何獻君 尉 捷 王雪涵 田榮榮

北京城市學院生物醫(yī)藥學部，北京 100094

生物化學實驗課程是北京城市學院生物醫(yī)藥學部（以下簡稱“學部”）生物技術專業(yè)的核心課程之一，課程建設始終秉承學部“對接需求，發(fā)展內涵，強化特色”的理念，做到課程建設與產業(yè)發(fā)展相一致。學部毗鄰中關村生命科學園、中關村生物醫(yī)藥園、永豐高科技技術產業(yè)園。生物技術專業(yè)充分利用區(qū)位優(yōu)勢，加強與園區(qū)內具有雄厚研發(fā)實力和教學能力的企事業(yè)單位的合作，于2011 年成立生物技術（G20 企業(yè)）定制培養(yǎng)班，被北京市科學技術委員會、北京市經濟與信息化委員會、北京市投資促進局和中關村管委會認定為“北京生物醫(yī)藥產業(yè)跨越式發(fā)展工程應用型人才培養(yǎng)基地”。

生物技術專業(yè)與北京市生物技術產業(yè)發(fā)展的深度融合，對我們的教學提出了更高的要求。學部采用“雙元制”人才培養(yǎng)模式，即學生既在學校接受專業(yè)理論和通識教育，又在企業(yè)接受職業(yè)技能訓練。培養(yǎng)模式的轉變對我們的教學提出了更高的要求。特別是生物化學實驗課程作為專業(yè)核心課程，其教學質量的高低與學生專業(yè)知識和實驗技能水平的高低息息相關，因此，生物化學實驗教學改革勢在必行。

一、生物化學實驗教學改革依據

生物技術專業(yè)與企業(yè)合作后，加強日常教學與企業(yè)需求的深度融合成為教學目標之一，這也是教學改革的依據。為此，我們對2012級—2014級238名學生在用人單位所做的畢業(yè)設計的主要內容進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)其中分子生物學占比為28.6%，生物化學占比為26.8%，微生物與免疫學占比為23.1%，細胞生物學占比為8.4%，其他方面占比為13.1%。由此可見，用人單位對生物化學實驗技術的需求比較大，且生化技術的需求主要集中在生物大分子的分離純化和檢測分析技術方面?；诖苏{研結果，我們對生物化學實驗教學進行了改革。

二、生物化學實驗教學改革措施

（一）實驗教學內容的改革

我們根據用人單位對生物化學實驗技術需求的調查結果和目前我校實驗室的硬件支撐條件，并借鑒了其他高校的經驗，選擇了綠色熒光蛋白（Green Fluorescent Protein，GFP）和谷胱甘肽轉硫酶（Glutathione STransferases，GST）作為實驗材料，設計了以下實驗項目，如表1 所示。

前四個項目以綠色熒光蛋白為實驗材料，實驗內容涉及細菌的發(fā)酵、蛋白的誘導表達、細菌的超聲破碎、目的蛋白的鹽析沉淀、目的蛋白的脫鹽處理、蛋白的鎳親和柱層析、蛋白的定量測定、電泳檢查純度、蛋白質分子量的測定和蛋白的免疫印跡技術，這些內容強調以一種實驗材料即GFP 為主線，將多個不同的生物化學實驗技術串聯(lián)起來。整個課程實驗內容為一個有機整體，既增強了實驗的趣味性，又避免了以往教學中將生物化學實驗技術以較零散的方式教授給學生、不易留下深刻印象的弊端。同時，實驗前后相關聯(lián)，也使學生必須認真對待每次實驗，否則無法繼續(xù)實驗，增強了學生的責任感和主動性。鑒于酶學知識是生物化學中較為重要的部分，且動力學理論知識的學習難度比較大，因此，我們以谷胱甘肽轉硫酶為實驗材料，學習基本的酶促反應動力學實驗技術，對該酶的活力和比活力進行測定，以使學生更全面地掌握生物化學實驗技術。

