《生物化學》實驗教學如何培養創新意識的改革探索

邢國珍+王寶+張磊+李海霞+李曉

摘要： 實驗教學是高校生物化學教學的重要環節，如何針對高等院校的專業特點提高生物化學實驗課教學對培養學生創新意識和創新能力的作用是不可回避的重要課題。河南農業大學生命科學學院生化教研室分別從生化課程的實驗內容、教學方式以及考核方法等方面進行了系統教學改革。通過改革，凸顯培養創新意識，學生的分析能力得到了提高，學習熱情大大地激發，實驗動手能力明顯增強。

關鍵詞：生物化學；實驗教學；教學改革；創新意識

基金項目：河南農業大學開放實驗室創新訓練項目（KF1508）

Q5-4；G642

生物化學是生命科學中的基礎學科，它詳細闡述了生物體的結構組成、物質和能量代謝規律，并運用物理和化學的原理與方法研究生命活動變化的規律。它的理論和技術已滲入到所有生命科學的各個領域，已成為高等院校的一門重要專業基礎課程。隨著生命科學的迅猛發展，生物化學的理論知識、研究方法和技術手段不斷推陳出新，傳統的教學模式已無法解決有限的教學資源、教學時數與不斷膨脹的學科知識及不斷提高的教學目標間的矛盾。如何教好本課程，使學生對知識點的理解與掌握達到理想的教學目標，同時培養學生的科技創新意識是生物化學教育工作者需要解決的問題[1]。實驗課是生物化學教學的重要組成部分，通過實驗課程的學習，可以增加學生對理論知識的理解，提高學生的動手操作能力。再者，高質量的實驗教學對學生的創新能力發展和綜合素質培養有重要作用。

生物產業在國民經濟中的地位越來越重要，具有一定理論基礎和較好職業技能的應用型人材的需求越來越突出，這就要求我們必須從教學內容和教學方法與教學手段上進行教學改革，以適應高等學校人才培養特點的需要。目前，高等院校生物化學課程體系中獨立地實驗教學內容守舊，實驗教學理論知識與專業技能缺乏銜接。針對這些情況，我校生物化學教研室積極地結合高等院校的學科特點進行了教學改革實踐，并結合科研工作推動該學科實驗教學的改進，注重學生的實驗創新意識和能力的提升，最終取得了良好的教學效果。下面將對教學改革的各方面進行詳細的闡述。

一、實驗課程知識更新

以往的實驗教學內容簡單，知識陳舊落后，在課程設置上缺乏專業整體性和系統科學性，同時與實踐應用也缺乏緊密聯系。對此，我們對實驗內容進行了及時地更新，使學生能夠在了解現代生物化學發展的趨勢和方向的同時，增加學生對實驗課的興趣，從而提高學生的求知欲望及動手操作能力，進而激發學生的實驗創新能力。

1.優化實驗設計創新性是教學要求之一，教師創新性的教學，學生才能創新性的學，才能學會創新。老師在研究教材的過程充分挖掘教材創新點，培養學生的發散思維能力。將能夠體現本學科前沿性的經典實驗項目進行拓展和優化，充分激發學生的創新思維。

2.更新實驗項目考慮到生物化學和分子生物學具有相同的章節內容，為了使學生能夠在進行生物化學實驗課程學習的過程中同時學習到分子生物學的先進技能，我們將兩門學科的研究方法和技術融合到一起，對涉及重復知識點的實驗項目進行合并，同時將陳舊過時的實驗項目進行刪除，設計開展一些綜合性和更具科學性的創新實驗項目。比如設計了“質粒DNA的提取和鑒定”以及“植物組織中蛋白質的提取和檢測”兩個綜合性實驗，綜合運用到了質粒提取、酶切鑒定、PCR檢測、組織蛋白提取和電泳分離等較高層次的分子生物學實驗技能[2]。

3.立足學生實踐，培養創新能力認知心理學認為：思維產生于動作。在活動的實踐中，學生會覺得自己是一個研究者和探索者，體驗到智慧的力量和創造的快樂。因此我們會在實驗項目的設計、實驗準備和預實驗階段，分別安排部分學生參與其中，一定程度上加深了他們對理論知識的理解，又能在實驗的改革創新全過程中提高他們的創新意識和實驗動手能力。

二、教學方法和手段的改善

1.改變傳統教學法，優化課堂結構科學的發現始于疑問，而發現問題，正是創新的開端。傳統的實驗教學方式是由教師設計實驗，學生按照操作步驟執行即可。這種教學形式過于簡單，不利于學生分析問題和解決問題的能力提高，無法培養學生的創新思維和創新意識[3]。因此，在教學中教師運用啟發式教學原則，采用面授式、討論式，由淺入深等方法，巧妙構建創設情境，啟發學生自己發現問題，提出問題，從而扶持創新意識。科學的創新思維是在教師的引導下，不斷探索自然的過程中激發和啟迪出來的，增加師生交流，強化學生思維方式的培養，讓學生自主討論設計實驗，并制定出詳實的實驗方案，充分調動學生學習的積極性。

