在食品專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

盛淑玲 劉海英

生物化學(xué)作為食品質(zhì)量與安全、食品科學(xué)與工程本科專業(yè)的主干課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)在該專業(yè)課的教學(xué)中占有舉足輕重的地位。它不僅是培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、分析問題、解決問題能力的重要環(huán)節(jié)，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。但實(shí)際的教學(xué)中多以“教師為主，學(xué)生為輔”，且驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，學(xué)生缺乏主動(dòng)性，不利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和今后獨(dú)立開展研究工作的能力。針對存在的問題，我們根據(jù)本校專業(yè)特色，研究符合本校實(shí)際的課堂教學(xué)模式，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。

一精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，打開創(chuàng)新教育的空間

從本校的實(shí)際出發(fā)，參照一些優(yōu)秀的教材，結(jié)合新的實(shí)踐教學(xué)體系，對生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了精選和優(yōu)化。從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按照基礎(chǔ)型、綜合型、創(chuàng)新型三層次合理布局，適當(dāng)提高綜合型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)比例。編制了新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，在選用國內(nèi)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合本校實(shí)情補(bǔ)充編寫了部分實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。另外，根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)所具有的代表性，我們將實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了分類，并將每個(gè)大類的相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了集中統(tǒng)一。如對糖的定量測定分析，我們有選擇性地將比較重要的幾個(gè)植物中糖的測定實(shí)驗(yàn)（如菲林試劑熱滴定法、硫酸蒽酮法、二硝基水楊酸比色法等）分幾次連續(xù)完成，使學(xué)生能夠較全面地掌握糖含量測定的常用方法，并讓學(xué)生能夠比較這些方法優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)，將各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合起來，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)有一個(gè)整體的了解。如以山楂果為原料，讓學(xué)生通過提取、分離、純化、干燥到稱重這一系列的步驟，最終獲得熊果酸產(chǎn)品。然后讓各組學(xué)生將制備的產(chǎn)物用作下次實(shí)驗(yàn)的材料，對熊果酸的含量進(jìn)行測定。為了能讓學(xué)生進(jìn)一步拓寬知識面，我們還開設(shè)一些與生物化學(xué)相聯(lián)系的交叉學(xué)科的實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)的整合可以節(jié)省課時(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增大學(xué)生創(chuàng)新思維的空間，達(dá)到創(chuàng)新的效果。

二實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生為主體，提供創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)

1參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

以前，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作一般都由實(shí)驗(yàn)教師在課前完成，以致于大部分同學(xué)弄不清楚試劑配制的方法，只是機(jī)械地照方抓藥，按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。為了讓學(xué)生全過程參與，我們有計(jì)劃、分批次地讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，這樣既可以了解實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的過程，也可以學(xué)到實(shí)驗(yàn)教材上沒有的操作知識和技能，更重要的是使學(xué)生的操作能力、統(tǒng)籌安排能力都有了很大提高，為今后的學(xué)習(xí)和參與教師科研打下扎實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備工作，與實(shí)驗(yàn)教師一起預(yù)做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教師把操作技術(shù)、操作要點(diǎn)、操作難點(diǎn)、注意事項(xiàng)提前傳授給他們。上實(shí)驗(yàn)課時(shí)這部分學(xué)生就成了教師的好幫手，同時(shí)學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備，有助于學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟，這樣對學(xué)生的科研能力的培養(yǎng)有重要的意義。其次，改革實(shí)驗(yàn)管理中不合理的部分，學(xué)生可以參與實(shí)驗(yàn)室的管理，成為實(shí)驗(yàn)室的主人，積極參與創(chuàng)新，使實(shí)驗(yàn)室被充分利用起來，提高儀器設(shè)備的使用率，實(shí)驗(yàn)室也才能成為真正意義上的開放實(shí)驗(yàn)室。這樣學(xué)生的創(chuàng)新有了實(shí)施場所，學(xué)生才會有創(chuàng)新的動(dòng)力。

2參與實(shí)驗(yàn)講解，培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力

課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要形式，也是實(shí)施創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。一般實(shí)驗(yàn)課前都要求預(yù)習(xí)，但往往一部分學(xué)生不重視預(yù)習(xí)，依賴?yán)蠋煟率挂恍W(xué)生弄不清楚實(shí)驗(yàn)原理、概念以及儀器的正確使用方法，按部就班地做實(shí)驗(yàn)，缺乏主觀能動(dòng)性，不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[3]。為了提高學(xué)生的積極性，我們改變以往教師在講臺上講，學(xué)生在座位上聽的以老師為核心的教學(xué)模式，讓參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的學(xué)生講解。首先，要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)講解，在實(shí)驗(yàn)講解時(shí)，教師只講解實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和易出錯(cuò)的地方，同時(shí)提示學(xué)生書本的知識并非盡善盡美，引導(dǎo)學(xué)生從書本上找出不足，提出問題，這樣既督促學(xué)生預(yù)習(xí)，給學(xué)生創(chuàng)造進(jìn)步的機(jī)會，鍛煉了學(xué)生的能力，又活躍了課堂氣氛。其次，鼓勵(lì)學(xué)生在操作過程中，邊動(dòng)手、邊動(dòng)腦，想想操作目的、設(shè)計(jì)理由、有何優(yōu)缺點(diǎn)、是否有更簡單、準(zhǔn)確的方法等。最后，鼓勵(lì)學(xué)生廣泛查閱資料，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)真領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)發(fā)散思維，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

3加強(qiáng)課堂提問，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)

課堂提問可以帶動(dòng)學(xué)生積極思考問題，而不是被動(dòng)地接受，這樣就會變被動(dòng)為主動(dòng)，加深對概念的理解與記憶。同時(shí)講明課堂提問是實(shí)驗(yàn)課成績的一部分，以給學(xué)生適當(dāng)?shù)膲毫Α?/p>

