生命科学竞赛对生物类课程实验教学促进研究

[摘 要] 生物类实验课是生物科学、生物技术及生物工程等本专科生专业基础课与重要的核心实践课，为了响应当前促进生物类课程的实验课教学内容创新改革与教学方法的创新，结合全国大学生生命科学竞赛在高校生物学科中的关注度与生物类课程实验课程教学在大学的实践情况，分别从竞赛模式与现状、竞赛对学生自主学习生物类实验课的兴趣、竞赛与实验教学模式改革、竞赛对生物类实验课课程改革的促进和对师资队伍建设作用以及全国生命科学竞赛对生物类实验课中的教学效果评价方面加以论述，全面解析全国生命科学大赛对微生物实验课程教学的重要成效及关键促进作用。

[关键词] 生命科学竞赛;实践教学;实验技能;教学模式改革

[基金项目] 2021年度安庆师范大学研究生线上课程项目（2021aqnuxskc02）;2021年度安庆师范大学研究生教育教学改革项目（2021aqnujyxm64）;2021年度安徽省科技厅安徽省自然科学基金项目“基于联合组学挖掘LGG调控肉鸡抗肠炎沙门氏菌感染肠道微生物特征及其特异性受体基因”（2108085QC138）

[作者简介] 石水琴（1990—），女，安徽安庆人，理学博士，安庆师范大学生命科学学院讲师，硕士生导师，主要从事肠道微生物研究。

[中图分类号] Q93-3 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）20-0161-04 [收稿日期] 2022-01-28

全国大学生生命科学竞赛具有鲜明特色，主要包含生命学科中的动植物、微生物学，旨在促进培养大学生的实践、创新以及团队合作能力。竞赛主题一般较为开放，围绕解决生命科学领域相关的科学问题开展自主实验或野外调查。参赛大学生通过竞赛，有助于掌握与生命科学领域相关的基本实验技术和方法，提升自身综合素质、培养学生创新能力、科研素质和综合能力，促进高校生命科学类专业人才培养质量。

一、竞赛模式

参赛对象为各类高等院校的在校本专科生均可以以团队形式参加比赛。在导师的指导下，鼓励跨学科专业、多年级学生，积极开展自主性、创新性的实验方案的设计或者是野外环境的调查研究，积极自主的寻求解决学生命科学专业问题的可行、有效的办法，导师积极贯穿整个大赛的思路和实施的指导。学生利用课余时间、寒暑假期进行实验方案的设计，并积极展开实验室内实验研究和野外环境样品的调查等，同时做到及时记录数据、分析整理实验数据，撰写小结报告，最后形成完整作品且撰写论文。整个过程中，学生组长首先将论文的综述和实验设计报告进行上传，然后根据时间进度和实验完成进度，组长一次上传实验结果与分析，最后将实验数据进行汇总分析，撰写实验论文和整个过程实验心得，由学生组长完成数据上传。随后，大赛组直接进行网络评审以及省赛评审等工作，直至遴选出优秀的作品推入国赛评比。

二、全国生命科学竞赛在教学中的促进作用

（一）竞赛极大地激发了学生自主学习生物类实验课的兴趣

生命科学竞赛的展开与普及，相较于之前不仅调动了学生对生物类实验课的主动性、积极性以及参与度，也在很大程度上提高了学生在生物类实验课中的学习态度、积极动手的实验操作能力。在备赛阶段更为重要，撰写参赛作品的实验综述和实验方法的设计，就需要与作品相关生物专业的老师进行交流，可能涉及的到植物学、动物学、微生物学等各专业课的老师。这个过程的参与不仅使得学生的主观能动性得到促进，也使得学生与生物学专业课教师之间的交流得到极大促进，使得学生对生物学知识点的深入理解极大地提高，这给大学生充分提供展示展示自我潜力平台和自我能力的挖掘[1]。在生命竞赛的设计过程中，比赛的考核内容是要求学生掌握多学科实验技能，让学生明白实验课中学习实验技能的重要性和实用性，同时也能积极主动地去探究实验步骤的原理和实验操作步骤的规范的重要性。尤其是常规生活实验的操作，实用性更加强烈[1]。例如在我们生物学科中的微生物学实验课中设计到的在环境中进行微生物的分离鉴定实验，就涉及选择培养基的选择与配制、无菌操作要点等。那么学生在生命科学竞赛的激励下，会更加关注和认真地学习微生物实验课中的技能的掌握和知識点的获得。

