基于學生科研能力培養(yǎng)的生化實驗教學改革研究
——以右江民族醫(yī)學院為例

韋 星，李根亮，孫 科，農(nóng) 嵩，胡紅柳

（1.右江民族醫(yī)學院研究生學院 廣西 百色 533000；2.右江民族醫(yī)學院基礎醫(yī)學院 廣西 百色 533000；3.右江民族醫(yī)學院招生就業(yè)處 廣西 百色 533000；4.右江民族醫(yī)學院科學實驗中心 廣西 百色 533000）

生物化學實驗是醫(yī)科類高校相關專業(yè)必修的基礎課程之一[1-2]，實驗教學內(nèi)容包括電泳、層析、離心等重要基礎實驗技術，以及對蛋白質(zhì)和核酸生物大分子的分離、純化、鑒定等內(nèi)容，對培養(yǎng)學生敏銳的觀察能力、科學思維、良好的動手能力以及全面提升學生的科研素質(zhì)有至關重要的作用[3-4]。但在傳統(tǒng)的實驗課教學模式下，學生的動手能力不強、科研思維意識薄弱、積極性不足等問題仍然存在[5-6]。本文就右江民族醫(yī)學院（下文簡稱 “我校” ）生物化學實驗，教學方法如何改進和科研素質(zhì)如何培養(yǎng)等問題進行探討。

1 生物化學實驗教學存在問題

1.1 學生重視度不夠、積極性不高

實驗課教學的宗旨是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，鍛煉學生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力，是對理論知識的驗證和運用，使之更加形象化、具體化，易于掌握。但是大部分學生對實驗課不夠重視，主要歸因于教師的教學方式單一，實驗設計和實驗內(nèi)容缺乏新穎性。因此，教師在實驗教學過程中要盡快轉(zhuǎn)變重理論、輕實踐的觀念，充分發(fā)揮學生的主導性，引導學生積極主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。教師要與學生增加互動和交流，針對難點和學生的疑問及時給予解答，提高學生的自我認同感和對實驗的積極性，帶著興趣和探索精神全身心投入實驗中去。

1.2 學生參與度較低

實驗教學大多數(shù)在實驗室內(nèi)進行，實驗準備成為整個實驗教學過程的重要環(huán)節(jié)，包括試劑配制和分裝、藥品分裝、實驗耗材準備、儀器調(diào)試和預實驗等。傳統(tǒng)實驗教學多為教師提前做好實驗準備，這雖在一定程度上可提高實驗教學效率，保證實驗的順利進行，卻存在許多問題。學生因未參與實驗準備，只會按照實驗步驟機械地操作實驗，既不了解試劑的用途和性質(zhì)，也不懂得試劑濃度、用量和添加順序?qū)嶒灲Y果的重要影響，更無法在實驗過程中及時發(fā)現(xiàn)問題和全面地分析問題，很多學生在上完多次實驗課后，依然不清楚如何計算樣品濃度和配制試劑。這也造成學生日后難以獨立開展設計性實驗和無法解決實驗過程中出現(xiàn)的各種問題。

1.3 教學方式有待改進

目前 “基礎生物化學實驗” 的教學仍以傳統(tǒng)的灌輸式授課方式為主。實驗室未配備多媒體設備，涉及現(xiàn)代信息技術的新型教學手段難以實施，并且學生未養(yǎng)成預習的習慣，每次上課先聽教師講解，然后按實驗流程機械地完成實驗過程，并未理解實驗的原理和核心內(nèi)容。少部分學生能積極思考提出問題，但大部分學生只是被動操作，整個實驗課收獲甚少。這種教學模式極大地降低了學生的參與興趣，造成部分學生敷衍應對實驗，更無法達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和鍛煉操作能力的目的，導致畢業(yè)實習時帶教老師反映一些學生的動手能力差，探索能力更差。

2 生物化學實驗課改革與實踐

2.1 對象

研究對象為右江民族醫(yī)學院藥學專業(yè)本科生。將該專業(yè)按人數(shù)分別分為兩大組，由學生志愿加入實驗組，另一組為對照組。每個大組人數(shù)約24人，每個實驗組又分為4個小組，每小組5―6人。

2.2 準備工作

我校為藥學本科專業(yè)開設的生物化學實驗課為15學時，共5次實驗課，每次3學時。根據(jù)授課內(nèi)容，提前將實驗的研究背景、理論知識和操作方法告知實驗組，由每小組學生查閱文獻資料，思考如何對現(xiàn)有的實驗設計、實驗步驟進行優(yōu)化。這個階段學生主要深入了解實驗的研究背景以及需要具備的理論知識和基本技能，同時老師也要了解學生的基礎知識儲備情況和課余時間安排，便于輔導進度和實驗時間的安排。對照組學生仍按照原實驗教學方式上課。

2.3 方案實施

組織學生討論初步擬定的實驗方案，老師對其進行點評分析和提出修改意見，學生會后盡快調(diào)整完善。每小組具體實施完善后的實驗方案，例如確定實驗所需試劑的濃度和用量，配制溶液和準備好儀器等，學生在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，老師在這一階段的主要職責是指導學生學習實驗的基本技能，例如對試劑的配制、常用實驗設備的使用等，同時引導學生思考實驗過程中遇到的問題，啟發(fā)學生查找原因并提出解決思路。

