基于科研成果設(shè)計(jì)的大綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果分析

彭曉燕 洪亮 駱梅 歐沙 胡祖權(quán)

摘要 科研反哺教學(xué)能夠有效提高專業(yè)教學(xué)的質(zhì)量，基于科研成果設(shè)計(jì)的大綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴?xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)性科研思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。文章在前期開展生物技術(shù)大綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過問卷調(diào)查及總結(jié)分析發(fā)現(xiàn)，大綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效地提高學(xué)生的專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)積極性，符合大學(xué)生對(duì)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的預(yù)期要求，但男女生對(duì)課程的認(rèn)知以及學(xué)習(xí)過程中的課堂表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果存在一定的差異，后續(xù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容完善和教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化將對(duì)培養(yǎng)高質(zhì)量的生物醫(yī)學(xué)專業(yè)人才起到積極的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞 生物技術(shù)；大綜合實(shí)驗(yàn)；科研成果；教學(xué)效果；綜合素質(zhì)

中圖分類號(hào)：G644文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.15.003

生物技術(shù)專業(yè)旨在將生命科學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)相融合，讓學(xué)生掌握生物醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)具有較好的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任意識(shí)的交叉創(chuàng)新型人才。因此，生物技術(shù)具有綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，在教學(xué)過程中訓(xùn)練學(xué)生的綜合操作能力是本專業(yè)高質(zhì)量人才培養(yǎng)的基本要求[1]。在傳統(tǒng)的專業(yè)課程教學(xué)過程中，每門課程都搭配有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，但幾乎都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)素材均是獨(dú)立的，學(xué)生僅能掌握基本的操作技能，難以達(dá)到訓(xùn)練綜合實(shí)踐和創(chuàng)新能力的目的，無(wú)法有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索未知科學(xué)的激情。

為了讓學(xué)生結(jié)合生物醫(yī)學(xué)前沿知識(shí)提升綜合素質(zhì)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)基于科研分離獲得的單鏈抗體，設(shè)計(jì)大綜合實(shí)驗(yàn)讓生物技術(shù)操作的上游、中游和下游技術(shù)有機(jī)統(tǒng)一，使得學(xué)生掌握從生物信息學(xué)分析到基因克隆、蛋白表達(dá)、分離純化、鑒定分析及檢測(cè)應(yīng)用等連續(xù)性的操作技能，并增加一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練學(xué)生綜合分析和解決問題的能力。經(jīng)過兩年的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生整體反饋教學(xué)效果良好，筆者通過在線匿名問卷調(diào)查調(diào)研了學(xué)生對(duì)大綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)，共收到有效問卷102份，其中參與問卷調(diào)查的男生為43名、女生為59名，本文對(duì)問卷結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)分析和改進(jìn)思考，為進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和提高教學(xué)質(zhì)量提供指導(dǎo)。

1學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)知

學(xué)生對(duì)開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)的認(rèn)可度較高，75.49%的學(xué)生更喜歡綜合性實(shí)驗(yàn)課，男生比例為81.40%，高于女生10.21%；僅有21.57%的學(xué)生更喜歡“一課一實(shí)驗(yàn)”的課程配套實(shí)驗(yàn)課，女生比例（25.42%）比男生高9.14%。與此同時(shí)，有87.25%的學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課應(yīng)該與理論課在同一學(xué)期，這樣有益于理論與實(shí)驗(yàn)的更好銜接和理解，表明同時(shí)學(xué)習(xí)理論及相關(guān)實(shí)驗(yàn)課能夠起到相互促進(jìn)的作用，也提示學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解不夠深入，所掌握的知識(shí)還需要進(jìn)行鞏固記憶。

對(duì)課程重要性的認(rèn)識(shí)方面，“因?yàn)楹苡信d趣”的學(xué)生比例（40.20%）較“因?yàn)檎n程為專業(yè)實(shí)驗(yàn)操作課”（57.84%）的略低，其中有55.81%的男生表示很有興趣，而女生則僅有28.81%；相對(duì)應(yīng)的是71.19%的女生是“因?yàn)槭菍I(yè)實(shí)驗(yàn)操作課程”而認(rèn)為重要，高于男生31.66%，這可能與喜歡理科的男生更多有關(guān)。81.37%的學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)的認(rèn)識(shí)較明確，認(rèn)為大綜合實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作技能掌握的同時(shí)，能夠進(jìn)一步鞏固自身的理論知識(shí)。同時(shí)，79.14%的學(xué)生認(rèn)為該大綜合實(shí)驗(yàn)對(duì)今后的學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)和工作有很大幫助。

2學(xué)生的課堂表現(xiàn)

