醫學生物化學實驗教學
醫學生物化學實驗教學【1】
[摘要]為適應新世紀醫學教育發展的需要,加強學生能力的培養,提高學生綜合素質,總結多年實驗教學經驗,對實驗內容和教學形式進行了改革,開發了以“綜合性實驗-討論式教學”為特色的新的教學模式的探索。
在教學方法上注重突出學生的主體作用,采用在教師指導下,學生主動查閱資料,進行實驗設計,然后組織實驗討論,確定實驗方案,最后由學生獨立完成全部實驗過程的教學形式。
[關鍵詞]生物化學實驗; 實驗教學; 實驗討論; 教學新模式
生物化學(簡稱生化)是一門重要的醫學基礎課程，而生化實驗是培養學生操作能力和分析、解決能力的重要手段。
許多醫學院校為了避免重理論輕實踐的傾向，在生化實驗教學中通過增加教學投入，調整內容增加學時，加大考分占總考分比例等方法使生化實驗教學的效果大大改善，學生的積極性也極大地調動起來了。
在總結這些改革措施的基礎上，我們對生化實驗教學新模式如構建生命科學實驗室、虛擬實驗的引入等進行了一些探索。
1 應進一步加大對實驗教學的投入
醫學診斷和治療水平的提高，除依賴臨床實踐經驗的積累外，還需要生化的原理和技術的支持。
現代生化新理論、新技術層出不窮，要使學生掌握這些新原理和新技術就必須從基礎做起，就必須加大對教育的投入。
生化中的一些實驗如SDS-PAGE法測蛋白質分子的質量、等電聚焦測定蛋白質等電點、免疫轉移電泳等都需要先進的層析系統和電泳系統供學生完成實驗，得到較為滿意的結果，對實驗做出恰當的評價。
另外初級分子生物的實驗[1]，如質粒DNA的提取和酶切鑒定、DNA體外重組等也需要PCR儀、化學發光免疫分析儀、冷凍干燥儀、紫外透射儀、凝膠圖象掃描儀等設備。
實踐證明：一流的實驗室環境和一流的儀器設備是教學和科研迅速發展的基礎和支柱，對學生掌握必要的技能，提高實踐經驗，啟發思維和創新能力的培養都有著舉足輕重的作用。
2 在學科群的平臺上運行生化實驗
生化的基礎是醫用化學，隨著生化的進展多集中在核酸、酶、蛋白質這些生物大分子的研究上，于是出現了分子生物學這個分支。
因此可以認為醫用化學、生物化學和分子生物學是一以貫之或相近相通的。
為此，我們可考慮建立一個與這三個學科均相關的生命科學實驗室[2]，就醫用化學和生化來講，光度分析、層析電泳等方面儀器和操作都基本一致，而生化和分子生物學的結合就更是不勝枚舉了，我們就可以通過生命科學實驗室實現集約化管理，不但使教育資源得到了共享，還改變了在人、財、物方面的浪費。
如果創建這樣的一個實驗室時機尚未成熟，我們也可考慮開展一些綜合性的實驗使學生能夠把所學的聯系起來，了解這些實驗在生命科學的運用。
如從組織中抽取酶蛋白、純化并檢測這個過程中酶活性的變化[3]，這樣的一個實驗包括了從生物體抽取蛋白質技術，離心與鹽析技術，離子交換層析技術和測定酶活性技術等技術，不但使學生的知識更好地銜接起來，激發了學生的興趣，還使他們對生物制品提取全過程有了完整清晰的了解。
3 引入虛擬實驗、命題設計型和自選設計型實驗
