這篇課程設計論文投稿發表了設計性生物化學實驗教學改革調查，生物化學實驗課程教學有利于生物科技的蓬勃發展，論文通過問卷調查和實驗成績進行詳細評價與分析。在生物化學實驗教學中實施分層教學法，顯著提升學生對知識的掌握。

　　關鍵詞：課程設計論文投稿,生物化學,設計性實驗

　　近年來，隨著生物科技的蓬勃發展，生物化學實驗技術已廣泛滲透到包括病原檢測、藥物設計和醫療診斷治療等各個領域，因而生物化學實驗課程教學工作顯得尤為重要。醫學生物化學作為一門實驗性很強的科學，是從事研究生物體內化學分子的結構、功能及其與生命現象本質的學科，是現代生命科學領域中的前沿學科，也是醫學教育規劃中的重要的專業基礎課。因此，為了培養“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的具有創新精神和能力的醫學專業學生[1]，僅僅依靠傳統的純理論教學和驗證性的單項試驗，顯然是遠遠不夠的，設計性實驗教學在學生綜合素質的培養方面起到的重要作用是無法替代的。

　　1.資料與方法

　　1.1研究對象

　　隨機選取2016級4個臨床專科班共168名學生為研究對象。

　　1.2方法

　　在完成傳統教學任務的過程中，進行理論教學課后的實驗操作，對觀察組進行實驗綜合評價，對綜合評價合格的學生以平時成績為獎勵，并引導其進入下一分層實驗環節。在分層實驗環節中由指導老師負責對學生進行培訓，分組進行設計性實驗內容的完成方案制作，定期匯報，商討實驗事項。設計完成，以組為單位進行實驗操作，實驗結束后提交實驗報告，最后由指導教師對實驗進行評定。

　　1.3實施方案

　　1.3.1實驗課教學改革設計。以教學大綱為指導，重點內容滲透到實驗訓練。生物化學是在分子水平上通過研究生物大分子的結構，功能和代謝機制來闡明人類生，老，病，死等生命現象本質的科學。針對醫學生的生物化學知識體系可分為四部分內容：靜態生化，動態生化，機能生化和生化與疾病，而這些內容都是以生化分子為研究對象的。因此，以此為切入點，可將生物化學基礎知識模塊化為四大模塊：蛋白質、核酸、糖類、脂類。單個模塊都是以從結構，功能到代謝調節的系統研究為支點，涵蓋生物化學基本的理論和實驗技能訓練。1.3.2實驗課內容改革。現有的生物化學實驗課程教學，以簡單驗證性實驗居多，缺乏綜合性設計性實驗[6]，實驗內容缺乏創造性，學生機械重復實驗操作，缺乏主動思維和團隊協作等方面的訓練。比如以下的實驗內容：血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳，酶的特異性，血糖測定，血清丙氨酸轉氨酶(ALT)活性測定等，實驗內容較為孤立，是單獨的知識點的訓練，學生無法從中得到創新能力和實踐能力的鍛煉，并且不利于醫學生在今后從事醫學科學的研究。然而基本操作技能雖然存在弊端，但考慮到不同學生的知識掌握水平和學習能力的不同，因此，在不放棄原有的實驗教學內容的基礎上進行了新的綜合性實驗設計，并依據學生的能力進行分層教學。分層教學是教師根據學生的知識，能力水平和潛力傾向，把學生科學地分成幾組水平相近的群體并區別對待，使得各群體在教室恰當的分層策略和相互作用中得到最好的發展和提高[7]。基礎實驗的教學目標是基本實驗技能的掌握，在基礎實驗課程考核環節中，成績達到良好和優秀等級的，可進入綜合設計實驗環節;而成績未達到的，則需進行新一輪的基礎實驗課程訓練。綜合設計課程的編排側重生物大分子的分離，提取及鑒定，并包含各種實驗技術。為了達到提高學生實踐動手能力，培養學生獨立思考和團隊協作的科研素質，篩選了以下實驗提供學生選擇：蛋清溶菌酶的分離和鑒定，細胞核分離純化及DNA，RNA含量的測定，動物糖原的提取與鑒定，酮體的生成和利用。綜合性實驗內容緊湊，連貫，系統，實用性強，學生如要達到實驗目標，需靈活運用生物化學理論知識和基礎技能，發揮創新思維能力，使學生的科研創造能力得到鍛煉。如“蛋清溶菌酶的分離和鑒定”以雞蛋為原料，貼近日常生活。在酶的分離階段，涉及生化技術包括層析技術，蛋白質標準曲線制定，離心等電點沉淀，離子交換層析等;酶的鑒定階段，涉及蛋白質濃度測定，SDS-PAGE電泳，酶活測定，酶專一性和特異性鑒定等。內容涵蓋蛋白質模塊重要的理論知識和基本技術，學生不但掌握了具體的實驗方法，更領會到技術的實際應用效果，從而使學生真正將書本知識點做到學以致用。1.3.3教學方法多樣化。教學方法的改變是為了突出學生的能力和素質的培養，突出“以學生為主體”，充分發揮學生的主體作用，培養學生的獨立思維能力和實際應用能力。參與綜合性設計環節的學生，整個過程以小組為單位，實驗過程全部由學生自己操作完成，前期對設計性實驗題目的分析和步驟的交流，可以通過小組內討論來進行思考和修改。完成“頭腦風暴”后，每小組推舉發言人，進行實驗前PPT討論，根據討論方案進行實驗，完成實驗并撰寫科研型成果論文，培養團隊協作的精神。教師在實驗教學過程中主要起到指導作用，解答學生在實驗中遇到的問題，引導獨立思考，把握實驗進度，保證達到計劃要求，形成實驗成果[8，9]。學生根據教師設計的綜合性設計實驗課題進行選擇，確定目標后，教師不會直接告訴學生解決方法，而是啟發討論，引導學生自己尋找問題，培養其解決實際問題的能力。教師重點放在設計方案，引導討論和開展實驗，檢查、分析實驗數據以及學生實驗安全性問題上。1.3.4實驗室的使用。實驗室是利用固定的儀器設備和設施創造出的具有多種條件或環境的場所[10]。在這個場所中，可為學生實驗教學提供有力支持。封閉的實驗環境對創新能力的培養會產生負作用，而開放的實驗室可方便學生隨時將“新鮮出爐”的創意付諸實踐，也可以在沒有思路之前進行一些預實驗。我們對實驗室的設備和儀器設施做到完全開放，老師在進行綜合性設計的學生進入實驗室之前，需進行嚴格的實驗室安全培訓和儀器使用方法及注意事項，做到“放而嚴管”，而不是“放而不管”。1.3.5實驗報告的撰寫。在后期，實驗報告的撰寫中，我們提倡論文式實驗報告，學生根據預實驗和前期文獻的查閱來書寫實驗報告，實驗報告中應體現實驗整體的設計思路，并配合圖像處理和結果討論、文獻查閱，全面提高學生科研閱讀和撰寫能力，使學生在實驗學習中與科研接軌，盡早地培養其科研能力和科研思路，將系統的科研方法和體系融入到生物化學實驗教學之中。

