生物信息学课程项目法教学方法,本文是生物信息学方面本科论文开题报告范文和生物信息学和教学方法和课程有关在职研究生论文范文.
生物信息学论文参考文献：
摘 要生物信息学是一门多学科的交叉学科.该课程教学质量与学生的专业基础有着密切的关系.本论文依据本学科的特点,以及教授对象为生物技术和生物工程专业的本科生,于当前应用型人才培养的背景模式下,提出了项目教学法改革.改革后的教学效果显著,学生的学习兴趣和创新能力有了较大的提高,培养了应用型人才.
关键词生物信息学项目教学法创新能力
培养能更好地服务于社会,具有创新精神和创业能力的高素质、高技能应用型人才是高校教育的目标,因此,为追随科技创新的步伐,教学改革成为必然的趋势.近年来,生物技术及计算机科学与技术的飞速发展使生物学数据呈现出爆炸式的增长,为了有效的数据的整理、存储和分析,寻找数据中蕴含的规律,一门交叉的新兴科学———生物信息学诞生了[1].
对于生物学类专业的本科生,高效的教学方法实施,促使学生有效掌握与运用生物信息学知识,夯实专业基础知识,把握生命科学的前沿与发展趋势.使学生在今后的学习和工作中,能将学过的生物学知识,同其他专业相互结合协作起来,产生新的思路,拓新的研究领域,成为新世纪要求的复合性、创新性人才,响应国家以科技兴国的战略思想,加速生物产业成为全社会的产业支柱,为科技兴国贡献一份力量.所以,我们在教授“生物信息学”课程时,不断地探索着行之有效的教学方法[2].
1 教学过程中发现的问题
1.1 学习生物信息学的前期基础
在生物信息学教学中我们发现了很多问题,学生掌握基础知识的牢固程度、学生科技英语的能力水平这两者是相辅相成的,因为基础知识的不牢固使学生曲解科技英语单词的意思,科技英语单词量少又限制了学生对数据库中数据的查询分析,造成查询数据不能查全.同时还需要学生具备一定的计算机操作思维与学习能力,这些能力的具备往往限制了学生对这门课程的理解.
1.2 上机实践环节
在教学环节中,因为上机实践具有直观性和验证性的特点,是培养学生的主观能动性以及创新思维能力的重要手段,所以除了理论教学外,上机实践是必不可少的.在上机实践中,我们结合课堂上讲解的理论基础,也会融入学科发展前沿知识,拓延授课内容,激发学生探索学科前沿知识的兴趣.但在直接上机操作演示过程中,我们发现学生在一定的上机时间内,缺少足够的时间去思考,造成知识消化不良.
1.3 行业企业调研
很多同学对这门课在就业中的作用了解不多,产生“这么难,学了有什么用？”的厌学思想,所以我们在为社会培养高素质高技能应用型人才的前提下,紧密结合行业企业的需求.首先针对学生将来的工作岗位进行大量调研,建立起以企业工作岗位需求为主导的课程体系,课程教学内容和学习项目依据学校的培养目标、学生的工作任务选择来安排制定教学内容,教学内容充分结合企业需求,使学生了解这门课的应用方向,以需求为动力培养兴趣,以兴趣促进学习效果.
2 解决问题的方案
学习生物信息学过程中,很多同学因为对要掌握的基础知识要求高,即使经过上机实践,学习效果也不好,同时企业需要的是高素质高技能,会思考能解决的应用型人才.所以我们提出了项目教学法的教学改革.项目教学法注重了知识的应用、拓展和延伸,利于培养学生理解、分析、运用学科知识解决实际问题的能力.利用项目教学法做到教、学、做一体化.根据教学改革内容和改革目标,项目流程按照如下所示的方案进行：
2.1 项目教学法
项目教学法就是师生以团队的形式,实施一个完整的项目工作而进行的教学活动[3],在理论知识的教授下,配合实践操作,以项目实践的形式,涵盖教学大纲所有内容.学生在教师的指导下,完成一个项目的过程,在这一过程中学生掌握教学计划涵盖的所有内容.先由教师演示一个案例项目,然后讲授完成项目需要的理论知识（项目需要的理论知识讲透、讲深）,最后由学生课下自主动手操作.
2.2 项目设计
以教材为中心的知识体系为依托,紧密围绕各专业的培养目标,有意识地融入学科发展的前沿知识,设定若干个固定题目的项目,同时鼓励同学依据自己的职业规划提出感兴趣的题目.
使生物类本科生以互联网为依托,运用国内外数据库、软件等资源完成教师设计的固定项目.项目内容从本课程的数据库查询（寻找目标数据,进行下载,建立本地库）入手,进行数据比对、数据分析,构建分子发育树,以及蛋白质的二维、三维结构预测等[4],按照课堂所讲理论知识内容,根据项目需求,去查询并下载数据,对下载的数据以一个完整的实际项目形式完成实践操作.
