试论生物化学实验教学改革

　　试论生物化学实验教学改革论文关键词：生物化学；实验；改革　　论文摘要:对生物化学实验教学的现状进行了分析，认为目前生化实验教学改革的重点是要更新实验内容、建立新的实验管理模式和科学的考评机制，真正达到提高学生动脑、动手能力，分析问题和解决问题的能力。　　　　生命科学是一门实验性很强的学科，实验教学是该学科教学的关键环节。因此，实验教学必须紧贴科技发展前沿，在提高教学效果上狠下工夫。目前，地方院校生物化学实验教学体系已难以适应当前科学技术的发展和社会对培养人才的需要，而扩招以来地方性本科院校的生源素质较以前又有下降的趋势，如何兼顾学生基础和学科发展需要，搞好生化实验教学改革呢？　　　　一、生化实验教学现状分析　　　　一些地方本科院校生物化学的实验教学基本上是一个保守、封闭的体系，已不能满足当前科学技术飞速发展的需要，存在的问题主要有：实验项目更新速度慢，实验体系缺乏个性；课堂管理千篇一律，实行捆绑式教学；考核方式呆板、落后……这种实验教学束缚了学生的主动性和创造性，随着科学技术的进步，实验手段也日趋现代化，必须改革旧的实验教学体系以适应时代的发展。　　1.1实验项目和体系　　地方院校开设的生化实验项目是根据实验教学大纲来设置的（各种检查、评估要查实验项目与实验教学大纲的相符程度，使大部分教师不敢更新实验项目），而教学大纲是几年前制订的，是符合当时办学条件和学科发展要求的。但是，生物化学处于学科发展前沿，其实验技术发展迅速，所以，根据大纲开设的实验项目内容陈旧，不能跟上学科发展的需求。　　生化实验教学体系基本上是同一模式，即“验证性+综合性”实验。验证性实验由教师配制好试剂，学生操作，只要能观察到预期的现象或得到基本正确的数据就算成功，如：糖的性质、蛋白质的颜色反应等。综合性实验也是由教师设计、准备，只要内容、手段或方法上有综合即可，再由学生动手完成。由于各种条件的限制，开设的这种实验项目还不是真正意义上的“设计性实验”。　　1.2实验教学管理模式 　　因为有部分学生不重视实验,甚至不去上实验课,从而导致部分学生动手能力下降。所以,地方院校实验教学的管理目前正在逐步加强,形成了一种“捆绑式教学”。　　首先，要求学生课前进行预习。预习可使学生对实验目的、原理、操作步骤有所了解，做到心中有数，更好地理解和掌握理论知识，并能节约实验时间和减少仪器的损坏率。因此，许多院校要求学生书写预习报告，上课前教师检查预习效果。　　其次是严格课堂考勤，巡回指导。教师在课前点名，记录学生考勤。然后简明扼要地讲解实验原理、仪器使用、注意事项等，让学生动手，培养他们的操作能力。教师不断巡回纠正学生操作上的失误，引导学生分析实验过程中出现的故障和问题。　　第三，实验报告中要求写出实验目的、原理，将实验现象、数据等列入相应表格中，对实验结果的分析要全面、系统，对实验中存在的问题、误差及产生的原因等进行分析。根据实验报告的书写情况记录平时成绩。　　1.3实验考核方式　　为了使学生重视实验课，从而提高实验教学效果，现在对学生的实验成绩基本上是进行全程评定。实验成绩由平时成绩和考核成绩组成。平时成绩由预习报告、实验操作、考勤、实验报告等组成，对迟到、缺席者按规定扣分。考核成绩由笔试、操作考试构成，笔试重点考查学生对实验原理的掌握，并能说出某一实验现象；操作考核要求学生抽签后根据命题完成任务，如配制一定浓度的溶液、层析等，视操作规范程度及结果评定成绩。这种考核方式比较客观地反映了学生的实验情况，对提高学生的动手能力起到了一定的作用。　　二、生化实验教学改革思路　　　　生物化学实验室是教学、科研基地，在培养学生探索问题、发现和解决问题的能力方面有着不可替代的作用。如何以实验室为场地，为学生提供更多的动手机会，不断提高各种能力至关重要。　　2.1更新实验内容，建立新的实验体系　　生化实验要根据学科的发展、现代技术的应用、实验条件的改善，不断更新实验内容。首先，将新的实验设备运用到学生实验中，让学生掌握最先进的仪器。例如在实验中要更多地使用垂直板状电泳、层析柱层析法。其次，将小型实验设计为综合型实验。比如，以前开设的pH和温度对酶促反应速率的影响、激活剂和抑制剂对酶促反应速率的影响、酶促反应Km值的测定，这几个实验可以作为综合性实验“酶促反应动力学研究” 来开设。第三，将实验项目系统化。例如可以用一种实验材料顺次安排酶的提取、分离纯化、含量测定、活力测定等系列实验，学生只有认真完成实验的每一步，并达到要求，才能顺利进行下一个实验，可以培养学生认真负责的学习态度。