生命科學(xué)競(jìng)賽對(duì)生物類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)研究

[摘 要] 生物類實(shí)驗(yàn)課是生物科學(xué)、生物技術(shù)及生物工程等本?？粕鷮I(yè)基礎(chǔ)課與重要的核心實(shí)踐課，為了響應(yīng)當(dāng)前促進(jìn)生物類課程的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新改革與教學(xué)方法的創(chuàng)新，結(jié)合全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽在高校生物學(xué)科中的關(guān)注度與生物類課程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)在大學(xué)的實(shí)踐情況，分別從競(jìng)賽模式與現(xiàn)狀、競(jìng)賽對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)生物類實(shí)驗(yàn)課的興趣、競(jìng)賽與實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革、競(jìng)賽對(duì)生物類實(shí)驗(yàn)課課程改革的促進(jìn)和對(duì)師資隊(duì)伍建設(shè)作用以及全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽對(duì)生物類實(shí)驗(yàn)課中的教學(xué)效果評(píng)價(jià)方面加以論述，全面解析全國(guó)生命科學(xué)大賽對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的重要成效及關(guān)鍵促進(jìn)作用。

[關(guān)鍵詞] 生命科學(xué)競(jìng)賽;實(shí)踐教學(xué);實(shí)驗(yàn)技能;教學(xué)模式改革

[基金項(xiàng)目] 2021年度安慶師范大學(xué)研究生線上課程項(xiàng)目（2021aqnuxskc02）;2021年度安慶師范大學(xué)研究生教育教學(xué)改革項(xiàng)目（2021aqnujyxm64）;2021年度安徽省科技廳安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于聯(lián)合組學(xué)挖掘LGG調(diào)控肉雞抗腸炎沙門(mén)氏菌感染腸道微生物特征及其特異性受體基因”（2108085QC138）

[作者簡(jiǎn)介] 石水琴（1990—），女，安徽安慶人，理學(xué)博士，安慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院講師，碩士生導(dǎo)師，主要從事腸道微生物研究。

[中圖分類號(hào)] Q93-3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324（2022）20-0161-04 [收稿日期] 2022-01-28

全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽具有鮮明特色，主要包含生命學(xué)科中的動(dòng)植物、微生物學(xué)，旨在促進(jìn)培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新以及團(tuán)隊(duì)合作能力。競(jìng)賽主題一般較為開(kāi)放，圍繞解決生命科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)或野外調(diào)查。參賽大學(xué)生通過(guò)競(jìng)賽，有助于掌握與生命科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，提升自身綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、科研素質(zhì)和綜合能力，促進(jìn)高校生命科學(xué)類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、競(jìng)賽模式

參賽對(duì)象為各類高等院校的在校本?？粕梢砸詧F(tuán)隊(duì)形式參加比賽。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，鼓勵(lì)跨學(xué)科專業(yè)、多年級(jí)學(xué)生，積極開(kāi)展自主性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)或者是野外環(huán)境的調(diào)查研究，積極自主的尋求解決學(xué)生命科學(xué)專業(yè)問(wèn)題的可行、有效的辦法，導(dǎo)師積極貫穿整個(gè)大賽的思路和實(shí)施的指導(dǎo)。學(xué)生利用課余時(shí)間、寒暑假期進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，并積極展開(kāi)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究和野外環(huán)境樣品的調(diào)查等，同時(shí)做到及時(shí)記錄數(shù)據(jù)、分析整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)小結(jié)報(bào)告，最后形成完整作品且撰寫(xiě)論文。整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生組長(zhǎng)首先將論文的綜述和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行上傳，然后根據(jù)時(shí)間進(jìn)度和實(shí)驗(yàn)完成進(jìn)度，組長(zhǎng)一次上傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析，最后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)論文和整個(gè)過(guò)程實(shí)驗(yàn)心得，由學(xué)生組長(zhǎng)完成數(shù)據(jù)上傳。隨后，大賽組直接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)評(píng)審以及省賽評(píng)審等工作，直至遴選出優(yōu)秀的作品推入國(guó)賽評(píng)比。

二、全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽在教學(xué)中的促進(jìn)作用

（一）競(jìng)賽極大地激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)生物類實(shí)驗(yàn)課的興趣

