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1.1非生物专业学生对学习“生命科学”课程意义的问卷结果及分析表2是对问卷进行显著性检验后的结果,其对应的卡方值为26.179,p<0.001,差异极显著.说明组别与选项之间呈现极显著的相关关系.由表2可知,无论是非生物专业的工科学生还是文科学生,不分男女,有64.3%的人都赞同开设“生命科学”通识素质课,这一结果与兰州大学生命科学学院对非生物专业学生问卷调查的结论是一致的,该校78.73%的非生物专业学生认为“开设‘生命科学’通识素质课有意义”.[2]此外,还有23.8%的学生观点不清,可能与一些学生长期被动接受知识,在学习上缺乏主观能动性有关.值得警惕的是,有超过10%的学生不认同“生命科学”课程,笔者认为这部分学生可能有比较狭隘的专业思想,平时不注意多元知识的摄取;亦或是一直以来没有获得过来自学校以及家庭的生命教育,因而由于知识的匮乏而导致兴趣的丧失.另外,无论工科学生还是文科学生,在不认同“生命科学”通识素质课的学生中,女生所占的人数和比例远大于男生,这是否与女生对女性社会角色定位和专业的认同度较高有关,有待进一步研究。显然,对此题进行问卷的目的是想了解非生物专业的工科男女学生和文科男女学生对开设“生命科学”课程的“价值”的认识.良好的价值观是学生学习课程“基本态度”的核心要素.了解学生的真实思想就能针对性地对学生进行价值引导,使“生命科学”的素质教育获得良好的教学效果.从此题的问卷结果看,高达35.6%的学生对开设“生命科学”课程———这门具有素质教育意义课程的不认同,学生这种对与人类自身生存和发展息息相关的“生命科学”不认同的情形应引起学校和教育工作者高度关注.
1.2非生物专业学生对“你选修生命科学课程的目的”的问卷结果及分析表3是对问卷进行显著性检验后的结果,其对应的卡方值为31.265,p<0.001,差异极显著.说明组别与选项之间呈现极显著的相关关系.由表3可知,出于主动目的积极获取知识的需要而选择该课程的同学占到总人数的54%(“喜欢”占26.2%和“就业需要”占27.8%);为满足短暂利益(获得学分)而选择的占16.7%;另有近29.4%的学生只是被动的接收学校的要求.其中有趣的现象是,工科学生有29.4%(“喜欢”占8.0%和“就业需要”占21.4%)的学生是出于喜欢或就业目的而主动选择该课程的,有10.4%的受访工科学生是被动接受该门课程的(“获得学分”占4.0%,“学校要求”占6.4%);文科学生有23%的人是出于学校的要求而被动接受,另有12.7%的学生为了“获得学分”而被动接受,出于“喜欢”或“就业需要”主动选择的学生只占24.7%,这一比例略低于工科学生.对此题进行问卷的目的是想了解非生命科学的工科男女学生和文科男女学生对选修“生命科学”课程的行为动机.价值观是一个上位的心理特征,它解决的是人认识一件事情是否“有价值”的问题,但“有价值”的上位概念之下还有一个行为动机取向,同样有动机高低之分.从一定意义上讲,良好的学习目的性(动机)和学生的学习主动性(行为)与教学效果呈正向关.从学生对选修“生命科学”课程的行为动机取向看,有近五成学生是被动和消极的.其原因可能有二:一是许多学生对选修“生命科学”课程价值的认识不高,因此不能端正学习行为动机.二是可能与我国学生长期以来被动接受教育所形成的“缺乏自主意识”的个性特质有关,因此,造成29.8%的学生学习目的是听从于“学校要求”,16.7%的学生学习目的是为了“学分”.华东师范大学对学生进行访谈后的研究也证实了学生中存在学习通识教育课程是为了“混学分”的严重的现象.[3]近几十年来,尽管我国教育界的有识之士一直在呼吁要加强学生素质教育,要增强学生的主体意识,但应试教育主宰教育的情况并没得到根本的改变,学生不知如何学习,如何选择,如何思考的问题依然是学生学习行为中较为突出的问题.
