高校生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用

林方欽 余利紅 沈思婷 歐陽(yáng)永長(zhǎng)

[摘? ? ? ? ? ?要]? 為提高生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)效果和管理效率，自主設(shè)計(jì)和構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含五大管理模塊（基礎(chǔ)管理、報(bào)告管理、成績(jī)管理、消息管理和歸檔管理），有效地解決了實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交、批閱、答疑、統(tǒng)計(jì)、歸檔等實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理中的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，增強(qiáng)了師生問(wèn)答互動(dòng)的效率、縮短了成績(jī)上報(bào)歸檔周期，同時(shí)還滿(mǎn)足了學(xué)生實(shí)踐能力評(píng)估的要求，取得了比較滿(mǎn)意的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 實(shí)驗(yàn)報(bào)告;管理系統(tǒng);實(shí)踐能力評(píng)估;教學(xué)效果

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G647? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2020）44-0089-03

為克服傳統(tǒng)高校實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理中存在的紙張浪費(fèi)、收集周期長(zhǎng)、批閱效率低下、成績(jī)統(tǒng)計(jì)困難、歸檔保存不方便等缺點(diǎn)，部分高校教師開(kāi)始探索設(shè)計(jì)與其實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)相結(jié)合的管理系統(tǒng)[1-3]，以有效減輕教師實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理工作負(fù)擔(dān)，端正學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告態(tài)度[4]。

實(shí)踐能力是生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，然而目前各高校缺乏有效的評(píng)估機(jī)制，阻礙了校企間的順利銜接[5]。因此，我們對(duì)生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改革，除完成教學(xué)大綱任務(wù)外，還引入了模塊化實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐能力評(píng)估方法[6]。為配合課程改革的需要，我們同時(shí)設(shè)計(jì)并構(gòu)建了生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅提升了實(shí)驗(yàn)課程管理的規(guī)范化、智能化水平，還實(shí)現(xiàn)了學(xué)生實(shí)踐能力評(píng)估以及評(píng)估結(jié)果證書(shū)展示的需求。本文基于該系統(tǒng)的基礎(chǔ)管理、報(bào)告管理、成績(jī)管理、消息管理和歸檔管理，從五大管理模塊分別進(jìn)行詳細(xì)闡述，并結(jié)合該系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，期望能夠?qū)ζ渌盒?shí)驗(yàn)報(bào)告的管理提供參考。

一、生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建

為有效評(píng)估學(xué)生的實(shí)踐能力，生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)按照“項(xiàng)目”形式進(jìn)行大類(lèi)劃分，并細(xì)化為模塊化實(shí)驗(yàn)，如PCR、分子構(gòu)建、SDS-PAGE、Western blotting等常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，以及雙熒光報(bào)告基因互作實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、酶標(biāo)儀檢測(cè)熒光素發(fā)光強(qiáng)度等新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[6]。為保證報(bào)告管理需求能夠和課程內(nèi)容契合，本系統(tǒng)在實(shí)踐教學(xué)管理通用性的基礎(chǔ)上，積極引入與課程對(duì)應(yīng)的特色功能（如實(shí)踐能力評(píng)估與證書(shū)自動(dòng)生成），從而既能普遍適用于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理，又能滿(mǎn)足個(gè)性化教學(xué)的需求。本實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)包含五大管理模塊，其總體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（一）基礎(chǔ)管理

基礎(chǔ)管理模塊提供了個(gè)人設(shè)置管理、教師班級(jí)關(guān)聯(lián)管理和班級(jí)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)管理三種功能。基于個(gè)人設(shè)置管理功能，系統(tǒng)管理員首先要導(dǎo)入任課老師、班級(jí)學(xué)生的登錄賬號(hào)和密碼，而后教師和學(xué)生就能修改自己的登錄口令、提醒郵箱、個(gè)人照片以及個(gè)人信息。在教師班級(jí)關(guān)聯(lián)管理中，任課教師通過(guò)點(diǎn)擊“單個(gè)添加”菜單并選擇所帶實(shí)驗(yàn)班級(jí)，就能完成教師與授課班級(jí)的關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)成功后系統(tǒng)會(huì)顯示“已通過(guò)”的提示和關(guān)聯(lián)ID號(hào)（如圖2）。