生命科學(xué)競(jìng)賽的展開(kāi)與普及，相較于之前不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)生物類實(shí)驗(yàn)課的主動(dòng)性、積極性以及參與度，也在很大程度上提高了學(xué)生在生物類實(shí)驗(yàn)課中的學(xué)習(xí)態(tài)度、積極動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)操作能力。在備賽階段更為重要，撰寫(xiě)參賽作品的實(shí)驗(yàn)綜述和實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)，就需要與作品相關(guān)生物專業(yè)的老師進(jìn)行交流，可能涉及的到植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)等各專業(yè)課的老師。這個(gè)過(guò)程的參與不僅使得學(xué)生的主觀能動(dòng)性得到促進(jìn)，也使得學(xué)生與生物學(xué)專業(yè)課教師之間的交流得到極大促進(jìn)，使得學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)的深入理解極大地提高，這給大學(xué)生充分提供展示展示自我潛力平臺(tái)和自我能力的挖掘[1]。在生命競(jìng)賽的設(shè)計(jì)過(guò)程中，比賽的考核內(nèi)容是要求學(xué)生掌握多學(xué)科實(shí)驗(yàn)技能，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)課中學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能的重要性和實(shí)用性，同時(shí)也能積極主動(dòng)地去探究實(shí)驗(yàn)步驟的原理和實(shí)驗(yàn)操作步驟的規(guī)范的重要性。尤其是常規(guī)生活實(shí)驗(yàn)的操作，實(shí)用性更加強(qiáng)烈[1]。例如在我們生物學(xué)科中的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中設(shè)計(jì)到的在環(huán)境中進(jìn)行微生物的分離鑒定實(shí)驗(yàn)，就涉及選擇培養(yǎng)基的選擇與配制、無(wú)菌操作要點(diǎn)等。那么學(xué)生在生命科學(xué)競(jìng)賽的激勵(lì)下，會(huì)更加關(guān)注和認(rèn)真地學(xué)習(xí)微生物實(shí)驗(yàn)課中的技能的掌握和知識(shí)點(diǎn)的獲得。

（二）競(jìng)賽推動(dòng)了“以賽促學(xué)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中主要以老師的課堂理論為主，主要以教師為教學(xué)中心，在各生物類專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的開(kāi)展中，大都是任課教師在實(shí)驗(yàn)課前，已將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材、藥品配置自己都完全準(zhǔn)備好，并且整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中基本以老師的實(shí)驗(yàn)示范操作或者播放復(fù)雜實(shí)驗(yàn)操作的視頻觀看為主的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式，跟傳統(tǒng)理論教學(xué)一樣，偏重于實(shí)驗(yàn)原理講解和基本實(shí)驗(yàn)操作的常規(guī)示范。但是全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽融入生物類專業(yè)課堂后，學(xué)生對(duì)生物類專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)課的主觀能動(dòng)性和對(duì)實(shí)驗(yàn)課的熱情度顯著高漲[2]。在參賽機(jī)制的激勵(lì)下，學(xué)生主觀能動(dòng)性以及自主學(xué)習(xí)性得到很好的調(diào)動(dòng)。我們通過(guò)對(duì)生物類學(xué)科實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)狀分析且結(jié)合全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽對(duì)生物類專業(yè)課的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了教學(xué)模式改革，在實(shí)驗(yàn)課上常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)原理的講解和實(shí)驗(yàn)操作實(shí)操結(jié)束后，我們同步增設(shè)了生物類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)操作技能綜合測(cè)評(píng)，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)操作測(cè)評(píng)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技直接進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)和打分，實(shí)行實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操考評(píng)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步促進(jìn)生物類學(xué)科中“以賽促學(xué)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的應(yīng)用和有效實(shí)施。

（三）競(jìng)賽加強(qiáng)了生物類學(xué)科“請(qǐng)進(jìn)來(lái)，送出去”師資隊(duì)伍建設(shè)

