基于“項目學(xué)習(xí)”的微生物學(xué)教學(xué)范式改革

龍中兒 黃運紅 鄒龍 倪海燕

摘要：微生物學(xué)是高校生命科學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)必修課，提高微生物學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量對相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)具有重要意義。本文構(gòu)建了創(chuàng)設(shè)情境、明確任務(wù)，收集資料、制訂方案，自主協(xié)作、實施方案，成果展示、修正完善，分析評估、拓展升華等五個環(huán)節(jié)的基于“項目學(xué)習(xí)”微生物學(xué)的教學(xué)范式。“項目學(xué)習(xí)”教學(xué)范式的應(yīng)用充分體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：微生物學(xué)；問題驅(qū)動；教學(xué)模式；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）02-0116-04

“項目學(xué)習(xí)”（Project-based learning，簡稱PBL）是以項目為載體、以有目的的活動為基礎(chǔ)，以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)方法、教學(xué)方法、教學(xué)模式（教學(xué)范式）與課程理念[1]?！绊椖繉W(xué)習(xí)”教學(xué)范式在20世紀(jì)90年代初由中德職業(yè)教育、勞動技術(shù)教育國際合作項目引入我國，此后逐漸在我國基礎(chǔ)教育與普通高等教育中應(yīng)用，取得了顯著效應(yīng)[2，3]。微生物學(xué)是高校生命科學(xué)及其相關(guān)專業(yè)學(xué)生的一門基礎(chǔ)必修課程[4]，課程教學(xué)質(zhì)量對生命科學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)具有重要意義。本文探索基于“項目學(xué)習(xí)”的微生物學(xué)課程教學(xué)改革，為我國高等教育課程教學(xué)范式改革提供理論依據(jù)和實踐參考。

一、項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式設(shè)計

“項目學(xué)習(xí)”緣起于美國，它指“學(xué)生通過完成與真實生活密切相關(guān)的項目進行學(xué)習(xí)，是一種充分選擇和利用最優(yōu)化的資源，在實踐體驗、內(nèi)心吸收、探索創(chuàng)新中獲得較為完整而具體的知識，形成專門的技能并獲得發(fā)展的實踐活動[1]?！薄绊椖繉W(xué)習(xí)”是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，從已有經(jīng)驗出發(fā)，在復(fù)雜、真實的生活情景中借助實驗方案設(shè)計、實物制作制造、文字圖像編制、角色扮演、問題探究等目的性明確的活動，以小組活動的形式對真實世界的主題進行研究，完成知識意義建構(gòu)，進而培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。根據(jù)上述“項目學(xué)習(xí)”教學(xué)范式的基本內(nèi)涵，本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上[5]將項目學(xué)習(xí)教學(xué)的基本過程設(shè)計為五個環(huán)節(jié)，具體如圖1所示。從圖1中可以看出，除了第一、第四和第五環(huán)節(jié)需要教師的參與性比較強之外，第二、第三兩個主要環(huán)節(jié)均由學(xué)生獨立或相對獨立地在課堂時間以外完成，體現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂的特征，有利于充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性和主觀能動性。

二、課程教學(xué)總體設(shè)計

微生物學(xué)是關(guān)于“一切肉眼看不見的微小生物”的生命現(xiàn)象及其發(fā)展規(guī)律的學(xué)科，學(xué)科內(nèi)容主要包括微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理代謝、遺傳變異、生態(tài)特征和分類進化等五大生物學(xué)規(guī)律[6，7]。對學(xué)生來講，微生物學(xué)課程內(nèi)容中有關(guān)微生物生命現(xiàn)象及其活動規(guī)律的事實多、概念多，內(nèi)容較為枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，難度較大，影響學(xué)習(xí)效果。本文借鑒前人的研究經(jīng)驗[8]，依據(jù)教學(xué)大綱的要求及不同章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的特點，分別設(shè)計不同的教學(xué)方式。

