楊海秀

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淺談任務驅(qū)動模式在生物信息學專業(yè)教學中的推動作用

楊海秀

（哈爾濱醫(yī)科大學生物信息科學與技術學院，哈爾濱 150081）

傳統(tǒng)的教學模式在多學科融合的生物信息學專業(yè)已經(jīng)不再適用。任務驅(qū)動教學模式是將教、學、做一體化的新的教學模式，強調(diào)教學與任務相結合，能夠提高學生自主學習，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。從不同方面闡述任務驅(qū)動模式在生物信息學專業(yè)教學中的應用，希望為研究生物信息教學的教師提供理論參考依據(jù)。

任務驅(qū)動模式；生物信息學專業(yè)；學科融合

1　“任務驅(qū)動模式”的意義及實施過程

任務驅(qū)動教學法是建構主義理論中的一種教學模式，其教學設計原則強調(diào)學生的學習活動必須與任務或者問題相結合，學生在教學任務驅(qū)動下，通過對現(xiàn)有知識技能和學科理論的主動應用，共同進行自主探索的互助性學習。生物信息學專業(yè)課程強調(diào)學生實踐動手能力，突出學生職業(yè)崗位能力培養(yǎng)，比較適合“任務驅(qū)動模式”教學。學生在學習過程中，能夠培養(yǎng)其團隊協(xié)作能力，溝通能力，表達能力，全面提高綜合素質(zhì)。

生物信息學專業(yè)是一門涉及生物學、數(shù)學和計算機科學交叉融合產(chǎn)生的新興專業(yè)，在設計教學任務的時候充分考慮了這種多學科交叉的特點，實現(xiàn)了教學任務多元化。以“生物軟件與網(wǎng)絡平臺開發(fā)”課程為例，這是一門典型的計算機程序設計類課程。首先，生物學問題通?？梢砸蕾囉跀?shù)學公式和計算機工具來解決，因此教學任務不應局限于單門課程。在該課程的教學任務中引入了大量的生物學實例，應用數(shù)學公式設計算法，然后利用計算機編程技術解決實際生物學問題。其次，教學任務的設計難度應由淺入深。該課程教學任務的設計分為簡單生物學數(shù)據(jù)處理，復雜生物學網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理，簡單功能軟件設計，復雜功能軟件設計，數(shù)據(jù)庫類型網(wǎng)絡平臺構建，基于R包的網(wǎng)絡平臺開發(fā)幾個層次。教學任務涵蓋了大部分常見類型的生物學問題，并且由淺入深考察了學生的編程水平。最后，任務設計要同時考慮學生的不同層次。該課程每次實驗課會設計多個教學任務，多個教學任務的難度遵循循序漸進原則，不強制要求學生完成所有任務，因此基礎差的學生不會因為任務難度大而失去學習信心，同時，基礎好的學生也不會因為任務難度簡單而失去學習興趣。

2　任務驅(qū)動教學在生物信息學專業(yè)教學中實施效果

2.1學生實訓效果有明顯提高

教師在教學過程中，利用先進的科技水平，豐富的教學手段，改變了傳統(tǒng)教學模式。教學應用中，在進行圖文并茂的多媒體教學的同時，改變傳統(tǒng)理論教學與技能訓練分離、將實踐作為理論教學延伸的觀念，將能力培養(yǎng)作為核心，以實際項目引導，以工作任務驅(qū)動，以學生為主體，實施“教，學，做”一體化的教學方法，突出理論教學為提高實訓技能和職業(yè)應用服務的主題。教師引入真實案例，布置工作任務，讓學生積極參與到任務的實踐過程中，激發(fā)學生學習興趣，認識專業(yè)技能的重要性，提高學生專業(yè)技能的能力?？鐚W科的教學任務設計，使得學生能夠更好的融合各學科專業(yè)知識，構建完整的知識體系；同時，由淺入深的教學任務設計，使得學生在解決實際問題中，既檢驗了課堂的理論知識，同時學習能力也有了逐步的提高，極大的激發(fā)了學生的學習興趣，并提高了學生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力，取得了很好的教學效果。

2.2學生創(chuàng)新意識明顯提高

創(chuàng)新，是一個國家的力量之源，發(fā)展之基。我國高等教育的主要任務之一就是要培養(yǎng)大量創(chuàng)新型科技人才。生物信息學是一門新興的，快速發(fā)展的學科，因此在生物信息學專業(yè)教學中的課程內(nèi)容要求要與時俱進。在生物信息學專業(yè)課程中應用任務驅(qū)動教學模式以后，課程組認為必須根據(jù)實踐情況，認真總結經(jīng)驗，定期更新適合任務驅(qū)動模式教學的生物信息學專業(yè)課程內(nèi)容。例如，2012年longnon-codingRNA（lncRNA）開始成為研究熱點，隨之發(fā)表的一系列新的測序技術、序列分析軟件、功能注釋算法、工具以及數(shù)據(jù)庫，應隨時補充到相應課程的新內(nèi)容中，使課程內(nèi)容與時俱進，使學生掌握最新動態(tài)科研知識。最前沿的專業(yè)知識加上任務驅(qū)動模式教學方式，使得學生在易于接受新知識的同時，極大的提升了創(chuàng)新意識，積極參與各項科學競賽，并在近年的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃，大學生數(shù)學建模競賽，挑戰(zhàn)杯等競賽中，取得了很好的成績。

