关于建设生物化学开放式实验室的探讨

关于建设生物化学开放式实验室的探讨

【摘要】 通过对传统实验教学存在问题的分析，提出建设开放式实验室的设想，并提出了开放式实验室建设的一些实施方案，包括实验室开放的模式和实验内容的设计，并对建设开放式实验室的意义进行阐述。

生物化学与分子生物学既是生命科学的基础，又是生命科学的前沿。其在基础医学和临床医学中起着重要作用。它作为一门生物学领域里的前沿学科，具有知识新、容量大、理论性强等特点，根据学科特点密切联系临床实例和科研新进展，开展开放式实验教学，使学生掌握生物化学与分子生物学的基本概念、原理和实验方法，培养学生分析和解决问题的能力，以及增强学生科研思想和动手能力的训练都具有非常重要的作用。近年来，随着社会经济的发展，社会对人才需求也发生了很大的变化，不仅要求有较强的理论水平，还要综合素质好和实践能力强。这要求我们不断更新和丰富实验教学的方式和内容，以加强对学生实际工作能力的培养。

1 传统实验室建设和实验教学存在的问题

随着国家经济的发展，社会对人才需求也发生了巨大的变化，国家的教育事业也应该适应新时期的需要，这使得传统的实验教学观念在新形势下出现了一些问题。首先，传统的实验教学观念认为，实验课是理论课的附属课，实验课的重心放在加深学生对生物化学理论课基本原理和概念的理解上，不注重培养学生的动手能力和分析、解决问题的能力，更谈不上对学生科研思想和能力的培养了，这样显然不利于学生实践能力和综合素质的提高，也很难满足社会的需要；其次，由于实验教学观点的老化，必然导致实验课学时偏少，学生接受实验训练不足，动手能力很难提高；再次，在实验内容的选择上，与临床医学和药学实践联系不紧密，实用性不够，且验证性实验较多，综合性、设计性实验偏少，难以提高对学生科研思想和素质的培养。此外，实验内容没能跟上学科的发展，实验方法虽然经典，但是大多已经不在医药行业和科研领域中使用了，这样必然导致学生学与用的严重脱节；最后，实验仪器设备更新换代太慢，并且仪器在实验内容的分配上存在着严重的不协调，部分仪器重复使用率太高，有些仪器却很少使用，这样使得学生接触实验仪器种类少，不利于学生开阔视野。同时，部分仪器的利用率太低，导致了实验仪器资源的浪费。

因此，鉴于传统实验室建设和实验教学存在的问题，为了提高对学生动手能力和科研素质的培养，满足社会对人才的需求，同时也为了合理利用实验室资源，提高仪器的使用率，建设开放式实验室非常必要。

2 开放式实验室建设的实施方案

2．1 开放式实验室建设的模式

2．1．1 实验时间上的开放 学生可以自主选择做实验的时间，但在不同的

阶段实验内容是固定的；也可以在一个星期内固定的几天或者一个学期固定的几个星期对学生进行实验室开放。目前这方面的实践在部分学校已经开展并且获得很好的效果[1]。

2．1．2 实验对象的开放 首先，对学生的开放，根据生物化学作为我校基础医学学科的特点，开放的对象应该是生物医药类各专业的学生。传统的实验教学是规定时间和内容，学生在老师的监督下完成实验，实验缺乏独立性和系统性，不利于学生动手能力和科研能力的培养。同时，由于实验时间仓促，学生很难在短期内掌握实验操作技能和实验设计思路，再加上学生数量多，仪器设备相对短缺，相当一部分学生可能连基本的实验操作都没能掌握。

通过对学生“全天候”的实验室开放，不仅有利于发挥学生做实验的积极性、主动性， 也有利于培养学生的个性,激发学生的创新思维。此外，通过生物化学开放式实验室这个平台，可以促进学科之间的交流，开阔学生的眼界。这在很大程度加速了新兴学科、交叉学科的形成和发展,也一定程度地激发了人们的创造冲动,启发了人们的创新灵感；其次，对全校教师开放，可使教师通过教学实验丰富自己的知识水平，而且能够预知学生实验过程中可能会犯的错误，同时对学生出现的问题也能及时准确的给予解决。此外，科研实验也是教师工作的一部分，通过对全校教师开放实验室，可以促进不同专业教师的合作与交流，有利于教师科研工作的广泛开展和学校总体科研水平的提高；再次，向各兄弟院校开放，能够一定程度地优化资源配置、实行资源共享，促进各校之间的交流与互动，实现双赢；最后，向社会开放，学校实验室向企业开放，与企业合作，既能降低企业的成本，又能解决学校实验室的经费问题，促进学校与社会的融合。

