生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思索與實(shí)踐

1、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思索與實(shí)踐摘 要：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)專業(yè)重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。近年來，為了適應(yīng)學(xué)科的發(fā)展、專業(yè)培養(yǎng)方案的 改進(jìn)、學(xué)生素質(zhì)的變化以及技術(shù)手段的革新，相關(guān)指導(dǎo)教師不斷對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行思索和實(shí)踐，通過 實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的的理清、實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的調(diào)整、教學(xué)模式的創(chuàng)新、教學(xué)手段的更新、實(shí)驗(yàn)過程的優(yōu)化等方面的 努力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，訓(xùn)練了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，鍛煉了學(xué)生分析和解決問題的能力，促進(jìn)了 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，獲得了較好的教學(xué)效果。關(guān)鍵詞：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目；實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式；實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段；實(shí)驗(yàn)過程Thinking and practice in the experiment

2、al teaching of biochemistryAbstract: 1iochemistry experiment Be jf important basic experimental。弱、。in biology !n re- Oent years，in order to adapt to the development of subjects，the improvement of professional training programs，the changes of students qualities and the innovation of technical means，t

3、he teachers have thought and practiced the experimental teaching of biochemistry constantly Some efforts have been made，such as the clarifying of the experimental teaching purpose，the adjustment of the experimental teaching project，the innovation of the teaching mode，the updating of the teaching met

4、hods，the optiY mization of the experimental process，etc Then，the students initiative is improved The students basic experimental skills are trained，and the students abilities to analyze and solve problems are exercised The reform of experimental teaching is promoted Thus，good teaching results are ob

5、tained Key words： biochemistry experiment; experimental teaching project; experimental teaching mode; experimental teaching method； experimental process“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”是生物學(xué)專業(yè)學(xué)生的重要?！吧锘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)”是蘇州科技大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱:我校）決問題的能力，還能培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)，更有 利于提升其創(chuàng)新實(shí)踐能力等綜合素質(zhì)目前,和生物工程專業(yè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)安排在大二上決問題的能力，還能培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)，更有 利于提升其創(chuàng)新實(shí)踐能力等綜合素質(zhì)目

6、前,和生物工程專業(yè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)安排在大二上、下 兩個(gè)學(xué)期，共48學(xué)時(shí);生物技術(shù)（專升本）專業(yè)安排 了一個(gè)學(xué)期32學(xué)時(shí)。10年前，“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)” 課程已開展了教學(xué)改革的探索與研究。近年來， 隨著學(xué)科的發(fā)展、專業(yè)培養(yǎng)方案的改進(jìn)、學(xué)生素質(zhì)的 提高以及技術(shù)手段的革新，“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的 指導(dǎo)教師們持續(xù)不斷地對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)lishmg House. All 口顫s reserveoT http 整，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，能促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物化學(xué)基本知識(shí)和 基本理論的理解和掌握。通過“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”，既 能訓(xùn)練學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，也能鍛煉其分析和解生物技術(shù)、生

7、物工程和生物技術(shù)（專升本）三個(gè)專業(yè) 的專業(yè)必修課程，均為獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程,具有獨(dú) 立的學(xué)分和獨(dú)立的課程教學(xué)大綱。其中，生物技術(shù)1生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)目的在于:(1)使 學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本原理，與理論課相銜接,加深對(duì) 理論知識(shí)的理解;(2)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，掌 握各種基本實(shí)驗(yàn)操作技能，熟悉各種生物化學(xué)實(shí)驗(yàn) 儀器的操作,學(xué)會(huì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亟M織實(shí)驗(yàn)、合理地安排實(shí)驗(yàn) 步驟和時(shí)間，為專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基 礎(chǔ);(3)使學(xué)生學(xué)會(huì)準(zhǔn)確詳實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù) 據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行合理的分析，提高實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作能 力,為科研論文和畢業(yè)論文的寫作打好基礎(chǔ)；(4)學(xué) 習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路

8、，為今后參加科研活動(dòng)打好 基礎(chǔ)。2調(diào)整和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目近幾年，經(jīng)過兩次培養(yǎng)方案的調(diào)整，“生物化學(xué) 實(shí)驗(yàn)”的課時(shí)數(shù)有所減少。在調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目時(shí) 主要考慮了以下幾個(gè)方面。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)順 序的安排遵循先簡(jiǎn)單后復(fù)雜，先驗(yàn)證后綜合的原則， 逐步提升實(shí)驗(yàn)難度，并注重實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間內(nèi)容的銜 接。如第一學(xué)期的前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)“蛋白質(zhì)的沉淀反 應(yīng)”和“蛋白質(zhì)顏色反應(yīng)和含量測(cè)定”都是關(guān)于蛋白 質(zhì)基本性質(zhì)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，隨后的“過氧化氫酶米 氏常數(shù)的測(cè)定”則學(xué)習(xí)了酶活性和米氏常數(shù)的測(cè)定 和計(jì)算方法，這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都為最后的綜合性實(shí)驗(yàn) “酵母醇脫氫酶的提純和測(cè)定”提供了鋪墊，打好了 基礎(chǔ)，其中酵母醇脫氫純