三開設(shè)綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，提供創(chuàng)新教育的平臺

綜合性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)重點(diǎn)突出對學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題、解決問題等綜合研究素質(zhì)的培養(yǎng)。讓學(xué)生運(yùn)用已掌握的理論知識去分析、思考，自己動(dòng)手動(dòng)腦得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了使選題既有利于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，又能兼顧各專業(yè)特點(diǎn)，我們篩選出了雞蛋中卵清蛋白的提取和定量測定、酵母核糖核酸的水解及其產(chǎn)物的鑒定兩個(gè)綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。每位同學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)并提交實(shí)驗(yàn)方案，教師根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備條件對實(shí)驗(yàn)方案作適當(dāng)?shù)男薷?，學(xué)生自行作好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，如雞蛋中卵清蛋白的提取和定量測定實(shí)驗(yàn)，由標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定、考馬斯亮藍(lán)法和紫外吸收測定蛋白質(zhì)的含量、分部鹽析法和離心機(jī)使用等實(shí)驗(yàn)綜合而成。事實(shí)證明“綜合性”實(shí)驗(yàn)題目整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)與研究興趣，在引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)獲取知識、運(yùn)用已有知識解決實(shí)際問題的過程中，學(xué)生將自然地提高自身綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力[4]。

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)對于教師來說是結(jié)合其學(xué)科特長、科研需要而提出的課外教學(xué)活動(dòng)，對于學(xué)生是根據(jù)其興趣特長而自主選擇的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生能夠更好地掌握生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識，并增強(qiáng)他們的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，這樣做既節(jié)省了科研的開支，同時(shí)也可以讓學(xué)生覺得自己的實(shí)驗(yàn)很有意義而更加有興趣、更加主動(dòng)地去學(xué)習(xí)。例如在黑曲霉α淀粉酶的分離純化與活力測定的試驗(yàn)研究中，制備高產(chǎn)量、高質(zhì)量的α淀粉酶，涉及黑曲霉樣品處理方法、α淀粉酶柱層析材料類型、層析條件等一系列方法和相關(guān)工藝參數(shù)的優(yōu)化。在此科研實(shí)踐中，同學(xué)們既學(xué)習(xí)了有關(guān)酶制劑的科學(xué)研究方法，又掌握了高速離心機(jī)、分光光度計(jì)、層析儀等各種儀器設(shè)備的使用方法，并了解了科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)和學(xué)科急需解決的問題，感受了科研氣氛，培養(yǎng)了學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和敢于創(chuàng)新的科研素質(zhì)，同時(shí)也豐富和更新了他們的生物化學(xué)理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

四加強(qiáng)自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是以學(xué)生自主活動(dòng)為基礎(chǔ)的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是指由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)材料、自主配制實(shí)驗(yàn)試劑、自主安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和實(shí)驗(yàn)時(shí)間而進(jìn)行的一些綜合性實(shí)驗(yàn)。自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中全面經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)研究思想、方法的鍛煉，切身感受每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性，這對學(xué)生分析問題、解決問題能力的提高、科研素養(yǎng)的養(yǎng)成、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)以及獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘兄匾囊饬x[5]。例如在食品科學(xué)與工程專業(yè)2009級學(xué)生中，展開興趣小組科研創(chuàng)新活動(dòng)，在教師的指導(dǎo)下學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇研究課題，其中《對果蔬維生素C分解酶驗(yàn)證及系列實(shí)驗(yàn)》課題小組，經(jīng)過查閱相關(guān)的文獻(xiàn)，共同設(shè)計(jì)研究方法和路線，申報(bào)學(xué)校“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目。在研究過程中，一方面維生素C還原性強(qiáng)，不穩(wěn)定，另一方面果蔬成分復(fù)雜，尤其是各種天然色素的存在，造成滴定法測定試驗(yàn)結(jié)果不穩(wěn)定等。因此，在實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到許多困難，通過不斷總結(jié)探索、分析問題和解決問題，取得可喜的實(shí)驗(yàn)成果，對他們創(chuàng)新精神的培養(yǎng)以及獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘兄匾囊饬x。

五完善考核制度，鞏固創(chuàng)新教育的成果

生化實(shí)驗(yàn)課沒有獨(dú)立開課，只是理論教學(xué)的一個(gè)附屬部分，考核也主要是從平時(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中給出一個(gè)分?jǐn)?shù)?？己耸菣z驗(yàn)學(xué)習(xí)成績的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)短期指揮棒?？荚囍贫葧绊憣W(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài)，應(yīng)試教學(xué)只能培養(yǎng)會考試的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)技能很難得到培養(yǎng)，更談不上創(chuàng)新。創(chuàng)新教育應(yīng)該有一套完整的實(shí)驗(yàn)考核制度，考核的內(nèi)容也應(yīng)該是創(chuàng)新教育的一部分。考核、成績評定可以由預(yù)習(xí)和課前提問、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)理論考試、操作考試等幾部分組成；在整個(gè)考核的過程中，應(yīng)該加大創(chuàng)新的比重，鼓勵(lì)創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)態(tài)度主要考查學(xué)生的協(xié)作能力、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況和平時(shí)的組織紀(jì)律。實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫能力，特別是對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和綜合運(yùn)用的能力。期末操作考試主要考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能及常規(guī)和常用儀器正確使用情況。有了一套完整的為創(chuàng)新教育服務(wù)的考核系統(tǒng)，就可以鞏固考核的成果，從而促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中既重視實(shí)驗(yàn)基本技能的訓(xùn)練，又注意創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

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