摘要：实验准备作为实验教学的重要环节，其完善性和科学性既是实验成功的基础，也是提高教学质量的重要手段。本文结合生物化学实验准备的过程，就如何做好实验准备环节以及对实验准备改革方向进行了思考和探索。
关键词：生物化学；实验准备；实验教学
引言：
实验课程是高等学校农学、理工类学科教学的重要组成部分，在整个教学过程中起着至关重要的作用[1]。生物化学实验是一门综合性强专业基础实验课程，它是生物、农学、食品、园艺、种子、植保、林学、包装等专业基础课程。一方面，它可以配合理论教学，进一步巩固和深化基础理论知识，促进学生对实验教学技术的掌握，另一方面，学生科学态度的养成、创新精神和团队协作精神的培养同样离不开实验教学[2]。学生每次实验能否达到预期效果，以及能否熟练掌握并应用相关知识，除与教师严格教学和学生认真操作密切相关外，实验前准备同样是一个举足轻重的环节。实验前准备充分与否，不仅关系着学生实验的成功率，而且事关学生对实验知识掌握的娴熟程度。可见，实验前的准备工作与大学实验课程教学的成败密切相关，实验前准备的充分与否直接影响着实验教学质量。因此，实验准备与实验教学内容同样需要重视。笔者结合近年的教学实践，就如何正确处理实验准备和实验教学的衔接做了有益的探索和实践。
一、学以致用，增强自身综合素质
随着社会对高素质应用型人才需求的不断增加，高校实验教学改革方兴未艾，生物化学实验教学已将大多单纯验证性实验改为综合性、设计性实验，这就对实验技术人员的综合素质提出了更高的要求。1.兢兢业业，提高自身业务素质。生物化学实验课程设置的实验项目一般为3—6个教学学时，个别实验为12教学学时。学时数的限制无法让学生从试剂配制开始进行实验，只能是教师提前准备好相关试剂，学生进行实验操作。这就要求实验人员不仅要有深厚的理论知识和熟练的实验操作技能，而且还要具备针对不同实验类型引导学生进行实验的能力。验证性实验重点是加深学生对生物化学基本理论知识的理解，关键是要求学生做出正确的实验结果，以便检验一个已知结论的正确性。如不同条件下对酶特异性的验证。综合性、创新性实验的重点在培养学生利用已有知识自主设计实验的能力，其关键在于教师的正确引导，该类实验学生会得到很多不同的实验结果，甚至有可能出现与理论预期相悖的结果。这就要求教师应该具备能够及时发现学生操作过程的不规范之处，并能及时引导学生的专业素质。通过实验准备工作，有利于实验教师正确预估学生实验中可能出现的问题，并提前拟定解决方案。因此，实验准备工作有利于实验技术人员专业水平的提高。实验技术人员的综合素质集中体现在业务素质、自身修为和专业水平三个方面。其中，实验准备的时间安排是否合理，实验教学材料（包括试剂耗材和实验材料）的准备是否充分，估算是否经济，理论教学与实验教学的跟踪是否到位等是实验技术人员业务能力的主要体现。实验技术人员是否能够做到以服务师生为己任，是否能够激发学生对所学专业的热爱则是自我修为的集中表现。专业水平则集中表现为实验教师是否能够在准备实验的过程自觉增强自身理论知识，及时掌握学科前沿知识，不断拓展和加深自身的知识范围。2.钻研教材，理清准备工作。实验指导是实验教学的指南针，每一位实验技术人员在准备前都应该认真阅读实验指导，复习与实验相关的理论知识，吃透实验原理，熟悉操作步骤，正确预估实验过程中可能出现的问题，尽可能把实验涉及的相关问题考虑全面。根据学生的分组情况，提前将课上所用的实验仪器备好，并检查仪器运行是否正常，如不正常，及时检修，以及需要配制和分配的试剂量计算清楚，配置完成后及时分装到相应规格的试剂瓶中备用。3.加强协作，保持良好沟通。在实验准备前将自己认为需要准备的具体项目拟定完毕后，及时与带课教师沟通，以确保实验准备的万无一失。比如，实验所需的枪头、EP管等是否要进行灭菌或其他特殊处理，实验体系大小的确定等等。及时总结实验准备过程中的得失，并反馈给任课教师，以便他们将这些经验传授给学生，进而减少学生实验过程中低级错误的出现率。更为重要的是也有助于任课教师整体把控实验教学过程，遇到问题迅速进行相应调整。在整个实验教学过程中，实验技术人员与实验教师之间要及时沟通，相互配合。在平时的工作中，实验技术人员虚心向实验教师学习，不断汲取经验，积极参与实验教材的编写。积极参加教学工作会，及时提出实验过程中出现的问题供大家讨论，积极为实验教学的完善建言献策。积极配合相关教师，督促学生如实填写仪器设备使用情况登记表等，确保实验仪器设备的完好率100%。
