裴业春* 韦双双 韩 谦

（海南大学生命科学与药学院 海南·海口 570228）

1 生命科学类专业开设生物化学实验的重要性

生物化学是一门非常重要的学科基础课程，也是一门有特色的交叉学科。生物化学融合了数学、物理、化学学科的理论和方法研究生命现象，从化学分子水平认识生命活动的本质。生物化学是从分子水平探究生命现象化学本质的科学，是生命科学类专业（如生命科学、生物科学、生物技术、生物工程等）以及与之相关的药学类、医学类、农林类、畜牧兽医类、食品、化工等各专业的必修基础课。由于生物化学的重要性和课程性质，生物化学课程一般都设置有生物化学实验。在高校中，生命科学类专业的《生物化学实验》学时多，一般独立开设，而与生命科学类专业相关的专业，比如农林类、食品化工类等，学时相对较少，可以选择独立开设或者课内实验开设两种形式。

《生物化学实验》是生物学各分支学科研究的重要基础和手段，是生物化学课程教学的重要组成部分。由于生物化学理论是在科学研究实验基础上高度总结的结论性观点，所以，生物化学实验课一方面使学生在实验中验证理论的来源与正确性、加深对理论的理解；另一方面，生物化学实验手段又是生命科学发展的必用手段，生物化学实验课是培养学生科研能力和素质的必要的、重要的过程。通过学习生物化学实验力求帮助学生尽可能的掌握一些生物化学实验技术的基本原理和操作方法，培养学生严谨的科学态度、培养学生分析问题和解决问题的能力，为今后参加科学研究工作打下坚实的基础。

生命科学类专业的《生物化学实验》是一门独立设立的实验课程，是生物化学理论教学的深化和补充，有较强的实践性，是一门重要的技术基础课，可作为生物科学、生物技术、生物工程等专业学生的必修课。通过本课程实验教学使学生学会如何设计实验，掌握生物化学实验的基本原理和基本研究方法。学会熟练地使用生物化学实验仪器，提高学生的动手能力，训练学生分析问题和解决问题的能力，培养学生对生命科学探索的兴趣和爱好，养成实事求是的科学态度和严谨的工作作风，为后续的专业课和实验课打下良好基础，为今后参加科学研究工作打下坚实的基础。学生应在课前预习，在实验过程中亲手操作，仔细观察，认真记录，课后作实验报告，对所做实验的结果进行书面讨论，养成实事求是的科学态度和严谨的工作作风。

实验教学是大学教学中的重要组成部分，是通过实验结合理论的教学实践，实验教学改革的有效开展，有助于提升本科生实践能力培养的水平。

2 生物化学实验教学体系与教学要求

以海南大学的生物化学、生物化学实验为例，海南大学开设生物化学课程的专业很多，根据不同专业的培养目标和定位不同，我们将生物化学的教学为4类：分别为生物化学A、生物化学B、生物化学C、生物化学D。其中，生物化学A为96学时，6学分，适用的专业为生物科学专业、生物技术专业，与之对应的是生物化学实验A，48学时，1.5学分，独立开设。生物化学B为48学时，3学分，适用的专业为药学、制药工程、水产养殖、海洋科学、海洋资源与环境、动物科学、动物医学等专业，与之对应的是生物化学实验B，32学时，1学分，独立开设。生物化学C为48学时，3学分，适用的专业为设施农业科学与工程、农学、园艺、农业资源与环境、植物保护、园林、风景园林等专业，与之对应的是生物化学实验C，16学时，0.5学分，课内实验；生物化学D为32学时，2.5学分，适用的专业为化学化工类、材料类、食品类、环境类等专业，与之对应的是生物化学实验D，16学时，0.5学分，课内实验；

由此可以看出，因为不同专业的培养要求不同，生物化学和生物化学实验课程的学时和开设方式都有所不同。其中，对于生命科学类专业（生物科学、生物技术），生物化学的课时为96学时，分上下两学期完成。生物化学实验的学时为48学时，独立开设。那么通过生物化学实验课程的开展，要求学生达到以下目标：通过本实验课程的学习，学生应达到下列要求：

