湖北省大學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)技能競賽決賽結(jié)果分析

胡遠(yuǎn)亮， 杜雨潔， 車 婧， 王衛(wèi)東， 侯建軍， 陳 亮

（1.湖北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，湖北黃石435002；2.武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，武漢430072）

0 引 言

湖北省大學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)技能競賽（以下簡稱“省賽”）是由湖北省高校生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心聯(lián)席會(huì)主辦的省級(jí)競賽。舉辦此項(xiàng)競賽是為進(jìn)一步加強(qiáng)我省高校實(shí)踐教學(xué)工作，推進(jìn)教育教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生自主探索學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力［1-2］。該項(xiàng)競賽面向全省生物科學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生，從2010年起，每2年舉辦1次，設(shè)有動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)6項(xiàng)基本實(shí)驗(yàn)技能競賽［3］。2019年，為減少單次競賽籌備工作量，進(jìn)一步擴(kuò)大社會(huì)影響力，組委會(huì)決定改為每年舉辦1次，每年設(shè)置3個(gè)學(xué)科競賽，6個(gè)學(xué)科交替輪換。第六屆省賽由武漢大學(xué)和湖北師范大學(xué)聯(lián)合承辦，設(shè)置動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)和微生物學(xué)3項(xiàng)單項(xiàng)賽。大賽以實(shí)驗(yàn)操作考核為主，旨在調(diào)動(dòng)大學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，提高綜合實(shí)踐能力［4-6］。目前大賽已經(jīng)舉辦了6屆，但尚無此項(xiàng)競賽的成績與學(xué)校類別、專業(yè)類別等因素的相關(guān)分析。因此，對(duì)湖北省第六屆生物實(shí)驗(yàn)技能競賽單項(xiàng)賽決賽的成績及影響因素進(jìn)行分析，為各高校生物學(xué)競賽組織與人才培養(yǎng)提供參考依據(jù)。

1 參賽情況及數(shù)據(jù)收集

1.1 競賽組織情況

本屆單項(xiàng)賽決賽選手通過初賽選拔產(chǎn)生，為保證競賽質(zhì)量，各高校以二級(jí)學(xué)院為單位，每個(gè)單位每個(gè)項(xiàng)目參賽選手僅限1人，共有99名來自省內(nèi)32所院校的選手參賽。每個(gè)項(xiàng)目總分為100分，按決賽總?cè)藬?shù)的20%、40%和40%，分別設(shè)一至三等獎(jiǎng)，同時(shí)要求獲獎(jiǎng)選手的成績必須達(dá)到總平均成績的2/3以上。為保證競賽的公平性，臨考前，由各高校領(lǐng)隊(duì)老師或選手抽簽隨機(jī)分配考場及選手編號(hào)。裁判員根據(jù)選手編號(hào)現(xiàn)場評(píng)分。

1.2 問卷調(diào)查與統(tǒng)計(jì)

選擇99名參賽選手作為研究對(duì)象，以郵箱發(fā)送和回收問卷的形式進(jìn)行調(diào)查。問卷共有14題，包括11道單選題、2道多選題和1道開放題。內(nèi)容主要為選手賽前的籌備情況、賽時(shí)實(shí)驗(yàn)完成情況、賽后評(píng)價(jià)等。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

將參賽選手的成績、所屬院校、所在專業(yè)以及問卷所得信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并按不同條件分類計(jì)算參賽選手的平均成績等，分析選手成績與院校分類、專業(yè)分類、科研訓(xùn)練、教師指導(dǎo)和自主訓(xùn)練的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 競賽獲獎(jiǎng)情況及成績分析

動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)和微生物學(xué)3個(gè)項(xiàng)目參賽選手的人數(shù)分別為31人、31人和37人。共有89人獲獎(jiǎng)，動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)分別有6人、4人未獲獎(jiǎng)（見表1）。

