姚璐晔 吴凌天 周静亚 冀宏

[摘 要] 基于“构思—设计—实现—运作”的教育模式和“成果导向”的教育理念，对“工业微生物育种”进行了项目化教学改革，在拆解重组原有课程目标的基础上，以行业内最新且应用广泛的案例项目为教学载体;强调理论与实践有机结合，让学生成为学习过程的主导，激发学习兴趣;最终达到帮助学生重构专业知识能力、形成实践能力及提升人文素养的人才培养要求。同时，采用多元化、过程化的考核手段，从学生的知识、能力、素养等方面做出多维度的评价，建立过程化考核评价体系。课程实施改革后取得了良好的教学效果，得到了学生的普遍认可，提高了学生学习专业知识的兴趣和主动性。

[关键词] 工业微生物育种;项目化教学;课程改革

[基金项目] 2019年度常熟理工学院教改课题“基于CDIO理念的项目化教学方法的探索与实践”（201921978）;2019年度江苏省教育厅高等教育教学研究重点课题“产教融合下应用型课程体系的逻辑与路径”（2019JSJG059）;2019年度江苏省高校青蓝工程优秀教学团队“生物工程教学团队”（CZ201904）

[作者简介] 姚璐晔（1983—），女，江苏常熟人，工学硕士，常熟理工学院生物与食品工程学院实验师（通信作者），主要从事生物工程专业理论与研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）05-0066-04 [收稿日期] 2021-08-20

项目化教学法遵循“构思—设计—实现—运作”（conceive-design-implement-operate， CDIO）的教育模式和“成果导向”（outcome-based-education， OBE）的教育理念。教师需将传统的课堂教学内容体系构思重组，围绕培养方案和课程目标将原来的教学内容融入具体的项目中，采用实际项目作为载体组织教学，以培养学生的专业技能素养为目标，通过项目实现知识的学习、迁移和应用[1]。在实际进行项目化教学设计时，采用以终为始、逆向设计的理念，以达成课程目标为最终目的。项目化教学模式以实践活动为载体，强调理论与实践有机结合，让学生成为学习过程的主导，激发学习兴趣，最终达到课程目的和人才培养要求[2]。我校生物工程专业在2019年5月通过了工程认证，在此理念下，需要重点培养学生解决复杂工程问题的能力及提高其人文素养水平，而将“灌输式”授課转变为项目化的真实情境教学体验是改变传统上课模式行之有效的方法之一。

一、课程目标设置设计：原有课程目标拆解重组，体现全面性和高阶性

对于实施项目化教学，不仅应掌握专业知识点，还应有利于推动学生通过知识汇总建构自身的知识系统，面对实际问题时能基于具体问题场景进行原有知识结构框架的运用和知识迁移，综合运用知识提出和选择实施最佳解决方案，同时对实施结果进行科学客观的评价与创新改进。因此，在实施项目化教学前期，要重新整合课程目标，结合专业人才培养方案，注重体现学生多角度、多维度的思考分析能力培养，适时加入人文素养的训练，如团队合作、领导力培养、项目管理等，致使课程目标的要求更具全面性和高阶性。

“工业微生物育种”是生物工程的专业课程，在本科大三阶段开设。课程以培养高素质应用型人才为目标，从工程应用型人才所需要的微生物育种学知识结构和工程实际能力出发，介绍微生物育种的基础知识和基本原理，同时培养学生微生物育种的相关实验操作技能。基于此，现将课程目标进行拆解重组，最终分为四点，具体见表1。重组后的课程目标围绕知道—领会—应用—分析—综合—评价六层次的递进，在要求学生掌握基本知识点的前提下，引入了文献资料查阅能力的要求，增设了环境安全、绿色生产和可持续化发展理念的训练，使得课程目标更具高阶性、全面化和丰富度，为后续项目化教学的实施提供了依据。

二、课程教学内容设计：项目化教学情境选取，体现前沿性和综合性

项目化教学课程建设依据专业培养目标和课程目标需要重构课程教学内容，确立“用”到“学”的过程基调，把源于社会和生产的案例内化为教学和学习的内容，培养学生解决实际问题的专业综合应用能力[3]。这与OBE教育倡导的根据利益相关者需求进行“反向设计，正向实施”的做法和要求相符[4]。课程内容的编排应及时汲取行业最新应用性技术和知识，使学生能力和素质培养跟上产业发展的要求，但也要把握好前沿与基础知识的平衡，使创新与传承有序衔接[5]。

