中藥學(xué)生化設(shè)計性實驗教課探新生物化學(xué)設(shè)計性實驗課程的實踐教學(xué)對象的選擇本校醫(yī)類、藥類各專業(yè)的生物化學(xué)課程多于二年級開設(shè)。低年級開設(shè)設(shè)計性實驗可能會遭遇專業(yè)知識體系不夠完善,背景知識局限,學(xué)生難以提出假設(shè)性問題的瓶頸,尤其是針對文理兼收的專業(yè),由于學(xué)生缺乏化學(xué)基礎(chǔ)知識,如盲目開設(shè)設(shè)計性實驗,減少驗證性實驗的比例,反而會讓學(xué)生無所適從,學(xué)習(xí)能動性降低。因此,本研究選取具備相應(yīng)基礎(chǔ)知識的專業(yè),即中藥學(xué)基地專業(yè)20XX級35名學(xué)生為設(shè)計性實驗教學(xué)的實施對象。選題和方案設(shè)計選題是進行科學(xué)研究的第一步,也是決定實驗成敗至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。設(shè)計性實驗課題的選擇既要充分滿足學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,又要考慮到學(xué)生的理論知識水平和實驗操作技能,也要兼顧實驗室的儀器設(shè)備、試劑耗材、實驗周期及經(jīng)費使用等諸多因素。因此,在選題的過程中,教師應(yīng)給與全程指導(dǎo)。在實驗實施4周前,指導(dǎo)教師給出選題范圍并進行指導(dǎo)。選題范圍主要涉及如下內(nèi)容:(1)生物分子的分離與純化(如動物血清白蛋白的提取);(2)生物分子的含量測定(如植物性藥材中維生素C含量的測定);(3)中藥對物質(zhì)代謝的調(diào)控作用(包括對代謝物的調(diào)控和對酶活性的影響)。各實驗小組成員(4~6名)根據(jù)自身基礎(chǔ)和興趣點進行選題。第一周學(xué)生利用圖書館及絡(luò)查閱相關(guān)文獻,第二周各組學(xué)生對收集到的資料進行分類、整理、討論,初步確定每個實驗小組的實驗設(shè)計方案。方案包括實驗題目、實驗?zāi)康摹嶒炗貌牧?試劑、儀器、實驗用動物)、實驗方法、技術(shù)路線、預(yù)期實驗結(jié)果、可行性分析、經(jīng)費預(yù)算等具體內(nèi)容。第三周,各實驗小組提交實驗方案初稿,并制作PPT陳述自己的設(shè)計。同學(xué)對每個方案進行討論,最后由課題組老師與同學(xué)一起針對各組實驗方案的科學(xué)性、創(chuàng)新性和可行性進行論證。確定最終實驗方案。第四周,根據(jù)實驗條件和經(jīng)費預(yù)算,教師指導(dǎo)學(xué)生對實驗方案進行修正完善。本研究過程中,學(xué)生通過查閱文獻、反復(fù)討論,共提交了三份實驗方案:(1)植物血凝素的提取、分離和活性檢測;(2)劇烈運動對血乳酸含量的影響;(3)焦三仙、生三仙對雄性肥胖小鼠減肥效果的研究。通過對方案的科學(xué)性、可行性以及學(xué)生的操作技能、實驗條件等因素的綜合考量,最終確定測定小鼠血乳酸含量和劇烈運動對其影響為本次實驗內(nèi)容。在實驗方案完善和修改過程中,教師指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合專業(yè)特色,增加了益氣類中藥影響運動小鼠血乳酸含量的實驗內(nèi)容。學(xué)生在教師提出的范圍內(nèi)自主設(shè)計實驗內(nèi)容,激發(fā)了學(xué)生積極思考、勇于探索的熱情,培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考的能力,并且在反復(fù)討論實驗方案的過程中,讓學(xué)生有了足夠的思考時間,對實驗?zāi)康?、實驗原理和方法具有較為清晰的認(rèn)識。同時,通過思維碰撞,每位參與者的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力都得到了進一步的提高。實驗的具體實施實驗操作的全過程包括預(yù)實驗、實驗用動物及試劑的購買、試劑配制、動物飼養(yǎng)及給藥、指標(biāo)測定、實驗結(jié)果分析,均由學(xué)生自主完成。