生物化学实验教学模式创新改革

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二十一世纪是生命科学的世纪，而生物化学是一门研究生命科学的重点学科，在整个生命科学中发展最为活跃，在农业、工业、医药卫生和环境科学各个领域，生物化学理论和实验技术都是重要的基础。生物化学也是医学专业必修的专业基础课。生物化学实验技术也成为了探索生命科学和医学科研必须掌握的重要手段。生物化学实验一直以来都是石河子大学非常有特色的一门实践课程，能帮助学生理解枯燥理论并且能提高学生创新实践能力，对于后续专业课程学习及未来从事医务职业和科学研究工作都非常重要，能从根本上提升学生的职业素养和就业竞争力。因此，如何在教授生物化学实验课程中培养学生基本的实验技能、一定的科学探究能力、创造性的思维习惯、严谨的科研态度以及与他人合作的精神是值得思考和探索的课题。在过去的传统实验教学过程中，许多教师尝试了多种现代教学方法，如“基于问题的学习（Problem-basedlearning）”和“概念图教学（ConceptMap）”等，并取得了一定的效果。然而，在生物化学实验教学中发现，单独一种教学方法、甚至几种方法并用仍难保证大多数学生对课程的学习兴趣和效果。为了调动绝大多数学生学习的积极性，为了促进生物化学实验教学改革，为了适应时展对医学人才的需求，更好地培养学生的创新能力和综合素质，石河子大学医学院基础生化教研室老师对生物化学实验教学中的教学理念、教学内容、教学设计、实验室建设等方面进行了适当的改革与创新，构建了新的生物化学实验教学模式来不断完善和提高实验教学质量和效果。

1师生互动的教学理念

在以往的生物化学实验教学中，都是教师为主体，学生是被动接受客体，实验内容完全由教师安排部署，教师演示实验，学生再按照实验教材和指导教师的讲解，按部就班地完成操作过程，并获得理想的实验结果，大家的结论都一样，然后撰写千篇一律的实验报告。传统的实验教学模式只是学生完成了教师指定的、结果一定的实验过程，阻碍了学生的主观能动性和创造力的发挥，且有违于实验科学的探索性和无法预知性。学生从未经历过从屡次实验失败中寻找突破。此次改革是在实验教学中充分体现出以学生为本、师生互动的理念，此实验教学模式是突破传统实验教学的局限性，课前由学生根据教学内容进度进行预实验设计，教师只是在整个过程中对关键和疑难的问题进行指导，突出学生的主体性和教师的指导性。因课堂实验教学的时间有限，所以鼓励学生课前进行预实验，课后提倡学生针对实验中出现或发现的问题进行小组间交流讨论，教会学生充分利用网络资源，通过国内外各种与生物化学相关的论坛、网站进行交流学习，也通过电子邮件、QQ、微信等各种通讯平台与任课教师课下互动交流，围绕临床实际问题和医学不同专业学生需求去设计预实验，学生在课前做实验预习报告，包括实验原理、实验器材与药品、实验方法、实验结果、实验思考等方面都有学生来指定，教师指出其中的不合理之处。由预实验激发学生主动学习的积极性，然后围绕某一个临床实际问题设计实验，实验允许失败，但要找出实验失败的原因，以此培养学生严谨求实的科学态度，亲身体会实验科学是以探索真理和追求真理为目的的学科。

