項目式教學法在“細胞工程”實踐教學中的應用

劉正杰 董玉梅 林春

[摘 要] 項目式教學主要是指教師作為引導者，輔助學生實施一個完整項目而進行的一項教學活動。隨著國內(nèi)教學體制改革的發(fā)展，項目式教學法在很多高校中得到了應用。針對“細胞工程”課程傳統(tǒng)教學存在的問題，結(jié)合學生和課程體系的特點，對該課程實踐教學采用項目教學法，提出了“細胞工程”采用項目式教學的必要性及基本實踐流程，從采用項目式教學的案例中可以看出，項目式教學能明顯提高學生的學習興趣和綜合能力。

[關(guān)鍵詞] 項目式教學;細胞工程;綜合素質(zhì)

“項目式教學法”是通過在教學任務(wù)過程中，讓學生實施一個完整的項目而達到學習的目標，其目的是將課堂教學豐富的理論內(nèi)容與實踐教學有機結(jié)合，能夠達到充分挖掘?qū)W生創(chuàng)造潛能，提升學生自主學習及解決實際問題的綜合能力。實施項目教學法過程中，學生對感興趣項目的選擇、展示自己的項目成果、教師對學生項目開展情況進行評估總結(jié)，同時結(jié)合現(xiàn)代化教學手段和實驗手段，從而可以獲得良好教學效果。

“細胞工程”是一門實踐性很強的課程，課程內(nèi)容涉及細胞生物學基礎(chǔ)、無菌操作等，內(nèi)容相對廣泛且應用性較強。如果將其課程教學內(nèi)容分成不同的知識模塊，建立與該模塊相適應的項目，學生在完成項目的過程中，自然能將每一模塊的知識系統(tǒng)化，并會在此基礎(chǔ)上對相關(guān)內(nèi)容的最新進展進行查閱，以彌補課時減少帶來的授課內(nèi)容的縮減。在此過程中，一方面可加深學生對所學理論知識的深入理解和運用，另一方面能夠提高其思考問題和解決問題的能力，實現(xiàn)理論教學與實踐教學的完美結(jié)合。學生主動學習的熱情高，其創(chuàng)造力才能得到有效的發(fā)揮和提升。

一、項目教學法的特點

項目式教學法通過讓教師根據(jù)教學大綱主線要求設(shè)置適當數(shù)量的項目研究內(nèi)容，將課堂知識點融入至各個項目中，教師指導學生對開展項目研究，在完成項目的同時達到了理解課堂知識的目的，并可跟蹤評價學生完成項目過程的始終，形成了理論教學和實踐教學有機融合的教學體系。因此，項目式教學法具有以下特點。

1.理論與實踐教學的結(jié)合度較高。教師或?qū)W生根據(jù)課堂中的理論知識提出不同的項目任務(wù)，課堂中的知識點能在項目內(nèi)容中得以良好的體現(xiàn)，達到了靈活地將理論教學知識和實踐技能提升充分結(jié)合的目的，而且學生獲取了課堂理論知識點之后，能更好地利用所學的知識在項目實踐中得以驗證，具備很強的可行性。

2.有利于對學生啟發(fā)性思維的開發(fā)。由于提出的項目內(nèi)容具有很強的系統(tǒng)性，能夠充分引導學生利用課堂上學到的理論知識去解決項目研究過程中遇到的問題，有利于培養(yǎng)學生的啟發(fā)性思維能力，能引導學生針對項目開展過程中的實際困難，積極思考并開展討論并獲取最佳的解決方案。

3.有利于對學生學習質(zhì)量的過程式評價。對于傳統(tǒng)的教學過程，課堂內(nèi)容經(jīng)常和實踐教學內(nèi)容聯(lián)系度不高，且實踐教學中各個實驗內(nèi)容相對獨立，聯(lián)系性不強，學生在做實驗過程中往往是簡單的按部就班、機械模仿，很難衡量和評價學生的學習質(zhì)量。而項目使教學可以充分地彰顯學生的思維能力、操作能力與解決問題的能力，教師可以根據(jù)學生開展項目研究的表現(xiàn)進行過程式評價，這樣的評價體系更加客觀有效，能更加準確地評價學生的學習質(zhì)量。

二、傳統(tǒng)實踐教學形式中“細胞工程”教學中存在的問題

在“細胞工程”教學過程中，應用傳統(tǒng)實踐教學方法，雖然能夠獲得一定的成效，比如學生能較快地掌握每個理論知識點等，但學生反映專業(yè)課程的實踐教學內(nèi)容應該更加的強調(diào)實驗與實踐內(nèi)容的系統(tǒng)性、完整性以及與實際課題研究的緊密性。因此，類似于“細胞工程”等專業(yè)課程的實踐教學方法還存在許多問題，需要從不同方面進行改進。

