中美課堂教學(xué)方法比較
——淺談項(xiàng)目教學(xué)法在生物類教學(xué)中的重要性

劉亞軍， 王云生， 張玉瓊， 高俊山， 高麗萍

(1. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院， 合肥 230036； 2. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹(shù)生物學(xué)資源與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 合肥 230036)

項(xiàng)目教學(xué)是指利用多種類項(xiàng)目作為學(xué)生教育中心組織策略的教學(xué)方法[1]。項(xiàng)目方法是一種教學(xué)媒介，在18世紀(jì)被引入歐洲建筑和工程學(xué)院，要求畢業(yè)生必須將其在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)到的技能和知識(shí)充分應(yīng)用到必須解決的問(wèn)題中[2]。20世紀(jì)初，William Heard Kilpatrick將項(xiàng)目方法擴(kuò)展為教育哲學(xué)[3]。與其他更傳統(tǒng)的學(xué)術(shù)課程形式不同，項(xiàng)目的執(zhí)行和完成可能需要數(shù)周或數(shù)月，甚至可能在一個(gè)學(xué)期或一年的課程中展開(kāi)。與傳統(tǒng)教育亦不同，項(xiàng)目教學(xué)法的執(zhí)行者試圖讓學(xué)生盡可能少地通過(guò)教師的方向來(lái)解決問(wèn)題。美國(guó)高校教育注重學(xué)生個(gè)性發(fā)展，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)，因此項(xiàng)目教學(xué)法貫穿美國(guó)公民各個(gè)年齡階段教育。

1 美國(guó)NCSU項(xiàng)目教育法案例分析

筆者在North Carolina State University(NCSU)進(jìn)行為期18個(gè)月的訪學(xué)期間，重點(diǎn)選取了在國(guó)內(nèi)從事教學(xué)和科研相關(guān)的3門課程：Plant Physiology、Medicinal Plants和Protein Purification，認(rèn)真參與了聽(tīng)課學(xué)習(xí)的全過(guò)程，對(duì)任課教師的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)方法有了較為直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)美國(guó)課堂內(nèi)容設(shè)置、課堂教學(xué)形式、美國(guó)本科生、碩士生、博士生等不同階段的學(xué)習(xí)狀況以及中美課堂之間所存在的差異等方面都有了全面了解。

教學(xué)方法的差異：美國(guó)高校的課堂教育更注重學(xué)生的自主參與和自我學(xué)習(xí)、自我提高、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)等方面。而中國(guó)大學(xué)教育效果的考察重點(diǎn)還是在于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。對(duì)比安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)和NCSU上述3門課程教學(xué)內(nèi)容，最大區(qū)別在于項(xiàng)目教學(xué)法的合理應(yīng)用，學(xué)生們需要選取與課程相關(guān)的“project(項(xiàng)目)”，分小組模式進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，案例分析，口頭論述等方式來(lái)完成相關(guān)項(xiàng)目?jī)?nèi)容。

NCSU Plant Physiology課堂中，授課老師Terri Long要求學(xué)生2～3人一組，選取植物生理相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題，最新技術(shù)等做相關(guān)口頭報(bào)告，準(zhǔn)備時(shí)間為1個(gè)月；如：kevin組根據(jù)自己的科研興趣點(diǎn)，選取了《植物生長(zhǎng)素調(diào)控途徑的最新研究進(jìn)展》作為研究項(xiàng)目的題目，通過(guò)分工查閱資料和仔細(xì)協(xié)商，完成了一份專業(yè)且全面的綜述性報(bào)告。

Medicinal Plants課堂教學(xué)中，授課教師Deyu Xie在課程開(kāi)始第一節(jié)就要求學(xué)生1～3人一組，在學(xué)校本科生溫室種植自己感興趣的藥用植物，并且要求做關(guān)于該藥用植物的相關(guān)研究進(jìn)展報(bào)告，要求學(xué)生深入了解該植物的物種分類、生長(zhǎng)習(xí)性、栽培技術(shù)、藥用成分及藥用功效等，課程結(jié)束時(shí)，需向全班學(xué)生做報(bào)告。