表1 參賽人數(shù)及獲獎(jiǎng)情況

根據(jù)表2和圖1所示，動(dòng)物學(xué)成績離散度高，兩極分化嚴(yán)重，最高分98分，最低分僅7分。植物學(xué)成績差異也較大，最高分88分，最低分僅16分，有11人成績集中在45-55分?jǐn)?shù)段，及格率僅有22.6%。微生物學(xué)成績則相對(duì)集中，基本呈正態(tài)分布，主要分布在50～70分，及格率也是3項(xiàng)競賽中最高的，達(dá)67.6%。

表2 3個(gè)項(xiàng)目競賽成績統(tǒng)計(jì)分析

圖1 3個(gè)項(xiàng)目競賽成績分布

2.2 選手成績與所屬院校類別之間的關(guān)系

將參賽高校按部委屬（6所）、省屬公立（19所）和省屬民辦（7所）劃分為3類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（見表3）。由表3可知，動(dòng)物學(xué)成績?cè)诓煌咝ｎ悇e之間的差異較大，在三類高校中省屬公立高校的參賽選手?jǐn)?shù)量最多，成績差異也是最大的，百分位數(shù)P25和P75的差值達(dá)49.2。植物學(xué)成績?cè)诓煌咝ｎ悇e之間的差異較動(dòng)物學(xué)小。微生物學(xué)成績，高校類別組間差異及各類別選手組內(nèi)成績差異，在3個(gè)競賽項(xiàng)目中均最小。

表3 不同院校類別競賽成績分析

對(duì)3個(gè)項(xiàng)目決賽成績與不同院校分類的關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果顯示不同類別院校的成績無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（動(dòng)物學(xué)F＝2.864，P＝0.074、植物學(xué)F＝1.886，P＝0.17、微生物學(xué)F＝0.221，P＝0.803），但是存在著一定的變化趨勢。由表3可知，動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)和微生物學(xué)的平均成績，按部委屬高校、省屬公立高校和省屬民辦高校這一順序依次遞減，且部委屬高校選手的各項(xiàng)目成績差異最小。但是高校類別造成的成績差異并不顯著，表明競賽成績的差異和人才培養(yǎng)的情況與選手自身、所在高校的重視程度有很大關(guān)系。如，在動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)兩個(gè)競賽項(xiàng)目中，來自部委屬高校的與省屬公立高校的一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)選手人數(shù)相當(dāng)。而在微生物學(xué)項(xiàng)目的一等獎(jiǎng)獲得者中，既有來自部委屬高校和省屬公立高校的選手，也有來自省屬民辦高校的選手。

2.3 選手成績與所修讀專業(yè)之間的關(guān)系

將選手按照不同專業(yè)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)（見表4）?？梢钥闯觯瑒?dòng)物學(xué)項(xiàng)目平均成績最高的是動(dòng)物學(xué)類專業(yè)選手，達(dá)73.5分，其次是生物科學(xué)專業(yè)，各專業(yè)選手平均分差異較大，其中，生物科學(xué)專業(yè)比生物技術(shù)和生物工程平均分高出近20分；植物學(xué)項(xiàng)目平均成績最高的是生物科學(xué)專業(yè)選手，達(dá)60.4分，植物科學(xué)專業(yè)選手平均成績僅為46.5分，各專業(yè)選手平均分差異較大，最高分和最低分的差距為14.2分；微生物學(xué)項(xiàng)目中，生物科學(xué)專業(yè)選手平均分最高，與動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)相比，各專業(yè)間平均分之間的差距較小，最大差距僅10.1分。在生物科學(xué)、生物工程和生物技術(shù)3個(gè)專業(yè)中，平均成績由高到低依次為生物科學(xué)、生物工程和生物技術(shù)，相較于生物工程和生物技術(shù)，生物科學(xué)專業(yè)的大學(xué)生基數(shù)大，選手實(shí)驗(yàn)技能素質(zhì)較高，其平均成績高于其他類別專業(yè)。