1.在“細胞工程”教學環(huán)節(jié)中，早已經(jīng)設(shè)定該專業(yè)課程的實踐教學環(huán)節(jié)，但是傳統(tǒng)的實踐教學目的一般只考慮加強對應知識點的強化與記憶，雖然這對于讓學生加強對單一知識點的理解以及掌握專業(yè)技術(shù)知識的確有好處，但是教師與學生溝通交流顯示，學生通過開展實踐和實驗學習不僅僅是期望提高自己對某一項專業(yè)技能的理論水平與實踐能力，而更加期望強化個人綜合能力的培養(yǎng)，而傳統(tǒng)的實踐教學內(nèi)容很難達到這一目的。

2.從傳統(tǒng)實踐教學內(nèi)容的性質(zhì)來看，缺乏選擇性與創(chuàng)新性。“細胞工程”是生物類專業(yè)的必修課，通過對課堂教學內(nèi)容的學習，學生已經(jīng)掌握該課程基本知識，因此需要進一步強化學生自主學習的能力，但傳統(tǒng)實踐教學中設(shè)置的實驗內(nèi)容過于單一，不能有效調(diào)動學生探索新知識的求知欲與自主學習的積極性;同時，不同學生個體之間存在差異，對理論知識的掌握程度以及實驗研究內(nèi)容興趣點也有不同，因此不適宜設(shè)置相同的實驗內(nèi)容來考查學生對知識的掌握程度。因此，通過設(shè)置合理而有選擇性的實踐教學內(nèi)容，才能更好地調(diào)動每一位學生的積極性。

3.傳統(tǒng)實踐教學內(nèi)容的系統(tǒng)性較差?！凹毎こ獭崩碚摻虒W過程中，常常會引入一些案例以加強學生對基本理論知識和設(shè)計思路等的理解，同時，在重點章節(jié)的基本理論內(nèi)容講授完畢之后，安排相對應的實驗加強知識點的理解，這種教學方式過于體現(xiàn)了理論知識和實驗內(nèi)容的一一對應性，不同實踐教學內(nèi)容之間的銜接性與系統(tǒng)性較差，不利于學生利用掌握的知識去解決實際項目研究可能遇到的問題。

此外，利用傳統(tǒng)實踐教學形式，對學生知識掌握程度的評價存在片面性。教師比較看重實踐教學完成之后，學生實驗報告、實驗總結(jié)等作業(yè)內(nèi)容的深度、完整性與工整程度，容易在教育學的過程中，形成過于依賴于去評價學生的作業(yè)結(jié)果，而忽視了學生完成實驗及作業(yè)的過程，無法考查學生是否真正理解了實驗的基本原理、操作方法以及是否能夠利用所學知識去解決實際的科學問題。

三、項目式教學法在“細胞工程”實踐教學中應用的必要性

項目式教學是突出學生的中心地位，依賴于學生自主學習能力，教師予以輔助的一種教學方法。我們在“細胞工程”教學過程中進行抽樣調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，“細胞工程”教學采用項目式教學方法得到了大多數(shù)學生的肯定與認同，該方法的采用能更好地強化學生對專業(yè)知識與技能的掌握，也為學生綜合素質(zhì)的提升創(chuàng)造了條件。項目式教學法在“細胞工程”實踐教學中應用的必要性體現(xiàn)在以下幾點。

1.更能突出教學過程中學生的中心地位。在“細胞工程”專業(yè)課的實踐教學內(nèi)容設(shè)置上，結(jié)合課堂上理論講授內(nèi)容與當前科學研究熱點，教師導入不同的項目研究任務(wù)，主張讓學生為主體去完成，教師輔以幫助，從而基本擺脫了以老師在講臺上講授、學生在臺下聽與操作的“單線型”傳統(tǒng)教學模式。學生在完成教師安排的研究項目過程中，達到鞏固理論知識的目的，也能充分掌握實驗技能，學生學習了實驗操作與工作方法，也挖掘了學生的學習潛能，學生能“邊學邊做，邊做邊學”，改變了傳統(tǒng)的學習方法中過分的依賴于老師的問題，充分地體現(xiàn)了學生的中心地位，讓主動學習成為實踐教學過程中的常態(tài)。

2.更能促進教學過程中學生的學習積極性。項目式教學過程中我們發(fā)現(xiàn)，引導學生根據(jù)所選的感興趣的研究項目內(nèi)容去主動發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，能夠充分調(diào)動學生主動性學習的積極性。在老師的輔助下，將一個個科學問題安排學生們自己去處理，從文獻的查閱、信息的捕獲與總結(jié)、實驗方案的設(shè)計、項目困難的解決、項目進展與總結(jié)的匯報等，都由學生自己去負責，最大限度地啟發(fā)學生思考，引導學生以一個科研工作者的狀態(tài)去思考，然后解決問題，能讓學生享受在項目研究中的“酸甜苦辣”，在快樂學習的過程中實現(xiàn)自己的價值，學生的學習積極性高漲，興趣盎然。

