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生物化學實驗課程教改研究的論文
摘要：針對當前國內(nèi)高等學校培養(yǎng)創(chuàng)新型急需人才的要求，從著重培養(yǎng)創(chuàng)新能力、探索能力以及分析問題、解決問題的能力出發(fā)，此文點評和剖析了目前高校生物化學實驗教學課程的現(xiàn)狀和問題，對于生物化學實驗教學所需的改革進行了初步評議，對實驗教學中激發(fā)學生的學習積極性和探索創(chuàng)新欲，提高生物化學實驗教學質(zhì)量和高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才有著積極意義。
關(guān)鍵詞：生物化學；實驗教學；改革；創(chuàng)新
眾所周知，21世紀是生命科學的世紀，而生物化學是生命科學的基石，也是高等學校中生物醫(yī)學相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)主干課程和重要的理論課程。通過必要的基本實驗實踐，不僅使學生學會基本的專業(yè)實驗課程操作技能，還通過實驗實踐驗證理論課程學的生化基本知識和規(guī)律，為學生以后從事專業(yè)相關(guān)的工作打基礎(chǔ)；同時，學生綜合的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力也得到了鍛煉和培養(yǎng)，尤其在培養(yǎng)學生動手能力和科學素養(yǎng)等方面所起的作用是任何其他形式的教與學課程都難以替代的�？墒�，多年來傳統(tǒng)的舊的教學思想堅持認為實驗教學要依附于理論教學并須與理論課程保持一致性，認為實驗教學的宗旨應該就是單一地驗證理論課程知識和規(guī)律并加深理解和鞏固理論課程所學知識。然而，生物化學課程相關(guān)的實驗技術(shù)迅猛發(fā)展，新實驗方法、新實驗操作技術(shù)層出不窮，已滲透并應用到生命科學相關(guān)的各個學科和研究領(lǐng)域，這些發(fā)展勢必對生物化學實驗課程和教學提出更高的要求。為此，高等學校必須改革生物化學的教學課程和教學體系，與現(xiàn)代社會發(fā)展對高層次人才的爆發(fā)式需求相適應。由于傳統(tǒng)觀念一直認為生物化學實驗教學主要依附于理論教學的思想禁錮，高等院校生物化學的實驗教學基本上是一個保守、封閉的體系，多年來實驗內(nèi)容和教學方式一成不變，課堂教學形式更是千篇一律，實行捆綁式教學；考核方式單一、呆板和落后……。如此的實驗課程和教學過程不僅不能滿足當前科學技術(shù)飛速發(fā)展的需要，而且還極大地束縛了學生的實踐主動性和科研創(chuàng)造性。因此，隨著生命科學技術(shù)的不斷發(fā)展，科研方法和實驗手段日趨現(xiàn)代化、綜合化，對舊的實驗教學體系進行改革已經(jīng)迫在眉睫。目前，生化實驗項目是根據(jù)多年前制定的實驗教學大綱來設(shè)置的，每年的修訂也只是換湯不換藥。所以，根據(jù)大綱開設(shè)的實驗課程內(nèi)容，大多是為了學生加深并鞏固對基本理論知識的理解和掌握，忽略了對學生實驗技能與科研素質(zhì)的訓導和培養(yǎng)；每個實驗的內(nèi)容單一，整個課程內(nèi)容缺乏內(nèi)在聯(lián)系，沒有系統(tǒng)性；導致學生對實驗課缺乏興趣，也就不利于學生系統(tǒng)掌握各種實驗技能，更談不上培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力，根本不能跟上學科發(fā)展的需求。要想改變現(xiàn)狀，就必須進行生化實驗課程的改革。這門課程的改革又如何改？下面就生化實驗課程的教學改革，給出自己的一些評議。
一、強化生化實驗教學的實驗室建設(shè)
對于生化課程體系而言，實驗室是理論課堂的延伸，是理論聯(lián)系實際的重要媒介，也是能力訓導和萌芽科研的基地，更是培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、探索并解決問題的能力的實訓場，不可替代。那么，建設(shè)好并利用好實驗室這個媒介，為學生提供盡可能多的實踐機會，培養(yǎng)高質(zhì)量的新時代急需的優(yōu)秀大學生就成為當下高等學校首要任務。為此，應加大對實驗室建設(shè)經(jīng)費投入，增加實驗所需場地和必要的客觀條件，如恒溫條件、潔凈度要求等，各高校相關(guān)院系力爭建設(shè)一個實驗儀器設(shè)備先進、實驗條件較為完備的生化實驗教學中心。同時，在教學體制和課程設(shè)置上提高實驗室課程教學的地位，重視實驗師資力量的配備和培養(yǎng)，完善實驗室人員配置，建立一支專業(yè)化的穩(wěn)定的生物化學實驗教學隊伍，為開放實驗室充分讓學生自主實驗創(chuàng)造條件。
二、更新實驗內(nèi)容，建立新的實驗課程體系
