随着社会发展，重理论轻实践的传统教学模式使得生物技术专业难以培养出满足企事业的应用型人才。生物实验技能竞赛是学生实验技能的竞技场，是实践教育的体现。本文通过对第二课堂“生物实验技能竞赛”进行分析，总结了生物技术专业在实践教学中存在的问题与不足，提出了提高学生的实验认知、优化师资、完善实验设施、改变传统的实验评价模式，开展线上模拟仿真与线下实验教学相结合的方法,有针对性地提出实验教学改革建议，为提高学生的实践能力，为培养应用型人才奠定坚实基础。

生物技术；生物实验技能竞赛；实践技能；实践教学改革；应用型人才

随着高等教育的普及，我国普通本科高校有300 多所学校开设生物技术专业，但该专业学生在大学里学到的知识偏理论多，毕业后适应能力弱，缺乏创新创业能力，就业压力很大，反过来阻碍了生物技术专业的发展。究其原因还是重理论轻视实践的传统人才培养方式，以及以课堂教学为主、实验辅助教学模式没有得到实质性的改变[1]。忽视了生物教学目标培养学生的实践能力，适应能力,复合能力和创新能力[2]的教育。近年来随着我国生物技术产业的不断发展，企事业单位需要的具有创新能力、能够胜任生物技术新产品研发的高级应用型技术人才，复合应用型人才的需求是稳步增加的。但随着生物技术专业培养的人数规模逐年增加，有相当多的学生对所学专业的认同度不高，对未来失去方向，难以适应社会需求，造成这种局面归根结底是人才培养模式出现问题[3]。生物实验技能竞赛作为一项锻炼综合能力的实践活动,要求学生的基础知识，专业素养，知识运用等具有一定水平高度，人才培养方案中规定的教学内容并非单一的课程能达到目的,往往涉及一个完整的课程体系[4]。学科竞赛不只是学生知识储备高度的一把尺子,更是实践教育的一面镜子，在检验学生对理论和实验技能掌握程度的同时也折射出在各教学环节中存在的问题与不足[5]。以学科竞赛作为大学生创新实践教育活动的一个载体，对于提升学生专业素养、建构基本科研能力、培育创新精神有很好的推动作用，是培养创新人才的重要实践活动环节[4]。

1.生物实验技能竞赛的内容与形式

生物实验技能竞赛形式分为单项赛和综合赛，2 种形式都以初赛和复赛（决赛）2 个阶段进行，单项赛的比赛内容考察六个实验科目，涵盖了植物学、动物学、微生物学、生物化学、分子生物学、细胞学和遗传学，主要检验学生实验理论、操作技能的掌握情况。单项赛活动的内容和形式应由管理委员会决定和组织实施，决赛是在主办大学进行的操作技能现场实验评估。综合赛的名额根据国赛划分后推选参加优异者参加国赛决赛，国家竞赛评估的内容以生物科学专业学生的基本实验技能为基础，主要涉及动物学、植物学、遗传学、微生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学和三个综合性的实验，初赛为实验理论考试与复赛为实验技能考试相结合的竞赛模式，初赛主要考查学生对生物实验、生物理论知识、生物实验操作规范和生物实验室安全知识的掌握情况；复赛主要从生物化学、细胞生物学、微生物学实验三大模块设题,旨在考查学生在生物实验知识及基本技能、实验设计及操作、数据采集及分析、仪器设备使用、实验结果分析等方面的能力[6]。例如，图

