生物化學實驗中學生創新能力的培養研究

　　摘要：生物化學實驗是生物類及相關專業的必修課。為了更好地培養學生的動手能力和創新意識，文章分析了生物化學實驗課中存在的問題，提出實驗課程的教學優化方法。并建立生物化學實驗中創新能力的培養模式。
　　關鍵詞：生化實驗；創新能力；教學優化
　　
　　實驗是教學實踐性的環節，對學生素質和能力的培養至關重要，它關系到學生動手能力、分析和解決問題的能力、創新意識和綜合素質的訓練與培養。
　　
　　一、目前生物化學實驗中存在的問題
　　
　　(一)實驗步驟及進行過程完全模仿跟蹤
　　完全依賴性的實驗過程不利于學生發掘自己的自主創造性，往往導致學生走上工作崗位后，遇事找書、找資料、只改一下實驗材料，缺少因材料屬性而調整規程的能動性，因而其結果無重復性，缺少可信度。
　　
　　(二)學生對已有實驗方案缺乏自主意識
　　學生做實驗完全依賴教師編寫的實驗指導書，學生誤認為一切有據可依，可以不做實驗而參考其他同學的實驗結果，甚至抄襲其他同學的實驗報告。這種做法從客觀上滋長了學生的懶惰和不踏實的作風，不能激勵和督促學生的自主學習精神。
　　
　　(三)模仿已有實驗規程，對于相當多的學生難以培養探索冒險精神
　　由于已有的教學講義或《實驗指導》都是老師根據自己所做的實驗精心設計而成，因此，有些學生存在僥幸的成功心理，馬虎了事，缺少仔細、踏實的精神，操作不嚴密，治學輕浮。
　　
　　(四)模仿講義或《實驗指導》進行操作。難以培養學生的獨創精神
　　培養學生勤動腦，在通曉實驗原理的基礎上，能根據材料的特性，選擇儀器和試劑，把握好實驗過程，注意交叉點轉換環節的處理，懂得有效避免不應出現的問題。
　　
　　二、生物化學實驗的教學優化
　　
　　現有生物化學實驗指導書往往只注意按規程操作對學生進行指導，而忽視了對學生進行自我設計實驗方案的引導，使部分學生注意了動手，忽視了動腦的構思“過程”。為了實現學生個性化培養模式與柔性的培養方式的統一，優化生物化學實驗教學很有必要。
　　
　　(一)推進生物化學實驗教學改革
　　實驗教學過程是教師通過傳教、指導、演示等方式指導學生學習的過程。學生則是通過閱讀、聽講、實驗、操作、分析、處理和歸納，掌握知識和技能，形成初步的分析問題和解決問題的能力。學生掌握和應用知識，要經過由不知到知，由知轉化到用的轉變過程。這兩個轉變是在老師的指導下進行的。這種轉變，要靠學生的積極思維，這是內因；另一方面還要為學生創造轉化的外部條件——教師的指導作用，這是外因。教師的指導作用的核心在于把注意力集中到積極誘導學生在實踐中發現問題、提出問題、大膽思維、積極實踐。
　　
　　(二)增強學生溫故知新的能力和勇于開拓的膽識
　　在實驗的開始階段，老師需要向學生簡要介紹實驗的目的、意義、任務、要求、方法及進度，從而使學生明確目標，有所遵循，然后在老師的指導下，熟悉實驗設備，實驗內容和實驗步驟。老師要提出問題，積極引導，嚴格訓練，適時啟發，認真指導學生。這樣有助于培養學生的溫故知新的能力和勇于開拓的膽識。
　　
　　(三)老師要及時釋疑。提高學生分析能力
　　在設計試驗過程中，學生會遇到疑難問題，教師要及時釋疑和解答，提高學生理論分析能力。當實踐過程進入理論階段，有的學生被紛繁的環節所困擾，理不出頭緒；有的被一些表面現象所迷惑，抓不住本質；更多的學生不善于把豐富的感性知識上升為理論知識。這時教師要指導、幫助學生弄清基本概念、基本理論、基本方法，以得出正確的結論。