隨著電化教學的發展，不少學校采用老師只介紹實驗內容，而具體實驗過程被拍成錄像展示給學生這樣一種教學方法，結果證明：實驗不但變得生動，教學效果也更好。
現代軍事常用模擬的方法進行日常演練，這也提示我們建立一種新的思維模式，可將生化實驗結合現代教育技術進行虛擬化。
我們可以利用多媒體互動手段對于一些費時耗資的生化和“真刀真槍”的實踐操作結合，使學生既掌握了實驗原理，又訓練了動手能力。
另外，隨著現代網絡技術的發展，我們還可以建立網上素材庫，把生化學習和實驗相關的背景知識、新研究進展等上載到素材庫，可供學生學習和參考，這樣不但提高了學生的學習興趣，還擴大了學生的知識面，鍛煉了學生自學的能力[5]。
命題設計型實驗就是在生化實驗教學中，由教師布置題目，并推薦參考文獻或讓學生自己上網查找相關數據庫，學生自己設計完成實驗的教學方法。
教師在設計題目時不妨把生化知識和技術和臨床病理聯系起來設計一些題目，如家兔糖尿病模型及相關生化指標的測定等題目，這樣不但為學生以后的臨床課打下鋪墊，還可以鍛煉學生圍繞一定的主題詞查找資料，收集并篩選有用信息的能力和掌握一些常用文獻檢索的技巧，學生運用知識解決實際問題的能力也得到了培養。
自選設計型實驗要求教師先講授實驗設計的原則、方法及其注意事項，然后學生分組自選題目，運用所學知識設計實驗，設計好后可由全班討論，最后教師進行評價，篩選出一些現有實驗條件允許的實驗來實施，并總結討論[6]。
這不僅可以考察學生綜合實驗能力，還對培養學生的科研思路和科研方法大有裨益。
當然這樣的實驗對學生要求比較高，對于年級較高的學生更為合適。
4 做所以實驗與集體討論相結合
在生化知識爆炸式發展的今天，為了提高學生學習能力和全面加強素質教育，“學生主體式引導教學法”應運而生。
這種教學法是通過在實驗教學中，突破限制，讓學生來講解實驗相關內容，教師給予及時的指導和解難，在其他同學的相互幫助協調下完成的。
在實驗結束后再讓學生到講臺上總結，最后對于實驗中遇到的難點和疑問老師和同學共同探討。
這樣做使學生成為實驗教學的主人，改變了以前的被動教育模式，使得學生在預習和做實驗過程中倍加認真，遇到不懂的地方能及時提問求答。
這種教學不但使教學效果提高，還培養出一種和諧愉快的學習氣氛，學生思維異常活躍，求知欲和學習主動性、自覺性明顯增加，并且培養學生的表達能力。
有經驗證實這樣的教學對形態學實驗教學有效[4]。
21世紀是經濟和科技高速發展的時代，如何培養出知識面廣、具有創新精神的復合式全面發展人才，是醫學高等教育所面臨的挑戰。
在生化實驗教學中如何為實現這個目標而服務，這就需要我們擺脫某些傳統的教學理念，進行一些大膽的嘗試和實踐，并且不斷地總結、改善和完整，最終使生化實驗教學更適應現代醫學的發展與需要。
參考文獻
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[6] 李平發，谷兆俠，李西興，等.生物化學實驗教學新模式理論與實踐[J].基礎醫學教育，2002，4(2)：143.
