生物化學創新型實驗教學模式的研究

　　摘要：生物化學是生物與制藥工程類專業學生必修的課程之一，為了能夠更好的調動學生的學習積極性和培養學生的綜合實驗能力，南京工業大學自創了一套以“開放、滾動、自主”為主軸的實驗教學方法，為高校生物化學實驗的教學改革提供了新的思路。
　　關鍵詞：開放實驗；滾動實驗；自主實驗
　　中圖分類號：G424 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
　　由于生物化學實驗技術的不斷發展，使得實驗教學也要適應新形勢下的新要求，加強對學生基本技能和科研素質的培養。以南京工業大學生物化學實驗為例，通過多年的實驗室教學研究，創新性地開發了一套以“開放、滾動、自選”為主軸的實驗教學方法，使學生的綜合能力得到顯著提高。在對近5年畢業生的跟蹤調查中獲知，學生的實驗綜合能力得到了社會、企業的全面認可，不少學生已經成為了企業和研發單位的科研中堅力量，2009年實驗教學中心被遴選為國家級實驗教學示范中心，這也是對大家多年努力的肯定。現將這種新型教學方法作簡要介紹。
　　1開放性實驗教學模式
　　傳統的生物化學實驗在時間上都是由學校統一安排，學生按照課表進行實驗。這種安排缺乏靈活性，學生在實驗時間的選擇上是被動的。開放性實驗室時間向學生開放，使學生有更多時間來完成自己的實驗，這種時間上的靈活性無疑給學生自主學習和研究提供了很方便的條件。
　　開放時間進入實驗室進行實驗，必須在實驗預約系統中進行預約，實驗中心有建設良好的網站，學期初實驗教師將實驗室開放時間公布在網絡上，每位同學登陸后可以根據自己的情況進行預約，待老師批準后即可按照預約的時間前往實驗室。另外實驗中心的門禁系統正在安裝調試過程中，待門禁系統投入使用后，實驗室的開放管理工作將更加規范和安全。
　　因為學生時間的開放性，對實驗中心的教學難度和工作細致度提出了更高的要求，為此實驗中心建立了一套健全和完善的規章管理制度，學生進入實驗室前都必須接受安全教育，知曉各項規章制度；實驗室管理人員必須將藥品分類整理擺放，并由專人保管鑰匙。高精儀器必須放置在溫度、濕度合適的潔凈房間，每次使用后填寫儀器使用記錄單。因為開放式實驗的特點，實驗前需要配制的試劑特別多，管理起來也比較麻煩，所以需要實驗室管理人員有強烈的責任心和耐心，每次開放實驗室前，必須檢查試劑用量及儀器完好情況，關閉實驗室前必須整理試劑，檢查儀器使用狀況。有了這些充分的準備，就能很好地保障實驗教學工作的順利進行。
　　這種開放式的教學環境，模擬了學生進入科研院所實際的實驗環境，開課以來，學生普遍反應良好，動手積極踴躍，說明原本枯燥的實驗課受到了學生的好評和重視。
　　2滾動式實驗教學模式
　　從2002年開始，學院為本科生開設了滾動生物化學實驗，目前課程總共64學時，實驗教學項目包括驗證性實驗7個，綜合型實驗1個。這幾個實驗涵蓋了生物化學中三大重要的基本實驗技能：層析、電泳、定量分析。主要內容有：血糖定量測定、氨基酸的分離鑒定、血清蛋白的醋酸纖維磨電泳、蛋白質的濃度測定、DNA紫外掃描及含量測定等。64學時的實驗項目中有7個獨立的驗證型實驗，以往的實驗方式是全班一起做同一個實驗，實驗所需的儀器試劑必需按實驗人數配置相當，而且生物化學實驗有不少項目需要的儀器、試劑價格頗貴，這也要求學校在實驗經費上得有一大筆支出。為此實驗中心優化了傳統實驗模式，改每次所有人做一個實驗為七個實驗同學們同時分組進行，這樣儀器套數就得以大幅減少，每組實驗儀器配置十套左右即可。鑒于此，生化實驗滾動式教學模式，在保證完成教學計劃的前提下，節約了寶貴的教學經費，使得先進儀器的維護與更新有更充裕的資金，同時也培養了同學獨立思考問題和解決問題的能力。
　　由于實驗教學模式的轉變，對實驗教學人員及管理人員的要求也有所提高。俗話說“授人以魚，不如授人以漁”。滾動式實驗教學模式決定了學生是主體，教師的角色是引導學生更好的完成實驗教學，教師的主導作用貫穿實驗始終。所以每個學期開始生物化學實驗前，實驗老師都會組織同學作實驗動員。這個動員大會會給同學們介紹生物化學實驗新穎的教學模式，了解實驗概況，激發同學們的實驗熱情，指導同學們如何利用教材和光盤完成預習工作，明確預習的目標和要完成的工作。這樣做，使得同學們對整個實驗安排心中有數，知曉實驗規范和實驗要求。如果在實驗預習過程中有疑問還能在實驗前與教師討論，為順利完成實驗打下良好基礎。
　　由于滾動式實驗教學七個實驗項目同時進行，同學們在進入實驗室前還有一個準備工作即安排實驗項目。確定在規定的時間范圍內完成所有的實驗項目，同學們就必須合理安排好自己的實驗時間，提高實驗效率。選擇實驗項目的過程也是一個學習過程，同學們經過選課系統在學期初就能對整個實驗課的概況有所了解，并熟悉實驗課進程，有了充分的預習工作，同學們進入實驗室后稍作準備就可以動手實驗。整個實驗過程教師要在實驗室不停的來回巡視，仔細觀察同學們的實驗過程，記錄同學們的操作動態，即時引導同學們解答實驗中出現的困惑。因為多個實驗項目同時開放，指導的難度非常大，所以對于指導教師的素質和要求也更加嚴格，同時還必需有一顆高度負責的心才能完成好這些任務。
　　3 自主式實驗教學模式
　　由于同時進實驗室的同學所做實驗不盡相同，我們更多的把學習的主動權交到學生手上，突出實驗預習工作。為了更好的幫助同學們自主學習，實驗中心的教師群策群力編寫并出版了《生物化學實驗多媒體教程》，在教程中每一個實驗過程都有清晰的影音材料以光盤的方式附在書后，同時實驗中心網站也有豐富的實驗講義。這些措施都給同學們獨立實驗提供了堅實的基礎。只要認真完成實驗預習，了解實驗原理、步驟及儀器的使用方法，同學們進入實驗室后就能獨立進行實驗，而不是不知所措無從下手。
　　實驗結束，指導教師要當場檢查實驗數據，確保同學們實驗過程的完整性。如果發現實驗數據偏差較大，應及時引導學生自己分析原因，減少不必要的錯誤。對于實驗結果與實際結果偏差很大時，應幫助同學尋找問題的原因，思考解決方法，甚至可以預約時間再次進行實驗，以達到讓同學真正掌握實驗技能的目的。
　　總之，開放性、滾動式、自主式實驗教學模式體現了“以學生為本”的教學思想，極大地促進了學生自主學習，動手實驗的積極性，樹立了科學的思維方法和嚴謹的實驗態度。在以后的教學工作中還要繼續努力，不斷完善這套創新實驗教學模式，使學生能夠在實驗過程中不斷提高自己的綜合能力。