3　“任務驅(qū)動”模式教學中需注意和改進的原則

3.1任務設計要遵循職業(yè)技能典型性的原則

教師在教學任務設計過程中，任務除了要與時俱進，還要具有典型性，有專業(yè)特點，符合生物領域的工作崗位要求。這就要求教師要了解行業(yè)的工作需求，以及相關企業(yè)未來發(fā)展趨勢，結合學生實際情況進行任務設計，因此，在教學設計中，計算機類課程教學任務設計如果脫離了生物學背景，就失去了生物信息專業(yè)的特色；同理，生物學類課程教學任務設計同樣應依賴于數(shù)學及計算機類的知識，使得教學任務既模擬了實際工作崗位要求，又滿足了學科融合的特點。條件允許的情況下，還可以通過虛擬特定環(huán)境安排教學任務，使任務既具有現(xiàn)實意義，又能引起學生的學習興趣。此外，任務驅(qū)動教學要保障學生有足夠的時間進行訓練，還要充分考慮到學生已具備的知識與技能，教師在教學過程應合理安排任務及完成時間，保障學生能按要求完成工作任務，提高其實踐能力。

3.2要遵循重視過程考核、結果考核次之的原則

任務驅(qū)動教學方法適用于實踐性強、綜合性強的課程，這種理論與實踐并重的課程應改變傳統(tǒng)的“應試教育”的考核評價體系。理論是實踐的基礎，而實踐是檢驗真理的唯一標準，二者并重，缺一不可。因此，任務驅(qū)動應同樣重視過程考核，每項任務都占有一定分值，作為期末成績，這是任務驅(qū)動教學能順利完成的基本保障。在“任務驅(qū)動”教學中，應規(guī)范任務操作過程，讓學生明白每項任務必須掌握的技能核心，從而主動按照規(guī)范要求實現(xiàn)，提高培訓質(zhì)量。指導教師要重視過程考核，及時對學生的完成情況進行評價。學生也要重視過程考核，從而改變以往因為應付期末考試而突擊復習的模式，真正牢記所學知識，能夠?qū)W以致用，實現(xiàn)理論與實踐的完美結合。

總之，上述是本文作者在生物信息學專業(yè)教學中的一些經(jīng)驗。高等教育整個教學模式都在改革，生物信息學專業(yè)是高等教育的一部分，生物信息學專業(yè)教學改革是高等教育發(fā)展需要，也是社會發(fā)展對生物領域應用的要求。任務驅(qū)動教學模式在很多專業(yè)中應用，都取得了較好的成效。任務驅(qū)動教學一般采用案例形式，主要培養(yǎng)學生自主學習能力，利用所學知識解決生產(chǎn)中的實際問題，提高了學生分析問題，解決問題能力；增強了學生的創(chuàng)新意識，提高了學生的創(chuàng)新能力。只要我們不斷努力，不斷實踐，不斷總結經(jīng)驗，就一定能夠培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的生物信息專業(yè)人才。

［1］ 穆平，王春華.農(nóng)學類專業(yè)《生物信息學》課程教學改革探討［J］.安徽農(nóng)學通報，2015（21）：124-125.

［2］ 田海梅，張燕.基于任務驅(qū)動的計算機專業(yè)課教學模式［J］.實驗技術與管理，2011（05）：145-147.

Discussion on the impetus role of task-driven mode in the teaching of bioinformatics

YANGHai-xiu
（College ofBioinformatics Science and Technology，Harbin Medical University，Harbin 150081，China）

The traditional teaching model is no longer applicable in bioinformatics with multidisciplinary integration. Task-driven teaching mode is a newteaching mode with integration of teaching，learning and making，which emphasizes on improving students'self-directed learning，problem-discovering and problem-solving abilities.Application of task-driven mode in bioinformatics teaching was elaborated in this paper，hoping to provide a theoretical basis for the study of bioinformatics.

Task-driven mode；Bioinformatics；Discipline integration

TP 3-4

B

1674-8646（2016）15-0100-02

2016-06-10

楊海秀（1981-），女，黑龍江哈爾濱人，講師，碩士，主要從事生物信息學研究。