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生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)初探論文
摘要：開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣邔W(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是醫(yī)學(xué)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是理論課的延伸和補(bǔ)充。傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課已不能滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)知識(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)已是勢(shì)在必行。
關(guān)鍵詞：生物化學(xué)；開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)
生物化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)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(shí)驗(yàn)技術(shù)的飛速發(fā)展，生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)、手段和操作方法已廣泛應(yīng)用于臨床，對(duì)疾病的預(yù)防、診斷和治療發(fā)揮著重要的作用。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在學(xué)有余力的情況下，個(gè)人或團(tuán)隊(duì)在教師的指導(dǎo)下完成一些具有創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[1]。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)以學(xué)生為主，教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只提示和引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生自己獨(dú)立思考，解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)較為簡(jiǎn)單，缺乏創(chuàng)新性和綜合性，而且驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，通常以測(cè)定物質(zhì)含量和酶活性等的實(shí)驗(yàn)為主，加之標(biāo)本來(lái)源有限，所以實(shí)驗(yàn)的效果很不理想[2]。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驈浹a(bǔ)傳統(tǒng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的不足，增加了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)驗(yàn)室在開(kāi)展正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)外，結(jié)合我校特點(diǎn)，在小學(xué)期（第一學(xué)期）開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，在正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置了多個(gè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。近年來(lái)，我們針對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了有益的探索，取得了一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)介紹如下。
1實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革
�。�1）在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中設(shè)置開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，首先要進(jìn)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(shí)驗(yàn)技術(shù)引入教學(xué)，形成一系列的綜合性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，例如將基因提取、PCR、酶切、電泳等原本獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起。我們?cè)O(shè)計(jì)了乙醛脫氫酶突變基因型的檢測(cè)、肥胖因子的檢測(cè)、PCR法對(duì)基因突變位點(diǎn)的確認(rèn)等多個(gè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)標(biāo)本均采自學(xué)生自身口腔上皮細(xì)胞，標(biāo)本來(lái)源簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)效果明顯，學(xué)生對(duì)測(cè)定自身標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(guò)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(dòng)，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(duì)“胰島素和腎上腺素對(duì)血糖含量的影響”，我們?cè)O(shè)計(jì)了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)兩組家兔分別注射腎上腺素和胰島素，測(cè)定家兔注射相應(yīng)藥物前后血糖含量的變化。經(jīng)測(cè)定，學(xué)生掌握了相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，加深了對(duì)書(shū)本理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)。結(jié)合大理植物資源豐富的特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了大理不同產(chǎn)地茶葉中茶多酚含量測(cè)定、葛根黃酮含量測(cè)定、刺梨多糖的提取和含量測(cè)定等一系列活性成分的提取和含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)貼近生活，實(shí)驗(yàn)材料簡(jiǎn)單易取，實(shí)驗(yàn)過(guò)程學(xué)生易掌握，同時(shí)實(shí)驗(yàn)又具有探索性和比較性，且重復(fù)性較好。通過(guò)測(cè)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(jìn)行深入調(diào)查研究打下了基礎(chǔ)。
2開(kāi)放實(shí)驗(yàn)運(yùn)行模式的改革
傳統(tǒng)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)運(yùn)行模式是由實(shí)驗(yàn)室管理處制訂開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室相關(guān)制度及開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理辦法，各個(gè)二級(jí)學(xué)院教師根據(jù)所在學(xué)科及具備的儀器設(shè)備申報(bào)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生則根據(jù)不同的專(zhuān)業(yè)選擇相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后由指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)校應(yīng)加大對(duì)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)宣傳的力度，鼓勵(lì)學(xué)生積極進(jìn)行申報(bào)，同時(shí)加大資助力度，學(xué)生管理辦公室、班主任、團(tuán)委等都積極廣泛地參與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的宣傳活動(dòng)，吸引更多的學(xué)生加入開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐。
3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程的變化