（二）竞赛推动了“以赛促学”的实验教学模式

在传统的教学模式中主要以老师的课堂理论为主，主要以教师为教学中心，在各生物类专业课的实验课教学的开展中，大都是任课教师在实验课前，已将相关的实验器材、药品配置自己都完全准备好，并且整个实验教学过程中基本以老师的实验示范操作或者播放复杂实验操作的视频观看为主的实验课教学模式，跟传统理论教学一样，偏重于实验原理讲解和基本实验操作的常规示范。但是全国生命科学竞赛融入生物类专业课堂后，学生对生物类专业课程的实验课的主观能动性和对实验课的热情度显著高涨[2]。在参赛机制的激励下，学生主观能动性以及自主学习性得到很好的调动。我们通过对生物类学科实验课现状分析且结合全国生命科学竞赛对生物类专业课的基础实验课程教学内容进行了教学模式改革，在实验课上常规的实验教学原理的讲解和实验操作实操结束后，我们同步增设了生物类专业实验课实验操作技能综合测评，实验室现场操作测评，对学生的实验技直接进行现场点评和打分，实行实验室现场实操考评环节，进一步促进生物类学科中“以赛促学”的实验教学模式的应用和有效实施。

（三）竞赛加强了生物类学科“请进来，送出去”师资队伍建设

全国生命科学竞赛的不断改革与推进，学生参与生命科学竞赛中去，对生物类专业学生的角度来分析，是一个完整的实现自我专业技能的展现和专业技能水平的考核与检阅。同时，对生物类专业学科的老师而言，也是教学模式上的一个转变与创新的切入点。大多数高校积极推行了“专家请进来”实施策略与把近年新进青年老师大胆“送出去”培训教学的开放模式。尤其注重“兄弟”院校生物类专业实验课教学成果的学习，及时邀请“兄弟”院校的专家为我院生物类专业老师进行教学创新上的改革，来积极弥补青年教师教学经验不足的弱势[3]。同时也会组织安排青年教师外出进行教学改革、教学创新等培训和学习，结合指导大学生生命科学竞赛，做到实验教学方法和理念的与时俱进[4，5]。因此，使学生通过全国生命科学竞赛，达到从实践上去提高生物学专业教师的教学创新的实践能力。

（四）竞赛侧重实践“知行合一”

全国生命科学竞赛的出现，使得学生意识到专业实验课的重要性和必要性，意识到实验技能的学习与应用性。那么，在参加全国生命科学竞赛的过程中，实验方案的设计就是最直接的体现，在这个环节中，学生要求具有自主性，还需要具备理论知识学习的综合运行。在比赛的实验方法的上传环节中，这里是对实验技能的综合考察与评估，实验技能的获得与整合，是在生物类专业实验课的学习中积累的。结果分析的环节，评比的是学生对实验数据的归纳与分析能力，这部分能力的获得是在生物类专业实验课实验数据的分析学习中积累获得。论文撰写则是整个综合能力的檢阅，此部分对应的是实验课实验报告撰写能力的体现。因此，在全国生命科学竞赛推行过程中，无形地强化了生物类专业实验课的基础实验技能的掌握，同时也规范了学生在实验过程中一些操作，从而达到创新实验，学生严谨的科学意识的形成，全面激发自主分析、发现问题、实施办法以及综合设计能力等培养。

（五）竞赛促进了生物类实验课课程改革

从近几年生命科学学院学生参加全国生命科学竞赛获得的名次以及学生在参赛实验过程中出现的问题进行总结反思，我们发现生物类专业实验课程的创新与改革已经是迫在眉睫。老师要更加注重引导和培养学生对生物类专业课实验的兴趣，注重基础实验技能的教授外，还需要补充前沿的实验技术的发展，尤其是针对生物技术专业的大学生。传统的实验课偏重于实验原理传授，各专业之间综合知识点学生的整合力弱，这主要是由于对实验课参与性与积极性。生命科学竞赛的导入，可以让学生在微生物学实验学习中利用课余时间、网络课程等，从生物学实验操作技术角度培养示范与规范操作的学生，使学生的参与性和动手能力得到全方面提高[6]。让学生积极参与实验课前的事项准备中，实现老师到学生主讲的转变，老师及时补充，增设实验基本操作的综合考核环节，加大考核比例等的方法进行实验课考核方式改革，让学生由被动的上实验课到逐渐喜欢实验课，认识到实验课基础技能培养的重要性[4]。

