基于学生科研能力培养的生化实验教学改革研究——以右江民族医学院为例

韦 星，李根亮，孙 科，农 嵩，胡红柳

（1.右江民族医学院研究生学院 广西 百色 533000；2.右江民族医学院基础医学院 广西 百色 533000；3.右江民族医学院招生就业处 广西 百色 533000；4.右江民族医学院科学实验中心 广西 百色 533000）

生物化学实验是医科类高校相关专业必修的基础课程之一[1-2]，实验教学内容包括电泳、层析、离心等重要基础实验技术，以及对蛋白质和核酸生物大分子的分离、纯化、鉴定等内容，对培养学生敏锐的观察能力、科学思维、良好的动手能力以及全面提升学生的科研素质有至关重要的作用[3-4]。但在传统的实验课教学模式下，学生的动手能力不强、科研思维意识薄弱、积极性不足等问题仍然存在[5-6]。本文就右江民族医学院（下文简称 “我校” ）生物化学实验，教学方法如何改进和科研素质如何培养等问题进行探讨。

1 生物化学实验教学存在问题

1.1 学生重视度不够、积极性不高

实验课教学的宗旨是培养学生的创新思维，锻炼学生的动手实践能力和创新能力，是对理论知识的验证和运用，使之更加形象化、具体化，易于掌握。但是大部分学生对实验课不够重视，主要归因于教师的教学方式单一，实验设计和实验内容缺乏新颖性。因此，教师在实验教学过程中要尽快转变重理论、轻实践的观念，充分发挥学生的主导性，引导学生积极主动发现问题、分析问题和解决问题。教师要与学生增加互动和交流，针对难点和学生的疑问及时给予解答，提高学生的自我认同感和对实验的积极性，带着兴趣和探索精神全身心投入实验中去。

1.2 学生参与度较低

实验教学大多数在实验室内进行，实验准备成为整个实验教学过程的重要环节，包括试剂配制和分装、药品分装、实验耗材准备、仪器调试和预实验等。传统实验教学多为教师提前做好实验准备，这虽在一定程度上可提高实验教学效率，保证实验的顺利进行，却存在许多问题。学生因未参与实验准备，只会按照实验步骤机械地操作实验，既不了解试剂的用途和性质，也不懂得试剂浓度、用量和添加顺序对实验结果的重要影响，更无法在实验过程中及时发现问题和全面地分析问题，很多学生在上完多次实验课后，依然不清楚如何计算样品浓度和配制试剂。这也造成学生日后难以独立开展设计性实验和无法解决实验过程中出现的各种问题。

1.3 教学方式有待改进

目前 “基础生物化学实验” 的教学仍以传统的灌输式授课方式为主。实验室未配备多媒体设备，涉及现代信息技术的新型教学手段难以实施，并且学生未养成预习的习惯，每次上课先听教师讲解，然后按实验流程机械地完成实验过程，并未理解实验的原理和核心内容。少部分学生能积极思考提出问题，但大部分学生只是被动操作，整个实验课收获甚少。这种教学模式极大地降低了学生的参与兴趣，造成部分学生敷衍应对实验，更无法达到培养学生创新能力和锻炼操作能力的目的，导致毕业实习时带教老师反映一些学生的动手能力差，探索能力更差。

2 生物化学实验课改革与实践

2.1 对象

研究对象为右江民族医学院药学专业本科生。将该专业按人数分别分为两大组，由学生志愿加入实验组，另一组为对照组。每个大组人数约24人，每个实验组又分为4个小组，每小组5―6人。

2.2 准备工作

我校为药学本科专业开设的生物化学实验课为15学时，共5次实验课，每次3学时。根据授课内容，提前将实验的研究背景、理论知识和操作方法告知实验组，由每小组学生查阅文献资料，思考如何对现有的实验设计、实验步骤进行优化。这个阶段学生主要深入了解实验的研究背景以及需要具备的理论知识和基本技能，同时老师也要了解学生的基础知识储备情况和课余时间安排，便于辅导进度和实验时间的安排。对照组学生仍按照原实验教学方式上课。

2.3 方案实施

组织学生讨论初步拟定的实验方案，老师对其进行点评分析和提出修改意见，学生会后尽快调整完善。每小组具体实施完善后的实验方案，例如确定实验所需试剂的浓度和用量，配制溶液和准备好仪器等，学生在实践中不断发现问题并解决问题，老师在这一阶段的主要职责是指导学生学习实验的基本技能，例如对试剂的配制、常用实验设备的使用等，同时引导学生思考实验过程中遇到的问题，启发学生查找原因并提出解决思路。