　　1.4效果評價

　　改變單一的學業成績考核辦法，采用多元化的考評方法，關注學生平時的學習過程，關注學生理論與實踐的結合及實際能力的提高。教師根據學生文獻查閱，實驗方案設計，實際操作，實驗記錄，實驗報告等多個方面綜合評定給出成績和評價結論。完成整個設計性綜合實驗的教學過程。實驗結束后，以匿名的方式在參與實驗的同學中進行問卷調研(見表1)。問卷內容涉及開放實驗室的時間安排，學生對實驗的興趣，實驗的困難度是否合適等，讓學生參與到實驗室教學改革中，通過學生反饋的意見可以指導下一學期的開放實驗教學。

　　2.結果

　　表1：設計性生物化學實驗教學改革調查(n=168)

　　3.討論

　　國內教育雖然培養了一大批高學歷的優秀學生，但在創新教育方面與發達國家相比，仍存在較大的差距。其中原因之一是實驗教學環節薄弱[2]。具體有幾個方面的不足：1.教學內容更新慢：近年來，生物化學實驗技術呈現迅猛發展的局面，而教學中的一些方法和技術手段已被新技術取代，教學不能與時俱進。2.教學方式較傳統：傳統實驗教學將實驗項目、原理、步驟，甚至結果都告訴學生，導致學生不假思索，失去了實驗課的興趣。3.實驗教學標準欠完善：實驗課無法獨立考核，學生學科考試以理論考試為主，學生對實驗課缺乏足夠重視，導致教學效果欠佳。在高等教育教學國際化的形勢下，生物化學實驗教學應該吸收國外先進的經驗，積極探索并勇于創新。許多國家注重學生的獨立操作能力，提供學生充足的條件和時間完成實驗操作，日本東京大學和早稻田大學的物理課程實驗課學時是理論課學時的2-3倍[3]。美國大學注重教學、科研、生產相結合的理念，在大部分美國高校中實驗教學類型和實驗教學過程分層次進行，每個層次采用相應的教學大綱和模式，層次越高，設計性實驗的成分越多，并且對實驗教學有嚴格的考核制度[4]。此外，美國十分重視網絡資源，設計性實驗方案通過網絡平臺傳給教師審核，充分利用網絡資源引導學生自主學習，獲取相關的信息[5]。實驗前期，我們將單塊的理論知識點和各項實驗技能通過精心設計糅合在一起，開設具有系統性的實驗課程，將生化零散的知識點模塊化。通過前期基礎實驗狀態的評估，確定設計性選題的難易度，提供符合學生能力的實驗，避免學生在實驗過程中受過多的挫折，挫敗感的產生不利于學生對實驗技能的學習，并且會降低學生創新的積極性。在本次探索過程中，學生獨立設計、操作實驗，撰寫實驗報告，通過一整套實驗流程的參與，鍛煉了學生獨立思考、分析、解決問題的能力，因此，設計性實驗的內容和形式是值得進一步研究和完善的。

　　作者：錢晶 王莎 蔣培余 王偉偉 單位：湖州師范學院生化與分子教研室

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