摘    要：　近年来, 中国药科大学生物化学教研室在教学方法和手段、教学内容、成绩评估方式和教学资源等方面, 对药学专业生物化学实验课程的教学进行了系列改革, 取得显着成果。通过优化教学模式、构建课程新体系, 提高了学生的科研素质和能力, 为培养高质量药学人才奠定了基础。

　　关键词：　生物化学; 实验教学; 教学改革; 课程优化;

　　Abstract：　In recent years, a series of reforms on teaching methods, teaching content, evaluation mode and teaching resources have been carried out by the Department of Biochemistry in China Pharmaceutical University, which have proven to be remarkable. Optimization of teaching mode and construction of a new curriculum system have improved students' research ability, which has laid solid foundation for cultivating high-quality pharmacy talents.

　　Keyword：　Biochemistry; experiment teaching; teaching reform; course optimization;

　　生物化学实验是药学专业一门重要的专业基础实验课, 为了能让药学生在有限的资源和时间内更好地掌握实验技能, 生物化学实验教学课程体系需要不断优化和完善。近年来, 本校生物化学教研室在教学方法和手段、教学内容、成绩评估方式和教学资源等方面, 对实验课程的教学进行了系列改革。通过实践, 提高了学生的科研素质、分析问题与解决问题的能力, 为培养高质量药学人才奠定了基础。

　　1 优化实验教学方法和手段

　　1.1 整合教学课件与录像

　　生物化学理论知识较为琐碎和抽象, 因此制约了学生对一些问题的理解和思考[1]。教研室利用集体备课机会, 完成了整套多媒体实验教学课件的制作, 坚持在授课中不断补充和修改内容。通过动画和图片的使用, 增强了教学的直观性, 但对于实际操作过程中的一些细节和注意事项的把控仍有所欠缺, 迫切需要视频辅助。生物化学实验教学视频在网络上有很多素材可供下载, 教研室多年前也购买过整套课程, 但这些视频或技术陈旧, 或不符合当前专业大纲培养要求, 或与教材内容有出入, 使用时经常会出现需要口头更正、不能连续播放等问题。

　　针对上述问题, 教研室利用假期, 由授课教师操作, 录制完成所有大纲涉及实验以及部分暂时有困难无法开设的演示实验的教学录像, 这些录像因为贴合大纲要求, 具有鲜明的药学特色。而对于凝胶层析和凝胶电泳等基础实验, 还拍摄了前后两代仪器使用的视频, 从而在实验原理和前沿性技术等方面, 更易于学生比较、理解与掌握。

　　课件和录像的联合使用实际组成了若干个“微课”, 作为翻转课堂的基础和“互联网+”模式的资源支撑, 改善了传统教学模式的枯燥单一, 提高了学生的学习兴趣。与之前的教学相比, 实验效率提高, 实验失败率降低。

　　1.2 尝试翻转课堂

　　笔者在教学中发现, 因为很多学生课前预习敷衍、依赖性强而缺乏独立思考能力、课上疲于应付进度而无法完成深度学习等原因, 导致课堂效果不理想。为了解决这些问题[2], 利用现有的信息技术手段、课件和录像等课程资源, 笔者在部分专业班级尝试了生物化学实验的翻转课堂教学。通过课前分组→准备相关资料→网络“课件+录像”学习→课堂上各组汇报交流→教师解答疑问→独立完成实验→课后撰写实验报告→总结经验成果→教师评价等流程和方式, 重新规划课前、课上、课后的教学安排, 逆转传统教师和学生的角色。
 

　　以Folin-酚试剂法测定蛋白质含量实验为例, 将全班学生分成6~8组, 每组按大纲要求自主查阅文献资料, 制作PPT, 教师提前发布关于原理和注意事项的课件以及微量移液器、721分光光度计的使用录像, 感兴趣的学生也可参与实验准备。正式实验时, 每组先由1名学生代表汇报, 教师随时点评汇报内容和解答学生预习过程中的疑问, 随后分别进行实验。如此, 笔者在实验结束批改报告时发现, 和以往相比, 学生直接抄书的现象基本没有, 实验讨论和结论部分的撰写不再敷衍, 尽可能体现自己的见解和创新。

