生物化學實驗教學中開放性實驗初探論文

　　摘要：開放性實驗能提高學生的動手能力，培養(yǎng)學生獨立思考、提出問題、分析問題和解決問題的能力，并能充分調動學生學習的積極性。生物化學實驗課是醫(yī)學各專業(yè)學生的專業(yè)基礎課，是理論課的延伸和補充。傳統的生物化學實驗課已不能滿足學生對知識的渴求，特別是分子生物學和分子診斷學的飛速發(fā)展，在生物化學實驗教學中設置開放性實驗已是勢在必行。

　　關鍵詞：生物化學；開放性實驗；實驗教學

　　生物化學是一門實踐性很強的課程，是醫(yī)學院教學中重要的醫(yī)學基礎課程之一。隨著生物化學與分子生物學實驗技術的飛速發(fā)展，生物化學與分子生物學實驗的技術、手段和操作方法已廣泛應用于臨床，對疾病的預防、診斷和治療發(fā)揮著重要的作用。開放性實驗是學生在學有余力的情況下，個人或團隊在教師的指導下完成一些具有創(chuàng)新性的實驗項目[1]。開放性實驗以學生為主，教師在實驗過程中只提示和引導，啟發(fā)學生自己獨立思考，解決實驗過程中遇到的問題。傳統的生物化學實驗較為簡單，缺乏創(chuàng)新性和綜合性，而且驗證性實驗較多，通常以測定物質含量和酶活性等的實驗為主，加之標本來源有限，所以實驗的效果很不理想[2]。開放性實驗能夠彌補傳統生物化學實驗的不足，增加了學生參與實驗的過程和實驗設計，使學生在實驗過程中更加善于思考和學習。為此，我校生物化學與分子生物學實驗室在開展正常的實驗教學外，結合我校特點，在小學期（第一學期）開放實驗室，在正常實驗教學中設置了多個開放性實驗項目。近年來，我們針對生物化學實驗教學中設置開放性實驗進行了有益的探索，取得了一些經驗，現介紹如下。

　　1實驗教學內容的改革

　　（1）在生物化學實驗中設置開放性實驗，首先要進行教學內容的改革，將生物化學與分子生物學新近發(fā)展的實驗技術引入教學，形成一系列的綜合性、開放性實驗，例如將基因提取、PCR、酶切、電泳等原本獨立的實驗結合在一起。我們設計了乙醛脫氫酶突變基因型的檢測、肥胖因子的檢測、PCR法對基因突變位點的確認等多個分子生物學實驗。實驗標本均采自學生自身口腔上皮細胞，標本來源簡單，實驗效果明顯，學生對測定自身標本的實驗項目表現出濃厚的興趣，取得了很好的教學效果。

　　（2）教學過程引入與生物化學密切相關的臨床案例，化抽象為生動，將模糊變具體，是激發(fā)學生學習興趣的一劑良方[3]。例如針對“胰島素和腎上腺素對血糖含量的影響”，我們設計了動物實驗，通過對兩組家兔分別注射腎上腺素和胰島素，測定家兔注射相應藥物前后血糖含量的變化。經測定，學生掌握了相關的知識點，加深了對書本理論知識的認識。結合大理植物資源豐富的特點，我們設計了大理不同產地茶葉中茶多酚含量測定、葛根黃酮含量測定、刺梨多糖的提取和含量測定等一系列活性成分的提取和含量測定的實驗。這些實驗貼近生活，實驗材料簡單易取，實驗過程學生易掌握，同時實驗又具有探索性和比較性，且重復性較好。通過測定含量，比較不同產地的含量變化，得出相應的調查數據，為以后進行深入調查研究打下了基礎。

　　2開放實驗運行模式的改革

　　傳統的開放性實驗運行模式是由實驗室管理處制訂開放實驗室相關制度及開放實驗室管理辦法，各個二級學院教師根據所在學科及具備的儀器設備申報開放性實驗項目，學生則根據不同的專業(yè)選擇相關的實驗項目來進行實驗，最后由指導教師對學生的實驗結果進行評價。學校應加大對開放性實驗宣傳的力度，鼓勵學生積極進行申報，同時加大資助力度，學生管理辦公室、班主任、團委等都積極廣泛地參與開放性實驗的宣傳活動，吸引更多的學生加入開放性實驗的教學實踐。