　　
　　(四)促進學生綜合素質發展
　　許多同學模仿、套用他人實驗方法，形成依葫蘆畫瓢的學習方法。因此要鼓勵學生運用基本原理進行過程的自我設計。這樣做一方面增強了教師的責任感，另一方面培養了學生綜合性、創造性思維。
　　
　　(五)引導學生參加科研實驗
　　各種實習、試驗設計都是在校大學生必不可少的實踐性教學環節，但目前都還基本屬于“繼承性學習范疇”。要改變這種現狀，教師就需要在課程學習允許的情況下，引導和吸收大學生，尤其是學習成績較好的高年級大學生，利用課余時間參加科技活動或參加教師的科研工作，這是全面培養學生創新意識和能力的好形式。
　　
　　三、生物化學實驗創新能力培養模式
　　
　　生物化學實驗教學創新，不是革除傳統的由淺入深、由易到難、由普及到“高雅”的循序漸進，而是在強化基礎訓練的基礎上，優化教學的“過程”，使學生通過基本原理的學習，熟悉實驗內容的相關知識，圍繞實驗任務將實驗的各個環節有機地融合起來，形成一個系統的過程，使實驗有條不紊地完成。建立生物化學實驗學生創新能力的培養模式需從以下幾個方面做起：
　　
　　(一)改變原有實驗指導書的結構框架。讓學生形成新的思維體系
　　無規矩不成方圓，要達到實驗目的，必須要有合適的實驗指導書。實驗指導書雖然明確規定每項實驗目的、操作方法與步驟，并要求學生填寫實驗報告，但是沒有通過經典實驗的剖析，達到學生能進行自主性的設計實驗過程和方案的目的。這樣易使部分學生養成執意的依賴性，不去認真地消化和理解基本概念，盲目地去進行實驗操作，而并未弄懂實驗的真諦。因此生物化學課程的創新既需要教師的啟發和引導式的灌輸，又有靠學生自己鉆研而擠“出”的成果。
　　
　　(二)啟發式實驗教學，不提供實驗的具體過程和結果
　　“educate”(教育)的本意就是“將人的潛力給誘發出來”。如果只有教師的侃侃而談，而無學生的暢所欲言，這種教學是失敗的。因此，教師應當通過講解經典實驗原理，剖析實驗的難點從而引導學生抒發己見，提出問題，當在要點基本明確時，立即停止討論，留待學生自己完善。這樣就可使學生克服依賴、等待的消極思想，而換來積極進取的耀眼火光。
　　
　　(三)鼓勵學生開拓與創造
　　一切科學發明、發現源于對實踐(或實驗)中現象的好奇。時代要求創新，創新就是在好奇誘導下的創造。只要有創新就值得鼓勵。在實驗教學中鼓勵學生精細地觀察，耐心地尋味實驗中出現的各類奇異現象，否定那些類似于求證蘋果掉下地的梨子、桔子、葡萄等，鼓勵學生進行原始創新。
　　
　　(四)激勵學生善于觀察，敢于質疑，學會發現和提出問題
　　科學上的獨創，貴在質疑。愛因斯坦曾論述：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”。要提出問題，就要學會發現問題。要發現問題就要善于觀察，敢于質疑。觀察和質疑是建立在實驗的基礎上。里歇(charles Kobert Richer)最初認為過敏是與免疫現象相反的個別的反常。后來他深思這種現象究竟是個別的、偶然發生的還是有規律地出現的，于是他反復地進行試驗，終于發現了過敏反應并對其形成機理進行研究，1913年他因發現過敏反應而獲諾貝爾醫學獎。通常，大學生都有強烈好奇心、廣泛的興趣、旺盛的求知欲望和敏捷的洞察力，這是發現問題的基礎，教師應該鼓勵他們動手、提問、辯論、發表見解，使他們形成獨立自主和創新意