发布时间:2023-01-08 01:59:31
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的生物化学论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
包括患者的准备和标本采集。现在已经有许多相关文献证明检验结果的不准确很多是因为检验前的患者准备不正确和标本采集不规范而引起。如的不同,检查血糖血脂的患者采血前进餐,采集标本前有剧烈运动等等可致一些项目的结果也不同。这要求从医生到护士到检验科工作人员都要有相关知识,耐心做好患者的解释工作,详细交待采血前的注意事项。而标本采集也有不少的学问。如标本采集时间,采血管的种类等。这就要求护理部和检验科要密切配合。因为是中医院,护理部和护士对中医护理等方面抓得很紧,但是对临床检验标本的采集没有相应的重视,对采血管的种类及其应用有时混淆不清,认为只要采了血,随便什么管子都能用,如将EDTA-K3抗凝的血液标本倒入普通生化管中送来做电解质,因其中含钾离子,又是钙离子的螯合剂,结果的准确性就可想而知了。所以,检验科和护理部要一起制定标本采集手册,经常性地对护士尤其是新护士进行培训。
2检验中的质量控制
要求临床生物化学检验工作室要制定相应的质量管理措施并严格执行。可以设置生化室组长对生物化学实验室的全面工作进行管理。同时组长也是该室质量管理责任人。建立生物化学实验室的质量管理标准操作程序。
2.1人员
中医院的辅助科室人员很多是临床医护人员转行过来的,没有接受系统的临床检验专业学科的培训,缺乏临床检验及质量控制方面的相关知识。所以对临床生物化学实验室的工作人员必须进行上岗前培训,一定要取得相应资格持证上岗,有相应的理论知识,对质量控制的程序、质控的规则、失控时应采取的措施都必须掌握;掌握生物化学室所有检验项目的原理、操作步骤、参考值、注意事项并能操作;能熟练掌握全自动生化分析仪的正确操作,还要掌握实验室生物安全管理的相关知识,并且在工作中要不断学习更新相关知识,合理应用到工作中去。
2.2仪器
仪器的状态是否正常,直接影响临床生物化学检验的结果。如仪器冰箱温度不稳定,导致试剂失效或结冰,可以使检验出现错误的结果;离心机出现故障导致标本不能及时分离血清或溶血导致结果不准确;纯水系统所制纯水质量不好可直接影响某些项目如镁离子测定的结果。而全自动生化分析仪的仪器状态更是直接影响检验结果。因为生化分析仪状态不佳导致结果不稳或错误的的几个方面是:1)吸样针:因标本分离不好或未凝固的标本(如肾病科病人应用小分子肝素使血长时间不凝固,但不仔细就容易将未凝固的血清上机进行测定)导致吸样针完全或不完全堵塞,可出现结果一大批都低得离谱。2)光源(卤素灯泡):现在很多实验室都是用日立的仪器,日立仪器所用的光源就是卤素灯泡,它的使用寿命只有750个小时,随着时间的延长,光源的衰减会影响读数;3)比色杯:全自动生化仪的比色杯是自动清洗的,如果清洗不干净,也会导致结果的不准确,重复性差。4)管道:吸样针、灯泡、比色杯大家可能经常会换,但是管道就不一定了。其实,随着仪器使用时间的延长,管道会被污染,尤其是用了几年的仪器,又用了苦味酸等染色性强的试剂,污染的管道会造成结果的稳定性极差。还有就是仪器的维护是一个很重要的问题,一定要有对仪器很熟悉并掌握了相关知识的专人对仪器进行认真、细致的维护保养,并记录在册,以保证仪器的稳定性和准确性。
2.3试剂
当前临床生物化学实验室基本上都是选用各厂家提供的试剂盒,我们在选择试剂的时候除了要考虑准确度和灵敏度,试剂的稳定性、线性和方法学的问题,要选择准确度高,灵敏度高,稳定性好,线性宽,在本实验室当前条件下能开展的试剂。选定试剂后,还要注意试剂的保存。因为生化试剂进货,一次可能要进几个月工作量的试剂,一般试剂保存,温度要求在4~8℃,放冰箱保存要避免放得太挤,要留出空隙,避免冰箱内空气不流通致箱内温度不均匀,而致试剂结冰而失效。全自动生化仪仪器上都带了冰箱,要注意试剂的开瓶稳定期,如在稳定期中未用完,应更换试剂,且新旧试剂不得混装。
2.4室内质量控制
临床生物化学实验室一定要做好室内质量控制工作。首先,大型的全自动生化分析必须备至少两个不同浓度的质控品。并且最少要备一年的用量。实验室首先要做出这两个质控品的最佳室内质控的X和SD、CV值作为暂定的X和SD、CV值,然后再每天跟常规标本一起做质控,求出其常规室内质量控制的X和SD、CV值,每月的X和SD、CV值相加求均值作为下个月的X和SD、CV值进行室内质量控制[2]。其次,要选好质控规则。现在实验室一般都选用Lev-ey_Jennings质控图,并和Westgard多规则一起来进行室内质控。一般选12S为警告规则,提示偶然误差的13S、22S,提示系统误差的41S、5X、10X[1],提示趋势性误差的7T等规则为一般实验室所选用。现在一台状态良好的全自动生化分析仪其重复性是相当好,在每天的质控结果未超过1SD时5X规则可酌情采用或不用。在做好这些准备工作后,每天坚持做好室内质控。如中途更换试剂或更换灯泡、比色杯等,应重新做质控,结果在控才能进行患者标本的检测。如出现警告、失控,应立即执行失控的处理措施,首先回顾一下整个操作过程,是否存在失误,并立即重新复查原质控物,如在控提示为偶然误差,如不在控则换一支质控物复查,在控说明原质控物失效,不在控再换一瓶新的质控物[1],如不在控,是否失控项目定了标,或换了试剂,一个个步骤直到找到失控原因并解决,做好记录。在做好室内质控的前提下参加室间质量评价。
