独立学院生物化学综合性实验

分类：化学论文发表 时间：2020-03-20 11:01 关注：(1)

　　从综合性实验内容、综合性实验开设对人才培养目标的体现、综合性实验实施过程中的注意事项等方面阐述如何在“生物化学”课程中开设综合性实验“聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白及蛋白质含量的测定”。此实验的开设，可使学生将理论知识融会贯通，对培养学生的动手能力和创新能力有积极作用。

　　关键词：独立学院；生物化学；综合性实验；创新能力

　　独立学院是我国高等教育体系中的一个重要组成部分，它是实施本科以上学历教育的普通高等学校与国家机构以外的社会组织或个人合作，利用国家非财政性经费举办的实施本科学历教育的高等学校[1]。在教育部的《现代职业教育体系建设规划（2014—2020年）》中“引导部分本科高校向应用技术类高校转型”的改革内容公布后，大部分独立学院的人才目标定位为应用型人才的培养[2]。“生物化学”是食品科学与工程专业的基础课程，而且在硕士研究生入学考试中，是某些专业的必考课程。生物化学实验是生物化学教学中的重要组成部分[3]，也是培养学生实验动手能力、理论联系实际能力和科学研究素养的重要环节[4-5]。因此，为增强独立学院学生在未来就业中的竞争力，提高“生物化学实验”课程教学质量势在必行。笔者自2015开始开设“聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质及蛋白质含量的测定（考马斯亮蓝G-250法）”综合性实验，学生通过该实验可以获得电泳与光谱分析法的相关实验技能和方法的综合训练，并进一步学习紫外-可见分光光度计、离心机、电泳仪等仪器设备的使用，为后续课程如“食品化学”“食品营养学”“食品工艺学”的学习打下坚实基础。经过多年实施，取得了较好的教学效果。

　　1综合性实验内容

　　1.1蛋白质的提取及含量测定

　　该步骤要求学生会利用研钵破碎细胞，从中提取分离水溶性蛋白质。要求植物材料要研磨充分，否则会影响蛋白质的提取量。操作过程需要学生认真仔细、注意细节问题，否则会加大实验误差。该步骤可以加深学生对蛋白质的重要呈色反应、蛋白质含量测定方法的认识，并提高学生对光谱分析法技术的掌握。

　　1.2制胶、点样、电泳、染色、脱色

　　该步骤是实验的关键，能提高学生的动手能力。操作过程需要学生操作准确迅速，并注意细节问题，如点样时要注意移液枪移出时不能松手，否则可能会造成蛋白样品回吸，并可能影响不同点样孔间蛋白样品的纯度。制胶时，学生可根据室温适当调整过硫酸铵和四甲基乙二胺的添加量，使之在灌胶时不聚合。该步骤可以加深学生对电泳原理的认识，提高学生对电泳技术的掌握。

　　1.3结果分析

　　通过脱色后聚丙烯酰胺凝胶上会出现清晰的蛋白条带，由负极端开始分子量逐渐减小。通过观察到的蛋白条带，学生可以直观掌握组织材料中水溶性蛋白的数目，加深学生对蛋白质性质的认识。

　　2综合性实验的开设对人才培养目标的体现

　　传统“生物化学实验”内容多为验证性实验，学生按照实验指导按部就班地完成实验，其自主性受到一定限制，学生对实验兴趣不高、重视不够，仅能达到对基本实验技能的锻炼，但动手动脑能力、发现问题和解决问题的能力、科学素养都不能得到有效锻炼。综合性实验是将多个具有相关性的单一实验综合，多为生物分子的提取、分离、纯化定性或定量测定，综合性实验不仅进一步加深学生对生物分子基本性质的认识，巩固实验基本技能，而且可进一步训练学生的科研能力，提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，有利于培养学生的创造性、发散性思维[6]，对实现人才培养目标具有重要意义。