（二）實驗教學方法的改革

為了提高教學效果，我們采取了以下改革措施。

1.采用小班制教學

為提高學生實驗課程參與度及取得良好的教學效果，生物技術專業(yè)的大部分專業(yè)核心實驗課程均為小班制教學，即每次實驗人數(shù)控制在25人左右。生物化學實驗也采取了這樣的教學方式，并且大部分實驗為2 人1組，有些實驗如重組綠色熒光蛋白定量測定—Folin 酚（Lowry）法實驗是1人1組。這種實驗時有合作有分工的教學模式既可以保證學生的參與度，又可以培養(yǎng)學生的合作精神，授課教師也能夠有精力照顧到更多的學生。

2.讓學生參與實驗準備

實驗準備工作往往是實驗成敗的關鍵。傳統(tǒng)的實驗教學，由實驗輔助教師負責實驗準備工作，學生來到實驗室，只需要按照授課教師的要求做即可，這樣容易造成學生缺乏主動性。很多學生都是試劑拿過來就用，有的學生直到實習時還不能規(guī)范、準確地配制試劑。為了改變這一狀況，喚起學生參與實驗的熱情，在實驗過程中我們適時安排學生自己準備部分實驗試劑，如配制培養(yǎng)基、緩沖溶液、親和層析試劑、福林酚試劑等，以確保課程結課后，學生能夠規(guī)范準確地配制試劑。學生參與實驗準備還可以增強學生對實驗內容的理解，加深其對實驗準備工作重要性的認識。經過幾年的實踐，我們發(fā)現(xiàn)教學效果良好。

3.加強實驗教學過程管理

高效有序的課堂是提升教學質量的保證，因此我們要加強對教學過程的管理。首先，要科學安排教學內容，做到實驗步驟緊湊有序，盡量減少實驗等待時間，確實需要等待時可以安排講解相關實驗背景知識，也可以播放相關生物化學實驗技術視頻，有效彌補課堂教學學時的不足。其次，要倡導學生在“做中學”。生物化學本身就是實驗性學科，一些較難理解的理論知識輔以實驗學習就容易理解了，因此，應倡導學生在做實驗中強化對理論知識和實驗技能原理的學習，這就需要學生全程參與實驗過程。最后，在實驗過程中，還應加大教師的巡查力度，而小班制教學為整個教學過程的有效管理提供了保障。實驗結束后，要求每位學生必須將實驗中觀察到的實驗現(xiàn)象和測出來的實驗數(shù)據交由指導教師檢查核實，教師核查后，學生才算完成了實驗內容。這樣既可以掌握每位學生的實驗情況，又可以防止學生相互抄襲實驗報告的現(xiàn)象發(fā)生。

4.加強職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)

學校對職業(yè)素養(yǎng)教育的重視程度不夠，使部分學生沒有足夠的職業(yè)意識和技能，畢業(yè)后也沒有很強的、可立即獨立工作的能力，這可能是學生就業(yè)難的重要原因之一。實驗課程是對學生進行職業(yè)素養(yǎng)教育的重要陣地，因此，我們在生物化學實驗課上會適當引入一些例子，強化對學生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如，有的學生將來可能會進入疫苗或生物制藥公司從事質控工作，第一次課我們就會向學生強調，這些工作與普通人的生活息息相關，做好這些工作的關鍵是要有認真負責的態(tài)度和過硬的技術。在實驗過程中，也會不斷強化學生認真負責的實驗態(tài)度，強調哪些因素會影響實驗的精度、如何科學客觀地報告實驗結果等細節(jié)問題，這些都是他們將來工作的一部分，以此培養(yǎng)他們的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。

