蔡月鳳 申欣

摘要黨的十九大報(bào)告中的“實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展”要求，應(yīng)在把握高等教育時(shí)代使命的基礎(chǔ)上，從價(jià)值、目標(biāo)、動(dòng)力、路徑、精神、資源六個(gè)維度全方位推進(jìn)高等教育教學(xué)過(guò)程，多方面分析“生物信息學(xué)”本科課程線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)實(shí)施的可行性，在多年教學(xué)過(guò)程中積累的有效經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”分段分級(jí)式實(shí)踐教學(xué)模式，闡述線(xiàn)上線(xiàn)下混合式實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)實(shí)施過(guò)程并提出對(duì)教學(xué)反思。

關(guān)鍵詞 本科生實(shí)踐課程 “互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式 分級(jí)分段實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.29.030

Exploration on the Practice Teaching Mode of Internet + in Bioinformatics Undergraduate Course

CAI Yuefeng， SHEN Xin

（College of Marine Science and Fisheries， Jiangsu Ocean University， Lianyungang， Jiangsu 222005）

AbstractAccording to the requirements of "realizing theconnotative development of highereducation" in the report of the 19th National Congress of the Communist Party of China， on the basis of grasping the mission of the era of higher education， we should promote the teaching process of higher education in an all-round way from the six dimensions of value，goal， power，path，spiritand resources，andanalyzethefeasibilityoftheimplementationofonlineand offlinehybrid teaching of undergraduate course of bioinformatics in many aspects. Based on the accumulated experience in teaching process， the "Internet plus" segmented and graded practice teaching mode is constructed， and the implementation process of online and offline mixed practice is expounded.

Keywordspractical courses； Internet+ teaching mode； grading and segmentation practice

前言

“生物信息學(xué)”具有強(qiáng)烈的學(xué)科交叉性，通過(guò)綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的各種工具，對(duì)生物信息進(jìn)行獲取、加工、存儲(chǔ)、分配、分析和解釋等，來(lái)闡明和理解大量生物數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義。[1]它是當(dāng)今生命科學(xué)最具吸引力和重大的前沿領(lǐng)域，為生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息科學(xué)等專(zhuān)業(yè)的高素質(zhì)人才開(kāi)闊了更廣闊的發(fā)展天地。

黨的十九大報(bào)告中的“實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展”要求，應(yīng)在把握高等教育時(shí)代使命的基礎(chǔ)上，從價(jià)值、目標(biāo)、動(dòng)力、路徑、精神、資源六個(gè)維度全方位推進(jìn)高等教育教學(xué)過(guò)程。[2]目前，“生物信息學(xué)”課程在許多高校本科生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)。[3-5]不同于研究生教育階段的課程要求，[6]面向本科生開(kāi)設(shè)該課程的高層次教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生在邏輯思維能力、抽象思維能力以及分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力方面受到初步訓(xùn)練；使學(xué)生掌握基本生物信息學(xué)的分析方法；培養(yǎng)并幫助學(xué)生增強(qiáng)愛(ài)國(guó)主義觀(guān)念并建立辯證唯物主義世界觀(guān)、科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)思維方法。[7]

然而，結(jié)合筆者多年教學(xué)實(shí)踐和分析其他高校教師的教學(xué)實(shí)踐論文，“生物信息學(xué)”本科課程學(xué)習(xí)中普遍存在以下幾個(gè)問(wèn)題：概念性的知識(shí)點(diǎn)太難，沒(méi)有記憶點(diǎn)；多媒體課件中展示的實(shí)操分析步驟是片段化的，重要環(huán)節(jié)模糊；課上講的操作分析很快就會(huì)忘了；部分綜合性的訓(xùn)練內(nèi)容操作一遍后還是不會(huì)；學(xué)完課程后，遇問(wèn)題仍然不會(huì)著手去做分析解決。究其原因，主要是由于國(guó)內(nèi)“生物信息學(xué)”本科課程教學(xué)基本以講授為主，缺少與學(xué)科本身交叉前沿性和實(shí)踐性特點(diǎn)相結(jié)合的教學(xué)方法，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，變成簡(jiǎn)單的重復(fù)老師的實(shí)踐演練操作，失去獨(dú)立思考的能力。