1.課堂講授+課后拓展資源教學(xué)模式。課程中有關(guān)學(xué)科的基本術(shù)語、基本概念和基本原理等基礎(chǔ)知識是學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中要掌握的重點內(nèi)容。這類教學(xué)內(nèi)容適宜采用多媒體輔助的課堂講授教學(xué)方式，要求教師和學(xué)生一起對內(nèi)容進行精讀，對基本術(shù)語、基本概念和基本原理等基礎(chǔ)知識進行分析，課外要求學(xué)生研讀教師推薦的相關(guān)文獻資源、網(wǎng)絡(luò)資源或是補充多媒體教學(xué)資源，以加深對專業(yè)知識的理解。

2.課堂講授+部分項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式。當(dāng)課程內(nèi)容為要求學(xué)生掌握的基本概念和理論，且涉及的內(nèi)容較多，或是比較分散，或是教材內(nèi)容不能及時反映當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的新發(fā)展時，這些章節(jié)的內(nèi)容宜采用課堂講授加部分項目任務(wù)的形式進行，將分散的內(nèi)容或是需要了解、補充的學(xué)科動向以項目任務(wù)形式引導(dǎo)學(xué)生在課外開展學(xué)習(xí)。

3.完全項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式。當(dāng)課程內(nèi)容呈模塊化分布，每個模塊集中講一個內(nèi)容，且各模塊呈并列關(guān)系，或者課程內(nèi)容的實踐性強、實用性強時，可以采用完全項目學(xué)習(xí)的形式進行教學(xué)。

三、教學(xué)模式實施過程

根據(jù)上述對“項目學(xué)習(xí)”教學(xué)模式的理解，結(jié)合微生物學(xué)課程的教學(xué)大綱要求及其內(nèi)容特點，在每一章教學(xué)內(nèi)容中都設(shè)計了一定的項目學(xué)習(xí)主題，具體見表1所示。

課程教學(xué)時，課程主體內(nèi)容的教學(xué)主要采取課堂講授的方式進行（當(dāng)然，講授的過程盡量采取發(fā)現(xiàn)式、討論式、問題解決的方式進行），實驗班級的學(xué)生同時按“組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)”的原則分成四人一小組，每一小組于課外按上述項目學(xué)習(xí)的模式完成上表中所設(shè)計的全部項目學(xué)習(xí)主題任務(wù)，課內(nèi)提供部分時間供學(xué)生展示學(xué)習(xí)的成果，同時引導(dǎo)小組間進行討論和交流，不同小組間還可以進行比較和評價。

四、教學(xué)模式實施成效

經(jīng)過近三年項目學(xué)習(xí)教學(xué)范式的實踐和僅采用課堂講授的授課制教學(xué)模式相比，采用“項目學(xué)習(xí)”教學(xué)范式取得如下教學(xué)效果。

1.學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲，課堂內(nèi)外氣氛活潑。傳統(tǒng)的課堂講授模式通常以事實傳遞為主，學(xué)生學(xué)習(xí)的重點就是記住這些事實，教學(xué)枯燥，學(xué)生沒有激情，教師缺乏熱情，課堂氣氛往往沉悶乏味。采用基于“項目學(xué)習(xí)”的翻轉(zhuǎn)課堂以后，鼓勵學(xué)生獨立收集資料、分析資料、設(shè)計方案和實施方案，學(xué)生有了更多的表現(xiàn)機會，學(xué)習(xí)參與感明顯有了提升，主動性和積極性有了大幅提高，課堂內(nèi)外氣氛活躍。