5.加強教材與課件建設

專業(yè)、適用的實驗教材是提高實驗教學水平的有力保障。實驗教材是生物化學實驗教學改革的重點突破口。我們以適應我校學生需求為基本原則，參考了一些優(yōu)秀的生物化學實驗教材，編寫了《生物化學實驗指導》實驗教材。教材共分為四章，分別是生物化學實驗室要求及基本操作（第一章）、生物化學常用實驗技術（第二章）、實驗項目（第三章）和附錄（第四章），內容涵蓋生物化學實驗的基本方面，包括基本實驗理論、實際實驗操作、具體實驗內容、常用生物化學實驗數(shù)據、有價值的資料檢索網址等。課件以教材為基礎，根據具體實驗項目制作而成。課件注重實驗材料GFP 背景知識的介紹，讓學生了解該實驗材料相關科研成果曾獲得2008年諾貝爾獎，了解該蛋白的技術應用，使學生對生化實驗課程的學習產生興趣。同時，讓學生了解科學家的故事，學習科學家不斷探索的精神，實現(xiàn)課程思政。我們還在課件中插入了許多圖示和動畫，將一些晦澀難懂的理論知識以簡潔易懂的方式呈現(xiàn)給學生，提高了學生的學習興趣。同時，課件強調實驗材料源于分子生物學實驗，建立了相關課程之間的聯(lián)系，為后續(xù)課程的學習打下了基礎。

三、實驗教學評價體系的改革

合理、完善的考評機制不僅可以檢驗教學效果，而且能增強學生的學習動力。因此，我們在第一次課上就向學生闡明了生物化學實驗的重要意義、課堂教學形式及實驗成績考核辦法，以此來激勵和啟發(fā)學生有目的地開展實驗。對于生物化學實驗課程考核，我們主要分為平時成績和期末成績兩部分，平時成績占60%，期末考試占40%。平時成績的考核主要從以下幾個方面著手：實驗操作規(guī)范與否、實驗記錄是否真實詳細、實驗報告格式是否規(guī)范、實驗結果是否正確、實驗結果和討論是否深入。通過這五個方面的綜合評定，基本能反映出學生的綜合能力及平時的學習情況。期末考核分為筆試和實操考核兩部分，兩部分都在一張試卷上，共10套題。筆試部分主要涉及實驗技術的相關理論，實操考核為實驗過程中的某個實驗環(huán)節(jié)。課程結束后安排考試，每次安排2 人隨機抽取考題，因為抽取的題目不同，杜絕了抄襲現(xiàn)象。同時，學生也不知道會抽到哪套題，因此，在學習和復習的過程中必須認真學習每個知識點和實驗操作步驟。通過這種考核方式，加強學生對平時實驗技能學習的重視，達到強化學生基本技能訓練的目的。

四、生物化學實驗教學改革成效及思考

生物化學實驗課程在生物技術專業(yè)以“雙元制”為人才培養(yǎng)模式的前提下，以培養(yǎng)復合型高技能人才為目標，積極進行教學改革的探索與實踐。通過改革課程內容、教學方式、考核方法，使知識系統(tǒng)化、專業(yè)化、趣味化，以培養(yǎng)學生“守護健康，盡責于微”的服務意識、人文關懷和慎獨精神。通過生物化學實驗課堂教學改革實踐，能積極引導、鼓勵和支持學生進行相關的科研創(chuàng)新實踐活動，包括參與國家級和北京市大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃、北京市生物技能大賽、教師的科研課題等。這明顯增強了學生的學習主動性，有效培養(yǎng)了學生對該學科的學習熱情和對職業(yè)素養(yǎng)的深刻理解，對提升學生的動手能力、獨立思考能力起到了積極的作用。同時，教學改革促使教師不斷學習與提升自己，其教材編寫和課件制作水平也不斷提高。2019 年，我校生物化學實驗課程教材和課件被評為“北京高等學校優(yōu)質本科教材課件”。

五、結語

近年來，通過上述改革途徑，生物化學實驗教學取得了較好的效果，學生的學習積極性和主動性不斷提高，同時也培養(yǎng)了學生扎實的生物化學實驗操作技能，使其能夠較快地適應工作崗位。但我們也應看到，生物化學實驗教學不斷遇到新的困難和挑戰(zhàn)，如在生物技術飛速發(fā)展和“互聯(lián)網+”的大背景下，生物化學實驗教學如何幫助學生提高職業(yè)素養(yǎng)，如何探索新的教學形式和方法，如何更好地服務產業(yè)發(fā)展，這些都是值得實驗教學工作者在實驗教學中不斷探索和加以總結的問題。