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摘 要：文章对第八届“了然生物杯”山东省大学生生物化学实验技能大赛赛程及选题情况进行了较为全面地叙述和分析，总结了本次大赛题目所涵盖的内容、难易程度、现实意义等特点，同时也指出了比赛存在着选题过于基础、前沿性较差、覆盖面比较窄等不足。建议下一届参赛选手可以从生物化学基础理论知识和基础实验两部分准备，基础实验部分需注意操作的标准化和规范化。参加本次大赛的选手通过赛事相关的考核，对生物化学相关知识有了更为深入的理解，实验操作能力得以提升，且赛事过程中通过与不同高校选手的交流，激发了学习兴趣和增强了自主学习意识，为大学生能力和素质的培养提供了高水平平台。
关键词：大学生；生物化学；实验技能大赛；选题
本文引用格式：杨晓宇，周振金，王娟 . 第八届“了然生物杯”山东省大学生生物化学实验技能大赛选题分析 [J]. 教育现代化，2020，7（96）：145-148.
Analysis on the Topic Selection of the Eighth Shandong Province Biochemistry Experiment Skills Competition
YANG Xiaoyu1，ZHOU Zhenjin1，WANG Juan2*
(1. College of Life Sciences, Linyi University, Linyi,Shandong; 2. College of Agriculture and Forestry Sciences, Linyi University, Linyi, Shandong)
Abstract: This paper makes a comprehensive description and analysis of the competition schedule and topic selection of "The eighth Shandong province biochemistry experiment skills competition". It summarizes the content, difficulty and practical significance of the competition title. At the same time, Some problems in the competition were pointed out,such as too basic topics, poor frontier, narrow coverage and so on. Therefore, it is suggested that the next contestants should focus on basic theoretical knowledge and basic experiments of Biochemistry, the preparation of, especially the standardization and standardization of relevant operations in basic experiments. Through the examination related to the competition, the participants have a deeper understanding of Biochemistry related knowledge, and their experimental operation ability has been improved. In the process of the competition, the exchange with the players from different colleges and universities has stimulated the learning interest, enhanced the awareness of autonomous learning, and provided a high-level platform for the cultivation of ability and quality to university student.
Key words: undergraduate; biochemistry; experiment skills competition; topic selection