2.2打破原有格局，创新实验管理模式　　首先，尽量为学生提供动手的机会。使学生参与到整个实验过程中，积极主动地获取知识,达到培养学生动手能力。不管是什么类型的实验，教师都不要为学生配制好实验试剂，只为学生准备好需要的实验药品。实验时，将学生分成几个小组，每组4～6人分工合作，每人配制可供小组成员共同使用的几种试剂。这就要求学生课前必须预习，计算好每种试剂的需要量；而且，在配制试剂的过程中，每个学生都会认真仔细，否则整个小组成员都会因为某一个人的粗心大意而失败、并全部重新开始，既浪费药品又耽误了时间。　　其次，实行开放性教学。开放性实验教学能使学生从被动变主动、从受束缚状态变成较自由的状态，能够突出学生的主体地位。开放性实验要在时间上实行开放，一是让学生有更多的时间去查阅资料、理解和消化实验原理，二是实验室全天候开放，学生可以在开放时间的任何时间段进行实验。并且允许学生自己进行小型的科研活动，在一定范围内自行设计实验方案，准备实验物品，独立完成实验。在这个过程中，学生的思维开阔了，动手能力加强了，而且充分体现出了学生的才能和创新意识，能够学到真本事。教师要由“搀扶”学生变为引导学生，使学生主动观察实验的变化过程，对异常现象进行思考和分析，并找出原因和解决办法，从而提高学生的综合能力。　　2.3适应时代需要，建立科学的考评机制　　香港地区一些大学要求学生的实验报告按美国的APSMeeting论文要求来写，并进行若干次口头报告，每次15min，并进行评论和打分，以最好的一次成绩为期终成绩。每个实验8学时，6学时做实验，2学时做口头报告。地方院校没有条件每个实验都这么做，但是生化实验技术对学生的实验考核完全可以这样做。每学期初就向学生布置任务，要求他们自己选题、查阅资料、设计方案，6个星期后上交实验方案给教师审阅；审阅不能通过的方案返回给学生修改或者重新选题。由于教师少、学生人数多，这一过程大约需要6个星期。学生设计的方案全部通过后，分门别类地统一安排学生实验，学生独自准备药品、完成实验。最后要求学生按论文形式提交实验报告，并据此评分。这种考核方式，可以提高学生的操作技能、创新能力和综合素质等，学生毕业设计的水平和质量也会有很大程度提高。　　　　三、生化实验教学改革的保障　　 　　生化实验中已融入了最新的科学技术，实验手段也将逐步现代化，要求必须增大人力、物力和财力的投入，这是生化实验教学改革的必要条件和有力保障。　　3.1改善实验教学的仪器设备　　更新实验内容需要有现代的实验设备作支撑，如果没有实验条件，更新实验项目也只是一句空话。由于经费不足，地方院校的实验仪器设备更新速率较慢，有很多学院的离心机还是20世纪80年代的产品。一部分学院没有资金购买现代化设备，因此不能开设新的实验项目；有一些学院新购买了一些现代化设备，比如高速冷冻离心机、PCR仪等，但数量上也不能满足学生实验的需求，使实验时间过长，教师也就不愿增开新实验项目。因此，改善实验设备已成为当务之急。　　3.2增加实验教学的维持经费　　要开放实验室，让学生自行设计实验，由学生自行配制实验试剂，对学生进行像毕业论文一样的考核等等，大概每生每年生化实验的维持费用要500元左右，这就需要一笔不菲的维持经费。一般院校很难取得建立国家重点实验室的资格，省教育厅、各种基金资助的实验室建设又是“僧多粥少”，所以地方院校想尽一切办法筹到的经费主要用在更新实验设备上，维持正常教学的经费太少。为此，必须增大实验教学经费的投入，确保完成实验内容，达到预期效果。　　3.3加强实验教学的师资力量　　进行生化实验教学改革必须有一支具有较高水平的实验教师队伍，他们能够选择综合性强、有利于培养学生创新意识的实验项目，有足够的经验应付实验过程中出现的各种技术问题，还要有充足的时间指导学生设计、完成实验。而目前师资力量在数量上还难以适应这一要求，为此，要增加实验教师。大部分地方院校只有2～3名生化教师，要承担理论、实验教学任务，还要进行科研；少数学院1名教师理论、实验、科研一肩挑，工作压力大，要进行实验教学改革首先在时间上就无法保证。另一方面，要提高教师科研水平。地方院校的教师大部分时间都在承担教学任务，从事科研的时间较少；受科研条件限制或自身学历的影响，科研水平一般，这些因素影响了实验教学改革。因此，必须从教师队伍的选调、培训等多个环节入手，提高教师队伍的科研水平。