“项目+竞赛”实践教学模式初探

时间：2024-05-18

李沁穆丹梁可欣岂泽华

摘要 “项目+竞赛”实践教学模式是以总实践教学任务为框架，竞赛活动为载体，师生共同构建可操作的竞赛项目并发展自身能力的教学模式。在成功构建项目小组后，共同确定项目方向，进行项目设计与实施，根据实验现象撰写项目报告形成项目成果，最终接受多元评价。该模式有效激发学生实践兴趣，增强学生的团队协作精神，培养学生的实践能力，提高教学质量。该模式需要得到各级组织的支持、全天候开放科研平台以及优秀的教师队伍进行指导。

关键词项目教学科技竞赛实践教学模式教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：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，为了提高高等教育课程质量，落实立德树人的培养理念，教育部提出了“金课”的概念以推进专业建设。[1]生物科学作为一个强实践性的专业，在教学过程中却存在着学生重视程度较低、实验方法陈旧、教学内容滞后、教学方法与手段单一等问题。[2]将竞赛项目与课堂结合，通过主动参与，极大地激发了学生的学习热情和实践兴趣，培养学生的创新实践能力。

1 “项目+竞赛”实践教学模式的内涵

“项目+竞赛”实践教学模式是指学生参与教师科研项目或者师生共同构建具有可操作性的竞赛项目。其核心在于将实践教学内容任务化，以竞赛形式完成实践任务。[3]在建构主义的基础之上，以项目任务为主体，学生为中心，科技竞赛为载体，强调通过对问题的探究不断获得发展。该实践教学模式将教师科研和教学工作将结合，指导学生在项目实施和竞赛活动中主动获取知识，提高发现问题和解决问题知识和能力。在项目设计、实施、成果总结和展示过程中，逐步提高独立观察、独立思考、独立操作和独立创造的能力，培养创新精神和能力，促进实践能力提升，其综合素质得到极大的提高。[4]在实践教学中，既有学生知识与能力的发展，又有教师教学技能与科研能力的提升，充分体现学生的主体作用和教师的主导地位。

2 “项目+竞赛”实践教学模式的构建

2.1 组建项目小组

项目小组的组建可以从两个途径进行。一是在分子生物学、生态学等专业课中布置研究型课后作业进行组建。由任課教师按照教学目标设置项目，学生按照兴趣自由选题与组队，通过查阅资料与研究，共同撰写项目报告。[5]二是通过科技竞赛活动组建。鼓励学生参加生物科学竞赛、动植物标本制作大赛、大学生课外学术科技作品竞赛等大型比赛，带队教师宣讲后可根据自身兴趣自由组队，也可进入实验室后自动形成项目小组。另外鼓励学生申报生物科学方向的国家级、省级以及校级研究课题，由学生自主构建项目小组。

2.2 确定项目方向

学生在教师的指导下，在疑问与兴趣的基础之上，通过文献查阅了解研究进展与相关理论知识，获得解决问题的方向。所确定的项目方向具有一定的现实意义，并且应该建立在学生的现有知识水平上，让学生进行有意义学习，使得学生在实践过程中能够积极参与，发展实践能力与创新能力。例如，为探究中国虎纹蛙与泰国虎纹蛙耐寒性不同的原因所在，项目A在查阅相关文献后决定通过定量测定两种虎纹蛙线粒体基因的表达情况来分析。

2.3 项目设计

项目设计是整个项目的核心之处，其不仅需要设计者对项目背景全面了解，对问题原因有自己的合理假设，还需要设计者具有缜密的逻辑思维与实际操作能力。教师根据现有的实验仪器设备、实验试剂、实验安全性以及实验经费等条件，对项目的实验方法进行改进。例如，基因定量有水解探针法、双杂交探针法、复合探针法、分子信标法、SYBR荧光染料法等方法，基于实验操作难度与成本等因素，项目A最终选用SYBR荧光染料法进行基因定量研究。

2.4 项目实施

在项目实施前，指导教师需培训项目组成员操作常用仪器、处理实验材料、记录实验现象、分析实验数据。在成员已经熟练掌握各项技能后正式开始实验。实践过程中，小组内分工合作，严格按照项目设计进行，并与指导教师保持联系。若实验出现不可预知的问题，及时找出原因并调整实验方案。一方面，学生在实践过程中接触到传统课堂上接触不到的仪器与知识领域，完善了知识体系，掌握了更多的实验技能与方法，提高创新能力。另一方面，学生与同伴交流讨论自己的观点，互帮互助，相互激励，培养学生的团队协作能力。[6]以项目A基因定量实验为例，在熔解曲线异常时，可能是引物匹配度不高，也可能是cDNA模板浓度较低，还可能在操作過程中出现失误。应仔细分析问题原因，及时改正。

2.5 形成项目成果

根据实验现象与实验数据，分析实验结果与原因，最终形成实验报告或学术论文。项目小组在实验进行中或实验结束后分析实验数据，结合相关研究解释实验现象，揭示实验规律。在该过程中，项目组成员需要查阅大量文献资料、撰写项目报告，提高协作能力、归纳总结能力，有利于学生发挥主观能动性、激发学习的内在动力，培养严谨的科研精神，有效提高创新创业实践能力。

2.6 项目评价

项目评价分为三个部分，学生自我评价、教师评价以及公共评价。在完成项目之后，学生对实践过程中的收获、认识与成果等方面进行自我评价与团队内外评价。教师根据项目完成情况、学生积极性、能力提升情况等方面进行过程性评价。在“项目+竞赛”实践教学模式中，竞赛本身带有评价性质，通过组委会专家评审直接检验项目成果。这一过程中，不仅是对学生实验能力的评价，也是对学生心理素质的检验。不仅需要细心严谨对待实验过程，更需要自信大方展示项目成果。

