張致英，張曉英，劉麗軍，賀 學(xué)，康龍麗

(西藏民族大學(xué) 醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,陜西 咸陽 712082)

生物化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程的重要組成部分，也是生命科學(xué)的前沿學(xué)科，實(shí)驗(yàn)課程在生物化學(xué)教學(xué)中的重要性不言而喻[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是將理論知識與實(shí)踐相結(jié)合的運(yùn)用的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生動手能力、自主創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維能力的過程[2]。隨著生物化學(xué)領(lǐng)域不斷發(fā)展，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)該不斷的更新和改革，為了讓學(xué)生更好的參與到實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，應(yīng)該側(cè)重把學(xué)生作為主體進(jìn)行改革。為此，本文從項(xiàng)目設(shè)計、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面嘗試新的改革，將單一的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目向綜合性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，在傳統(tǒng)的教學(xué)方式里融合多種教學(xué)方法。教師從主導(dǎo)教學(xué)轉(zhuǎn)變到引導(dǎo)、輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重心從“問學(xué)生”轉(zhuǎn)變到“學(xué)生問”[3]。

1 生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

傳統(tǒng)教學(xué)模式下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著許多弊端，教師在以講和演示為主的授課方式導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃、動手能力不足。現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)驗(yàn)教師準(zhǔn)備好所有的試劑和儀器，任課教師講授1遍實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理、方法，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作只是重復(fù)老師的示教內(nèi)容，沒有參與到實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備和設(shè)計，對實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果沒有自己的思考和討論，沒有達(dá)到開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的目的。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)開設(shè)的項(xiàng)目例如血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳等都是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)類型單一，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，學(xué)生不能將學(xué)習(xí)內(nèi)容連貫起來[4]。在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)操作少且不規(guī)范，儀器使用也不熟練，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。由于實(shí)驗(yàn)課是生物化學(xué)這門課程的一部分，沒有設(shè)置單獨(dú)的考試，學(xué)生只需提交實(shí)驗(yàn)報告即可。但是實(shí)驗(yàn)報告不能反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課的動手能力、自主思考能力、參與程度，違背開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的初衷[5]。傳統(tǒng)的教學(xué)方法不重視學(xué)生實(shí)踐技能及動手能力的培養(yǎng)，沒有體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)目的。

2 在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綜合性實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施方案

鑒于目前實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程中存在的問題，為了克服傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性，體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，本文從教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行改革，將綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)引入現(xiàn)有的教學(xué)中，并且增設(shè)實(shí)驗(yàn)考核。綜合性實(shí)驗(yàn)是一門以學(xué)生為主體，運(yùn)用相關(guān)理論知識與實(shí)踐操作技能相結(jié)合方式解決具體實(shí)驗(yàn)問題的教學(xué)方法。具體到生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生先對實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行分析，設(shè)計實(shí)驗(yàn)流程，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)物品、完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。綜合性實(shí)驗(yàn)既可以培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)技能，又可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、綜合分析問題和創(chuàng)新能力[6]。本文以“質(zhì)粒DNA的快速提取制備及酶切鑒定”這個實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行討論如何進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。

2.1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置和學(xué)時數(shù)的分布

生物化學(xué)課程大綱中實(shí)驗(yàn)課程的為24學(xué)時，根據(jù)理論課程的內(nèi)容結(jié)合實(shí)驗(yàn)課程的課時數(shù)，設(shè)置12學(xué)時數(shù)的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目6個，2個教學(xué)實(shí)驗(yàn)及4個考核實(shí)驗(yàn)，學(xué)生以4人/組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教學(xué)和考核實(shí)驗(yàn)各完成1個。實(shí)驗(yàn)課分成兩個階段，教學(xué)實(shí)驗(yàn)由學(xué)生為主體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計、準(zhǔn)備、實(shí)施、結(jié)果討論，老師輔助學(xué)生解決遇到的困難，引導(dǎo)學(xué)生有序的完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；考核實(shí)驗(yàn)由學(xué)生獨(dú)立完成，老師負(fù)責(zé)每個階段的評分和糾錯，幫助學(xué)生銜接好實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。本文以“質(zhì)粒DNA的快速提取制備及酶切鑒定”這個實(shí)驗(yàn)為例介紹綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，課程分為線上和實(shí)驗(yàn)室兩部分完成。

