生物化學設計性實驗教學的探索與實踐

沈　力（湖北醫藥學院生物化學教研室，湖北十堰442000）

生物化學設計性實驗教學的探索與實踐

沈力（湖北醫藥學院生物化學教研室，湖北十堰442000）

【提要】以湖北醫藥學院2012級臨床醫學本科生為研究對象，在生物化學實驗教學中開設“動物糖原的提取和鑒定”設計性實驗課程，并對實驗結果和教學效果進行評價。結果顯示，87.5%的學生愿意接受設計性實驗教學。設計性教學模式有利于學習主動性、合作性、研究性、創新性的培養和提高。因此，設計性實驗是一種適合普通高等醫學院校生物化學實驗教學的模式，并可取得良好的教學效果。

生物化學；學生；設計性實驗

生物化學主要研究正常狀態和疾病狀態下生物大分子的結構與功能、物質能量代謝與調節情況變化［1］。該學科既是生命科學的基礎，又是生命科學的前沿，同時也是基礎醫學的重要組成部分。生物化學教學不僅要讓學生系統掌握生物化學理論知識，更需要關注學生實踐技能、科學思維和創新能力的培養。這必然要求從人才培養體系整體觀出發，建立以能力培養為主線，分層次、多模塊、相互銜接的生物化學實驗教學體系。

設計性實驗是指給定實驗目的、要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以完成的實驗［2］。為提高學生對生物化學基本理論的掌握能力，評價學生將理論知識運用到實踐中的技能，本研究以本校2012級臨床醫學本科生為研究對象，在生物化學實驗教學中開設“動物糖原的提取和鑒定”設計性實驗課程，為形成新的教學模式提供依據。

1　資料與方法

1.1一般資料選擇本校2012級臨床醫學本科生共48人。實驗教材選用唐微、朱名安主編的科學出版社出版的《醫學生物化學與分子生物學實驗》。

1.2方法

1.2.1研究方法教師在學生已有的知識和操作技術的基礎上，選定實驗題目“動物糖原的提取和鑒定”，提前2周將題目給學生公布，要求學生根據所學的知識寫出實驗原理和設計實驗方法。學生以組為單位，通過多渠道、多方位查閱資料和文獻，對于文獻涉及的多種實驗方法進行綜合分析和篩選，提出自己的設計性實驗方案，包括實驗目的、實驗原理、實驗材料、實驗步驟、可行性分析及注意事項［3］。實驗方案提出后，教師認真審閱，對存在的問題與學生反復討論、認真磋商，啟發和點撥學生進一步完善設計方案。實驗方案確定后，由學生獨立完成，教師負責指導，并要求學生對實驗過程中所出現的各種現象（氣味、沉淀、顏色等）仔細觀察，對各種數據客觀記錄。實驗報告書寫完成后，教師批閱，對實驗質量做出評價，對實驗中的關鍵問題進行針對性的講解指導。同時以匿名問卷調查的形式，反饋學生對設計性教學效果的評價和意見。

2　結　果

2.1學生參與課題設計研究的興趣濃厚，積極性高設計性生物化學實驗教學可保證所有學生都能夠參與實驗設計，并能充分調動學生學習的積極性。幾乎每個學生都設計了自己感興趣的研究方案，有的以常用實驗動物（兔或大鼠）作為研究對象；有的設計了常見家禽（雞、鴨、鵝等）中糖原提取的研究思路。有的針對肝糖原設計提取步驟；有的以肌糖原作為實驗材料。隨后教師與學生互動交流，根據現有的實驗條件對設計方案進行了修改和完善，從中選擇簡便、合理的方案。此外，以往學生主要去圖書館查找紙質文獻或通過網絡（“baidu”、“google”）搜索電子文檔，對文獻檢索比較陌生。現在，學生對“中國學術期刊全文數據庫”、“中文科技期刊數據庫”、“萬方數據庫”、“超星電子圖書數據庫”等有了初步認識，并形成了借助這些數據庫進行自主學習的習慣。從整個課程教學過程來看，學生的學習興趣和學習效果大大提高。

