基于項目驅動教學的中藥學專業(yè)本科生科研能力培養(yǎng)初探

張桂芳 賴小平

【摘 要】 筆者針對中藥學學科建設特點、本科生能力培養(yǎng)要求及教學現(xiàn)狀，提出一種基于“項目驅動”的實踐教學方法，并從項目來源和選擇、項目設計、項目實施等方面對項目驅動教學過程進行了研究與實踐探索。研究表明，項目研究方案設計和實施往往多人協(xié)作完成，結合科研課題進行項目驅動教學能極大地激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和科研熱情，有效培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)實際問題、分析問題和解決問題的能力，這些都有助于中藥學專業(yè)本科生科研能力的培養(yǎng)與提升。

【關鍵詞】 教學方法；項目驅動；科研能力

【中圖分類號】R28 【文獻標志碼】 A【文章編號】1007-8517（2016）13-0084-03

建構主義（Constructivism）理論認為，知識不是通過導師傳授得到的，而是學習者在一定的情境（即社會教育文化背景）下，借助他人（包括導師如教師、教授或資深教育者，同學或對同一課題同一方向感興趣的學習伙伴）的幫助，利用必要的理論資料或實踐工具，通過意義建構方式獲得的。核心觀點是：學習者要想獲得成功，必須自動自發(fā)去發(fā)掘和轉換復雜信息[1]。項目驅動教學法是基于建構主義理論基礎上的一種新型教學法，與傳統(tǒng)教學模式有所區(qū)別，它是通過面對實際需要解決的實際問題而實際存在的科研項目進行教學，突出以培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際并解決實際問題能力為目標的教學理念，讓學生在親身參與導師負責的實際項目中展開理論學習和實踐活動，學生從參與開始就處在面對和發(fā)現(xiàn)實際問題的情景中，從而能自發(fā)的學習理論、主動尋找研究資料、互相討論學習成果、敢于并善于提出解決方案、在實踐中掌握知識并不斷完善解決方案；學生在項目研究過程中遇到的實際問題的驅動下，能夠主動的學習理論知識和相關技術，在解決問題的項目實踐中發(fā)現(xiàn)問題并積極思考，其思維探索能力、個人求解能力和協(xié)作處理復雜多任務的能力可以得到極大的鍛煉和提高。同時，指導教師在整個項目驅動教學實踐過程中，提升了項目管理能力和教學能力，教育和啟發(fā)了學生有計劃有步驟的實現(xiàn)項目目標，鼓勵學生在實現(xiàn)項目目標的過程中自動自發(fā)的進行理論和實踐探索[2-3]。教學相長，學生的理論水平和專業(yè)實踐能力、創(chuàng)新及探索意識、項目管理等綜合素質將隨著任務問題的逐步解決和項目整體目標的達成得到鍛煉和提高[4]。

中藥學專業(yè)是一本對理論聯(lián)系實際要求很高的復合型專業(yè)，要求學生不但掌握理論知識，還能熟悉并掌握各種實驗技能，發(fā)現(xiàn)實際存在的問題并提出科學的解決問題的方案。中藥科研項目是具有中藥學特殊特征的科學研究工作，每個項目有其特有的的立項依據(jù)、專業(yè)性很強的研究內(nèi)容、特殊的研究目標、面向實際的需要解決的關鍵技術問題、擬提出的研究方案和相關的可行性分析等。具體到學生科研能力的培養(yǎng)上，以科研項目為對象，先由教師對項目進行分解，并針對不同學生的科研水平和實踐能力給予適當?shù)闹v解和指導，然后分組就各自的細化的項目行動項進行文獻查詢、實驗方案設計、科研討論、項目再分解及協(xié)作完成等，讓學生在項目實施過程中提高實驗技能和科研能力，同時也培養(yǎng)學生自主學習能力和團隊協(xié)作精神[5]。