表4 不同專業(yè)類別競賽成績分析

2.4 問卷調(diào)查數(shù)據(jù)分析

問卷調(diào)查共計(jì)發(fā)放99份，回收有效問卷97份，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表5～7。由表5可知，動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)分別有77.7%和56.7%的選手在競賽中正?；虺L發(fā)揮，而微生物學(xué)僅有37.8%。且只有35.5%的動(dòng)物學(xué)，36.7%的植物學(xué)選手認(rèn)為競賽題目較難，微生物學(xué)為78.4%。有趣的是，較難的微生物學(xué)，平均分是最高的，作者認(rèn)為微生物學(xué)題目較難，但操作考點(diǎn)較簡單。有73.3%～83.8%選手認(rèn)為自己對(duì)涉及的儀器及實(shí)驗(yàn)操作很熟練，還有一部分學(xué)生進(jìn)行過與競賽有關(guān)的科研訓(xùn)練，動(dòng)物學(xué)有58.1%，植物學(xué)和微生物學(xué)分別為70.0%和80%。大部分選手對(duì)比賽很重視，83.8%～93.3%的選手認(rèn)為此次競賽重要或非常重要。值得注意的是，動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)分別有12.9%和16.7%的選手反應(yīng)未得到教師指導(dǎo)，而微生物學(xué)僅2.8%。

表5 問卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)與分析

表6 顯示，動(dòng)物學(xué)共有2種實(shí)驗(yàn)材料，19.4%的選手只對(duì)其中的1種材料進(jìn)行了訓(xùn)練，甚至有6.5%的選手對(duì)2種材料都未訓(xùn)練。這是動(dòng)物學(xué)平均成績僅有52.7分，以及兩極分化嚴(yán)重的原因之一。由表5和表7可知，雖然56.7%的植物學(xué)選手認(rèn)為自己發(fā)揮良好，但只有10%的選手對(duì)競賽中涉及的所有材料進(jìn)行了識(shí)別訓(xùn)練。10種以上未進(jìn)行訓(xùn)練的選手有16.7%，且平均分只有44.0分（數(shù)據(jù)未展示），這表明部分選手賽前準(zhǔn)備不充分。微生物學(xué)只有37.8%的選手認(rèn)為發(fā)揮良好，但微生物學(xué)的成績總體來說是最高的。這是因?yàn)槲⑸飳W(xué)技能競賽考點(diǎn)容易預(yù)測，操作項(xiàng)目大多為基本實(shí)驗(yàn)技能，而動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)材料覆蓋面廣，材料差異較大，導(dǎo)致部分選手未能進(jìn)行針對(duì)性的訓(xùn)練。

表6 賽前選手對(duì)動(dòng)物學(xué)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)材料訓(xùn)練情況

表7 賽前選手對(duì)植物學(xué)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)材料訓(xùn)練情況

2.5 選手成績與其他因素之間的關(guān)系

分析科研訓(xùn)練、教師指導(dǎo)和自主訓(xùn)練3個(gè)因素對(duì)選手成績的影響，結(jié)果顯示上述3個(gè)因素與選手成績無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。但是，從數(shù)值大小上能說明一些問題（見表8），如：植物學(xué)項(xiàng)目，參加科研訓(xùn)練的選手成績比未參加的選手平均分高13.9分。3個(gè)項(xiàng)目中的有教師指導(dǎo)的選手平均分，遠(yuǎn)高于沒有被指導(dǎo)的選手，特別是動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)，這一成績差異分別達(dá)24.8分和11.5分，這一現(xiàn)象得出教師的指導(dǎo)對(duì)選手有一定幫助。據(jù)表5顯示，動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)和微生物學(xué)分別有77.4%、70%、88.9%的選手賽前進(jìn)行了自主訓(xùn)練，但與無自主訓(xùn)練的選手平均分差值不大，說明選手雖進(jìn)行自主訓(xùn)練，但自主訓(xùn)練對(duì)于競賽成績的幫助有限，原因可能是學(xué)生把握重點(diǎn)和考點(diǎn)的能力不夠。