2.4 結果分析

由老師組織每小組討論，聽取每組學生對于實驗結果的分析，選出實驗效果最好的一組，同時對方案進一步優(yōu)化，保證能夠開展課堂教學。在學期末開展實驗考核，主要包括溶液配制、基本實驗操作等，對比實驗組和對照組成績。

3 項目實施效果

3.1 提高學生參與實驗的積極性

在實驗初期，將學生分成多個小組，團結協(xié)作搜集資料。組內(nèi)成員一起分析材料數(shù)據(jù)和設計實驗方案、開展小組內(nèi)討論不斷完善并確定最終實驗方案，制訂實驗步驟，接著分工進行實驗耗材的準備和儀器設備的調(diào)試、配制試劑，安排實驗進程和時間，并根據(jù)實驗結果進行調(diào)整，以培養(yǎng)學生的科研思維和設計課題能力。教師可提供實驗藥品和儀器，在整個過程中主要擔任 “引導者” 的角色，通過引導和鼓勵學生積極思考每個環(huán)節(jié)涉及的問題，肯定學生的努力和成果，激發(fā)學生的科研興趣和自我認同感，不打擊不抹殺學生的創(chuàng)新思維，這種實踐形式不僅有助于提高學生分析問題和解決問題的能力，而且更利于全面提高學生的實踐和創(chuàng)新能力。

3.2 加強學生的科研創(chuàng)新能力

在實驗課前期，教師通過設計一些富有探究性的問題，督促學生搜集資料、查閱文獻，引導學生積極思考和相互討論分析實驗內(nèi)容，初步了解實驗目的、原理、方法及注意事項，并通過開放實驗室激勵學生提前熟悉實驗涉及儀器的原理、適用范圍、操作規(guī)范等。在實驗結束后，教師組織學生針對實驗過程中出現(xiàn)的各種問題集體梳理分析，幫助學生理清思路，并通過舉一反三的案例講解把本次實驗與相關科學研究聯(lián)系起來，這不僅能幫助學生提高實驗技能、擴寬視野，而且能啟發(fā)學生的科研創(chuàng)新思維，為日后深造學習打下根基。同時鼓勵學生積極思考實驗方案、儀器性能、實驗內(nèi)容、教學環(huán)節(jié)等存在的不足之處，并提出建議和意見，教師充分肯定學生的想法并積極采納，盡快作出相應的調(diào)整，讓學生認識到老師對他們想法的重視度，增強學生在教學改革中的參與度和積極性，促使師生共同受益。

3.3 促進實驗教學改革

通過項目的實施，促進了對部分生化實驗流程的優(yōu)化，能較好地開展實驗教學。例如：在溫度、pH值對酶促反應速度影響的實驗中，通過改進唾液淀粉酶制備方法、替換反應試劑等，操作簡單、節(jié)省時間、衛(wèi)生安全，有助于學生更直接地觀察實驗結果，達到良好的實驗教學目的[7]。在動物組織核酸的提取方法實驗中，原方法為酚提取法，酚類物質(zhì)具有高腐蝕性，實驗操作需要采取一定的防護措施，新方法使用三氯醋酸提取法，既提高了嘌呤堿的陽性率，也大大增加了實驗過程的安全性和實驗現(xiàn)象的直觀性[8]。并且，在本門課程實驗教學環(huán)節(jié)結束后，現(xiàn)場統(tǒng)一考核學生的實踐能力，將實驗教學涉及的基本技術操作（如移液槍操作、溶液的配制、分光光度計使用等）建立統(tǒng)一的評分標準，通過實驗考核發(fā)現(xiàn)，實驗組同學的成績遠高于對照組，可以看出實驗組同學的實驗操作能力、創(chuàng)新能力有很大的提高。

3.4 促進教師不斷學習

讓學生參與實驗準備工作和自主設計實驗方案，可充分調(diào)動學生的主觀能動性，但并非任由學生自由發(fā)揮，這對教師的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力提出了更高的要求[9]。教師既要熟悉本課程的專業(yè)知識和實驗技術，也要不斷學習、豐富其他學科的基本知識和技術，才能更好地為學生的實驗方案提供可行性分析和提出其中存在的問題，并在實施過程中及時指導解決未預見的問題。如果遇到教師無法解決的問題，也會督促教師查閱大量資料來核實該方案的可行性和查找實驗失敗的根本原因，教師也能不斷擴寬自身的知識面，受益匪淺。同時如何正確引導學生思考和分析問題、激勵學生挖掘自身的潛能、科學激發(fā)學生探索實驗的興趣和創(chuàng)新思維的問題，也在激勵教師不斷提升溝通技巧、改進工作模式和創(chuàng)興科學思維。

生物化學實驗課是非常基礎的課程，除了要求學生掌握基本的理論知識，還要著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力。本文總結該課程實踐環(huán)節(jié)的不足之處，通過改進綜合性實驗，給學生提供更多動手、思考和參與各實踐環(huán)節(jié)的機會，大大提高了學生的綜合技能和創(chuàng)新能力，充分調(diào)動學生學習的主動性。為了培養(yǎng)具備牢固理論基礎、良好的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，還需要教師不斷探索新的教學模式，提高生物化學實驗課的教學質(zhì)量。