醫學生物化學實驗教學的改革與探索【2】
摘要：生物化學是醫學生必修的一門專業基礎課。
實驗課的開設旨在提高學生的動手能力，增強學生對知識的理解。
我們將虛擬實驗教學、在線教學(e-learning)融入到生化實驗教學中，成為傳統教學模式的重要補充。
本文主要闡述了實驗教學改革中不同教學方法的優點及不足。
關鍵詞：醫學生物化學;實驗教學;虛擬實驗教學;e-learning平臺
生物化學是運用化學的原理及方法來研究生命現象，闡明生命現象變化規律的一門科學。
在醫學院校所開設的生物化學課程在內容上和理工科院校的有較大的不同，增加了許多醫學內容，與其他醫學課程內容緊密聯系，是醫學生必修的一門專業基礎課。
醫學生物化學的內容較深，涉及范圍廣，是一門技術性很強的學科，如果單純只局限于書本知識的話，學生很難透徹理解所學內容。
在現今社會想成為一名合格的醫務人員，學生們除了學習醫學理論知識以外，還必須熟練掌握操作技能。
生物化學實驗課的開設，給了學生親自動手參與實驗全過程的機會，可以培養學生的觀察力、動手操作能力、結果分析能力及嚴謹的科研作風，加強學生對書本知識的理解，拓寬學生視野，并為將來從事科研實踐活動打下基礎[1]。
隨著時代發展、科技進步，生物化學實驗教學也需適應社會發展需求，改革更新。
一、課堂實驗教學對于提高醫學生的動手能力必不可少
現今社會對于學生的要求已經不單純是掌握好書本知識，更多的是需要如何將所學到的知識運用到工作生產中。
作為一名成功的醫生，除了掌握豐富的臨床知識以外，具備出色的動手操作能力尤為重要。
本校面向臨床專業學生開設的生物化學總課時為120學時，其中理論課時為80學時，實驗課學時為40學時，共計7個學分，是專業基礎課中課時學分最多的一門課。
實驗課時數占1/3也凸顯了實驗教學在醫學生物化學教學內容中的重要性。
通過生物化學實驗學習，學生可以較早地進入科研思路的培養，認識不同生物化學實驗所需的儀器，并掌握基本的儀器使用方法，為將來學習更多的醫學科研操作知識打下基礎。
在內容安排上，本校所開設的生物化學實驗課程包括血糖測定、蛋白質含量測定、甘油三酯含量測定、血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳、質粒抽提、聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction，PCR)等十個內容，基本上涉及到了生物化學理論課程中所學過的章節，將學生們所學的生物化學理論知識與動手實際操作緊密聯系起來。
但是這些實驗課程內容遠遠無法適應現代醫學生物化學的研究與發展，也不能滿足學生掌握新技術的要求。
二、虛擬實驗教學是課堂實驗教學的必要補充
為了讓學生能了解更多的生物化學實驗內容，我們在原有的課堂實驗教學模式上增加了虛擬生物化學實驗教學。
虛擬實驗教學是一種將教學內容利用電腦軟件制作成可操作的動畫形式的授課模式。
這種教學方式具備了圖文并茂的講解和學生動手操作的功能[2]。
由于教學時間和條件的限制，很多生物化學實驗無法在課堂中開展。
為了讓學生們更好地理解書本上的知識，又不占用過多的教學資源和時間，虛擬實驗教學的采用解決了這些難題。
相對于傳統生物化學實驗教學模式，虛擬實驗教學方式新穎，將靜態的理論知識用動態的模式展現出來，從抽象思維轉變成具象思維，使得學生們的注意力可以很快集中到所演示的內容上，激發了同學們的學習積極性，提高了教學效果。
虛擬實驗教學的另一大優點在于實驗操作時間的可控性大大提升。
學生在教室中做實驗時，常常由于操作失誤后重做，使得無法在規定課時內完成實驗內容。
而學生人數多，實驗儀器少也是導致無法按時完成生物化學實驗操作的另一大原因。
虛擬實驗教學則可以滿足教室中所有學生的獨立實驗操作，大大節省了化學反應等待時間，也免去了實驗儀器清洗整理的過程，安全性高，還可以多次練習實驗內容，減少實際操作中的失誤。
盡管虛擬實驗教學彌補了課堂實驗教學的不足，但是也存在一些問題。
比如開發制作虛擬實驗軟件需要耗費大量精力以及財力，開展虛擬實驗教學需要相應的教學環境，醫學生課時安排的限制，無法實際鍛煉醫學生的動手能力，等等。
三、e-learning教學平臺的使用完善了實驗教學體系
由于課堂實驗教學和虛擬實驗教學還存在一些不足，近兩年來我們采用了e-learning教學模式作為實驗教學的補充。
