科研型人才是教学的重要任务之一，实现人才培养与科学研究相结合，才能使大学适应现代化建设的需要，所以大学的教学具有探究性的特征，教学活动具有科研性是大学教学过程突出的特点，学生实验课如果仅仅做一些简单的定性及定量实验，学生就会机械地依照实验步骤做实验，缺乏积极思考分析问题和解决问题的主动性，同时学生也很难充分理解实验所涉及的理论知识及规律，很难对生物化学实验产生兴趣。在生物化学实验教学中，将科学研究的内容引入实验教学，使实验课堂上富有学术氛围。例如“维生素C的定量测定”实验，常规测试方法为用2，6-二氯酚靛酚在酸性环境中滴定含有维生素C的样品溶液，记录滴定所消耗的2，6-二氯酚靛酚标准液量，按公式即可计算出样品液中还原型维生素C的含量。我们可以引入超导核磁仪器来定量确定维生素C的含量。笔者在我校理化测试中心工作，中心拥有400M核磁，具有比较便利的测试条件。通过向学生介绍核磁的基本原理及测试方法，让学生了解大型科研仪器能解决的科学问题。通过核磁管的使用、溶液的配制、谱峰的分析，进一步让学生学习了解到核磁仪的使用及分析方法，学生可以得到更全面的操作技能的训练。教师在讲解实验相关的理论和操作方法的同时，将实验的设计思想教给学生，要求学生查阅文献资料，了解谱峰的分析定量方法，在实验过程中勤动手、多动脑。由于实验内容带有科学研究的性质，不能按照实验流程简单地重复，学生要具体分析实验数据，决定下一阶段的实验条件，这就培养了学生独立解决问题和分析问题的能力。

三、培养学生的书写表达能力和科学思维能力

实验报告的写作是提高学生写作能力、科研能力的一个重要手段。实验报告中的实验目的、原理、试剂及操作步骤可以作为培养学生书写与表达能力及科学思维能力的有效手段。

1.实验目的：每一个实验需要学生明确实验目的，明确此次实验要实现的目标或达到的目的是什么，教师使用课前检查预习报告及提问的方式，使学生在明确实验目的的指引下进行实验。

2.实验原理：在学生预习试验后，教师再进一步讲解实验原理，鼓励学生按照自己的理解用简明、清晰的原则使用原理图或反应式将反应原理表达出来，促使学生通过理解、思考后凝练出结果，而非机械地照抄课本。

3.实验试剂：要求学生在实验报告中写出主要的试剂名称、成分、纯度及作用。如“糖类的性质实验”中间苯二酚就是主要试剂，在实验过程中引导促进学生去思考间苯二酚的作用是什么？它除了能鉴别酮糖外，还能鉴别什么糖类？这样做有助于学生理解和认识实验原理及反应特点。

4.操作步骤：鼓励学生使用各类画图软件画出操作流程图或工作表，每一次实验评出一个最佳制图奖，这样做有助于学生在理解实验操作过程的基础上，凝练出核心步骤，通过作图训练，有助于学生理解作图软件的使用方法，进一步理解实验的设计及每一步操作的意义。在实验结果记录方面，严格要求学生记录原始数据，培养学生实事求是、严谨的工作习惯。即使得出的数据与标准值相差较大，务必要求学生分析讨论数据，找出影响结果的主要因素。通过以上方法的改进，写实验报告，不仅锻炼了学生的语言组织和表达能力，结合理论知识和已掌握的操作技能，对实验目的、操作步骤、实验结果等做出创新性的分析讨论，可进一步培养学生语言组织与凝练的能力、独立思考的能力、严谨求实的科学作风和科学思维的能力。

随着21世纪对高素质人才的要求，在生物化学实践教学改革当中，通过加强基础实验操作，培养学生生物化学实验的基本操作能力；培养学生科学研究兴趣，引导学生积极参与实验；培养学生的书写表达能力和科学思维能力。这三方面的工作，培养学生的实践能力、创新能力和科学思维能力，提高学生的综合素质。而面对新形势，需要从事教学的教师和实验技术人员不断的探索和思考，转变教学观念，实践以学生为中心的宗旨，奉行科学服务于人的发展理念，实行不断改进教学方式，以期达到全面提高本科实验教学的质量，培养21世纪高素质、综合型创新人才的目的。

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