1.3非生物专业学生对“你对生命科学课程学分与学时安排的要求”的问卷结果及分析表4是对问卷进行显著性检验后的结果,其对应的卡方值为24.256,p为0.004,差异极显著.说明组别与选项之间呈现极显著的相关关系.由表4可知,无论工科还是文科,亦不分男女生,均倾向于素质通识课的学时数以16-24学时为宜.对此题进行问卷的目的是想了解非生命科学的工科男女学生和文科男女学生对选修“生命科学”课程“重要性”的认识.从表4呈现的问卷结果看,47.6%的学生要求“生命科学”课程授课学时为16;39.7%的学生要求“生命科学”课程授课学时为24;7.9%的学生要求“生命科学”课程授课学时为32;4.8%的学生要求“生命科学”课程授课学时为48.换句话说,随着“生命科学”课程授课学时的增加,学生对“生命科学”课程授课学时的诉求呈递减趋势.这一结果与兰州大学生命科学学院对非生物专业学生问卷调查的结果有很大的差异性.兰州大学生命科学学院问卷调查的结果是,1.44%学生希望“生命科学”课程授课24学时;11.78%学生希望“生命科学”课程授课32学时;4.31%学生希望“生命科学”课程授课40学时;71.26%学生希望“生命科学”课程授课48学时;11.21%学生希望“生命科学”课程授课64学时.[2]合肥学院非生物专业学生与兰州大学非生物专业学生对“生命科学”课程“重要性”的认知产生如此之大的偏差,究竟是学生认识水平的差异,还是两所高校学生学习负担的不同所带来的结果,有待进一步研究.尽管学生对授课学时要求的多寡,并不一定逻辑地反映学生对“生命科学”课程“重要性”的认识,但作为一门既有丰富内容又与人类自身生存和发展密切相关的“生命科学”课程的有效教学是需要一定的基本学时做保证的.在欧美发达国家的许多著名大学,非生物专业的学生选修“生命科学”课程授课学时高达80学时.从中不难看出,“生命科学”课程一定量的授课学时在实施通识教育,提高学生素质的教育活动中重要意义.
1.4非生物专业学生对“‘生命科学’课程是否需要实验配套”的问卷结果及分析表5对应的卡方值为22.754,p为0.007,差异极显著.说明组别与选项之间呈现极显著的相关关系.由表5可知,有75.4%的受访者赞同开设配套的实验课,亦有18.3%的学生没有明确的态度,另外还有6.3%的受访者明确拒绝开设实验.同样,兰州大学非生物专业学生在回答“‘生命科学’课程是否要配套开设实验课程”时,认为需要开设的占65.52%,不需要开设的占34.48%.[2]这说明合肥学院非生物专业学生和兰州大学非生物专业学生回答这一问题的比例没显著性差异.对此题进行问卷的目的是想了解非生物专业的工科男女学生和文科男女学生是否认知“生命科学”是“什么样的学科”,进而意识到在学习这门课程时,能提高自己哪方面的素质.从表面看,“生命科学”是一门实验性学科,很多专业知识和技能需要通过实验途径加以获得或强化,“生命科学”课程实验是否配套似乎仅仅是为了掌握“专业知识和技能”问题.因此,对学生不愿意开设配套实验可以简单看成是学生对“生命科学”专业认同度不高,不愿意动手实践以掌握专业知识和提高技能.事实上,在我国的高等教育中,学校开设“生命科学”实验大多是验证性,但是实验过程却是具有一定的“探索性”.在这个“探索性”过程中,学生实事求是的科学精神、分析科学问题的思维模式、解决科学问题的毅力品质,以及在“探索性”地成功实现实验目标后的心理体验等等特质的养成将使学生终生受用.因此,通过问卷调查,了解学生“生命科学”的认知水平,并在学习的过程中加以引导,不断提高学生的科学素养.