2.學(xué)生學(xué)習(xí)富于個性，綜合能力全面發(fā)展。項目學(xué)習(xí)活動不再局限于課堂之內(nèi)，學(xué)生可以選擇適宜自己的地方、時間和學(xué)習(xí)進度安排學(xué)習(xí)，適合不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生，學(xué)習(xí)形式更為靈活。同時，項目驅(qū)動下的資料收集、制訂方案、實施方案、成果展示等諸多活動方式以及項目實施過程中結(jié)果的不確定性、組與組間學(xué)習(xí)的結(jié)果均體現(xiàn)出學(xué)生學(xué)習(xí)的個性特點。另外，在自主學(xué)習(xí)與協(xié)作的過程中，學(xué)生的邏輯思維能力、發(fā)散思維能力、辯證思維能力、創(chuàng)新發(fā)展能力、合作共贏意識等都得到了培養(yǎng)，學(xué)生綜合素質(zhì)、人格品性得到了全面發(fā)展。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)效果明顯，課業(yè)成績穩(wěn)步提高。為了檢驗基于“項目學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式是否有利于學(xué)生課業(yè)水平的提高，本文分析了所任職學(xué)校2014—2016級生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生的期末考試學(xué)業(yè)成績，其中參與“項目學(xué)習(xí)”的同學(xué)學(xué)業(yè)成績優(yōu)秀率超過35%，而僅采用常規(guī)課堂講授教學(xué)模式的學(xué)生的優(yōu)秀率僅為15%。數(shù)據(jù)表明，基于項目的翻轉(zhuǎn)課堂在提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績上具有一定的作用。

4.項目學(xué)習(xí)改變現(xiàn)狀，教師、學(xué)生滿意度高。項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式的使用一改過去“教師‘滿堂灌、學(xué)生‘麻木聽”的教學(xué)窘境，教師對學(xué)生在項目學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出來的自主性、積極性非常滿意，學(xué)生也對教師的教學(xué)感到滿意。調(diào)查結(jié)果表明，近四年，采用項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式的學(xué)生對任課教師的滿意度平均高達95.28%，課程學(xué)習(xí)后選擇微生物學(xué)相關(guān)項目作為畢業(yè)論文選題或者考研專業(yè)的學(xué)生比未采用相應(yīng)教學(xué)模式的班級學(xué)生有大幅度的提高。

5.師生互動教學(xué)相長，教師素養(yǎng)同步提高?；陧椖繉W(xué)習(xí)的教學(xué)法要求教師選擇適合的項目，事先設(shè)計好周密的教學(xué)活動，制作精良課程微視頻，在課堂中有效答疑、引導(dǎo)討論、實施個性化輔導(dǎo)、指導(dǎo)學(xué)生完成項目并點評。教師的素質(zhì)與能力成為基于項目學(xué)習(xí)教學(xué)法實施的關(guān)鍵，這一教學(xué)法必將促使教師全面熟悉教材（大綱），加深對課程知識的理解，加強對教學(xué)重難點的把握，實現(xiàn)專業(yè)知識縱深發(fā)展，實踐技能快速提升。

五、教學(xué)實踐反思

項目教學(xué)法改變了傳統(tǒng)的以教師為主體的教學(xué)模式，將其應(yīng)用在微生物學(xué)教學(xué)中，可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作的能力，加強學(xué)生和教師之間的互動交流，教學(xué)效果明顯提升。當(dāng)然，作為一種新的教學(xué)模式，項目學(xué)習(xí)教學(xué)法在實際應(yīng)用過程中也有一些問題[9]，值得我們予以關(guān)注。

1.項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式的硬件設(shè)施。在項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式的五個基本環(huán)節(jié)中，尤其是第二、第三兩個環(huán)節(jié)中要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下相對獨立地完成收集資料、制訂方案與實施方案，這就要求學(xué)校配備有學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)所必須的網(wǎng)絡(luò)資源、實驗室等實踐場地以及設(shè)備等硬件設(shè)施條件。

