生物化学实验课程的改革与实践
金勇丰,李霁,邵爱萍,丁鸣
(浙江大学生命科学学院,浙江杭州310029)
摘要:作者主要采取了以下优化措施对生化实验教学进行改革和改进:合理配置和优化教学资源;优
化教学内容;优化人才队伍;让学生参与生化实验教学的准备过程及教学与科研、毕设相结合。通过以
上措施来使生化实验教学达到一个新的层次。
关键词:生物化学;实验教学;教学改革
中图分类号:G642. 423文献标识码:A文章编号:1006-7167(2008)02-0086-03 Reform and Practice of the Biochem icalExpermi
entalCourse
JIN Yong-feng,LIJi,SHAO Ai-ping,DINGMing (College ofLife Science, ZhejingUniv., Hangzhou 310029,
China)
Abstract:Biochemical technology is one of themost important technologies in the area ofbiology science. This article
proposed some suggestion as below: optimizing the teaching resource, the teaching contents and the teachers; encoura-
ging students to take part in the preparation ofexperiments; linking the teaching, researching and graduate design, etc.
Through the optimization processmentioned above, the biochemical experimental teachingmay be raised to a new leve.l
Key words:biochemistry; experimental teaching; teaching reform
CLC number:G642. 423Document code:A Article ID:1006-7167(2008)02-0086-03
运用生物化学实验课上学到的知识,拓宽学生知
识面,提高发现问题,综合运用知识和解决问题的能
力,激发学生对生物化学的兴趣,掌握科学的思维方法
与研究方法,培养创新精神与创新能力,为培养创造、
创新、创业型生物学相关人才打下基础。
1实验教学资源的合理配置和优化
近10年来,生物化学实验药品价格迅速上涨,而
教学经费投入增加不多,导致生化实验教学的具体实
施难度增大。新仪器、新药品、新试剂得不到补充,仪器坏了因缺少经费不能得到及时维修。生物化学实验能否达到培养学生实验技能的教学目的,很大程度上
依赖于实验设备的建设。①学院采取了一系列措施
筹集了资金1 000余万元,不仅把实验室装修一新,还
添置了高速冷冻离心机、超低温冷冻干燥仪、凝胶自动成像仪、核酸杂交仪、电聚焦系统、普通离心机、酶标仪、电泳槽、杂交仪,电泳仪和移液器等实验设备,购买了开设新实验的生物化学与分子生物学试剂,使本科
生能从以往仅能做普通生化实验到现在能基本涉足生物化学实验技术。②在经费投人不足的情况下,做到
修旧利废,节约资金。对于损坏的仪器设备,管理人员
自己动手进行维修。经常性的对仪器设备进行检查和测试,只要能修复使用的不再购置,挖潜节约,把有限
的经费合理地使用好。③统筹兼顾,保证重点。从学
校总体发展和可持续发展的角度来考虑加强实验室建设,保证对学校发展有重要影响的实验室建设项目的
经费投人,购置较先进的仪器设备,在保证满足本、专
科学生的实验教学的同时,积极开展较高层次的科学
研究活动。④开放实验室,充分利用实验室资源。实
验室资源的合理配置和开放共享是今后高校实验室建设和管理的一个重要举措,开放实验室使学生可以利
用空余时间去作实验,提高了实验效率[2]。
2生化实验教学内容的优化
构建新的实验教学内容,主要从解决生物化学实
验中的内容重复问题入手,对于手段重复或内容重叠
或一些陈旧过时的实验坚决进行合并或删除,对于体
现生物化学同一性和前沿性的必要实验则保留和拓展。加大机能性、综合性与探索性实验内容,将实验体系进一步整合、优化,适当开设设计性实验。编写完成通俗易懂、实用性较强、切合实际的生物化学实验教材和多媒体课件。既注重基础性,又重视研究性和先进性,新的教学规划要求各门实验课减少验证性实验,加
大机能性、综合性及探索性实验的内容,增补一些新的设计与研究性实验的内容,并突出各专业培养目标的
独特特点。实验教学在保证各门课程教学大纲对实验课的基本要求前提下要把综合设计型实验、专题性实验、研究创新性实验,作为建设的重点。到2010年,上述实验开出率争取达到50%以上。在实验教学环节中,为学生提供可选择的学习机会,充分挖掘学生的潜力,培养开拓意识、创新能力。这样既减轻了学生的课业负担,又给学生发挥学习的主动性、创造性及培养实
验动手操作能力留有较充分的时间余地。努力提高学
生的实验能力、培养学生的创新精神。此外,根据教师
的科研课题及各类文献资料选定实验课题,供学生选
择,这一层次的实验一般也是综合实验,进行开放式教
学。要求学生根据题目要求自己查阅资料,制定实验
方案,经与任课指导教师讨论后实施实验,最后写出实
验报告并在报告会上进行交流,这样提高了学生独立
开展生物化学科研工作的能力,培养了综合素质和创
新意识[3]。
3实验人才队伍的优化模式