2问卷调查结果对我们有效开设“生命科学”课程的几点启示
通识教育作为一种先进的教育理念已受教育界广泛认同,其意义和价值是不容置疑的.生命科学对人类认识自然、认识自身和社会都是不可或缺的基础性学科,它甚至关系到人类的生存与发展.但从调查结果来看,许多学生对这门课程的价值认知尚不尽于人意,心理定位也有所偏差.换言之,“生命科学”课程要想实现有效教学,必须在学生的“认知”和“心理定位”两方面加以引导.
2.1注意加强对学生学习“生命科学”课程的价值和必要性的引导心理科学研究表明,对任何事物“价值”和“必要性”的认知是任何人学习行为的原动力,并具有强烈的可持续性.从这个意义上讲,教师在开设“生命科学”课程前,精心准备“绪论”课是至关重要的.教师在“绪论”课的讲授中,一是要强调开设“生命科学”课程这门通识课程的目的是为了“使学生的生命科学素养得到全面提升”,把这一心理定位清晰地展示给学生,是为了努力纠正非生物专业学生认为“‘生命科学’”课程是一门了解奇异大自然的‘科普课’”的认知误区,使学生的心理定位回归理性.二是教师要充分思辨“生命科学”课程这门通识课程与全面提升学生的生命科学素养之间的逻辑关系.如,了解生物多样性、生态环境等生物学知识与培养人对自然的热爱之间的逻辑关系;美化自然,欣赏自然,保护自然景观的多样性与满足人本身对物质的需求和丰富人的精神世界之间的逻辑关系;学习和掌握生物知识与培养人的科学创造能力,建立一个基本的对事物认知、判断、运用的思维模式的逻辑关系;通过对生命科学的学习与人多种思维方式形成之间的逻辑关系;等等.从而使学生在学习“生命科学”课程的过程中,对“生命科学”课程的“价值”和“必要性”有一个科学的心理期待和较为理性的逻辑思考.
2.2注意“生命科学”课程的内容设置既要科学又要合理我国特定的高考制度使的我国的大学生缺乏较强的生命学科知识背景,尤其是文科学生更甚.因此,在选择“生命科学”课程的内容深度时,既要充分考虑我国大学生的知识和专业背景,又要意识到“通识教育”的特点和教育之要义.换言之,在“生命科学”课程的内容深度设置上,既不能一味迁就满足学生对授课内容“浅、趣、新”的心理期待,把“生命科学”课程变成一堂“故事会”,也不能忘记教育对象是非生物专业学生,而把“通识教育”变成“深、难、全”的“专业教育”,使学生原有对“生命科学”课程的学习热情被悄然扼杀.在选择“生命科学”课程的内容广度时,在有限的几十个授课学时内,如何选择无所不包、无处不在的“生命学科”的具体内容,的确存在技术难题.华东师范大学通识教育课程《现代生命科学导论》课题组对此进行深入的研究,他们在选择“生命科学”课程的内容广度时,以“生命—人类—社会”为课程内容的主线.笔者以为,这是非常科学的智慧选择,它不仅凸显了人类自身密切相关的知识以及自然与人、生命科学与人类社会的关系成为课程重点关注的内容,体现出“人文关怀”意蕴,而且这一主线也较好地贯彻通识教育所期待的实现“生命科学素养的培养”这一“生命科学”课程的根本教育目标.