3 “项目+竞赛”实践教学模式的作用

3.1 激发学生的实践兴趣

兴趣是激发创新的动力源泉，探究性生物学习首先需要培养兴趣，需要构建良好的氛围。从竞赛的角度出发，竞赛可以激发学生的需要和内在动机，自发主动参与其中，充分调动了学生的主动性和积极性。[7]在此过程中，学生感受到内外两方面的激励。一方面是来自于外部环境中的肯定与赞扬，另一方面是学生内在的成就感与满足感。在实践过程中，指导教师根据每位成员的个性特点因材施教，制定有针对性的培养计划，建议具有不同特长的成员负责自己擅长的事情，最大程度上激发学生的兴趣与个人潜能。

3.2 提高学生的实践能力

在确定项目方向时，项目组成员在爆炸式的信息中筛选出自己需要的信息，了解项目背景，找出问题所在，锻炼了成员的搜集信息、分析信息的能力与创新能力。在项目进行中，成员需要亲自进行实验、进行产品制作，提高学生的动手能力。在项目完成后，成员分析数据、撰写项目报告书与项目成果，总结能力、分析数据的能力与文本的撰写能力得到有效锻炼。在成果展示环节中，成员需要制作精美的视频、充分准备答辩材料，以自信积极的精神面貌展现项目成果，有效锻炼成员的心理素质与语言表达能力[8]。由此可见，在整个实践过程中，项目组成员经历了确定项目方向、项目设计、项目实施、撰写项目报告书、项目评价等不同环节，使实践能力得到了全方位的训练和提高。

3.3 增强学生的团队协作精神

团队协作能力可以从9个纬度进行表征，分别是问题界定能力、解读信息的能力、数据收集能力、人际交往的能力、项目分工能力、团队协作能力、团队激励能力、团队评价能力与提炼成果的能力。[9]“项目+竞赛”实践模式是以教师为主导，根据学生的兴趣、动手能力、经验基础等自由组建项目团队，共同协作解决项目问题，促进综合能力发展的教学模式。实践过程中，项目组成员互帮互助，相互激励，既有分工又有合作，有效提高项目组成员的团队协作能力。只有项目组成员间配合默契、互补互助，才能达到团队的最大工作效率，才能完满完成项目，在竞赛中获得亮眼的成绩。

4 “项目+竞赛”实践教学模式的内在要求

4.1 各级组织的支持

科技竞赛是培养学生创新能力的抓手，与学校的人才培养联系紧密。一个科研项目需要资金、器材、试剂等支持。而有大学生参与的“项目+竞赛”实践活动需要在科研项目的基础之上得到学院、学校、社会各方面的支持。[10]在这个实施过程中，项目组成员与指导教师需要付出大量的时间与精力。为鼓励师生积极参与，需要相关负责部门对这些工作予以肯定。项目组成员的项目成果与训练学时应与学生的培养方案或课程直接挂钩，应与指导教师的年终考核相联系。

4.2 开放科研平台

生物科学类的项目往往需要进行大量的生物实验，其需要项目组成员掌握一定相关背景知识后进行利用大量的课余时间进行实验探索以证明自己的假设或揭示实验规律。而这样的项目不仅需要科研平台的支持，还需要全天候开放以支持成员在周末、节假日等课余时间参与项目实施。[11]在“项目+竞赛”实践教学中，各高校之间可以相互合作，共享科研平台，以解决实验教学场地、科研设施不足等问题。另外，高校也可以与一些研究院、企业合作，整合社会资源，设置项目活动基地。[12]

4.3 增强师资力量

“项目+竞赛”实践教学模式是以学生为主体，以教师为主导。在此过程中不仅需要教师引导成员掌握国内外研究现状，还需要引导成员积极思考、发现问题、发现创新合、合作交流，更好的完成项目设计与实施。[13]在项目实施过程中可能会涉及不同专业领域的问题，因此师资队伍里应该具有不同领域的专业教师。同时应尽可能了解项目组成员的特长和性格特点，在日常的实践中及时给予反馈。[14]引导指导教师不断提高实践技能与理论基础，不断提升教学技能与科研能力，促进教师队伍的综合能力不断强化，为实践教学提供一支优秀的教师队伍，成为学校创新人才培养的支柱。

5 结束语

培养创新实践能力是高等教育人才培养的重要目标，科技竞赛是实现这一目标的重要手段。將科技竞赛与实践教学相结合，以学生创新实践能力培养为目标，坚持以学生为中心，以科技竞赛为载体，“研-教-竞”结合，构建“项目+竞赛”的生物类大学生实践教学模式，目的在于进一步提升大学生的创新实践能力。“项目+竞赛”实践教学模式可以与工厂、农业产业园等实际经济体相结合，形成“项目+竞赛+企业”的创新创业实践教学模式，将项目成果落地，形成项目组成员自己的新企业，推进创新创业教育，培养优秀的创新人才。

*通讯作者：穆丹

基金项目：安徽省高等学校质量工程教学研究重点项目（2017jyxm0307）;安徽省高等学校省级质量工程大规模在线开放课程（MOOC）示范项目（2018mooc399）;国家自然科学基金青年科学基金项目（31800316）;安徽省教育厅自然科学基金重点项目（KJ2017A359）;安徽省高校优秀青年人才支持计划项目（gxyq2018034）

参考文献

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