“項目+競賽”實踐教學模式初探

李沁 穆丹 梁可欣 豈澤華

摘 要 “項目+競賽”實踐教學模式是以總實踐教學任務為框架，競賽活動為載體，師生共同構建可操作的競賽項目并發展自身能力的教學模式。在成功構建項目小組后，共同確定項目方向，進行項目設計與實施，根據實驗現象撰寫項目報告形成項目成果，最終接受多元評價。該模式有效激發學生實踐興趣，增強學生的團隊協作精神，培養學生的實踐能力，提高教學質量。該模式需要得到各級組織的支持、全天候開放科研平臺以及優秀的教師隊伍進行指導。

關鍵詞 項目教學 科技競賽 實踐教學模式 教學改革

中圖分類號：G642?????????????????????????????????文獻標識碼：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量，落實立德樹人的培養理念，教育部提出了“金課”的概念以推進專業建設。[1]生物科學作為一個強實踐性的專業，在教學過程中卻存在著學生重視程度較低、實驗方法陳舊、教學內容滯后、教學方法與手段單一等問題。[2]將競賽項目與課堂結合，通過主動參與，極大地激發了學生的學習熱情和實踐興趣，培養學生的創新實踐能力。

1 “項目+競賽”實踐教學模式的內涵

“項目+競賽”實踐教學模式是指學生參與教師科研項目或者師生共同構建具有可操作性的競賽項目。其核心在于將實踐教學內容任務化，以競賽形式完成實踐任務。[3]在建構主義的基礎之上，以項目任務為主體，學生為中心，科技競賽為載體，強調通過對問題的探究不斷獲得發展。該實踐教學模式將教師科研和教學工作將結合，指導學生在項目實施和競賽活動中主動獲取知識，提高發現問題和解決問題知識和能力。在項目設計、實施、成果總結和展示過程中，逐步提高獨立觀察、獨立思考、獨立操作和獨立創造的能力，培養創新精神和能力，促進實踐能力提升，其綜合素質得到極大的提高。[4]在實踐教學中，既有學生知識與能力的發展，又有教師教學技能與科研能力的提升，充分體現學生的主體作用和教師的主導地位。

2 “項目+競賽”實踐教學模式的構建

2.1 組建項目小組

項目小組的組建可以從兩個途徑進行。一是在分子生物學、生態學等專業課中布置研究型課后作業進行組建。由任課教師按照教學目標設置項目，學生按照興趣自由選題與組隊，通過查閱資料與研究，共同撰寫項目報告。[5]二是通過科技競賽活動組建。鼓勵學生參加生物科學競賽、動植物標本制作大賽、大學生課外學術科技作品競賽等大型比賽，帶隊教師宣講后可根據自身興趣自由組隊，也可進入實驗室后自動形成項目小組。另外鼓勵學生申報生物科學方向的國家級、省級以及校級研究課題，由學生自主構建項目小組。

2.2 確定項目方向

學生在教師的指導下，在疑問與興趣的基礎之上，通過文獻查閱了解研究進展與相關理論知識，獲得解決問題的方向。所確定的項目方向具有一定的現實意義，并且應該建立在學生的現有知識水平上，讓學生進行有意義學習，使得學生在實踐過程中能夠積極參與，發展實踐能力與創新能力。例如，為探究中國虎紋蛙與泰國虎紋蛙耐寒性不同的原因所在，項目A在查閱相關文獻后決定通過定量測定兩種虎紋蛙線粒體基因的表達情況來分析。

2.3 項目設計

項目設計是整個項目的核心之處，其不僅需要設計者對項目背景全面了解，對問題原因有自己的合理假設，還需要設計者具有縝密的邏輯思維與實際操作能力。教師根據現有的實驗儀器設備、實驗試劑、實驗安全性以及實驗經費等條件，對項目的實驗方法進行改進。例如，基因定量有水解探針法、雙雜交探針法、復合探針法、分子信標法、SYBR熒光染料法等方法，基于實驗操作難度與成本等因素，項目A最終選用SYBR熒光染料法進行基因定量研究。

2.4 項目實施

在項目實施前，指導教師需培訓項目組成員操作常用儀器、處理實驗材料、記錄實驗現象、分析實驗數據。在成員已經熟練掌握各項技能后正式開始實驗。實踐過程中，小組內分工合作，嚴格按照項目設計進行，并與指導教師保持聯系。若實驗出現不可預知的問題，及時找出原因并調整實驗方案。一方面，學生在實踐過程中接觸到傳統課堂上接觸不到的儀器與知識領域，完善了知識體系，掌握了更多的實驗技能與方法，提高創新能力。另一方面，學生與同伴交流討論自己的觀點，互幫互助，相互激勵，培養學生的團隊協作能力。[6]以項目A基因定量實驗為例，在熔解曲線異常時，可能是引物匹配度不高，也可能是cDNA模板濃度較低，還可能在操作過程中出現失誤。應仔細分析問題原因，及時改正。

2.5 形成項目成果

根據實驗現象與實驗數據，分析實驗結果與原因，最終形成實驗報告或學術論文。項目小組在實驗進行中或實驗結束后分析實驗數據，結合相關研究解釋實驗現象，揭示實驗規律。在該過程中，項目組成員需要查閱大量文獻資料、撰寫項目報告，提高協作能力、歸納總結能力，有利于學生發揮主觀能動性、激發學習的內在動力，培養嚴謹的科研精神，有效提高創新創業實踐能力。