在大綜合實(shí)驗(yàn)第一次開課的時(shí)候，教學(xué)團(tuán)隊(duì)安排授課經(jīng)驗(yàn)豐富的教師對(duì)實(shí)驗(yàn)整體設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)原理、知識(shí)體系、安全注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)進(jìn)行集中講解，以幫助學(xué)生回顧相關(guān)聯(lián)的理論知識(shí)，并對(duì)大綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)有較為全面系統(tǒng)的了解。調(diào)查結(jié)果顯示，97.06%的學(xué)生認(rèn)為有必要進(jìn)行綜合講解，絕大部分學(xué)生希望在學(xué)習(xí)時(shí)有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在教學(xué)內(nèi)容的評(píng)價(jià)方面，69.61%的學(xué)生認(rèn)為大綜合實(shí)驗(yàn)有特色，有益于系統(tǒng)掌握生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作；還有29.41%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容較合適，自己能夠掌握基本的操作技術(shù)。其中，認(rèn)為有特色的男生比例為74.42%，較女生比例（66.10%）高8.32%，表明男生對(duì)大綜合實(shí)驗(yàn)的認(rèn)可度更高。

大綜合實(shí)驗(yàn)具有連貫性和延續(xù)性的特點(diǎn)，在操作過程中需要小組成員間的合作，個(gè)人的操作失誤可能會(huì)影響小組的進(jìn)度或結(jié)果，因而對(duì)授課教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)均提出了更高的要求。調(diào)查結(jié)果顯示，98.04%的學(xué)生認(rèn)為該課程培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力，同時(shí)有51.96%的學(xué)生認(rèn)為增加了學(xué)習(xí)壓力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣，一次實(shí)驗(yàn)失敗會(huì)影響后續(xù)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展，使得82.35%的學(xué)生在操作過程中感覺有壓力，而且有25.49%的學(xué)生會(huì)由此產(chǎn)生一些焦慮情緒。令人欣慰的是，96.08%的學(xué)生可以接受增加難度或壓力，更有62.75%的學(xué)生會(huì)產(chǎn)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)課的總體評(píng)價(jià)，93.14%的學(xué)生達(dá)到喜歡程度，近一半的學(xué)生表示非常喜歡，說明大綜合實(shí)驗(yàn)的開設(shè)符合學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的期望。當(dāng)然，男女生表現(xiàn)出一定的差異，非常喜歡該課程的男生比例（53.49%）高于女生（44.07%）。因此，在理科學(xué)習(xí)過程中男生總體上更具有潛力，女生則能夠通過學(xué)習(xí)調(diào)整來被動(dòng)適應(yīng)課程的要求，表現(xiàn)出更強(qiáng)的耐力和毅力。

3學(xué)生的學(xué)習(xí)效果

生物技術(shù)大綜合實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求學(xué)生提交綜合性實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，50.00%的學(xué)生認(rèn)為這種報(bào)告形式很好，可以訓(xùn)練系統(tǒng)的科研思維；41.18%的學(xué)生認(rèn)為較好，在寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)可復(fù)習(xí)一遍實(shí)驗(yàn)操作過程。男女生對(duì)于綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)價(jià)沒有明顯的差異，而且96.08%的學(xué)生認(rèn)為有必要在每次實(shí)驗(yàn)課中做好實(shí)驗(yàn)記錄。因此，學(xué)生一方面認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)記錄的重要性，另一方面希望提升自己的綜合能力。通過本實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，89.22%的學(xué)生認(rèn)為增強(qiáng)了自身對(duì)生物技術(shù)專業(yè)的認(rèn)識(shí)和興趣。大部分學(xué)生認(rèn)為大綜合實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)了對(duì)生物技術(shù)應(yīng)用潛力的了解（70.59%）、提升了學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性（65.69%）、激發(fā)了科學(xué)實(shí)踐的好奇心與探究精神（66.67%）、鍛煉了自己的動(dòng)手操作能力（68.63%）、對(duì)相關(guān)理論課程知識(shí)的理解更到位（52.94%），還有一部分學(xué)生認(rèn)為通過該課程的學(xué)習(xí)更加懂得理論與實(shí)踐相結(jié)合（47.06%）、團(tuán)隊(duì)成員合作（45.10%）以及實(shí)驗(yàn)操作小心謹(jǐn)慎（46.08%）的重要性。但是，男女生的學(xué)習(xí)收獲情況存在一定的差異，76.74%男生認(rèn)為該課程激發(fā)了自身參與科學(xué)實(shí)踐的好奇心與探究精神，較女生比例高7.42%；而更多女生則表示更加懂得團(tuán)隊(duì)成員合作（52.54%）以及實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹匾裕?0.85%），較男生比例分別高17.66%和11.32%，提示男生的冒險(xiǎn)精神更突出，而女生更加注重通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作來完成任務(wù)。此外，僅有37.25%的學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的重要性，其原因可能是只有一部分學(xué)生參與了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，而且在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過程中教師會(huì)對(duì)關(guān)鍵過程進(jìn)行指導(dǎo)和把關(guān)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的重要性認(rèn)識(shí)不足。

