【摘  要】：文章围绕生物信息学课程教学改革，探索项目式教学模式的内涵、特征、实施路径及其成效。该模式以真实项目为载体，通过设计情境化学习任务，引导学生主动探究、协作攻关，提升其分析问题和解决问题的能力。研究表明，项目式教学能够激发学生学习兴趣，促进教师专业发展，深化校企合作，为培养复合型生物信息学人才提供了新思路。文章剖析了项目式教学的关键要素，系统阐述了课程优化、教学创新、评价改革等实施策略，以期为推进生物信息学教育教学改革提供理论参考和实践指导。

【关键词】：生物信息学；项目式；教学模式

DOI：10.12417/2705-1358.24.09.066

引言

随着生物信息学的迅猛发展，对复合型人才的需求日益增长。然而，传统的生物信息学课程教学模式存在诸多不足，难以适应时代发展需要。培养具备扎实理论基础、过硬实践能力和持续创新潜力的高素质人才，已成为生物信息学教育的紧迫任务。项目式教学作为一种新兴教学范式，通过设计真实项目情境，调动学生主动性，强化理论与实践的结合，为破解人才培养难题提供了新的可能。探索项目式教学模式，对于深化生物信息学课程教学改革，提高人才培养质量，推动学科发展和产业进步，具有重要意义。

1 生物信息学课程项目式教学模式改革的内涵与特征

生物信息学是一门融合了生物学、计算机科学、数学和统计学等多学科知识的交叉学科，对培养复合型人才具有重要意义。然而，传统的生物信息学课程教学模式存在着理论与实践脱节、学生创新能力不足等问题。为了应对这些挑战，亟需探索一种新的教学模式。项目式教学模式以真实项目为载体，通过设计与项目相关的情境化学习任务，引导学生主动探究、协作攻关，从而提高其分析问题、解决问题的能力。这种教学模式强调学生的主体地位，注重理论与实践的结合，能够有效提升学生的创新意识和实践能力。将项目式教学模式引入生物信息学课程，构建“项目驱动、问题导向、团队协作、成果导向”的教学范式，有助于深化课程教学改革，提高人才培养质量。

生物信息学课程项目式教学模式改革具有以下特征：一是问题导向，以真实项目中的问题为切入点，激发学生的学习兴趣和探究欲望；二是团队协作，学生通过组建团队、明确分工、相互协作来完成项目任务，培养其团队意识和协作能力；三是知识整合，学生在项目实践中需要综合运用所学知识，加深对知识的理解和掌握；四是成果导向，以项目成果的完成质量来评价学生的学习效果，突出学习的过程性和结果性。这种教学模式将知识传授与能力培养相结合，理论学习与实践应用相衔接，为提高生物信息学人才培养质量提供了新思路和新方法。

2 生物信息学课程项目式教学模式改革的实施路径

2.1优化课程设置，构建项目驱动的课程体系

生物信息学课程项目式教学改革的核心在于重构课程体系，破除传统教学模式的桎梏。传统课程设置往往围绕知识点展开，内容支离破碎，缺乏内在逻辑和整体设计。这种割裂的知识结构难以激发学生的学习兴趣，无法满足其对知识综合运用的渴求。因此，项目式教学改革首先要从课程设置入手，以真实项目为依托，重组课程内容，构建项目驱动的课程体系。项目驱动的课程体系设计应立足学生发展需求和行业技术前沿，以项目为纽带，将零散的知识点系统化、模块化、情境化[1]。可以围绕生物信息学的热点领域和关键技术，精心设计一系列递进式项目课程。这些项目课程应涵盖从基础到前沿、从理论到实践的不同层次，如生物数据库构建、序列比对算法、基因组数据挖掘、生物网络分析等。每个项目课程都应包含具体的项目任务、科学的工作流程和可检验的评价标准，引导学生在解决现实问题中掌握专业知识、训练实践技能、提升创新能力。构建项目驱动的课程体系需要打破理论与实践的藩篱，合理调配课程资源。应适度压缩理论课时，加大实践课程比重，为学生提供广阔的实践舞台。实践课程要与理论教学紧密衔接，及时将课堂所学应用于项目实践，在创造中学习，在学习中创造。同时，要注重项目课程的连续性和递进性，合理把握项目难度，设计与学生认知水平相适应的项目任务，帮助其循序渐进地掌握本领域的基本原理、关键技术和前沿进展。