3.能在教學過程中培養(yǎng)學生的綜合實踐能力?！凹毎こ獭睂嵺`教學采取項目式教學，要求學生以組為單位去完成選定的項目內(nèi)容，不是簡單地讓學生根據(jù)給定的實驗操作流程完成實驗操作，而是需要小組內(nèi)學生認真討論，分解并分配任務(wù)，設(shè)計合理可行的方案，才能取得較好的結(jié)果。在整個項目開展的過程中，不僅需要小組成員利用課堂上學到的理論知識和其他課程中掌握的專業(yè)技能，更需要將這些知識和技能用于解決實際的科學問題，這對于培育生物學領(lǐng)域具備較好綜合實踐能力的人才大有益處。與此同時，教師也更加考察在項目實施過程中，小組成員的配合默契程度、每個成員的工作態(tài)度，以及小組成員形成合力去解決問題的能力，而不是簡單注重實驗的最終結(jié)果，這對于提升學生團隊協(xié)作能力、溝通能力與應變能力等綜合素質(zhì)也是非常重要的。

四、項目教學在“細胞工程”課程中的實踐

“細胞工程”是生物類專業(yè)的必修課，不僅要求學生牢固掌握動植物細胞、組織和器官培養(yǎng)等理論知識，也要求學生掌握相應的實驗操作能力。由于傳統(tǒng)的“細胞工程”課程教學方法偏向于單個知識點的介紹，并輔以相應實驗予以鞏固，容易造成學生按照知識點和實驗流程等機械照搬，而缺乏系統(tǒng)性的認知。通過將項目式教學法應用于“細胞工程”專業(yè)課程中，獲得了顯著的教學成效。

1.“細胞工程”實驗項目內(nèi)容的設(shè)計。該門課程實驗項目內(nèi)容的設(shè)計，不能盲目的全部涵蓋教學大綱的所有知識點，而是基于知識點的連貫性、學生所具備的基本操作技能、理論知識水平以及興趣的不同，設(shè)定不同的項目內(nèi)容，其基本的原則包括以下幾點：第一，項目內(nèi)容的涵蓋的知識點需要有一定的連貫性和系統(tǒng)性，而且重點設(shè)置一些與現(xiàn)有研究熱點相應的研究內(nèi)容，使項目研究的應用性更強。第二，項目內(nèi)容能讓學生產(chǎn)生濃厚的興趣，通過設(shè)置一些與現(xiàn)實需求緊密度較高而且有一定應用價值的實驗內(nèi)容，更容易讓學生產(chǎn)生求知欲與主動學習的熱情。第三，項目執(zhí)行的與考核方式需要作明確說明，學生才能明確項目式教學需要以學生為中心，明確項目執(zhí)行的具體操作方法以及后續(xù)考核的基本形式，讓學生做到“心中有譜”。第四，項目的內(nèi)容不宜太難，由于課程時間有限，太難的研究項目無法在課程結(jié)束之前完成，而且過于困難的項目容易讓學生失去信心，而適當難度的項目內(nèi)容，可以激發(fā)學生利用已有的理論知識與團隊協(xié)作去解決一定的困難，更有利于學生創(chuàng)造力和學習能力的提升。

2.“細胞工程”項目式教學流程。在項目式教學體系中，教師的角色發(fā)生根本性的變化，而是引導者、組織者、輔助者?！凹毎こ獭睂嵺`教學的項目式教學基本流程如下：

第一，項目內(nèi)容的展示與說明。教師展示并分析項目研究內(nèi)容，說明每個項目所需要用到的知識點、技能需求、研究目標、研究重點及難點，讓學生以6～8人為一個小組成為研究團隊，在教師的引導下選擇感興趣的項目，激發(fā)各小組成員開展項目的熱情與積極性。

第二，項目計劃討論與制定。各小組根據(jù)所選項目內(nèi)容，制訂研究計劃，成員分工協(xié)作，查閱文獻資料、開展課外小組討論、設(shè)計實驗方案、撰寫研究項目的開題報告以及以PPT形式匯報項目計劃書。

第三，項目的組織與開展。在制定并修改項目計劃后，開展項目研究，在項目實施的過程中，各小組成員互幫互助，及時提出問題和發(fā)現(xiàn)問題并通過小組討論后盡量主動地解決問題，如果遇到全體小組成員都無法解決的困難，可通過教師的指導，進一步加強小組成員之間的合作將問題解決。同時，教師加強對各小組成員的監(jiān)督，加強過程式評價;同時，在有需要的情況下做出方向性的指導，但不明確具體操作和設(shè)計方法;教師也要鼓勵學生敢于創(chuàng)新，激勵學生運用課題內(nèi)外的知識開展項目研究。

