李沁 穆丹 梁可欣 豈澤華

摘 要 “項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)模式是以總實(shí)踐教學(xué)任務(wù)為框架，競(jìng)賽活動(dòng)為載體，師生共同構(gòu)建可操作的競(jìng)賽項(xiàng)目并發(fā)展自身能力的教學(xué)模式。在成功構(gòu)建項(xiàng)目小組后，共同確定項(xiàng)目方向，進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象撰寫項(xiàng)目報(bào)告形成項(xiàng)目成果，最終接受多元評(píng)價(jià)。該模式有效激發(fā)學(xué)生實(shí)踐興趣，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提高教學(xué)質(zhì)量。該模式需要得到各級(jí)組織的支持、全天候開放科研平臺(tái)以及優(yōu)秀的教師隊(duì)伍進(jìn)行指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 項(xiàng)目教學(xué) 科技競(jìng)賽 實(shí)踐教學(xué)模式 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642?????????????????????????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.12.014

Abstract The "project + competition" practice teaching model is based on the general practice teaching task as the framework and competition activities as the carrier. Teachers and students jointly construct operable competition projects and develop their own abilities. After successfully building the project team， jointly determine the project direction， carry out project design and implementation， write project reports based on experimental phenomena to form project results， and finally accept multiple evaluations. This mode effectively stimulates students' practical interest， cultivates students' practical ability， enhances students' teamwork spirit， and improves teaching quality. This model requires the support of organizations at all levels， an all-weather open scientific research platform， and the guidance of an excellent team of teachers.

Keywords project teaching; science and technology competition; practical teaching mode; teaching reform

2018年，為了提高高等教育課程質(zhì)量，落實(shí)立德樹人的培養(yǎng)理念，教育部提出了“金課”的概念以推進(jìn)專業(yè)建設(shè)。[1]生物科學(xué)作為一個(gè)強(qiáng)實(shí)踐性的專業(yè)，在教學(xué)過(guò)程中卻存在著學(xué)生重視程度較低、實(shí)驗(yàn)方法陳舊、教學(xué)內(nèi)容滯后、教學(xué)方法與手段單一等問(wèn)題。[2]將競(jìng)賽項(xiàng)目與課堂結(jié)合，通過(guò)主動(dòng)參與，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實(shí)踐興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

1 “項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)模式的內(nèi)涵

“項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)模式是指學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目或者師生共同構(gòu)建具有可操作性的競(jìng)賽項(xiàng)目。其核心在于將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容任務(wù)化，以競(jìng)賽形式完成實(shí)踐任務(wù)。[3]在建構(gòu)主義的基礎(chǔ)之上，以項(xiàng)目任務(wù)為主體，學(xué)生為中心，科技競(jìng)賽為載體，強(qiáng)調(diào)通過(guò)對(duì)問(wèn)題的探究不斷獲得發(fā)展。該實(shí)踐教學(xué)模式將教師科研和教學(xué)工作將結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施和競(jìng)賽活動(dòng)中主動(dòng)獲取知識(shí)，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題知識(shí)和能力。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施、成果總結(jié)和展示過(guò)程中，逐步提高獨(dú)立觀察、獨(dú)立思考、獨(dú)立操作和獨(dú)立創(chuàng)造的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力，促進(jìn)實(shí)踐能力提升，其綜合素質(zhì)得到極大的提高。[4]在實(shí)踐教學(xué)中，既有學(xué)生知識(shí)與能力的發(fā)展，又有教師教學(xué)技能與科研能力的提升，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)地位。

2 “項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建

2.1 組建項(xiàng)目小組

項(xiàng)目小組的組建可以從兩個(gè)途徑進(jìn)行。一是在分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等專業(yè)課中布置研究型課后作業(yè)進(jìn)行組建。由任課教師按照教學(xué)目標(biāo)設(shè)置項(xiàng)目，學(xué)生按照興趣自由選題與組隊(duì)，通過(guò)查閱資料與研究，共同撰寫項(xiàng)目報(bào)告。[5]二是通過(guò)科技競(jìng)賽活動(dòng)組建。鼓勵(lì)學(xué)生參加生物科學(xué)競(jìng)賽、動(dòng)植物標(biāo)本制作大賽、大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽等大型比賽，帶隊(duì)教師宣講后可根據(jù)自身興趣自由組隊(duì)，也可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后自動(dòng)形成項(xiàng)目小組。另外鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)生物科學(xué)方向的國(guó)家級(jí)、省級(jí)以及校級(jí)研究課題，由學(xué)生自主構(gòu)建項(xiàng)目小組。

