以提高学习能力为导向的生物化学实验教学改革与实践

刘 超，胥成浩，梁 梓，杜超豪

（乐山师范学院生命科学学院基础生物学教研室，四川 乐山 614004）

1 实验项目的选择和实验内容改革

以培养方案和《生物化学实验》课程教学大纲为依据，根据学生认知水平、专业基础和生物化学实验室条件，我们仍然确定基础性实验作为生物化学实验课程的主要内容。

改革实验内容的要求，以基础性实验项目进行综合性和设计性实验技能培养。尽管实验项目名称来自教学大纲和教学参考书籍，但具体的实验内容和方案进行大胆改革尝试，解剖参考书籍的实验项目，增加具体的思考性题目。我们在实验内容中再一次设计一些思考题，每个实验项目的思考题数量大约8-10个。这一系列问题实际上是将实验原理和操作过程进行分解，让学生在实验预习中思考，深刻理解实验的原理和实验的目的以及意义。通过这一实验项目的思考和具体实验过程，能够准确理解和掌握生物化学中关于生物分子分离的基本理论，对生物化学理论学习起到助推作用。

改革基础性实验项目的试剂浓度或试剂种类进行设计性实验。通过这些实验的设计，训练学生科学研究的挫败感，培养尊重实验结果真实性，养成严谨科学态度。同时培养学生分析问题和对实验结果的思考，寻找问题出现的原因，从而让学生理解为什么要制作标准曲线，标准曲线不是在任何范围内都是线性关系，标准曲线的使用有什么注意事项。

2 强化实验预习的管理，保障预习效果

根据一些实验项目特点对实验的目的进行适当修改，实验的原理进行适当的补充，实验步骤进行适当的改进，从而编写成适应不同学生需求的新的实验项目差异性资料。然后将资料通过网络发给学生，让学生进行预习。学生在预习过程中，向学生提出严格的预习要求，并写出书面的预习报告。

（1）实验目的的要求。要求学生将资料或者参考书上的“实验目的”改成“学习目的”，让学生去思考通过这个实验，我应该做什么，收获什么。在实验结束以后，让学生对标检查是否达到学习目的。

（2）实验原理的要求。要求学生参考资料或者其他相关书籍，读懂并理解实验原理，然后用自己的语言或简洁的图表将实验原理简要描述出来，不允许和教师的资料或参考书相同。

（3）实验试剂和用具的要求。要求学生写出实验中所用的每一种试剂或药品在实验中起什么作用，作用原理是什么，为什么是这个浓度；有没有其他试剂可以代替。同时要求学生写出实验用具的作用，操作中有什么注意事项。

（4）实验实用步骤的要求。要求学生将实验步骤一律以流程或者图表的形式表示出来。如果是小组协作实验，要写出实验过程中如何分工协作。

（5）实验预期结果的要求。请学生参考教学参考书或其他相关资料，在预习报告中写出可能预期的实验结果。

3 创新实验结果和报告的评判标准与方式

由于传统的实验以教学参考书的实验内容和方案为准，每个基础性实验项目的实验结果和数据都是可以预期的，一旦得出和书上预期的实验结果，老师和学生都很高兴，也就简单地完成了实验教学。但是学生缺乏思考和对问题的分析，实验课结束后学生对实验过程印象不深，对实验原理理解不透，对实验注意事项没有直观感悟。通过前述对基础性实验进行改革，实验结果往往和书上或资料上有出入，甚至完全错误。此时教师对实验结果和实验报告的评判需要进行创新和改革，不要一味地追求实验结果和书上或理论预期一致性。

3.1 实验报告标准

（1）实验报告格式：实验教师制定以科技论文撰写一样的统一基本格式。主要内容包括：实验概述（包括实验目的、实验原理、实验技能以及实验背景等）；实验材料与器材（包括实验药品、实验试剂、实验仪器与设备以及实验器材等）；实验方法与过程（包括实验技术方法、操作步骤等）；实验结果（包括实验现象、测量数据等）；结果分析与讨论（包括实验现象的解释、实验数据的计算、实验误差分析、实验体会、实验存在问题与改进、技术应用以及注意事项等）；思考题的解释等。