关键词:优势学科;生物技术;课程体系;优化与实践
1优势学科建设对地方高校人才培养的导向
学科是高校重大项目的承担者,是创新型成果的生产者,是创新型优秀人才的培养基地[3]。地方高校应围绕区域经济社会发展需求培育高水平特色学科,不断明确学科研究方向,提高科技创新能力和社会贡献度,以特色优势学科建设促进学科专业发展。近年来,商洛学院生物学省级优势学科的快速发展得益于与地方特色资源相结合,依托生物学院“中国中医科学院商洛GAP科研工程中心”“中药学省级教学示范中心”和“秦岭植物良种繁育中心”等研究平台,形成了地方植物资源与生物技术紧密结合的特色鲜明的研究方向。学科在野生植物资源保护与利用、资源植物深加工、天然产物提取分离和药用植物开发利用等研究领域获批多项省部级科研项目。利用优势学科发展的导向,生物技术专业学生通过参与完成课题研究和实践,最终获得较强的实验技能、综合分析问题能力、实践能力、创新思维能力、统筹能力和表达能力,成为具有良好综合素质的生物技术专业应用型人才。通过生物学省级优势学科建设,使生物技术专业进一步确立了“依托生物技术、突出应用能力、面向行业服务”的人才培养目标,即结合区域需求,以服务地方经济建设和社会发展的实际需要为第一要务,培养能够在现代农业产业、中药产业、绿色食品产业以及相关领域从事技术服务、管理、营销工作的应用型专业技术人才。围绕这一人才培养目标,本项目进行了系统的探索和有效的改革,探索出了能够实现该目标的产学研相结合的人才培养模式,建成了一支能够胜任培养任务的高水平的教师队伍,修订了体现这一人才培养目标的课程体系和教学大纲,整合了课程内容,改革了教学方法,构建了符合人才定位要求的功能完善的校内实验教学平台和稳定的校外实践教学基地,探索出了生物技术专业人才培养的教学、实训管理模式[4]。优势学科的建设导向把人才培养定位落到了实处,为商洛学院生物技术专业的发展注入了活力,使生物技术专业的区域性优势和应用性特色更加明显。
2生物技术专业课程体系优化与实践
2.1重视专业建设规划
生物技术专业经过2006至今十几年的探索和积累,已经走上了稳步健康的发展道路。学校制定了2个五年建设规划,规划明确了专业建设目标、专业建设指导思想和基本思路,同时制定了课程及教材建设规划、师资队伍建设规划和实践教学规划。专业建设目标包括专业建设总体目标、专业定位、人才培养目标和专业特色的构建。专业建设指导思想和基本思路与商洛学院办学定位保持高度一致,同时体现专业的发展特点;课程与教材建设规划包括课程体系建设、教学内容改革及教学大纲建设、考试大纲建设、精品课程建设,突出了课程建设的核心作用;师资队伍建设包括建设目标、建设方案等措施,突出了师资培养在专业建设中的主导作用;实践教学建设包括实践教学体系建设、实验室建设、实习基地建设、实践教学队伍建设,突出了对学生动手能力、独立工作能力和创新意识的培养。
2.2优化专业课程体系
商洛学院始终把课程建设作为教学建设的核心,按照“基础课程+专业课程+模块课程+行业技能”的思路构建专业课程体系。整个专业课程体系在确保基础课程、巩固专业课程的前提下,加大选修课比例。高年级学生将根据实际逐步选择课程,一批技术性课程和实践性课程如“植物细胞工程”资源生物学”“生物技术大实验”“发酵工程”“植物组织培养”进入专业课程体系。除在各门课程中加强学生技能训练以外,还进行综合专业技能训练,最后将所学知识、技能用于社会实践,使整个课程体系既符合科学性、先进性,又具有鲜明的地方特色和应用特色;既符合专业培养目标共性,又兼顾学生个性发展;既注重知识、能力的培养,又强调综合素质(特别是创新素质)的提高。经过先后三次修订生物技术专业人才培养方案,修订课程教学大纲,教学内容基本体现了本学科的最新发展方向,基本上满足了应用型人才培养目标的要求。根据人才培养方案,在课程体系结构的设置方面,体现了以下几方面的特点:①注重学生基础理论的培养,通识平台课和专业基础课占总学时的比例为81.3%;②注重课程之间的前修后续,有利于学生知识结构的逻辑构建;③注重“综合素质”的培养,设置了人文素质、科学素质方面的相应课程,以达到训练学生综合素质的目的;④注重学生“个性与特长”的培养,在专业选修课和全校公选课中得到了充分体现;⑤在专业课教学中,设置了专业方向,以拓展学生专业口径;⑥注重学生动手能力和基本技能的培养,在专业基础课、专业主干课及专业选修课模块中,除设置一般性课程实验外,还单独开设了“生物技术综合大实验”“生物技术制药”课程论文(设计)和37周的集中实践性教学环节,对学生进行综合技能训练。
