中美课堂教学方法比较
——浅谈项目教学法在生物类教学中的重要性

刘亚军， 王云生， 张玉琼， 高俊山， 高丽萍

(1. 安徽农业大学 生命科学学院， 合肥 230036； 2. 安徽农业大学茶树生物学资源与利用国家重点实验室， 合肥 230036)

项目教学是指利用多种类项目作为学生教育中心组织策略的教学方法[1]。项目方法是一种教学媒介，在18世纪被引入欧洲建筑和工程学院，要求毕业生必须将其在学习过程中学到的技能和知识充分应用到必须解决的问题中[2]。20世纪初，William Heard Kilpatrick将项目方法扩展为教育哲学[3]。与其他更传统的学术课程形式不同，项目的执行和完成可能需要数周或数月，甚至可能在一个学期或一年的课程中展开。与传统教育亦不同，项目教学法的执行者试图让学生尽可能少地通过教师的方向来解决问题。美国高校教育注重学生个性发展，强调对学生社会责任感的培养，因此项目教学法贯穿美国公民各个年龄阶段教育。

1 美国NCSU项目教育法案例分析

笔者在North Carolina State University(NCSU)进行为期18个月的访学期间，重点选取了在国内从事教学和科研相关的3门课程：Plant Physiology、Medicinal Plants和Protein Purification，认真参与了听课学习的全过程，对任课教师的教学内容设置和教学方法有了较为直观的认识，对美国课堂内容设置、课堂教学形式、美国本科生、硕士生、博士生等不同阶段的学习状况以及中美课堂之间所存在的差异等方面都有了全面了解。

教学方法的差异：美国高校的课堂教育更注重学生的自主参与和自我学习、自我提高、培养创新意识等方面。而中国大学教育效果的考察重点还是在于学生对知识的掌握程度。对比安徽农业大学和NCSU上述3门课程教学内容，最大区别在于项目教学法的合理应用，学生们需要选取与课程相关的“project(项目)”，分小组模式进行项目设计，案例分析，口头论述等方式来完成相关项目内容。

NCSU Plant Physiology课堂中，授课老师Terri Long要求学生2～3人一组，选取植物生理相关的科学问题，最新技术等做相关口头报告，准备时间为1个月；如：kevin组根据自己的科研兴趣点，选取了《植物生长素调控途径的最新研究进展》作为研究项目的题目，通过分工查阅资料和仔细协商，完成了一份专业且全面的综述性报告。

Medicinal Plants课堂教学中，授课教师Deyu Xie在课程开始第一节就要求学生1～3人一组，在学校本科生温室种植自己感兴趣的药用植物，并且要求做关于该药用植物的相关研究进展报告，要求学生深入了解该植物的物种分类、生长习性、栽培技术、药用成分及药用功效等，课程结束时，需向全班学生做报告。

Protein Purification课程中，Robert M.Kelly教授依托一个实验项目授课。理论课讲解蛋白纯化相关技术。实验课是根据理论课所学内容，实际操作，完成大肠杆菌重组蛋白hermotoga maritima-galactosidase的纯化。理论课与实验课交叉进行。理论课每次大约3个课时，约1.5 h，但是实验课跨度较长，一般3 h以上。如第2次理论课讲解Anion Exchange Chromatography，那么第3次课是实验课，学生用阴离子柱将E.coli表达的重组蛋白跟进纯化一步。实验课结束时间取决于学生的实验进程。一组学生从13:30开始至18:40才完成实验，实验跨度6 h 10 min。理论课所有章节授课结束，实验课相应完成多步骤纯化操作，完成重组蛋白hermotoga maritima-galactosidase的纯化。学生已经习惯于项目教学法，通过团队合作，从容应对学习内容，从无相互抄袭现象。