1 項目驅動教學的培養(yǎng)模式

1.1 項目來源和選擇原則 在項目驅動教學模式中，項目的來源和質量對教學效果影響顯著。項目一般選擇原則是具有較強的應用性、可行性和一定的挑戰(zhàn)性，應注重培養(yǎng)學生綜合運用知識與技能的能力。中藥科研項目主要來源于國家或省部級的縱向課題中的子項目或任務分工，部分來自校企合作課題 （縱向、橫向）。項目選題過小或過于簡單會失去項目教學的意義，難以達到培養(yǎng)學生綜合能力的目的；反之，選題過大或實驗指標過高，會使學生無從下手、望而生畏，從而喪失勇氣和信心[5]。例如，將2015年公益性行業(yè)科研專項項目分任務《廣金錢草優(yōu)良品種選育方法及種植控制技術研究》中EMS誘變育種的部分內(nèi)容設計驅動教學項目《EMS誘發(fā)廣金錢草突變體庫的構建》，既有綜合性、可行性，又兼具探索性與趣味性，學生反映良好。

1.2 項目設計 在設計項目時，可將一個科研項目劃分為若干個相互獨立又相互聯(lián)系的子項目，再將每個子項目分解為多個任務單，每個任務單通過設置相應的問題情景引出任務。項目的設計側重綜合應用性，交融結合學生所學或即將學習的知識，并注重不同學科之間內(nèi)容和知識的橫向整合，提高學生對新舊知識融會貫通的綜合應用能力和實踐能力[6]。例如，《EMS誘發(fā)廣金錢草突變體庫的構建》一項目就將藥用植物學、分子生物學、中藥栽培學、植物生理學、植物組織培養(yǎng)技術、分子標記技術和植物病原體抗性鑒定技術等學科和技術結合起來，綜合應用性強，學生在項目設計的過程中將已學的知識綜合應用，并通過查閱書籍和文獻，學習很多未知的知識和技術。

1.3 項目實施

1.3.1 公布實驗項目 提前一個月向學生公布實驗項目內(nèi)容及要求，同時成立指導教師小組，學生以3～4人自由組成實驗小組，教師根據(jù)已參加本?！氨究粕鷧⑴c教師科研項目”的學生的專業(yè)和其個人興趣，分配實驗項目給每個實驗小組。同時，指導教師所在的實驗室做好實驗準備工作。

1.3.2 制定項目實施方案 學生在教師指導下學習查閱文獻的方法，了解相關研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀，制定初步的項目實施方案，包括研究目的和意義、研究內(nèi)容、技術方法、預期結果和可行性分析。教師根據(jù)方案設計的可行性以及實驗室所具備的條件對實驗方案提出建議，引導學生進行小組討論方案中存在的問題，盡可能讓學生提出自己的解決方法，不斷修改完善。實施方案制定好后，每組學生首先對本組的方案進行自我評價，對照目標和要求找出存在的問題，以及項目實施過程中每個環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題及對策；然后，每個項目組向所有項目組的同學介紹和展示本組的方案，教師和其他組的同學對其進行客觀公正的評價，指出優(yōu)點和存在的問題[7]。最后，學生按照“廣東省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”要求撰寫申報書，以提高自己科研課題申報書寫作能力，教師指導學生以此申報書申請相關課題。

在方案制定過程中，對于在學生知識和能力范圍之外的實施內(nèi)容，以及難以解決的部分內(nèi)容，教師則進行必要的知識講授和點撥，并提示他們充分查閱文獻和參考書籍，并利用搜索工具，進一步深入查找解決問題的有效方法和途徑，通過每個有針對性的項目，激發(fā)他們的求知欲，充分調動學習積極性和主動性。