全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽的不斷改革與推進(jìn)，學(xué)生參與生命科學(xué)競(jìng)賽中去，對(duì)生物類專業(yè)學(xué)生的角度來(lái)分析，是一個(gè)完整的實(shí)現(xiàn)自我專業(yè)技能的展現(xiàn)和專業(yè)技能水平的考核與檢閱。同時(shí)，對(duì)生物類專業(yè)學(xué)科的老師而言，也是教學(xué)模式上的一個(gè)轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新的切入點(diǎn)。大多數(shù)高校積極推行了“專家請(qǐng)進(jìn)來(lái)”實(shí)施策略與把近年新進(jìn)青年老師大膽“送出去”培訓(xùn)教學(xué)的開(kāi)放模式。尤其注重“兄弟”院校生物類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)成果的學(xué)習(xí)，及時(shí)邀請(qǐng)“兄弟”院校的專家為我院生物類專業(yè)老師進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新上的改革，來(lái)積極彌補(bǔ)青年教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足的弱勢(shì)[3]。同時(shí)也會(huì)組織安排青年教師外出進(jìn)行教學(xué)改革、教學(xué)創(chuàng)新等培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，結(jié)合指導(dǎo)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽，做到實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和理念的與時(shí)俱進(jìn)[4，5]。因此，使學(xué)生通過(guò)全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽，達(dá)到從實(shí)踐上去提高生物學(xué)專業(yè)教師的教學(xué)創(chuàng)新的實(shí)踐能力。

（四）競(jìng)賽側(cè)重實(shí)踐“知行合一”

全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽的出現(xiàn)，使得學(xué)生意識(shí)到專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的重要性和必要性，意識(shí)到實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)與應(yīng)用性。那么，在參加全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)就是最直接的體現(xiàn)，在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生要求具有自主性，還需要具備理論知識(shí)學(xué)習(xí)的綜合運(yùn)行。在比賽的實(shí)驗(yàn)方法的上傳環(huán)節(jié)中，這里是對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的綜合考察與評(píng)估，實(shí)驗(yàn)技能的獲得與整合，是在生物類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)中積累的。結(jié)果分析的環(huán)節(jié)，評(píng)比的是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸納與分析能力，這部分能力的獲得是在生物類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析學(xué)習(xí)中積累獲得。論文撰寫(xiě)則是整個(gè)綜合能力的檢閱，此部分對(duì)應(yīng)的是實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)能力的體現(xiàn)。因此，在全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽推行過(guò)程中，無(wú)形地強(qiáng)化了生物類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的掌握，同時(shí)也規(guī)范了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一些操作，從而達(dá)到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)意識(shí)的形成，全面激發(fā)自主分析、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、實(shí)施辦法以及綜合設(shè)計(jì)能力等培養(yǎng)。

（五）競(jìng)賽促進(jìn)了生物類實(shí)驗(yàn)課課程改革

從近幾年生命科學(xué)學(xué)院學(xué)生參加全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽獲得的名次以及學(xué)生在參賽實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)反思，我們發(fā)現(xiàn)生物類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的創(chuàng)新與改革已經(jīng)是迫在眉睫。老師要更加注重引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物類專業(yè)課實(shí)驗(yàn)的興趣，注重基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的教授外，還需要補(bǔ)充前沿的實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，尤其是針對(duì)生物技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課偏重于實(shí)驗(yàn)原理傳授，各專業(yè)之間綜合知識(shí)點(diǎn)學(xué)生的整合力弱，這主要是由于對(duì)實(shí)驗(yàn)課參與性與積極性。生命科學(xué)競(jìng)賽的導(dǎo)入，可以讓學(xué)生在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中利用課余時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)課程等，從生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)角度培養(yǎng)示范與規(guī)范操作的學(xué)生，使學(xué)生的參與性和動(dòng)手能力得到全方面提高[6]。讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)課前的事項(xiàng)準(zhǔn)備中，實(shí)現(xiàn)老師到學(xué)生主講的轉(zhuǎn)變，老師及時(shí)補(bǔ)充，增設(shè)實(shí)驗(yàn)基本操作的綜合考核環(huán)節(jié)，加大考核比例等的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課考核方式改革，讓學(xué)生由被動(dòng)的上實(shí)驗(yàn)課到逐漸喜歡實(shí)驗(yàn)課，認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)課基礎(chǔ)技能培養(yǎng)的重要性[4]。

三、全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽在生物類實(shí)驗(yàn)課中的教學(xué)效果評(píng)價(jià)