2 国内开展项目教学法案例分析

笔者归国后，在植物生理学和植物资源开发与利用的课堂中就运用了项目教学法，收到了令人欣喜的教学效果。如某学生团队选取了“校园绿化的保健功能浅析”作为研究项目的课题，该项目关注了安徽农业大学校园绿化植被种群对学生健康状况的影响，系统性分析了校园绿化植被对校园空气增氧、除尘、降温增湿的效果，提出建设安徽农业大学生态型校园的模型的构想。又如某学生团队选取了“植物诱导抗病技术在病害防治领域的应用”作为研究项目的课题，项目关注到植物受到病害侵染后，会诱导植物自身抗病基因的表达，从而产生抗性，这为植物病害的生物防治提供了借鉴。该论文获得了同行专家的高度认可，研究成果发表于《生物学杂志》[4]。再如某学生团队选取“叶绿体基因组的进化及其基因工程的应用”作为研究项目的课题，团队跟踪了近年来关于陆生生物的叶绿体基因组信息，探讨了叶绿体基因组信息在生物技术上存在的潜在运用价值。对于现在社会普遍关注的科学问题，某团队选取“GMOs safe or not safe”为课题，该项目关注转基因农作物是否安全，从专业技术角度，客观地评价了转基因的安全性，并对转基因农产品的上市监管提出相关合理化建议，该作品获得了第八届安徽省“双百大赛”科普创意类三等奖[5]。而对于公众所关心的紫色花生易在水中掉色的现象，担心是否被人为染色的问题，某团队同学通过自主实验，提出了真假花生辨别的相关方法，并研究了紫色花生掉色的内在原因。为了跟踪了解生物学领域最新研究成果，某团队创办了公众号：生创空间，用于发表学生自己原创性研究成果，或解答公众关心的科普问题，该公众号文章点击率超千余次[6]。

3 项目教学法实施过程

笔者根据上述成果的课程项目实施案例，总结了项目教学法实施的一般过程。

3.1 布置相关任务，给出合理化建议和要求

项目的提出，可以是学生自己也可以是授课教师。学生根据所学内容结合生产实际提出一个科学设想和创意。学生提出的设想能否成为项目的题目，需要老师给予一定的指导或者建议，因为学生受到知识面的局限，有些创意或设想不符合科学规律，或者作为课程项目实施难度太大。教师就要给予一定建议，更换题目或者缩小研究点。老师也可以基于授课内容提出相关科学问题，提供给学生，引发学生在所学知识领域的创新思考，组队实施项目，解答老师提出的科学问题。无论项目实施结果如何，都会加强学生对相关知识的理解和掌握。

教师在这个阶段提出项目实施的要求，如项目产生过程、项目组员人数、成果评价等。

3.2 项目的组织实施

学生接到课题任务后，开始自由分组，组织协调。首先学生之间要协调分工，绘制项目实施流程或框架图，根据项目框架，分工实施。如生长素研究进展项目：项目组成员接到自己的任务，开始查找文献，理解文献，最后讨论形成代谢途径模式图，再根据模式图，形成自己模块的PPT，最后协调组装成完整的PPT报告。

3.3 项目的评价体系

最为常见的评价体系就是专家打分制。项目结束，小组成员汇报，答辩，全班人员，包括老师，分组打分，平均成绩即项目最终成绩。一般来说，NCSU学生课程成绩=项目成绩+平时课堂表现+平时测验+期末测验。项目成绩占课程成绩的20%～30%，因此评价体系对项目实施质量影响最大。这就迫使学生不仅要学好课本内容和老师授课的知识，同时要高质量高效率完成课程项目，否则无法获得高分，甚至挂科。这种模式就避免了只有期末考试决定课程成绩的弊端，学生很自然地成了教学的中心，完全是自主学习过程，所以学生对知识的学习和掌握，效率很高。若想获得优异的成绩，学生必须全力以赴做好每个课程环节，教师虽然也授课，但已不是教学环节的中心，教师更多的是扮演监督者的角色[7]。

4 项目教学法的要求和特点

4.1 知识的跨学科融会贯通

通过项目主题所包含的跨学科综合内容来达到教学的完整性，这在传统的单个学科或专业指向的学习中很难实现。如Medicinal Plants课堂教学中，Hunter Alford研究小组做的项目“ArtemisiaannuaL”，项目报告第一部分简介菊科植物的分类、青蒿不同组织器官的形态、青蒿药用历史；项目第二部分，介绍青蒿素的化合物的结构特点、药用功效、毒性；项目第三部分，介绍青蒿素的合成途径。整个项目涵盖植物学、历史学、植物化学、药理学、植物生理学等跨学科知识。项目的学习使学生对所学到的概念和知识有了更“整合”的理解，同时也为学生提供了实用技能；项目学习的跨学科性质有助于学生建立不同科目之间的联系，而不是将植物学和历史学视为几乎没有共同点的离散科目。因为基于项目的学习反映了学生离开学校后会遇到的现实情况，它可以为工作提供更相关、更全面的准备。学生不仅可以获得重要的知识和技能，还可以学习如何研究复杂的问题，解决问题，制定计划，管理时间，组织工作，与他人协调合作，以及培养坚持和克服困难的个人品质。