　　在翻转课堂的实践中, 教师的角色不仅仅是课程内容的传授者, 更多则转变为学习过程的引导者, 学生则由原来被动的接受者, 转变为积极主动的参与者[3]。

　　1.3“互联网+”模式的改革

　　中国教育正在迈向新时代, “互联网+”的概念给教育方式带来了新的变革, 但它们并不会取代传统教育, 而是会给传统教育带来新的活力[4]。实验教学中, 笔者也经历了天空教室→微博平台→e Class网络课堂+微信平台的变迁, 现在主要依托eClass和微信两个平台。eClass是整合多资源的在线教学平台, 平台针对不同专业、不同层次学生的生物化学实验课程已经建立完整, 学生可通过教学大纲和教学日历了解开课计划与要求, 在课前能获得课件及视频预习, 可在线提交预习报告, 过程性考核所需要的随堂测验也能在平台上进行。但由于网络课程平台的互动性和即时性存在不足, 如通知公告的发布、最新进展的推送、实时答疑、问卷调查、课堂签到等就可以利用微信平台作为功能补充, 而教师则通过在学期初建立授课微信群, 定期维护公众号等举措, 打造出一个实验教学的移动化学习平台[5]。

　　2 优化实验成绩评估制度

　　近年来本校各专业的生物化学实验均采取实验理论与操作并重的考核方式。实验成绩评估是考核学生在实验原理、方法、操作及实验过程中的注意事项、原始数据记录和结果分析等各方面的综合水平, 以此全面客观评价学生成绩。

　　(A:每一次实验成绩;B:理论笔试成绩;C:操作考试成绩;D:考勤分)

　　表1 生物化学实验操作评分标准 (以观察s ALT活力变化实验为例)

　　生物化学实验成绩的组成包括: (1) 平时成绩 (A) , 占总成绩的50%, 实验操作和实验报告两部分同等重要。实验操作主要考查学生的预习情况, 实验过程中的动手能力, 每个实验均制定细致的评分标准 (举例见表1) 。实验报告则主要考查学生的写作、数据处理和分析解决问题的能力。近年来教研室统一对实验报告的格式和书写进行了设计与规范, 增加了摘要部分, 为学生将来撰写本科毕业论文和科研文章打下良好的写作基础。 (2) 实验考试, 占总成绩的40%, 其中理论笔试 (B) 和操作考试 (C) 各占20%, 笔试主要考查学生对本课程所有实验的原理、步骤、仪器使用、注意事项的掌握情况, 操作考试则专门选择一个能较全面反映动手和思考能力的实验考察。 (3) 考勤 (D) , 占总成绩的10%, 包括出勤和值日情况, 在规范的管理下, 该项目学生基本能得满分。

　　3 优化实验教学内容

　　近年来教研室制定了既注重基础性、又重视先进性的新实验教学大纲。新大纲合并或删除了一些重复或陈旧的实验, 保留扩展了反映生物化学实验前沿性的部分, 构建了新的实验教学内容体系。教学内容主要分为基础实验 (验证性实验) 、综合性实验和设计性实验三大部分, 见表2。

　　表2 生物化学实验开出项目

　　3.1 筛选基础实验

　　生物化学基础实验主要培养学生的基本技能和常规实验仪器的使用[7]。笔者精选下列8个基础实验:蛋白质的盐析、葡聚糖凝胶层析法、Folin-酚试剂法、SDS-PAGE、质粒DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳、s ALT活力的测定、米氏常数的测定等。这些实验不仅包含生化的基本实验技术, 如生物大分子的分离提纯、含量测定、分子量测定、离心法、层析法、分光光度法等, 还涉及离心机、凝胶层析系统、721分光光度计、电泳仪、凝胶成像仪、恒温振荡器、紫外透射仪、恒温水浴锅、旋涡混合器、微量移液器等常见生化实验仪器的使用。