（一）使生物類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與拓展實(shí)驗(yàn)相融合

在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中，由于主要是以教師實(shí)驗(yàn)示范和實(shí)驗(yàn)原理講解為主，學(xué)生主要依照教師提前準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材和藥品按照實(shí)驗(yàn)步驟要求進(jìn)行操作，但對(duì)每一步驟的實(shí)驗(yàn)原理理解的不全面。因此，學(xué)生對(duì)做的實(shí)驗(yàn)通常是一知半解，純屬完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，在這個(gè)過(guò)程中，一旦出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題或者突發(fā)意外情況，學(xué)生不知如何解決。然而通過(guò)生命科學(xué)競(jìng)賽可以拓展學(xué)生生物類實(shí)驗(yàn)，除一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)外，使學(xué)生對(duì)生物類實(shí)驗(yàn)有一個(gè)更多的掌握，尤其是賽事前對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)，激發(fā)學(xué)生的參與性[5]。例如，細(xì)菌結(jié)構(gòu)觀察，常規(guī)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行光學(xué)顯微鏡觀察對(duì)細(xì)菌結(jié)構(gòu)有個(gè)基本輪廓性認(rèn)識(shí)，但是細(xì)菌每個(gè)結(jié)構(gòu)的作用是什么，在哪些環(huán)境中會(huì)發(fā)生變化等，這些問(wèn)題在常規(guī)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)課上基本是不涉及的，所以可以將其結(jié)合到競(jìng)賽中，拓展學(xué)生們對(duì)微生物世界的思考和探索。

（二）使生物類基礎(chǔ)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)相融合

在全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽的參賽過(guò)程中，更加注重學(xué)生對(duì)參賽實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與融合，讓學(xué)生獨(dú)立自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)方法選擇、實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)與分析等。在整個(gè)參賽過(guò)程中，學(xué)生的發(fā)散性與自主性思維討論的培養(yǎng)，及時(shí)將自己的方案分享給大家并且進(jìn)行討論，學(xué)生在整個(gè)參賽的實(shí)驗(yàn)完成的過(guò)程中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤區(qū)，及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，讓學(xué)生獨(dú)立自主的科研能力逐漸得到培養(yǎng)。指導(dǎo)老師在這個(gè)過(guò)程中發(fā)揮重要指導(dǎo)作用，使學(xué)生的基礎(chǔ)科研想法得到肯定和實(shí)施。

（三）使實(shí)驗(yàn)課過(guò)程考核和綜合性考核相結(jié)合

傳統(tǒng)上學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)定是根據(jù)專業(yè)理論課成績(jī)?yōu)橹鬟M(jìn)行考核，最后小比例加入實(shí)驗(yàn)課成績(jī)不能很好反應(yīng)學(xué)生的綜合水平[6-9]。生命科學(xué)競(jìng)賽的加入，使得教師在生物類實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的過(guò)程中，革新了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方式[10，11]，更加注重學(xué)生的過(guò)程考核與綜合性考核的相結(jié)合來(lái)評(píng)定學(xué)生的成績(jī)，更加注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)參加全國(guó)生命科學(xué)競(jìng)賽可以很好地鍛煉生科類專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作技能能力，更是從生物類專業(yè)課實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)踐中全面激發(fā)學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的興趣，以及對(duì)未知知識(shí)面的探索，做到了真正使學(xué)生生物教學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用，今后安慶師范大學(xué)更加努力開(kāi)展微生物各技能競(jìng)賽，從而不斷深化與改革微生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)新模式，為大學(xué)生深入學(xué)習(xí)微生物學(xué)提供一個(gè)更為廣闊的平臺(tái)。

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Research on the Promotion of Life Science Competition on Experimental Teaching of Biology Courses

SHI Shui-qin

（School of Life Sciences， Anqing Normal University， Anqing， Anhui 246133， China）

Abstract： The course of Biological Experiment is an important basic course and core practical course for junior college students， such as biological science， biotechnology and bioengineering. In response to the current promotion of the innovation and reform of experimental course teaching content and teaching methods of biological courses， This paper focuses on the attention of national college students’ life science competition in college biology and? ?the practice of experimental teaching of biological courses in colleges and universities， respectively from the competition mode and current situation， the interest of competition in students’ autonomous learning of biological experimental courses， the reform of competition and experimental teaching mode. Besides， this paper discusses the role of the competition in promoting the curriculum reform of biological experimental courses and the construction of teaching staff， as well as the evaluation of the teaching effect of the national life science competition in biological experimental courses， and comprehensively analyzes the important effect and key promoting role of the national life science competition in the teaching of microbial experimental courses.

Key words： life science competition; practical teaching; experimental skills; reform of teaching mode