Protein Purification課程中，Robert M.Kelly教授依托一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目授課。理論課講解蛋白純化相關(guān)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)課是根據(jù)理論課所學(xué)內(nèi)容，實(shí)際操作，完成大腸桿菌重組蛋白hermotoga maritima-galactosidase的純化。理論課與實(shí)驗(yàn)課交叉進(jìn)行。理論課每次大約3個(gè)課時(shí)，約1.5 h，但是實(shí)驗(yàn)課跨度較長(zhǎng)，一般3 h以上。如第2次理論課講解Anion Exchange Chromatography，那么第3次課是實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生用陰離子柱將E.coli表達(dá)的重組蛋白跟進(jìn)純化一步。實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí)間取決于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。一組學(xué)生從13:30開(kāi)始至18:40才完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)跨度6 h 10 min。理論課所有章節(jié)授課結(jié)束，實(shí)驗(yàn)課相應(yīng)完成多步驟純化操作，完成重組蛋白hermotoga maritima-galactosidase的純化。學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣于項(xiàng)目教學(xué)法，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作，從容應(yīng)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容，從無(wú)相互抄襲現(xiàn)象。

2 國(guó)內(nèi)開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)法案例分析

筆者歸國(guó)后，在植物生理學(xué)和植物資源開(kāi)發(fā)與利用的課堂中就運(yùn)用了項(xiàng)目教學(xué)法，收到了令人欣喜的教學(xué)效果。如某學(xué)生團(tuán)隊(duì)選取了“校園綠化的保健功能淺析”作為研究項(xiàng)目的課題，該項(xiàng)目關(guān)注了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)校園綠化植被種群對(duì)學(xué)生健康狀況的影響，系統(tǒng)性分析了校園綠化植被對(duì)校園空氣增氧、除塵、降溫增濕的效果，提出建設(shè)安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)型校園的模型的構(gòu)想。又如某學(xué)生團(tuán)隊(duì)選取了“植物誘導(dǎo)抗病技術(shù)在病害防治領(lǐng)域的應(yīng)用”作為研究項(xiàng)目的課題，項(xiàng)目關(guān)注到植物受到病害侵染后，會(huì)誘導(dǎo)植物自身抗病基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生抗性，這為植物病害的生物防治提供了借鑒。該論文獲得了同行專家的高度認(rèn)可，研究成果發(fā)表于《生物學(xué)雜志》[4]。再如某學(xué)生團(tuán)隊(duì)選取“葉綠體基因組的進(jìn)化及其基因工程的應(yīng)用”作為研究項(xiàng)目的課題，團(tuán)隊(duì)跟蹤了近年來(lái)關(guān)于陸生生物的葉綠體基因組信息，探討了葉綠體基因組信息在生物技術(shù)上存在的潛在運(yùn)用價(jià)值。對(duì)于現(xiàn)在社會(huì)普遍關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題，某團(tuán)隊(duì)選取“GMOs safe or not safe”為課題，該項(xiàng)目關(guān)注轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物是否安全，從專業(yè)技術(shù)角度，客觀地評(píng)價(jià)了轉(zhuǎn)基因的安全性，并對(duì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的上市監(jiān)管提出相關(guān)合理化建議，該作品獲得了第八屆安徽省“雙百大賽”科普創(chuàng)意類三等獎(jiǎng)[5]。而對(duì)于公眾所關(guān)心的紫色花生易在水中掉色的現(xiàn)象，擔(dān)心是否被人為染色的問(wèn)題，某團(tuán)隊(duì)同學(xué)通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)，提出了真假花生辨別的相關(guān)方法，并研究了紫色花生掉色的內(nèi)在原因。為了跟蹤了解生物學(xué)領(lǐng)域最新研究成果，某團(tuán)隊(duì)創(chuàng)辦了公眾號(hào)：生創(chuàng)空間，用于發(fā)表學(xué)生自己原創(chuàng)性研究成果，或解答公眾關(guān)心的科普問(wèn)題，該公眾號(hào)文章點(diǎn)擊率超千余次[6]。

3 項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過(guò)程

筆者根據(jù)上述成果的課程項(xiàng)目實(shí)施案例，總結(jié)了項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施的一般過(guò)程。