1.1 和图1.2 对海南师范学校首届生物实验技能竞赛综合赛复赛的的三道试题评分标准进行了归类统计。

2.对生物技术专业实验教学反思

2.1学生对实验认知薄弱，课程偏向形式化

实验认知能力是指学生运用实验思维方法探索材料的组成、性质和变化规律的能力。通过“识别和手动操作实验设备、加工和处理实验信息、理解和使用实验原理、设计能力和评估实验计划”来改变实验认知能力的发展过程。虽然实验教学得到了一定程度的重视，但还存在较多的演示实验或验证试验，学生也只是通过教师简短的讲解来认识仪器及大致实验操作步骤，跟着老师示范操作模仿。大部分学生对于实验的认知停留在实验仪器使用程序以及依照实验步骤重复层面，盲目追求标准结果，忽视了对于仪器、实验原理的理解以及实验技能的培养。如显微镜是观察微生物、动物、植物最基础的实验仪器，学生在实验课中拿取显微镜时十分随意，未按照右手握镜臂，左手托着显微镜底座规范拿取；观察玻片标本时，低倍镜下过强的灯光导致观察时看不清晰或看不见观察的物象时，不知道要调整灯光的亮度；观察标本时直接使用高倍镜找物像，结果很难找到目标图像。在实验过程中，显微镜支架会因为重力的作用自动降低。这是有的学生在使用时将左手位置的粗调焦手钮的松紧调节手钮当作粗调手钮等问题[7]。许多学生认为在实验过程只要能看到结果就是会使用该仪器，对仪器的了解停留在最初浅的层面。由于教学资源有限，很多设备学生不让用或不敢用，且实验分组为多人一组，大多数的实验只做一次，导致部分学生不愿意动手操作，混水摸鱼过完这节实验课。此外，学生对实验原理理解以及发现问题、解决问题的能力偏弱，使得实验教学未能达到培养应用型人才的目的。

2.2实验操作技能有待提高

尽管竞赛学生都是各个高校挑选出来的佼佼者，但一些基础实验操作仍是失误频频。胡远亮等人根据参加竞赛选手的成绩分析、实验竞赛指导教师总结和竞赛选手对竞赛重要性、操作程度、题目难度、训练情况等进行调查反馈，其问题概括如下:在动物学比赛中学生主要准备不足、不规律。实践基本技能不达标。植物学比赛中学生虽能够正确使用植物检索表，但对许多植物的主要分类特征，不能掌握编制规则和层次，对植物组织的结构特点掌握不够全面，植物的“徒手切片”操作不规范[8]，竞赛学生都存在了一定的基本操作技能的缺失。参赛者在竞赛前有一定的训练，所以参赛者表现出来的问题通常能代表未参赛学生也有这些不足。

2.3硬件设施有待完善

生物实验技能竞赛的内容多是应用性实验，实验设备的不足导致参加竞赛的同学无法多次练习。实验教学设备落后、数量不足，无法满足学生需求，以多名学生为一组共用一台设备，使得部分学生在实验过程中无法参与，消磨了学生的激情，最后导致学生丧失对实验课的兴趣，而实验教师也因为硬件设施的限制无法开展更高层次的实验内容[9]。

2.4实验教师团队人员缺乏

实验竞赛成绩的好坏可以间接反映出教师实验教学的能力，尤其是操作能力。一师多用在高校是一个常见的现象，高校的实验教师多为理论课程教师兼任，实验教学准备不足，对竞赛中实验操作得分点模糊，细节把控相比专职实验教师有所不足，使得学生通过课程实验提升基本操作能力有限。

2.5培养的人才不符合市场所需

在高等教育大众化阶段，高等教育人才培养目标定位划分主要分为三类：重点院校培养的是以学术研究为主的研究创新型人才；普通本科院校培养的是以科技开发为主的应用型人才；高职高专类学校以培养技能应用型为主的实用人才[10]，而企业需要的是能够独立完成交代任务，拥有操作能力，数据分析，有创新思维为一体的应用型人才。二者的定位有一定的差距。由于课程、实验设施、师资、实验室的安排都制约着实验的开展，课程实验多以一周甚至两周时间跨度，学生难以将课堂理论知识与实践及时相联系。另外专业课程的实验多为传统实验，教师的课程还是以理论课为主，实验课程只是辅助理论教学内容的知识巩固，这种定位不利于学生提升实操技能，特别对于生物技术专业而言，理论课程与实验课程应该平衡发展，不应侧重于任何一方。

3.提高大学生实验技能的措施

3.1提高学生的实验认知

作为学生实验认知能力的第一层次，教师要重视引导学生观察和分析，自行探究完成实验内容，促进观察能力和思维能力的共同发展。作为学生实验认知能力的第二层次，要重视培养学生识别和规范使用实验仪器的能力，一些精密仪器可在教师引导下规范使用；作为学生实验认知能力的第三层次，教师应该有意识培养学生们的科学思维方法，培养学生收集、处理、分析实验数据的能力。多运用数学、图像和建模引导提高学生对实验原理的理解。用图解方法提高学生应用实验原理的能力[11] 。

