教学体系下生物化学实验论文

1生物化学实验教学中存在的问题

1.1缺乏完整独立的教学大纲

原有的生物化学实验教学无论从内容上还是形式上都附属于理论教学，没有单独开设课程，缺少完整独立的教学大纲，使得实验课教学的目标不明确，实验间的关联性不强，不能很好地展现实验教学的系统性和连贯性．

1.2教学内容安排不科学

由于受到实验教学学时以及实验仪器的制约，教学中主要以验证性实验为主，综合性及设计性实验偏少．验证性实验的结果都是已知的，操作方法也是固定的，只要按照步骤进行实验就可以了，学生参与的积极性与主动性都不强，不利于培养学生的创新思维和创新能力．

1.3考核方法不全面

以往生物化学实验成绩只占生物化学总成绩的20%，仅单纯依赖实验报告完成的好坏进行评定，这样的考核方式势必会造成学生不重视生物化学实验课，从而使教学效果不能得到很好的保障．

1.4实验室资源利用率不高

平时实验室只在实验教学时使用，对学生在课余时间开展的科研活动未完全开放，造成实验仪器和设备的利用率不高，导致实验资源浪费，同时也影响了学生进行科学探索的热情．

2优化实验教学体系

新的教学计划实施以来，借鉴其他高校的成功经验，结合我校生物化学实验教学条件的现状，遵循客观性、相对独立性、创新性和系统性原则，对原有的实验教学体系进行了优化．制定新的生物化学实验教学大纲，编写实验教材，调整实验教学内容，改进实验教学方法，优化课程考核方式，提高实验室的开放力度．通过在这些方面的改革，更好地促进了学生参与实验的积极性，使其实验动手能力得到了极大的锻炼，教学效果也有了较为显著的提高．

2.1实验教学大纲的制定

在新的生物化学实验教学大纲中，明确了课程目标是让学生在实验中加深对基础理论知识的理解，熟悉并掌握生物化学实验的基本操作技能，培养科学思维、分析问题和解决问题的能力，为以后所参与的科学研究奠定良好的基础．制定的生物化学实验教学大纲以基本技术为依据，包括离心、层析、电泳、膜分离、PCR与分子克隆等，根据实验室的硬件和软件配置情况，按照验证性实验、综合性实验和设计性实验的层次安排了具体的实验，由简单到复杂，循序渐进地培养和锻炼学生的实验操作能力．

2.2实验教材的编写

根据教学大纲的要求，参考生物化学实验相关的文献资料，结合教学和科研工作，编写了适合生物化学实验教学的教材．实验内容涉及生物化学课程中的糖类、脂类、蛋白质、酶和核酸等生物大分子的提取、含量和纯度的检测及性质的验证等，实验技术包括分光光度技术、电泳技术、层析技术和离心技术等．该实验教材中还加入实验记录、实验报告写作规范和写作要点，也增加了实验室安全要求、实验废弃物的处理方法、实验中涉及到的安全隐患、实验器具的洗涤干燥及计量仪器的选择与使用等较为全面的内容．在教材的使用过程中，及时对发现的问题进行记录，以期在教材再版时进一步地补充和修正，使其更加完善合理，让学生真正地理解每个实验乃至每个实验步骤的设计目的和原理，这样可以使所学的知识在以后的科学研究中达到学以致用的效果．

2.3教学内容的调整

实验教学内容是影响实验教学质量的一个重要因素，在调整实验教学内容时，始终注重与生物化学理论课程的衔接呼应，内容从易到难，并适度重复实验基础知识、基本方法和基本技能，使学生能够充分掌握并自我运用．原来的生物化学实验不是独立的课程，学时较少，只能以验证性实验为主．在新的教学计划中，生物化学实验独立开课，学时也有所增加．教学内容也进一步地调整为：首先讲授基本实验理论，传授基本实验技能，进行基本能力的培养，强调实验技术要领和操作的规范性；然后在此基础上开展验证性实验、综合性实验和设计性实验，综合性与设计性实验使学生能够主动地去选题，查阅文献，制定实验技术方案，优化实验体系，分析和解决实验过程中出现的问题，对实验结果进行归纳总结，通过这样的锻炼可以培养学生的综合能力，激发学生对科学研究的兴趣，启发学生的研究思路，挖掘学生的创造潜能，提高学生的创新意识和科研能力．

2.4教学方法的多样化

传统的实验教学基本上以灌输、模拟和验证为主．授课方式多以板书为主，信息量较小，虽然能够传授知识，但不利于学生创新能力的培养，学生的学习主动性也没有得到充分的发挥．现在的教学根据生物科学专业的特点建立了“以学生为主体、教师为主导，实现学生自我学习、自我实践”的教学新模式．

2.4.1以教师为主导，开拓学生的创新思维

通过提出问题→分析问题→实验实践→总结归纳→再提出问题的可持续循环模式进行实验教学，鼓励学生打破思维定势，进行发散性、拓展性与联系性的思考．提出一个科学问题，让学生去思考，查阅文献资料进行研读，自主设计实验，教师在此过程中适时地给予科学的指导并提出合理化建议，从而使实验方案具有科学性和可行性．鼓励学生利用课余时间参与教师的科学研究项目的相关工作，这样不仅可以锻炼学生解决科学问题的能力，还可以拓展学生的知识面，同时也给学生营造了良好的思考问题的氛围，这是一种能够培养学生科学素养和创新精神的课外教学模式．实践证明，通过结合科研工作中遇到的问题来教学，可以增强学生学习的趣味性，拓展学习内容，对学生创新实践能力的培养起着非常重要的作用．