二、一丝不苟，备齐实验用品
物质准备的充分与否，直接关系到实验教学的进程和效果。这就不仅要求实验准备的教师具备相关的实验操作技能，同时需要考虑实验材料的估算和试剂分装。此外还应考虑到实验室的安排是否合理。总之，烦琐而且费时是整个实验准备工作的重要特征。在实验准备过程中，认真做好预实验是保证实验材料的质量是否达标，以及实验设计是否可行的重要环节，同时也是保证实验教学得以顺利开展的前提。1.以教学大纲为依据，制定实验准备工作计划。生物化学实验涉及蛋白质含量、氨基酸测定、维生素C含量测定，酶的特异性、温度、PH对酶活性的影响，淀粉酶活性的测定，血红蛋白凝胶过滤层析，SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳等内容。因此，每一学期学期末，就要根据实验教学大纲确定具体实验内容、制定实验教学执行计划表。待下一学期的第一周，按照实验内容、实验教学执行计划表，制订具体的实验准备计划，以确保每次实验课都能按计划、有条不紊地开展。在准备本次实验的同时，还要注意下次及后续实验的内容及日期，确保有些必须提前准备的实验不会因缺少必需的实验材料而无法进行。例如做淀粉酶活性测定实验时，需要提前一周萌发小麦苗，血红蛋白凝胶过滤层析实验则需要提前一天制备抗凝血。2.以实验内容为导向，准备实验相关实验用品。（1）仪器、设备的调试和维护。实验课开始前一定要按照仪器设备的技术规范和操作规程，认真检查调试生物化学实验将要用到的紫外分光光度计、可见光分光光度计、电泳仪等仪器设备。特别需要指出的是生物化学实验中常用到分光光度计，因需要进行蛋白质、氨基酸含量测定，一般会都会借助分光光度计。因此，课前应确定需要紫外分光光度计还是可见光分光光度计，如果是紫外分光光度计，还应检查所用比色皿是否是石英的，如不是应及时更换成适应比色皿。此外，还应检查分光度计是否可以调零，是否可以调节T=100%等等。（2）低值易耗品的申购。实验教学中心几乎每个学期都要进行低值易耗品的申购工作，生物化学实验是生物学实验教学中心低值易耗品耗费大户。可见，试剂耗材预算表的编制是生物化学实验准备的必要环节。试剂耗材预算表的编制必须以生物化学实验教学内容和实验教学班的数量、班级人数为根本依据，将实验所需的试剂耗材按照实验名称、时间、材料、试剂名称等分门别类填入需求表中，经实验教学中心主任核准无误后，报学院主管领导签字审核。为了预算编制的准确性，在平时的实验准备过程成就要养成把所缺的实验耗材做好登记，以备编制预算时使用。（3）器皿的清洗。生物化学实验要求所需器皿清洁，特别是一些定量实验对器皿清洁程度要求更高。如：亲和层析法分离纯化胰蛋白酶实验，盛放BAEE和BAEE底物缓冲液的试剂瓶不仅需要清洁，而且不能用洗衣粉进行清洗，否则洗衣粉中的酶将会干扰胰蛋白酶活性的测定，进而影响胰蛋白酶含量的测定。因此，实验所需容器不仅要达到要求，还应采取正确的清洗方法清洗实验容器。（4）试剂的配制。精确配制试剂是实验准备的重要一环。配制试剂必须充分考虑到所配试剂药品的理化性质，规范试剂配制流程，并根据实验精度，合理选用量程合适的电子天平，力求称量准确，溶解充分，定容时一定要根据所配试剂量选用恰当的定容器皿。此外，在保证实验教材所规定的浓度和实验效果的前提下，每种试剂的配制技巧和配制量也是配制试剂时必须高度重视的。因为有的试剂价格昂贵，有的试剂毒性大，如果不能很好控制配制量，而造成试剂剩余，不仅不利于节省实验教学成本，而且还会造成环境污染。（5）预实验的开展。开展预实验是探索实验条件，保障实验教学顺利进行的必要环节。预实验的开展，一方面能够加深实验技术人员对拟开展实验内容的理解，掌握实验中的难点、疑点和注意事项，做到有备无患。另一方面，能够促进实验技术人员熟悉实验操作过程，提高自身实验技能，更为重要的是能够帮助实验技术人员发现实验过程中存在的或易出现的问题，便于及时纠正，确保实验教学高效率运行。如在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳实验中，分离胶和浓缩胶的制备和室温的高低，以及四甲基乙二胺（TEMED）和过硫酸铵（APS）的加入量关系较为密切。以12%的分离胶制备为例，按照操作规程应依次准确无误加入凝胶储液、分离胶缓冲液、双蒸水、10%十二烷基硫酸钠（SDS）、四甲基乙二胺（TEMED）、10%过硫酸铵（APS）6.0ml、3.8ml、5.0ml、0.15ml、30μl、30μl后，很可能出现凝胶不能凝聚的问题，这就需要进行预实验摸索出凝胶顺利聚合的最佳条件，如适当提高聚合温度等。如不进行预实验，势必会导致实验教学不能顺利进行。可见，在新一轮实验开始前进行预实验是必须而且也是非常必要的。