2.6 項目評價

項目評價分為三個部分，學生自我評價、教師評價以及公共評價。在完成項目之后，學生對實踐過程中的收獲、認識與成果等方面進行自我評價與團隊內外評價。教師根據項目完成情況、學生積極性、能力提升情況等方面進行過程性評價。在“項目+競賽”實踐教學模式中，競賽本身帶有評價性質，通過組委會專家評審直接檢驗項目成果。這一過程中，不僅是對學生實驗能力的評價，也是對學生心理素質的檢驗。不僅需要細心嚴謹對待實驗過程，更需要自信大方展示項目成果。

3 “項目+競賽”實踐教學模式的作用

3.1 激發學生的實踐興趣

興趣是激發創新的動力源泉，探究性生物學習首先需要培養興趣，需要構建良好的氛圍。從競賽的角度出發，競賽可以激發學生的需要和內在動機，自發主動參與其中，充分調動了學生的主動性和積極性。[7]在此過程中，學生感受到內外兩方面的激勵。一方面是來自于外部環境中的肯定與贊揚，另一方面是學生內在的成就感與滿足感。在實踐過程中，指導教師根據每位成員的個性特點因材施教，制定有針對性的培養計劃，建議具有不同特長的成員負責自己擅長的事情，最大程度上激發學生的興趣與個人潛能。

3.2 提高學生的實踐能力

在確定項目方向時，項目組成員在爆炸式的信息中篩選出自己需要的信息，了解項目背景，找出問題所在，鍛煉了成員的搜集信息、分析信息的能力與創新能力。在項目進行中，成員需要親自進行實驗、進行產品制作，提高學生的動手能力。在項目完成后，成員分析數據、撰寫項目報告書與項目成果，總結能力、分析數據的能力與文本的撰寫能力得到有效鍛煉。在成果展示環節中，成員需要制作精美的視頻、充分準備答辯材料，以自信積極的精神面貌展現項目成果，有效鍛煉成員的心理素質與語言表達能力[8]。由此可見，在整個實踐過程中，項目組成員經歷了確定項目方向、項目設計、項目實施、撰寫項目報告書、項目評價等不同環節，使實踐能力得到了全方位的訓練和提高。

3.3 增強學生的團隊協作精神

團隊協作能力可以從9個緯度進行表征，分別是問題界定能力、解讀信息的能力、數據收集能力、人際交往的能力、項目分工能力、團隊協作能力、團隊激勵能力、團隊評價能力與提煉成果的能力。[9]“項目+競賽”實踐模式是以教師為主導，根據學生的興趣、動手能力、經驗基礎等自由組建項目團隊，共同協作解決項目問題，促進綜合能力發展的教學模式。實踐過程中，項目組成員互幫互助，相互激勵，既有分工又有合作，有效提高項目組成員的團隊協作能力。只有項目組成員間配合默契、互補互助，才能達到團隊的最大工作效率，才能完滿完成項目，在競賽中獲得亮眼的成績。

4 “項目+競賽”實踐教學模式的內在要求

4.1 各級組織的支持

科技競賽是培養學生創新能力的抓手，與學校的人才培養聯系緊密。一個科研項目需要資金、器材、試劑等支持。而有大學生參與的“項目+競賽”實踐活動需要在科研項目的基礎之上得到學院、學校、社會各方面的支持。[10]在這個實施過程中，項目組成員與指導教師需要付出大量的時間與精力。為鼓勵師生積極參與，需要相關負責部門對這些工作予以肯定。項目組成員的項目成果與訓練學時應與學生的培養方案或課程直接掛鉤，應與指導教師的年終考核相聯系。

4.2 開放科研平臺

生物科學類的項目往往需要進行大量的生物實驗，其需要項目組成員掌握一定相關背景知識后進行利用大量的課余時間進行實驗探索以證明自己的假設或揭示實驗規律。而這樣的項目不僅需要科研平臺的支持，還需要全天候開放以支持成員在周末、節假日等課余時間參與項目實施。[11]在“項目+競賽”實踐教學中，各高校之間可以相互合作，共享科研平臺，以解決實驗教學場地、科研設施不足等問題。另外，高校也可以與一些研究院、企業合作，整合社會資源，設置項目活動基地。[12]

4.3 增強師資力量

“項目+競賽”實踐教學模式是以學生為主體，以教師為主導。在此過程中不僅需要教師引導成員掌握國內外研究現狀，還需要引導成員積極思考、發現問題、發現創新合、合作交流，更好的完成項目設計與實施。[13]在項目實施過程中可能會涉及不同專業領域的問題，因此師資隊伍里應該具有不同領域的專業教師。同時應盡可能了解項目組成員的特長和性格特點，在日常的實踐中及時給予反饋。[14]引導指導教師不斷提高實踐技能與理論基礎，不斷提升教學技能與科研能力，促進教師隊伍的綜合能力不斷強化，為實踐教學提供一支優秀的教師隊伍，成為學校創新人才培養的支柱。

5 結束語

培養創新實踐能力是高等教育人才培養的重要目標，科技競賽是實現這一目標的重要手段。將科技競賽與實踐教學相結合，以學生創新實踐能力培養為目標，堅持以學生為中心，以科技競賽為載體，“研-教-競”結合，構建“項目+競賽”的生物類大學生實踐教學模式，目的在于進一步提升大學生的創新實踐能力。“項目+競賽”實踐教學模式可以與工廠、農業產業園等實際經濟體相結合，形成“項目+競賽+企業”的創新創業實踐教學模式，將項目成果落地，形成項目組成員自己的新企業，推進創新創業教育，培養優秀的創新人才。

*通訊作者：穆丹

基金項目：安徽省高等學校質量工程教學研究重點項目（2017jyxm0307）;安徽省高等學校省級質量工程大規模在線開放課程（MOOC）示范項目（2018mooc399）;國家自然科學基金青年科學基金項目（31800316）;安徽省教育廳自然科學基金重點項目（KJ2017A359）;安徽省高校優秀青年人才支持計劃項目（gxyq2018034）

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