2.4 结果分析

由老师组织每小组讨论，听取每组学生对于实验结果的分析，选出实验效果最好的一组，同时对方案进一步优化，保证能够开展课堂教学。在学期末开展实验考核，主要包括溶液配制、基本实验操作等，对比实验组和对照组成绩。

3 项目实施效果

3.1 提高学生参与实验的积极性

在实验初期，将学生分成多个小组，团结协作搜集资料。组内成员一起分析材料数据和设计实验方案、开展小组内讨论不断完善并确定最终实验方案，制订实验步骤，接着分工进行实验耗材的准备和仪器设备的调试、配制试剂，安排实验进程和时间，并根据实验结果进行调整，以培养学生的科研思维和设计课题能力。教师可提供实验药品和仪器，在整个过程中主要担任 “引导者” 的角色，通过引导和鼓励学生积极思考每个环节涉及的问题，肯定学生的努力和成果，激发学生的科研兴趣和自我认同感，不打击不抹杀学生的创新思维，这种实践形式不仅有助于提高学生分析问题和解决问题的能力，而且更利于全面提高学生的实践和创新能力。

3.2 加强学生的科研创新能力

在实验课前期，教师通过设计一些富有探究性的问题，督促学生搜集资料、查阅文献，引导学生积极思考和相互讨论分析实验内容，初步了解实验目的、原理、方法及注意事项，并通过开放实验室激励学生提前熟悉实验涉及仪器的原理、适用范围、操作规范等。在实验结束后，教师组织学生针对实验过程中出现的各种问题集体梳理分析，帮助学生理清思路，并通过举一反三的案例讲解把本次实验与相关科学研究联系起来，这不仅能帮助学生提高实验技能、扩宽视野，而且能启发学生的科研创新思维，为日后深造学习打下根基。同时鼓励学生积极思考实验方案、仪器性能、实验内容、教学环节等存在的不足之处，并提出建议和意见，教师充分肯定学生的想法并积极采纳，尽快作出相应的调整，让学生认识到老师对他们想法的重视度，增强学生在教学改革中的参与度和积极性，促使师生共同受益。

3.3 促进实验教学改革

通过项目的实施，促进了对部分生化实验流程的优化，能较好地开展实验教学。例如：在温度、pH值对酶促反应速度影响的实验中，通过改进唾液淀粉酶制备方法、替换反应试剂等，操作简单、节省时间、卫生安全，有助于学生更直接地观察实验结果，达到良好的实验教学目的[7]。在动物组织核酸的提取方法实验中，原方法为酚提取法，酚类物质具有高腐蚀性，实验操作需要采取一定的防护措施，新方法使用三氯醋酸提取法，既提高了嘌呤碱的阳性率，也大大增加了实验过程的安全性和实验现象的直观性[8]。并且，在本门课程实验教学环节结束后，现场统一考核学生的实践能力，将实验教学涉及的基本技术操作（如移液枪操作、溶液的配制、分光光度计使用等）建立统一的评分标准，通过实验考核发现，实验组同学的成绩远高于对照组，可以看出实验组同学的实验操作能力、创新能力有很大的提高。

3.4 促进教师不断学习

让学生参与实验准备工作和自主设计实验方案，可充分调动学生的主观能动性，但并非任由学生自由发挥，这对教师的综合素质和专业能力提出了更高的要求[9]。教师既要熟悉本课程的专业知识和实验技术，也要不断学习、丰富其他学科的基本知识和技术，才能更好地为学生的实验方案提供可行性分析和提出其中存在的问题，并在实施过程中及时指导解决未预见的问题。如果遇到教师无法解决的问题，也会督促教师查阅大量资料来核实该方案的可行性和查找实验失败的根本原因，教师也能不断扩宽自身的知识面，受益匪浅。同时如何正确引导学生思考和分析问题、激励学生挖掘自身的潜能、科学激发学生探索实验的兴趣和创新思维的问题，也在激励教师不断提升沟通技巧、改进工作模式和创兴科学思维。

生物化学实验课是非常基础的课程，除了要求学生掌握基本的理论知识，还要着重培养学生的创新意识和动手能力。本文总结该课程实践环节的不足之处，通过改进综合性实验，给学生提供更多动手、思考和参与各实践环节的机会，大大提高了学生的综合技能和创新能力，充分调动学生学习的主动性。为了培养具备牢固理论基础、良好的科研素质和创新能力的高素质人才，还需要教师不断探索新的教学模式，提高生物化学实验课的教学质量。