3.2优化实验室的备置

首先要提高实验室管理水平，加强高校合作，重视实验专职教师参加同类岗位培训或研修鼓励，优化自身教学知识储备和增强实践教学能力。切实遵守实验室使用的规章制度,确保实验室资产高效利用与维护,并做好各种仪器的使用记录。购买设备时根据所需设备数量进行审查，以避免重复购买和实验培训费用的挥霍。同时，仪器的摆放要合理化，避免出现实验仪器的不合理安排与放置[12]。仪器的购买需要全局的考虑，避免为了满足个别科研所需或购买了功能窄且价格贵的仪器，结果仪器使用频率过低造成老化严重，导致仪器的维修和保养与后续资金不足的矛盾[12]。建立校企合作模式，由于实验类课程是高校和企业之间的一个重要媒介，通过开设实验类课程与企业生产平台互通，可以有效提升学生实际动手操作能力和团队协作的精神，为企业培养应用型人才，企业的加入有助于实验室提供资源[13]。

3.3优化师资

学校在优化师资力量时，可以通过“双师型”人才优先录取[14]。积极开展校企深入合作，建立校企联合的教师优化培养机制，从而加大双师型教师队伍的建设。在现有教学团队的基础上，每年从本专业选派数名骨干教师到合作企业进行挂职锻炼或参与项目研发，真正提升教师的实践能力[15]。定期组织教师向实验教学经验丰富的教师学习，并指出自己学习后的评价，督促教师认真备课和不断更新自身知识，力争紧跟各教学内容最前沿的学科知识[16]。

3.4加强实践能力，树立正确就业观

随着经济增长缓慢，以及结构性的失衡，就业难成了当代大学生的普遍性问题，劳动市场能提供的有效岗位远远不能满足就业所需。在调整产业结构的背景下，无论国企还是私企对劳动者的技能水平要求都在提升，对高层次技术人才需求更加紧迫。疫情带来的经济冲击使得毕业生的就业更成为难题，各大高校应以人才市场的需求改变教学观念，培养学生专业知识和适应环境的能力。毕业生也应树立正确的就业观念，对自生能力有所评估，认清当前的就业现状，不盲目自信，不要一味追求高薪体面工作。对于生物类毕业生来说，除扎实的基本理论知识以外，还要具备一定的动手能力，所以应鼓励学生以生物实验技能竞赛为契机，将实训搬到实验室中，积累实操经验。

3.5实践教学模式的改变

由于实验时间、设备、耗材支出的限制，学生不能完全依赖实验室教学。可通过设计虚拟实验室，采用线上与线下相结合，引导学生利用课余时间通过虚拟仿真实验进行线上的观摩练习，学生通过鼠标的操控进行实验，选择实验使用的药品，仪器。如何进行实验都由学生自主选择，不懂的知识点可以咨询老师，实验过程安全，为真实的实验操作奠定一定基础，线下实验中将线上学习到的操作技术转变为现实的操作技术。通过虚拟仿真实验，让学生能反复操练掌握生物实验的基本知识和技能。

3.6建立科学的实验教学评价体系

生物技术的实验课程通常附属理论教学，不独立开课，没有自己独立的评价体制。学生的最终成绩分为 60% 平时成绩和40% 期末操作考核成绩。其中，教师通常以学生提交的实验报告进行评分，对于实验的过程以及结果的真实性都是不清楚的，为改变以前的生物技术实验评估模型，对平时成绩 60% 做如表1.分配。实验考查包括笔试和操作考试两部分，操作考试考核项目可选择与生物竞赛内容相符合的实验进行考核，笔试部分要涵盖实验原理实验难点、实验关键点和实验基本操作等内容[17]。每次实验课结束后在教师客户端发布任务，学生用图片的形式将报告提交给老师，教师在网上就能将学生的作业进行批改并给出自己的点评和打分，点击发放成绩，学生就可在手机混合式教学APP上看到实验报告成绩和评语。

4.小结

通过对生物实验技能竞赛的分析知：学生认知薄弱，基础实践技能不扎实；实验仪器数量不满足日常教学，专职实验教师缺乏，培养的人才不符合市场所需是培养中的难题，要以人才市场所需为着手点，改革应用型人才培养为导向，补齐实践教育的不足，培养优质的生物技术专业人才。可通过提高学生的实验认知、优化实验室的备置、优化师资、改变实践教学模式、建立科学的评价体系等加以改善。通过加强“双师型”教师培养，线上“虚拟实验室”的模拟实验结合线下的实际操作，让学生更全面的掌握生物实验的基本知识和操作技能。由于研究数据有限，不能全面地用数据分析生物实验技能提升对提高本专业大学生就业的贡献，提出的建议或许对于资源丰富的高校帮助较少，针对怎样与企业建立实践合作实例有所缺失，需在后续研究中跟进。

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