線上學(xué)習(xí)，每組提交1份實(shí)驗(yàn)方案，由任課教師進(jìn)行審核，提出修改意見，學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生通過教師雨課堂推送的儀器使用方法、試劑配置等微課視頻進(jìn)行預(yù)習(xí)，將實(shí)驗(yàn)過程中需要用到的樣本、試劑、實(shí)驗(yàn)器材和耗材整理好，填寫實(shí)驗(yàn)物品申請表向?qū)嶒?yàn)教師申領(lǐng)，預(yù)約實(shí)驗(yàn)儀器。學(xué)生通過開放虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺在線學(xué)習(xí)包括離心機(jī)、移液器、電泳儀、凝膠成像系統(tǒng)等儀器的使用方法。該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多且復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備部分分配2學(xué)時，每組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下完成其中1～2種的試劑配置。準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的過程，可以幫助學(xué)生詳細(xì)的了解實(shí)驗(yàn)流程，梳理思路，也是對學(xué)生思維能力、動手能力的鍛煉。內(nèi)容實(shí)施部分分配10學(xué)時，由于實(shí)驗(yàn)時間過長，將實(shí)驗(yàn)分成3部分完成，質(zhì)粒DNA的快速提取制備，4學(xué)時，這部分內(nèi)容里需要長時間振蕩可以在夜間進(jìn)行，制備好的DNA存放到-20 ℃冰箱。質(zhì)粒DNA的限制性內(nèi)切酶消化酶解和DNA片段的瓊脂糖凝膠電泳，6學(xué)時，在水浴酶解消化的同時進(jìn)行瓊脂糖凝膠的配置，酶解反應(yīng)完成后進(jìn)行電泳部分的操作，等待電泳結(jié)果的90 min里，學(xué)生可以記錄實(shí)驗(yàn)過程。借助合理時間安排，縮短不必要的等待時間，將碎片化的時間合理分配，增加學(xué)生的有效學(xué)習(xí)時間。

2.2 實(shí)驗(yàn)考核方式

實(shí)驗(yàn)考核是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效手段，通過考核可以督促學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上規(guī)范操作、認(rèn)真思考，將理論知識更好地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中。本文以“質(zhì)粒DNA的快速提取制備及酶切鑒定”實(shí)驗(yàn)為例制定考核標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計部分，任課老師評分后提出修改意見，學(xué)生修改后再次提交老師審核。實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分，實(shí)驗(yàn)成功與否不是判斷學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的唯一標(biāo)準(zhǔn)，如果實(shí)驗(yàn)失敗的同學(xué)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了可能導(dǎo)致失敗的原因提出合理的解決方案，則根據(jù)實(shí)際情況給分。具體的評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 質(zhì)粒DNA的快速提取制備及酶切鑒定評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Rapid extraction and preparation of plasmid DNA and enzyme digestion identification scoring standard (points:100)

3 在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展綜合性實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢

隨著科技進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)技術(shù)不斷發(fā)展，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中用綜合性實(shí)驗(yàn)替代單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必然趨勢[7]。在開展綜合性實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生在沒有老師的示范，沒有了依賴心理，推動其主動學(xué)習(xí)掌握實(shí)驗(yàn)操作，從中獲得成就感，提高了學(xué)習(xí)的興趣。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過程是查缺補(bǔ)漏完善實(shí)驗(yàn)方案的機(jī)會，更是1次鍛煉學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S體系的過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，是對整個實(shí)驗(yàn)過程中回顧復(fù)習(xí)，是對自己不足之處的彌補(bǔ)。對于學(xué)生而言，綜合性實(shí)驗(yàn)減少了重復(fù)性知識的學(xué)習(xí)，又將零散的知識關(guān)聯(lián)在一起，加強(qiáng)了學(xué)習(xí)效果。對于任課老師而言，在不增加課時的情況下，利用多種教學(xué)方法，利用線上教學(xué)方式發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，提交作業(yè)；虛擬仿真平臺幫助學(xué)生訓(xùn)練儀器操作；將學(xué)生需要的知識點(diǎn)以微課視頻的方式推送給學(xué)生，同時將綜合實(shí)驗(yàn)以1個項(xiàng)目任務(wù)的模式去完成又是借鑒了問題導(dǎo)向式教學(xué)方法[8]。

4 結(jié)語

綜合性實(shí)驗(yàn)可以解決學(xué)生被動學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)積極性差，學(xué)習(xí)效果不佳的問題，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，老師輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，還有助于學(xué)生開闊思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、分析解決問題的能力。在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革中開展綜合性實(shí)驗(yàn)是一種新的嘗試，綜合性實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢顯然，但是也存在一些問題，綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)學(xué)時數(shù)多，課程時間安排困難；人數(shù)較多的情況下，實(shí)驗(yàn)儀器配置不足，需要更多的教學(xué)經(jīng)費(fèi)的支持。綜合性實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作量較大，線上教學(xué)占用的時間過長，容易出現(xiàn)學(xué)生的配合度較差問題；綜合性教學(xué)需要教師投入更多的時間跟精力，需要更多的教師參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。新的教學(xué)模式在開展肯定會出現(xiàn)各種各樣的問題，教師們應(yīng)積極尋求解決辦法，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)教學(xué)措施，為學(xué)生帶來更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。