3.1 布置相關(guān)任務(wù)，給出合理化建議和要求

項(xiàng)目的提出，可以是學(xué)生自己也可以是授課教師。學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際提出一個(gè)科學(xué)設(shè)想和創(chuàng)意。學(xué)生提出的設(shè)想能否成為項(xiàng)目的題目，需要老師給予一定的指導(dǎo)或者建議，因?yàn)閷W(xué)生受到知識(shí)面的局限，有些創(chuàng)意或設(shè)想不符合科學(xué)規(guī)律，或者作為課程項(xiàng)目實(shí)施難度太大。教師就要給予一定建議，更換題目或者縮小研究點(diǎn)。老師也可以基于授課內(nèi)容提出相關(guān)科學(xué)問(wèn)題，提供給學(xué)生，引發(fā)學(xué)生在所學(xué)知識(shí)領(lǐng)域的創(chuàng)新思考，組隊(duì)實(shí)施項(xiàng)目，解答老師提出的科學(xué)問(wèn)題。無(wú)論項(xiàng)目實(shí)施結(jié)果如何，都會(huì)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握。

教師在這個(gè)階段提出項(xiàng)目實(shí)施的要求，如項(xiàng)目產(chǎn)生過(guò)程、項(xiàng)目組員人數(shù)、成果評(píng)價(jià)等。

3.2 項(xiàng)目的組織實(shí)施

學(xué)生接到課題任務(wù)后，開(kāi)始自由分組，組織協(xié)調(diào)。首先學(xué)生之間要協(xié)調(diào)分工，繪制項(xiàng)目實(shí)施流程或框架圖，根據(jù)項(xiàng)目框架，分工實(shí)施。如生長(zhǎng)素研究進(jìn)展項(xiàng)目：項(xiàng)目組成員接到自己的任務(wù)，開(kāi)始查找文獻(xiàn)，理解文獻(xiàn)，最后討論形成代謝途徑模式圖，再根據(jù)模式圖，形成自己模塊的PPT，最后協(xié)調(diào)組裝成完整的PPT報(bào)告。

3.3 項(xiàng)目的評(píng)價(jià)體系

最為常見(jiàn)的評(píng)價(jià)體系就是專家打分制。項(xiàng)目結(jié)束，小組成員匯報(bào)，答辯，全班人員，包括老師，分組打分，平均成績(jī)即項(xiàng)目最終成績(jī)。一般來(lái)說(shuō)，NCSU學(xué)生課程成績(jī)=項(xiàng)目成績(jī)+平時(shí)課堂表現(xiàn)+平時(shí)測(cè)驗(yàn)+期末測(cè)驗(yàn)。項(xiàng)目成績(jī)占課程成績(jī)的20%～30%，因此評(píng)價(jià)體系對(duì)項(xiàng)目實(shí)施質(zhì)量影響最大。這就迫使學(xué)生不僅要學(xué)好課本內(nèi)容和老師授課的知識(shí)，同時(shí)要高質(zhì)量高效率完成課程項(xiàng)目，否則無(wú)法獲得高分，甚至掛科。這種模式就避免了只有期末考試決定課程成績(jī)的弊端，學(xué)生很自然地成了教學(xué)的中心，完全是自主學(xué)習(xí)過(guò)程，所以學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握，效率很高。若想獲得優(yōu)異的成績(jī)，學(xué)生必須全力以赴做好每個(gè)課程環(huán)節(jié)，教師雖然也授課，但已不是教學(xué)環(huán)節(jié)的中心，教師更多的是扮演監(jiān)督者的角色[7]。

4 項(xiàng)目教學(xué)法的要求和特點(diǎn)

4.1 知識(shí)的跨學(xué)科融會(huì)貫通

通過(guò)項(xiàng)目主題所包含的跨學(xué)科綜合內(nèi)容來(lái)達(dá)到教學(xué)的完整性，這在傳統(tǒng)的單個(gè)學(xué)科或?qū)I(yè)指向的學(xué)習(xí)中很難實(shí)現(xiàn)。如Medicinal Plants課堂教學(xué)中，Hunter Alford研究小組做的項(xiàng)目“ArtemisiaannuaL”，項(xiàng)目報(bào)告第一部分簡(jiǎn)介菊科植物的分類、青蒿不同組織器官的形態(tài)、青蒿藥用歷史；項(xiàng)目第二部分，介紹青蒿素的化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、藥用功效、毒性；項(xiàng)目第三部分，介紹青蒿素的合成途徑。整個(gè)項(xiàng)目涵蓋植物學(xué)、歷史學(xué)、植物化學(xué)、藥理學(xué)、植物生理學(xué)等跨學(xué)科知識(shí)。項(xiàng)目的學(xué)習(xí)使學(xué)生對(duì)所學(xué)到的概念和知識(shí)有了更“整合”的理解，同時(shí)也為學(xué)生提供了實(shí)用技能；項(xiàng)目學(xué)習(xí)的跨學(xué)科性質(zhì)有助于學(xué)生建立不同科目之間的聯(lián)系，而不是將植物學(xué)和歷史學(xué)視為幾乎沒(méi)有共同點(diǎn)的離散科目。因?yàn)榛陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)反映了學(xué)生離開(kāi)學(xué)校后會(huì)遇到的現(xiàn)實(shí)情況，它可以為工作提供更相關(guān)、更全面的準(zhǔn)備。學(xué)生不僅可以獲得重要的知識(shí)和技能，還可以學(xué)習(xí)如何研究復(fù)雜的問(wèn)題，解決問(wèn)題，制定計(jì)劃，管理時(shí)間，組織工作，與他人協(xié)調(diào)合作，以及培養(yǎng)堅(jiān)持和克服困難的個(gè)人品質(zhì)。