生物化学是研究生命变化的一门基础学科， 它揭示生命奥秘发生、发展等过程的本质。不仅在医学、生物学、 农业、食品及某些工业等领域有着不可或缺的地位，还对其他各门生物学科有着深刻的影响，是生物学专业课程的前驱课程， 可以为专业知识的学习奠定基础，所以其重要性显而易见。而生物化学实验既有利于运用所学理论知识解决生产、生活中的实际问题，又对学生深化所学知识的理解、掌握和提高实验技能、开拓创新思维起着至关重要的作用 [1-2]。因此，为提高大学生生命科学专业知识及技能，提高综合实验设计和生化实验操作能力，使学生具有较高的理论素质和实践技能，同时为各高校和科研院所生命科学及相关学科的本科教育工作提供良好的交流机会，由山东省生物化学与分子生物学会、潍坊医学院生物科学与技术学院承办的第八届“了然生物杯”山东省大学生生物化学实验技能大赛顺利开赛。
生物化学实验技能大赛经各参赛学校自我选拔，最终来自 38 所省内高校的 221 名同学进行了同台竞技。本次大赛的赛程分为笔试和实验操作两个环节，笔试试题主要包含的内容为生物化学课程中的基本理论和基本知识、实验原理、实验方法和实验的具体应用等 [3]，实验部分主要涉及比色、电泳、层析、生化制备等生物化学课程中的基础实验操作。笔者作为此次大赛获奖参赛选手之一，在实验过程中有颇多感悟，结合往届参赛的理论考试试题及实验操作项目，对本次生物化学实验技能大赛的实验选题进行了细致分析并对之后的参赛者提出参赛准备建议。希望更多选手参赛，在赛事中认识自我、提升自我，达到全方位自我提升的目的， 为更好地学习和就业做准备。
一 实验的选题特点
（一） 实验内容丰富，可操作性强
本次大赛的比赛进程分为基础理论笔试和实验技能操作，实验技能操作要求是在规定的限时（2.5 h）内按照给定的实验题目和实验操作方法完成实验操作，并获得相应的实验结果，然后对实验结果进行计算、分析并得出结论，最终形成完整的实验报告。根据赛事要求，所进行的实验操作项目由参赛选手现场抽签决定，由于大赛实验操作为现场抽签，承办方已给参赛选手准备实验操作所需的一切物品，包括比赛的场地、试剂、仪器设备、文具等用品，这即保证了比赛的顺利进行也提高了比赛的公平性，统一考题下用具统一，实验操作过程也一致，这样为评委打分提供了统一的评价标准，这也使比赛更具有正面的竞争性。大赛评分标准中比较注重过程评分，主要为每一步操作的规范性和仪器的正确使用，实验结果只占约 20% 的分数，在注重过程的考核中让参赛选手意识到规范操作的重要性，为科研试验的开展提供保障，大大提高所获数据的正确性。由于比赛时间有限，在保证实验安全并顺利完成的基础上，还要做到每个步骤尽可能得严谨，内容太多及操作过于繁琐的实验并不适合作为赛事题目，所以本次参赛选题（比色、电泳、层析、生化制备等）都为生物化学基础实验，难易程度适中，可操作性较强，可以保障在限时内顺利完成。
（二） 结合专业知识，重基础重创新
第八届“了然生物杯”山东省大学生生物化学实验技能大赛笔试部分的考试范围为生物化学的基础知识和实验部分的基本实验原理。实验操作部分则着重考察基础实验技术和基础操作的规范性，为参赛者提供理论知识深化学习与实验操作规范化训练的机会 [4]。选手通过平时积累的生物化学知识和规范的实验操作能力，按大赛组织方提供的实验步骤、试剂、仪器设备完成所抽取的实验项目，使所学理论和技能得到完美融合。
例如《CTAB 法测植物叶片基因组 DNA》实验，实验基本原理为利用去污剂 CTAB 有效破坏细胞的膜结构，使细胞中的 DNA 得以顺利释放出来。而释放出来的 DNA 在高盐溶液中与 CTAB 结合形成复合物，此复合物在高离子强度的溶液里呈现出溶解态，而蛋白、多糖等呈现不同的状态，通过离心可以将杂质物质去除，即通过有机试剂抽提可以去除蛋白质或多糖等杂质，以达到纯化目标产物 DNA 的目的，最后加入异丙醇或无水乙醇使 DNA 呈现凝固状态，这样就可以将DNA 根据其溶解性有效的分离出来，为防止目的产物的降解还可以加入酶抑制剂来加以保护 [5]。后期还可以通过 PCR 技术对目的产物加以扩增， 再利用核酸电泳技术检测目的基因，来达到定性或定量检测的目的，为科研和生产提供技术支持。又如《植物组织中可溶性糖成分的鉴定—薄膜层析法》实验，糖为多羟基化合物，具有较强的极性，可以溶于乙醇，用此方法可以有效提取植物组织总的各种糖分，通过有机试剂在硅胶 G 薄板上展层时，由于糖分子的分子量大小不同或含有的羟基数量的差别，各种糖分子在展层过程中移动的速度不同，在一定的时间内移动的距离有差异，以标准品为参考就可以对不同的糖进行鉴定， 即通过与标准糖的 Rf 值比较即可鉴定出植物组织提取液中糖的种类 [6-8]。《小鼠肝脏总抗氧化能力（T-COA）的测定》中，小鼠机体中有许多抗氧化物质，能使三价铁离子还原成二价铁离子，后者可与菲罗啉类物质形成稳固的络合物，运用比色可测出其抗氧化能力的高低 [9]。
通过此类实验可以使学生更好的掌握基本的理论知识和实验操作技术，同时也可以对实验的实际应用有更好地理解，在此基础上激发学生的研究兴趣，培养其创新意识，提高学生的实验水平， 实现促进全面发展人才培养的目标，也为参赛者后期科研研究的开展或开发类工作的开展打好坚实的基础。
（三） 贴近现实生活，注重实际应用