為此，本文將更適宜的“互聯(lián)網(wǎng)+”分段分級(jí)式實(shí)踐教學(xué)模式[8]應(yīng)用于“生物信息學(xué)”本科課程的教學(xué)實(shí)踐中，結(jié)合課程本身特點(diǎn)，歸納出一套教學(xué)方法。

1“生物信息學(xué)”課程實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式的可行性分析

1.1課程分析

“生物信息學(xué)”課程的操作步驟多，細(xì)節(jié)也多，且每一個(gè)操作終端（學(xué)生電腦）可能會(huì)遇到特異性問(wèn)題，需要學(xué)生在操作學(xué)習(xí)中認(rèn)真完成。對(duì)偶發(fā)問(wèn)題的解決是否及時(shí)，直接影響整個(gè)實(shí)操過(guò)程和結(jié)果的正確性。在課堂教學(xué)中，教師“手把手”教學(xué)模式顯然不適合。

據(jù)課程前期教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)為線(xiàn)上教學(xué)模式下，特別是對(duì)于需要實(shí)操時(shí)，可清晰看到教師的每步操作。但是也有學(xué)生反映，全線(xiàn)上教學(xué)的話(huà)，學(xué)生與教師之間對(duì)操作難點(diǎn)溝通不及時(shí)，教師無(wú)法直接通過(guò)學(xué)生終端的實(shí)際情況適宜調(diào)整和及時(shí)解決問(wèn)題，學(xué)生也礙于線(xiàn)上溝通不方便，不能及時(shí)地向教師反饋問(wèn)題等。

1.2學(xué)情分析

“生物信息學(xué)”本科課程授課對(duì)象一般為生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)高年級(jí)（大三或大四）學(xué)生，具有良好的生物學(xué)專(zhuān)業(yè)背景，知識(shí)素養(yǎng)良好。高年級(jí)本科學(xué)生具有好學(xué)、好思、好問(wèn)的特質(zhì)，在學(xué)習(xí)中做到觀(guān)察、思考、實(shí)踐和領(lǐng)悟的辯證統(tǒng)一，注重問(wèn)題的提出、猜疑和解疑的過(guò)程。

生物信息資源正被廣泛用到社會(huì)生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，正確認(rèn)識(shí)和分析運(yùn)用它來(lái)解決科學(xué)問(wèn)題，甚至民生問(wèn)題，已成為全民關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。因此，在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合時(shí)代發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)生信分析技術(shù)和培育學(xué)生的開(kāi)放共享、辯證統(tǒng)一、知行合一的時(shí)代精神，提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、歷史使命感和人文精神。

1.3教學(xué)設(shè)備分析

通過(guò)本課程受教學(xué)生群體調(diào)查顯示，現(xiàn)階段學(xué)生均具有手提電腦或?qū)W習(xí)PAD，且本校的教室區(qū)域全覆蓋校園無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生和學(xué)校教室的設(shè)備狀況足以保障“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)的實(shí)施。

1.4教學(xué)資源分析

“生物信息學(xué)”本科課程為高年級(jí)生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修課程，教學(xué)大綱要求學(xué)生重視實(shí)踐操作動(dòng)手能力的培養(yǎng)，目前本課程的實(shí)踐操作內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表1。

在中國(guó)慕課、騰訊課堂等線(xiàn)上學(xué)習(xí)平臺(tái)上都有“生物信息學(xué)”課程相關(guān)資源。但都不具針對(duì)性，缺少必要的師生互動(dòng)，不適合整體的班級(jí)學(xué)生自學(xué)。因此，“互聯(lián)網(wǎng)+”分段分級(jí)式線(xiàn)上線(xiàn)下混合式實(shí)踐教學(xué)模式更利于學(xué)生學(xué)習(xí)課程的實(shí)踐內(nèi)容。

