姚 瑤

（江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部生理生化教研室，鹽城 224005）

作為創(chuàng)辦于1941年的省示范醫(yī)藥類(lèi)高職高專(zhuān)院校，江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是護(hù)理、臨床、藥學(xué)、檢驗(yàn)、康復(fù)等專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，其和理論部分緊密結(jié)合，可為醫(yī)學(xué)生將來(lái)的臨床、科研工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。近幾十年，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，生化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)陳舊，亟需改革。因課時(shí)所限，多以應(yīng)用廣泛、原理簡(jiǎn)單的生化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為選課原則，去篩選相對(duì)典型、新穎的實(shí)驗(yàn)，并要求其操作簡(jiǎn)易、時(shí)間合理，不需要復(fù)雜昂貴的設(shè)備，還要盡可能滿足大多數(shù)專(zhuān)業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求。

1 目前基本情況

1.1 正常設(shè)備物資

生物化學(xué)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程，一般在大一學(xué)年的上學(xué)期或下學(xué)期開(kāi)設(shè)。根據(jù)各個(gè)專(zhuān)業(yè)的授課計(jì)劃，生物化學(xué)課時(shí)在20～60節(jié)，包括2～4次實(shí)驗(yàn)課，每次2課時(shí)。實(shí)驗(yàn)課采取小班教學(xué)，每班不超過(guò)50人。

一般生化實(shí)驗(yàn)需要兩間教室（實(shí)驗(yàn)課教室和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室），每間40平方米。除了實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)、自來(lái)水池，黑板等，還應(yīng)該配有冰箱、水浴箱、離心機(jī)、空氣凈化器、空調(diào)、分光光度計(jì)、電泳儀等。

生化實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)器材包括試管、玻璃棒、洗耳球、吸量管（1 ml、5 ml、10 ml等）、移 液 槍?zhuān)? 000 ml、500 ml、200 ml、100 ml、20 ml等）、試管夾、試管刷、試管架、燒杯、三角燒瓶、量筒、培養(yǎng)皿、滴管、酒精燈、剪刀、鑷子、分析天平等。

1.2 學(xué)生特點(diǎn)

江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院為省屬衛(wèi)生類(lèi)高職院校，每年新生近2 000人，以高考統(tǒng)招生為主，文理兼收。學(xué)生的文化底子較差，很多同學(xué)沒(méi)有學(xué)過(guò)生物或化學(xué)，理科思維和想象力弱。生源包括四川、福建、云南、貴州、西藏等地。但是，女生多，學(xué)習(xí)認(rèn)真，態(tài)度好，自尊心較強(qiáng)[1]。

1.3 規(guī)章制度

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)制定和完善相應(yīng)的規(guī)章管理制度，主要有《實(shí)驗(yàn)室安全守則》《學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則》《實(shí)驗(yàn)室管理制度》等。需要明確以下幾條：

1.3.1 實(shí)驗(yàn)室安全守則

實(shí)驗(yàn)室工作人員和學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)當(dāng)穿實(shí)驗(yàn)服。使用易揮發(fā)的有毒試劑，應(yīng)當(dāng)佩戴口罩。接觸有害物品，要戴塑膠手套。

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)保持陰涼、干燥、通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火。定期檢查、更換滅火器等物品。化學(xué)藥品貼上標(biāo)簽按類(lèi)存放、科學(xué)保管，防止火災(zāi)、事故等發(fā)生。

1.3.2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則

愛(ài)惜實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的物品。愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)器材。實(shí)驗(yàn)中如發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)向指導(dǎo)老師報(bào)告。用完儀器后記得關(guān)掉。如有損壞要按價(jià)賠償。

保持實(shí)驗(yàn)室的干凈整潔。嚴(yán)禁吸煙、喧嘩、隨地吐痰，不得將食物帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)結(jié)束把垃圾倒入垃圾桶，整理桌面、清洗儀器，有害物質(zhì)不得隨意丟棄。

離開(kāi)時(shí)，先洗手。務(wù)必關(guān)好門(mén)窗，檢查水電是否關(guān)好。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)室管理制度

使用實(shí)驗(yàn)儀器和藥品應(yīng)做好詳細(xì)的使用記錄。實(shí)驗(yàn)室使用后在實(shí)驗(yàn)日志上作好實(shí)驗(yàn)記錄。不得將實(shí)驗(yàn)室的物品、藥品等私自帶出實(shí)驗(yàn)室。