课程根据重组后的课程目标，结合行业内最新且应用广泛的案例，对项目化教学情境进行了筛选，最终确定了两个项目，具体如图1所示。为了更好地体现项目教学的情景化，即使不同学生选择了同一项目，也会因为思考角度的不同，产生不同的项目实施方案，使得看似简单的一个项目有多种方案，多选择性正是体现了综合性。项目化教学过程中不能忽略课程基本知识点的讲解，这两个项目的实施及规范操作离不开课程目标要求中对基本内容的掌握理解，因此对于遗传学原理、基因突变及其机制、基因突变的应用、基因重组育种、基因工程等内容的讲解应穿插进项目，真正体现学生在“做中学”的特点。

三、课程评价体系设计：课程达成度计算，体现系统性和过程性

项目化教学的评价与成果的产生、公开的成果汇报紧密相连，还要对学生参与项目的整个过程进行评价，以引发其更深层次的学习和理解。评价体系的设计具有以终为始、逆向设计的特点[6]。采用多元化、过程化的考核内容和考核手段，从学生的知识、能力、态度、创新性等方面做出多维度的评价，将以往的“终结性考核”转变为“过程性考核”。本门课程对学生的评价考核既有平时作业、阶段性测试，也有实验方案评价、实验过程讨论汇报、实验报告评价，课程评价基本贯穿整个项目的实施过程。同时，对课程目标达成度也进行了量化分析，将课程目标与评价环节相对应，并考虑平时成绩和期末考试成绩在总评成绩中的权重系数，分别获得课程目标1、2、3、4的达成度计算方法，具体如表1所示。根据计算课程目标达成度，能够较全面、系统地评价每位学生在课程学习过程中的知识认知能力（课程目标1）、实践操作水平（课程目标2）和人文素养水平（课程目标3和课程目标4），同时在项目化教学初期就告知学生课程评价体系，引导其主动参与学习和实践。

四、实施改革的后续效果

“工业微生物育种”课程实施改革后取得了良好的教学效果，得到了学生的普遍认可，提高了学生学习专业的兴趣和主动性。如表2所示，基于4个课程目标的达成度数值可以看出，改革后对学生（2017级生物工程）知识能力重构、实践能力形成和人文素养提升均有帮助;对于达成度未达到标准值（0.70）的学生数量降低了接近50%。在课程结束后，通过调查参加课程改革的2017级生物工程专业2个班共计54名学生，主持/参与大学生创新创业项目、参加并获得各类竞赛人数等方面均较以往有所提高。如，获得2020年省级大学生创新训练项目资助7项，主持/参与人数34人;在2020年第五届全国大学生生命科学创新创业大赛中，2017级生物工程班级共有7个参赛队36人次参加，分别获得一等奖3项、二等奖2项和三等奖2项。

虽然课程改革无论从课程内容设计还是教学方法和方式上仍需继续探索和持续改进，但基于CDIO-OBE理念的“工业微生物育种”实验项目化教学改革实践发现，新的课程教学内容设置和项目化教学模式能够促进学生对工程项目有全新的认识，培养了学生自主学习、分析问题和解决问题的能力，提升了学生的人文素养（团队合作、抗挫能力），从而能够达成培养解决复杂工程问题的应用型本科人才的目的。

参考文献

[1]陈玲.高职思政课项目化教学改革的探索与思考——以“思想道德修养与法律基础”为例[J].科教导刊，2014（27）：83，121.

[2]钱存阳.项目化教学培养大学生系统实践能力[J].高等工程教育研究，2015（2）：187-192.

[3]冀宏，张然，张根华，等.基于校企合作教育的应用型课程建设理路[J].应用型高等教育研究，2017，2（1）：40-44.

[4]赵洪梅，朱泓，李志义.学习成果的展现模型与确定方法[J].高等工程教育研究，2017（1）：145-148.

[5]申荣卫，台晓红，黄炳义.以行动为导向的“理实一体”课程开发方法研究[J].职业技术教育，2011，32（29）：25-27.

[6]申天恩.论成果导向教育理念的大教学战略构想[J].吉林师范大学学报（人文社会科学版），2016，44（3）：83-88.

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