2.3 项目实施
在项目实施过程中,学生会遇到各类问题,如专业英语、文献查询、课堂知识点遗漏、软件操作等,所以师生以团队的形式来完成项目.学生自行分组,几个小组配备一名辅助教师.在学生分组过程中,达到各自知识构架、特长的完美结合,增强团体协作的能力,培养团体精神,并在小组研讨中发挥个体的主观能动性,提高创新思维能力.项目进行过程中,小组必须做好项目实践过程记录,有了实践过程记录,才可以向辅助教师请教,辅助教师主要以启发为主,一步步地指导学生在团体协作中解决问题,直到完成整个项目.
在项目实施的过程中,我们考虑到生物信息学课程的特点,除了需要本专业的基础知识,还需要学生具有网络查询和软件学习的能力,因此我们配备了辅导教师随时答疑.因为交叉学科的特点,在答疑的过程中学生很容易对辅导教师产生依赖,为了激励学生自主地探求问题、解决问题的能力,教师依据授课内容,筛选出难度适宜的已发表的科技文献让学生去研读,随着课堂所授内容的不断增加,主动去寻找出与文献相匹配的知识点,然后再去主动查找资料,解决文献中不懂的问题,最后把文献结果重现出来.在这个过程中,使学生带着问题听课,带着思考去掌握理论如何联系实践,同时触类旁通地解决老师设计的课题项目.
在项目实施过程中,老师要求学生做好完整的实验记录,学生找老师答疑必须带着完整实验记录本.目的是在向老师汇报项目进展的过程中,使老师了解学生问题的症结所在,给予精准的启发方向,防止学生养成不经过积极主动的学习思考而张嘴就问的坏习惯,利于培养主动学习的能力,同时也为撰写结题报告做好准备.因为完成项目过程中的深思熟虑,使学生在答辩过程中不断,答辩效果非常好,达到了老师在生物信息学课程项目法教学中的目的.
2.4 项目结果
根据项目实践操作完成过程中的记录,最终形成项目的结题报告,并在课堂宣讲报告,进行答辩,让学生互相观摩,互相探讨,按照相应的评分机制打分,最后评选出完成较好的1-2 个项目.成绩评定是按项目完成情况赋分,项目小组全员成绩相同,同时小组内部再互评分数,两方面的分数加和就是完成此项目的最后个人所得分.此评分方法使学生深刻体会到团体协作的必要性,又激励学生个人积极努力挖掘潜能,各负其责.
3 结语与讨论
以培养企业需求的具有创新精神和创业能力的高素质高技能应用型人才为依托,以解决教学中遇到的学生学习效果的实际问题为依据,我们在教授“生物信息学”过程中,提出项目教学法的教学改革方案.根据老师提供的候选项目或学生依自己兴趣自拟项目进行建立小组、明确分工、合作交流；自主选题、查阅资料、根据项目流程形成初步方案；带着问题进行基础知识的学习、分组讨论、实践训练,掌握技能；根据所选项目进行实战演练、整理结果、总结提升；最终提交项目结题报告,并做简要说明,进行答辩.
实践表明,在项目实施过程中,因为学生上机操作的实践顺序与教师课堂讲授内容顺序是一致的,所以在课堂上,学生总是带着自己要解决的问题听课的,在这过程中,课堂气氛轻松活跃,积极主动.
此项目教学方法改革弥补了以前的教学方法（多媒体展示；案例教学；运用网络、软件进行课堂演示；课堂辩论等）中的不足,使学生主动查询文献,积极寻找解决问题的方案,激发了学生自主学习的意识和能力.在教学过程中彻底地转变为：由以教师为中心转变为以学生为中心；由以课本为中心转变为以“项目”为中心；由以课堂为中心转变为以实践教学为中心.使学生将理论与实践紧紧结合,使学生在项目完成过程中提高对理论知识的学习兴趣,能做到从被动学习到主动探究.学会综合利用已学的生物化学、分子生物学、细胞学、基因工程等基础知识,对生物信息学分析结果进行有效解读,根据所设计项目有意识地融入学科发展前沿知识的特点,在项目完成过程中培养了严谨的科研思维与习惯；提高了学生积极协作的能力,培养了团队精神；提高学生的主动思考和科研创新能力,使学生成为复合、创新型的应用人才.
参考文献
[1] 陈铭.生物信息学[M].北京:科学出版社,2016.
[2] 许珍,王冬元.应用型人才培养策略下的地方本科高校人文素质教育研究[J].科教导刊(中旬刊),2017(6).
[3] 徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海:华东师范大学出版社,2009.
[4] 李霞,雷健波.生物信息学[M].北京:人民卫生出版社,2015.
编辑张效瑞
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