2.3强化实践教学环节
由于生物技术专业的实践性很强,在制订专业建设规划和人才培养方案时,充分重视学生实践环节和动手能力的培养。制定了配套的较为完善的实践教学大纲。在实践教学体系中,实训、实验和实习占总学分的29.4%,共46.5学分,实习和实训共37周。在实践教学队伍的组成方面,调动和利用院内外教学资源,专业实践教学队伍主要由实验教学人员、专业教师、校外实习基地技术人员等构成。根据专业培养方案,扎实落实实践教学任务。实践教学内容与体系合理,符合培养目标要求,有利于培养学生实践动手能力和知识综合运用能力。
3生物技术专业课程体系优化实践效果
3.1学生创新精神及实践能力
生物技术专业重视毕业论文(设计)环节对学生综合能力的培养和训练,从毕业论文选题、文献综述、开题报告、毕业调研、实验实习、毕业论文撰写、论文答辩及成绩评定等环节都有较明确的规定和要求。近2年来,本专业毕业生在论文选题方面,依托本区域优势、特色资源,结合生物技术学科领域的发展,主要侧重于实践应用方面的选题,大部分选题结合教师科研或来自生产第一线,有较大的实用价值或参考意义,有一定的创新性。本专业特别重视在学生中开展各种科技活动,如大学生科技创新活动,教师结合个人科研项目吸收学生,带领学生完成科研课题,并且在全校也产生了一定的影响。近年来争取到20余项国家级大学生科技创新项目,有多个项目在评奖中获得奖励。本专业通过连续7年参加院内每年举办1次的实验技能竞赛,进一步激发了学生们进行科学探索和提高实验技能的热情,每年学生都积极报名参加,并获得多项奖励。学生在各类过关考试,如英语、计算机、普通话等中的通过率较高。
3.2学生创业与就业情况
以能力培养为目标,深化校企合作,推进产学研结合,构建了特色鲜明的校企合作人才培养新模式,使培养的人才在商洛及陕西省周边地区有关生物企事业单位发展中发挥了积极推动作用。67名学生考取了营养师、药剂师、食品检验、化学检验等相关专业技能证书。学生专业基础知识扎实,学业成绩和综合素质良好,毕业生就业率高、考研率高。近三届毕业生一次性就业率分别为89.5%,94.7%,95.6%;2017届、2018届和20毕业生考研上线人数分别为11人、14人和17人,占毕业生比例为38.75%,40.67%和41.75%。约13%的就业学生考取公务员就业,大部分毕业生进入与生物有关企事业单位工作,少部分学生自主择业和创业。多数学生签约就业,专业的社会影响力不断提高。学院积极对接联系相关专业的大型企业集团作为学生就业实习基地,并以实习基地为依托,推荐毕业生就业,拓宽就业渠道。毕业生创业热情较高,成效较为显著。毕业生所在单位对本专业学生的思想政治表现、敬业精神、工作态度及就业工作给予了较高的评价,整体上对毕业生的工作能力、协作精神、工作实绩也较满意。
4经验总结
4.1重视教学观念更新
观念是行动的先导,教学观念直接影响着教师的教学态度和教学方法,观念落后,教学方法必然落后。为了更新教学观念,本专业坚持组织教师大力开展教学研究活动,通过集体备课、课程和教材分析、教学研讨,使教师互相促进,共同提高,这些教学活动已经成为本专业教研活动的基本内容和制度。同时,为了开阔教师教学和科研的视野和思路,吸收新的教育教学观念,本专业在建设中先后选派近2/3的教师参加了校外20多场的学术交流、教学研究、课程改革、团队建设和骨干教师培训。通过这些培训,保证了教师的思想始终能够跟上专业改革的步伐和学科的发展的需要。本专业在教学改革中遵循循序渐进的原则,坚持以项目带动研究,以研究促进改革,以改革推动创新,鼓励教师积极申报、参与教学改革项目,在课程体系、教学内容、教学方法、教学管理等方面进行创新;创新人才培养模式,注重实践教学,积极探索研究性教学改革;突出师资队伍建设和能力提升。