2.2创新教学方法，实施项目导向的教学策略

项目式教学是一场教学方法的革新，是对传统教学范式的颠覆和重塑，要求教师从“传道者”蜕变为“引路人”，从“知识的播种机”转变为“能力的塑造师”。在这场变革中，教师要敢于突破常规，勇于尝试新策略、新方法，以项目为导向，营造良好的学习生态，激发学生的内生动力，引导其在主动探究中习得知识、锻造能力。项目式教学需要构建以项目为中心、以能力为本位的教学策略。教师要精心设计项目任务，把握项目难度，引导学生在“做中学”。要注重培养学生自主学习能力，鼓励其通过资料检索、实践操作、同伴讨论等方式解决问题。在项目推进过程中，教师要重视过程考核和形成性评价。可以通过项目计划、进展报告、阶段汇报等环节，对学生的项目推进情况进行实时监测，给予针对性指导。评价不应局限于结果，更要关注过程，鼓励学生举一反三、融会贯通。要善于捕捉学生的闪光点，及时给予正向反馈，增强其自我效能感。对于不足之处，也要给予诊断式反馈，引导学生及时修正和完善。教师还应充分利用智慧教学工具和数字化教学平台，创设沉浸式、交互式的学习情境。可以通过在线编程环境、虚拟仿真等技术手段，让学生在逼真的项目环境中磨砺技能。鼓励学生运用多样化的学习工具，如思维导图、知识管理软件等，帮助其梳理知识脉络、构建知识体系。在此基础上，引导学生将所学知识迁移应用到项目实践中，在创造性解决问题中升华能力。

2.3完善评价机制，建立项目考核的多元评估

项目式教学范式的变革，必须以评价机制的创新作为保障。传统的考核评价体系，过于看重结果而忽视过程，难以全面衡量学生在项目学习中的表现和成长。因此，亟需建立与项目式教学相适应的多元评估体系，突破单一化、片面化的评价窠臼，构建起立体化、全息化的考核指标框架，从多维度、多层次、多角度评判学生的项目学习效果。多元评估体系应该坚持“过程性评价与终结性评价并重，形成性评价与总结性评价兼顾”的基本原则。既要关注学生的最终项目成果，也要重视其在项目推进过程中的努力与收获[1]。评价指标的设置要全面综合，不仅要考察项目的完成质量，还要评估学生的创新思维、团队协作、问题解决等关键能力表现。此外，评估主体也要实现多元化。不能仅仅依赖教师一人独评，而应引入学生自评、生生互评、企业导师评价等多种评价方式，形成多元主体参与、多向信息反馈的考核格局。学生通过自我评价，可以及时发现自身不足，明确改进方向；通过互相评价，可以客观认识自我，学习他人之长。企业导师作为行业专家，能够从职业视角给予专业性评判和引导，帮助学生对标行业需求，提升职业素养。值得注意的是，项目考核不应简单地对学生优劣高下进行排序，而应着眼于诊断问题、改进提升。教师要深入分析评价数据，洞察学生在项目学习中遇到的困难和障碍，有的放矢地调整教学策略，因材施教，为不同学生提供个性化的指导和帮助。而学生也要主动对标评价反馈，查漏补缺，反思提升，构筑自己的能力提升路径。

3 生物信息学课程项目式教学模式改革的成效与启示

3.1提升学生能力，激发学习兴趣与创新潜力

生物信息学课程项目式教学改革是一次育人模式的深刻变革，是面向学生能力提升的创新实践。这一改革致力于突破传统教学的樊篱，让学生从被动的知识接收者蜕变为主动的探索者和创造者。在项目教学情境中，学生潜心钻研生物信息学前沿技术，历经项目完整生命周期的洗礼，在解决真实问题的过程中掌握专业技能、锤炼思维能力、锻造创新精神，实现了全面发展和综合素质的提升。项目教学为学生营造了沉浸式的学习体验，点燃了他们的求知欲望。面对项目情境中的真实挑战，学生化被动为主动，以饱满的热情投入探究，在寻求解决方案的过程中体验学习的快乐。他们不再满足于背诵和记忆现成知识，而是孜孜以求地探索未知，渴望从数据中发掘隐藏的规律和价值。在这种学习氛围中，学生逐步养成自主学习的习惯，将求知求真内化为一种精神追求。项目教学也为学生创新潜力的释放提供了广阔天地。学生在项目实践中敢于打破思维定式，以开放包容的心态拥抱前沿技术，勇于尝试非常规解决方案[2]。他们用好奇和想象力重新审视生物信息学领域的机遇与挑战，跳出现有知识框架，从跨学科视角寻求创新的可能。一个个新颖独特的项目成果，展示了学生的创新才华和无限潜力。

