生命科學競賽活動在大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用

王金丹+施蘇雪+鄭曉群

摘要：生命科學競賽是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的有效途徑，其選題切合實際，能夠激發(fā)學生理論聯(lián)系實際的創(chuàng)新熱情；原始實驗記錄、論文、PPT制作和答辯多項內(nèi)容的綜合評分制度能夠有效提高學生綜合能力；開放高端科研實驗室有助于開拓學生視野和提高實際操作能力。

關鍵詞：生命科學競賽；創(chuàng)新能力；高端科研實驗室

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）02-0082-02

一、前言

創(chuàng)新人才是當今世界關注的焦點，是一個國家發(fā)展的原動力，各國都在積極探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效途徑。我國的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確指出：要著力提高學生勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力。浙江省大學生生命科學競賽（以下簡稱學科競賽）迄今已成功舉辦了6屆，吸引了大批浙江高校本科生參與，2014年全省有2000多名本科生報名參賽，極大提高了大學生的創(chuàng)新實踐能力。我校積極鼓勵師生參與學科競賽活動，從師資、經(jīng)費和設備等方面不斷加大投入力度，將醫(yī)學與生物學兩大學科進行融合，以科研實驗室和教學實驗室為實訓基地，使學生既能熟悉現(xiàn)代生物學技術又能熟悉醫(yī)學基本理論，從分子、細胞、組織和器官的不同水平來了解疾病的發(fā)生和發(fā)展趨勢，培養(yǎng)了一批務實與創(chuàng)新并重的新型醫(yī)學生物技術人才。

二、學科競賽有利于激發(fā)學生參與創(chuàng)新實踐的熱情

每年學校通過校園網(wǎng)站、海報和宣傳欄等宣傳手段對學科競賽活動進行大力宣傳，并組織指導老師和參賽學生召開靈活多樣的賽后總結(jié)交流，面向全校師生宣傳歷年競賽成果以及競賽相關事項，營造良好的學科競賽氛圍。此外，學校還建立了多種競賽激勵制度，提高學生參與競賽的興趣和積極性。學校對獲得省級以上學科競賽獎的同學給予一定的物質(zhì)獎勵，同時還對獲獎者給予當學年課程成績一定的加分獎勵，并且在推薦免費研究生和評優(yōu)活動中予以傾斜。

每支隊伍由4～5名學生組成，他們在參賽過程中，不斷磨煉自己面對挫折的勇氣和團隊協(xié)作的能力。在長達半年的競賽過程中，他們課余時間都在一起討論問題，設計并動手做實驗，體會到了奮斗后分享勝利果實的喜悅和對自身能力的認同。如果最終能獲得各等級名次獎勵，在全院甚至全校的獲獎表彰中獲得全體同學的關注，為大家樹立了優(yōu)秀學生的典范，更會產(chǎn)生強烈的榮譽感和自豪感，這是其他物質(zhì)獎勵所不能產(chǎn)生的內(nèi)在精神效應。

學科競賽主題一般比較開放，并且具有一定的應用背景，其內(nèi)容需要學生運用多門課程的知識去設計解決特定問題，比如今年的題目為“生物與環(huán)境”，地球上所有的生物個體都和環(huán)境密切相關，學生可將基礎課程和相關專業(yè)課程結(jié)合起來，選擇自己感興趣的主題。這種探索式的實驗設計改變了學生被動學習的模式，可以激發(fā)學生的求知欲，積極思考實驗方案，把理論知識應用到解決實際問題中去。對于無法解決的問題，學生可以及時聯(lián)系指導老師，共同討論并嘗試解決問題的方法。今年我們選擇了基因?qū)Νh(huán)境的影響作為實驗主題，涉及到細胞培養(yǎng)、DNA提取和分析、藥物干預和蛋白純化等內(nèi)容，這樣就把原先比較枯燥的用生物化學、分子生物學、遺傳學和藥理學等理論知識靈活應用起來，不僅培養(yǎng)了學生理論解決實際問題的能力，同時也感受到游戲通關般的樂趣和激情。

三、參加學科競賽可以提高學生理論和實際相結(jié)合的創(chuàng)新能力

賽制要求參賽隊伍每天如實上傳實驗記錄，內(nèi)容包括實驗目的、原理、材料和方法、實驗結(jié)果和討論等。在實驗操作前，學生對實驗步奏和試劑配制方案進行討論，不僅培養(yǎng)了他們的團結(jié)協(xié)作能力，也逐漸形成了獨立思考問題和解決問題的能力；實驗過程中所需試劑的配制和儀器設備的操作，教師都現(xiàn)場講解后再由學生獨立完成，使得學生深刻理解了實驗原理和方法的同時，也強化了自己的動手能力；實驗結(jié)束后，要求學生對實驗結(jié)果和操作過程中出現(xiàn)的問題進行討論，鼓勵其主動查閱文獻提出自己的見解和認識。這樣既能讓學生不斷梳理實驗內(nèi)容，明白實驗的各個階段是如何圍繞實驗主題進行的，還增加了學生勤于思考、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的科研能力。而且學生真實詳盡地寫好實驗記錄，養(yǎng)成了誠實守信、嚴謹認真的良好科研習慣。

