技術型人才培養模式下生物醫學工程專業生物化學實驗課教學研究

吳江紅 鄧載安 黎容松 胡鑫 哈恩娜 崔鈺涵 胡俊青

[摘 要] 應用技術型人才的培養更加注重將專業技術運用到生產和研究中解決實際問題，生物化學實驗在培養學生基本技能的掌握、創新及實踐能力具有重要作用。傳統實驗教學沒有很好地重視學生實踐技能的培養，該文旨在轉變傳統實驗教學模式，探索以解決實際問題為導向的項目研究式實驗教學。

[關鍵詞] 應用技術型人才;生物化學實驗;項目研究式實驗教學

[基金項目] 2018年深圳技術大學校級教學改革研究項目（2018105101020）

[作者簡介] 吳江紅（1986—），女，貴州人，博士，深圳技術大學健康與環境工程學院助理教授，主要從事電化學生物傳感研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）17-0192-02 ? ?[收稿日期] 2019-12-26

一、前言

應用技術型本科教育的目的是培養專業基礎扎實、注重技術實施和運用、善于解決生產管理中實際問題的應用技術型人才[1]。生物醫學工程是一門綜合工程學、生物學和醫學等專業理論及方法的新興交叉邊緣學科，旨在用工程學的手段來解決生物醫學問題，如相關醫療設備的設計和開發等。我們學校的生物醫學工程專業以醫療器械為主要方向，而這些醫用儀器研發的出發點應該建立在已知的生化反應基礎上。因此，打好生物化學的基礎，并結合工程學的方法將之轉化為相應的儀器設備的研發，并應用在臨床實踐中，才能實現理論和實際的完美結合。

作為生物化學課程教學的一個重要環節，生物化學實驗在引導學生重視基本實驗技能的掌握、創新能力的培養、科研意識等綜合素質的提升方面具有重要作用。可以說，生物化學實驗是來源于生產實踐又應用于生產實踐的課程，但是當前生物化學實驗課，實驗教學內容多為驗證性實驗，學生按照教師課前講解和實驗教材的步驟按部就班地做，沒有積極主動地去思考實驗背后的科學問題，更沒有聯系實際應用，導致學生動手能力和解決實際問題的能力較弱，不利于學生實踐技能的培養。本文主要討論轉變傳統實驗教學模式，以解決實際問題為導向，開展項目研究式實驗教學，旨在提高學生的動手能力、創新能力以及能應用專業知識解決實際問題的能力。

二、教學形式改革

對于傳統的生物化學實驗課來說，實驗教學多采取教師課前講授實驗內容與步驟，學生按照課前講解和實驗教材步驟按部就班地做的這種形式，這樣的教學方式并不能很好地啟發學生去積極主動地思考問題，比如，每一個實驗環節為什么要這樣去設計？怎樣才能保證實驗結論的嚴謹、可靠等問題。甚至出現老師講一步做一步，沒有仔細講的部分就無從下手的現象，更沒有將每一個實驗聯系到實際生產應用，導致學生很難將所學知識聯系到與自身生活相關的實際問題中，以至于學生在以后的工作中不能把學過的技能很好地應用到實際問題中去，這樣的教學方式顯然不利于學生實踐技能培養，抹殺了學生的自主學習動力，忽略了獨立分析和解決問題的能力，也難以符合應用技術型人才培養的要求。