生物化学的现象不仅单纯用于实验室，还广泛存在于实际的生产、生活中。本次生物化学实验技能大赛选题比较接近现实生活，并注重实验的实际应用，有利于解决生产和生活中的出现的一些问题。比如《硫酸—苯酚法测黄芪注射液中多糖含量》，在选题时考虑到黄芪为常用补气中药，具有多重药理作用，应用价值较高 [10]。黄芪含有多糖、黄酮类化合物、皂苷类、甾体类、氨基酸、微量元素等众多的生物活性物质，其中黄芪多糖是黄芪中最重要的天然有效成分，具有提高机体免疫能力、抗菌、抗病毒、抗衰老、抗肿瘤、抗突变、降血脂、降血糖 、防辐射以及改善动物生产性能等功能，也因此被广泛应用在了医学上， 即黄芪注射液 [11-14]。如《小鼠肝脏总抗氧化能力
（T-COA）的测定》实验。在生活中很多时候我们想让氧化反应进行的慢一些，或进一步阻止其发生，如延缓衰老、保护器官移植中器官的活性等， 这时候我们可能会选择一些药物或事物来抑制氧化反应的发生，如生活中可以利用川断或者芹菜素等来减缓氧化反应发生，从而起到美容的效果等，此时可以通过测定小鼠肝脏的总抗氧化能力
（T-COA）的实验来判断这些物质的抗氧化作用， 为抗氧化剂的选择提供方法。这些实验既结合了生物化学的基础知识和实验原理，又对现实生活中人们的健康生活有着积极的影响。
二 实验选题的不足之处
（一） 先进的检测设备应用较少
本次大赛的实验选题所考察的主要是比色，层析，电泳，生物制备等基本实验技术，所需要的仪器及设备均由承办方预先准备提供，除了提供基础的仪器设备，还准备了一些先进的检测设备，但在整个比赛过程中，参赛选手使用比较好， 操作比较规范的仍是一些常规仪器如移液管，电子天平、分光光度计等 [15]。对于高精密仪器存在不会使用或使用过程中存在的问题较多，这个现象反映了学生对基本仪器设备使用学习较好，但对先进的仪器设备使用较少或根本没有使用过， 这可能与各高校或研究所开展的课程实验有一定关系，也为我们的教学提出了新的要求，当然也不排除由于比赛时间限制，参赛者会尽量选择便于操作的实验进行参赛。
（二） 选题范围较为狭窄
综合本次大赛的实验选题，实验过多集中在成分的提取和含量测定以及某种成分的检测。这可能是由于在生物化学这门课平时的教授上这方面的知识比重比较大，因为比较基础实用，掌握起来比较容易，所需的材料也比较容易获得有一定的关系。在选题上对于探索创新类的实验较少， 可能与比赛时间较为紧张有关，在今后的比赛选题上，可以多涉及一些探究类的实验或者社会比较关注的课题。这样有利于激发学生发散思维， 培养创新意识，探究出灵活的实验思路，更好的考察参赛者的创新能力和知识的灵活运用能力。
三 实验技能大赛参赛建议
通过对本次生物化学实验技能大赛选题特点的分析，对引导大学生在今后参加此类实验比赛时有更好的成果有较大的帮助 [1, 3]。作者建议之后的参赛选手可以从以下方面着手准备。生物化学大赛由原来的自行准备试验转换为固定几组实验，实验范围缩小，统一性和公平性增强。参赛进程也有原来的试验展示改为理论考试和实验技能考核两部分。山东省大学生生物化学实验技能大赛决赛赛事进程具体为：首先会进行笔试，笔试部分占最终成绩的 30%，本次大赛的笔试部分考察的主要内容为生物化学课程的基本知识和基本理论，选题范围为生物化学常规知识和基本实验原理，注重考核的是学生生物化学基本知识的掌握能力、对这些基本实验原理的理解程度及理论知识在现实生活中运用能力 [3, 16]；除去笔试就是实验操作环节，此环节比重占到 70%，本次比赛考察内容均是一些生物化学基本实验技术，这就要求选手在准备阶段要熟练掌握基本的实验原理和基本的实验技术，贴别是常用仪器设备的规范操作。尽量在规定时间内有条不紊，规范顺利地完成实验。对于实验操作部分的考核在保证实验完成的基础上，还要做到操作规范。这一部分评分在实验操作中占到较大比重，这就要求参赛者对于实验中用到的实验仪器及设备要做到熟练掌握其用法，并注重细节，做到严谨正确使用。
四 参赛选手的收获
通过本次生物化学实验技能大赛，参赛选手收获颇多。第一，通过对大赛笔试考核的准备和参赛对生物化学理论知识的掌握更加深入，同时增加了对生物化学基础知识的理解，为这些知识的灵活运用提供可能；第二，通过对大赛实验操作部分的准备和参赛进一步熟悉了生物化学基本实验操作，同时对实验的实际应用有了具体化、清晰化的认识，还增加了对实验操作的规范化的重视，认识到规范化操作是获得正确实验数据的有力保障；第三，本次比赛有来自 38 所省内高校的 221 名选手参赛，在赛前、赛后有充裕的时间和选手们相互交流，在交流中认清了自己的定位， 找到了自己的不足，为后续的学习和提升做好了准备。总而言之，通过本次大赛不仅学到了实验的细节和规范的实验操作，锻炼了动手能力，体验了大型生物化学实验的基本思路流程和方法， 还与来自不同高校的选手同台竞技交流，丰富了自己的思想，达到了共同进步的目的，这激发了选手对生物化学学习的积极性和浓厚的兴趣，巩固了生物化学的基础知识，提高了学生的综合素质和实践能力。
参考文献
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