2.5操作进程中要注意的事情
为确保检验结果的准确可靠,必须建立完善的质量保证体系。1)建立组内质量控制体系,以保证检验结果达到预期的质量标准。重要的是,控制体系应为工作人员提供清楚易懂的信息,使工作人员能根据此信息做出技术和医疗决定。2)实施检验结果不确定度的评估,并应考虑到重要的不确定度分量。3)实验室设计并实施测量系统校准和真实性验证的计划,确保检验结果可溯源到SI单位,或可参比到其它规定的参考值。4)质量技术负责人负责组织参加实验室间比对活动,并监控评审结果。实验室应参加实验室间比对活动,并应监控外部质量评审结果,如果不能达到控制标准,则应实施纠正措施。同样检验用不同的程序或设备,或在不同地点进行,或以上各项均不同时,应有明确的机制来判断在整个临床适用区间内检验结果的可比性,并记录这些比对活动的结果并形成文件。在做好上述工作以后,就是我们工作中要注意的事情了。现在很多医院都已经有LIS系统了,但中医院在这方面相对落后,所以编号、加样、选工作表、病人信息的录入都存在出错的可能。要求工作人员在进行上述操作时不得接打电话、不得聊天,对标本进行仔细核对,避免人为差错。
2.6危急值的管理
建立危急值管理制度的目的是为了及时告知临床医生病人危急情况,为临床医生抢救病人生命争取时间。危急值的确立应检验科与临床医生一起讨论商定,与历史比较未达到或超过危急界限,其变化的差异已表示出病情的危重,也属危急值。凡属于危急值的实验,一律按照急诊标本的规定处理。危急值的工作每年进行总结,与临床联系,共同修正危急值的项目和界值。如以前钾离子的危急值高值为7.0mmol/L,经与肾内科医生讨论后,肾内科病人的钾离子的危急值高值修改为6.5mmol/L。
3检验后质量控制
生物化学是应用化学的理论和方法来研究生命现象,是生物学和化学交叉形成的学科,它的发展和化学--尤其是有机化学紧密的联系在一起,许多对生物化学发展起推动作用的生物化学家对有机化学的研究也有着很深的造诣。在学习有机化学时,学生对法国杰出的化学家巴斯德有着很深的印象,因为巴斯德在年仅28岁的时候就阐明了具有相同化学结构的酒石酸由于其立体结构上的不同而分为两种分子,这两种分子呈镜象关系,并由此提出了对映异构现象[5],而在学习生物化学发展史时,我们不得不提的是生物化学是由于巴斯德在解决发酵本质的著名论中所产生的,所以巴斯德被称为生物化学的鼻祖。再如学生们所熟知的化学家鲍林,提出了共振论和杂化轨道理论,对有机结构理论的发展做出了杰出的贡献,而鲍林在40年代中期以后提出纤维状蛋白质的螺旋结构,及蛋白质是具有多肽链结构的物质,打开了通往蛋白质与DNA分子奥秘的大门,并由此获得了1954年的诺贝尔化学奖。据统计表明百余年来诺贝尔化学奖的颁发过程中,多位化学家都是因为在生物化学领域内的杰出贡献获得了诺贝尔奖。通过生化发展史中这些具体的例子,能够激发学习生物化学的兴趣和优越感,会深刻的感受到生物化学和有机化学自发展之始就是有机的融合体,扎实的有机化学理论和知识是研究生物化学所必备的,否则生物化学的研究就是无本之木,无源之水。而生物化学是有机化学研究的最终归属,因为任何学科的发展都将应用于生命体,为生命服务。
2通过有机化学的观点和理论解决生物化学
问题,促使两者的有机融合生物化学课程知识覆盖面广,物质代谢复杂,涉及反应多,知识体系和化学学科有很大的区别,学习方法和思维方式也有别于化学学科知识体系的学习,基于此,化学专业的学生在学习生物化学时往往感到不适应。我们认为在教学过程应在保证学生对生物化学整体知识框架的系统认识的前提下,充分发挥化学专业学生系统、扎实的有机化学知识,通过有机化学的理论和观点来讨论生命过程中的化学问题,对缓解学生的这种现状有很大的帮助。如有机化学的学习主线“结构决定性质,性质反应结构”在学生的脑海中根深蒂固,所以学生很容易理解蛋白质结构和功能之间的关系。从化学的观点出发,学生很容易理解人造奶油反式脂肪酸为什么给我们带来了巨大的灾难,其原因就在于比起反式构型的双键结构,顺式不饱和脂肪酸有较低的熔点,能够保证在生理温度油脂的液体状态。晒太阳能补钙的这个生活小常识用化学的理论解释是:钙的吸收需要维生素D的参与,而人的皮肤中含有维生素D原,在光照条件下,会发生周环反应生成维生素D,所以才有了晒太阳能补钙这一说法。类似的例子在生化内容比比皆是。通过有机化学的理论和观点来解决生化问题,可以让学生自然而然的融入生化课程的学习,发挥学生扎实的有机理论和知识的优势,降低学习生化的难度,变死记硬背为逻辑推理,在潜移默化中将两者进行了有机的融合,激起学生学习生化的兴趣。
3结合生活实例,促使两者的有机融合