2“互聯(lián)網(wǎng)+”分段分級(jí)式實(shí)踐教學(xué)模式構(gòu)建

在“生物信息學(xué)”本科課程中充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)資源，進(jìn)行線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)，將課程中的重點(diǎn)難點(diǎn)的概念性知識(shí)點(diǎn)和部分創(chuàng)新性和綜合性的實(shí)踐訓(xùn)練內(nèi)容，從線(xiàn)下課堂單一的講授示范的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變成線(xiàn)上的實(shí)操過(guò)程錄屏+教師講解+分級(jí)實(shí)操演練+分級(jí)答疑的“互聯(lián)網(wǎng)+”分段分級(jí)式實(shí)踐教學(xué)模式。該模式下，課堂實(shí)踐操作教學(xué)可以分為三個(gè)級(jí)別：學(xué)生互助組實(shí)操、學(xué)生助教式實(shí)操和教師輔教式實(shí)操，將課程不同難度系數(shù)的實(shí)操訓(xùn)練分級(jí)分類(lèi)，再分階段進(jìn)行，對(duì)實(shí)操水平不同的學(xué)生提出不同級(jí)別的要求，組成互助實(shí)操小組，以團(tuán)隊(duì)的形式分工協(xié)作，充分尊重學(xué)生和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升課堂教學(xué)的質(zhì)量。

2.1“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)操互助組

將班級(jí)學(xué)生按照不同的方式進(jìn)行劃分小組，除去常規(guī)的按照班級(jí)名單順序和宿舍成員成組的劃分辦法外，建議采用學(xué)生自行組隊(duì)，讓小組成員間相互青睞，一定程度上提升了實(shí)踐練習(xí)的積極性。分組后，課堂實(shí)操練習(xí)和團(tuán)隊(duì)綜合性實(shí)操訓(xùn)練時(shí)，小組內(nèi)成員先進(jìn)行組內(nèi)互助，解決問(wèn)題；對(duì)于小組內(nèi)無(wú)法解決的問(wèn)題，由小組負(fù)責(zé)人將問(wèn)題進(jìn)行匯總，并轉(zhuǎn)交給學(xué)生助教。

2.2“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)操學(xué)生助教模式構(gòu)建

學(xué)生助教由教師指定，或者讓學(xué)習(xí)委員或課代表直接擔(dān)任。課程開(kāi)始前，教師應(yīng)就課程實(shí)操內(nèi)容對(duì)其進(jìn)行課前實(shí)操培訓(xùn)，這里可以是一對(duì)一的模式。在課程的實(shí)操教學(xué)中，助教學(xué)生直接對(duì)接互助小組負(fù)責(zé)人，先去解決一般問(wèn)題，對(duì)于無(wú)法解決的問(wèn)題，再交給教師處理。

實(shí)操訓(xùn)練內(nèi)容按照“普遍性問(wèn)題、重點(diǎn)問(wèn)題、難點(diǎn)問(wèn)題”對(duì)實(shí)操問(wèn)題進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)于存在的共性問(wèn)題，教師需要提前將其操作視頻化，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)訓(xùn)練。

2.3“互聯(lián)網(wǎng)+”分段分級(jí)式實(shí)踐教學(xué)模式構(gòu)建

3“互聯(lián)網(wǎng)+”分段分級(jí)式實(shí)踐教學(xué)實(shí)踐過(guò)程

3.1課堂教學(xué)

教師提前整理每一章節(jié)的課程內(nèi)容，將課堂講解、個(gè)人訓(xùn)練、小組互助訓(xùn)練的相應(yīng)內(nèi)容提前向?qū)W生安排，盡量將需要集中講解的概念性、基礎(chǔ)性的知識(shí)點(diǎn)集中講解，講解做到簡(jiǎn)潔明了。講解完成后，明確布置相應(yīng)實(shí)操訓(xùn)練的內(nèi)容。