2．2 开放式实验室的实验内容设计 开放式实验室建设不仅要对外开放，更应该注重实验内容的设计。因此，开放式实验的内容，应该从根本上改变传统的实验教学观念，在传统验证性实验的基础上，增加综合性、拓展性和应用性实验。具体实验内容设计可以从以下几个方面来进行：①必修实验和选修实验同时进行；必修实验是要求不同专业学生必须要掌握的基本实验方法和实验技能，这是传统实验教学要求的内容；选修实验是为实验基础好、同时又对相关学科实验感兴趣的非本专业学生开展的，旨在开阔学生视野，扩展学生实验技能的实验内容，学生可以根据自己的基础和爱好自由选择，这将为她们今后的科学研究和科技活动创造有利条件；②根据学科的发展特点，可适当增加拓展性实验和综合性实验；拓展性实验，是在传统实验教学的基础上，介绍学科发展的最新技术和研究方法，主要是实验方法和仪器设备的介绍和使用；通过教学实验与科研实验的有机结合，让学生知道同类实验手段和仪器在科研领域里的使用情况和最新发展，是对基本实验技术、方法和仪器学习的延伸，以便学生在以后的工作岗位和科研领域接触到同类仪器和实验方法也不会陌生；综合性实验，注重加强各独立实验的联系，加深学生对知识结构的构建和串联，提高学生对科研的认识和参与；③通过科研性实验，激发学生的创造性思维，提高学生的科研能力；科研性实验的设计可以为想做实验的同学提供进行创造性实验的平台，学生可以根据自己的能力和爱好向指导教师提出申请、选择实验内容、设计实验思路，进行实验研究，整个过程由教师指导学生完成实验。这种实验教学方式在有些学校已经开始实践，并取得了一定的效果[2]。目前，大学生课外学术科技活动，如“挑战杯”等就可以通

过这种方式来完成；当然，也可以学生自愿参加教师的科研课题，或者通过教师出题，学生准备、设计、完成实验的方式来培养学生的动手能力。此外，实验室还可以与企业或者其他兄弟院校进行科研项目合作，促进实验室仪器设备的更新和科研实力的增强。

3 开放式实验室建设的意义

3．1 开放式实验室建设有利于培养学生的实际工作能力 传统的实验教学由于时间和内容的限制，很难调动学生的学习积极性及提高学生的实验技能和分析解决问题的能力。实验室开放以后，学生可以根据自己的实际情况，自由选择实验内容和时间。同时，学生自己准备、设计和完成实验，有利于他们科研思维的发展和动手能力的提高。在实验过程中学生遇到了问题，可以在老师的引导下，通过查阅相关文献来解决，这样以来，学生既开阔了视野，扩大了知识面，又提高了自身的自学能力和综合素质，对学生的实际工作能力也是一种很好的锻炼。

3．2 开放式实验室建设有利于学生参与科研，开展课外科技活动 以前，在高校科研主要是教师和研究生的事情，大学生只是在搞毕业设计时，才有可能接触一些科研工作，这显然不利于学生的成长和全面素质提高。实验室开放以后，学生可以通过多种方式参与到科研工作中来，比如可以通过帮助教师做科研课题的方式参与，也可以通过小组的形式自立题目，利用实验室的仪器设备和师资条件开展课外科技活动等，使他们了解科研的全过程，为以后走上工作岗位或继续深造等打下坚实的基础。

3．3 开放式实验室建设有利于实验室自身的发展与提高 实验室开放以后，学生实验的内容和形式丰富了许多，提出问题的深度和广度也增加了，不仅有课内的，也有课外的，这必将对教师和实验人员的业务水平提出更高要求。教师和实验人员在帮助学生解决实际问题的过程中，对自身的也是一个学习提高的过程。此外，实验室通过与兄弟院校及院系的合作与交流，也有利于实验室科研水平的提高和科研项目的申报。通过与企业的合作，实验室可以购置部分科研仪器，同时对实验室经费紧张也有一定的缓解。

参考文献

1 马忠丽，董宇艳，董国强.高校开放性实验室建设探讨.实验技术与管理，2005，7(22)：112-115.

2 郑曙明，何利君，吴青，等.建立开放性实验室培养学生能力的研究.西南农业大学学报(社会科学版)，2005，1(3)：137-138.