2.2 確定項(xiàng)目方向

學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，在疑問(wèn)與興趣的基礎(chǔ)之上，通過(guò)文獻(xiàn)查閱了解研究進(jìn)展與相關(guān)理論知識(shí)，獲得解決問(wèn)題的方向。所確定的項(xiàng)目方向具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，并且應(yīng)該建立在學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)水平上，讓學(xué)生進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)，使得學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中能夠積極參與，發(fā)展實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。例如，為探究中國(guó)虎紋蛙與泰國(guó)虎紋蛙耐寒性不同的原因所在，項(xiàng)目A在查閱相關(guān)文獻(xiàn)后決定通過(guò)定量測(cè)定兩種虎紋蛙線粒體基因的表達(dá)情況來(lái)分析。

2.3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)是整個(gè)項(xiàng)目的核心之處，其不僅需要設(shè)計(jì)者對(duì)項(xiàng)目背景全面了解，對(duì)問(wèn)題原因有自己的合理假設(shè)，還需要設(shè)計(jì)者具有縝密的邏輯思維與實(shí)際操作能力。教師根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)安全性以及實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等條件，對(duì)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)。例如，基因定量有水解探針?lè)ā㈦p雜交探針?lè)?、?fù)合探針?lè)?、分子信?biāo)法、SYBR熒光染料法等方法，基于實(shí)驗(yàn)操作難度與成本等因素，項(xiàng)目A最終選用SYBR熒光染料法進(jìn)行基因定量研究。

2.4 項(xiàng)目實(shí)施

在項(xiàng)目實(shí)施前，指導(dǎo)教師需培訓(xùn)項(xiàng)目組成員操作常用儀器、處理實(shí)驗(yàn)材料、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在成員已經(jīng)熟練掌握各項(xiàng)技能后正式開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐過(guò)程中，小組內(nèi)分工合作，嚴(yán)格按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行，并與指導(dǎo)教師保持聯(lián)系。若實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)不可預(yù)知的問(wèn)題，及時(shí)找出原因并調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案。一方面，學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中接觸到傳統(tǒng)課堂上接觸不到的儀器與知識(shí)領(lǐng)域，完善了知識(shí)體系，掌握了更多的實(shí)驗(yàn)技能與方法，提高創(chuàng)新能力。另一方面，學(xué)生與同伴交流討論自己的觀點(diǎn)，互幫互助，相互激勵(lì)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。[6]以項(xiàng)目A基因定量實(shí)驗(yàn)為例，在熔解曲線異常時(shí)，可能是引物匹配度不高，也可能是cDNA模板濃度較低，還可能在操作過(guò)程中出現(xiàn)失誤。應(yīng)仔細(xì)分析問(wèn)題原因，及時(shí)改正。

2.5 形成項(xiàng)目成果

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與原因，最終形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)W術(shù)論文。項(xiàng)目小組在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中或?qū)嶒?yàn)結(jié)束后分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)研究解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，揭示實(shí)驗(yàn)規(guī)律。在該過(guò)程中，項(xiàng)目組成員需要查閱大量文獻(xiàn)資料、撰寫項(xiàng)目報(bào)告，提高協(xié)作能力、歸納總結(jié)能力，有利于學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性、激發(fā)學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲芯?，有效提高?chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力。

2.6 項(xiàng)目評(píng)價(jià)