項目研究式教學法是一種現代化的先進教學方法，具體是將實驗課程中的某個實驗作為一個單獨的項目交給學生來自主完成。學生在這個過程中有絕對的主動權，教師在這一過程中僅起到監督和輔助作用。給定的項目會運用到生物化學多個章節的內容以及多種實驗技術方法，需要同學們自行思考與設計，培養學生獨立思考和鉆研的良好品質。具體實施為，對學生進行3～4人為一組的分組，每組均配備1位指導老師，先給予學生足夠的時間查閱資料，設計實驗方案，并定期做小組討論，最后每個小組給出實驗設計方案和可行性分析報告，指導老師進行評估，項目研究式實驗過程示意圖如圖1所示。由于學生可能需要不斷的嘗試和探索，項目進行期間會存在反復試驗，不斷重復并改進實驗過程的情況，因此僅僅按照教務的課程安排時間是不夠的，要求學生們利用課余時間完成實驗，因此實驗室需要在工作日對學生全天開放，并配備實驗老師值班，不定時給予學生一些指導和建議。例如，以納米熒光素酶的原核表達為一個研究項目，讓學生運用已學到的理論知識和實驗技術去完成。該項目要求學生自行調研納米熒光素酶的背景知識、蛋白原核表達，純化及性質鑒定的方法。實踐操作涉及到生物學及生物化學等實驗技術，如核酸電泳技術、蛋白定量的實驗操作、蛋白質凝膠電泳技術等，這樣能訓練學生們獨立思考、自行設計實驗的能力，并學會選擇合適的實驗方法解決問題。

三、考核方式改革

傳統的實驗課程考核一般采取“平時表現+實驗報告”的方式。平時表現主要考查學生的出勤情況、實際操作情況等，實驗報告包括實驗目的、實驗原理、操作方法、實驗步驟以及數據處理等。一般來說，就報告中的前四項而言，學生都能在教材或者講義中找到，只需照著抄下即可，這樣的方式可能會造成很多學生即使做完實驗也沒有真正弄明白實驗原理是怎么回事，而教師在批改的時候也不看重前四個模塊的完成情況，這樣的考核方式并不能有效地激發學生獨立思考問題的能力。結合項目研究式教學方法，摒棄傳統批改實驗報告的方式，以學生獨立完成一個以應用課程知識解決實際問題的項目作為評價本實驗課程成績的主要參考依據，學生根據課程的內容要求，自主設計課題的內容以及整個項目開展中的每一個環節，如資料查閱、實驗方案設計、方案可行性論證等，隨后進行實際操作，獲取實驗結果并完成項目報告。而考核方式采用平時表現+項目成績，其中項目成績不局限在實驗報告上，還包括答辯成績等。相比于傳統的實驗課考核方式，以這樣的形式進行考核，不僅能激發學生獨立思考問題并自主解決問題的能力，還能訓練他們學會文獻查閱與信息提取、撰寫項目報告的能力，另外，通過答辯環節還能鍛煉他們的邏輯思維能力以及口頭表達能力。

四、結論

通過項目研究式的方式完成實驗課程并通過考核，不僅能激發學生應用所學知識解決實際問題的能力，也能使其在動手能力，口頭表達能力等方面得到鍛煉。相比傳統教學方式，項目研究式教學需要學生自主進行實驗設計，學生在整個過程中必然要自行探索，并不斷提出問題，這有利于激發學生對于探索新事物的好奇心，培養其發現問題并積極思考、解決問題的能力，以及探尋真理的精神。而不像傳統實驗教學，學生只能等著老師手把手地教，機械式地完成實驗，造成許多同學對于實驗中涉及的科學問題只能“知其然不知其所以然”。另外，由于項目研究式實驗課需要學生以小組的方式進行，這樣學生們在實驗過程中需要分工協作，有利于培養學生的團隊協作意識。學生在項目探索的過程中，能將實際問題聯系到項目中來，其自學能力、創新能力，動手能力和解決實際問題的能力應能得到鍛煉，因此，此種方式的教學更符合應用技術型人才的培養要求。

參考文獻

[1]連艷鮮，李鳳玲，王永芬.基于知識、能力、素質多維度人才培養的生物化學實驗教學研究與探索[J].黑龍江畜牧獸醫，2018，（17）：207-208.

Abstract：The cultivation of applied and technical talents strengthens on applying professional skill to solve the practical problems in the area of industries and scientific research.Biochemistry experiment plays an important role in helping students develop their basic skills and practical and innovative ability.The traditional experiment training lacks the cultivation of students' practical skills.This work aims to change the traditional teaching mode，and explore a project based experiment teaching method guided by solving the practical problems.

Key words：Applied and Technical Talents;Biochemistry Experiment;Project Based Experiment