交叉課程復(fù)合式教學(xué)對大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的影響

摘 要：目的：探究生物信息學(xué)融入“分子生物學(xué)”課程的交叉課程教學(xué)對大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的提升效果。方法：通過問卷星和方便抽樣，對我國已學(xué)習(xí)或正在學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”課程的本科生進(jìn)行科研創(chuàng)新能力調(diào)查。結(jié)果：生物信息學(xué)的融入顯著提升了學(xué)生的知識獲得能力（t=2.643，P=0.009）和科研創(chuàng)新特質(zhì)（t=2.411，P=0.017），進(jìn)而增強(qiáng)了科研創(chuàng)新能力（t=2352，P=0.020）；對理學(xué)專業(yè)學(xué)生（t=2.019，P=0.046）和大四學(xué)生（t=3.286，P=0.001）效果尤為顯著。結(jié)論：生物信息學(xué)融入“分子生物學(xué)”的交叉課程教學(xué)有效提升了大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，為多學(xué)科知識儲備的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供了參考。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；生物信息學(xué)；教學(xué)改革；科研創(chuàng)新能力

1 概述

提升大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力是高等教育質(zhì)量的關(guān)鍵。“分子生物學(xué)”作為生命科學(xué)的核心課程，通過實驗教學(xué)幫助學(xué)生理解知識并培養(yǎng)科研思維和解決問題的能力。然而，傳統(tǒng)實驗過程枯燥、耗時及教學(xué)方式單一［1］，常導(dǎo)致學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力不足［2］。因此，創(chuàng)新教學(xué)方法顯得尤為重要。

生物信息學(xué)作為新興交叉學(xué)科，已在醫(yī)療［3］和教學(xué)領(lǐng)域［4］展現(xiàn)出培養(yǎng)科研型人才的潛力。隨著跨學(xué)科人才需求增加［5］，本研究針對我國已學(xué)習(xí)或正在學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”課程的本科生，通過問卷調(diào)查探討生物信息學(xué)融入“分子生物學(xué)”課程的交叉課程復(fù)合式教學(xué)對科研創(chuàng)新能力的影響，以期為多學(xué)科融合的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供教學(xué)參考。

2 對象與方法

2.1 調(diào)查對象

納入標(biāo)準(zhǔn)：我國普通高校已學(xué)習(xí)或正在學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”課程的本科生。

排除標(biāo)準(zhǔn)：未學(xué)習(xí)或未確定是否開設(shè)“分子生物學(xué)”課程的學(xué)生。

2.2 調(diào)查方法

本研究采用方便抽樣方法進(jìn)行問卷調(diào)查，問卷包括兩部分。

（1）科研創(chuàng)新能力評估：引用曾瓊瓊的《90后在校生科研創(chuàng)新能力評價》量表［6］，涵蓋四個一級指標(biāo)（知識獲得、科研創(chuàng)新成果、科研創(chuàng)新特質(zhì)和創(chuàng)新實踐）以及17個二級指標(biāo)（如基礎(chǔ)知識水平、學(xué)術(shù)成果、創(chuàng)新意識等）。問卷已通過效度和信度檢驗，總量表Cronbach α系數(shù)為0.911。

（2）個人信息及課程情況：調(diào)查“分子生物學(xué)”課程的開設(shè)情況、課程學(xué)習(xí)和實驗操作經(jīng)歷以及對生物信息學(xué)的了解程度。

2.3 統(tǒng)計方法

采用李克特五點計分法計算加權(quán)平均分，以四個一級指標(biāo)的總分代表科研創(chuàng)新能力。數(shù)據(jù)通過Excel錄入，并在SPSS23.0中進(jìn)行分析。對符合正態(tài)分布的計量資料采用t檢驗，顯著性水平設(shè)為Plt;0.05。

3 結(jié)果

3.1 樣本基本情況與分布

本研究面向我國已學(xué)習(xí)或正在學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”課程的本科生進(jìn)行調(diào)查，樣本來自廣東、福建、江西、貴州和新疆5個?。ㄗ灾螀^(qū)）的12所高校。問卷通過“問卷星”發(fā)布，共收回187份，剔除9份無效問卷后，最終有效問卷178份，有效率為95%。被調(diào)查對象的基本信息見表1。