以往的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是按教學(xué)大綱的要求、根據(jù)專(zhuān)業(yè)的不同安排相應(yīng)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生按教學(xué)進(jìn)度表在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按照實(shí)驗(yàn)教材所寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)步驟和方法進(jìn)行操作。而開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對(duì)時(shí)間的限制，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)不再按部就班，而是根據(jù)項(xiàng)目名稱(chēng)查找相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)資料，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，直至得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。具體到實(shí)驗(yàn)室是這樣的一個(gè)過(guò)程：首先對(duì)所要開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行申報(bào)；其次是上級(jí)主管部門(mén)評(píng)審，評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)則批準(zhǔn)立項(xiàng)；最后則是實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目申報(bào)方面我們分為兩種方式：一是教師申報(bào)（即傳統(tǒng)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)）。教師通過(guò)提交開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目申請(qǐng)表，申請(qǐng)開(kāi)設(shè)相應(yīng)的項(xiàng)目，做出經(jīng)費(fèi)預(yù)算和提供開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生名冊(cè)，給出參加實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得的相應(yīng)學(xué)分?jǐn)?shù)，學(xué)生通過(guò)教務(wù)處教學(xué)管理系統(tǒng)選修自己感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
另一種方式（新模式開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)）是學(xué)生自己組成實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)10人左右。在選定了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，聯(lián)系實(shí)驗(yàn)室和指導(dǎo)教師，填寫(xiě)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)，在指導(dǎo)教師的幫助下設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，做出經(jīng)費(fèi)預(yù)算，上報(bào)實(shí)驗(yàn)管理部門(mén)審批。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目獲批后，實(shí)驗(yàn)室教師安排好實(shí)驗(yàn)室和值班教師，學(xué)生根據(jù)安排的時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，填寫(xiě)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)登記本，按設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案配制實(shí)驗(yàn)所需試劑及準(zhǔn)備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)用品和儀器設(shè)備，準(zhǔn)備好后即開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。教師在實(shí)驗(yàn)中只起指導(dǎo)作用，對(duì)于暫時(shí)解決不了的問(wèn)題，可鼓勵(lì)學(xué)生下去查資料和文獻(xiàn)然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束要求所有實(shí)驗(yàn)者上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，作為學(xué)生獲得學(xué)分的依據(jù)。
4開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足及應(yīng)對(duì)措施
新模式的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)雖然彌補(bǔ)了傳統(tǒng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的不足和缺陷，但也存在一些問(wèn)題。首先，由于實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放，儀器的損耗較大，故障發(fā)生率較高；其次，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放率的提高使得實(shí)驗(yàn)教師的工作量大大增加，實(shí)驗(yàn)室管理工作難度加大；再次，實(shí)驗(yàn)室的支出經(jīng)費(fèi)增加。對(duì)于以上存在的問(wèn)題我們采取了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。為增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到任何問(wèn)題必須向教師報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放前對(duì)學(xué)生實(shí)施包括儀器使用在內(nèi)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能的強(qiáng)化訓(xùn)練[4]，對(duì)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(duì)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(shí)，以示警告。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室需填寫(xiě)“大理大學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目登記本”，使用相關(guān)儀器后應(yīng)填寫(xiě)使用登記本，完善實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相關(guān)資料，并作為檔案進(jìn)行保留。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備違規(guī)操作造成損壞，則按實(shí)驗(yàn)室規(guī)定進(jìn)行賠償。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)增加了實(shí)驗(yàn)室教師的工作量，因此應(yīng)該在立項(xiàng)項(xiàng)目中或相應(yīng)的基金中提供經(jīng)費(fèi)作為實(shí)驗(yàn)室教師的加班補(bǔ)助。
5展望
在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，能夠提高生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。學(xué)生通過(guò)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)了利用網(wǎng)絡(luò)和圖書(shū)館資源獲取知識(shí)的方法，調(diào)動(dòng)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(dú)立思考的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，增加了與教師互動(dòng)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)了不怕困難和失敗的精神。在經(jīng)費(fèi)允許的情況下，可以舉辦開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，并對(duì)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，以調(diào)動(dòng)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(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生也參與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)的建設(shè)。
參考文獻(xiàn)：
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作者:徐春萍 劉云春 羅永會(huì) 單位:大理大學(xué)
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