移動教學在生物信息學課程改革中的應(yīng)用

1、<p>　　移動教學在生物信息學課程改革中的應(yīng)用</p><p>　　摘 要：針對移動網(wǎng)絡(luò)工具在大學校園的普及，課題組將移動網(wǎng)絡(luò)工具引入大學課堂教學，并以農(nóng)業(yè)院校生物信息學教學試驗為例，評價移動教學的可行性和高效性。試驗表明，移動教學方法比傳統(tǒng)的教學模式更能吸引學生的注意力、激發(fā)學生的實踐興趣，同時加強了師生互動，并最終提升教學效果。這一教學模式為農(nóng)業(yè)院校其他課程的教學改革提供了參考。 </p&g

2、t;<p>　　關(guān)鍵詞：移動教學；生物信息學；農(nóng)業(yè)院校；教學試驗 </p><p>　　中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-8122（2016）11-0145-02 </p><p><b>　　一、引 言 </b></p><p>　　手機、iPad等移動網(wǎng)絡(luò)工具的普及，使得大學課堂的教學產(chǎn)生了變化。變化之

3、一，部分教師開始在課堂上三令五申，禁止學生課堂上翻看手機，必須關(guān)機。其次，部分教師開始思考新形勢下的教學模式，試圖將移動網(wǎng)絡(luò)工具引入課堂，尋找移動工具與課堂教學的交叉，將移動工具變成教學輔助素材。 </p><p>　　目前，手機等網(wǎng)絡(luò)移動工具，成了大學生甚至是所有現(xiàn)代人形影不離的朋友。大學校園里，無論是宿舍、餐廳、自習室、圖書館、校車上，或者是學術(shù)報告會場，甚至是課堂等任何地方、任何時段，都可以看到學生專心操作

4、手機的情景。部分教師私下抱怨，課堂上玩手機的學生太多，甚至有的同學一節(jié)課都沒抬過頭，沒看過黑板，全程低頭玩手機，教學效果不好。所以，很多教師禁止上課看手機，必須關(guān)機，將手機視為課堂禁品。那么，問題來了，不看手機，課堂效果就能提高嗎？顯然不是。在知識、信息、網(wǎng)絡(luò)高度發(fā)展的今天，手機不僅僅是玩樂的工具，更是一個查詢、溝通外部知識、信息的渠道。課堂上，學生可以利用手機快速查找一個陌生單詞的釋義、可以快速查找一個知識點的由來、可以快速查找一個專

5、家的成果、可以快速查找一篇文獻的摘要，所以，手機不能簡單的被視為玩樂的工具、課堂的敵人。我們可以開發(fā)手機在獲取信息方面的價值，因勢利導(dǎo)，將手機用作課堂教學的輔助工具，讓學生光明正大的打開手機、利用手機參與到教學互動當中。這種將移動網(wǎng)絡(luò)工具用于教學的模式也被稱為移動教學，即在移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的幫助下，能夠在任何時間任何地點進行的教學和學習；移動教學所使用的移動計算設(shè)備</p><p>　　生物信息學（Bioinform

6、atics）是在生命科學的研究中，以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析的科學，目的在于通過生物信息學手段，逐步認識生命的起源、進化、遺傳和發(fā)育的本質(zhì)，為探索生命的奧秘提供合理和最有效的方法或途徑。將移動教學模式引入生物信息學教學，是機遇也是挑戰(zhàn)。 </p><p>　　二、教學試驗與教學結(jié)果 </p><p>　　下面是教學過程中的一次實踐：在此僅以生物信息學第四章“序列比較與數(shù)據(jù)

7、庫搜索”的第三節(jié)“核酸序列的相似性搜索（BLAST）”為例，討論此次教學改革試驗。 </p><p>　　方法：將兩個教學班分為A組和B組（各30人），A組采用傳統(tǒng)的教學模式和教學方法，B組采用以移動教學元素（手機或iPad等移動工具）為輔助手段的新教學模式，最后以問答或現(xiàn)場演示的方法檢驗教學效果。 </p><p>　　A組為傳統(tǒng)教學方法：將所有的教學內(nèi)容以幻燈片和板書的形式呈現(xiàn)給大家，

8、課堂中涉及的網(wǎng)站使用和結(jié)果分析都以截圖形式展現(xiàn)，并演示網(wǎng)站使用、數(shù)據(jù)庫搜索的步驟。缺點：教師為課堂主導(dǎo)，雖然演示了數(shù)據(jù)庫搜索的步驟，但學生缺乏自己操作的實景感受，不能在短時間內(nèi)學會數(shù)據(jù)庫搜索和相關(guān)軟件的使用方法。一味的講解如何操作，可能會引起枯燥感，降低學生的學習激情。 </p><p>　　B組為移動教學：主要教學內(nèi)容仍以幻燈片和板書形式呈現(xiàn)，但在網(wǎng)站使用和數(shù)據(jù)庫搜索的學習環(huán)節(jié)，不僅僅是幻燈演示，而是讓學生拿出