4.2 学习自我性

基于项目的学习改变了教师和学生的传统角色[8]，教师成为知识的共同建构者，而学生则指导自己的学习。学习过程的自我控制和自我组织是项目教学法的内在要素，在理想状态下，项目从创意、目标、计划、实施、总结，都应该由学生自主进行。当学生从事基于项目的学习，这种学习富有协作和解决问题时，学习变得更加真实[9]。通过完成一个项目，充分锻炼了学生的团队合作和独立工作能力, 提高学生的学习动力，提高学生解决问题的能力和逻辑思维能力。学生可以在学习单个项目或一系列项目的同时，逐步实现各种标准的熟练程度，而不仅仅是满足课程和科学课程中的科学标准，它可以提高学生课堂参与度，增加学生对所学课程的兴趣，增强学习动机，并使学习经历更具相关性和意义。

4.3 社会关联性

在我国传统教学实施过程中，教学内容从实际工作和生活中被剥离出来，并失去了在实际生活中存在的相互关系。传统教学效果，能在短时间让学生掌握相关知识，获得高分成绩。但是知识的掌握和实际运用之间的鸿沟越来越宽，产生了高校学科知识的“无用论、过时论”。因此，在项目教学中，使学生学习并感受到项目活动及其结果产生的社会关联作用和应用于今后职业工作的意义，增强社会责任感。

5 国内高校项目教学法实施的问题

5.1 项目实施和评价体系尚不健全

当前我国高校课程授课主要还是以课堂教授课程知识点为主，教师将知识点讲到、讲清楚即达到要求。而培养学生的创新意识、解决问题的能力，似乎都交给了研究生和博士生导师。

5.2 项目实施过程中，对教师的知识面和工作强度提出更高的要求

对于很多项目，学生想法较多，兴趣点不同，教师要对项目进行合适的指导，必须不断进行自我学习，及时了解相关知识；其次是项目的选题、实施、结题、评价都需要投入大量的精力及时间。在美国，教授只需上课，相关的课程准备、作业批改、项目监管、项目评分统计都是由TA(Teacher assistant)来完成的，这样的模式使教授的工作强度相应下降，项目教学法才有实施的可行性。而在中国高校，教授把大部分精力都投入到硕士和博士的指导中，本科生教育投入相对较少，且又无相应的要求和工作价值的评价机制。所以，即使项目教学法对学生创新性的培养很重要，很多教授都不愿分配时间与精力在教学中穿插项目教学。由于没有相应的工作价值评价体制，只能凭个人责任心与热忱度来完成工作，所以多半项目教学只能走过场，成为教学上的“鸡肋”。

5.3 缺乏与项目教学法相适应的教材

当前的本科教材主要是为教师教授理论课程而设计的，理论知识相对较多且编写周期较长，主要适应于传统的以教师讲授知识为主的教学方式。而项目教学法是以学生实践为主，教师讲授为辅，强调实践知识的教学方式。因此，现有的教材已不能完全适应项目教学法的需求，需要构建与此教学方法相适应的教材体系以充分发挥项目教学法的优势。这就需要改变传统的教材编写模式。就NCSU和我校“植物生理学”课程章节和课时对比分析：NCSU的课程只有12个课时，重点授课植物水势、光合作用、植物激素章节。植物呼吸和植物逆境等章节都不列为重点授课范围，而我校的植物生理课程多达10个章节，仅40个学时。时间紧迫，内容繁多，教师只能采取满堂灌的方式授课以完成教学任务。

6 建议

针对国内高校项目教学法实施的问题，提出以下两点建议：1)改进高校本科生成绩评价组成体系，增加项目实施环节的分值比重，弱化期末考试。现在高校还是期末考试成绩所占总成绩比重高。这种唯考试的评价导向，导致学生只看重成绩。2)给老师减负，配备教师助理。现在高校，可能是因为师资力量的缺乏，也可能是教学额定工作量的需要，有的教师教授好几门课程。教师在科研上还要投入大量时间，留给教学改进和提升的时间很少。因此降低高校教师课时量要求，同时配备教学助理辅助教学，对项目教学法的实施尤为重要。

7 结语

基于项目的学习代表了一种更为灵活的教学方法，它允许教师为具有不同兴趣，学习方式，个人能力，生活背景及职业抱负的学生量身定制学习内容及课题研究。虽然项目教学法在实施过程中还存在一些问题，但与传统的灌输式课堂教学，以教师讲述为主的教学方法相比较而言，项目教学法强调“实践出真知，锻炼长才干”，强化了学生运用知识意识，提高了学生对实践教学的重视，更有利于学生在“创新精神”和“实践能力”等方面的提升，符合大多数高校人才培养目标，是本科生物类教学中培养应用型、创新型人才的一种有效途径。相信随着项目教学在高校课程中的应用加强和相应评价体系的不断完善，该教学法在我国高校培养人才中将发挥更大的作用。