构建以“知识单元”为主线的生物化学技术实践教学模式

摘 要： 生物技术专业背景下，我们以“创新型人才培养”为导向，构建以“知识单元”为主线的生物化学技术实践课程体系；结合教学实际，制定课程的组织方式；以“精品课程网络教学平台”为载体，建设立体化教材，建立综合考核制度，全面评价教学实施效果，从而初步形成颇具特色的教学模式。

关键词： 知识单元 生物化学技术 实践教学

国家教委制定并实施的“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的总目标是：转变教育思想、更新教育观念，改革人才培养模式，实现教学内容、课程体系、教学方法和手段的现代化，培养适应21世纪需要的社会主义现代化的建设者和接班人。在高等教育诸多的改革中，教学改革是核心。在教学中，教学内容和课程体系直接反映教育目的和培养目标，是培养人才素质、提高教育质量的核心环节，教学内容和课程体系改革是教学改革的重点和难点，是深层次的教学改革。

温州医学院的生物技术专业是浙江省重点建设专业，生物化学课程是浙江省省级精品课程。作为生物技术专业的主干课程之一的生物化学课程，是生命科学领域的前沿学科，其理论和技术在科研实践中有着重要的指导意义。因此，我们将理论与实验分离，独立开设《生物化学》理论课与《生物化学技术》实验课两门课程，改革实验教学内容，成功构建了以“知识单元”为主线的生物化学技术实践教学课程体系，在此与各位同仁一起探讨。

1?郾以“知识单元”为主线，构建实践课程体系

大学实验教学的根本目的在于培养学生的创新意识和实践能力［１］。根据生物技术专业人才培养目标和生物化学技术课程本身所具备的特点，我们将该课程培养目标定位在使学生系统学习生物化学技术的基本理论、基本知识、掌握基本技能，即所谓的“三基”，了解本学科发展的最新发展前沿，初步培养科研意识和创新能力。

在传统的教学中，《生物化学技术》实验课的实验项目通常是以孤立的、单一的形式罗列出来，实验项目之间没有联系，缺乏延续性、系统性，学生普遍的困惑在于不知道如何应用这些学过的知识和技术。这种传统的教学模式难以激发学生学习的兴趣，极大制约学生科研能力和创新素质的养成。因此，我们着重改革了实践教学的内容和体系，成功构建了以“知识单元”为主线的生物化学技术实践课程体系。

生物化学技术实践课程研究的对象为蛋白质、核酸、酶等生物大分子，主要是以讲解如何从生物材料中提取制备这些生物大分子为主线，以介绍当前生物化学技术领域的新成果和精华知识为重点，以阐述分离、鉴定生命大分子物质所涉及的方法基础理论和操作技巧为核心。我们将一个研究对象确定为一个“知识单元”，针对某一个特定的研究对象所采用的所有的实验技术有机地组成一个实验模块。因此，每个实验模块均由若干个相对独立又相辅相承的验证性、应用性实验组成，这些基本实验从整体上又构成了一个设计性、综合性的大实验。针对“蛋白质”这个知识单元，我们设计了“血清白蛋白的分离纯化和性质鉴定”一个实验模块；针对“酶”这个知识单元设计了“淀粉酶的动力学分析”、“LDH同工酶的分离纯化和测定”两个实验模块；针对“核酸”这个知识单元设计了“人外周血中单个核细胞的DNA的分离纯化和鉴定”一个实验模块。

2?郾以“培养原则”为指导，制定课程组织方式

依托于浙江省医学遗传学重点实验室，浙江省基础课（生物学）实验教学示范中心，建设了实验教学的“三个平台”，即：基础实验教学平台、开放式实验平台和科研创新技术平台，为顺利实施教学提供了有力的保障。以专业为基础，以需求为导向，以创新型人才培养为目标，改革传统的“一站式”的教学模式，为此，我们在实践教学设计中始终以基本培养原则和个体化培养原则为指导，以“知识单元”为主线构建模块式实践课程体系，制定了切实可行的课程组织方式。

根据培养原则，每一个模块中的全部实验分为固定组件和自选组件两部分，其中的固定组件部分属于生物化学技术实验课教学计划规定的必修内容，主要通过在基础实验教学平台开展日常教学活动来完成，学生按照教学计划依次完成这些实验，掌握生物化学技术的基本技术，获得相应的学分。自选组件则是属于素质提高部分利用开放式实验平台，初步培养学生的科研设计能力。