1.層次一：通過驗證性實驗教學，提高學生的實驗技能。傳統(tǒng)的實驗教學驗證理論知識的核心課程內(nèi)容同樣是生化實驗課程教學體系中的基本層次，也是生化實驗內(nèi)容體系的重要組成，是綜合性、研究性實驗的前提基礎(chǔ)。不過，生化實驗課程體系中驗證性實驗內(nèi)容要減少，其教學目標應該突出鍛煉學生的基本實驗操作（包括實驗儀器的使用）、培養(yǎng)學生的基本實驗技能，通過一些基本實驗操作和技術(shù)如分光光度計操作、電泳技術(shù)、索氏提取分離粗脂肪、酵母RNA的提取及組成鑒定、醋酸纖維薄膜電泳分離血清蛋白、考馬斯亮藍法測定蛋白質(zhì)含量、色譜技術(shù)、離心技術(shù)及生物大分子物質(zhì)的分離純化等，使學生熟練電泳儀、離心機、可見和紫外分光光度計、恒溫水浴鍋、索氏提取器等常規(guī)生化實驗儀器的使用，學會生物大分子物質(zhì)的分離、純化以及純度的分析方法，學會正確書寫生化實驗記錄報告。因此，通過生物化學驗證性實驗的教學，為后續(xù)綜合性、探索性和科研性實驗教學內(nèi)容的實施打基礎(chǔ)。2.層次二：通過增加綜合性實驗教學，訓導學生科學研究的基本素質(zhì)。生化實驗教學體系必須增加綜合性實驗內(nèi)容，并使其成為生化實驗體系的重要組成，綜合性實驗教學的目標應該突出訓練學生聯(lián)合基本實驗技術(shù)和方法、組合基本實驗儀器和操作的綜合實踐能力，突出培養(yǎng)學生基本的科研能力、探索分析和尋找解決問題能力等綜合研究素質(zhì)。生化綜合性實驗內(nèi)容可以是從材料如細胞等開始，到基因，再到生物大分子如蛋白質(zhì)等的分離純化及其活性和功能檢測，涉及多種實驗技術(shù)平臺和儀器組合的綜合運用。通過綜合性生化實驗教學，使學生在基本的驗證性實驗的基礎(chǔ)上，得以提升所學理論知識、拓展思維空間，提高自身綜合思維能力并挖掘自己潛在的創(chuàng)造力。當前已有些高校開設(shè)這樣的綜合性生化實驗課程，如卵清蛋白的提取并定量（從雞蛋中）、酵母中核糖核酸的分離純化和鑒定等綜合性實驗。結(jié)果表明，綜合性生化實驗課程的開設(shè)，能顯著提高學生綜合運用基本實驗技術(shù)和儀器，明顯提高了學生分析問題和解決問題的能力，激發(fā)了學生動手做研究的興趣。3.層次三：通過增添探索性、自主性實驗，培養(yǎng)學生獨立科研和創(chuàng)新能力。僅有驗證性和綜合性實驗還不夠，還需要適當增加學生自主性、探索性的生化實驗，并使其成為生化實驗課程的必要組成。探索性、自主性實驗教學的目標應該突出以學生自主實驗為主，突出探索性和主動性，突出培養(yǎng)學生對科學的好奇心和探索創(chuàng)新素養(yǎng)。探索性、自主性實驗以學生自主實驗活動為基礎(chǔ)，導師或教師確定實驗研究小課題，由學生自己（或小組）設(shè)計實驗方案、選擇研究材料、配制實驗試劑、安排實驗進程和時間并實施的綜合設(shè)計性實驗，是一種本科階段全新的生化實驗教學模式，含有一定的研究性質(zhì)。這種實驗教學可使學生在實驗過程中全方位經(jīng)歷實驗技能和科研思想、方法的錘煉，對切實提高學生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度和創(chuàng)新精神以及增強獨立的科研能力起到關(guān)鍵作用。
三、打破既有格局，改革實驗管理和考核模式
在生化實驗管理模式的改革上，建議從兩方面開始：首先，從管理上創(chuàng)造條件為學生提供動手的機會。引導學生積極主動地開展實驗活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力；不管是什么類型的實驗，讓學生身體力行，從配制實驗試劑、實驗設(shè)計到實驗結(jié)束，均由學生自己完成。其次，實行開放性實驗教學。開放性實驗教學能激發(fā)學生的科研興趣和科研思維，真正體現(xiàn)學生的實踐主動性。實驗教學的開放性上要做到：一是讓學生能自主地查閱資料、設(shè)計實驗方案和整理分析實驗結(jié)果等；二是實驗室完全開放，學生可以在開放時間的任何時段實施自己的實驗方案，并通過實驗探索發(fā)現(xiàn)問題、尋找解決問題的實驗方法。在實驗教學的考核方面，可以要求學生在寫實驗報告的基礎(chǔ)上寫一些創(chuàng)新小論文，并作些研究小報告，在此基礎(chǔ)上評價和打分，以最好的一次成績?yōu)樽罱K成績。這樣，不僅提高了學生的實驗操作技能、科研創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，也有助于提高學生整理實驗結(jié)果、寫實驗報告、做實驗總結(jié)的能力，為今后從事相關(guān)科研工作奠定基礎(chǔ)。
四、展望與結(jié)論
當然，生化實驗教學的改革任重道遠，需要教師不斷實踐、探究、改進，不斷提高實驗教學質(zhì)量，使實驗教學跟上飛速發(fā)展的學科要求，培養(yǎng)出更多既懂現(xiàn)代生化理論又掌握現(xiàn)代科研技術(shù)的研究型、應用型科學人才。實踐必將證明，加大生化實驗教學的建設(shè)和投入，改善實驗條件，建立科學的生化實驗教學體系，破除傳統(tǒng)實驗教學觀念，重塑并精煉生化實驗內(nèi)容，改良實驗考核評價方式，既抓好基礎(chǔ)實驗技能訓練，又充分利用綜合性和探索性實驗等措施，對培養(yǎng)當今社會急需的各種高層次人才必定是十分有益的。
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