表8 其他因素分類下的成績情況

3 總結(jié)與討論

生物學(xué)是實(shí)驗(yàn)學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物學(xué)人才培養(yǎng)中占據(jù)重要地位［3］。學(xué)生的理論知識(shí)水平、操作技能和創(chuàng)新思維等實(shí)踐能力的培養(yǎng)是專業(yè)建設(shè)的主要內(nèi)容之一［7-8］。實(shí)驗(yàn)技能競賽不僅考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理論和操作流程的掌握程度，而且是高校教學(xué)水平的綜合體現(xiàn)［9］。此外，舉辦技能競賽活動(dòng)有利于校際交流與資源共享，為教學(xué)改革與實(shí)踐提供了重要的交流平臺(tái)［10-13］。

此次競賽反映出一些規(guī)律。生物科學(xué)專業(yè)在競賽中表現(xiàn)出較大優(yōu)勢，整體上優(yōu)于其他專業(yè)，分析認(rèn)為這與該專業(yè)學(xué)生基數(shù)大、專業(yè)課程與競賽項(xiàng)目關(guān)聯(lián)性大、專業(yè)課程覆蓋面廣有很大的關(guān)系。此外，由于成績影響因素多，樣本量小，高校類型和成績沒有顯著差異，但部委屬高校選手相對(duì)實(shí)力最強(qiáng)，其次是省屬公立高校。這是由生源質(zhì)量、高校之間資源差異和高等教育不均衡發(fā)展決定的［14］。

根據(jù)成績分析、教師總結(jié)和調(diào)查反饋，問題總結(jié)如下：動(dòng)物學(xué)項(xiàng)目主要表現(xiàn)為選手準(zhǔn)備不充分、操作不規(guī)范，如分離動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)。植物學(xué)選手基本上能正確使用植物檢索表，但大多數(shù)不了解植物的主要分類特征，未能掌握編制規(guī)則和層次，對(duì)植物組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也掌握不全、“徒手切片”操作不規(guī)范。在植物學(xué)的學(xué)習(xí)中，理論是和實(shí)踐相連的，學(xué)生不但要理解植物結(jié)構(gòu)的局部細(xì)微特點(diǎn)，還要掌握整體的特點(diǎn)［15］。微生物學(xué)項(xiàng)目選手的共性問題有抓不住重點(diǎn)、操作速度慢、應(yīng)變能力和編制實(shí)驗(yàn)報(bào)告能力有待提高。動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)項(xiàng)目成績兩極分化嚴(yán)重，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分選手賽前準(zhǔn)備不足，對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及的材料未進(jìn)行訓(xùn)練，甚至是不認(rèn)識(shí)，此外，教師未進(jìn)行指導(dǎo)。這2點(diǎn)是成績兩極分化嚴(yán)重的主要原因。此外，選手提出的具有代表性的意見有：動(dòng)物學(xué)題目分值不夠細(xì)化，植物學(xué)編檢索表沒有提供實(shí)體植物樣本，看圖編檢索表難度較大，微生物項(xiàng)目超凈工作臺(tái)數(shù)量不夠，時(shí)間緊張，筆試和操作的分值未分別注明等。

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競賽組織與管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。針對(duì)競賽反映的問題，宜采取相應(yīng)的措施進(jìn)行改進(jìn)。①提高大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能及綜合運(yùn)用能力。各高校實(shí)驗(yàn)室條件和教學(xué)習(xí)慣不一樣，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有自身的靈活性，要求大學(xué)生能綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技能，利用不同條件，特別是現(xiàn)有條件完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。②細(xì)化動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)競賽考綱。動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)項(xiàng)目材料的影響因素較大，材料選取范圍廣，導(dǎo)致部分選手干脆放棄準(zhǔn)備，直接應(yīng)考。細(xì)化考綱范圍，有利于選手的訓(xùn)練。③適當(dāng)擴(kuò)大規(guī)模和影響力，惠及更多的高校和學(xué)生；④形成競賽規(guī)范化系列文件。比如規(guī)定超凈工作臺(tái)等受限資源的配置，增加競賽透明度，形成組織流程，減少競賽籌備工作量等。

競賽最終是為了提高本科生人才培養(yǎng)質(zhì)量。通過競賽與調(diào)查，了解大學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力，促進(jìn)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有扎實(shí)生物學(xué)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能的大學(xué)生。