9、化就采用了 “蛋白質(zhì)的沉 淀反應(yīng)”中所教授的一些沉淀蛋白的方法，酵母醇 脫氫酶濃度測(cè)定采用了 “蛋白質(zhì)顏色反應(yīng)和含量測(cè) 定”中所學(xué)習(xí)的考馬斯亮藍(lán)比色法，酵母醇脫氫酶 活性的測(cè)定則應(yīng)用了 “過氧化氫酶米氏常數(shù)的測(cè) 定”中講授的酶活測(cè)定基本方法，最后引出比活力 的概念和計(jì)算方法，以此作為酶提純效果的重要表 征參數(shù)。注意實(shí)驗(yàn)課、理論課教學(xué)內(nèi)容與后續(xù)實(shí)驗(yàn) 課的銜接。如第一學(xué)期的理論課教學(xué)中，蛋白質(zhì)和 酶是重點(diǎn)講授的內(nèi)容，因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中安排了 “蛋白質(zhì)的沉淀反應(yīng)、“蛋白質(zhì)顏色反應(yīng)和含量測(cè) 定、酶活力的影響因素、過氧化氫酶米氏常數(shù) 的測(cè)定”和“酵母醇脫氫酶的提純和測(cè)定”等一系列 與蛋白質(zhì)和酶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)

10、項(xiàng)目；核酸雖然也是重點(diǎn) 講授的內(nèi)容之一,但是考慮到與“分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)” 存在重復(fù),所以刪除了之前有關(guān)DNA、RNA提取和 電泳是分子生物學(xué)中一項(xiàng)最基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而在 下一學(xué)期的“分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中并未設(shè)置單 獨(dú)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行訓(xùn)練，所以“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”中設(shè) 置這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ);此 外,生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的離心、色譜和光譜等技術(shù) 也為后續(xù)的生物分離工程實(shí)驗(yàn)、生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)、生 物工程綜合實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)課程的順利開展做好了基本 技能的準(zhǔn)備。注意與化學(xué)生物與化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院生 物系的科研方向相結(jié)合。生物活性成分的分離提純 和性質(zhì)鑒定是本系的一個(gè)重要研究方向，相關(guān)的幾 位教師也

11、都參與了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)指導(dǎo)工作， 因此，在實(shí)驗(yàn)課程中設(shè)置了一些與這一研究方向相 關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如“植物組織中總糖和還原糖的提 取和測(cè)定、“酵母醇脫氫酶的提純和測(cè)定、“維生 素C的提取和定量測(cè)定、“可溶性糖的薄層層析分 離與定量測(cè)定”及“離子交換柱層析法分離氨基酸” 等。一方面，教師可向?qū)W生講授自己研究過程中掌 握的最新技術(shù)的發(fā)展和研究進(jìn)展，拓展學(xué)生的知識(shí) 面和思維;另一方面，也為學(xué)生后期參與教師科研、 申報(bào)大學(xué)生科研項(xiàng)目打好基礎(chǔ)。3改進(jìn)和加深“師生互換式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，雖然要求學(xué)生在預(yù)習(xí)報(bào)告 上書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作步驟、注意事項(xiàng)等內(nèi)容, 但很多學(xué)生只是機(jī)械地抄寫，并未仔

12、細(xì)地思考。實(shí) 驗(yàn)課上，很多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、儀器使用或現(xiàn)象觀察 等很有興趣，但對(duì)待實(shí)驗(yàn)之前教師的講解不夠認(rèn)真。 這些都造成了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮硪恢虢?操 作時(shí)不到位甚至出錯(cuò)。為了提高實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的效果, 在之前的教改中，“師生互換式”教學(xué)模式被運(yùn)用到 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，即安排12名學(xué)生提前來預(yù)做實(shí)驗(yàn), 然后在實(shí)驗(yàn)課上向?qū)W生們講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操?流程等，指導(dǎo)教師則進(jìn)行補(bǔ)充和更正%(。這種模 式確實(shí)提升了部分學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，在實(shí)驗(yàn)課上還 能作為教師的助手指導(dǎo)學(xué)生們的操作。然而，只有 少數(shù)學(xué)生有機(jī)會(huì)參與到這種教學(xué)模式中，而且考慮 到教學(xué)效果，教師往往把大多數(shù)機(jī)會(huì)提供給了學(xué)習(xí) 主動(dòng)性較高的學(xué)生，而學(xué)習(xí)主