2 改革內(nèi)容與措施

2.1 精煉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

生物化學(xué)所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)參見(jiàn)一般《生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)緊跟理論知識(shí)教學(xué)，酶、糖類(lèi)、蛋白質(zhì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)各一個(gè)。推薦實(shí)驗(yàn)如下：

2.1.1 溫度、pH、抑制劑及激活劑對(duì)淀粉酶活性的影響

該實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單，容易得出結(jié)果，現(xiàn)象明顯。考查重點(diǎn)放在：①溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響，在溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，將加入唾液的淀粉溶液分別在37 ℃、100 ℃、先100 ℃后37 ℃、0 ℃、先0 ℃后37 ℃保溫相同的時(shí)間，觀察顏色變化、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。需要從不同的實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析五個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同或不同的原因。②在激活劑和抑制劑對(duì)唾液淀粉酶活性的影響，1%Na2SO4溶液的作用是什么？③溫度和pH影響酶活性的原理是什么？[2]也是個(gè)值得深思的問(wèn)題。不僅書(shū)上沒(méi)有現(xiàn)成的答案，網(wǎng)上也有很多說(shuō)法。

2.1.2 血糖濃度測(cè)定

葡萄糖氧化酶法測(cè)定血糖較簡(jiǎn)單。葡萄糖被酶－酚混合試劑氧化生成紅色的醌類(lèi)化合物，它的濃度和葡萄糖的濃度成正比。對(duì)待測(cè)血清和已知濃度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液生成的兩份醌類(lèi)化合物用分光光度計(jì)進(jìn)行比色，計(jì)算血糖含量比例。建議兩人一組，分工合作，練習(xí)吸量管、分光光度計(jì)操作。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)得的血糖值可以作為一次平時(shí)成績(jī)作為總評(píng)考核的一部分。

另外，該生化實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步和《生理學(xué)》知識(shí)聯(lián)系起來(lái)：在機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)中，選取家兔做實(shí)驗(yàn)對(duì)象，空腹時(shí)耳緣靜脈采血3 ml；保持家兔安靜狀態(tài)，注射降低血糖的胰島素或升高血糖的激素，如腎上腺素等，30分鐘后再次耳緣靜脈采血3 ml。測(cè)定注射激素前、注射激素后的血糖濃度，觀察激素對(duì)血糖濃度的影響。

注意：在本法中用血量很少，應(yīng)當(dāng)直接加入酶－酚混合試劑中，反復(fù)吹打，混勻。很多同學(xué)的葡萄糖和試劑沒(méi)混合，水浴后仍然不顯色。

2.1.3 醋酸纖維薄膜電泳分離血清蛋白質(zhì)

血清蛋白質(zhì)分為清蛋白、ɑ1球蛋白、ɑ2球蛋白、β球蛋白及γ球蛋白。各種蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)均小于7，在pH＝8.6的緩沖液中都帶負(fù)電荷。但是它們等電點(diǎn)不同，所帶電荷多少不同，加上分子量各不相同，分子形狀也不相同，在電場(chǎng)中的移動(dòng)速率也不一樣。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，各種蛋白質(zhì)在薄膜上分離開(kāi)來(lái)。經(jīng)過(guò)染色液染色、漂洗液漂洗后，在薄膜上分離得到5種蛋白質(zhì)的清晰條帶。

可是，由于各種原因，每個(gè)班的條帶質(zhì)量參差不齊。每50人的班級(jí)，能分辨出蛋白質(zhì)分離開(kāi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果從幾個(gè)到十幾個(gè)左右（圖1）。

圖1 電泳結(jié)束染色后浸泡在漂洗液中的大部分醋酸纖維薄膜清晰地得到蛋白質(zhì)成5條帶

本實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)在第一步點(diǎn)樣。①醋酸纖維薄膜一面有光澤，另一面無(wú)光澤或光澤度差些，應(yīng)在相對(duì)粗糙的一面上點(diǎn)樣。②點(diǎn)的血清樣品不宜多，否則電泳40分鐘不能把各種蛋白質(zhì)在薄膜上分開(kāi)。③點(diǎn)樣一次即可。將蓋玻片蘸取的血清按壓在點(diǎn)樣線上，不能重復(fù)點(diǎn)樣，否則也不能將5條帶分開(kāi)。④學(xué)校實(shí)驗(yàn)室應(yīng)淘汰掉指針式電泳儀，升級(jí)為數(shù)字顯示的設(shè)備。穩(wěn)定的電壓電流有利于條帶清晰筆直[3]。