2.2設計性教學頗受學生喜歡本次調查共發放調查問卷48份，回收48份，回收率100.0%。問卷調查結果顯示，87.5%的學生愿意接受設計性教學；83.3%的學生認為設計性教學加強了學習的主動性；79.2%的學生認為此法培養了團隊意識與精神；66.7%的學生提高了自學和分析解決問題能力；62.5%的學生認為此法提高了閱讀和查閱文獻資料的能力；70.8%的學生認為加強了其創新意識的培養；77.1%的學生認為提高了其動手操作能力；72.9%的學生支持以后在其他課程中開展，見表1。

表1　設計性教學法學生問卷調查報告表［n（%）］

3　討　論

傳統的生物化學實驗教學模式以“傳道、授業、解惑”為主，使學生成為知識容器、考試工具和分數奴隸，忽視了學生創新思維和能力的培養。而設計性實驗學生通過查閱文獻資料→設計實驗方案→教師論證→開展實驗研究→完成實驗報告→教師審閱，學生經歷了一次較完整的科研訓練［4］。教師相當于航標，學生相當于舵手，學生在教師的引導下自主研究探索發現新的領域，熟悉了實驗的總體設計思路，實驗方法的選擇及實驗數據的采集、處理、分析過程。這對于提高教學質量，培養學生的創新意識和創新思維具有重要的意義，為學生今后所從事的臨床和科研工作打下了基礎。

開展設計性實驗的前提和保障是有一支高素質的創新型師資隊伍。教師必須具備豐富的理論知識和科研經驗，不僅通曉本專業、本學科，還有對相關學科的知識銜接和應用的能力，并且要懂得教育教學規律。本學科參與到生物化學設計性實驗教學的教師有教授、副教授、講師，80%以上具備博士學位。在教學實踐中，本學科以“模塊”為單位組織教學內容，逐漸形成了3個實驗課教學模塊。分別是模塊1：實驗操作及常規實驗儀器使用；模塊2：基本實驗或驗證型經典實驗；模塊3：研究創新型和設計性實驗。模塊1對分光光度技術、色譜技術、電泳技術、離心技術等進行系統闡述。模塊2主要介紹經典的生物化學實驗，如蛋白質含量測定、血糖含量測定、血清三酰甘油含量測定等，在實驗中鞏固理論知識。模塊3根據新形勢下實驗室建設和醫學生實踐技能培養的新要求，包括動物糖原的提取和鑒定、酮體的生成和利用等。各模塊相互銜接，層次分明，立足創新教育，突出科學探索。

教學實踐表明，設計性實驗激發了學生學習積極性，提高了學生觀察、分析、解決問題的能力、創造性思維能力和動手操作能力，收到了良好的教學效果［5］。我們希望以此為契機，積累經驗，為今后的教育教學改革奠定基礎。

［1］查錫良，藥立波.生物化學與分子生物學［M］.8版.北京：人民衛生出版社，2013：1-2.

［2］劉海云，崔艷如，何志堅.設計性實驗在護理專業生理學實驗教學中應用的效果評價［J］.中國實用護理雜志，2014，30（2）：23-25.

［3］沈忠悅，商亮節，潘小青，等.精心設計綜合性實驗培養學生的創新能力——以“結晶學及礦物學”實驗課程為例［J］.實驗室研究與探索，2012，31（5）：92-94.

［4］張紅梅，孫設宗，趙杰，等.開展生化設計性實驗的體會［J］.青島醫藥衛生，2011，43（6）：458-459.

［5］張文平，劉志春，王小麗，等.設計性實驗在醫學微生物學教學中的嘗試［J］.中國病原生物學雜志，2010，5（2）：151-152.

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.03.060

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1009-5519（2016）03-0466-02

（2015-10-19）