13、動(dòng)性較差的學(xué)生則很 少參與，這樣就無法對(duì)這些真正需要督促的學(xué)生發(fā) 揮作用。因此,近些年來我們一直在探索和改進(jìn)這 種“師生互換式”教學(xué)模式。目前，每次實(shí)驗(yàn)課上， 指導(dǎo)教師都會(huì)先隨機(jī)挑選多位學(xué)生分別講解實(shí)驗(yàn)?zāi)慷繙y(cè)定的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但設(shè)置了單獨(dú)的DNA的、原理、操作步驟等，并讓學(xué)生對(duì)講解效果進(jìn)行評(píng) 瓊脂糖凝膠電泳”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這是因?yàn)榄傊悄z 價(jià)，根據(jù)其講解情況和同學(xué)評(píng)價(jià)打分作為平時(shí)成績(jī)中的一項(xiàng)，教師則重點(diǎn)講解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)和危 險(xiǎn)點(diǎn),這樣每位學(xué)生都要至少參與1次講課，提高了 學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和效果4豐富和拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段近年來，手機(jī)已經(jīng)成為大學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)配置裝備， 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及也使學(xué)生能

14、夠很方便地通過網(wǎng)絡(luò) 獲取資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)?！吧锘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)”課上，學(xué) 生常常會(huì)用手機(jī)拍攝教師的演示操作和講解，方便 實(shí)驗(yàn)時(shí)查看學(xué)習(xí)。教師也鼓勵(lì)學(xué)生用手機(jī)拍攝各自 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象，打印后貼在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上,作為實(shí) 驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)和結(jié)果分析依據(jù)，如“蛋白質(zhì)的沉淀 反應(yīng)、蛋白質(zhì)顏色反應(yīng)和含量測(cè)定、“酶活力的 影響因素”等實(shí)驗(yàn)中試管中的反應(yīng)現(xiàn)象“可溶性糖 的薄層層析分離”中顯色后的薄層硅膠板等。有些 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化過程還可用手機(jī)拍攝視頻，如“蛋 白質(zhì)顏色反應(yīng)和含量測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中，茚三酮反應(yīng)顯 色過程會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的顏色變化且變化較快，通過拍 攝視頻可以清楚地看到這一變化過程;又如維生素 C的定量測(cè)定中采用2,6-

15、二氯酚靛酚滴定法，可拍 攝滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色變化，以確定滴定終點(diǎn)的判斷 是否正確。利用手機(jī)拍攝實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提升了學(xué)生參 與實(shí)驗(yàn)的熱情，也便于他們分享正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 教師還會(huì)收集一些優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)結(jié)果的照片或視頻，加 入教學(xué)PPT課件中，作為今后教學(xué)的素材IF。 “生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的指導(dǎo)教師組還考慮在今后 的教學(xué)中,鼓勵(lì)學(xué)生將各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)果制作成PPT， 安排一次專門的實(shí)驗(yàn)成果匯報(bào)會(huì)，共同分析產(chǎn)生不 同結(jié)果的原因，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。5改進(jìn)和完善實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)課上,除了查看學(xué)生的操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和測(cè) 量數(shù)據(jù)之外，還應(yīng)該注意觀察實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問 題，聽取學(xué)生的提問和建議，及時(shí)總結(jié)反饋信息，這 樣

16、有利于改進(jìn)和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，獲得更好的實(shí)驗(yàn)效 果10如“酶活力的影響因素”這一實(shí)驗(yàn)是以唾液 淀粉酶為研究對(duì)象，利用其分解淀粉的速度來判斷 所加入的離子是激活劑還是抑制劑，但在實(shí)際操作 中發(fā)現(xiàn)學(xué)生所取的各自的唾液淀粉酶活力不一，而 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上所用的1%淀粉水溶液濃度較高，即 使是加入激活劑的實(shí)驗(yàn)組也需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能觀 察到明顯的現(xiàn)象。因此，指導(dǎo)教師帶領(lǐng)部分學(xué)生進(jìn) 行了預(yù)實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)將淀粉溶液的濃度稀釋45 倍（即濃度為0.2%0.25%）后可以獲得既快又明顯 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果酵母醇脫氫酶的提純和測(cè)定”中，采 用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物NADH的產(chǎn)生量來表示酶活力 的大小，但在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果普遍不理想，無 法測(cè)出明顯的NADH的增加量。通過分析實(shí)驗(yàn)操 作過程發(fā)現(xiàn)書本上的NAD配制方法寫錯(cuò)了,濃度低 了 10倍，重新配制NAD后，實(shí)驗(yàn)效果明顯改善，隨 后的實(shí)驗(yàn)課中，各組學(xué)生基本上都得到了較好的實(shí) 驗(yàn)結(jié)臬“可溶性糖的薄層層析分離”中，有學(xué)生根 據(jù)自己的實(shí)踐，建議將標(biāo)準(zhǔn)糖溶液濃度由原來的 1%提高到5%,這樣標(biāo)準(zhǔn)糖溶液只需點(diǎn)樣12次, 所得樣點(diǎn)又小又濃。指導(dǎo)教師通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一 建議，并在隨后的實(shí)驗(yàn)課上推廣應(yīng)用,大部分學(xué)生層 析