4.2 學(xué)習(xí)自我性

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)改變了教師和學(xué)生的傳統(tǒng)角色[8]，教師成為知識(shí)的共同建構(gòu)者，而學(xué)生則指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)過(guò)程的自我控制和自我組織是項(xiàng)目教學(xué)法的內(nèi)在要素，在理想狀態(tài)下，項(xiàng)目從創(chuàng)意、目標(biāo)、計(jì)劃、實(shí)施、總結(jié)，都應(yīng)該由學(xué)生自主進(jìn)行。當(dāng)學(xué)生從事基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)富有協(xié)作和解決問(wèn)題時(shí)，學(xué)習(xí)變得更加真實(shí)[9]。通過(guò)完成一個(gè)項(xiàng)目，充分鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和獨(dú)立工作能力, 提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力和邏輯思維能力。學(xué)生可以在學(xué)習(xí)單個(gè)項(xiàng)目或一系列項(xiàng)目的同時(shí)，逐步實(shí)現(xiàn)各種標(biāo)準(zhǔn)的熟練程度，而不僅僅是滿足課程和科學(xué)課程中的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，它可以提高學(xué)生課堂參與度，增加學(xué)生對(duì)所學(xué)課程的興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，并使學(xué)習(xí)經(jīng)歷更具相關(guān)性和意義。

4.3 社會(huì)關(guān)聯(lián)性

在我國(guó)傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，教學(xué)內(nèi)容從實(shí)際工作和生活中被剝離出來(lái)，并失去了在實(shí)際生活中存在的相互關(guān)系。傳統(tǒng)教學(xué)效果，能在短時(shí)間讓學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)，獲得高分成績(jī)。但是知識(shí)的掌握和實(shí)際運(yùn)用之間的鴻溝越來(lái)越寬，產(chǎn)生了高校學(xué)科知識(shí)的“無(wú)用論、過(guò)時(shí)論”。因此，在項(xiàng)目教學(xué)中，使學(xué)生學(xué)習(xí)并感受到項(xiàng)目活動(dòng)及其結(jié)果產(chǎn)生的社會(huì)關(guān)聯(lián)作用和應(yīng)用于今后職業(yè)工作的意義，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

5 國(guó)內(nèi)高校項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施的問(wèn)題

5.1 項(xiàng)目實(shí)施和評(píng)價(jià)體系尚不健全

當(dāng)前我國(guó)高校課程授課主要還是以課堂教授課程知識(shí)點(diǎn)為主，教師將知識(shí)點(diǎn)講到、講清楚即達(dá)到要求。而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、解決問(wèn)題的能力，似乎都交給了研究生和博士生導(dǎo)師。

5.2 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，對(duì)教師的知識(shí)面和工作強(qiáng)度提出更高的要求

對(duì)于很多項(xiàng)目，學(xué)生想法較多，興趣點(diǎn)不同，教師要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行合適的指導(dǎo)，必須不斷進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，及時(shí)了解相關(guān)知識(shí)；其次是項(xiàng)目的選題、實(shí)施、結(jié)題、評(píng)價(jià)都需要投入大量的精力及時(shí)間。在美國(guó)，教授只需上課，相關(guān)的課程準(zhǔn)備、作業(yè)批改、項(xiàng)目監(jiān)管、項(xiàng)目評(píng)分統(tǒng)計(jì)都是由TA(Teacher assistant)來(lái)完成的，這樣的模式使教授的工作強(qiáng)度相應(yīng)下降，項(xiàng)目教學(xué)法才有實(shí)施的可行性。而在中國(guó)高校，教授把大部分精力都投入到碩士和博士的指導(dǎo)中，本科生教育投入相對(duì)較少，且又無(wú)相應(yīng)的要求和工作價(jià)值的評(píng)價(jià)機(jī)制。所以，即使項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)學(xué)生創(chuàng)新性的培養(yǎng)很重要，很多教授都不愿分配時(shí)間與精力在教學(xué)中穿插項(xiàng)目教學(xué)。由于沒(méi)有相應(yīng)的工作價(jià)值評(píng)價(jià)體制，只能憑個(gè)人責(zé)任心與熱忱度來(lái)完成工作，所以多半項(xiàng)目教學(xué)只能走過(guò)場(chǎng)，成為教學(xué)上的“雞肋”。