e-learning平臺是一種在線學習系統。
學習方式較為自由，屬于自學式學習方法。
本校的e-learning平臺里面包括教師空間和課程網站兩部分。
(一)教師空間
教師空間主要是用于教師本人進行網站的建設、維護和管理。
這個部分里面包括網站建設、備課、輔助教學、網絡考試、教學分析等內容。
教師可以在這個板塊中進行備課，上傳教學所需的課件和資料，根據教學進度設置各種學習階段的網絡考試。
待學生完成考試后，教師進行批閱并可以對學生們的考試結果進行分析，短時間內就可以了解學生們哪些知識點掌握較好，哪些還較欠缺，從而在教學課程中因材施教，彌補學生在生物化學學習中的盲點。
(二)課程網站
課程網站這一塊是展示部分，供來訪者學習使用。
對于大部分學生來說，生物化學實驗內容完全是陌生的，只是通過個別高年級學生了解到生物化學實驗考試很難，而并不能對這門課程做一個全面的認識。
通過e-learning平臺上的課程介紹，學生們便可以對于生物化學實驗課程的內容設置有個初步的了解。
在教學大綱板塊，學生們可以事先了解到生物化學實驗課上所將開設的實驗內容、操作要求、具體實驗技術掌握程度等，這樣便于學生在課前做好預習工作，提高聽課效率。
實驗課雖然也有理論講解部分，但是主要的課程安排是側重于學生的動手操作能力的培養，所以不會在實驗課上安排過多的理論講解時間，這就需要學生在課前將本次實驗的原理充分預習，便于在課堂講解時的理解。
由于本校生物化學實驗課程安排為隔周一次，有時候遇到節假日則間隔周次更久，使得學生很容易遺忘實驗課教室和時間。
e-learning平臺上教學日程安排很好地解決了這一問題。
這個板塊里有課程進度表，學生們可以隨時查詢到上課的時間、地點和內容。
除此之外，在e-learning平臺上學生們可以下載到教師上傳的教學資料，觀看實驗教學視頻，還可以在題庫里復習實驗課上所學知識。
除了以上特點以外，e-learning平臺專門開設有互動欄目。
這個板塊中包括答疑、論壇、作業和網絡考試四部分。
這個也是教師和學生們使用率較高的一個板塊。
很多同學在做實驗時發現問題后常常因為性格害羞、問題描述不清等原因不能很好地與教師進行溝通，因此無法解決同學們在學習操作中遇到的困惑。
有了這一板塊后，同學們會主動提出問題，思考問題，解決問題。
閑暇之余，同學們還可以在論壇上與教師探討交流在學習中、生活中所遇到的不同問題，從而增進了師生間的感情，讓同學們能更加大膽地提出自己的實驗設計思路、科學假設等，改善了以前學生們只會按部就班地進行實驗操作的情況。
當然，如何保證所有學生能夠自主學習，避免相互抄襲作業，提高教師批閱試卷作業的效率等也是e-learning平臺使用中存在的問題。
經過學系各位教師的共同努力，本校生物化學實驗教學模式已初步形成了一個較為完善的體系。
在課前，讓學生們通過e-learning平臺對于整個生物化學實驗課的內容設置有個大致的了解和認識，引起學生重視;采用課堂實驗教學和虛擬實驗教學兩種模式，既鍛煉學生們的動手能力，又提高了學生們的學習興趣，讓學習變得不枯燥乏味;課后還可以通過e-learning平臺進行生物化學知識點掌握情況摸底，拓展課外實驗知識學習，探討在實驗操作過程中遇到的問題，增進師生感情，提高學生們的自主學習能力。
生物化學是醫學教育中的專業基礎課程，在醫學教育中占據著非常重要的地位。
由于這門課程的理論性很強，內容抽象，對于廣大學生來說是一門“難啃”的課程。
因此如何讓學生們將這門課程更好地理解掌握也是我們生物化學教師共同的課題。
通過改善生物化學的實驗課程內容設置及實驗教學模式的優化，可以幫助同學將枯燥的生物化學理論知識更好地理解、掌握和運用。
今后我們還將在生物化學實驗教學方法中繼續探索，尋找出更多適合實驗教學的新模式，逐漸改變以往教學中重理論輕實踐的情況，為社會培養出更多更好的高技能應用型人才而繼續努力。
參考文獻：
[1]賴小玲.改革生物化學實驗教學，提高學生綜合創新能力[J].生物學雜志，2007，24(3)：68-69.
[2]孫燕蓮，文福安.虛擬實驗教學的探索與實踐[J].現代教育技術，2009，19(4)：131-132.
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