4.2探索教学模式改革
在专业建设中不断深化教学改革成果,重点突出对学生实验能力、创新精神和创业能力培养。为了引导、激发学生的自主学习和合作学习的兴趣,充分调动学生学习积极性,培养探究和创新精神,教师在教学中大力推行小组讨论、案例教学、专题研究等多种形式的研究性教学方式。研究型教学首先在获得学校教改立项的“植物生理学”“微生物学”“生物化学”“细胞生物学”教学中开展,随后在其他专业课中逐步推广。为了培养学生的创新精神和知识技能的系统训练,本专业在“细胞生物学”“生物技术综合大实验”“基因工程”等课程中还专门安排了课程论文和课程设计,取得了良好的教学效果。
4.3提升开设实验质量
根据生物技术专业实践性强的特点和社会对高素质应用型人才的需求,坚持以先进的教学理念为指导,改造传统的以依附和印证理论为主的实验模式,建立以能力培养为主线,分层次、多模块的实验教学体系的基本框架[5]。实验课程内容按基础性实验、综合性实验和设计性实验三个层次设置实验项目。其中,基础性实验教学包括基本技能训练和基础理论验证,以强化学生基本技能的训练,培养学生自主获取知识和独立实验能力,启迪学生创新意识为目标,按照由浅入深、由宏观到微观的认识规律,安排由个体和群体水平到细胞水平、分子水平的基础实验课程,必修实验包括植物学、动物学、微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学等实验;综合性实验教学以提高学生综合应用实验技能、分析和解决问题的能力,培养学生创新意识为目标;设计性实验教学以培养学生科学思维方法,发现问题,提出问题,进行科学研究能力和创新能力训练为目标,采取课题研究形式,实施个性化教育,为学生的选修实验。同时建立多种实验考核方法,统筹考核实验过程与实验效果,激发学生实验兴趣,提高实验能力。实验开出率为100%,其中综合性和设计性实验共69个,达到了实验总数的58.47%。有综合性、设计性实验的课程门数达到了100%。
关键词:医学检验;生物信息学;课程教学
近年来,生物信息学在各医药院校越来越受到重视,多所院校相继在研究生教学中开设了生物信息学课程[1]。而对于医学本科层次是否需要开设生物信息学课程这一问题,虽然目前各方面的观点不一,但是已经有一些院校开始进行尝试。目前医学检验专业(五年制,毕业时授予医学学士学位)已调整为医学检验技术专业(四年制,毕业时授予理学学士学位),而生物信息学作为一门新课程,在医学检验(技术)专业学生培养中的作用正日益受到关注,逐步被某些院校选择作为必修课或者选修课。
一、开设课程的必要性
空前繁荣的生物医学大数据的产出,及其蕴含的重大生命奥秘的揭示,将决定现代生命科技和医药产业研发的高度,决定人们对疾病的认识和掌控能力,也将对主导生物医学大数据存储、管理、注释、分析全过程,解决生命密码的关键手段———现代生物信息学技术的发展带来前所未有的机遇和挑战[2]。对于医学专业学生而言,通过学习生物信息学,从而掌握利用各种网络信息资源来检索和获取生物信息数据,并选择和使用各种生物信息学软件来分析数据。在当今大数据时代,这方面的知识和技能的培养对于医学生今后从事医学科研工作是非常重要的。因此,在医学专业学生中开设生物信息学课程非常必要。我校从2010年开始将生物信息学设置为研究生教学的必修课;从2013年开始在医学检验专业中开设生物信息学选修课,自2015年开始转为医学检验技术专业。在医学检验技术专业中开设生物信息学课程,能够为该专业学生的临床和科研方面的素质积累提供必要的支持,更重要的是增强了在医学和信息科学交叉领域解决问题的技能,其意义几乎等同于在研究生教学中的设课意义。