對(duì)于課程成績(jī)的構(gòu)成，目前采用的是“綜合成績(jī)=60%的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)+40%的平時(shí)成績(jī)”，但更多學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該提高平時(shí)成績(jī)的占比，且男女生的意見較為一致。其中，51.96%的學(xué)生認(rèn)為“40%的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)+60%平時(shí)成績(jī)”比較合理，27.45%的學(xué)生認(rèn)為“50%的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)+50%的平時(shí)成績(jī)”較為合理，僅5.88%的學(xué)生認(rèn)為需要增加實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)的占比。同時(shí)，絕大部分學(xué)生（97.06%）認(rèn)為出勤應(yīng)該作為平時(shí)成績(jī)的構(gòu)成，70%以上的學(xué)生還認(rèn)為學(xué)習(xí)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和課堂紀(jì)律均應(yīng)該納入平時(shí)成績(jī)的考核范疇。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)課成績(jī)構(gòu)成的調(diào)查結(jié)果表明，大部分同學(xué)已認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)過程的重要性，也意識(shí)到學(xué)習(xí)的目的在于提升自己的綜合實(shí)踐能力。

4結(jié)語(yǔ)

“雙一流”建設(shè)背景下，以國(guó)家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向的一流人才培養(yǎng)是重要內(nèi)容之一[2]。醫(yī)學(xué)院校的生物技術(shù)專業(yè)將生命科學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)相融合來培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)交叉創(chuàng)新型人才，而課程建設(shè)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的核心。大綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的重要過程和有效途徑，能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，提升學(xué)生獨(dú)立分析解決問題的能力[3]?？蒲蟹床附虒W(xué)則能夠把最新前沿成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，可有效促進(jìn)科研與教學(xué)協(xié)同育人的統(tǒng)一，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)積極性[4-6]。因此，基于科研成果開設(shè)層次高、系統(tǒng)性好、綜合性強(qiáng)、與社會(huì)需求緊密聯(lián)系的大綜合實(shí)驗(yàn)，能夠有效解決隨堂開設(shè)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)長(zhǎng)期存在的問題和短板，對(duì)于培養(yǎng)高質(zhì)量的專業(yè)人才具有重要意義。

本教學(xué)團(tuán)隊(duì)基于科研成果設(shè)計(jì)的大綜合實(shí)驗(yàn)涵蓋生物技術(shù)上―中―下游，能夠很好地將生物技術(shù)專業(yè)課程的知識(shí)串聯(lián)形成系統(tǒng)性的知識(shí)體系。為了評(píng)價(jià)教學(xué)效果以及進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，本文通過對(duì)學(xué)生的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大綜合實(shí)驗(yàn)有效提高了學(xué)生的專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)積極性，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，并激發(fā)了學(xué)生科學(xué)實(shí)踐的好奇心與探究精神。與女生相比較，男生喜歡綜合性實(shí)驗(yàn)課的比例高達(dá)81.40%，對(duì)大綜合實(shí)驗(yàn)課的興趣更大，也更認(rèn)為其對(duì)今后的學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)和工作有幫助，提示男生喜歡理科的程度更高，生物技術(shù)專業(yè)的男生對(duì)于畢業(yè)后從事本專業(yè)工作的意愿更強(qiáng)烈。大綜合實(shí)驗(yàn)對(duì)于提升女生對(duì)生物技術(shù)專業(yè)的認(rèn)識(shí)和興趣起到的作用更大，增強(qiáng)了女生對(duì)生物技術(shù)應(yīng)用潛力的了解，但達(dá)到非常喜歡程度的女生比例仍較男生低9.42%。因此，對(duì)于理科專業(yè)，男生可能具有更高的認(rèn)同感和一定的學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)，在學(xué)習(xí)壓力或難度增加時(shí)更能激發(fā)主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，而女生的耐力和毅力更強(qiáng)，可以通過團(tuán)隊(duì)合作或更加努力學(xué)習(xí)來適應(yīng)更高的學(xué)習(xí)要求。與此同時(shí)，86.27%的學(xué)生樂意參加實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備工作，89.22%的學(xué)生認(rèn)為有必要設(shè)計(jì)2―3個(gè)不同的目的基因供大家自主選擇，表明絕大部分學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)操作的積極性很高，也有意嘗試參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

總的來說，大綜合實(shí)驗(yàn)的開設(shè)對(duì)于學(xué)生操作能力和綜合素質(zhì)的提高起到了積極的促進(jìn)作用，但還需要進(jìn)一步完善教學(xué)內(nèi)容并優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，從而提高學(xué)生的參與度和自主創(chuàng)造性，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需求的高素質(zhì)交叉創(chuàng)新型生物醫(yī)學(xué)專業(yè)人才。

*通訊作者：胡祖權(quán)

基金項(xiàng)目：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目（220501210164150）；貴州省高等學(xué)校教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目暨貴州醫(yī)科大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目重點(diǎn)項(xiàng)目（JG2022014）；貴州醫(yī)科大學(xué)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JG201939）。

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