2.1.4 不同專(zhuān)業(yè)按課時(shí)安排選取實(shí)驗(yàn)，原則上簡(jiǎn)單易行、經(jīng)典實(shí)用

作為生物化學(xué)和分子生物學(xué)中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR），雖然有重要的應(yīng)用，但是時(shí)間長(zhǎng)、步驟多，需要的儀器設(shè)備要求高。熒光顯色劑溴乙錠是強(qiáng)致癌物，需要做好防護(hù)措施，不能隨意丟棄。雖然本科院校中很多專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)，高職院校不必要求。

2.2 修訂教材模式

將傳統(tǒng)教材內(nèi)容刪繁就簡(jiǎn)（因?yàn)樯锘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)少，教材模式和形式又過(guò)于多樣化原因）。

2.2.1 定制“工作手冊(cè)式”教材

在工作手冊(cè)中加入《實(shí)驗(yàn)室安全守則》《學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則》《實(shí)驗(yàn)室管理制度》等，有助于學(xué)生重視安全規(guī)則，提高教材利用度，可長(zhǎng)期保存，將安全牢記心間。

2.2.2 修訂“新形態(tài)一體化”電子教材

電子版教材中加入相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的視頻鏈接，掃描二維碼就可以在線學(xué)習(xí)。課下自主學(xué)習(xí)，課上動(dòng)手為主，拓展學(xué)習(xí)和思維空間。

2.2.3 采用“活頁(yè)式”教材

專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人制定需要開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)，再收集成冊(cè)。教材內(nèi)容少而精，有關(guān)聯(lián)的理論知識(shí)也可以一并用二維碼或活頁(yè)形式編撰在一起。

2.3 規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作

生化實(shí)驗(yàn)中用到很多化學(xué)儀器。以精密定量?jī)x器——刻度吸量管為例，和洗耳球一起配合使用，吸取液體。初次使用難度較大，操作容易不規(guī)范。

正確做法是：使用前應(yīng)仔細(xì)觀察吸量管的量程、刻度方向、有無(wú)“吹”字等。使用時(shí)用右手大拇指和中指拿住吸量管，左手捏扁洗耳球?qū)?zhǔn)吸量管上口，吸取液體后用食指按住，緩慢釋放至刻度線。雙眼平視，凹液面的最底部或凸液面的最頂部和刻度線平齊。再將吸量管豎直靠在試管或燒杯內(nèi)壁，試管或燒杯和吸量管成45°角，松開(kāi)食指，液體引流轉(zhuǎn)移到試管或燒杯中。

在血糖濃度測(cè)定實(shí)驗(yàn)中需使用吸量管。建議本實(shí)驗(yàn)中把刻度吸量管換成1 000 μl移液槍?zhuān)?jiǎn)單又方便，節(jié)約時(shí)間，吹打混勻，無(wú)需更換槍頭。

2.4 正確處理數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是所有科學(xué)實(shí)驗(yàn)中最重要的部分，所以要認(rèn)真對(duì)待，學(xué)習(xí)如何處理好得到的、查到的、算出來(lái)的各種數(shù)據(jù)。

2.4.1 保證數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量，拋棄壞值

通過(guò)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線查找待測(cè)樣品結(jié)果的實(shí)驗(yàn)，一般要5組以上平行實(shí)驗(yàn)，覆蓋范圍要有良好的線性關(guān)系，再把實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品值應(yīng)當(dāng)大致在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)。如果是檢測(cè)樣品的吸光度，最好在該吸收峰下的吸光度和含量成正比關(guān)系，且樣品的吸光度在此范圍之間。如果超過(guò)了范圍上限，可以適當(dāng)稀釋樣品。否則線性結(jié)果的可靠性不能保證。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制時(shí)，如果某個(gè)值偏離趨勢(shì)太大，可以認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了差錯(cuò)，把壞值去掉以保證標(biāo)準(zhǔn)曲線最優(yōu)。

2.4.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)和結(jié)果

實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)和結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后應(yīng)根據(jù)不同儀器的精密度及精確度來(lái)確定保留合適的位數(shù)。例如，吸光度保留小數(shù)點(diǎn)后3位數(shù)。