三、认真负责，积极参与实验教学
勤于记录，善于总结，是每位实验技术人员必备的素质[3]。实验技术人员除做好课前实验准备工作之外，还应随堂上课，以便及时了解并掌握学生实验进行状况。如学生对实验原理的理解程度，对实验操作步骤的熟练程度，对实验内容的掌握程度，以及学生对实验教学的具体要求和反应等等。因此，在实验教学过程中，每次实验课实验技术人员都应尽量到实验室协助任课教师分发试剂，协助指导学生进行实验等，并认真解决实验过程中师生提出的问题和意见，以便在以后的实验准备工作中加以改进和完善，做到对生物化学每个实验的运行情况都了如指掌，针对实验进程中遇到和出现的新情况新问题，及时和任课教师沟通协商，积极创造条件加以改进和调整，以最大限度地和实验教师一起上好每堂实验课，确保学生能够通过自己动手实验加深对理论知识的理解和掌握。
四、科学管理，确保实验室平稳运行
良好的实验室环境和秩序是实验教学顺利进行的前提和基础。每次实验课程结束后都要对使用过的仪器进行检查和保养，发现仪器故障及时报修；认真整理清点实验器材，及时补充更换实验药品，做好实验药品的归位工作；搞好实验室安全和卫生，确保实验台面和实验室地面的干净整洁。1.实验仪器的管理。建立健全实验仪器设备管理和制度，确保仪器设备能够得到妥善放置并能够进行定期保养，固定放置的仪器设备要配有仪器使用说明书和使用情况登记表。仪器使用人员必须在实验技术人员的指导下，掌握其使用方法及其注意事项之后才能单独操作仪器设备。实验过程中，学生应在实验技术人员的指导下正确使用仪器设备，避免由于未按说明操作造成的仪器设备故障。仪器设备出现故障时，操作人员应及时请实验技术人员人员进行检修，切忌自行打开仪器设备或强行违规操作。实验结束后应认真填写仪器设备使用情况登记表，对于出现故障的仪器要详细描述故障现象，并写明可能原因，以便及时维修。2.实验材料的管理。生物化学实验课程开课伊始，即由2—3位同学成立一个实验小组，并指定其中一名为组长，且该实验小组在课程结束前不得自行解散。按照实验小组编制实验材料清单，进一步建立和完善实验材料管理责任制。每次实验开始前，由每组组长按清单一一清点实验材料是否齐全，如有短缺，可申请补齐。实验过程中如发现材料短缺，则需小组全体成员进行书面说明，并根据情况扣减平时成绩后方可申请补齐。如实验中涉及到有毒有害试剂以及特殊试剂，实验中将重点向学生讲解如何进行保管和处理，同时要求每组组长在实验课程结束后及时将实验材料按照要求整理、归位，由实验指导教师清点无误后，方可离开。3.实验室卫生的管理。建立健全以实验小组为单位的值日制度，实验开始前即安排好本学期的值日顺序。每次实验课程结束后，在实验教师的指导下，值日生需要对实验室进行彻底清扫，并将实验用的仪器设备摆放整齐，实验药品归位，废液收集到特制容器中，进而为后续实验营造一个干净、安全的环境。
五、结语
实践证明，实验准备工作并非是一种单纯、机械性的重复；而是实验教学质量提高的保障，是不能忽略的重要工作[4]。作为实验技术人员，应立足本职，努力探究，牢固树立服务于教学的思想，在平时的工作中，有计划地完成好生物化学实验教学各个环节的准备工作，确保实验教学工作正常进行，进而提高实验教学的质量和水平。
参考文献：
[1]康小虎,田永强,谢放,等.生物工程专业实践教学改革探讨[J].实验科学与技术,2011,9(5):86-87.
[2]许洁,钱洁.如何做好细胞生物学实验教学准备[J].教育教学论坛,2013,(4)：127-128.
[3]朱甫祥.基于高素质应用型人才培养的生物化学教学[J].高校生物学教学研究(电子版),2012,2(1):24-28.
[4]任丽丽,杨黎明.细胞生物学实验教学准备工作的体会[J].继续医学教育,2010,28(10):81-82.
作者：黄体冉 王文平 张静 单位：北京农学院生物科学与工程学院 农业部都市农业（北方）重点实验室
