大學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽結(jié)果分析

金映虹, 汪繼超, 傅麗容, 徐志霞, 李燕華, 楊 勇, 何 濱, 王同亮, 吳紅萍

(海南師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 海南 海口 571158)

大學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽結(jié)果分析

金映虹, 汪繼超, 傅麗容, 徐志霞, 李燕華, 楊 勇, 何 濱, 王同亮, 吳紅萍

(海南師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 海南 海口 571158)

依托生物科學(xué)省級(jí)特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心平臺(tái)開展生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽,競(jìng)賽結(jié)果表明,學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽整體成績(jī)中等偏下,因此,在確保實(shí)驗(yàn)基本技能培養(yǎng)的同時(shí),進(jìn)一步重視實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)的訓(xùn)練,同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理及綜合分析能力的培養(yǎng)。

生物實(shí)驗(yàn)； 技能競(jìng)賽； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

通過競(jìng)賽不僅營(yíng)造重視基本實(shí)驗(yàn)技能的良好氛圍,還促進(jìn)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和培養(yǎng)。北京理工大學(xué)、大連理工大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)等理工科院校開展物理、化學(xué)等實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽,通過比賽激發(fā)大學(xué)生重視和積極參與學(xué)科實(shí)驗(yàn)的熱情和興趣,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和綜合應(yīng)用能力,也促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高；南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等農(nóng)林院校開展了生物、農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)技能等競(jìng)賽,競(jìng)賽實(shí)踐證明,學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽不僅能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,還可以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革；云南師范大學(xué)、廣東藥學(xué)院等醫(yī)學(xué)類院校開展了體育保健、藥學(xué)實(shí)驗(yàn)技能等競(jìng)賽，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,提高了學(xué)生的綜合能力及畢業(yè)生的競(jìng)爭(zhēng)力[1-11]。本文就我校生命科學(xué)學(xué)院首屆大學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽試題的競(jìng)賽模式和內(nèi)容、題目設(shè)置及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、競(jìng)賽結(jié)果及存在的問題進(jìn)行了分析。

1 競(jìng)賽模式和內(nèi)容

我院首屆生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽采用目前我國(guó)很多地方高校大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的基本模式——“國(guó)賽模式”,即包含了實(shí)驗(yàn)理論考試與實(shí)驗(yàn)操作考試2部分,考核內(nèi)容依據(jù)高校生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)大學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的要求,從群落、種群、個(gè)體、器官、組織、細(xì)胞、分子水平等各個(gè)層次考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。主要涉及動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)(動(dòng)物生物學(xué)實(shí)驗(yàn))、植物學(xué)實(shí)驗(yàn)(植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn))、遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)以及3項(xiàng)綜合實(shí)驗(yàn)等專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課中的常用生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能,簡(jiǎn)稱“7+3項(xiàng)目”。

根據(jù)初賽和復(fù)賽相結(jié)合的競(jìng)賽模式:初賽為實(shí)驗(yàn)理論考試,用時(shí)1.5 h,主要考查學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)、生物理論知識(shí)、生物實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范和生物實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)的掌握情況；復(fù)賽為實(shí)驗(yàn)技能考試,歷時(shí)3 h,主要從生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)3大模塊設(shè)題,旨在考查學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)知識(shí)及基本技能、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作、數(shù)據(jù)采集及分析、儀器設(shè)備使用、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等方面的能力。組委會(huì)通過初賽選拔前18名參賽選手進(jìn)入復(fù)賽,選手的競(jìng)賽總成績(jī)由初賽成績(jī)(30%)和復(fù)賽成績(jī)(70%)構(gòu)成。

在獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)置方面,設(shè)有個(gè)人一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)和優(yōu)勝獎(jiǎng)獎(jiǎng)項(xiàng),并設(shè)班級(jí)優(yōu)秀組織獎(jiǎng)。同時(shí)對(duì)參賽學(xué)生和獲獎(jiǎng)學(xué)生的個(gè)人學(xué)年終綜合考評(píng)的學(xué)業(yè)表現(xiàn)綜合分項(xiàng),按相關(guān)規(guī)定予以加分獎(jiǎng)勵(lì),激勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽。

2 實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽題目設(shè)置及評(píng)分方法

2.1 競(jìng)賽題目設(shè)置

(1) 生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽題:現(xiàn)有一瓶未知濃度的蛋白質(zhì)和一瓶已知濃度的牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)品,根據(jù)競(jìng)賽提供的設(shè)備及其材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(需有文字描述)并完成該未知蛋白質(zhì)濃度的測(cè)定。

(2) 細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽題:根據(jù)競(jìng)賽方面提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試劑耗材等,完成人口腔黏膜上皮細(xì)胞線粒體的超活染色與觀察,并繪圖。

(3) 微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽題:現(xiàn)有1株細(xì)菌斜面(或平板)保藏物,根據(jù)競(jìng)賽提供的試劑及材料,完成該菌株的涂片及革蘭氏染色,并繪圖。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷該細(xì)菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)屬于圖1中的哪一種。