众多的教学研究表明,在教学过程中生活实例的结合能够促使学生“学”和“用”的有机结合,让学生感受到学习的重要意义,激发学生学习兴趣的产生,促进学生书本知识向实践能力的转化和创新思维的发展。生物化学是一门基础的自然科学,是通过化学的理论和方法来研究生命体内的化学变化,所以在实际生活和生产中的广泛用既以生化原理为基础,又和化学知识密不可分。因此在教学的过程中,结合具体的应用事例,以此为桥梁,促进有机化学和生物化学的有机融合,提高学生学习生物化学的兴趣。如日常生活中的烫发,其原理是以生物化学为基础,头发是角蛋白,角蛋白的螺旋多肽链间有很多的二硫键交联,二硫键的生成的位置是决定着头发的形状,二硫键是巯基通过氧化反应生成的[6]。烫发的过程实际就是通过还原剂破坏头发原有的二硫键,通过还原剂使二硫键在新的位置生成,从而达到了改变发型的目的。其中涉及到的还原剂就是一种小分子有机物,烫发质量的好坏和还原剂有很大的关系,了解到这一点,思维活跃的学生就会考虑,在学习过的类似结构的有机化合物中,有没有可以充当改良的还原剂,从而达到降低烫发的副作用,改善烫发的效果。通过类似实例的引入,作为学生会深刻的感受到,要使自己已有的有机化学理论和知识发挥更大的作用,为人类造福,学习和掌握一定的生化知识是非常必要。显而易见,结合生活实例的教学过程,进一步将有机化学和生物化学进行了融合,使学生学习生化的兴趣进一步得到提升,亦有助于培养学生的创新思维。
4通过有机化学的前沿科学研究成果的学习,促使两者的有机融合
在教材中并不能体现,为了让学生对这些前沿的研究成果有一定的了解和认识,使学生更深刻的认识和体会到有机化学与生物化学的紧密联系,激发学生学习生化的热情,提高生物化学的教学质量,我们将利用丰富方便的网络资源,查找相关的文献资料,利用4课时左右的时间,与学生一起讨论有机化学领域的最新研究成果在生物化学领域的应用,同时,给学生指定内容,利用业余时间进行相关小论文的撰写。在教学实践中,我们查阅了小分子有机化合、药物等与蛋白质、DNA的之间相互作用的文献,让学生了解这些前沿的研究成果。通过这样的学习方式,一方面可以弥补传统生物化学内容更新慢的缺点,有助于学生了解有机化学与生物化学交叉发展的最新研究成果,有助于学生的科研素质水平的提高,知识视野的开阔;另一方面,使学生认识到有机化学和生物化学的发展是相互依存,相互促进,两者的最终的目标是一致的—即从分子水平研究生物学问题。
5结语
根据教学计划,大多数高校开设的生物化学实验一般为36~54个学时,少数高校为72学时,在这么短的时间内要完成如此庞大的教学内容,传统的做法是每一个实验的头尾工作由教师代替完成,教师在实验前配制好实验所需的试剂,采集、培养、处理好实验材料,准备各种仪器设备,学生只是掐头去尾操作其中的一段;为了节省时间,课堂上学生被动的接受教师灌输的实验目的、原理、操作步骤等,然后,按部就班,“照方抓药”,按照思维定势,不假思索就能顺利得到预期的实验结果。这种程序化的教学方法,严重束缚了学生创新思维的拓展,抑制了学生动手能力的施展。不仅如此,开设的大多是内容简单、彼此孤立的“静态”实验,各个实验间缺乏内在联系。由于缺乏学习兴趣,部分学生不仅不动脑思考,而且根本不动手操作,缺乏主动性,丧失了通过实验课堂培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的功能。为了突显学生的主体地位,调动学生的学习积极性,培养学生的科学精神,提高学生的创新能力和综合素质,必须改革生物化学实验课的教学内容和教学模式。
2优化生物化学实验教学内容的策略
2.1定性与定量实验相结合
作为一门实验性学科,生物化学应该包含定性与定量实验才是完整的研究方法。定性分析就是运用物理、化学的手段,对生物活性分子进行“质”的分析,再通过归纳和演绎、抽象与概括、分析与综合等方法,对获得的各种信息进行思维加工,由表及里、去伪存真,以了解生物大分子的存在形式。定量实验是以定性实验为基础的研究活动,研究生物大分子的性质、组成和影响因素之间的数量关系,收集精确的数据,然后进行统计分析。定性和定量结合研究有助于学生对生物大分子赋予意义的基础上产生正确的认知和准确的定位,认识生物分子运行、变化的本质规律,揭示其结构与功能的内在联系。生物化学实验内容包括对糖、脂质、氨基酸、蛋白质、酶、维生素、核酸、激素等生命分子的研究,还包括物质代谢与生物氧化实验,实验方法涵盖滴定、蒸馏、离心、分光光度比色、各种层析技术(薄层、凝胶、离子交换、亲和层析)、色谱技术(气相、高效液相色谱)、电泳、荧光、旋光法等。显然,相比于大学一年级开设的无机及分析化学实验已稍显复杂,是一门从基础实验过渡到专业实验的专业基础课。凭借这门课程学生初次认识到上述生物分子,依据循序渐进的原则,在有限的课时内选择有代表性的实验内容。例如我们在实际教学中,关乎生物分子的提取、分离、纯化、鉴定等内容选作定性实验,这些多为经典实验,一般占25%;而定量测定多为综合性实验,内容涉及基本知识在解决实际问题中的应用,一般占65%;另有10%的实验为定性与定量相结合的实验,内容多为探究性实验。学生通过实验,从特定的性质洞察这些物质的存在,从精确的数据了解它们在生物体内相互制约、相互转化的过程,根据质和量的统一促进学生对生物分子的全面认识,培养学生严谨的科学态度。
2.2验证性与探究性实验相结合
