生物化學(xué)實驗教學(xué)中開放性實驗初探論文
摘要：開放性實驗?zāi)芴岣邔W(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)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(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。生物化學(xué)實驗課是醫(yī)學(xué)各專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，是理論課的延伸和補充。傳統(tǒng)的生物化學(xué)實驗課已不能滿足學(xué)生對知識的渴求，特別是分子生物學(xué)和分子診斷學(xué)的飛速發(fā)展，在生物化學(xué)實驗教學(xué)中設(shè)置開放性實驗已是勢在必行。
關(guān)鍵詞：生物化學(xué)；開放性實驗；實驗教學(xué)
生物化學(xué)是一門實踐性很強的課程，是醫(yī)學(xué)院教學(xué)中重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程之一。隨著生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗技術(shù)的飛速發(fā)展，生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗的技術(shù)、手段和操作方法已廣泛應(yīng)用于臨床，對疾病的預(yù)防、診斷和治療發(fā)揮著重要的作用。開放性實驗是學(xué)生在學(xué)有余力的情況下，個人或團隊在教師的指導(dǎo)下完成一些具有創(chuàng)新性的實驗項目[1]。開放性實驗以學(xué)生為主，教師在實驗過程中只提示和引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生自己獨立思考，解決實驗過程中遇到的問題。傳統(tǒng)的生物化學(xué)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(zhì)含量和酶活性等的實驗為主，加之標(biāo)本來源有限，所以實驗的效果很不理想[2]。開放性實驗?zāi)軌驈浹a傳統(tǒng)生物化學(xué)實驗的不足，增加了學(xué)生參與實驗的過程和實驗設(shè)計，使學(xué)生在實驗過程中更加善于思考和學(xué)習(xí)。為此，我校生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗室在開展正常的實驗教學(xué)外，結(jié)合我校特點，在小學(xué)期（第一學(xué)期）開放實驗室，在正常實驗教學(xué)中設(shè)置了多個開放性實驗項目。近年來，我們針對生物化學(xué)實驗教學(xué)中設(shè)置開放性實驗進行了有益的探索，取得了一些經(jīng)驗，現(xiàn)介紹如下。
1實驗教學(xué)內(nèi)容的改革
�。�1）在生物化學(xué)實驗中設(shè)置開放性實驗，首先要進行教學(xué)內(nèi)容的改革，將生物化學(xué)與分子生物學(xué)新近發(fā)展的實驗技術(shù)引入教學(xué)，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(jié)合在一起。我們設(shè)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(rèn)等多個分子生物學(xué)實驗。實驗標(biāo)本均采自學(xué)生自身口腔上皮細(xì)胞，標(biāo)本來源簡單，實驗效果明顯，學(xué)生對測定自身標(biāo)本的實驗項目表現(xiàn)出濃厚的興趣，取得了很好的教學(xué)效果。
�。�2）教學(xué)過程引入與生物化學(xué)密切相關(guān)的臨床案例，化抽象為生動，將模糊變具體，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)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(shè)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(yīng)藥物前后血糖含量的變化。經(jīng)測定，學(xué)生掌握了相關(guān)的知識點，加深了對書本理論知識的認(rèn)識。結(jié)合大理植物資源豐富的特點，我們設(shè)計了大理不同產(chǎn)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(xué)生易掌握，同時實驗又具有探索性和比較性，且重復(fù)性較好。通過測定含量，比較不同產(chǎn)地的含量變化，得出相應(yīng)的調(diào)查數(shù)據(jù)，為以后進行深入調(diào)查研究打下了基礎(chǔ)。
2開放實驗運行模式的改革
傳統(tǒng)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(guān)制度及開放實驗室管理辦法，各個二級學(xué)院教師根據(jù)所在學(xué)科及具備的儀器設(shè)備申報開放性實驗項目，學(xué)生則根據(jù)不同的專業(yè)選擇相關(guān)的實驗項目來進行實驗，最后由指導(dǎo)教師對學(xué)生的實驗結(jié)果進行評價。學(xué)校應(yīng)加大對開放性實驗宣傳的力度，鼓勵學(xué)生積極進行申報，同時加大資助力度，學(xué)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(xué)生加入開放性實驗的教學(xué)實踐。
3實驗項目實施過程的變化