二、教学内容的安排
医学检验技术专业的教学任务非常紧张,几乎将原来医学检验专业前八个学期(最后两个学期为实习阶段)课程压缩到六个学期来完成,学生学习压力可想而知。我校为了减轻学生负担,各课程的课时数都比医学检验专业有所减少。但生物信息学并未改变,仍然为16学时。为了在较短的学时内实现教学效果的最大化,我们结合该专业学生的特点和需求,将授课内容分为理论课和实践课两部分,实践课不占学时。理论课主要介绍基本的生物信息学理论、资源和数据的获取、分析方法和工具的使用;实践课则通过布置作业,课后上机操作来解决问题。理论课主要内容包括:生物信息学导论、DNA测序技术、序列的获取、双序列比对、多序列比对、蛋白质结构分析和预测共计六个专题。实践课主要内容包括:cDNA及基因组参考序列的获取;常见序列格式的释义与转换;双序列比对(局部比对);多序列比对(全局比对);蛋白质综合信息查询;蛋白质基本性质、疏水区、亚细胞定位、信号肽、跨膜区、模体及结构域分析与二级结构预测;蛋白质三级结构预测。在理论课实施过程中,注重将与生物信息学相关的生命科学和医学前沿的一些最新进展和最新成果引入理论知识讲授中,让学生在有限学时内能够进一步认识生物信息学的内涵和课程的价值,追踪前沿学科的动态,开拓视野。
三、教学方法的设计
生物信息学涉及多个学科领域,交叉性强,在较短的学时内学好这门课程的难度很大。学生的学习兴趣与教学内容和手段关系密切,除了精心选择教学内容外,教学方法上也有很多需要革新乃至创新的地方。在教学过程中,我们形成了颇具特色的教学经验,由授课教师独创的授课———实践———演示(Teaching-Practicing-Showing,TPS)教学模式已应用于教学。TPS教学模式着力于以实际问题为引线,将理论授课与上机实践有机地融为一体,逐步介绍生物数据分析的各项技能,并指导学生将其融会贯通以真正掌握相关的基本方法与常用工具。首先,在教学内容上引入具体实例来进行教学,比如讲解生物信息数据库(Gene、Nucleotide、UniProt、PDB等)时,通过给出检索某个人类疾病基因数据的例子来学习数据库的使用方法。课堂上教学实例的设计需要任课教师在备课时投入大量精力来完成,还需要教师具备多学科交叉的知识。教学实践表明,与医学相关的生物信息学分析实例可以让学生更好地认识该课程的作用,大幅度提高学生的学习兴趣和学习的主动性。此外,课堂教学手段也应该丰富多彩,多媒体教学中可以充分使用图片、动画等元素。其次,举例分析时可以进行一定的现场演示,比如讲解检索Unigene数据库时可以一边上网演示一边解释说明。
四、考核方式的变革
生物信息学作为选修课,既要遵循学校相关的考试制度,也要通过对考试方式的变革来提高考试效果。我们将理论考核与学生的实践能力考核联系起来,结合学生课外实践任务的完成情况和开卷考试成绩进行综合评定。在课程中安排一次课外实践任务,要求每位学生独立完成相关分析并提交书面分析报告,该部分占考核成绩的20%。具体内容为自行选择一个人类细胞外功能蛋白:1.利用ClustalX对各物种参考蛋白序列进行多序列比对(输出PS格式结果);2.分析分子量、等电点、分子式、稳定性、亲疏水性及亚细胞定位;3.预测二级结构并模拟三维结构。课程结束后进行开卷考试,内容包括基础知识和综合分析,尽量采取灵活的出题方式,并控制题量,该部分占考核成绩的80%。近年来的教学实践表明,这种综合评定的方式能够反映学生对该课程的掌握程度,体现学生利用生物信息学知识解决问题的能力。
五、展望
实践表明,生物信息学课程教学能够给学生提供所需要的生物信息学知识和技能,但是在教学内容安排、教学方法设计、教学手段使用和教学效果评价等诸多环节都需要进一步探讨。在这个过程中,我们既需要吸收传统教学模式中的优点和精髓,做到严谨和切合实际,又需要更新教学理念,突出医学特色,大胆尝试新的教学方法和手段,最终形成本课程别具一格的教学特色。
作者:伦永志 单位:大连大学
参考文献