2.項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式的教師素養(yǎng)。教師的教學(xué)能力和水平是影響“項目學(xué)習(xí)”教學(xué)質(zhì)量的一個重要因素。項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式有時需要打破按章節(jié)傳授知識的傳統(tǒng)做法，而將整個課程的知識有機串聯(lián)起來，形成一個個項目，這將大大增加教師的備課量。同時，項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式需要教師對學(xué)生實施方案的具體過程以及相關(guān)的問題有一個清晰的認(rèn)識，能夠合理控制項目的實施進度，這不僅僅要求教師的知識面要廣，基礎(chǔ)知識要牢，無形中還增加了教師的工作時間和精力。教師工作量大了，對教師的責(zé)任要求也就高了。因此，為了更好地適應(yīng)項目學(xué)習(xí)教學(xué)改革，需要學(xué)校定期開展教師培訓(xùn)、學(xué)術(shù)探討以及教學(xué)方法研究，不斷提高教師的專業(yè)技術(shù)能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

3.項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式的教學(xué)評價。教學(xué)評價是教學(xué)活動不可缺少的一個基本環(huán)節(jié)，在教學(xué)過程中發(fā)揮著重要的作用。根據(jù)項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式的具體特點，教學(xué)評價時不僅要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果，更要注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核，包括學(xué)習(xí)過程的主動性、參與度、學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出來的協(xié)作意識等。同時，教學(xué)評價過程中要完善評價細(xì)則，客觀、公正的對學(xué)生項目完成情況進行評價。

4.項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式的應(yīng)用問題。首先，項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式的使用。其內(nèi)容的設(shè)計打破了教材的章節(jié)構(gòu)成，知識的整合度較好，然而，學(xué)生在項目學(xué)習(xí)過程中獲得的更多的是橫向知識、零散知識，容易導(dǎo)致知識的系統(tǒng)性、全局性不足，學(xué)習(xí)的邏輯性降低。為了避免這一弊端，教師在設(shè)計項目主題時應(yīng)該將橫向知識和縱向知識相結(jié)合，或是在項目完成之后將課程的邏輯體系講給學(xué)生，讓學(xué)生對課本內(nèi)容有系統(tǒng)、全面、清晰的認(rèn)識。其次，并不是課程的所有內(nèi)容都適合使用項目教學(xué)法，只有那些操作性強的學(xué)習(xí)內(nèi)容或是與生產(chǎn)實際聯(lián)系比較緊密的內(nèi)容才更適合使用。對于一些理論性強、難度較大的內(nèi)容，教師還是應(yīng)該或者輔助采取講授法為主的教學(xué)方法，從而降低難度，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，以避免可能造成學(xué)生專業(yè)理論知識欠缺，可持續(xù)發(fā)展能力不足的問題。第三，在基礎(chǔ)欠缺的情況下實施項目驅(qū)動，學(xué)生對新知識、新技能儲備不足，學(xué)生獨立完成項目，可能無法達成預(yù)期的效果。因此，可以將課堂教學(xué)和課外項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式相結(jié)合，兩者相輔相成，最大限度地挖掘?qū)W生的潛能，使學(xué)生獲得更多的成就感。最后，項目學(xué)習(xí)教學(xué)法要求在有限的時間內(nèi)完成項目介紹、學(xué)生分組、小組討論合作、項目成果展示、教師點評答疑，還必須對項目涉及的知識點、技能點進行深入講解，這必將導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容大大增加，由此降低了教學(xué)進度和項目的完成質(zhì)量，進而導(dǎo)致課時量嚴(yán)重不足等諸多問題[9]。因此，在具體實施時可以充分利用翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢，將項目實施的主體過程放到課堂之外，課堂內(nèi)則重點放在師生交流和評價，可在相當(dāng)程度上解決項目學(xué)習(xí)教學(xué)模式面臨的時間不足的問題。

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Abstract：Microbiology is a basic required course for college students majored in life sciences and related specialities.Improving microbiology teaching quality is very important for the training of related professionals.A new teaching model based on "project-based learning" was constructed in this paper，including five links such as Create situations and clear the tasks，Collect information and formulate plans，implement plans autonomously or independently，exihibit，revise and improve the results，analyze，evaluate，expand and sublimation.It fully embodies the main position of students' learning，and improves the students' enthusiasm and efficiency in learning.

Key words：Microbiology；problem driven；teaching mode；teaching reform