生物化学设计性实验的开设与探索

生物化学设计性实验的开设与探索（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）

【关键词】生物化学设计性实验开设探索

现代医学教育的本质和目的是发展学生的主体性，学生不仅是教育的对象，而且是学习和发展的主体，高等教育过程是发掘和激发学生主体性，培养具有创新精神的高素质人才的过程。实验教学是学生吸收、理解并运用理论知识, 接受科学思维和创新意识培养的平台[1-2]。生物化学是高等医学基础教育的主干课程，以往的生物化学实验教学多以综合性、验证性实验为主。在实验中学生们被动地按照已经制定好的实验步骤和方法去操作，没有可以自我发挥的机会，很容易导致学生学习积极性不高，同时也束缚了学生自由思维的空间，不利于创新精神的培养[3]。为了进一步提高我院生物化学实验课程的教学水平，生物化学与分子生物学教研室积极进行教育教学改革，为2006级临床、麻醉、法医等专业的本科生开出了12学时的设计性实验，同时对教学效果进行了反馈和评价，现总结如下。

1 教学实施方案

1.1 设计性实验内容与要求要求学生在查阅资料的基础上，按

照给定的实验条件，应用所学知识自行设计实验方案进行血浆蛋白质的分离、定量、纯化与鉴定。

1.2 设计性实验实施讲座授课教师在开课前3～4周为学生讲授设计性实验的设计方法、实施原则、选题方案和实施步骤。然后将学生进行分组(4～5人组成1个小组)，给出设计性实验的题目，要求学生在查阅相关资料的基础上,应用所学知识拟定初步的实验设计方案并于开课前2周交给授课教师。设计方案内容包括实验题目、实验目的、实验原理、仪器设备、实验方法和预期结果。

1.3 初步设计方案的审核与论证授课教师收集、整理学生初步设计的方案，然后组织学生进行讨论，每组派代表分别介绍设计方案，由学生和老师共同讨论设计方案的科学性、合理性和可行性，鼓励学生大胆使用新方法,提出新观点和新思路,充分调动学生的积极性、主动性和创造性。讨论后提出改进意见，各组同学按照修改意见重新整理和完善设计方案。

1.4 实验的实施实验室根据学生的设计方案，准备相应的仪器设备和试剂，学生根据自己的设计方案开始实验。实验过程中，主要由学生操作，教师的任务是对学生在查阅资料、方案设计等各环节给予方法上的指导，为学生讲解注意事项和操作要点。即使学生的设计中有明显的错误,只要没有安全问题,就应该允许学生进行尝试,让学生通过反复实验发现和解决问题,进而不断完善实验方案,实现预期目标。如果遇到各种原因导致实验延迟或失败，学生均可利用开放实验室的机会申请重新进行实验。

1.5 整理数据学生对实验数据和结果进行分析总结,得出实验结论。此外再次组织学生进行交流和讨论，比较不同实验方案的异同和优缺点，写出实验报告,展示成果。

2 实验设计方案

学生最终的设计方案主要包括以下几种：(1)利用盐析的方法分离血浆清蛋白，分子筛层析纯化清蛋白，然后进行清蛋白定量、浓缩和醋酸纤维薄膜电泳鉴定。(2)利用盐析的方法分离血浆球蛋白，分子筛层析纯化球蛋白，然后进行球蛋白定量、浓缩和醋酸纤维薄膜电泳鉴定。(3)利用盐析的方法分离血浆球蛋白、离子交换层析分离纯化γ-球蛋白，然后进行γ-球蛋白定量、浓缩和醋酸纤维薄膜电泳鉴定。

(4)利用盐析的方法分离血浆清蛋白和球蛋白，分别纯化后，进行清、球蛋白的定量(双缩脲法)，计算清、球蛋白比。(5)首先利用双缩脲法测定血浆蛋白质总量，然后利用醋酸纤维薄膜电泳分离血浆蛋白质，并测定各种血浆蛋白质的相对百分含量，最后计算各成分的绝对含量。

3 教学效果

在实验选题过程中，我们遵循“学以致用”和“理论联系实际”的原则，选择“血浆蛋白质分离、定量、纯化与鉴定”的题目让学生参与设计。该实验不仅与理论课内容紧密结合，而且涉及到了生物化学常用的多种基本实验方法和技能，包括离心机、微量移液器和721分光光度计的使用、盐析、分子筛层析、离子交换层析、蛋白质浓缩与鉴定、醋酸纤维薄膜电泳以及蛋白质定量。通过实验和交流不仅使学生

全面掌握了蛋白质分离纯化的基本实验技能，而且在实验过程中培养了学生团结协作精神和团队意识。在拟定设计方案的过程中，学生需要首先深刻地理解理论知识，其次还要利用网络或到图书馆查阅相关资料，这不但使学生的学习变被动为主动，而且使学生具有了自我发挥机会和空间，极大地调动了学生学习的积极性。此外，设计性实验是学生早期接触科研，培养科研能力的重要手段。学生们通过这样一个完整的独立实践过程，初步了解了实验设计的基本过程，启发了学生的思维，锻炼了他们独立思考、综合运用知识以及分析与解决问题的能力，为将来科研能力的继续培养奠定了基础。

4 存在的问题与改进措施

参加生物化学实验课的学生是刚刚步入大学二年级的学生，他们的医学基础知识、实验技能以及查阅文献的能力均相对较弱，缺乏实验设计方面知识的系统培训，因此我们限制了题目范围，在教学过程中还不能完全放手，必须有教师进行适当的指导。此外由于课时、上课人数、实验仪器和实验试剂等条件的限制，有些学生不能完全按自己的设想进行实验。随着实验条件的改善和教学投入的不断加大，我们将不断增加实验设计的种类和内容，进一步完善教学方法，提高教学质量，增强学生的创新能力和科研意识。

【参考文献】

[1] 陈怀侠, 蔡火操, 黄建林, 等.设计性实验教学的实践与思考[J].实验技术与管理,2006,23(11):105-107.

[2] 何邦平,盛春泉,王小燕,等.开放设计性实验教学探讨[J].药学教育,2007, 23(2):49-50.

[3] 刘芳娥,刘利兵,曲萍,等.为医学本科生开设探索性实验的研究与实践[J].中国高等医学教育,2006,(11):10-11.