以往的生物化學(xué)實驗是按教學(xué)大綱的要求、根據(jù)專業(yè)的不同安排相應(yīng)學(xué)時的實驗項目，學(xué)生按教學(xué)進度表在規(guī)定的時間內(nèi)，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(tǒng)實驗對時間的'限制，學(xué)生進行實驗時不再按部就班，而是根據(jù)項目名稱查找相應(yīng)的實驗資料，自己設(shè)計實驗方案，直至得出實驗結(jié)果。具體到實驗室是這樣的一個過程：首先對所要開設(shè)的實驗項目進行申報；其次是上級主管部門評審，評審?fù)ㄟ^則批準(zhǔn)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(tǒng)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(shè)相應(yīng)的項目，做出經(jīng)費預(yù)算和提供開放性實驗的學(xué)生名冊，給出參加實驗?zāi)塬@得的相應(yīng)學(xué)分?jǐn)?shù)，學(xué)生通過教務(wù)處教學(xué)管理系統(tǒng)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(xué)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(lián)系實驗室和指導(dǎo)教師，填寫開放性實驗項目申請書，在指導(dǎo)教師的幫助下設(shè)計出合理的實驗方案，做出經(jīng)費預(yù)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(xué)生根據(jù)安排的時間進入實驗室，填寫開放性實驗登記本，按設(shè)計好的實驗方案配制實驗所需試劑及準(zhǔn)備相應(yīng)的實驗用品和儀器設(shè)備，準(zhǔn)備好后即開始實驗。教師在實驗中只起指導(dǎo)作用，對于暫時解決不了的問題，可鼓勵學(xué)生下去查資料和文獻然后再進行實驗。實驗結(jié)束要求所有實驗者上交實驗報告，作為學(xué)生獲得學(xué)分的依據(jù)。
4開放性實驗教學(xué)的不足及應(yīng)對措施
新模式的開放性實驗雖然彌補了傳統(tǒng)生物化學(xué)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(jīng)費增加。對于以上存在的問題我們采取了相應(yīng)的應(yīng)對措施。為增強學(xué)生的責(zé)任感，學(xué)生進入實驗室必須嚴(yán)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(xué)生實施包括儀器使用在內(nèi)的生物化學(xué)實驗基本操作技能的強化訓(xùn)練[4]，對于精密和貴重的儀器，則要求指導(dǎo)教師示教，學(xué)生旁觀學(xué)習(xí)。對于嚴(yán)重危及儀器設(shè)備安全的操作，應(yīng)該在儀器的醒目位置做出相應(yīng)的標(biāo)識，以示警告。學(xué)生進入實驗室需填寫“大理大學(xué)開放性實驗項目登記本”，使用相關(guān)儀器后應(yīng)填寫使用登記本，完善實驗室建設(shè)相關(guān)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(shè)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(yīng)該在立項項目中或相應(yīng)的基金中提供經(jīng)費作為實驗室教師的加班補助。
5展望
在生物化學(xué)實驗教學(xué)中設(shè)置開放性實驗，能夠提高生物化學(xué)實驗教學(xué)的效果。學(xué)生通過開放性實驗，學(xué)會了利用網(wǎng)絡(luò)和圖書館資源獲取知識的方法，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)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(jīng)費允許的情況下，可以舉辦開放性實驗設(shè)計競賽，并對優(yōu)秀的設(shè)計進行獎勵，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。另外，隨著學(xué)校教學(xué)改革的深入，應(yīng)該加大投入，建立相應(yīng)的開放性實驗項目庫，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生也參與開放性實驗項目庫的建設(shè)。
參考文獻：
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[3]蘇上貴，凌敏.醫(yī)學(xué)生物化學(xué)教學(xué)實踐中調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的幾點體會[J].廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2003（20）：147-148.
[4]劉穎，郭竹梅，江慧慧，等.開放實驗教學(xué)模式對培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的影響[J].青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2014，50（5）：464-465.
作者:徐春萍 劉云春 羅永會 單位:大理大學(xué)
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