1.3.3 實施項目方案 項目教學過程的驅動應由教師引導學生完成，讓學生的思考推動項目的實施。在項目進行過程中，每一個步驟教師都要引導和組織學生進行關于“要做什么”、“該怎么做”和“怎么做最好”的討論，然后指導學生按照科學合理的方法進行嘗試并學會比較各種方法的優(yōu)劣。這樣既可保證學生掌握完成具體工作步驟的方法，也讓學生學會了如何尋求解決方案[8]。教學過程中，根據(jù)項目開展情況，導師可采用靈活多樣的教學形式或面授、網(wǎng)絡、電話等多種途徑指導學生，并根據(jù)學生的知識基礎、個性特點和興趣愛好的不同，有針對性地進行教學，以真正達到個性化教學的目的[9]。比如，《EMS誘發(fā)廣金錢草突變體庫的構建》項目在實施過程中，學生不斷探索、嘗試不同的實驗方法和解決方案，從中學習和收獲很多。其中期總結如下：“EMS誘變后，我們遇到了第一個難題就是組培瓶里生長兩個月左右的誘變植株停止生長，或者是長成了愈傷組織，當時實驗停滯了較長一段時間，因為要排除培養(yǎng)基配方的原因和其他原因。經(jīng)過和老師的不斷溝通和探討，最終決定直接播種至泥炭土和珍珠巖的混合基質中，結果種子發(fā)芽率較高且長勢良好，三個月后植株已進入成熟期，從性狀上看已經(jīng)有變異的趨勢；之后便到了篩選和鑒定突變體，前期實驗方案是采用流式細胞儀技術篩選，但是結果并不理想，于是我們又嘗試根尖染色體切片，但由于此時植株已到成熟期，根尖染色體切片觀察效果也不好；后來老師引導我們又查閱大量文獻，最終確定采用ISSR分子檢測；隨后，在提取總DNA的方法上也是試了很多種，采用天根試劑盒和自己配的試劑提取效果都不好，后來根據(jù)文獻嘗試改良CTAB法提取，終于成功提取出質量較好的總DNA；接下來便是選擇分子檢測的方法，本來是打算嘗試用ISSR通用引物，但是又在一篇文獻發(fā)現(xiàn)有人做過同屬植物的ETS-SSR分子標記，便先跟深圳華大基因訂購合成了文獻中的26條引物，篩選出了6對擴增效果很好的引物，可以很明顯的看到變異組條帶的不同，出現(xiàn)了變異位點。目前，實驗都按照著實施方案一步步進行，結果也在往好的方向發(fā)展，非常開心。接下來要做的工作便是大批量的篩選變異植株進行抗病性鑒定?！睂W生在此過程中，培養(yǎng)了不斷嘗試、如何尋求解決問題的能力，而且，問題解決后，學生也受到了鼓舞，信心倍增。

1.4 項目總結與評價 項目完成后，教師指導學生對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，學生按照科研論文的形式撰寫規(guī)范的實驗報告和研究論文。同時，每個小組進行成果匯報，重點討論項目實施過程中所遇到的問題及謀求解決方法的過程，并探討今后如何改進和提高項目開展方式和實施過程；教師可根據(jù)每位學生的學習態(tài)度、表現(xiàn)和成果及時地一一進行分析點評，既要肯定學生的表現(xiàn)和成績，也要針對其不足之處給予建議以促進學生獲得更大的提高[10]。通過這樣一種“學習-實踐-反饋”的過程，學生對項目實施過程中運用到的知識和技術可以更好、更深入的理解和掌握，而且發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力也得到了很大的提高。

2 實施項目驅動教學法的體會

2.1 學生學習熱情和信心高漲 經(jīng)過應用項目驅動教學引導學生進行科研項目研究的實踐發(fā)現(xiàn)，項目驅動教學能夠在更大程度上激發(fā)學生的學習熱情和求知欲，充分調動學生的積極性和主動性，激發(fā)和提升他們協(xié)作、創(chuàng)新、探索的精神[7]。不僅提高了學習效果，而且鍛煉了學生解決實際問題、快速適應實際工作的能力，表現(xiàn)出比過去更大的參與熱情和學習主動性。

2.2 提高學生的科研意識和能力 項目驅動教學所選學生一般為已進入實驗室學習一至兩個學期的大二或大三本科生，是在完成了基礎課程學習之后進行，學生已具備了一定的理論知識和基本的實驗技能。而且，所選項目都是真正存在的項目，已經(jīng)過評審和論證，可行性高，且綜合性較強，沒有現(xiàn)成的實驗指導書，要求學生必須依靠自己的智慧和創(chuàng)新能力，借助以往所學知識，通過查閱文獻、資料，制定出詳盡、可行的實施方案，有利于培養(yǎng)學生系統(tǒng)完整的科研思路，鍛煉學生的科研意識和能力。

