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生物化學實驗教學在高校生物化學教學中的作用
論文關鍵詞：生物化學 實驗教學 生物化學實驗
論文摘要：生物化學實驗教學是高校生物化學教學的重要組成部分，對于加深學生對生物化學專業理論知識的理解和掌握，培養學生對生命科學的科研興趣和求知欲，以及鍛煉學生的實踐能力和分析問題、解決問題能力都具有重要的作用，本文就此闡述了幾點體會。
生物化學是一門實驗科學，生物化學學科的飛速發展離不開生物化學實驗方法的不斷進步和深入。同樣，對生物化學知識的理解、掌握和運用也離不開生物化學實驗。在高等學校生命科學、生物技術、生物工程等專業、以及農、林、醫、藥相關專業中，生物化學實驗都是生物化學教學中必不可少的環節，也是培養學生的科研興趣和實踐能力的重要環節。筆者在近十年的教學實踐中深刻體會到生物化學實驗教學和理論教學之間相輔相成、互相促進的關系。
一、生物化學實驗有助于加強學生對生物化學專業理論知識的理解和掌握
生物化學是一門內容極其豐富且發展迅猛的學科，也是生物、醫藥、農業、食品等眾多學科的專業基礎，這使得生物化學一方面容易引發學習的興趣，另一方面又比較難學。生物化學專業理論知識的學習需要大量的記憶，但是單純的死記硬背不僅無濟于事，還會抹殺生物化學的活力，使得理論學習變得枯燥乏味。因此需要進行理解性記憶，并隨時進行歸納總結、融會貫通。生物化學實驗是加深理解專業知識的重要途徑，它能夠使抽象的生物化學理論以形象、生動的形式展現出來，有助于加強學生對理論知識的理解和掌握。生物化學實驗的內容豐富多彩，包括普通生化實驗、生化分離實驗，以及一些技術水平更高的生化實驗等。普通生化實驗主要是對各類生物分子進行定性和定量研究；生化分離實驗主要是利用層析、電泳、超速離心等方法對各類生物分子進行分離和純化；其他高級生化實驗則包括研究生物大分子結構的X—射線衍射技術，研究物質代謝的同位素示蹤技術，與分子生物學相關的DNA重組技術，等等，其中的一些技術促進了新興學科的發展并成為這些學科的核心技術。
在高等學校生物化學教學中涉及到的主要是普通生化實驗和生化分離實驗。這些實驗與理論教學相輔相成，能有效地幫助學生理解和掌握專業理論知識。例如，在“蛋白質的兩性反應和等電點的測定”實驗中，通過觀察在加酸、加堿過程中，酪蛋白溶液酸堿度的變化和沉淀——溶解情況的變化，形象、直觀地展現出蛋白質的兩性解離過程，使同學們切實理解了蛋白質的兩性解離性質和等電點的概念；通過比較在不同pH值下酪蛋白溶液的沉淀量，不僅可以反映出酪蛋白的等電點，還使得同學們對蛋白質膠體溶液穩定性的影響因素有了更為深刻的理解和認識。在“酶的抑制與激活”實驗中，利用同學們自身的唾液淀粉酶，通過比較分別存在Cl-和Cu2+時，酶催化淀粉水解后，水解產物與碘所呈現出的不同顏色，不僅可以直觀地反映出抑制劑和激活劑對唾液淀粉酶的作用，幫助理解酶的抑制和激活這一性質，還可以促進同學們思考抑制劑與變性劑之間的差別，并使同學們對各自的唾液淀粉酶酶活高低及其性能有了初步的認識。
二、生物化學實驗有助于培養學生對生命科學的科研興趣和求知欲
生物化學和相關的生命科學都是實驗科學，實驗是這些學科的基礎，是理解已有知識、發現新知識的重要途徑，也是激發求知欲和探索欲的良好手段。生物化學作為揭示生命的化學本質的一門學科，是21世紀最富生命力的學科之一，也是研究熱點眾多、研究成果日新月異的學科之一，其旺盛的活力離不開實驗的開展和創新。在生物化學實驗教學中，深刻地體會到學生對生物化學實驗的濃厚興趣，這有效地緩解了生物化學理論知識學習的枯燥感，使得生物化學煥發出它本身特有的學科魅力。