生物化学基础和实践发展相当迅速,新技术层出
不穷,而新知识理论被引入教材时间过长,许多老师知
识老化,未能及时更新。重理论轻实验是教育中普遍
存在的问题,反映在理论课教师高质量高水平,而实验
课教师严重不足。近几年生物化学发展迅速,赋予该
学科更大的内涵,要求指导老师有更高的基础理论知
识和实验动手能力。因此首先应大力加强师资队伍建
设,优化师资队伍结构。引进具有博士学位的国内外
优秀人才,吸引高水平及教学效果好的科研人员和国
外留学归国的优秀人才担任基地的实验教学工作。实
验内容的更新,也要求指导老师掌握更多新的实验内
容和操作技能,同时积极参与科研工作,通过科研提高
实验教学业务水平,使实验教学深入浅出、形象生动、
通俗易懂,达到教学和科研相互促进共同发展的目的。
在统一认识的基础上,适当安排具有熟练实验技术的
博士生充实实验课教师队伍,使实验教学产生了耳目
一新的效果,极大地激励了学生上实验课的兴趣与积
极性,端正了学生对待实验课的学习态度,使实验教学
取得了比较满意的效果,在学生中反映良好[4]。
其次应提高实验室管理人员的素质,使高校实验
室管理人员提高自身业务素质、管理能力、管理水平,
在坚持以在职学习为主的原则下,主管部门要有计划、
有步骤地组织实验室管理人员进行培训学习,把实验
管理工作和管理改革研究有机地结合起来,在学习培
训的方法措施上,要采取有效、便捷、多样的形式,每年
要定期开展实验室管理工作研讨会,让每个人都有机
会参与此项工作,鼓励他们积极进行科学研究和学术
交流,经常性地开展实验室工作检查评比和经验交流,
通过这些活动的开展,不断总结经验,找出工作中存在
的差距和应改进的措施,将这支队伍培养成为管理工
作的行家。最后,制定合理的激励政策,稳定实验室队
87第2期金勇丰,等:生物化学实验课程的改革与实践
收稿日期:2007-04-17
作者简介:金勇丰(1969-),男,浙江义乌人,博士,教授,生物技术
系副主任。Te:l 0571-********;E-mai:l jiny@f zju. edu. cn 伍,使实验室管理人员在本职岗位上安心工作,乐于奉献,以调动实验技术人员的积极性、主动性,对实验技
术人员提职晋级等关系到个人切身利益的问题上与教师享受同样的待遇。
4让学生参与实验教学的准备过程
目前本科生的生物化学实验有相当一部分实验是
以验证理论作为其目的的。实验课程成为了课堂理论简单机械的重复知识,使得学生在整个实验教学过程
中只是被动接受知识,实验前教师将实验原理、操作步骤、结果讲述明白,并将各种试剂都准备好,学生只是
机械地按照操作步骤依葫芦画瓢,有时为了得到明确
的实验结果教师参与过多,实验过程枯燥乏味,完全剥
夺了学生的思维空间。这样的实验课程引不起学生的兴趣,激发不了学习的主动性,学生对实验内容的印象
淡薄。让学生参与实验教学的准备过程,可使学生充
分体验生物化学实验的各个准备阶段,有利于增强学
生的实践能力。以小组为单位,在实验教师的指导下
直接参与某个实验的具体准备工作,让学生从实验原理、应该注意的事项、可能出现的问题及原因、解决的方法等方面均有一个整体的深入理解和熟练掌握。自主准备实验,使每个学生都具有独立准备实验课的机会,使他们深刻感知备课过程,从实践中获得真知。参
加实验准备工作的同学也成了教师的得力助手,在同
学中起到了传帮带的作用。生物化学实验中,其过程
重于结果,它可以使学生获得从书本上学不到的知识
和能力,从实验中得到更多的收获,进一步提高学生的
动手能力[5]。
5实验教学与科研、毕业设计相结合
Lawrence Bragg在25岁获得物理学诺贝尔奖, FrederickGrantBanting在32岁获得生理医学诺贝尔奖, JamesWatson在34岁获得生理医学诺贝尔奖, Da- vid Baltimore在37岁获得生理医学诺贝尔奖。但是今天,很少科学家能在35岁之前获得独立的位置。本科
生应该尽可能早开始他们的生物化学科学研究训练和生涯,给那些有很少科研基础和经历但对科学研究具
有强烈热情、好奇心和雄心的本科生提供原创性的研究机会,有望将来更早成为年轻的科学家[6]。毕业论
文的撰写是本科教学的一个重要环节,而一篇优秀的
毕业论文则需要有令人信服的实验结果,这就对本科
生的实验技能提出了较高的要求。本科阶段所做的实验不多,特别是分子生物学的实验的前阶段准备老师
都已经完成,学生很难真正学到实验技能。如今学校
开设了专门的生物化学大实验课程,能让学生真正掌
握一套比较完整的生物化学实验技术。而且生物化学
大实验是安排在大三暑假,可以与毕业设计很好地衔
接结合起来。我们实验室自建立以来一直对培养优秀
本科生寄予很大的热情,每年都会有不少本科生为参
加挑战杯、SRTP、毕业设计等来实验室,我们都欣然接
受他们,即使科研工作再忙,也会对他们进行必要的指
导,并给他们足够多的机会帮助完成预期目标;对于一
些优秀的本科生来说,通过自己的努力,结合实验室条
件,都开创了自己的一份天地。同时也吸引许多本科
生不定期的来实验室进行实验。
通过对实验室硬件的改造、实验内容的更新、师资
力量的充实,使生物化学实验教学达到了一个新的层
次,不仅扭转了过去学生对实验课不易产生兴趣的局
面,也极大提高了学生学习生物化学的兴趣,经过2~
3年的培养,学生已初步具备了生物化学实验的操作
能力。使他们较早进入并适应实验室的科研工作。实
践证明我们生物化学实验教学改革是富有成效的。在
今年的硕士研究生面试中,我校的学生实验技能的考
核成绩显著高于其他院校的考生。
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88实验室研究与探索第27卷