张少斌

（沈阳农业大学 生物科学技术学院，辽宁 沈阳 110866）

生物化学实验教学的改革与实践

张少斌

（沈阳农业大学 生物科学技术学院，辽宁 沈阳 110866）

本文根据目前生物化学理论与实验教学的不足提出了改革生物化学实验教学的必要性，从实验项目安排、实验成绩评定和实验室资源共享等方面进行了改革与实践，有效提高了学生学习的积极主动性、实践与创新能力，提高了学生的综合素质。

生物化学；实验教学；改革；实践

生命科学是21世纪的支柱产业之一，生物技术产品正在走进千家万户，因此，生物化学理论与实验课程在相关专业学生的知识结构中占有越来越重要的地位。近年来，公共食品卫生与安全问题引起了人们的广泛关注，如转基因食品扩散与安全，三聚氰胺奶粉事件等。上述问题的解决依赖于良好的生物化学基础理论与实验技能。生物化学是一门实验性学科，主要通过化学的方法来研究生物体，重点研究生物体的有机大分子组成，这些大分子的结构与功能，它们在体内的代谢变化以及遗传和变异等。而生物化学实验则主要用于生物体中有机大分子的分离纯化与鉴定，研究它们的结构与功能。因此，在我们日常生活中，对食品中有效成份的分析与鉴定，食品的质量与营养评价、人体营养需求与保健等都需要生物化学及其实验知识。生物化学实验是一门理论与实践性紧密结合的课程，是生物学相关学科专业的主要基础课程之一。

目前，几乎所有的农业院校及综合院校都开设生物化学及其实验课程。然而，由于课程本身的特点，几乎所有的生物化学实验项目均耗时较长，药品等消耗品较昂贵，这给实验项目及上课时间安排等造成了很大困难。因此，一些生物化学必需的实验项目难以在常规课程中安排，在一定程度上影响了学生对该课程核心技术的把握，不利于学生实验动手能力的培养及综合素质的提高。根据学科特点以及学校现有条件，作者从实验项目安排、实验成绩评定和实验室资源共享等方面对生物化学实验教学进行了改革与实践，取得了良好效果。

一、前言

一般的生物化学教学理论与实验课时之比为3∶1，这样的学时安排虽然有利于学生对理论知识的把握，然而由于学时限制，学生的实验动手机会太少，严重偏离了生物化学作为一门实验性学科的特点，也不利于学生综合素质的培养提高。实验内容基本都是验证性实验，使用的实验仪器数量有限，实验技术与方法单一重复，不利于培养学生解决实际问题的能力与创新意识。实验时间安排不合理，具体实验项目与理论讲授严重脱节，甚至出现理论还未讲授，已经开始做相关实验的本末颠倒现象。实验考核过于随意，成绩评定主要以理论考核和实验报告为主，缺乏对基本实验操作技能的客观评价。实验室资源分配不合理，上课时间安排不自由，造成忙时实验室不够用，闲时实验室没人用的资源浪费现象。传统生物化学实验教学的这些不足在很多高校普遍存在，因此，对生物化学实验教学进行改革与实践具有重要意义。

二、生物化学实验改革与实践

1.精选实验项目，优化上课时间。我校不同专业的生物化学理论课一般都为54学时，根据不同专业需要，调整实验学时和实验项目安排。如一般的农学类专业，实验学时为18学时，精选4个实验项目，包括了生物化学主要的实验技术：还原糖含量的测定，主要学习比色法的原理与操作；醋酸纤维素薄膜电泳，学习电泳的原理与操作；氨基酸纸层析，学习层析技术的原理与操作；酵母RNA的提取，学习核酸提取与鉴定的原理与操作。而生物工程专业实验增加到30学时，精选了6个实验项目，在上述实验项目基础上，又增加了蛋白质含量测定和过氧化物酶活性测定两个项目。生物科学和生物技术专业则增加到40学时，精选9个实验项目，在上述项目基础上，又增加了硝酸还原酶活性测定，植物DNA的提取，酵母发酵过程中无机磷的利用等三个项目。