人们曾一度广泛提倡要摒弃验证性实验,认为只有大量开设综合性和创新性的探究实验才能培养出社会需要的人才。这种做法是违背教学规律的。探究性生物化学实验是探索生物大分子的未知性质,了解它们的组成、生物转化和变化特征,以及在机体内与其他分子的联系等的一种实验,受学生已知知识和技能的限制。验证性生物化学实验是指为了验证生物分子已被广泛认识的性质、概念、理论,通过演示再现其事实,强调其科学性。验证性实验可以把学生从懵懂状态引入生化知识的殿堂,有利于在较短的时间内获得更多的知识,继承研究方法,规范化、程序化的训练学生的实验技能,起到承上启下的作用。一些经典的验证性实验甚至可以激发学生的学习兴趣,有的验证性实验还可以发挥潜在的作用,例如利用前人的研究成果应用到一个确定的问题上比探究如何获得新成果要重要得多。所以在大力提倡探究性实验教学的同时不可随意摒弃验证性实验。我们需要做的是正确处理好继承和发扬的关系,把内容单一、彼此孤立的实验有机的结合起来,设立系列实验,实施层次化教学。例如,利用“3,5-二硝基水杨酸定糖法”测定马铃薯中还原糖含量是一个经典的验证性实验,如果利用该法测定马铃薯中总糖含量就在原来基础上增加了一个非还原糖的水解过程,再依据其还原性测定总糖,这就成为一个综合性实验;如果利用该法比较几个同学的唾液淀粉酶活力,这就需要定义一个“酶活力单位”,掌握底物与酶专一性、温度和pH对酶活性影响等知识的基础上,将糖和酶的作用加以拓展。显然,这个验证性实验很自然地过度到了探究性实验,提高了学生的学习兴趣。探究性实验就像这样通过具体实验来回答一个感兴趣的问题,激发学生的好奇心,培养科学探究能力。再如根据三聚氰胺事件、艾滋病、地沟油等时事关注热点,探讨相关的研究工作、提出解决方案、设计创新实验,引导学生跳出课本的局限,拓展学生的思维和知识面,并利用所学知识解决实际问题。如果说验证性实验是传授知识和方法,那么创新性探究实验是传播一种科研思想,甚至是一种科研精神和社会责任。
2.3“静态”和“动态”实验相结合
《生物化学》教科书由“静态”和“动态”两部分知识构成,所谓“动态”就是新陈代谢,简称代谢,是生物体表现其生命活动的重要特征。作为实践环节的生物化学实验,往往偏重于静态部分内容,即对生物大分子的定性定量研究方面的训练比较重视,而忽视了代谢调控部分的研究。这也许是因为实验课时不好掌握,实验所需的环境条件不易控制造成的。然而,从知识完整性来考虑,这是片面的,因为生物大分子在生命体内都不是孤立存在的,彼此之间有着错综复杂的关系,它们也不是静止不变的,不停地发生着化学变化,不断得到自我更新。所以,在生物化学实验内容中应该包含一定比例的“动态”实验,通过实验使学生明白生物大分子是生命的物质基础,其特殊运动体现着生命现象,生命是生物大分子的存在形式,而且代谢使生物大分子以一定的有序性处于稳定的状态中,一旦代谢紊乱,稳定的生物分子体系就要向无序发展,机体就会病变。按照物质转化的方向,“动态”知识应该掌握两对重要的概念,即物质的分解和合成代谢过程,能量的释放和供给过程。鉴于此,生物化学实验要有的放矢涉及这方面的内容,以引导学生学会综合思考问题。例如,以“肌糖原的酵解作用”实验为代表了解在缺氧条件下经过一系列的酶促反应,最后转变成乳酸,并供给组织能量;利用琼脂糖凝胶电泳分离检测乳酸脱氢酶同功酶,可以作为某些代谢紊乱或炎症疾病诊断的依据之一。
2.4实验的“正结果”与“负结果”
传统的教学模式总是希望学生得到正确的实验结果,于是,实验前总是给学生设计好各种操作流程,学生完全“照单抓药”,无需多加思索就能够获得预计的结果,毫无悬念,以至于学生提不起精神做实验,也无以挖掘学生的创新潜质。为了改变这种状况,我们在实际教学过程中通过创设问题情境,甚至适当设置“陷阱”,使学生明确探究发现的主题,然后设计实验实施方案,在实验过程中通过自己的思考和实践解决疑难问题,以提高学习兴趣,促进知识的融会贯通。例如在“2,6-二氯酚靛酚法测定维生素C含量”实验中,故意选择紫葡萄、沙棘、西红柿等作为实验材料,在它们的提取液中含有色素类物质,给滴定终点的观察造成困难,这就要求学生自己去寻找方法解决问题。有的同学选用陶土或活性炭脱色,有的同学选择脂溶性溶剂(加1mL氯仿)萃取色素,这就很好地排除了对水相滴定终点的干扰。为了解决由于白陶土或活性炭吸附,或者氯仿萃取对维生素C造成的误差,同学们进一步测定已知标准维生素C样品的回收率来校正未知样品的结果。一个普通的验证性实验通过更换实验材料调动起学生探究的积极性,使得一个“负结果”的实验方法得以延伸和完善。此外,在实验操作步骤中有意设置漏洞,留下一块空白,在学生现有知识的基础上给予一定的提示,同学们为了规避潜在的风险,自觉地认真预习实验项目,甚至查阅文献资料,这种效果远胜于硬性强调预习的重要性。例如在“血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳”实验中,血清是一个混合的蛋白质样品,其中各种蛋白质的等电点大多在pH4.0~7.3之间,在pH8.6的缓冲液中均带负电荷,在电场中都向正极移动。因此,点样端应该置于电泳槽的负极端。在以往的教学中反复强调这一点,总有学生放反薄膜。现在我们只把原理讲清楚,不强调具体怎么操作,那些放反薄膜的同学势必得不到实验结果,这种失败他将会牢牢记住,再给一次重做的机会,获得成功之后的喜悦不言而喻。实践表明,得到一个“负结果”所起的作用远大于顺利地得到“正结果”,至少学生可以在失败中引起警觉和反思,进而主动探求解决方案。