（2）实验报告提交方式。要求所有学生的实验报告以电子版形式提交。教师提供实验报告电子版的基本格式要求，学生统一按基本格式进行撰写实验报告。

3.2 实验结果记载

由于教师提前对不同组或不同学生所用的实验试剂或者实验材料进行不同的改革，实验结果或数据可呈现不同的差异，要求学生一定要根据自己的数据进行真实记载，然后认真分析实验结果或进行数据计算，绝对不能照抄别人的结果或数据[2]。

3.3 实验报告评阅

（1）评阅方式：学生提交实验报告后，教师以修订模式对随机选择的三分之一的实验报告进行评阅或修改，然后要求学生以此为参考进行修改，再次提交电子版实验报告。教师再次进行随机选择评阅，要求学生第二次修改。

（2）成绩等级：学生实验报告的成绩不以实验结果与预期的符合程度为唯一标准，强调实验结果的分析和讨论以及思考，作为实验报告的精髓部分[1]，并作为实验成绩的主要度量。即使学生的实验结果与预期有差异或者完全相反，只要学生能够引经据典科学分析实验结果，仍然可以得到一个良好甚至优秀的成绩[2]。

（3）成绩依据：实验报告的评阅成绩以第二次学生修改的实验报告评阅成绩为依据。

3.4 实验考核

学生课程成绩的考核包括两个部分：实验技能考核和实验理论考核，分别占比50%。

（1）实验技能考核：由于考核时间和场地有限，主要考核内容为生物化学实验的基本仪器设备操作、实验试剂的配置与处理、实验步骤的操作等。每学期拟定7-8个实验技能操作项目，然后提前公布给学生，要求学生自己主动利用课余时间在实验室进行再次练习。

（2）实验理论考核：将本学期实验项目的基本原理、试剂浓度和作用、操作方法、注意事项、实验改进、技术应用作为考核范围。

（3）课程成绩计算：平时成绩为30%（实验报告70%+实验态度和表现30%），期末考核为70%（包括实验技能考核50%+实验技能考核50%）。

4 改革成效

通过以问题为引导、改革实验材料和试剂、改革实验评级方式，杜绝照抄实验报告和编造实验结果，对学生生物化学实验的学习能力有显著提升。

（1）实验参与度提高：通过问题式导向和实验试剂浓度的微调改革，在“验证性实验”基础上进行“尝试性实验”改革，学生实验兴趣增加，主动积极地参与意识浓厚。节假日进入开放性实验室的学生每年达到15000人次。

（2）实验报告质量明显提高：学生实验报告采用电子版模式，保证了学生可以多次修改，长期保存，克服了学生纸质报告一交了事的缺陷。学生实验报告参考科技论文撰写格式要求，增加了对学生“实验结果与分析”，增加了“思考题”，逐步培养了学生熟悉科技论文撰写能力。学生实验报告的评判不以实验结果与预期之间的符合程度为标准，而着重考查学生“实验结果的分析与讨论”，增加了实验结果与预期出入的原因分析，防止了学生编造实验结果和实验数据，克服了学生相互照抄实验报告的恶习，为科研论文撰写奠定基础[3]。

（3）学生科研成绩突出：通过引导学生积极思考实验问题，尝试性进行实验材料和药品的调整改革，培养了学生将生物化学实验原理应用于生产生活实际问题解决能力，增强了学生参与科学研究与探索的兴趣。近五年来学生申请国家级或省级创新创业项目近100项，公开发表科研论文四十余篇，申请专利40余项。

（4）考研比例增加：近五年来随着对生物化学实验课程的浓厚兴趣，促进了相关学科课程的学习积极性提高，报考硕士研究生的比例达到54%，考取硕士研究的人数累计达到两百余人。