在实验时间安排上，一方面将理论课程讲授和实验课操作有机联系起来，首先在理论课上先讲授相关章节，为实验奠定理论基础；而后再到实验室进行相关实验，从而加深学生对生化理论知识的理解和把握。另一方面将实验课分成若干个时段，除了实验操作的时段外，在实验操作的间歇进行实验理论讲授，结合实验室仪器设备等，不仅讲授该实验项目的具体原理与技术，而且讲授与该项目相关而又没有学时安排的实验技术，做到举一反三，开阔学生的视野。比如，在做氨基酸纸层析这个实验时，教师就可以结合实验室的柱层析系统，把分子筛层析、离子交换层析以及亲和层析等相关技术的原理和操作进行讲解，从而使学生对层析技术有一个全面的理解和把握。

2.注重实验操作环节，改革学生的考核制度。实验课程主要培养学生的实践动手能力，因此成绩评定要采用以实验操作环节为主，以实验报告为辅的考核方式。整个实验课程主要包括实验开始前的预习、实验操作、实验结果记录与分析（实验报告）三个主要部分，课程成绩按以下比例进行分配：课前预习（20%）、实验操作（50%）、实验报告（30%）。

实验开始前，学生要进行认真的预习，包括实验目的与原理、实验仪器与试剂、实验主要操作步骤等；通过预习，使学生对实验项目有一个较为全面的了解，并在其中发现问题，从而在实验过程中解决问题，培养学生分析问题、解决问题的能力，对预习的考核主要通过课前提问的方式进行。

实验操作要求步骤合理有序，仪器使用规范。在实验中，教师要强调学生注意观察并分析实验现象，遇到问题要进行分析和解决，试剂器皿等的使用要规范安全，注意实验室秩序与卫生等，以培养学生良好的实验室操作规范与习惯，提高学生的实践动手能力。对实验操作的考核主要通过学生课堂表现进行综合评定。

试验结果的记录与分析主要在实验报告中体现，实验报告应包括实验名称、实验目的与原理、实验材料、实验仪器与试剂、实验步骤、实验结果、结果分析与讨论、思考题等。无论实验数据与理论结果偏差是大还是小，都要忠实记录实验结果；然后对实验结果进行详细分析，分析该数据产生的原因，如何减小实验误差等，培养学生严谨的科学态度，数据分析与处理能力，写作能力等。对实验报告的考核主要通过课后批阅的方式进行。

3.实验室资源共享，提高实验室综合利用效率。一方面，生物化学实验所需时间长，在规定的2～4学时内难以完成相应的实验过程；另一方面，实验室资源有限，上课的班级与学生数目多。因此，如何充分利用现有条件，最大限度满足生物化学实验教学的需要，提高资源利用效率具有重要意义。为此，生物化学实验室采取资源共享等多项措施解决实验室资源有限的现状，提高实验室综合利用效率。首先，实验室全天开放，包括晚上和周末，每天早、中、晚都可以开课，这样，一个实验室一周内最多可以开21个班次的课程；其次，每个实验项目在实验室连开2～4周，这样，学生可以在14～28天内的任意一天来进行这个实验项目；再次，实验室同时开2～4个实验项目，这样，学生可以选择在较短的时间内完成全部实验项目，也可以在较长的时间内完成。

三、改革实践的成果与展望

多年生物化学实验教学的改革与实践的结果表明，精选实验项目，既保证了学生掌握最主要的生物化学实验技术，又使生物化学实验能在有限的教学学时内完成。改革考核制度，注重实验操作环节，有效提高了学生开展实验的积极主动性，实验操作的准确与规范性，提高了学生的实践动手能力。实验室资源共享，有效解决了实验室资源有限的现状，提高了资源综合利用效率，为学生自主安排时间上课提供了便利条件，提高了学生上课的主动性。生物化学实验教学改革与实践虽然取得了良好的教学效果，如果能开设更多的创新性设计性实验，学生能在众多实验项目中进行自由选择，对于培养学生的创新能力、实践动手能力以及解决实际问题的能力等方面将具有重要意义。

[1]王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学[M].第三版.北京：高等教育出版社.

[2]张少斌，林英，刘慧.生物化学比色法实验教学的改进[J].湖北广播电视大学学报，2007，27（175）：128-129.

[3]张少斌，王洪岩.蛋白质通论课程设计与实践[J].考试周刊，2008，（51）：205.

G642.0

A

1674-9324（2014）28-0042-02

张少斌（1973-），男，副教授，博士，主要从事生物化学教学与科研工作。