3结语
《动物生物化学实验》的课程安排是由10个小实验和1个综合性的大实验组成的,每个实验从表面上看都有很强的独立性,相互之间联系不大,但其实不然,整个实验的安排有内在的联系,组成了一个统一的整体,使学生在学习实验理论、培养动手能力的同时,对整体动物生物化学的理论课程有了更加深入的理解和认识。为了达到好的教学效果,在每次实验前进行讲解时,都要首先明确每个实验的目的,使大家能更好的理解为什么要做这个实验,这个实验有什么实际或者理论上的应用。目的明确了,才能使大家理解更深,知识掌握也更全面。除了明确每个实验的目的外,在给学生讲解实验的时候,还需要把看似独立的一个一个的小实验,放到实验的整体背景下,让学生对每个实验存在的地位和目的有整体上的把握,尽量减少“只见树木、不见森林”情况的出现。根据实际效果来看,通过把每次实验的背景和意义都讲解清楚,学生对实验课的理解就更深入,减少了每个具体实验学习的时候都明白但在整个实验课都学完后又糊涂的现象,提升了整体的教学效果,也加深理解相关的理论知识。
二、做好预习,认真准备
学习知识的时候,预习是必不可少的一个环节,很多时候学生在学习理论课的时候,还能够进行预习,但对实验课的课前预习重视不够。每次实验结束后,笔者都把下一次要做的实验告诉大家,在下一次实验前需要预习,预习的重点有两个方面:一个是实验的基本原理,因为实验是与理论课相结合的,所以实验的基本原理学生基本很容易就可以掌握。预习的重点就更侧重另外一个方面:实验步骤。预习不仅仅是把实验步骤简单看一下,了解一下要做的实验过程,笔者要求大家能把实验步骤总结出来,最好能做成一个简易的流程图,在不看课本实验报告的时候能够把实验步骤背出来。比如在《动物组织中DNA的提取》实验中,至少让大家总结出来实验步骤是取组织破碎细胞去除RNA去除蛋白质和其他杂质沉淀DNA。这样在进行实验时,学生就会对整个实验有所了解,有效地避免了很多学生看一个步骤,做一个步骤,最后不了解自己到底做了什么的情况出现。实际上预习可以看作是学生对实验课理论知识的准备,除了理论知识准备外,还需要作实验材料、实验试剂以及器材的准备,而实验试剂及器材的准备在实验教学中往往容易被忽略,因为这些一般都是实验教师提前准备好的。学生做实验的时候基本都是按照实验步骤,找到相应的已经准备好的试剂器材取用,往往对试剂或者器材本身的作用和特点忽略掉。笔者在上课时常常告诫大家:“做实验和做菜很相像,做菜的功夫固然重要,但是食材的准备隐含的东西在某种程度上更为关键”。例如蛋白质盐析实验中最重要的是饱和硫酸铵试剂,大家取用的时候常常发现烧杯玻棒包括手上经常会粘上白色粉末状物质,这个试剂笔者常常让学生在上一个实验结束的时候,挑两个同学当面配置,这样大家对饱和硫酸铵试剂的配置过程就有了了解,对于饱和硫酸铵中硫酸铵的量有了直观认识,有助于大家理解盐析的原理,下次取用试剂时也会注意到很多细节,比如取用过后迅速洗干净容器等,养成一个良好的习惯,认真的实验准备对提高实验教学能带来事半功倍的效果。
三、严谨操作,紧抓细节
记得笔者上大学实验课的时候,笔者的老师就教导我们“实验课最重要的不是获得了一个好的实验结果,也不是学会了操作一个仪器,最重要的是养成了一个好的习惯,一个科学的做实验的习惯”。笔者对这个思路是非常认同的,实验理论可以学习,实验操作经验可以慢慢积累,唯有实验习惯很多时候一养成是陪伴终身的。那么如何培养好的实验习惯呢?笔者的做法是从细节入手,从一进入实验室开始,就从细节上对大家严格要求,从最基本的桌面整洁做起,试剂归类放置好,并在实验过程间隙随时整理。整个实验过程是由一个一个仪器的小操作集合而成的,如果仅仅笼统的要求大家认真做实验,并不能起到很好的效果。在做实验前,笔者会把重点仪器的实验规范教给大家,比如移液器的用法、离心机的用法等,尤其在大家进行操作的时候,笔者会不断巡视,发现问题及时纠正,有些共性的容易犯错的地方,再召集大家强调一下。很多仪器在多个实验中都会用到,这样经过多次使用巩固以后,基本做到了每个学生对仪器都能按照正确操作流程进行操作,养成了一个良好的习惯。
四、课后报告,完善总结
生物化学课程标准是规定生物化学的课程基本性质、课程内容具体实行的教学指导方式,教师进行课程教学的硬性文件,生物化学课程要按照国家生物课程标准的要求来进行教学改革。生物化学课程在知识结构上简单到难,逐渐递增;在内容要求上结合社会岗位要求,以实践技能为重点,理论知识作支撑,使学生觉得学有所依学有所用。生物化学的基本知识、使用方法及发展方向,以拓展学生的视野[4]。生物化学课程的主要内容包括生物化学的基本概念,蛋白的功能、性质、结构及应用,能量及营养代谢,遗传信息的表达与传递与调控,荧光光度技术,层析分离技术,凝胶电泳技术,在这些基本知识中实现了高职学生以职业技能培养为方向的发展方向。
2.合理的课程设计
依据学生对生物化学已有知识和社会对人才全面发展的需求选择课程内容,确保生物化学的学科特点,重视科学、实践与企业的相互作用,以“科学研究”“周围的生物化学”“生物构成的基本原理奥秘”“生物的生理变化”和“生物化学与企业需求”为主题,设计出合理的课程内容。这些内容是学生基本技能和适应我国经济发展需求所需要的生物化学基础知识,也是对学生进行科学思维和社会实践的实质性培养。