在班級(jí)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)管理中，任課教師要先完成各班級(jí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和模塊的設(shè)置，然后就可以通過(guò)“單個(gè)添加”菜單，選擇“實(shí)驗(yàn)分類(lèi)”（不同課程）、“實(shí)驗(yàn)”（不同實(shí)驗(yàn)）以及“關(guān)聯(lián)班級(jí)”（不同年級(jí)和班級(jí)），將實(shí)驗(yàn)和班級(jí)完成連接。之后，在“我?guī)У膶?shí)驗(yàn)”菜單下教師就能查看自己所帶班級(jí)和同一班級(jí)其他老師所帶實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交截止時(shí)間、學(xué)生提交狀態(tài)和教師批閱情況。而學(xué)生登錄后就可以直接查看任課教師、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)?zāi)K相關(guān)內(nèi)容。通過(guò)“作業(yè)統(tǒng)計(jì)查詢(xún)”菜單，教師能夠了解報(bào)告提交的進(jìn)展，其中未完成報(bào)告的學(xué)生，教師可以借助“郵件通知”功能進(jìn)行提醒。

（二）報(bào)告管理

報(bào)告管理模塊主要功能有實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式編輯、實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改評(píng)閱、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告上傳與下載。通常系統(tǒng)默認(rèn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板由實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)討論六個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告要素組成。教師需調(diào)整實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容時(shí)，可以在實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式編輯管理中調(diào)整實(shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)構(gòu)，變更實(shí)驗(yàn)報(bào)告要素的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交方式包括在線編輯和Word附件上傳兩種，供學(xué)生自由選擇。提交后的報(bào)告，系統(tǒng)會(huì)為其分配實(shí)驗(yàn)報(bào)告唯一編號(hào)，教師通過(guò)點(diǎn)擊該編號(hào)就可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)閱界面。實(shí)驗(yàn)報(bào)告在評(píng)閱完后，狀態(tài)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙雅摹保⒆詣?dòng)保存評(píng)語(yǔ)和成績(jī)。

（三）成績(jī)管理

成績(jī)管理模塊支持成績(jī)導(dǎo)出、檢索和備份等操作。借助導(dǎo)出功能，教師可以將成績(jī)批量錄入教務(wù)系統(tǒng)，提升成績(jī)上報(bào)的效率。學(xué)生從成績(jī)管理模塊中能夠查閱個(gè)人成績(jī)和教師評(píng)語(yǔ)，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的疑問(wèn)與老師展開(kāi)討論。成績(jī)管理模塊也為師生提供了教學(xué)材料備份的功能，方便將實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)閱結(jié)果保存到本地。

在通用實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐能力評(píng)估和證書(shū)自動(dòng)生成的管理功能，用于幫助學(xué)生向第三方展示自己的實(shí)踐能力，方便用人單位了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。實(shí)踐能力評(píng)估由一系列的模塊化實(shí)驗(yàn)組成，每個(gè)模塊化實(shí)驗(yàn)代表一個(gè)實(shí)驗(yàn)技能并有相應(yīng)的獨(dú)立報(bào)告。實(shí)踐能力評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)包括理論分?jǐn)?shù)、實(shí)驗(yàn)操作分?jǐn)?shù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等綜合評(píng)分，系統(tǒng)根據(jù)評(píng)分給出優(yōu)秀、良好、合格和不合格四種考核等級(jí)。在模塊化實(shí)驗(yàn)中取得優(yōu)秀或良好的學(xué)生，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為其生成對(duì)應(yīng)的兩種等級(jí)證書(shū)（如圖3）。

（四）消息管理

在消息管理模塊中，教師和學(xué)生都可以查看全部的提問(wèn)和回答，并發(fā)表個(gè)人見(jiàn)解。通過(guò)設(shè)定分類(lèi)檢索的條件，可以縮小檢索范圍，加快檢索速度，提高檢索準(zhǔn)確性。為了防止重復(fù)提問(wèn)，學(xué)生可以在全部問(wèn)答界面的搜索框中輸入關(guān)鍵字，檢索自己的問(wèn)題是否已經(jīng)在系統(tǒng)里面存在記錄，以減少冗余性提問(wèn)（如圖4）。

消息統(tǒng)計(jì)功能有助于教師了解自己發(fā)表問(wèn)題和回答問(wèn)題的情況，改進(jìn)自身教學(xué)方式。此外，教師也可以查看學(xué)生問(wèn)答積極性，以便更好地督促和指導(dǎo)學(xué)生。學(xué)生通過(guò)消息統(tǒng)計(jì)功能，能查看自己全部提問(wèn)和回答的各項(xiàng)指標(biāo)，有助于正確評(píng)價(jià)自己在實(shí)驗(yàn)課程中的表現(xiàn)。