　　3.2 整合综合性实验

　　在小范围班级试点生物化学实验教改课题[8,9]之后, 笔者确定了综合性实验教学内容, 包括酪蛋白的提取、纯化、含量测定和分子量的测定等四次蛋白质的实验, 质粒DNA的提取及琼脂糖凝胶电泳两次核酸实验, 通过综合性实验的训练, 学生基本能掌握生物大分子的分离提取和检测流程。

　　3.3 挑选设计性实验

　　设计性实验的目的主要是加强对学生科研创新能力的培养。教研室为此准备了几套设计性实验方案, 供不同专业、年级的学生使用。教研室教师也会开设教学和科研开放性实验, 有的实验是教师科研课题的一部分;有的是让学生自主选题, 查阅资料设计实验方案, 最终根据实际的仪器设备情况确定实验内容, 这部分实验也属于设计性实验的范畴。

　　4 优化实验教学资源

　　4.1 仪器设备不断更新

　　教研室依托国家级生物制药实验教学示范中心, 重新装修实验室, 装备先进的多媒体设备和实验示教设备, 添置了高速冷冻离心机、凝胶自动成像仪、核酸杂交仪、等电聚焦系统、PCR仪、酶标仪、超净工作台等实验仪器, 每年都会不断淘汰更新实验室设备, 学生较以往更容易接触到前沿的生物化学与分子生物学实验技术。

　　4.2 实验室分组管理

　　生物化学实验教学采取两人小组进行实验, 教研室进一步规范实验小组的管理, 实现实验室责任到组。例如, 上课前每班的课代表领回常备仪器柜钥匙, 开柜后以组为单位, 先清点仪器, 登记签字, 实验结束后归还记录本和钥匙。实验室严格实施垃圾分类原则, 严禁生活垃圾进实验室和废液倒入下水道, 结合考勤考核和台账登记, 垃圾分类井然有序。规范分组管理后, 杜绝之前存在的仪器乱放、垃圾乱扔现象, 玻璃仪器的破损率也有所降低。

　　4.3 实验室的开放管理

　　培养高层次药学人才, 提升其创新能力, 实验教学质量是很重要的部分。当必修课程的学时设置已不能满足学生对实验能力训练的要求时, 合理利用开放实验室, 不仅可以提高实验室的利用率, 还能确保学生拥有安全的实验场所, 满足学生参与或独立开展科研的需要[10]。教研室依托实验中心, 在非教学时段增加实验室的开放。与创新性实验相对周期比较长的特点不同, 开放实验室可以利用学生的碎片式课余时间参与实验, 实验项目多, 周期短, 容纳能力强, 能使学生得到多方面的实验技能训练。

　　生物化学实验教学通过优化课程体系, 着重培养学生的创新能力和实践能力。实践表明, 改革富有成效, 新的实验课程体系获得学生和同行的认可, 提高了学生对学习生物化学的兴趣, 有深造意愿的学生可较早进入并适应实验室的科研工作。近年来教研室教师指导学生参加挑战杯、全国及省级大学生生命科学竞赛、国家级实验中心的实验技能大赛, 均获得了优异的赛绩。

　　参考文献：

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　　[2]宋淑亚.基于翻转课堂的临床生化检验实验课程设计[J].实验室研究与探索, 2017, 36 (7) :210-213, 229.
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　　[4] 张娜.互联网+教育推动中国教育迈向4. 0时代[EB/OL]. http://www. chinadaily. com. cn/dfpd/dfjyzc/2015-06-16/content_13854189. html, 2015-6-16.
　　[5]汪辉, 陈向东, 朱卫.微信在医学遗传学教学中的应用[J].基础医学教育, 2017, 19 (3) :222-224.
　　[6]莫运春, 许金生, 冯泳兰, 等.分析化学实验教学模式的优化与实践[J].大学化学, 2006, 21 (1) :24-26.
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　　[10]阴新强, 冉利.以评促建推进医学院校生物化学实验教学发展[J].生命的化学, 2017, 37 (2) :306-309.

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