专业竞赛促进基因工程教学的实践与分析

丁 栋， 李长忠， 张得钧， 何 涛, 段瑞君

(青海大学 生态环境工程学院， 西宁 810016)

“基因工程”是青海大学生态环境工程学院针对生物技术及生物工程专业开设的核心专业课程之一，属于校级三类建设课程。教学以多媒体授课、实验教学及试题测验等方法为主。教学内容主要包括理论教学和实验教学两部分。教学目的是提高学生基因工程试验技能，并熟练应用课程理论知识于科学实践中。课程教学配备专业指导教师2名。教学资源包括多媒体教室和分子生物学及生物化学省级重点实验室。教学学时数为48个理论学时及46个实验学时。学生获取基因工程相关知识的途径主要为理论课程学习、实验课程学习、毕业论文相关专业教师指导。“基因工程”知识点更新快，教学任务量重，为提升教学效率，除采取教师为主体的教学改革还应当构建以学生“学”为主的平台。

专业竞赛以学生为主体，能够有针对性地调动学生学习能动性，让学生理解掌握理论知识，并做到学以致用，是提升学生创新思维和实践能力的重要载体[1-5]。本文通过构建合理专业竞赛平台，以基因工程课程为试点，对专业竞赛促进基因工程教学进行调查及分析。探讨其督促学生加深理论知识的学习，纠正学生研究思路，培养研究能力，优化学习氛围的作用。同时，以基因工程课程为试点的专业竞赛教学改革，为拓展教学改革方案提供理论支持。

1 调研背景

为对比竞赛效果，竞赛于学期中开展以对比学期初及学期末的教学效果。调研对象的选择是获取正确理论数据的前提，校园分为两大群体：学生群体和教师群体，两者相互影响。因此要对两大群体分别调研，对共同点、关键点加以总结，从而为找到正确开展专业竞赛的途径提供理论依据。教师群体：本次调研以随机的方式抽取参与及观摩竞赛的不同职称教师(初级、中级、副高级和高级)各10名，以访谈法及问卷法开展调研工作。学生群体：选择“基因工程”课程学习的共106名同学参加专业竞赛，竞赛以团队形式进行，并通过访谈法和问卷法参与调研。

2 专业竞赛平台构建

专业竞赛平台应当包括合理的管理体制及符合实际要求和能力水平的专业竞赛内容。本研究通过文献调查法、网络调查法及访谈法构建管理体制及竞赛内容。结合学院的管理制度，分别对管理任务分工、竞赛规程、竞赛评审体系、竞赛经费公开化管理、竞赛成绩管理以及竞赛奖惩办法等内容构建出系统的管理制度。通过访谈法及文献调查法，结合学生实际专业知识水平及设立专业竞赛的目的，对竞赛内容设立前沿理论知识试题竞赛、课程知识点彩页设计竞赛及实验设计竞赛3个板块。

3 专业竞赛教学效果评估

3.1 专业竞赛以学生为主体，督促学生加深理论知识的学习

通过竞赛，调研结果较好，专业竞赛以学生为主体，能够起到督促学生加深理论知识学习的效果(表1)。当前，应用创新型人才是高校人才培养的目标。教师通过实验教学、多媒体教学、慕课教学、微课教学及科研引导教学等多种方式来培养学生的应用及创新能力，并取得了显著的效果[6-7]。这些教学方法提高了教师个人素质，增加并丰富了教学内容，提高了教学效率，但同时也降低了学生的自学意识。但是，以基因工程为代表的生命科学课程，知识更新快、信息量大。除了教师“教”，还应当引导学生自主的寻找自身的不足从而加深理论知识的学习。专业竞赛设立了前沿理论知识试题竞赛、课程知识点彩页设计竞赛及实验设计竞赛3个竞赛模块，主要目的是为了引导学生扩充基因工程前沿理论知识、巩固并加深课程知识点学习及以基因工程技术为主的科学研究思维展示。竞赛信息量丰富、知识新、难度较大，以此通过竞赛让学生发现不足之处，从而激发学生加深理论知识学习的能动性。

3.2 专业竞赛纠正学生研究思路，为研究能力培养打下基础

在教学中，教师以科研为引导的学生能力培养模式是培养学生科研思路、专业理论知识应用及解决科研问题的主要方法。该方法以教师的研究方向为主，研究起点高，教学效果好，但是忽略了学生在本科专业课程学习中积累的问题(如错误的研究思路、对研究内容错误的认识等)。应当提供以学生为主体的研究思路展示平台，客观地反映学生学习中积累的问题，通过教师交流及教师指导进行纠正，从而正确提高学生的研究能力。专业竞赛中的实验设计板块是对学生通过基因工程课程学习产生的研究思路的展示。在实验设计中，学生对积累的科研问题，选择其一，通过查阅文献完成实验设计，通过教师参与指导纠正实验设计中的错误及不合理内容，对于提高学生的科研能力具有促进作用，为今后的研究能力培养打下基础。在指导过程中，教师能够对学生的科研想法有所了解，彼此进行沟通交流，对于“教师进一步了解学生，学生参与讨论并获得一对一指导”具有“双收益”的作用。通过调研，学生及教师对于专业竞赛关于“研究能力培养及客观了解学生科研思路”的作用反响良好(表1)。

表1 专业竞赛促进教学效果调查情况

3.3 团队竞赛提供学生交流平台，优化学习氛围

专业竞赛以自主构建团队参赛，以此形成学生相互督促的学习环境[8]。通过系统的专业竞赛，在对学生调研中发现，专业竞赛促进了学生学习的能动性，学习兴趣明显增强。并且专业竞赛搭建了学生之间的交流平台，促进了学生之间学习方法及学习能容方面的交流(表1)。在随后的教学过程中，学生课堂提问增多了，思路活跃了，对于新知识的探索以及与教师的交流频次也增加了，交流的问题也更具有前沿性(如Crispr-Cas9基因编辑技术的应用，eMAGE的多重基因组编辑原理)，见表1。因此，专业竞赛采取以团队形式参赛，由学生带动学生的方式确实能够有效优化学习氛围。

3.4 专业竞赛能够作为展示个人能力的平台

专业竞赛中不乏优秀的参赛作品，教师在评审相关作品时眼前一亮，对于作品的深度、参赛者的理解能力及参赛者的想法都赞不绝口，认为专业竞赛确实能够作为学生展示个人能力的平台(图1)。就专业竞赛的特点而言，专业竞赛与课程测验不同，是基于课程理论知识之上的内容难、知识新、要求高的平台，同时还要求多位专业技术人员评审、打分，要求更难、更高，对于优秀的竞赛选手及参赛作品确实能作为能力展示的平台，为今后“因材施教”及用人单位人员引进提供参考依据。

a：参赛实验设计作品； b：课程知识点彩页设计作品

图1 专业竞赛参赛作品

Figure 1 The design in professional competition

4 结语

青海大学生态环境工程学院自建院以来不断探索新的教育方法，如生物化学双语教学、院所结合教学模式改革、实验教学改革等[9-10]。通过教学方法改革，教学效果优良。教学中，应当构建分别针对教师和学生两个主体的教学改革模式，“双管齐下”教学效果会更好。专业竞赛是以学生为主体的教学平台，通过平台建设督促学生深化理论课程知识学习，优化学习氛围，培养正确的研究思路及能力，促进师生学科沟通。在调研过程中，应当增加实验竞赛板块，能够更为系统地展示学生的学习成果。今后将进一步扩展为多个学科的、网络化的竞赛平台，为展示学院成绩及水平提供平台。