（五）歸檔管理

在每一級(jí)的學(xué)生完成課程期末考核和成績(jī)上報(bào)后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)所有文件進(jìn)行分類(lèi)打包，并通知管理員檢查文件的完整性。待管理員審核確認(rèn)后，實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)會(huì)對(duì)課程資料完成自動(dòng)歸檔，促進(jìn)了課程檔案管理工作的規(guī)范化。任課教師如果要查看和導(dǎo)出已歸檔文件，需要向管理員發(fā)起權(quán)限申請(qǐng)，并提交歸檔年份、授課班級(jí)和實(shí)驗(yàn)章節(jié)的具體請(qǐng)求信息。在完成相關(guān)內(nèi)容的查閱后，教師可以將資料導(dǎo)出并保存于本地。

二、實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)的應(yīng)用和反饋

在生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)運(yùn)行的四年期間，共有12人次教師完成了班級(jí)實(shí)驗(yàn)管理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)閱、互動(dòng)問(wèn)答等操作，125名學(xué)生完成了生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交和實(shí)驗(yàn)技能評(píng)估。師生普遍反映系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單直觀，學(xué)習(xí)周期短，功能模塊完善，在課程實(shí)踐中取得了良好的教學(xué)效果。

在生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)中，我們采用模塊化實(shí)驗(yàn)方式對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力進(jìn)行評(píng)估和考核。模塊化實(shí)驗(yàn)包括質(zhì)粒提取、PCR、載體構(gòu)建、RNA提取、逆轉(zhuǎn)錄、定量PCR、SDS-PAGE、Western blotting、細(xì)胞培養(yǎng)和轉(zhuǎn)染等，覆蓋10個(gè)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)。系統(tǒng)在完成以上實(shí)驗(yàn)技能評(píng)估后，會(huì)依據(jù)成績(jī)自動(dòng)生成優(yōu)秀或良好兩種等級(jí)證書(shū)。實(shí)踐結(jié)果表明采用證書(shū)形式來(lái)展示實(shí)踐能力，較好地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實(shí)驗(yàn)興趣，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)安全、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范的關(guān)注。

目前，該實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)還推廣應(yīng)用到其他生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如分子生物學(xué)、基因工程和蛋白質(zhì)工程。累計(jì)已超過(guò)300人次在系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交，30人次的教師在系統(tǒng)上完成了作業(yè)的批改。另外，該系統(tǒng)非常方便實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反思，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有很好的促進(jìn)作用。在縱向上，系統(tǒng)提供的統(tǒng)計(jì)分析功能，為比較不同年級(jí)相同課程的教學(xué)效果提供了便利性。在橫向上，通過(guò)比較生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)與其他課程中存在交集的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)之前專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的檢查和反饋。模塊實(shí)驗(yàn)評(píng)估能針對(duì)性地幫助實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的反思和改進(jìn)，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革和完善。

為進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)，我們對(duì)離校的生物技術(shù)系學(xué)生，通過(guò)手機(jī)問(wèn)卷調(diào)查的方式來(lái)了解他們對(duì)生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)改革和實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)應(yīng)用的反饋意見(jiàn)，并最終收回20份有效的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果（如下表）。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)上線的實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)的認(rèn)可度很高，并認(rèn)為網(wǎng)上提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告比傳統(tǒng)紙質(zhì)版更好。引入模塊化實(shí)踐技能評(píng)估措施是生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)，從學(xué)生反饋來(lái)看，一半的學(xué)生接受并認(rèn)可這一改革，并且有1/4的學(xué)生會(huì)利用實(shí)踐技能考核后的證書(shū)展示自己的實(shí)踐能力。從認(rèn)定證書(shū)的改進(jìn)建議表明，大部分學(xué)生認(rèn)為證書(shū)的網(wǎng)絡(luò)普及程度和企業(yè)推廣程度是重點(diǎn)所在，人數(shù)占比分別是45%和40%。當(dāng)前，我們的證書(shū)在部分院校、醫(yī)院和企業(yè)中得到了認(rèn)可，后續(xù)我們學(xué)院將加強(qiáng)和相關(guān)單位的合作，進(jìn)一步提升證書(shū)的認(rèn)可度。

三、結(jié)語(yǔ)

生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革和提高，不僅需要在課程結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容上做出大膽創(chuàng)新，還需要在報(bào)告評(píng)閱和互動(dòng)答疑中提高教學(xué)管理效率。本文介紹的生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理系統(tǒng)能更加便捷、高效地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理和實(shí)踐能力評(píng)估，在實(shí)踐應(yīng)用中得到了師生的一致肯定。接下來(lái)，我們將繼續(xù)推廣該系統(tǒng)到更多課程中，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革，同時(shí)也會(huì)繼續(xù)完善系統(tǒng)的功能，如將報(bào)告管理系統(tǒng)由電腦端遷移到移動(dòng)端，方便教師直接在課堂上對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分。

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◎編輯 曾彥慧