　　3實驗項目實施過程的變化

　　以往的生物化學實驗是按教學大綱的要求、根據專業(yè)的不同安排相應學時的實驗項目，學生按教學進度表在規(guī)定的時間內，按照實驗教材所寫的實驗步驟和方法進行操作。而開放性實驗打破了傳統實驗對時間的'限制，學生進行實驗時不再按部就班，而是根據項目名稱查找相應的實驗資料，自己設計實驗方案，直至得出實驗結果。具體到實驗室是這樣的一個過程：首先對所要開設的實驗項目進行申報；其次是上級主管部門評審，評審通過則批準立項；最后則是實驗的實施。在實驗項目申報方面我們分為兩種方式：一是教師申報（即傳統的開放性實驗）。教師通過提交開放性實驗項目申請表，申請開設相應的項目，做出經費預算和提供開放性實驗的學生名冊，給出參加實驗能獲得的相應學分數，學生通過教務處教學管理系統選修自己感興趣的實驗項目。

　　另一種方式（新模式開放性實驗）是學生自己組成實驗團隊，每個團隊10人左右。在選定了實驗項目后，聯系實驗室和指導教師，填寫開放性實驗項目申請書，在指導教師的幫助下設計出合理的實驗方案，做出經費預算，上報實驗管理部門審批。開放性實驗項目獲批后，實驗室教師安排好實驗室和值班教師，學生根據安排的時間進入實驗室，填寫開放性實驗登記本，按設計好的實驗方案配制實驗所需試劑及準備相應的實驗用品和儀器設備，準備好后即開始實驗。教師在實驗中只起指導作用，對于暫時解決不了的問題，可鼓勵學生下去查資料和文獻然后再進行實驗。實驗結束要求所有實驗者上交實驗報告，作為學生獲得學分的依據。

　　4開放性實驗教學的不足及應對措施

　　新模式的開放性實驗雖然彌補了傳統生物化學實驗的不足和缺陷，但也存在一些問題。首先，由于實驗室的開放，儀器的損耗較大，故障發(fā)生率較高；其次，實驗室開放率的提高使得實驗教師的工作量大大增加，實驗室管理工作難度加大；再次，實驗室的支出經費增加。對于以上存在的問題我們采取了相應的應對措施。為增強學生的責任感，學生進入實驗室必須嚴格遵守實驗室規(guī)章制度，實驗過程中遇到任何問題必須向教師報告。在實驗室開放前對學生實施包括儀器使用在內的生物化學實驗基本操作技能的強化訓練[4]，對于精密和貴重的儀器，則要求指導教師示教，學生旁觀學習。對于嚴重危及儀器設備安全的操作，應該在儀器的醒目位置做出相應的標識，以示警告。學生進入實驗室需填寫“大理大學開放性實驗項目登記本”，使用相關儀器后應填寫使用登記本，完善實驗室建設相關資料，并作為檔案進行保留。在實驗過程中，如果對實驗室儀器設備違規(guī)操作造成損壞，則按實驗室規(guī)定進行賠償。開放性實驗增加了實驗室教師的工作量，因此應該在立項項目中或相應的基金中提供經費作為實驗室教師的加班補助。

　　5展望

　　在生物化學實驗教學中設置開放性實驗，能夠提高生物化學實驗教學的效果。學生通過開放性實驗，學會了利用網絡和圖書館資源獲取知識的方法，調動了學生學習的積極性和創(chuàng)新性，激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了獨立思考的能力和團隊合作精神，增加了與教師互動的機會，培養(yǎng)了不怕困難和失敗的精神。在經費允許的情況下，可以舉辦開放性實驗設計競賽，并對優(yōu)秀的設計進行獎勵，以調動學生學習的積極性。另外，隨著學校教學改革的深入，應該加大投入，建立相應的開放性實驗項目庫，充分利用網絡資源，調動學生學習興趣，讓學生也參與開放性實驗項目庫的建設。

　　參考文獻：

　　[1]丁愛俠.高校開放實驗項目實施及現狀調查與分析[J].實驗技術與管理，2012，29（2）：156-161.

　　[2]陳艷炯.醫(yī)學生物化學實驗課教學改革初探[J].西北醫(yī)學教育，1999，17（2）：118-119.

　　[3]蘇上貴，凌敏.醫(yī)學生物化學教學實踐中調動學生學習積極性的幾點體會[J].廣西醫(yī)科大學學報，2003（20）：147-148.

　　[4]劉穎，郭竹梅，江慧慧，等.開放實驗教學模式對培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的影響[J].青島大學醫(yī)學院學報，2014，50（5）：464-465.

　　作者:徐春萍 劉云春 羅永會 單位:大理大學

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