完成實驗后，教師指導學生按照相關雜志投稿要求，撰寫一篇結(jié)論清晰、概念準確的學術論文。該論文能夠概況和總結(jié)實驗內(nèi)容，并用格式規(guī)范的圖表來展示研究成果。撰寫學術論文，能讓學生反復思考整個實驗方案的設計思路，認真分析實驗結(jié)果。遇到問題的時候，會促進其自主查閱更多中外文獻。尤其是科研論文的核心即討論部分，更是要求學生利用所學的基礎理論知識，對實驗的結(jié)果提出創(chuàng)新性的見解和認識。

競賽要求參賽隊伍制作一份PPT展示自己的研究成果，并向評委專家做15分鐘左右的答辯，這就要求學生在PPT制作、演講技巧和現(xiàn)場回答等方面都需要很好地訓練。學生需要從長達半年以上的實驗結(jié)果中選擇PPT的主要內(nèi)容，這個過程也是學生再次梳理研究內(nèi)容和整理實驗數(shù)據(jù)的過程，加深了學生對選題思路、實驗方案和實驗結(jié)果的理解。選擇合適的PPT內(nèi)容后，學生還需要對PPT的模版、版面設計、圖表設計和反映技巧等反復修改潤色，提升了學習主動性的同時，也拓展了學生的知識面。演講技巧和現(xiàn)場回答這兩個環(huán)節(jié)更是要求學生有扎實的理論基礎和實驗經(jīng)驗做底氣，才能有敏捷的現(xiàn)場應答能力和良好的心理承受能力。

四、學科競賽為學生提供了創(chuàng)新實踐平臺

實驗室是培養(yǎng)新型醫(yī)學生物技術人才的重要基地之一，大多數(shù)參賽隊伍的指導老師都有自己的研究小組或?qū)嶒炇遥溲芯空n題涉及多學科，新技術的內(nèi)容，參賽學生參與到這些研究小組中，和指導老師以及研究小組成員的溝通交流就會大量增加。學生不僅從其他研究成員中學習到嚴謹、認真和求實的科研精神，還親身體會科研工作的酸甜苦辣，從中了解到更多的學科前沿知識，開拓自己視野并得到較多的科研訓練機會，為今后的科研創(chuàng)新打下了堅實的基礎。

傳統(tǒng)的教學實驗中，課時有限而且儀器設備也較簡單，此外學生一般分組實驗，小組成員往往是固定一個人做，其余在邊上看，學生親自動手做實驗的機會相對較少，基本接觸不到高端先進的儀器設備，所以學生的實踐創(chuàng)新能力較弱?？蒲袑嶒炇铱梢钥朔陨媳锥耍蚱浠蛘哐芯績?nèi)容保密，或者高端儀器使用費用高昂以及容納能力有限等，無法像教學實驗室一樣對大量學生開放。我院為鼓勵師生積極參與學科競賽，允許學生根據(jù)研究需要，申請進入生物學實驗教學示范中心的開放實驗室或者省醫(yī)學遺傳學重點實驗室等科研實驗室。經(jīng)過實驗室安全培訓考核后進入科研實驗室。在科研實驗室中，學生在教師指導下，自己調(diào)試酶標儀、PCR儀、細胞培養(yǎng)箱等各種儀器設備，了解儀器設備的功能和檢測結(jié)果的判讀，從而在實驗方法和操作技能得到訓練。在參賽過程中，學生利用科研實驗室儀器設備資源和信息數(shù)據(jù)資源，獨立自主地開展實驗，并對實驗數(shù)據(jù)進行合理分析，有效地培養(yǎng)了學生獨立思考、設計并不斷優(yōu)化實驗的能力，有利于提升學生的科研綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

學科競賽活動是對傳統(tǒng)實驗教學的重要補充，一種新的學習方式，在這個平臺中，學生既加強了獨立思考問題和理論聯(lián)系實際解決問題的能力，又提高學習興趣和自信心，有效地培養(yǎng)了學生創(chuàng)新能力。我院高度重視生命科學競賽在培養(yǎng)新型醫(yī)學人才中的作用，從師資、經(jīng)費和儀器設備等多方面保證學科競賽的穩(wěn)定持續(xù)開展，最近兩年生命科學競賽總成績均列全省首位，極大激發(fā)了學生參賽熱情，同時大批學生的創(chuàng)新能力和綜合質(zhì)素也都有很大提高。

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