张效云，董明纲，宋桂芹，徐志伟，郝 敏，辇晓峰，王文栋

（河北北方学院 医学检验学院，河北 张家口075000）

生物化学实验技术是从事生命科学领域研究最基本的工具之一。因此，高等院校本科生生物化学实验教学不仅注重学生基本知识和基本技能的训练，更应加强分析问题及解决问题能力的提高和创新能力的培养。河北北方学院医学检验学院以教育部对该院进行本科教学评估为契机，以河北省医学检验实验教学示范中心为平台，对生物化学实验教学进行了改革，增加综合性、设计性实验，以适应社会对创新型和高素质人才的需求。

一、教学改革主要内容

生物化学实验教学改革着重从更新实验内容、改革教学模式、增设实验经验总结课、制定科学合理的实验教学考核机制及开放实验室几方面进行。

（一）更新实验内容

将原有的验证性实验项目压缩，保留部分经典实验，如蛋白质含量测定、血清葡萄糖含量测定等，以达到对学生基本技能的训练。结合河北北方学院实际情况，以实验为中心安排教学［1］，增设综合性和设计性实验。

综合性实验是在学生掌握基本原理和技能的基础上，综合运用某些实验方法和技术，进行一个相对完整的科学研究［2］。为此，河北北方学院医学检验学院将一些验证性实验整合为系统性、连贯性的综合性实验，如：血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳分离及含量测定；血清蛋白的盐析及清／球比值的测定；血糖测定和饱食与饥饿对肝糖原含量影响；真核细胞基因组DNA的提取、鉴定、含量测定和3－磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）的体外扩增；碱性磷酸酶的提取、比活性及Km值测定等。

设计性实验则是在学生已经掌握了一些基本技能的基础上，由带教教师结合实验室现有条件，提前两周给出实验课题或研究方向，学生自选一种，通过查阅文献资料，精心设计实验方案。如从原核或真核细胞或某一组织中分离纯化某种蛋白质或酶并进行鉴定、抽查市场上出售的多个品种的牛奶并鉴定其蛋白含量是否符合国家关于奶制品含量的要求、抽查市场上各种水果或果汁维生素C含量并与产品说明加以比较、某种降脂药物对血清胆固醇和甘油三酯的影响、激素对小鼠血糖水平的影响等。

（二）改革教学模式

在实验过程中，以教师为中心的教学模式被以学生为中心、以培养能力为重点代替，教师只起到点拨和指导的作用。放手让学生实施自己的设计方案，培养其独立的动手能力和思维能力。由于实验设计五花八门，信息来源广泛，对教师的知识储备是一个比较大的挑战，带教教师应进行集体备课、预实验和学习先进的实验技术，不断提高自身的科研能力。

（三）增设实验经验总结课

综合性、设计性实验结束后，学生小组要归纳总结实验过程中出现的问题，如有的小组在分离纯化蛋白质的不同阶段，蛋白质含量测定偏低；有的甚至测不出结果，他们需分析问题的原因，决定采用何种方法加以解决，总结本课题研究的成功及不足之处。教师把自己在科研中遇到的问题、成功或失败的经验，毫无保留地与学生分享，不仅明显地调动起学生的积极性和学习兴趣，也对学生以后的科研工作大有裨益。

（四）制定科学合理的实验教学考核机制

原来的实验课成绩主要取决于学生的实验报告和对仪器正确规范的操作，不能真实反映实际水平。为此，河北北方学院制定了新的考核标准，即实验成绩由平时成绩、期末卷面成绩和综合性、设计性实验论文3部分组成。平时成绩主要考查学生的实验预习、操作技能、实验结果及分析讨论等，占总成绩的35%；期末卷面考试主要考查学生的基本知识和基本实验技术的应用，如2009年期末考试曾出一题“如何检测含有三聚氰胺的牛奶中的纯蛋白含量？为何不法商人要在牛奶中掺入三聚氰胺？”，占总成绩的30%；综合性、设计性实验通过实验论文和论文答辩考核学生实验设计方案的合理性、实施过程中发现问题、分析并解决问题能力、创新性、积极性和团队的协作精神等，占总成绩的35%。

（五）开放实验室

为使学生更方便地完成较复杂的综合性、设计性实验，该院在期末尝试了开放式教学，即学生小组根据自己的时间合理安排实验、配制所用的试剂、调试仪器设备等，在实验室指定的开放时间完成实验。带教教师需全程指导学生，并帮助解决在实验中遇到的问题。

二、综合性和设计性实验的实施

综合性实验，一般给定某些实验仪器和设备，不限定具体的实验方法，要求学生完成一个相对完整的科学研究。每2个学生为一组，可参考实验指导，查阅相关文献资料，拟定切实可行的实验方案，组织实施。

设计性实验，则由5～6个学生组成研究小组，依据实验教学示范中心条件，结合自己的兴趣选定课题，通过查阅相关文献资料，写出实验设计方案，包括题目、立题依据、实验对象、实验材料、实验方法、技术路线、预期结果、数据的统计与处理、可能出现的问题及解决措施。带教教师要对方案认真审查和论证，并举行开题报告会，由学生详细讲解设计思路，教师和同学对其设计的每一步均可提出质疑，以保证设计方案的可行性、合理性和科学性。