2.4.3 所有數(shù)值都有單位，注意單位之間的換算

以第26屆國(guó)際生物學(xué)奧林匹克競(jìng)賽試題（實(shí)驗(yàn)4 ·生物化學(xué)試題——測(cè)定酶的動(dòng)力學(xué)和抑制劑）為例：數(shù)據(jù)均保留至小數(shù)點(diǎn)后3位?？紤]到實(shí)驗(yàn)誤差，通過(guò)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的圖形延長(zhǎng)至X和Y軸所得到的Vmax和Km,在小數(shù)點(diǎn)后給出1位有效數(shù)字，答案正確即可。已知的酶儲(chǔ)液濃度單位mg/ml，求解反應(yīng)混合物中的酶濃度單位μmol/L，可以用酶的摩爾質(zhì)量g/mol換算[4]。

2.4.4 如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，切忌弄虛作假。不得偽造實(shí)驗(yàn)結(jié)果或挪用他人數(shù)據(jù)。

3 總 結(jié)

（1）大學(xué)開(kāi)設(shè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是為了培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，增強(qiáng)學(xué)生們的動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力。每位同學(xué)都應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)課親自動(dòng)手，正確操作實(shí)驗(yàn)儀器，避免不當(dāng)造成危險(xiǎn)，學(xué)習(xí)愛(ài)護(hù)自己。實(shí)驗(yàn)室要注意通風(fēng)，保持良好的環(huán)境。

（2）認(rèn)真思考是實(shí)驗(yàn)中一個(gè)很重要的過(guò)程。它直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的好壞。老師不能僅憑期末試卷評(píng)定學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)。學(xué)生們相互間比趕超，提高對(duì)這門(mén)課程的熱愛(ài)。

（3）課后要認(rèn)真書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生們掌握實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫(xiě)作規(guī)范；通過(guò)批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告，老師們了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果分析是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)成敗的思考和總結(jié)，也能反應(yīng)生化理論的教學(xué)效果。

（4）學(xué)校定期舉辦生命科學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)講座[5]，激發(fā)老師和學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情。最新的前沿知識(shí)，如CRISPR-cas9基因編輯技術(shù)，組織教師學(xué)習(xí)培訓(xùn)，增強(qiáng)科研總體實(shí)力，提高全員綜合素質(zhì)。

（5）拓寬“互聯(lián)網(wǎng)”學(xué)習(xí)將會(huì)成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。我國(guó)曾經(jīng)率先完成胰島素的人工合成，現(xiàn)在國(guó)外的專(zhuān)門(mén)網(wǎng)站上就可以查找蛋白質(zhì)、核酸等大分子的一級(jí)和高級(jí)結(jié)構(gòu)功能。通過(guò)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)，查找全世界最新最全的生物信息文獻(xiàn)；基于TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)，深入挖掘腫瘤的各類(lèi)數(shù)據(jù)?；ヂ?lián)網(wǎng)極大地拓展了生化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)空間，彰顯生物學(xué) “數(shù)字化”教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)的前景[6]。

（6）“翻轉(zhuǎn)課堂”和“信息化教學(xué)”手段在實(shí)施過(guò)程中有很多困難。學(xué)生們課下無(wú)法用大量時(shí)間自主學(xué)習(xí)、小組討論、制作PPT等。大部分學(xué)生沒(méi)有電腦。班級(jí)多，人數(shù)多，無(wú)法實(shí)施小班教學(xué)，“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)效果達(dá)不到[7]。

（7）學(xué)生對(duì)“開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)”[8]的態(tài)度和接受能力參差不齊。生物化學(xué)作為一年級(jí)學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)科，和后續(xù)專(zhuān)業(yè)課銜接少，對(duì)畢業(yè)論文、科研項(xiàng)目關(guān)系不大。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)推行難度大[9]。學(xué)生對(duì)有挑戰(zhàn)性的任務(wù)反應(yīng)不一。今年上半年自愿報(bào)名參與老師信息化教學(xué)比賽錄制的6名同學(xué)都很認(rèn)真，表現(xiàn)出色，視頻受到院長(zhǎng)、教授乃至攝制人員很高評(píng)價(jià)，學(xué)生與老師的距離拉近了，最終作品獲得了校三等獎(jiǎng)。

總體而言，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)壳坝斜姸嗖蛔?，亟需推陳出新。然而改革仍是艱巨的教學(xué)任務(wù)，任重而道遠(yuǎn)。