在實驗過程中,各組學(xué)生細化分工,責(zé)任到人。而教師則及時提供實驗所需的各種試劑耗材及儀器設(shè)備,同時糾正學(xué)生實驗操作過程中的錯誤,解決諸如動物的采血、試劑的配制、移液器和比色皿的使用、分光光度計的調(diào)零和數(shù)據(jù)讀取等常見操作問題。教師采用提問的方式引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中勤于思考,例如:動物取血時發(fā)生溶血的原因以及溶血或凝血對實驗結(jié)果會造成什么影響;在用分光光度法測定血乳酸含量時,為什么要設(shè)立對照管;益氣類中藥能否調(diào)控機體的物質(zhì)代謝,中醫(yī)“氣化作用”與物質(zhì)代謝有何等,啟發(fā)學(xué)生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。同時,由于各研究小組的操作存在差異,實驗結(jié)果也有較大誤差。教師引導(dǎo)學(xué)生分析實驗操作過程中容易導(dǎo)致誤差的環(huán)節(jié),必要時指導(dǎo)學(xué)生重復(fù)實驗,并進行實驗方法的評價分析。在以往的驗證性實驗過程中,有些學(xué)生的參與積極性不高,實驗過程中只是幫著其他同學(xué)加點試劑,洗洗試管就行了,對實驗現(xiàn)象既不觀察,也不思考。而在設(shè)計性實驗過程中,各實驗小組內(nèi)部分工明確,每個人都必須承擔(dān)工作,因此,實驗中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都能找到相關(guān)責(zé)任人,誰也不愿意承擔(dān)影響實驗進度的責(zé)任。于是,每個參與者都會動手操作,用心觀察。通過對設(shè)計性實驗的全程參與,學(xué)生的動手能力、觀察能力和分析解決問題的能力都得到很大程度的提高。此外,通過實驗小組內(nèi)部成員的分工協(xié)作,學(xué)生的團隊協(xié)作意識以及協(xié)調(diào)能力也得到了強化,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研協(xié)作精神、社會交往能力和語言表達能力,從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。實驗總結(jié)與評價實驗總結(jié)是學(xué)生展示實驗成就的重要形式。實驗結(jié)束后,教師組織學(xué)生對實驗結(jié)果進行討論、總結(jié),并指導(dǎo)學(xué)生利用統(tǒng)計軟件分析實驗結(jié)果,提出實驗結(jié)論,最終以小組為單位提交科研小論文。小論文按照學(xué)術(shù)論文體例進行書寫,主要內(nèi)容包括:題目,中英文摘要和關(guān)鍵詞,正文部分的引言,材料與方法,實驗結(jié)果,討論分析,參考文獻。論文評定后,再次組織學(xué)生開展經(jīng)驗交流會,讓學(xué)生以幻燈片的形式講解自己的實驗內(nèi)容,增進了交流和溝通?？蒲行≌撐牡淖珜懩苠憻拰W(xué)生的邏輯思維和文字表達能力,使其實踐能力得到鍛煉,并讓學(xué)生深刻體會到收獲的成就感。在學(xué)生撰寫小論文的過程中 ,對實驗流程的回顧及對實驗得失的總結(jié),都能幫助學(xué)生更牢固地掌握復(fù)雜的生物化學(xué)實驗技術(shù),避免實驗過程中的差錯。在今后的實踐中,揚長避短,不斷提高。本次實驗教學(xué)改革取得了良好的效果。從學(xué)生反饋的意見看,普遍體會到了實驗成功所帶來的成就感和滿足感。這是學(xué)生在本科階段進行科學(xué)研究的初步嘗試,為他們今后的畢業(yè)課題及科研工作打下了良好的基礎(chǔ)。另一方面,教師在實驗開展的過程中,雖不動手操作,但須承擔(dān)學(xué)習(xí)活動組織者、指導(dǎo)者、協(xié)助者、規(guī)范者的任務(wù);對于學(xué)生在實驗過程中提出的各種問題,教師必須給予正確的解答。