第四，項目完成后的總結(jié)與評價。項目式教學方法對于各小組研究結(jié)果的評價是綜合性與多元化的，特別是凸顯過程式評價的地位。評價內(nèi)容包括：各小組選題可行性論證和文獻量是否充分、工作是否思路清晰和方案是否可行、研究過程中解決問題是否及時得當、實驗結(jié)果與預期是否相符、是否能及時統(tǒng)計并分析結(jié)果、實驗結(jié)果分析是否充分、團隊小組成員工作安排與協(xié)作是否得當。因此，在對各小組綜合性評價的標準不是簡單地重視結(jié)果的完整性，而是考核學生是否達到了該課程采用項目式教學的基本目標與要求，注重學生創(chuàng)新性思維、分析問題與解決問題、團隊協(xié)作與溝通能力等綜合性素質(zhì)的提高。

第五，項目完成后的總結(jié)與歸檔。在學生完成項目研究內(nèi)容與總結(jié)匯報后，及時將學生上交的材料整理、歸檔保存，需要對各小組項目任務(wù)執(zhí)行過程中產(chǎn)生的問題和好的案例及時總結(jié)，從多角度審視該課程采用項目式教學法產(chǎn)生的效應，為后續(xù)繼續(xù)采用該教學方法中各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化，包括選題、實施過程監(jiān)督、高效過程式評價體系等的更加合理、完善、有效，并為其他課程采取類似的教學法提供經(jīng)驗。

五、“細胞工程”項目式教學范例

以“燈盞花離體快繁體系的建立”項目為例，一個小組的學生通過執(zhí)行該項目，達到理論和實踐結(jié)合，鞏固課堂知識點并提升綜合素質(zhì)能力的目的。燈盞花分布于我國西部及西南部山區(qū)，是云南省具有較好開發(fā)價值的民族中藥材之一。由于該藥材在云南較為常見，貼近學生的日常生活，學生的興趣較高。該項目的執(zhí)行涉及植物器官離體培養(yǎng)、植物組織培養(yǎng)基本理論、培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)基配制、無菌操作技術(shù)等方面的知識點。該項目主要要求如下。

1.查閱文獻，設(shè)計實驗方案，通過小組成員討論，完善“燈盞花離體快繁”實驗各個環(huán)節(jié)，特別是外植體的選擇、外植體的消毒方式與培養(yǎng)基元素含量和激素濃度等;待方案確定后，小組學生撰寫實驗計劃書并完成PPT匯報，教師根據(jù)匯報情況進行評分與提出建設(shè)性的修改意見，但不能替代學生作具體的修改。

2.小組成員分工，按照實驗計劃方案，完成實驗全部內(nèi)容，注意觀察外植體在培養(yǎng)基中的生長狀態(tài)并及時統(tǒng)計結(jié)果，注意該項目的執(zhí)行過程中會遇到困難，比如燈盞花外植體容易污染、芽的增殖系數(shù)不高、芽的生根率比較低等，教師只能給予一定的意見和建議，問題的解決都需要學生通過搜集資料、閱讀文獻，小組成員分析討論后，形成解決方案并進一步優(yōu)化實驗計劃，從而解決項目執(zhí)行中遇到的問題。在項目執(zhí)行過程中，教師需要對小組每個成員的表現(xiàn)予以評價與記錄，在實驗執(zhí)行的中期，教師要求學生完成研究進展的PPT匯報，并予以評分。

3.匯總實驗數(shù)據(jù)與整理實驗圖片資料，撰寫實驗綜合報告并完成PPT匯報。教師需要分析綜合實驗報告撰寫的情況，特別要關(guān)注綜合報告與PPT中數(shù)據(jù)分析的正確性、圖片說明的合理性以及分析討論是否深入等。在PPT匯報時，教師對項目中一些亮點或優(yōu)點予以肯定，并指出其中運用到的知識點和關(guān)鍵方法原理，以促進學生對相關(guān)知識的掌握。此外，小組內(nèi)部及小組之間也需要進行相互評分，相互學習。

六、結(jié)語

近幾年在“細胞工程”實踐教學過程中采用項目式教學法表明，利用該方法獲得了較好的教學成效，學生能改變以前盲目的跟隨教師的思路與給定的實驗操作流程完成實驗的習慣，能積極主動地投入學習與討論中，主動學習積極性得到有效提升，學生表現(xiàn)出了活躍的思維與較強的動手能力，部分學生的綜合素質(zhì)得到較大的提高。同時發(fā)現(xiàn)，有個別小組成員過分依賴于其他成員，很少主動去思考與實踐，因此，教師在采用項目式教學法的過程中要加強對小組成員的監(jiān)督并提高過程式評價的效率。

參考文獻

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