2精心设计问题进行实验内容的重组

以前的实验完全按照实验教材完成全部实验，按照实验指导书所有的学生做同一个实验，所有实验准备工作都由教师完成，实验内容一样，实验报告也可以互相拷贝，学生感到很无趣。本次改革为多个实验教师根据历年实验教学情况进行验证型、操作型、综合型和设计型等实验的筛选，实验个数减少，适当缩减验证性实验的内容，以综合设计型实验为主，增加创新性实验设计的问题，以符合医学不同专业学生的兴趣和水平。为此，针对石河子大学医学院生物化学课程实验室建设的实际情况，教研组重新编写和修订了《医学机能实验学》中关于生物化学的实验部分，通过几年的实际应用和实践检验，已基本形成了医学特色鲜明的生物化学实验教学内容，并针对应用中存在的问题，加强实验知识和临床检验方法的联系，如双缩脲法测定血清中的蛋白质含量，引导学生将血清中蛋白质的含量、生理学功能及其意义利用生物化学、生理学、检验学相关知识系统联系起来，同时还加入一些方法学评价，对比双缩脲法测定蛋白质含量、凯氏定氮法测定蛋白质含量、检验科大生化测定仪中测定蛋白质含量几种方法各自原理、优缺点，力求将多学科相似知识的联系贯穿到实验教学中，激发学生的学习兴趣，为其将来走上工作岗位具备一定的主动学习、分析能力奠定良好的基础。学生也不是单纯依赖课堂实验教学学知识，在课前和课下通过查找文献、自己开动脑筋可以设计实验，针对临床实际或者项目需求分析问题和解决问题，从而提高学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。例如关于影响酶促反应速度的影响因子实验设计上，首先请学生课前提前学习“影响酶促反应速度的影响因子”的实验原理，然后通过“温度对酶活性的影响”、“激活剂和抑制剂、PH对酶活性的影响”、“底物浓度对酶促反应速度的影响”三次实验，让学生自己通过不同影响因子条件下，观察唾液淀粉酶水解淀粉的程度，从而了解不同因子影响酶促反应速度的程度。此外，设计了“酵母核酸的提取与鉴定”实验，将完整的分子生物学技术贯穿其中，使得学生对整个科研过程有完整的思路及概念。此类创新性实验中所涉及的所有操作都由学生自己动手独立完成，包括试剂的配置、仪器的调试、实验结果的记录与分析等。实验教师只是在实验开始时花一刻钟左右把原理、要求等阐述清楚，学生动手操作时在旁观察，发现操作失误的时候及时纠正，让学生逐渐养成良好的操作习惯，实验结束后由学生自行收拾实验药品，搽洗实验仪器，归放实验教具，增强学生的操作能力和责任感。此类设计的创新性实验，可以促使学生自己查阅相关文献设计实验思路，把复杂的生物化学理论知识在实验中具体体现，让学生真正掌握相应的实验原理，增强了学习生物化学实验课的兴趣。

3新开放实验平台建设

近五年石河子大学医学院通过211建设、一省一校教学平台建设等加大了实验教学的投入，以加强生物化学实验室的基础建设和创新实验室平台建设，先后投入200多万进行了基础生化教学新设备购买、旧实验设备的更新和实验平台的打通，加大了实验室开放的力度，如酶标仪、低温高速离心机、通风橱、生物安全柜、紫外可见分光光度计、恒温摇床等仪器设备的开放使用，有力地吸引了学生到开放实验室进行srp、大学生创新实验计划等实验研究，以学生项目和参与导师科研课题为主要形式，激励学生从被动实验到主动参与。

4实验考核改革

实验课程的考核方式对教师的教学和学生的学习都有重要的影响，检验学生学习效果必须突出学生的主体地位，建立灵活、多元化的考核制度。传统实验教学都是由上课考勤和学生的实验报告来决定实验课成绩。这次改革是在原本实验成绩由平时成绩、实验报告两部分的评价项目基础上添加预实验设计和实验课后小结考核这两个评价项目。课前预实验设计和提出的问题加入考核内容；每次实验课后一个组的学生上台进行实验总结讲解实验重点、难点和临床的联系点，分享自己小组的实验结果，分析自己小组的实验结果与理论实验结果不一致的原因等，把小结同样加入独立操作实验考核内容。最后实验成绩由预实验成绩+平时成绩+实验总结+实验报告四部分组成，其中预实验设计中主要看学生是否查阅相关文献，是否对涉及的临床问题有思考；平时成绩中主要反映学生仪器操作的正确性，实验程序是否严谨；实验总结主要考察学生实验效果及分析问题和表达能力；实验报告中检查实验原理的书写、实验结果是否分析正确。综合考核可提高学生在实验中严谨的科学精神，评价学生基本实验技能和能力拓展情况，培养学生的沟通协调、团队合作能力。

作者：刘伟 李冬妹 张君 单位：石河子大学医学院基础医学系生化教研室 新疆地方与民族高发病重点实验室