3.2 生物信息學(xué)融入“分子生物學(xué)”課程對大學(xué)生創(chuàng)新能力的影響

對178名學(xué)生的科研創(chuàng)新能力及其四個維度（知識獲得能力、科研創(chuàng)新成果、科研創(chuàng)新特質(zhì)和創(chuàng)新實踐能力）進(jìn)行分析（見表2）。結(jié)果顯示，生物信息學(xué)融入顯著提升了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力（t=-2.352，P=0.020），在知識獲得（t=-2.643，P=0.009）和科研創(chuàng)新特質(zhì)（t=-2.411，P=0017）方面尤為明顯，但對科研創(chuàng)新成果（t=-0.109，P=0.913）和創(chuàng)新實踐能力（t=-1.372，P=0.172）無影響。""對117名理學(xué)類學(xué)生（專業(yè)見表1）進(jìn)一步分析表明，生物信息學(xué)融入顯著提升了學(xué)生的知識獲得能力（t=-2.596，P=0.011）和科研創(chuàng)新能力（t=-2.019，P=0.046），但對科研創(chuàng)新成果（t=-0.845，P=0.400）、科研創(chuàng)新特質(zhì)（t=-1.856，P=0.066）和創(chuàng)新實踐能力（t=-1.376，P=0171）無影響（見表3）。

因各校課程開設(shè)和學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)存在差異，對178位學(xué)生按年級分層分析，結(jié)果顯示，生物信息學(xué)的融入對大四學(xué)生的知識獲得能力（t=-3.276，P=0.003）、科研創(chuàng)新特質(zhì)（t=-3.468，P=0.002）和創(chuàng)新實踐能力（t=-2.305，P=0030）均有顯著提升，整體科研創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)（t=-3.286，P=0.001），但對科研創(chuàng)新成果（t=-0.987，P=0.324）無影響（見表4）。對大一至大三學(xué)生未見顯著影響（見表4）。

4 結(jié)論與建議

本研究表明，生物信息學(xué)融入“分子生物學(xué)”課程顯著提升了大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力（t=2.352，P=0.020），尤其在知識獲得能力（t=2.643，P=0.009）和科研創(chuàng)新特質(zhì)（t=2.411，P=0.017）方面。該效果在理學(xué)專業(yè)（t=2.019，P=0.046）和大四學(xué)生（t=3.286，P=0.001）中尤為顯著，而對大一至大三學(xué)生的影響較小。基于此，提出以下建議。

4.1 交叉課程復(fù)合式教學(xué)促進(jìn)科研創(chuàng)新

傳統(tǒng)單學(xué)科教學(xué)存在局限，而跨學(xué)科學(xué)習(xí)有助于學(xué)生獲取新理論與實踐方法，提升科研創(chuàng)新能力［7］。例如，歐美高校結(jié)合通識教育與跨學(xué)科教育，海南大學(xué)林學(xué)院采用交叉復(fù)合型教學(xué)模式，均增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識與主動性［8］。本研究發(fā)現(xiàn)，生物信息學(xué)融入“分子生物學(xué)”課程顯著提升了學(xué)生的知識獲得能力和科研創(chuàng)新特質(zhì)（見表2）。因此，建議進(jìn)一步加強(qiáng)跨學(xué)科教學(xué)整合。

4.2 多元化教學(xué)提升自主學(xué)習(xí)與實踐

傳統(tǒng)的教師中心型教學(xué)限制了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)和實踐，多元化教學(xué)方法更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力［910］。本研究表明，生物信息學(xué)融入“分子生物學(xué)”課程顯著提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識和科研創(chuàng)新能力（見表3）。因此，建議課程設(shè)計增加自主學(xué)習(xí)和實踐環(huán)節(jié)。

4.3 循序漸進(jìn)提升科研創(chuàng)新能力

大一學(xué)生和大二學(xué)生主要學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，科研能力相對薄弱［11］，影響科研進(jìn)展和成果展示（見表4）。建議在大三或更高年級引入生物信息學(xué)，以鞏固基礎(chǔ)并增強(qiáng)對“分子生物學(xué)”及實驗的理解。同時，為大一學(xué)生普及科研政策并提供實踐機(jī)會，有助于夯實科研創(chuàng)新基礎(chǔ)。

實現(xiàn)從教育大國到教育強(qiáng)國的躍升，需要依靠改革創(chuàng)新。大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)通過科研平臺建設(shè)、優(yōu)化人才培養(yǎng)方案、強(qiáng)化基礎(chǔ)教育及交叉學(xué)科建設(shè)，推動學(xué)生的知識積累和創(chuàng)新實踐。

結(jié)語

本研究表明，將生物信息學(xué)融入“分子生物學(xué)”課程可有效提升本科生的知識獲得與科研創(chuàng)新能力，為課程設(shè)計提供了參考。然而，因樣本量和覆蓋區(qū)域有限，以及不同專業(yè)的教材與課程設(shè)置差異，研究代表性仍不足。建議基于學(xué)生知識背景優(yōu)化教學(xué)方案，以進(jìn)一步驗證課程改革效果。

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基金項目：廣州新華學(xué)院2024年校級高等教育教學(xué)改革研究項目（2024J060）；廣州新華學(xué)院2021年教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項目（2021J053）

*通信作者：李華琴（1991— ），女，漢族，江西九江人，理學(xué)博士，講師，研究方向：中藥抗腫瘤機(jī)制研究、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程教學(xué)改革。