3.改革教学方式方法,提高学习效率
“善歌者使人继其歌,善叫者使人继其志”,由此可见教学方式方法对于学生能力培养的重要性。所以在课堂的教学培养学生创新技能方式方法中必须依靠学生自身主动学习,让学生在生活中,感受到创新思维的对生活带来的好处[5]。在生物化学教学中,老师可以采用面对面讨论的教学方式,尽最大可能让学生提出自己想要学习的知识,参与到课堂讨论过程,调动学生对生物化学学习的积极性,使学生从过去的无热情学习转为积极学习状态,提高学习效率。
4.加强师资水平,提高教育质量
为了让教师们能站位于生物化学平台改革前沿,我们需要组织教师参加多种技能培训,并获取相应的专业技能证书,为现代化教学提供理论基础。为了鼓励教师主动提高自己的教学水平,需要给教师展示自我的教学的平台,每年应进行教学质量评选活动的比赛,并请有资质的专家评委做一点评,提出宝贵的修改意见与建议,使教师得到实质性的提高。鼓励教师参加相关的科研项目合作,是快速加强师资水平的有效途径[6]。但目前学校科研资源有限,不能满足大部分教师参加科研活动,所以加大人才引进和师资培养力度,聘请国内外知名专家做技术顾问,引进博士人才,支持青年教师走出去再回来的方针,鼓励教师参加教科研立项和精品课程设计,加强教科研项目支持和奖励力度,促进教师基本能力不断提高。师资水平的提高,需要我们不断的跟随企业需求,同时对学生进行适应企业发展需求能力的培养。在以后的教学中,教师要不断促进生物化学创新思维教学的新思路、新方法的实践,为培养更多高素质高技能人才而努力奋斗。
5.结束语
“思”源于“疑”,而思维又要以大量感性材料为基础,为充分发挥生物化学实验的功能,实验教学中应适当设疑,使实验内容与所学知识联系起来并问题化。在通过实验积累大量感性材料的基础上,进一步引导学生析疑、解疑,变验证性实验为探索性实验,激发学生强烈的求知欲,使学生始终处于积极的思维状态,培养其思维能力。例如在做“影响唾液淀粉酶活性的因素”实验时,笔者首先安排学生按要求操作并得出实验结果(感性材料),然后提出问题:为什么在激活剂和抑制剂对唾液淀粉酶活性的影响实验中要研究1.0%硫酸钠和蒸馏水对唾液淀粉酶活性的影响?为什么在温度对唾液淀粉酶活性的影响实验中要用pH为6.8的缓冲液?问题的提出引发了学生思考,七嘴八舌争着回答,此时教师再通过启发、引导、归纳得出正确的结论。这样既加深了学生对知识的理解、记忆,也培养了学生的思维能力[2]。
2通过分组实验和操作比赛培养学生的竞争意识与团队协作能力
当今社会,科技飞速发展,竞争日益激烈,而竞争中经常需要多人合作,才能解决问题、赢得胜利,所以,竞争意识与团队协作能力已成为人才的重要标准。生物化学实验,特别是其中的动物实验,如肝脏和肌肉中丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性的比较、肝中酮体生成等实验,在解剖动物、观察项目过程中,需要多人合作。所以在上生物化学实验课时,笔者根据实验课内容和实验条件,将学生分成若干小组,将不同成绩、不同能力、不同性别的学生搭配在一起,尽量使组与组之间实力平衡。同时要求每组学生根据实验内容,商定每次实验的“主角”和“配角”,保证每个人都能做到“主角”,使其得到锻练、获得自信;保证每个人都当过“配角”,使其形成良好的团结协作精神。每次实验都要求以组为单位展开操作比赛,最后评比表彰,在组与组之间展开竞争,使学生产生竞争意识,增强团队协作能力。为此,我们也对实验考核方法做出调整,实验成绩中操作比赛成绩占50%。
3通过分析讨论培养学生分析解决问题能力
在做生物化学实验时,学生观察到实验结果后,教师要引导学生进行分析、讨论。结果与理论一致的,要求学生用已学知识分析、解释,弄清原理;结果与理论不一致的,要求学生客观记录结果,认真分析、寻找原因,教师适当引导、启发,从而使学生充分发挥自己的思维创新能力,做出合理的解释并提出改进的办法,达到提高学生分析、解决问题能力的目的。在用某种方法进行实验教学时,还应引导学生思考是否可以用其他方法代替,让他们用所学知识进行构思,自己设计方案。如用葡聚糖凝胶柱层析去除蛋白质样品中的盐类时,启发学生可否采取其他方法,并请他们简要介绍实验想法和设计方案。这样既鼓励了本人,又启发了其他学生,也培养了学习兴趣[3]。
4通过实验设计课培养学生创新意识和科研能力
现代高职教育的宗旨是以培养职业能力为主线,以市场需求和就业为导向。高职生物化学课程的定位要紧扣这一宗旨,树立“以学生为本、培养学生职业能力”的教学理念,着重培养学生的自主学习能力、实践能力和创新思维能力,兼顾学生职业素质、团队素质、人文素养的培育[2]。作为一门基础学科,生物化学主要阐述生物大分子的化学组成和分子结构以及在体内的代谢变化。通过本课程教学使学生理解生物化学的基本知识和基本技能,掌握生物化学的主要概念和规律,了解近代生物化学的主要成果;寓综合职业能力与全面素质的培养于教学之中,培养学生科学思维的能力、运用所学的生物化学知识解释、分析和动手解决有关实际问题的能力。