2.4.2以学生为主体，充分发挥学生的主观能动性

在实验教学中要鼓励学生积极参与实验的准备及讲解，充分发挥学生在实验教学过程中的主体地位，提高学生的语言表达与科学思维的能力．

（1）由学生准备实验．

在大多数的实验教学中，实验准备工作（包括样品的准备和预处理、试剂的配制与分装、仪器的调试等），都是由授课教师或实验教师准备的．这样造成的结果就是学生在上课时“人到心未到”，像机器人一样进行操作，缺少必要的思考．为了改变这种现象，现阶段生物化学实验课基本都是由学生自己动手准备，教师给予一定的指导，通过这种方式，使学生知道实验准备的重要性及规范实验操作的必要性．

（2）学生主讲，教师辅助的教学模式．

实验教学前，让学生分成多个小组，把不同的实验分配给这些小组，让学生以小组为单位查阅资料、制作多媒体幻灯片，上课时，让各小组安排学生来讲解实验的目的与意义、实验原理、操作步骤和注意事项等内容，最后教师进行必要的更正和补充．通过这种教学方式，使学生的语言表达能力得到了锻炼，同时也使他们在文献查阅和PPT课件制作方面有所进步，提高了对生物化学学习的兴趣，促进了他们在课余时间自主学习的积极性．

（3）以错误为鉴，为正确的学习打基础．

在确保安全的前提下，放手让学生去做实验，对于在此过程中出现的一些错误和不规范的操作，待实验结束后再根据实验结果进行纠正．要求学生在后续的实验中主动地相互纠错，培养他们细致观察、规范操作、认真思考的良好习惯．通过这种方法，可以更好地整合知识，锻炼思维，全面提高学生分析问题和解决问题的能力．探索以学生为主体，教师为主导的教学新模式，摒弃原有的以教师为中心，学生被动学习的教学方式，使实验教学逐步实现教向学的转变．让学生真正成为实验教学活动的主体，使他们的主观能动性能够得以更好的展现，激发学生的创新意识，有效地培养学生的创新思维能力．通过实施这种新的教学模式，学生在仪器操作的熟练程度、实验现象的观察力以及数据的分析能力等方面都得到了很好的锻炼和增强，学生实践能力和创新能力得到了较为全面的提高．

2.4.3运用多媒体，增加授课的信息量

利用现代化的多媒体教学工具，如计算机辅助教学录像、投影幻灯片等，将教学中难以用语言和图形表述清楚的内容，通过动画的形式进行演示，这样既能够活跃学习气氛，增加课堂的生动性和趣味性，同时也可以增强学生对抽象知识点或原理的感性认识，调动学生学习的主动性，提高实验效率和教学效果．

2.5优化考核方式

改革了生物化学实验课程的考核形式，最终成绩由四部分构成：考勤及平时课堂表现占20%，实验报告占20%，实验理论考试占30%，实验操作考试占30%．从实践效果来看，改变了以往学生重理论轻实验的现象，使学生的实验操作能力、综合分析问题的能力及知识创新能力有机结合在一起，调动了学生参与实验课程的教与学的主动性和积极性．考核内容更加丰富，考核形式更加趋于合理和全面，打破了以往的实验报告定成绩的惯性思维，提高了学生在实验中对实际操作的重视程度，也进一步加深了学生对实验理论的理解．

2.6开放教学实验室

为促进教学实验室开放，提高仪器的使用效率，鼓励本科生提前进入实验室进行科研活动．从2005年开始设立了“实验技术研究项目”，在2010年又设立了“教学实验室开放基金”，制定了相应的管理办法和操作规范，经费资助力度逐年增加．实验室的开放，一方面，有利于实现以学生为本实施个性化教育，充分发挥学生的自主性和创造性，培养学生良好的科研思维．另一方面，学生在教师的指导下进行一些探索性科学研究，有利于激发创新灵感的产生，也有利于新想法在实践中得以释放和验证，对培养学生的综合素质是非常有益的．学生通过参与实验室开放基金项目的相关课题，可把所学的生物化学知识运用到科学研究的实践中，使学生对专业知识的理解得以加深．同时也对科学研究的基本流程有了初步认识，增强了积极开展科研的意识和专业学习的兴趣，锻炼了学生实验操作、文献阅读、数据分析以及独立思考的能力．

3结语

新的实验教学体系不仅增强了学生的动手能力，而且培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，启迪了学生的创新思维，提高了学生综合应用知识的能力，激发了学生的求知欲、创新意识和创新能力．通过生物化学实验教学改革，学生重理论轻实验的现象得到了改变，学生的动手能力、创新能力和团队协作精神有了明显的提高．优化的生物化学实验教学体系使实验教学内容趋于合理和全面，将实验教学环节打造成培养学生实践动手能力、综合创新能力，提高学生素质的主阵地，使生物化学实验教学为其他专业课程和实践环节奠定良好的基础．教学改革要以科学发展观为指导，无论是从内容还是在形式都要与时俱进，同时还要保持知识体系的完整性和连续性．

作者：侯新东 李继红 单位：中国地质大学环境学院