三、全国生命科学竞赛在生物类实验课中的教学效果评价

（一）使生物类基础实验与拓展实验相融合

在微生物学实验课教学过程中，由于主要是以教师实验示范和实验原理讲解为主，学生主要依照教师提前准备的实验器材和药品按照实验步骤要求进行操作，但对每一步骤的实验原理理解的不全面。因此，学生对做的实验通常是一知半解，纯属完成实验任务，在这个过程中，一旦出现实验问题或者突发意外情况，学生不知如何解决。然而通过生命科学竞赛可以拓展学生生物类实验，除一些基础实验外，使学生对生物类实验有一个更多的掌握，尤其是赛事前对学生的实验培训，激发学生的参与性[5]。例如，细菌结构观察，常规实验是进行光学显微镜观察对细菌结构有个基本轮廓性认识，但是细菌每个结构的作用是什么，在哪些环境中会发生变化等，这些问题在常规基础教学实验课上基本是不涉及的，所以可以将其结合到竞赛中，拓展学生们对微生物世界的思考和探索。

（二）使生物类基础设计性实验和研究性实验相融合

在全国生命科学竞赛的参赛过程中，更加注重学生对参赛实验设计和研究实验结果的分析与融合，让学生独立自主设计实验、实验方法选择、实验结果统计与分析等。在整个参赛过程中，学生的发散性与自主性思维讨论的培养，及时将自己的方案分享给大家并且进行讨论，学生在整个参赛的实验完成的过程中可以及时发现实验误区，及时对实验方法进行改进和优化，让学生独立自主的科研能力逐渐得到培养。指导老师在这个过程中发挥重要指导作用，使学生的基础科研想法得到肯定和实施。

（三）使实验课过程考核和综合性考核相结合

传统上学生的实验课成绩评定是根据专业理论课成绩为主进行考核，最后小比例加入实验课成绩不能很好反应学生的综合水平[6-9]。生命科学竞赛的加入，使得教师在生物类实验课教学的过程中，革新了实验课教学方式[10，11]，更加注重学生的过程考核与综合性考核的相结合来评定学生的成绩，更加注重学生实验课实验教学实施。

结语

通过参加全国生命科学竞赛可以很好地锻炼生科类专业学生的基础实验操作技能能力，更是从生物类专业课实验课教学实践中全面激发学生对生物实验的兴趣，以及对未知知识面的探索，做到了真正使学生生物教学的实践应用，今后安庆师范大学更加努力开展微生物各技能竞赛，从而不断深化与改革微生物实验课程教学新模式，为大学生深入学习微生物学提供一个更为广阔的平台。

参考文献

[1]殷利眷，王洪彬，满淑丽，等.微生物学实验课程思政教学改革与探索[J].生物工程学报，2021，37（4）：1434-1442.

[2]关淑艳，刘思言，姚丹，等.“微生物实验技能竞赛”对微生物实验教学的促进作用：以吉林农业大学为例[J].黑龙江畜牧兽医（上半月），2020（4）：149-151.

[3]王祖浩.以实验创新研究促进学生学科核心素养的发展：《实验化学》教科书内容建构及学科特色探索[J].全球教育展望，2019，48（11）：59-70.

[4]黄少敏.从“请进来、走出去”到线上互联：演讲与口才课程教学探究[J].职业，2020（33）：73-74.

[5]李冰洁.以技能竞赛促进微生物检验技术教学的改革[J].微生物学杂志，2014，34（2）：2.

[6]毕韬韬，吴广辉，等.高职类食品微生物检验技术课程教学改革探讨[J].农产品加工·学刊，2011（9）：135-136.

[7]许小娟，晏仕英，张安东，等.依托“互联网+”竞赛项目促进学生自主学习和实践技能提升[J].教育教学论坛，2020（51）：103-105.

[8]李佳诺.CDIO理念下高职报关与国际货运专业学生竞赛培养体系的构建研究[J].财富时代，2021（2）：53-54.

[9]康思思.基于校級竞赛的体育教育专业学生核心能力培养研究[D].武汉：武汉体育学院，2020.

[10]杨敏.学生竞赛如何融入通用技术课程教学中[J].读写算，2020（4）：86.

[11]谭晓蓉.学科竞赛与教学改革的联动机制研究[J].今日财富，2019（9）：180-181.

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