3.2觀(guān)看實(shí)操錄屏

通過(guò)“錄屏+實(shí)操”的方式進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練的教學(xué)，比如進(jìn)行15min觀(guān)看視頻錄播，再進(jìn)行30min的實(shí)操訓(xùn)練。在學(xué)生觀(guān)看教師的錄屏內(nèi)容時(shí)，教師一定要結(jié)合必要步驟的講解，提升學(xué)生觀(guān)看視頻的有效性。

針對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題和難點(diǎn)問(wèn)題，可添加必要的課堂互動(dòng)，教師可以給學(xué)生就一個(gè)實(shí)操問(wèn)題提供多條解決途徑，再在下一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題處設(shè)置提問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生擴(kuò)展操作思路，增加嘗試。

3.3安排實(shí)操訓(xùn)練

圍繞階段性的課程內(nèi)容，聯(lián)系當(dāng)前學(xué)科、社會(huì)研究熱點(diǎn)和學(xué)生的興趣點(diǎn)，自編部分實(shí)踐訓(xùn)練作業(yè)。讓學(xué)生在課后訓(xùn)練中，更好的掌握課程知識(shí)，體會(huì)課程的實(shí)用性，踐行知行合一。

3.4注重學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)

個(gè)體差異會(huì)嚴(yán)重影響教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果的產(chǎn)生。學(xué)生的動(dòng)手能力高低不齊，學(xué)習(xí)進(jìn)度、掌握情況就會(huì)不一致。課后，教師應(yīng)留途徑給相對(duì)困難的學(xué)生來(lái)針對(duì)性的答疑解惑。針對(duì)互助小組團(tuán)隊(duì)完成的訓(xùn)練內(nèi)容，需要給學(xué)生提供提交分析結(jié)果的途徑，匯報(bào)或PPT展示等，監(jiān)測(cè)學(xué)生對(duì)于實(shí)操訓(xùn)練的掌握程度。

4教學(xué)反思

4.1教師對(duì)教學(xué)過(guò)程的反思

（1）實(shí)操訓(xùn)練滿(mǎn)足教學(xué)要求即可，不宜過(guò)多，以免增加學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)。（2）散點(diǎn)式的實(shí)操訓(xùn)練內(nèi)容適宜整合處理，改編成用以解決某一個(gè)實(shí)際分析問(wèn)題，學(xué)生參與實(shí)操的積極性更大。（3）學(xué)生互助組分組過(guò)程中，教師還是需要適度干預(yù)，以免出現(xiàn)整個(gè)小組內(nèi)的學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力不足，延期或無(wú)法完成訓(xùn)練任務(wù)的現(xiàn)象。（4）錄播視頻短小精悍、針對(duì)性強(qiáng)。

4.2學(xué)生對(duì)課堂實(shí)踐操作訓(xùn)練進(jìn)行的反思內(nèi)化

（1）對(duì)于課堂個(gè)人操作訓(xùn)練部分內(nèi)容，學(xué)生需要自主操作，反芻教師的實(shí)操錄屏內(nèi)容，達(dá)到融會(huì)貫通，解決相關(guān)問(wèn)題的能力。（2）遇到進(jìn)行不下去或疑似錯(cuò)誤的步驟時(shí)，不能直接忽略繼續(xù)進(jìn)行下步分析，需要積極主動(dòng)的尋求解決辦法，決不能不問(wèn)，這直接導(dǎo)致后續(xù)分析全盤(pán)皆錯(cuò)。

5結(jié)語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展，全方位推進(jìn)高等教育教學(xué)過(guò)程，多方面分析“生物信息學(xué)”本科課程線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)實(shí)施的可行性，綜合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”分段分級(jí)式實(shí)踐教學(xué)模式，對(duì)于該類(lèi)實(shí)踐操作性課程的線(xiàn)上授課依然需要高校教師錄制視頻進(jìn)行操作演練，耐心解答學(xué)生的實(shí)操問(wèn)題，才能更有助于學(xué)生實(shí)踐內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

基金項(xiàng)目：江蘇海洋大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究課題（JGX2020045）；江蘇海洋大學(xué)研究生精品課程建設(shè)課題（XJPKC2020-6）；江蘇高校一流專(zhuān)業(yè)（海洋科學(xué)）

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