5.3 缺乏與項(xiàng)目教學(xué)法相適應(yīng)的教材

當(dāng)前的本科教材主要是為教師教授理論課程而設(shè)計(jì)的，理論知識(shí)相對(duì)較多且編寫(xiě)周期較長(zhǎng)，主要適應(yīng)于傳統(tǒng)的以教師講授知識(shí)為主的教學(xué)方式。而項(xiàng)目教學(xué)法是以學(xué)生實(shí)踐為主，教師講授為輔，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐知識(shí)的教學(xué)方式。因此，現(xiàn)有的教材已不能完全適應(yīng)項(xiàng)目教學(xué)法的需求，需要構(gòu)建與此教學(xué)方法相適應(yīng)的教材體系以充分發(fā)揮項(xiàng)目教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)。這就需要改變傳統(tǒng)的教材編寫(xiě)模式。就NCSU和我?！爸参锷韺W(xué)”課程章節(jié)和課時(shí)對(duì)比分析：NCSU的課程只有12個(gè)課時(shí)，重點(diǎn)授課植物水勢(shì)、光合作用、植物激素章節(jié)。植物呼吸和植物逆境等章節(jié)都不列為重點(diǎn)授課范圍，而我校的植物生理課程多達(dá)10個(gè)章節(jié)，僅40個(gè)學(xué)時(shí)。時(shí)間緊迫，內(nèi)容繁多，教師只能采取滿堂灌的方式授課以完成教學(xué)任務(wù)。

6 建議

針對(duì)國(guó)內(nèi)高校項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施的問(wèn)題，提出以下兩點(diǎn)建議：1)改進(jìn)高校本科生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)組成體系，增加項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)的分值比重，弱化期末考試?，F(xiàn)在高校還是期末考試成績(jī)所占總成績(jī)比重高。這種唯考試的評(píng)價(jià)導(dǎo)向，導(dǎo)致學(xué)生只看重成績(jī)。2)給老師減負(fù)，配備教師助理?，F(xiàn)在高校，可能是因?yàn)閹熧Y力量的缺乏，也可能是教學(xué)額定工作量的需要，有的教師教授好幾門課程。教師在科研上還要投入大量時(shí)間，留給教學(xué)改進(jìn)和提升的時(shí)間很少。因此降低高校教師課時(shí)量要求，同時(shí)配備教學(xué)助理輔助教學(xué)，對(duì)項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施尤為重要。

7 結(jié)語(yǔ)

基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)代表了一種更為靈活的教學(xué)方法，它允許教師為具有不同興趣，學(xué)習(xí)方式，個(gè)人能力，生活背景及職業(yè)抱負(fù)的學(xué)生量身定制學(xué)習(xí)內(nèi)容及課題研究。雖然項(xiàng)目教學(xué)法在實(shí)施過(guò)程中還存在一些問(wèn)題，但與傳統(tǒng)的灌輸式課堂教學(xué)，以教師講述為主的教學(xué)方法相比較而言，項(xiàng)目教學(xué)法強(qiáng)調(diào)“實(shí)踐出真知，鍛煉長(zhǎng)才干”，強(qiáng)化了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)意識(shí)，提高了學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視，更有利于學(xué)生在“創(chuàng)新精神”和“實(shí)踐能力”等方面的提升，符合大多數(shù)高校人才培養(yǎng)目標(biāo)，是本科生物類教學(xué)中培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的一種有效途徑。相信隨著項(xiàng)目教學(xué)在高校課程中的應(yīng)用加強(qiáng)和相應(yīng)評(píng)價(jià)體系的不斷完善，該教學(xué)法在我國(guó)高校培養(yǎng)人才中將發(fā)揮更大的作用。