2构建高职食品类专业特色的生物化学课程标准体系
生物化学课程在食品科学系食品类专业主要涉及生物技术、食品加工、食品营养与检测3个专业。这些专业的主要就业岗位包括食品、药品、酶制剂生产企业等的生产岗位、质量管理岗位、检验检测岗位等。生物化学课程的基础内容有其自身的学科特点,不同专业对生物化学课程的要求各不相同,如生物技术专业主要向学生传授生物体的化学组成、结构及功能;物质代谢及其调控;遗传信息的贮存、传递与表达;细胞间信息传递等生命科学内容。食品加工专业则侧重于生物活性、酶促反应、生物转化、大分子物质代谢等内容,其中物质代谢是讲解的重点。食品营养与检测专业重点在于对组成成分的定性、定量测定、对被测物的定性、定量及分离、提纯,包括对一些仪器如分光光度计、电泳仪、层析仪等的使用。
3课程设计
3.1制定合理的教学大纲和教学计划
教学大纲是培养计划的具体表现形式,食品科学系每学年对食品类各专业市场需求和岗位变化进行调研,及时对食品类专业进行论证、调整,以此制定合理的教学大纲和教学计划,包括教学目标、任务、内容、体系、范围、进度、教学方法、考核与评价体系等。在制定生物化学教学大纲和教学计划时,以长三角区域经济社会发展需求为宗旨,结合现代生命科学发展方向,将职业道德教育与职业素质教育内容融入课程教学中,加强学生职业能力与职业养成教育。教材内容紧密结合生产实际,并注意及时跟踪先进技术的发展。更新教学设施和仪器设备,保证学生有足够时间的、高质量的实际动手训练,切实提高学生的职业能力,满足高技能人才培养的需要。同时,根据各专业生物化学课程标准的不同,食品营养与检测专业生物化学教学学时由原先68学时压缩为64学时,将实验课时由原先24学时提高至32学时;食品加工技术保持68学时课时提高总数,缩减理论课时,实验课时由原先24学时提高至32学时;生物技术及应用(含生物制药方向)专业生物化学教学学时由原先68学时提高至72学时,整合实验项目增加综合性试验,压缩4学时理论课并增加4学时实验课时,由原先24学时提高至32学时。
3.2根据教学侧重点,选择满足专业需求的教材
根据专业对生物化学知识和技能需求的差异,有侧重点地选择不同专业的生物化学教材。食品营养与检测专业以检测为主,选择十一五高职高专规划教材、荣瑞芬主编的《生物化学》,重点介绍食品中糖、蛋白质、脂肪、核酸、维生素与酶类等营养元素的理化性质、结构与功能等相互关系,并对其生物代谢过程和色香味化学进行了介绍,理论部分强化静态生化内容,简化动态生化内容,突出支撑检测技术应用的知识点,实验技术选择适合产品分析检测用的基本技能和技术,以培养学生的职业技术能力;食品加工技术选用农业部高职高专规划教材,刘靖主编的食品类《生物化学》,强化食品加工过程中物质食品加工中的变化及运用,了解生物氧化和代谢过程对食品质量的影响;生物技术及应用(含生物制药方向)专业选择高等职业教育教材、夏未铭主编的《生物化学》,结合生物科学的发展和高职生物技术与生物制药的实际需要,重点介绍糖类、蛋白质、脂肪、核酸、维生素与酶类等结构、生物学功能、代谢规律、相互关系和特点及主要脏器的生物化学等知识点,掌握蛋白质的理化检测、酶的特性研究、脂肪转化糖等物质间相互转化的实验技能,熟练实验分光光度计、电泳仪、层析仪等仪器设备[6-7]。
3.3设计优化实践教学内容
根据高职技能型专业人才培养目标、岗位需求和前后续课程的衔接要求[8],食品科学系通过对相关用人单位、工作岗位的深入研究和调查,在确定实践教学内容时,减少了验证性演示实验,重点突出了生物物质的提取、分析检验、代谢加工等内容,并参照公共营养师、食品检验工、化学检验工等职业技能的要求,在理化分析基本技能的基础上,将课程的实践教学与考工考证相结合,重点放在专业必备技能熟练及常规理化分析仪器使用上,课程实践教学内容涉及的技能包括生化基本检测技术、分光光度技术、电泳技术层析技术、比色分析技术、酶活力测定、酵母提取技术等。
3.4探索以岗位需求为导向的课程模块化教学设计
为了更好地服务于专业改革,食品科学系生物化学教学改革建设过程中,结合食品加工技术、食品营养与检测、生物技术及应用专业的岗位需求调查,认真研究课程教学内容,分析职业岗位的知识和技能构成,整合课程教学内容,将教学内容分为生命科学基本营养素模块、生命体中的能量变化模块、生命体中营养素的代谢模块、生物化学实验模块等,结合各专业技能需要,合理设计安排教学内容。同时,根据专业要求和特点,在实践教学内容中加入了专业针对性较强的生物质提取分析纯化等的操作训练。并且,将实践教学内容分为基础模块和综合性实验模块,基础模块是不同专业共选的内容,综合性实验模块则是整合实验内容,开设出融合多种技能的大实验(如将单纯的酶特性的验证实验,整合成酶的发酵生产、提取、分离、提纯、性质检测和生产应用等技能融合的大实验),供不同专业根据专业特点选择的内容,整合从而使同一课程体现不同的专业特色。
4增强教师自身素质,不断提高教学质量