3.2促进教师发展，推动教学研究与实践反思

生物信息学项目式教学改革犹如一股清流，不仅滋养了学生成长，也为教师发展带来了新的活力和动力。教师在这场教学变革中重新审视自我，从“知识的传递者”蜕变为“学习的引导者”，在角色转换中实现专业素养的全面提升。项目教学对教师的专业水平提出了更高要求。作为项目指导者，教师需要与时俱进地更新知识体系，紧跟生物信息学领域的最新进展。为了给予学生前沿性、启发性的指导，教师主动探索行业前沿，学习新兴技术和研究方法，在学习研究中拓宽视野、提升能力。这种持续学习和自我超越，让教师在专业领域保持了旺盛的生命力[2]。同时，项目教学也为教师提供了教学反思和研究的沃土。教师在指导学生项目实践的过程中，敏锐地捕捉教与学的痛点，发现教学中的难点和问题，从而激发教学研究的灵感。一些教师以项目案例为素材，开展教学反思和实证研究，探寻行之有效的教学模式和策略。这些扎根教学实践的研究，不仅彰显了教师的学术视野，也为教学改进提供了理论指导和实践智慧，形成了教学与科研的良性循环。更为可贵的是，项目式教学引领教师树立了新的教育理念。教师从关注“教什么”转向关注“学什么”，将教学重心从“我要教给学生什么”转移到“学生能从中学到什么”。这种理念的更新使教师更加重视学生的主体地位，关注学生的个性化需求，探寻因材施教的有效途径。在这一过程中，以“学生发展”为核心的教育教学改革在潜移默化中推进，焕发出勃勃生机。

3.3深化校企合作，搭建产教融合的育人平台

生物信息学项目式教学改革为深化校企合作、推进产教融合提供了新路径。学校主动邀请行业企业参与项目教学全过程，共同制定人才培养方案，开发项目课程资源，指导学生完成项目任务。企业为学生提供真实项目和实习实践机会，学生在解决企业实际问题的过程中，提升了实践能力，积累了职场经验。学校则为企业输送了一批具备动手实践能力和创新意识的高素质人才，为行业发展注入新动能。校企合作项目成果的转化，也为企业技术创新和产品研发提供了新思路。通过项目式教学，学校与企业形成了"合作共赢、资源共享、优势互补"的命运共同体，搭建起了产教融合的育人平台，实现了人才培养供给侧和产业需求侧的无缝对接。这种“产学研用”一体化的协同育人机制，既服务了区域经济社会发展，又深化了高校内部教育教学改革，为培养创新型复合人才开辟了新通道。

4 结语

生物信息学课程项目式教学改革是一项系统工程，需要从课程设置、教学方法、评价机制等多维度协同推进。研究表明，项目式教学通过营造沉浸式学习情境，激发了学生学习兴趣，提升了学生专业技能、思维能力和创新素养；同时，也推动了教师专业发展，深化了教学研究与实践反思；此外，项目式教学还为校企合作搭建了新平台，促进了人才培养与产业需求的精准对接。未来，项目式教学在生物信息学领域大有可为，值得进一步深化实践、完善机制，为培养德智体美劳全面发展的创新型人才不断探索新模式、积累新经验。

参考文献：

[1] 张力，刘晓钰，张雨溪，等.生物信息学课程项目式教学模式改革探索[J].高教学刊，2023，9（05）：45-48.

[2] 杨彦杰，牛进林，王东梅.生物信息学课程项目法教学方法探讨[J].科教文汇，2018（10）：2.

基金项目：构建地方应用型本科高校多维度评价体系（2022ZJY737）

作者简介：覃洁（1993.11.04 - ），女，汉，广西容县，硕士，研究方向：微生物学。