（1）进一步巩固和加深生物化学基本知识的理解，提高综合应用所学知识，独立设计实验的能力。

（2）能根据需要查阅参考书和文献，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。

（3）掌握生物化学实验的基本操作技能，能正确应用仪器设备，掌握生物化学实验的基本原理和方法。

（4）掌握生物大分子的分离纯化、定性、定量、理化学性质、生物活性的鉴定，代谢调节过程中的代谢产物和中间产物的鉴定。

（5）掌握光谱技术(可见光、紫外光等)，色谱技术（离子交换层析、亲和层析等），酶动力学参数分析等，离心技术，蛋白质的提取，蛋白质电泳和western blot技术。

（6）能独立撰写生物化学实验原理和操作步骤，准确分析实验结果，正确绘图。

（7）初步掌握综合性实验的实验设计原理、步骤、实施等过程。

3 生物化学实验项目的设置

以海南大学生命科学类专业（生物科学、生物技术）的生物化学A和生物化学实验A为例，生物化学A分上下两学期，共96学时，基本理论依据为糖类、脂类、蛋白质、酶、维生素等生物大分子的结构与功能及物质代谢与生物氧化等。根据生物化学理论课的内容，生物化学实验A采用了滴定、分光光度及比色分析法、离心技术、盐析技术、颜色反应、沉淀反应、蛋白质电泳技术、western blot技术、生物分子的提取、酶学分析、色谱（层析）技术等相关技术。生物化学实验A总学时为48学时，共设置了11个实验，如表1所示。11个实验项目，有4个验证型实验，4个综合型实验，3个探索型实验。

表1：生物化学实验A

其中，探索型实验，在实验内容和课堂教学的设计上，鼓励学生积极思考，参与实验的设计。例如实验9--层析技术分离纯化蛋白质，在这个实验中，学生可以自己选择需要纯化的蛋白质，根据蛋白质的特性，再选择相应的层析柱。比如有些同学选择纯化植物的凝集素，那就是从选择哪种植物，哪个部位，如何粗提蛋白，选择哪种层析柱等，整个实验过程都需要学生参与设计。比如有些同学选择利用镍柱亲和层析法，那就需要纯化带有His-tag标签的蛋白质，我们可以提供表达有带His-tag标签蛋白质的大肠杆菌，学生需要考虑原核诱导表达的条件，菌体破碎方法，上样量与柱体积等。选择不同的层析柱，学生都需要考虑层析柱的平衡、上样量、流出液的速度、洗脱条件、层析柱的再生等。这样的探索型实验充分发挥学生的主观能动性，让学生有机会参与实验的设计，从而在实验设计中掌握实验技术的原理，培养了养对科学问题的探索精神，有助于学生形成初步的科研工作能力。

在实验报告的撰写上，重点要求学生以下几点：实验原理的描述、实验设计的设想与过程、实验结果的分析与总结。通过“实验原理的描述”可以了解学生对实验的掌握情况；“实验设计的设想与过程”可以反映出学生在实验过程中是否认真思考，参与实验设计；“实验结果的分析与总结”主要考察学生实验效果及分析问题和表达能力。通过实验报告的撰写，培养学生严谨的科学态度。

4 结语

为认真贯彻习近平总书记关于支持海南大学创建世界一流学科重要指示精神，“以本为本，促进四个回归”，切实落实学校领导“固本强基”海南大学双一流大学建设总体思路，以“全面推进素质教育，培养学生创新精神，提高学生实践能力”为指导思想，完善实验课程体系、实验教学设施和实验室管理等方面的建设目标，切实提高本科生的实验技能和“动手”“动脑”能力培养，海南大学的生物化学实验教学进行了全新探索。在实验项目的设置上，增加了综合型实验和探索型实验的数量，目的是对学生进行系统的现代生物科学实验方法和技能的训练，促进学生知识、技能、素质协调发展，使学生掌握科学实验技术和科学思维方式，并通过实验培养学生理论联系实际的作风、严谨的科学态度和发现问题、分析问题、解决问题的创新能力。