項(xiàng)目評(píng)價(jià)分為三個(gè)部分，學(xué)生自我評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)以及公共評(píng)價(jià)。在完成項(xiàng)目之后，學(xué)生對(duì)實(shí)踐過(guò)程中的收獲、認(rèn)識(shí)與成果等方面進(jìn)行自我評(píng)價(jià)與團(tuán)隊(duì)內(nèi)外評(píng)價(jià)。教師根據(jù)項(xiàng)目完成情況、學(xué)生積極性、能力提升情況等方面進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)。在“項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)模式中，競(jìng)賽本身帶有評(píng)價(jià)性質(zhì)，通過(guò)組委會(huì)專家評(píng)審直接檢驗(yàn)項(xiàng)目成果。這一過(guò)程中，不僅是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ脑u(píng)價(jià)，也是對(duì)學(xué)生心理素質(zhì)的檢驗(yàn)。不僅需要細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待實(shí)驗(yàn)過(guò)程，更需要自信大方展示項(xiàng)目成果。

3 “項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)模式的作用

3.1 激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣

興趣是激發(fā)創(chuàng)新的動(dòng)力源泉，探究性生物學(xué)習(xí)首先需要培養(yǎng)興趣，需要構(gòu)建良好的氛圍。從競(jìng)賽的角度出發(fā)，競(jìng)賽可以激發(fā)學(xué)生的需要和內(nèi)在動(dòng)機(jī)，自發(fā)主動(dòng)參與其中，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。[7]在此過(guò)程中，學(xué)生感受到內(nèi)外兩方面的激勵(lì)。一方面是來(lái)自于外部環(huán)境中的肯定與贊揚(yáng)，另一方面是學(xué)生內(nèi)在的成就感與滿足感。在實(shí)踐過(guò)程中，指導(dǎo)教師根據(jù)每位成員的個(gè)性特點(diǎn)因材施教，制定有針對(duì)性的培養(yǎng)計(jì)劃，建議具有不同特長(zhǎng)的成員負(fù)責(zé)自己擅長(zhǎng)的事情，最大程度上激發(fā)學(xué)生的興趣與個(gè)人潛能。

3.2 提高學(xué)生的實(shí)踐能力

在確定項(xiàng)目方向時(shí)，項(xiàng)目組成員在爆炸式的信息中篩選出自己需要的信息，了解項(xiàng)目背景，找出問(wèn)題所在，鍛煉了成員的搜集信息、分析信息的能力與創(chuàng)新能力。在項(xiàng)目進(jìn)行中，成員需要親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行產(chǎn)品制作，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。在項(xiàng)目完成后，成員分析數(shù)據(jù)、撰寫項(xiàng)目報(bào)告書與項(xiàng)目成果，總結(jié)能力、分析數(shù)據(jù)的能力與文本的撰寫能力得到有效鍛煉。在成果展示環(huán)節(jié)中，成員需要制作精美的視頻、充分準(zhǔn)備答辯材料，以自信積極的精神面貌展現(xiàn)項(xiàng)目成果，有效鍛煉成員的心理素質(zhì)與語(yǔ)言表達(dá)能力[8]。由此可見，在整個(gè)實(shí)踐過(guò)程中，項(xiàng)目組成員經(jīng)歷了確定項(xiàng)目方向、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、撰寫項(xiàng)目報(bào)告書、項(xiàng)目評(píng)價(jià)等不同環(huán)節(jié)，使實(shí)踐能力得到了全方位的訓(xùn)練和提高。

3.3 增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神

團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力可以從9個(gè)緯度進(jìn)行表征，分別是問(wèn)題界定能力、解讀信息的能力、數(shù)據(jù)收集能力、人際交往的能力、項(xiàng)目分工能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、團(tuán)隊(duì)激勵(lì)能力、團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià)能力與提煉成果的能力。[9]“項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐模式是以教師為主導(dǎo)，根據(jù)學(xué)生的興趣、動(dòng)手能力、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)等自由組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，共同協(xié)作解決項(xiàng)目問(wèn)題，促進(jìn)綜合能力發(fā)展的教學(xué)模式。實(shí)踐過(guò)程中，項(xiàng)目組成員互幫互助，相互激勵(lì)，既有分工又有合作，有效提高項(xiàng)目組成員的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。只有項(xiàng)目組成員間配合默契、互補(bǔ)互助，才能達(dá)到團(tuán)隊(duì)的最大工作效率，才能完滿完成項(xiàng)目，在競(jìng)賽中獲得亮眼的成績(jī)。