圖1 革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 評(píng)分方法

生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)及微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,因此需要建立相應(yīng)的科學(xué)合理的考核方法。只有制定科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)考核標(biāo)準(zhǔn),才能獲得真實(shí)的考核結(jié)果,客觀檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理論與技能的掌握情況,并反映教師理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效果。實(shí)踐證明,要確保實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽考核評(píng)價(jià)的科學(xué)、客觀和可操作性,必須制定實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽考核的評(píng)分細(xì)則和量化指標(biāo)[12]。

本屆生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽各題的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

本次生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的評(píng)委是經(jīng)學(xué)院教學(xué)委員會(huì)推薦,并長(zhǎng)期在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)等課程從事理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的教師,評(píng)委和考生比為1∶2,即每位評(píng)委每次評(píng)定考生人數(shù)為2名。本屆生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽題均由各模塊教師指導(dǎo)詳細(xì)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)各自題型的特點(diǎn),制定并細(xì)化得分點(diǎn),確保實(shí)驗(yàn)技能考核的全面、細(xì)致、客觀、公正。同時(shí),實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽時(shí)將復(fù)賽選手均分為3大組,以組為單位分別在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)3大考題考場(chǎng)進(jìn)行輪轉(zhuǎn),確保評(píng)委教師對(duì)各自評(píng)分考場(chǎng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的一致性,進(jìn)一步保證實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的公平和公正。

綜合3道復(fù)賽考題的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)其進(jìn)行歸類處理并細(xì)分為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(10分)、實(shí)驗(yàn)操作(66分)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果(24分)3大得分項(xiàng)。其中實(shí)驗(yàn)操作部分又包括制片及染色技術(shù)(27分)、顯微觀察技術(shù)(15分)、儀器設(shè)備操作技術(shù)(17分)及其他項(xiàng)(7分),實(shí)驗(yàn)結(jié)果分為結(jié)果計(jì)算及判斷(13分)和繪圖(11分)。

3 結(jié)果與分析

本屆生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽成績(jī)(以大題為分析對(duì)象)得分情況見表2,考生各項(xiàng)(以評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)歸類處理項(xiàng)為分析對(duì)象)得分情況見表3。

由表2可知,生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽最高分84分,最低分39.5分,平均成績(jī)?yōu)?2.18分。從各題的得分率來看,3道實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽題的得分率依次為70.76%、66.30%和42.16%,總體得分率為62.20%。另外,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽材料的檢查及實(shí)驗(yàn)完畢后材料的處理考核項(xiàng)(總分5分)的得分率為96.47%,說明學(xué)生比較熟悉競(jìng)賽的流程,大部分學(xué)生較輕松地獲得該項(xiàng)得分。3道大題的得分率也從側(cè)面顯示學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握情況和教師的實(shí)際教學(xué)效果。

表2 生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽成績(jī)統(tǒng)計(jì)表

從表3可知,學(xué)生在顯微觀察技術(shù)(主要包括顯微鏡的使用、油鏡的使用的規(guī)范性)和其他項(xiàng)(主要包括競(jìng)賽材料的檢查及處理、無菌操作技術(shù))2項(xiàng)得分率為80%以上,說明學(xué)生對(duì)顯微觀察技術(shù)的掌握較好。實(shí)驗(yàn)操作部分的制片及染色技術(shù)、儀器設(shè)備操作技術(shù)項(xiàng)的得分率為71.46%和48.79%,說明學(xué)生對(duì)細(xì)胞涂片及染色技術(shù)、紫外分光光度計(jì)的操作及規(guī)范使用掌握不夠,有待加強(qiáng)。同時(shí),表3還反映出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果(結(jié)果計(jì)算及判斷、繪圖)項(xiàng)的得分率均較低,且得分分值跨度大(0～10分),說明學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果計(jì)算、結(jié)果表達(dá)等方面非常薄弱,需在往后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化。

表3 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽歸類成績(jī)統(tǒng)計(jì)表

4 討論

我院首屆生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽共吸引52名學(xué)生報(bào)名參賽,主要以大二、大三年級(jí)學(xué)生為主,參賽選手占學(xué)生總?cè)藬?shù)的35%左右,經(jīng)初賽后有18名學(xué)生進(jìn)入復(fù)賽。從參賽學(xué)生總?cè)藬?shù)可以反映出學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽的積極性一般,一方面可能和學(xué)生平時(shí)對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知度及重視度不夠,參與教學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性不高相關(guān)；另外一方面可能和實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽的題型及組織形式單一相關(guān)。據(jù)參賽學(xué)生反映,部分學(xué)生希望只參與“7+3項(xiàng)目”某單一模塊的實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽,或以團(tuán)隊(duì)形式競(jìng)賽。由于我院生物科學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置存在差異,首屆生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽題未涉及動(dòng)植物及生理的內(nèi)容,且2個(gè)專業(yè)競(jìng)賽學(xué)生采用同一套競(jìng)賽題,這可能影響了部分學(xué)生參賽的積極性。因此,需要加快生物實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽題庫(kù)的建設(shè),并逐步開展生物實(shí)驗(yàn)?zāi)K化、綜合化等多樣化的競(jìng)賽題型,并積極探索以團(tuán)隊(duì)為單位的競(jìng)賽模式。