教师是提高教学质量的根本。面对日新月异的生命科学,生物化学知识也在不断更新。这要求生物化学教师不断学习,提高自身素质,才能保证教学高质量。教师要不断增强自身生命科学知识储备,教师的学术水平直接决定其专业教学质量,而教师专业知识积累则是教学活动开展的前提和基础。一方面,教师要上好生物化学这门课,就要吃透各专业生物化学重点和难点,自身要有扎实的无机化学、有机化学、分析化学、食品加工、食品营养分析与检测等学科的基础理论知识。另一方面,要时刻关注生命科学发展,及时补充和更新各学科生物化学关注的方向,比如仅生物化学检测技术,不断在更新、提高。即使是最新版本的教材内容与企事业单位实际的检测手段和技术也存在一定的距离,如果教师照本宣科,教学就会严重脱离学科发展前沿。因而,注重高技能素质人才培养的高职高专教师要站在专业科学前沿,关注本学科研究进展,准确掌握最新研究成果,在教学过程中教师应注意理论和实践、经典与前沿的融合,努力使动物生化课程变得兴趣盎然,而不是枯燥无味[9]。教师只有勤于积累,不断充实自己,厚积而薄发,切实提高自身综合素质,才能做一名称职的、让学生敬佩的生物化学专业教师。
5改革教学手段与方法
传统的生物化学授课方式是填鸭式的教师授课,学生被动听课模式,在很大程度上限制了学生主观能动性的发挥,不利于学生对课程内容的掌握,时间越久,不但降低了学生的学习效率和能力的培养,也使教师逐渐失去授课的积极性。只有充分调动学生的主观能动性,积极融入到课程教学中来,才能使教师的教与学的双边活动成效显著[10]。同时,教学过程中教师要积极掌握现代教学多媒体技术,把声、像、影等技术融合到教学手段中,以生动的语言和多彩的画面最大限度地展示生物分子的立体结构和化学变化过程,将繁冗的生物化学知识变抽象为直观,变复杂为简明,变枯燥为生动,形象直观地掌握课程的重点和难点。为此,食品科学系教师在生物化学的授课模式上结合多媒体技术采用了启发式、“寓学于做,做学结合”的发现式教学模式。
5.1启发式教学的应用
在生物化学教学中,应用启发式教学,是利用生命科学的知识,引导学生按照认识事物、掌握知识技能和解决问题的思维过程,引导探究,层层深入,直至学生能动地领会和掌握知识技能的方法。在讲授课程时,尽量将所讲授的内容与生命活动、食品科学、营养与健康等方面的知识联系起来,通过学生已感知的、感兴趣、最常见的实际问题。如讲述“糖的代谢:糖酵解”时,提问学生“为什么人在剧烈运动后会感到肌肉酸痛”以引起学生学习糖酵解的兴趣;讲述“维生素与辅酶”时,提出“为什么有人会得夜盲症”;讲述“生物氧化”时,提出“为什么一氧化碳会致人窒息”等,激发学生学习生物化学的浓厚兴趣。通过这些问题的导入,让学生感受生物化学与生活密切相关,学习生物化学不再是空洞知识,而是生活中时常遇到需要解决的问题,做到学而有用、学而有趣,调动学生的学习积极性、主动性和自觉性。
5.2“寓学于做,做学结合”的发现式教学
随着现代教学技术的飞速发展,各高等医药院校不断加大校园网建设,网络教学与医学课程教学相结合的教育模式也是医学教育模式的发展趋势[5]。南通大学主页上已构建了Blackboard网络课堂教学平台,为建设互联互动的网络学习环境提供了有力保障。另一方面,在杏林学院医学生中开展网络教学符合其自身特点,独立学院的学生作为改革开放的新生代,学生自我意识强,思维活跃,兴趣爱好广泛,动手能力较强,信息来源丰富,眼界视野开阔,容易接受新事物、新观点、新理念等,并善于创新,综合发展潜力较大。《医学生物化学》网络教学平台建构了多元化生物化学的学习环境,大大提高了杏林学院学生的学习热情,还给学生提供了更为丰富的学习内容,作者将杏林学院《医学生物化学》的教学大纲、教案、习题、实验指导、课件、参考文献目录等内容公布在网上,实现在线阅读、练习,让学生明确学习目的及所要达到的要求。另外,数字化网络教学实现教与学的互动,师生之间、学生之间通过E-mail、QQ、视频等方式进行讨论,不受时间、地点限制,调动了学生学习《医学生物化学》的主动性,激发了学生的创造性,引导学生成为知识的探索者,培养学生利用数字化网络资源自主学习和终身学习的能力。因此,网络教学平台可充分实现以学生为主体、教师为主导的互动式现代化教学理念。
2改革传统教学
传统的课堂教学模式多是教师机械灌输,而学生被动接受课堂知识。为此,首先应提高学生对《医学生物化学》的学习兴趣,引导学生变被动学习为主动学习。教师根据教学内容,在课前通过网络平台提出与教学内容相关的问题,如在学习糖代谢时就可以提出“成熟红细胞没有线粒体,那么红细胞是如何获取能量来维持其代谢需要的?”同时,教师要在网络平台上引导学生自主探究、收集资料、分析问题、解决问题。回到课堂时再通过小组讨论的方式,组织和指导学生进行提炼、归纳,解决问题[6]。另外,独立学院教师要充分利用网络资源,对于3学时1次的教学,无论是教师还是学生到第三堂课时教与学的效果均不是很好,为此,作者设计了每次教学内容时需要增加调动学生兴趣的部分,让部分走神的学生重新回到课堂,如《医学生物化学》的“绪论”能否讲好非常关键,也是能否调动学生积极性和兴趣的关键一堂课,设计该部分内容时可在线播放一些视频,如《theinnerlifeofthecell》,讲述一些诺贝尔获奖科学家的小故事;在讲解枯燥的代谢内容时可结合临床一些病例,在线播放相关疾病的视频,如糖尿病、冠心病、肥胖症等,让学生觉得《医学生物化学》的内容与日常生活息息相关,消除其“学习生化无用论”的错误想法。
3课堂教学与网络教学有机结合