应用型本科高校生物信息学课程教学改革,本文是生物信息学类有关论文范文资料和本科和生物信息学和教学改革方面大学毕业论文范文.
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党的十八大明确提出要“推动高等教育内涵式发展”,应用型本科高校成为当前高校发展的基本方向[1].不同于“985”、“211”等学术性本科高校的人才培养目标,应用型本科培养的是各行各业中应用科学理论从事高技术专业工作的应用型专门人才,属于“理论应用型”人才[2].生物信息学是一门新兴的、多学科交叉的学科,主要涉及生物学、计算机科学、数学、信息学、化学、物理学等多门学科[3].
本文以生物信息学课程教学中存在的主要问题为出发点,结合近几年的教学实践,在理论教学、上机实践操作及考试方式等方面进行了积极探索,并提出了一些建议和改进措施.
一、存在的主要问题
1.师资匮乏.作为一门新兴的交叉学科,具有良好生物学、信息学、数学、计算机科学背景的综合性人才很少,而大多数高校,特别是在应用型本科高校中,生物信息学教师主要来源于生物学背景的新毕业的博士,因此教师队伍的整体数量和质量与高校的需求极不相称.由于之前没有合适的教师,我校生物信息学课程也是我入校工作之后才开设的.
2.人才培养目标模糊.对于“985”、“211”等学术性本科高校,培养目标为学术型、研究型人才,而应用型本科高校更侧重于技术“应用”方面的培养.目前,如何协调理论与实践的比例同时强化应用训练,并结合区域地方特色体现“应用型”,是很多应用型本科高校正在探索的重大问题.但无论是在课程设置,还是在人才培养目标等方面,目前均还没有形成统一的认识,难以在教学工作中平衡理论与实践的权重,以及如何更好地强化应用训练,而且国外在生物信息学专业的课程设置方面也缺乏相应的经验.
3.缺乏合适的书籍等资源.生物信息学作为一门新兴的、多学科交叉课程,不仅对师资要求较高,同时对教学参考书、上机实验室、软件等有特殊要求,特别是对教学教材的选择.目前普通班教材为陶士珩编的《生物信息学》,双语班教材为Did R. Westhead编写的《Bioinformatics》（second edition）,笔者推荐比较适合的教材见表1.而对于强调实践的应用型本科高校教学的教材几乎没有,笔者上课主要糅合了表1中的多本教材,并结合我校学生学习水平编写个人讲义进行教学.由于生物信息学对学生的数学及计算机能力特别是编程能力要求较高,而生物类相关专业的学生此能力一般不是很高,所以需要专门安排相应课时进行讲解及上机实习.
二、教学中的改革与探索
1.完善课程培养目标与教学大纲.作为一门新兴的交叉学科,具有良好的生物学、信息学、数学、计算机科学背景的综合性人才很少,由于缺乏优秀的师资人才,在制定课程培养目标与教学大纲过程中,难免出现照搬别的高校而又不太契合本校实际的情况.因此,经过三轮的授课之后,笔者修改并完善了我校生物技术专业生物信息学的培养目标：“使学生掌握生物信息学的基本原理与方法,主要的生物信息学资源及其使用方法；使学生具有进行相应的生物数据的分析能力,同时学习基本的Perl语言编程,以便能够独立编写以及使用BioPerl程序.”依据上述培养目标,笔者将教学大纲主要分为五大部分,分别为五章,详见表2.
2.加强上机操作并改革考试方式.生物信息学相较于一般的理论课程,具有很强的直观性、验证性、综合性、启发性和创新性等特点[6],故在理论讲述之外,我们要通过上机操作实践,重点加强学生的应用操作能力.因此除了完成教材及PPT上的演示操作,我们安排了多个验证性、设计性上机实践作业,加大上机实习课时的安排,使其占到总课时的1/3（16课时）.纵然如此,依旧有部分学生反馈上机时间不足,特别是Perl语言编程部分.目前国内大学人才培养模式,学生期末考试成绩比例过大（一般为70%-80%）,而这不能很好地体现过程性考核.生物信息学侧重于考核学生利用信息技术解决生物学问题的能力,因此要求全面考查学生综合利用知识分析问题、解决问题的能力.故在课程考试方式设置及学生的成绩构成中,主要结合课后作业、上机操作实验报告和期末考试成绩三方面情况综合评定.每章所留的课后作业占30%；上机操作实验报告主要以电子版文件（包括word文件和Perl脚本程序）上交至我的个人电子邮件,占总成绩的30%；最后的期末考试成绩占30%.这样的成绩构成,能够比较客观、全面地反映学生对课程的掌握情况,既体现了考核的全面性,也提高了利用所学信息技术、工具解决生物学问题的能力,强调培养应用型高素质人才的要求.
3.探索双语多媒体教学.作为一门新兴的学科,生物信息学从出现以来就以偏英文的方式呈现[1],特别是以英文教材及大量的国外英文数据库、工具等,因此若想学好此门课程,最好直接以双语多媒体进行教学.笔者于2016年申请《生物信息学》双语教学示范课程并获学校批准立项,经过一个学期的试运行,学生反响良好.
三. 结束语
作为一门新兴的交叉学科,生物信息学课程教学改革需要结合当下应用型本科高校转型发展要求,在课程培养目标、教学大纲、教材使用、考试方式、双语教学等多方面不断探索、总结提高,特别要加强上机实践操作,以生物学问题为导向,培养应用型人才,完善课程体系,提高教学质量与教学效果.
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