学生自选型生物化学创新实验的探索

詹勇华 仇潮汐

生物化学是一门以实验为基础的自然科学，是生物学相关专业及化学相关专业学生的主要学习内容之一。生物化学在生命科学领域有重要的地位，是学习遗传学、分子生物学等学科的基础，也是中科院、各高校生命科学及相近领域考研必考的基础课程之一。以生物化学实验为突破口，探究一条培养大学生实验能力、科研能力及创新能力的有效途径是非常必要的。为此，我们对生物化学实验教学内容、实验教学方法、实验教材建设、实验教学质量保证体系等方面进行了研究，构建了创新实验教学体系[1]。

一、传统实验教学方法的弊端

传统实验课的教学方法基本由三个步骤组成：①课前由教师将某实验需要的材料、仪器、药品（包括配制的试剂）等准备好；②教师讲解30min左右，然后学生根据教师拟定的具体实验操作步骤进行实验过程；③实验结束，学生写出实验报告，教师根据实验报告情况进行成绩评定。这种教学方法的好处在于让学生在较短时间内学到实验知识，验证事实和实验结果。不需要重复这些实验的发现路径，少走弯路。学生在较短时间内完成实验，教师在有限的时间内完成教学。但是传统方法仍有几个弊端：（1）学生被动学习知识，教师在实验前告诉学生知识，将步骤交代好，造成学生对教师的依赖，久而久之便缺少自主创新、实验探索的能力；（2）学生只对一个实验的中间步骤了解，实验前期的材料准备、试剂配制等准备工作不了解；（3）大多学生最后都是抄一份实验报告上交，并未参与实验过程，这种书面实验检查方式并不全面。

二、生物化学的自主型创新实验的内容

1.创新实验的原理

创新实验的教学方法应符合学生的认知规律，使学生由浅入深、由简单到综合，逐步认识、理解和掌握生命科学研究的方法，有助于学生自主学习、合作学习和研究性学习，有利于调动学生实验的积极性、主动性，加强实践能力、创新能力的培养。

2.创新实验的步骤

首先，教师先将有关生物化学的几个实验课题上传至网上。创新实验题源，一是来自老师的研究课题；二是来自生产实际；三是对教材中成熟的实验变更实验条件。课题涉及范围广，以便发展学生的创兴思维；其次，学生应以教师的课题为主要思想并进行组队[2]。在教师讲解之后，通过参考相关文献，与小组队员交流，设计实验，课后询问导师的意见。在做好一切充足准备后进行实验。在学生动手操作之前，教师应对实验原理、操作步骤，小到加样，大到精密仪器的使用操作，进行归纳讲述、准确示范，使学生明白“做什么”、“怎么做”、“为什么这样做”，从而让学生牢固掌握基本技能，深刻领会实验原理为创新实验的顺利进行打下良好基础。但要给学生留下充分的创新空间。最后，完成实验后，进行总结讨论。每个实验后，师生共同探讨成功或失败的原因，使学生进一步解决实验中遇到的问题，加深对实验过程和结果的理解，扎实掌握实验技术和理论知识，拓展学生知识面。并按照科学论文的方式，写一篇小论文。在论文中，学生须认真分析实验数据和结果，说明实验的创新点。例如，在维C含量的测定、凝胶层析、电泳分析等实验中。教师提前三周把题目告诉学生，让学生查资料。设计实验流程和操作步骤，开课前一周交给指导老师，经老师修改、确认后才能进入实验程序。

三、自主创新型实验对人才培养的作用

1.培养学生的创新意识

创新意识是人们崇尚创新、追求创新的理念，是发展创新思维、形成创新能力的动机和前提。只有在强烈的创新意识的激励下，人们才可能产生强烈的创新欲望和动机，树立创新目标，发挥创新才能，从而达到创新目的。因此自主性实验教学模式最基本的任务是充分发掘和发挥学生的创新冲动，着力培养学生可贵的创新意识[3]。

2.培养学生的创新思维和创新能力

传统实验教学是老师给出步骤，而自主型创新实验大多是学生自己设计实验步骤、发现问题，进行反思改正，使学生在实验过程中的主要任务不是按部就班地进行实验操作，而是靠自己动脑思考有关实验设计、实验步骤等问题，让学生掌握检索资料、设计实验方案的思路和方法，才有可能培养其创新精神和科学素养。

3.培养学生的实践能力

使学生掌握娴熟的实验技能，培养创新思维、综合分析问题和解决问题能力，而且对于学生合作精神、攻坚毅力、科学思维、“严谨求实、勇于创新”的科学品质的培养具有重要作用。

4.提高学生的论文水平

传统实验中学生的实验报告都是千篇一律的，而在自主型创新实验中，学生通过自学，对用到的知识有更深的感悟。所学知识的范围更广，对于实验小论文也会有更自由的发挥，让学生有话可说，不再抄书。长久下去，学生的论文水平会有一定的提高。

自主型创新实验在生物化学专业的实验教学中，应具有较广泛的实用性，希望能在各大高校进行实践，并在实践中得到改进。只要不断进行教学模式的改革探索，生物学实验室一定能成为培养学生实践动手能力，创新精神和创新能力的重要实践教学基地。

参考文献：

[1]张部昌，余嗣明，李平生.生物化学课程教学方法改革初探[J].生物学杂志，2008，25（1）：67-68.

[2]霍群.生物化学与分子生物学课程建设和教学改革的经验和体会[J].广西医科大学学报，2007，10（24）：171-173.

[3]朱素琴，季本华.生物化学教学改革的实践与探索[J].微生物学通报，2010，37（8）：1238-1242.