本次生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽成績(jī)整體處于中等偏下,復(fù)賽的18名學(xué)生中10人及格,最高分84分,最低分39.5分,平均分62.2分。大部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備、制片及染色技術(shù)、顯微觀察技術(shù)等方面掌握得比較好,得分率在70%以上,這和我院實(shí)驗(yàn)課程的整體安排相關(guān)。我院根據(jù)生物科學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)的特點(diǎn),開設(shè)了植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)以及微生物學(xué)等實(shí)驗(yàn)課程,這些課程均含有制片、染色及顯微觀察技術(shù)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,有利于學(xué)生這些實(shí)驗(yàn)技能的強(qiáng)化和鞏固。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、常規(guī)儀器設(shè)備使用,以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理及分析項(xiàng)上得分率較低。以得分率最低的生化試題為例,不少學(xué)生不會(huì)利用已知蛋白質(zhì)濃度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定未知濃度蛋白質(zhì)；使用分光光度計(jì)不熟練；不懂利用Excel制作蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線；不清楚制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線是否符合要求；不會(huì)利用標(biāo)準(zhǔn)曲線正確計(jì)算未知蛋白濃度等。這些問題一方面反映我院在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中基本實(shí)驗(yàn)操作技能的鍛煉比重較大,而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程的嚴(yán)謹(jǐn)性以及系統(tǒng)性等方面的訓(xùn)練不足,導(dǎo)致學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^低；另一方面也反映了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中缺乏獨(dú)立思考能力,習(xí)慣于教師手把手的教學(xué)方式,對(duì)于實(shí)驗(yàn)異常情況的處理過于依賴教師,而且對(duì)常規(guī)儀器設(shè)備和數(shù)據(jù)處理軟件缺乏使用和練習(xí)。部分學(xué)生對(duì)生物繪圖的要點(diǎn)把握不夠,未能正確運(yùn)用點(diǎn)和線繪圖,輪廓不清晰,線條不均勻,粗細(xì)不一致,比率不合適,沒有通過疏密的點(diǎn)來表示細(xì)胞的明暗差異,缺少圖名、放大倍數(shù)等圖注信息。

本次生物學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽還反映出學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)重視不夠,如沒有認(rèn)真清潔玻片，導(dǎo)致制片背景不干凈及目標(biāo)物不夠清晰,干擾結(jié)果判斷。實(shí)驗(yàn)， 尤其是生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)，是一個(gè)非常繁瑣的過程,由無數(shù)細(xì)節(jié)連貫而成,每個(gè)細(xì)節(jié)都關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗,因此培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成注重細(xì)節(jié)的好習(xí)慣至關(guān)重要[13]。

學(xué)生基本掌握實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)基本操作步驟，但缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的把握,這就要求從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師具有過硬的教學(xué)能力和素質(zhì),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中發(fā)揮“言傳身教”“傳幫帶”的作用,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟、重要細(xì)節(jié)等的引導(dǎo)和示范,結(jié)合多媒體教學(xué),讓學(xué)生學(xué)會(huì)并掌握其要點(diǎn)[14-15]；同時(shí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情和積極性,形成良好的課堂互動(dòng)氛圍,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力,鼓勵(lì)學(xué)生跳出單一實(shí)驗(yàn)課程的局限,進(jìn)行多學(xué)科融合的創(chuàng)新性、綜合性實(shí)驗(yàn)。

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Analysis on result of college students’ biological experimental skills competition

Jin Yinghong, Wang Jichao, Fu Lirong, Xu Zhixia, Li Yanhua, Yang Yong, He Bin, Wang Tongliang, Wu Hongping

(College of Life Sciences, Hainan Normal University, Haikou 571158, China)

Relying on the biological science experimental center, the provincial experimental demonstration center platform, the biological experimental skills competition was carried out. Competition results show that the experimental skills competition overall score is below average in our college, so in ensuring basic skills straining at the same time, it is necessary to pay greater attention to the operational details of the experimental training , while strengthening students’ test results processing and comprehensive analysis ability.

biological experiment; skills competition; experimental teaching

10.16791/j.cnki.sjg.2017.02.040

2016-10-17

2015年度海南省高等學(xué)校教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“以生物實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽為載體的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐”(Hnjg2015-38)；海南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2015年度本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新項(xiàng)目“革蘭氏染色經(jīng)典法和三步法的比較分析”(skysyjxxm03)

金映虹(1982— ),女,海南海口,碩士,實(shí)驗(yàn)師,主要從事實(shí)驗(yàn)室管理工作,微生物資源開發(fā)與應(yīng)用研究工作

吳紅萍(1982— ),男,江西萍鄉(xiāng),碩士,實(shí)驗(yàn)師,主要從事實(shí)驗(yàn)室管理工作和環(huán)境微生物資源開發(fā)與應(yīng)用研究工作.

E-mail：whp789@126.com

G424.28

B

1002-4956(2017)2-0154-04