在生物化學教學中，有些概念和性質僅僅通過理論講解顯得很空洞，很難使學生深刻理會。而在理論講解的基礎上，結合直觀的實驗現象，就能調動起學生的興趣，并啟發學生進行思考和總結，從而達到事半功倍的效果。酶學是生物化學中很重要的一部分內容，酶活力是反映酶的性能的基本指標，但是單純的理論講解總顯得索然無味、力不從心。通過“糖化型淀粉酶活力的測定”“蛋白酶活力的測定”等實驗，使同學們對酶活力的概念及其測定有了清晰的認識。在上面提到的“酶的抑制和激活”實驗中，由于使用的是同學們自身的唾液淀粉酶，個體之間存在酶活差異，需要同學們自己對酶液進行適當的稀釋。有的同學酶液稀釋得正好，激活組、抑制組和對照組表現出明顯的差異，分別呈現出黃褐色、藍黑色和酒紅色；有的同學第一次酶液稀釋過頭，重新調整后得到明顯的實驗現象。鮮明的實驗結果令同學們非常新奇和興奮，激發了同學們的實驗熱情和研究興趣，并使同學們領會了酶活力的影響因素和酶活測定的關鍵。糖代謝是動態生化的重要內容，其中的糖酵解途徑以及糖的有氧代謝需要同學們完全掌握。在理論學習的基礎上，通過“碘乙酸抑制糖酵解”實驗，比較在三氯乙酸、碘乙酸存在下酵母的葡萄糖代謝情況，以及中間產物3-磷酸甘油醛的積累差異，使同學們對酵母的葡萄糖代謝和糖酵解途徑有了更為生動和直觀的認識，提高了對動態生化的學習興趣，也為以后學習和研究微生物代謝奠定了良好的興趣基礎。
三、生物化學實驗是鍛煉學生實踐能力和分析問題、解決問題能力的良好方法
生物化學研究的是生命的化學本質，生物化學實驗所用的材料是生物材料，生物材料往往存在較大的個體差異，且穩定性較差，因此生物化學實驗的相對誤差較大。為了獲得準確的實驗結果，需要具備優良的實踐能力，以及嚴謹、細致、靈活、創新的科研作風。生物化學實驗是鍛煉學生實踐能力的良好途徑，也是培養學生嚴謹的科研作風的有效手段。通過生物化學實驗，還可以鍛煉學生分析問題、解決問題的能力。
高校生物化學實驗教學采用的多為方案成熟的驗證性實驗，在正確的理解和嚴謹、規范的操作條件下通常都能得到滿意的實驗結果，這不僅能使同學們體會到實驗的神奇，更能感受到成功的喜悅。但有時候也會因各種各樣的原因而導致實驗失敗或結果不太好，這時，鼓勵同學們從中分析原因、總結經驗、進而解決問題，同樣能夠起到良好的鍛煉效果。在“蛋白質的凝膠過濾層析”實驗中，不同分子量和顏色的樣品在凝膠柱中彼此分離開，并通過檢測器和電腦的記錄，顯示出它們的洗脫曲線，使得同學們真正理解了凝膠過濾層析的原理和方法。有的組樣品分離效果很好，洗脫峰狹窄；有的組則分離效果不好，峰形展寬，通過觀察、分析，同學們重新沉降柱面、并平穩上樣，取得了良好的分離效果。這不僅提高了同學們的實驗技能，也使同學們認識到實驗操作需要嚴謹、細致。
在生物化學實驗教學中，除了安排大量的驗證性實驗以鍛煉學生多方面的實踐能力之外，在此基礎上適當地安排綜合性、設計性實驗，還有助于培養學生的實驗設計能力和科研能力。例如，在“酵母蔗糖酶的提取”實驗中，通過讓同學們來設計不同的實驗方案，可以使他們更好地理解生物分子分離的常規過程和常用方法；通過讓各個組實施不同的操作方案，不僅能鍛煉他們的科研技能，還可以鍛煉他們分析問題的能力和協作精神。通過不同實驗方案的實施，使同學們認識到生化分離實驗除了具有嚴謹的科學性之外，還表現出靈活的藝術性，并隨著被分離樣品的不同而可以藝術性地采用靈活多樣的生化分離手段。
總之，生物化學實驗教學在高校生物化學教學中具有重要的作用。
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