這就要求教師不僅具備扎實的理論基礎(chǔ)和嫻熟的操作技術(shù),還要學(xué)會解決跨學(xué)科、跨專業(yè)領(lǐng)域的問題。另外,設(shè)立合理的教學(xué)模塊,把握好教學(xué)節(jié)奏,也是對教師教學(xué)水平的考驗。因此,教師在指導(dǎo)學(xué)生的同時,必須不斷學(xué)習(xí)新的方法和技術(shù),拓寬知識面,真正做到教學(xué)相長。2存在的問題及反思更新實驗教學(xué)內(nèi)容目前不少中醫(yī)院校在生物化學(xué)實驗教學(xué)中,仍然沿用傳統(tǒng)的演示性、驗證性教學(xué)模式。實驗教學(xué)內(nèi)容較為陳舊,使用的實驗方法和技術(shù)跟不上生物化學(xué)實驗技術(shù)發(fā)展的速度,因此,亟待完成實驗教學(xué)內(nèi)容的更新?？蓪嶒灲虒W(xué)分為基礎(chǔ)性實驗和設(shè)計性、綜合性實驗兩個模塊,基礎(chǔ)性實驗應(yīng)增設(shè)分子生物學(xué)的基本實驗技術(shù),如質(zhì)粒DNA的提取、PCR的基本原理和技術(shù)等。設(shè)計性、綜合性實驗可依托學(xué)校教師的科研課題,集中成熟的研究內(nèi)容和方法,面向本科生開設(shè)有中醫(yī)藥特色的實驗項目。但在具體實施過程中,應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的特點,設(shè)置不同的模塊,把握好基礎(chǔ)性實驗和設(shè)計性實驗的比例,分清主次關(guān)系,如中醫(yī)專業(yè)、針灸推拿專業(yè)還應(yīng)以驗證性實驗為主,適當(dāng)增加綜合性實驗課程的設(shè)計,不必求全。但西醫(yī)學(xué)課程設(shè)置較全、基礎(chǔ)較好的專業(yè)如中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)、臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)、藥學(xué)專業(yè)等,就可多增加綜合性實驗課程的內(nèi)容。構(gòu)建高效合理的開放性實驗室管理制度開放性實驗室的建立是設(shè)計性實驗開展的必要保證。由于學(xué)生進實驗室做實驗的時間比較自由靈活,除正常上班時間外,中午,晚上、周末學(xué)生均有可能進實驗室操作。因此,需要建立課余時間的實驗安全管理制度,更重要的是,不同實驗室間的儀器設(shè)備必須實現(xiàn)互通有無,資源共享,建立開放的實驗室工作平臺。由于要保證學(xué)生隨時可進實驗室操作并隨時對學(xué)生進行指導(dǎo),打破了教師上、下班的限制,這不僅需要教師要有強烈的責(zé)任感和奉獻精神,也需要學(xué)校在經(jīng)費方面給予積極支持以提高教師和其他工作人員的工作積極性。設(shè)計性實驗課程體系的建設(shè)完整的實驗課程體系不僅包括教學(xué)內(nèi)容更新、實驗平臺的搭建,還應(yīng)配合完善的教學(xué)制度,如學(xué)時的設(shè)定,實驗考核體系的建立等。近年來,有些專業(yè)生化實驗學(xué)時數(shù)被不斷壓縮,如針灸推拿專業(yè)只有9學(xué)時,除了開設(shè)一些必要的驗證性實驗外,開設(shè)設(shè)計性實驗只能利用教師和學(xué)生的課余時間,難以保證實驗教學(xué)改革的順利實施。另外,實驗教學(xué)改革項目沒有教學(xué)職能部門的配合,學(xué)生的實驗考核成績就無法納入實驗成績綜合評定,缺乏對學(xué)生的約束,容易出現(xiàn)“虎頭蛇尾”的現(xiàn)象。如有些學(xué)生在課程初期熱情高漲,遇到問題時則產(chǎn)生畏難情緒,導(dǎo)致實驗半途而廢。結(jié)束語由于中醫(yī)院校的學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)較薄弱以及實驗條件不足和經(jīng)費限制等因素,本次教學(xué)改革只在小范圍內(nèi)開展,沒有形成完善的課程體系。但初步的嘗試與實踐為本學(xué)科的實驗教學(xué)構(gòu)建了新的模式和方法,并為