实验方案确定后，学生即可利用开放实验室，从试剂配制、仪器调试开始到实验结束完成实验。综合性和设计性实验有一定的难度和连续性，一步出错，会导致后续实验无法进行，因此要求学生对每个步骤都要认真对待、细心操作，严格遵守操作规程。带教教师要指导学生仔细观察并及时详细记录实验结果。

实验结束后，每个小组撰写1篇论文，并制作幻灯片，由带教教师组成答辩委员会，组织学生进行答辩。并根据论文的科学性、创新性、可行性和实用性等评分标准给出成绩，作为综合性、设计性实验考核成绩。其中实验方案的可行性、科学性、创新性和实用性占40%；开题报告占10%；论文及答辩占50%，包括实验过程中操作的规范性，实验数据处理的科学性、分析讨论的逻辑性和创新性，论文格式的规范性和小组各成员之间的团结协作等方面给与综合评分。优秀论文可推荐发表，以提高毕业生就业的竞争力。

三、讨论

传统生物化学实验内容多为验证性实验，学生按部就班地按照实验指导的既定步骤完成实验，思维拘泥，对实验课兴趣不高，重视不够，仅能达到对其基本知识和基本技能的训练，但是动手动脑能力、分析问题和解决问题能力不能有效提高，更谈不上创新思维和科研能力的培养。河北北方学院的实验教学改革压缩验证性实验，增加了能有效调动积极性和创造性、开阔学生思路的综合性、设计性实验。以学生为中心，着重培养学生的创新能力。如蛋白酶的分离纯化及活力的测定实验，既要掌握分离纯化、含量测定、活力测定等原理，又要学会离子交换层析、凝胶层析、高速离心机、紫外分光光度计、蛋白自动收集器和检测仪、电泳仪等多种仪器设备使用方法，用综合知识解决实际问题，全面锻炼学生的实践能力。

实验过程是不断探索的过程，可能会出现与预期不符的结果、甚至失败，带教教师要帮助学生认真分析结果，找出失败的原因，寻找解决问题的办法。

综合性、设计性实验以实际问题为基础，以学生为中心，以教师为引导，使学生由被动接受变为积极参与，可逐步提高学生综合运用相关知识、融会贯通并举一反三解决实际问题的能力，体现学生学习的个体性，培养其临床思维能力。教改中发现，学生的活跃思维与对知识的综合运用能力令人吃惊，有的同学甚至突破了教师指定的课题范围，根据自己的学习兴趣查阅大量的文献资料写出了较高水平的创新性的设计方案。在开题报告和论文答辩中，学生们踊跃发言，课堂气氛非常活跃，不断地提出问题；在寻找问题的答案时，能突破教材，采用各种新颖、有效的信息资源。学生通过自主设计实验，不仅学到实验技能，还发展了有效的思维方法，养成了严谨求实、敢于创新的实验态度。更重要的是，他们能够跟上信息社会快速发展的步伐，真正做到终身学习。

与以前的实验教学相比，带教教师工作量明显增大，他们不仅必须掌握大量的前沿知识，丰富自己的信息量，及时更新知识结构，提高科研能力，还需放弃一定的休息时间指导学生实验，满足学生的实际要求。经过几轮带教后，教师的教学能力和科研水平也显著提高，真正做到了教学相长。

在实验教学改革过程中也存在一些问题：（1）实验经费不足：学生设计的实验方案多样化，所需实验材料种类较多，仪器设备投入较大，有限的经费制约了部分实验的实施，因此应加大实验室建设经费的投入。同时，学生设计实验时应尽量结合实验室现有条件，使实验能顺利开展。（2）个别学生理解不到位：由于实验从设计到实施都需精心准备，特别是方案设计阶段，需查阅较多文献资料，有个别学生由于传统教学多年的惯性不能认真仔细深入思考，个别人甚至袖手旁观。（3）教师指导难以到位：由于教师人员有限，学生较多，在较集中的时间内难以对学生进行耐心细致的指导。

综上所述，生物化学实验教学改革是一项非常重要的工程，需要不断努力和探索。如果突破课程限制，将相关课程联系在一起，打破学科界限，将有助于形成合理的知识结构，培养具有个体发展优势的全面发展的高素质人才。为此，河北北方学院计划在专业课结束后到实习前，集中一定时间，将生物化学、分子生物学、免疫学、微生物学、流行病学等相关课程知识和手段联系起来，设计一些相对完整的综合性、设计性和探索性实验。对于难度较大的综合性实验，还可利用开放式网上虚拟实验室［3］，不受实验条件和操作难度的限制，力争达到预期目标。实践证明，通过生化实验教学不断的改革探索，不仅可提高学生实验操作能力、观察分析能力、解决问题能力、归纳总结和论文写作能力，还能提高其创新能力和科研能力，从而探索出实验教学改革的新思路。

［1］周俊宜，骆晓枫，颜少平，等.开放性实验教学与学生科研创新能力的培养［J］.中国高等医学教育，2006，（11）：3－4.

［2］齐志广，周春江，赵宝华，等.生物学实验教学的改革与实践［J］.实验室科学，2010，13（3）：8－11.

［3］陈晓欢，王颖颖，左云飞.虚拟实验室在分子诊断学中的应用［J］.实验室科学，2011，14（1）：126－128.