我们以蛋白质知识单元中的实验模块――血清白蛋白的分离纯化和性质鉴定为例，介绍我们的课程组织方式。“血清白蛋白的分离纯化和性质鉴定”这个实验模块主要由：①盐析、②Sephadex G-25凝胶层析、③紫外分光光度法、④Sephadex G-75凝胶层析、⑤DEAE-纤维素离子交换层析、⑥SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、⑦等电聚焦电泳、⑧醋酸纤维薄膜电泳、⑨比色法等九个小实验组成，其中①②③④⑤⑧⑨等为固定组件，主要是学生从血清样品中将白蛋白分离纯化出来，并初步进行方法学的评价，属于必修内容；⑥⑦为自选组件属于选修内容，主要是学生对纯化得到的白蛋白进一步进行分子量、等电点等性质鉴定、纯度分析和综合评价。对于选修部分，指导老师只是在整体可行性程度上做把握，同时提供实验过程中可能涉及的实验技术、试剂材料等基本素材，不做具体的技术指导。实验的步骤、方案的实施、试剂材料的准备等均由学生自主完成，使学生在熟练运用生物化学基本技术的基础上，进一步培养科研设计能力。

以“知识单元”为主线构建的模块式实践课程体系，从实验项目设计的角度来看，从简单到复杂，从验证到设计，从孤立到综合，从基础到应用，从培养的角度来看更具有延续性和可塑性的优点。开展这样的实验，很好地达到两个教学效果：一是学生对白蛋白这样一种蛋白质的理化性质和生物学活性有了较为全面的认识，很好地培养了学生的综合科研能力。二是教师可以通过观察学生的操作能力、科研能力，为后续学生科研活动和竞赛预选和储备人才。

通过前面两个平台，我们建立人才储备库，充分利用科研技术平台，学生或是申请各项学生科研课题；或是参加“挑战杯”全国大学生学科竞赛、浙江省大学生科技创新活动计划、浙江省生命学科竞赛等；或是按照自己的兴趣申请并加入导师的科研团队中，参与课题组的科研活动：选题设计、标书撰写、技术路线、方案实施等，逐步培养学生的科研创新意识和实践能力，为进一步科研或考研等打下扎实的实践基础。

3?郾以“精品课程网络教学平台”为载体，建设立体化教材

21世纪的生命科学日新月异，以“知识单元”为主线的模块式教学方式对教师、学生提出了更高的要求，而且单纯的纸质化的一本教科书远不能满足我们的教学需求。因此，我们充分利用现代教育技术手段和学校丰富的网络资源开展教学。学校的网络已经覆盖所有的教室、实验室和寝室，千兆进楼层，百兆进教室和实验室。教师独立配置一台电脑，中青年教师均通过《现代教育技术应用》培训，掌握了常规教学媒体的使用、网络辅助教学平台及多媒体课件制作等现代教育基本技术。理论教学课件均采用多媒体技术制作。

部分实验模块拍摄了实验录像，如“血清白蛋白的分离纯化和性质鉴定”，介绍了整个实验模块的设计流程、标准技术示范、知识要点等，学生可以通过《生物化学》省级精品课程网站提前预习。部分较抽象的技术如层析等制作了一系列的FLASH，来帮助学生理解。常用的技术则以文字和图片的形式供学生自学。教学计划、教学大纲、教案、课件、课堂录像、自主学习材料等教学资源均已上网，实现课程的网络化和教学资源的立体化。精品课程网站还实现网络作业、讨论、答疑等功能模块，从而为学习者提供更加互动、开放的学习空间。

4?郾以“创新型人才培养”为导向，建立综合考核制度

一个综合的实验考核制度是全面评价实验课程体系，检验实验教学质量、考查学生实验教学技能的主要手段［2］，经过多年的实践，以“创新型人才培养”为导向，改革建立了一套以考察学生综合能力为目的适合本实验课程的综合考核制度。考核内容分为四部分：第一部分为理论考试，通过笔试考察学生对生物化学技术的基础理论的掌握程度。第二部分为实验操作考核，通过双盲式操作考试，直接检验学生的动手能力。“双盲式”是指老师与学生均不知道待测样品的参考值的前提下；由老师和学生同时进行定量测定样品的浓度和稳定性评价。第三部分为实验报告，主要考查学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。第四部分为综述撰写，要求学生按照标准格式撰写一篇综述，考查学生的科研思维能力和论文写作能力。这样的评价机制既能全面反映学生的综合能力又能很好地检验我们的教学效果，同时又作为科研人才储备建库的一个有力的评价依据。

5?郾结语

以“知识单元”为主线的生物化学技术实践教学模式体现了新世纪教育的理念。经过几年的教学实践，生物技术专业背景的学生不仅在毕业论文设计与撰写等方面有了明显的进步，而且在大学生科研竞赛方面获得不俗的成绩。当然学生能力的形成和素质的提高是一个循序渐进的过程，实践课程改革是一项长期的系统工程，需要不断地探索与努力。

参考文献：

［1］郑家茂.对大学实验教学若干问题的厘析［J］.实验室研究与探索，2007，26，（10）：1.

［2］李永芳.医学生物学实验模块化教学模式的探索与研究［J］.中国高等医学教育，2008，（9）：64.

基金项目：2009年浙江省新世纪高等教育教学改革项目。

（吕建新系通讯作者）