方案實施過程中，實驗時間和操作程序都需要學生自行統(tǒng)籌安排，遇到問題需要學生主動思考并跟指導教師探討解決方案，實驗失敗可以尋找原因后重新制定方案；在撰寫實施方案、論文寫作、制作幻燈答辯等多個環(huán)節(jié)中，學生需要對查閱的信息進行加工，對已有數(shù)據(jù)進行分析，能有助于提高學生學習信息加工和數(shù)據(jù)處理的能力。在實驗中，學生也能提出了一些目前學科中正在探討的問題，表現(xiàn)出較強的科研意識和能力。本實驗室在2009～2015年期間，通過項目驅動教學實踐，多名學生在比賽中獲獎或獲得校級、省級項目資助，或者撰寫的論文已向國內(nèi)核心期刊投稿，或者獲得出國留學或保研資格。所獲部分階段性成果見下表1。

2.3 增強學生團隊合作意識 項目方案設計和實施往往多人協(xié)作完成，從文獻查閱、方案設計、項目分工到實驗的操作都要求學生在整個過程中都具有良好的團結協(xié)作精神。每個學生都熟悉整個科研項目的設計構想，明確自己的設計定位，在較完整理解項目目標的基礎上進行有效的科學研究。學生之間必須各自發(fā)揮所長緊密合作才能順利完成項目。絕大多數(shù)學生認可了團隊協(xié)作的必要性，增強了團隊合作意識和能力，培養(yǎng)團隊精神和領導能力，以及較強的溝通能力和表達能力。因此，結合科研課題進行項目驅動教學能極大地激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情和科研熱情，可作為提高、培養(yǎng)學生科研意識和能力的一種行之有效的方法不斷深入探究和完善[11]。

3 結語

教學與科研是相輔相成的，教師在以教學為主的同時開展科學研究，一方面可以提高自身的學術水平，另一方面可以獲得許多與教學相關的信息，并可以把這些信息及時反饋到教學中去，充實和豐富專業(yè)課的教學內(nèi)容，同時在教學過程中又不斷有新問題出現(xiàn)，促使教師去搞科研，這就自然形成了教學與科研相互促進的良性循環(huán)[5]。結合科研課題實施項目驅動教學，增強了教師和學生的互動。從教師科研課題中選擇項目對學生來說更具有新穎性和挑戰(zhàn)性，使學生的學習目標更明確，參與積極性更高。其次，學生在實驗過程的創(chuàng)新構想對教師的科研工作也有很大的啟發(fā)和幫助?？傊椖框寗咏虒W對實現(xiàn)中藥學專業(yè)教學、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和科研能力，均不失為一種行之有效的方法。

參考文獻

[1]Anderson J.R.，Greeno J.G.，Reder L.M.，et al.Perspectives on learning，thinking，and activity[J]. Educational Research，2002，29（4）：11-13.

[2]霍芳.論項目驅動教學模式的應用[J].中國校外教育（理論），2008，（S1）：236.

[3]劉衛(wèi)，劉金嶺.基于項目驅動教學的應用型本科生學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究[J].價值工程，2012，31（13）：235-236.

[4]柯勝男，黃明和，雷剛.基于“項目驅動”的教學研究與探索[J].計算機教育，2007，（8）：25-27，33.

[5]張文平，劉波蘭，馬廉蘭.結合科研課題開設醫(yī)學微生物學系列綜合設計性實驗[J].時珍國醫(yī)國藥，2008，19（8）：1861-1863.

[6]沈娜.中職計算機VB課程教學中項目教學法的嘗試[J].科技資訊，2010，（8）：172.

[7]徐雅斌，周維真，施運梅，等.項目驅動教學模式的研究與實踐[J].遼寧工業(yè)大學學報（社會科學版），2011，13（3）：125-127，130.

[8]王荻.項目驅動教學探索[J].中國職業(yè)技術教育，2007，（36）：17-18.

[9]黃明和，雷剛，郭斌，等.“導師制下項目驅動教學模式”的研究與實踐[J].計算機教育，2007，（2）：29-31.

[10]李紅斌，許業(yè)進.以“項目驅動”為導向的計算機課程教學模式研究與實踐[J].廣西教育， 2009，（15）：83.

[11]蘇珂，龍艷，林楓，等.項目驅動教學對醫(yī)學生科研能力培養(yǎng)的研究與實踐[J].基礎醫(yī)學教育，2011，13（7）：642-643.

（收稿日期：2016.05.04）