4 “項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)模式的內(nèi)在要求

4.1 各級(jí)組織的支持

科技競(jìng)賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的抓手，與學(xué)校的人才培養(yǎng)聯(lián)系緊密。一個(gè)科研項(xiàng)目需要資金、器材、試劑等支持。而有大學(xué)生參與的“項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐活動(dòng)需要在科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)之上得到學(xué)院、學(xué)校、社會(huì)各方面的支持。[10]在這個(gè)實(shí)施過(guò)程中，項(xiàng)目組成員與指導(dǎo)教師需要付出大量的時(shí)間與精力。為鼓勵(lì)師生積極參與，需要相關(guān)負(fù)責(zé)部門對(duì)這些工作予以肯定。項(xiàng)目組成員的項(xiàng)目成果與訓(xùn)練學(xué)時(shí)應(yīng)與學(xué)生的培養(yǎng)方案或課程直接掛鉤，應(yīng)與指導(dǎo)教師的年終考核相聯(lián)系。

4.2 開放科研平臺(tái)

生物科學(xué)類的項(xiàng)目往往需要進(jìn)行大量的生物實(shí)驗(yàn)，其需要項(xiàng)目組成員掌握一定相關(guān)背景知識(shí)后進(jìn)行利用大量的課余時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索以證明自己的假設(shè)或揭示實(shí)驗(yàn)規(guī)律。而這樣的項(xiàng)目不僅需要科研平臺(tái)的支持，還需要全天候開放以支持成員在周末、節(jié)假日等課余時(shí)間參與項(xiàng)目實(shí)施。[11]在“項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)中，各高校之間可以相互合作，共享科研平臺(tái)，以解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)場(chǎng)地、科研設(shè)施不足等問(wèn)題。另外，高校也可以與一些研究院、企業(yè)合作，整合社會(huì)資源，設(shè)置項(xiàng)目活動(dòng)基地。[12]

4.3 增強(qiáng)師資力量

“項(xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)模式是以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)。在此過(guò)程中不僅需要教師引導(dǎo)成員掌握國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，還需要引導(dǎo)成員積極思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新合、合作交流，更好的完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施。[13]在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能會(huì)涉及不同專業(yè)領(lǐng)域的問(wèn)題，因此師資隊(duì)伍里應(yīng)該具有不同領(lǐng)域的專業(yè)教師。同時(shí)應(yīng)盡可能了解項(xiàng)目組成員的特長(zhǎng)和性格特點(diǎn)，在日常的實(shí)踐中及時(shí)給予反饋。[14]引導(dǎo)指導(dǎo)教師不斷提高實(shí)踐技能與理論基礎(chǔ)，不斷提升教學(xué)技能與科研能力，促進(jìn)教師隊(duì)伍的綜合能力不斷強(qiáng)化，為實(shí)踐教學(xué)提供一支優(yōu)秀的教師隊(duì)伍，成為學(xué)校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的支柱。

5 結(jié)束語(yǔ)

培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力是高等教育人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)，科技競(jìng)賽是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段。將科技競(jìng)賽與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，以學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，以科技競(jìng)賽為載體，“研-教-競(jìng)”結(jié)合，構(gòu)建“項(xiàng)目+競(jìng)賽”的生物類大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)模式，目的在于進(jìn)一步提升大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力?！绊?xiàng)目+競(jìng)賽”實(shí)踐教學(xué)模式可以與工廠、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園等實(shí)際經(jīng)濟(jì)體相結(jié)合，形成“項(xiàng)目+競(jìng)賽+企業(yè)”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式，將項(xiàng)目成果落地，形成項(xiàng)目組成員自己的新企業(yè)，推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，培養(yǎng)優(yōu)秀的創(chuàng)新人才。

*通訊作者：穆丹

基金項(xiàng)目：安徽省高等學(xué)校質(zhì)量工程教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（2017jyxm0307）;安徽省高等學(xué)校省級(jí)質(zhì)量工程大規(guī)模在線開放課程（MOOC）示范項(xiàng)目（2018mooc399）;國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31800316）;安徽省教育廳自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（KJ2017A359）;安徽省高校優(yōu)秀青年人才支持計(jì)劃項(xiàng)目（gxyq2018034）

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