　　2.1综合性实验教学过程对人才培养目标的体现

　　综合性实验教学过程中，要求学生做好课前预习，预习内容不仅包括实验内容，还包括与实验相关的理论知识。通过课前预习，学生对实验内容有整体把握，提前了解重点、难点，能提高效率、改善实验结果。在学生进行实验之前，教师进行一定的引导，使学生理清思路，从中领悟实验原理及操作关键点。实验操作过程中，学生是课堂的主体，而教师是协助者，使学生由被动学生接受变为积极参与，极大地提高了学生的兴趣。实验中出现错误，要求学生在课堂上同组之间进行讨论，这不仅锻炼了学生的团队协作能力，而且锻炼了学生发现问题和解决问题的能力。综合性实验过程中，不但巩固了学生的基本实验操作技能，而且进一步锻炼了学生对相关仪器的使用，为后续课程学习打下一定基础。在实验过程中要求学生做到整理、整顿、清扫、清洁、安全，既有利于提高实验效率，保障实验效果，排除安全隐患，还有利于提高学生的个人素养。撰写实验报告时，提前告知学生书写的要求和规范，要求学生重视实验结果分析与讨论。可锻炼学生分析问题和解决问题能力，为学生后续课程的实验报告撰写、毕业论文写作打下一定的基础。实验结束后，要求学生要归纳总结实验过程中出现的问题。例如，有的小组在提取蛋白质时含量过低，以至于电泳时蛋白条非常模糊。又如，有的小组做出的标准曲线相关性不好等问题。学生需要分析出产生问题的原因，决定采用何种方法加以解决，并总结实验中的成功和不足。

　　2.2综合性实验教学手段对人才培养目标的体现

　　近2年，授课班级人数基本在20人/批，实验过程中，一般控制2~3人为一小组，尽量保证每个学生都有动手操作的机会，而且人数相对较少，有利于教师及时发现问题，有足够的时间和空间对学生进行指导和引导，在提高教学效果方面具有显著效果。教学中，采用了示范性教学。如移液枪的使用，因为学生第一次接触，所以教师亲自示范如何拿移液枪，如何调整刻度及装卸枪头，如何移取液体、如何放液，并要求每个学生都练习一下如何使用。制胶时，教师边操作示范，边提出问题，或者学生有问题的及时提出，要求学生思考、讨论，最后一起来解决问题。结合实物进行示范可增加学生的感性认识，提升学生的认同感和趣味性。边示范边提出问题，在增强感性认识的同时，培养了学生的创造性和发散性思维。

　　3综合性实验实施过程中的注意事项

　　综合性实验一般学时较长，要求学生做好时间统筹安排，提高实验效率。综合性实验所需仪器种类比较多，要求学生爱护仪器，养成良好的科研习惯。在综合性实验过程中，制胶和点样是实验的关键点，要求学生制胶时操作要迅速准确，点样前进行一定的练习及指点。采用考马斯亮蓝G-250法测定蛋白质含量的时候，要求在1h内完成，且在使用分光光度计时，操作要规范，爱护仪器。实验中用到的试剂丙烯酰胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为神经毒剂，在实验过程，学生要学会保护自己，操作时避免与皮肤接触。灌胶时要注意速度均匀，防止产生起泡。

　　4结语

　　以上是笔者在“生物化学实验”教学改革中的尝试和经验。生物化学是研究生命物质结构、组成及代谢的科学，应用及其广泛。生物化学实验是对生物化学基础知识的延伸和验证，近几年关于“生物化学实验”教学改革的热度一直不减。综合性实验以实际问题为基础，以学生为中心，以教师为指导，可逐步提高学生综合运用知识、发现问题、解决问题的能力，培养学生创新能力、良好的科研素养和科研能力，增强独立学院学生在未来发展中的竞争力。当然，综合性实验的开设仍存在一定的问题，如学时偏少、综合性实验数目过少、仪器设备王海娟，等：独立学院“生物化学”综合性实验的开设相对偏少等，期望在学校的支持和生物化学教师团队的努力下，进一步提升教学效果，达到人才培养目标。

　　作者：王海娟 孙晓培 于蕾妍 单位：青岛农业大学 海都学院