2.采用現代化教學工具我們采用彩色布質掛圖、實驗模型等教學手段，同時把多媒體授課引入到實驗教學中，多媒體授課具有直觀性和趣味性，有利于學生加深對理論和實驗課程的理解；將實驗室儀器設備的使用方法及常規實驗技術的操作規程上傳至學院網頁，學生可以下載相關資料進行實驗預習，使學生能夠提前掌握實驗技術及相關儀器設備的使用方法，提高實驗效果；開展網絡實驗室，整合網絡資源使學生在課外時間依然能夠進行實驗訓練和學習。這些現代化教學工具的采用明顯提高了學生的學習積極性，同時也有利于學生的實驗創新能力的發展。

三、加強實驗經費的投入

1.積極申報開放課題我校爭取實驗條件和空間的改善，成功獲批國家級生物學實驗教學示范中心，為我們開展生化實驗教學的改革注入強大動力。學校針對實驗課程的改革和建設，開設了一系列開放課題，以項目的形式資助鼓勵本科生科研創新，我們學院積極申報課題經費，并獲得了一定的經費支持，這必將有利于實驗課程的改革和發展。

2.有效利用科研項目實驗課程的發展與科研活動是緊密相連的，科研和實驗教學相輔相成，能夠互相促進。優秀的科研成果可以融入實驗教學，推動教學向前發展，同時優良的教學又可以培養高素質的創新性人才，促進科研成果的創新發展，因此我們在本科實驗教學要充分發揮科研活動的推動作用，不斷提升生物化學本科實驗教學的水平。有效利用開放性科研平臺，增強學生的主觀能動性，提高學生的科研創新能力，培養學生的探索思維和科學精神[4]。將生物化學科研與本科實驗教學有效融合，對培養高素質的創新型人才具有積極的作用。

3.加強師資和教學梯隊建設鼓勵支持實驗教師進行高校之間交流合作，互相交流學習實驗教學改革的新形勢、新經驗，以推動我校的本科生化實驗教學工作。建立教學質量監控體系，健全各種教學規章制度；制定支持開放性實驗教學的鼓勵政策，改革現有實驗教學的工作量計算方法，充分調動實驗教師的工作積極性；并且，在年度考核和職稱評定方面能夠對其有所傾斜，從而提高實驗教師的積極性，以促進開放式實驗教學的發展進步。

四、完善實驗考核標準

創新意識的培養，除了老師創新的教學和學生創新的學習，還需要創新的考核與評價。生化實驗成績的考核，單純依據實驗報告的優劣，必然會導致學生輕視實驗過程，片面追求實驗結果，嚴重制約了學生創新思維能力的培養。因此，在實驗考核的標準設定上，要評價學生的綜合實驗能力和素質，還應關注學生在實驗參與過程中創新性的表現和實驗創新技能的提高程度。為此我們制定出的生化實驗考核內容包括實驗設計、課堂討論表現和實驗技能操作等。通過此考核方式能夠比較客觀地反映出學生對實驗知識和技能的掌握程度，也能充分調動學生對實驗課的學習積極性[5]。

通過對生物化學實驗課進行創新思維和意識的教學改革，教學質量明顯提升，不僅使學生的知識得到增長、視野得到開闊，而且最重要的是有效地訓練了學生的科學思維能力，培養了學生的實踐動手能力和創新能力，提高了學生的實驗操作技能和綜合素質。但生物化學實驗課程的教學改革是一項長期而艱巨的任務，尤其是針對學生創新思維能力提高的改革涉及到教學計劃和人才培養方案的修訂，同時對教師的綜合素質和專業知識也提出了更高的要求，是一個需要不斷完善的過程。由于生物化學與分子生物學新理論，新技術的不斷涌現，生物化學實驗教學的優化還有許多尚待完善的地方。教師需要以與時俱進的態度，促改革，重實踐，不斷強化培養創新思維教學改革的效果，逐漸構建一個優化的教學體系，來全面提升實驗教學的水平，培養具有一定創新能力的高素質人才。

參考文獻：

[1]向玉勇.提高新建本科院校生物化學教學效果的方法探討[J].滁州學院學報 2009 Vol.11 No.3：84-86.

[2]曾方銀，李強，包杰，等.醫學檢驗本科生臨床生化實驗教學探討[J].山西醫科大學學報（基礎醫學教育版），2010，12 （ 3） ：288-291.

[3]馮紀南，劉晶，黃海英，等.新建地方本科院校生物與化學實驗教學改革的探索與實踐[J].廣東化工，2014，41（10）：166-167.

[4]郭靜，王學軍，王寧，等.生物化學實驗教學改革初探[J].基礎醫學教育，2013，Vol.15 No.7：698-699.

[5]張強，周正義，崔峰，等.應用型本科高校生物化學實驗教學改革初探[J]. 牡丹江師范學院學報（自然科學版） 2012 No.1 ：78-79.

作者簡介：邢國珍（1982-）、女、漢族、河南新鄉，助理實驗師、碩士、生理生化實驗室，