9、自己的手機等移動信息工具，自己打開網(wǎng)站和數(shù)據(jù)庫，輸入查詢序列（需要時可提前通過微信群將待查序列發(fā)給大家），開展相關(guān)信息搜索，并分析自己獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果。優(yōu)點：改變了以往教師為課堂主導(dǎo)的模式，學生自己動手，參與到教學過程中，使用他們自己的移動工具，來體驗生物信息學的教學樂趣，加強他們的課堂成就感，提高課堂教學效果。 </p><p>　　課堂部分內(nèi)容：介紹完BLAST的基本思想和算法之后，帶領(lǐng)大家利用各自的手機等移動

10、工具進入相關(guān)網(wǎng)站（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/），認識數(shù)據(jù)庫Blastn、Blastp、Blastx等Blast程序和界面，然后練習BLAST的搜索過程。學生們運行完Blast后，可以在手機上瀏覽三種形式的返回結(jié)果：（1）圖形化的搜索結(jié)果；（2）最佳匹配序列描述性結(jié)果；（3）相似性序列具體比對結(jié)果。而以往的教學僅僅是老師在投影儀上給大家展示這三種結(jié)果，學生并沒有親自運行出這些結(jié)果。 </p>&

11、lt;p>　　由于授課對象是農(nóng)學專業(yè)的學生，所以課堂內(nèi)容需要延伸到農(nóng)學類數(shù)據(jù)庫的Blast應(yīng)用。課堂選擇了小麥基因組序列數(shù)據(jù)庫（URGI）的BLAST搜索（http：//wheat-urgi.versailles.inra. fr/Seq-Repository/BLAST）。同學們利用手機打開此網(wǎng)站，在老師的帶領(lǐng)下將待查序列輸入，選擇參數(shù)后開始運行。通過比對結(jié)果解讀，將待查序列定位到小麥的某個同源群上，并可下載相應(yīng)的基因組序列。通

12、過這個案例，同學們將普通的Blast擴展到了專業(yè)領(lǐng)域的Blast，加深了他們對Blast的認識。 </p><p>　　在隨后的課堂提問和演示環(huán)節(jié)，A組同學僅有30%可以相對清晰的講出Blast的搜索過程，但很難自己去操作如何在線運行Blast程序，他們也沒有興趣去回答老師的問題，甚至害怕老師叫到自己，缺乏參與意識和成就感。相反，85%的B組同學可惜清晰的講出Blast的搜索類型和搜索過程，并可用手機在線演示出如

13、何運行Blast及如何解讀所獲結(jié)果，并且多數(shù)同學愿意主動給老師展示自己的搜索結(jié)果，他們表現(xiàn)出了一種向大家分享勞動成果的感覺和熱情或者是一種需要老師認可的情緒，這種效果也正是現(xiàn)在大學課堂所缺少的。 　　綜上，在此章節(jié)的教學試驗中，B組的教學效果明顯優(yōu)于A組，這主要是因為將移動工具引入了課堂，變“玩”為“學”，將多數(shù)教師嚴厲禁止課堂上出現(xiàn)的東西，光明正大的引入教學，不怕學生貪玩，就怕他們不參與，沒有了參與意識和主動意識的學生，課堂講解也就

14、失去了意義。 </p><p>　　在整個學期的教學試驗中（共8周課，32學時），B組的教學效果也都優(yōu)于A組，且A組學生的上課激情明顯低于B組，A組經(jīng)常有同學缺課、遲到、有的則不交作業(yè)或抄襲作業(yè)。B組同學的缺課遲到率較低，課后交流發(fā)現(xiàn)，部分同學害怕因為缺課而錯過了手機新技能的掌握。同時，B組同學的課后作業(yè)完成率和準確率較高，多數(shù)同學還用手機截屏功能展示其運行的分析結(jié)果，整體表現(xiàn)出了一種探求知識與“炫耀”知識的情緒

15、，這也說明B組的教學試驗是成功的、有效的。 </p><p><b>　　三、討論與展望 </b></p><p>　　1.與時俱進，探索教學模式改革 </p><p>　　隨著智能手機、iPad、小型筆記本電腦等移動網(wǎng)絡(luò)工具的普及，及校園WiFi全覆蓋服務(wù)的提升，使得上網(wǎng)變得更加容易。大家隨時隨地可以通過網(wǎng)絡(luò)與朋友交流，或是搜索自己感興趣的任

16、何話題，獲得各種信息。教學樓WiFi全覆蓋，使得部分教師的抱怨聲變得更大，課堂上很難杜絕學生翻看手機。那么，在這個信息、網(wǎng)絡(luò)大爆炸的時代，我們只能順應(yīng)潮流、與時俱進，而不能一味的去禁止某些現(xiàn)象。因此，如何將學生的手機、iPad變成教學的輔助工具，才是我們要思考的問題。找到現(xiàn)代大學生的行為特點，就找到了大學課堂教學改革的重心。在這次生物信息教學改革中，研究組充分利用智能手機的搜索功能，將手機變成了教學輔助工具，學生甚至不用去電腦機房上實習

17、課，就能完成實踐訓(xùn)練。事實上，課堂教學本來就是多樣化的，應(yīng)該是與時俱進的，這樣才能順應(yīng)社會的發(fā)展，培養(yǎng)出卓越的創(chuàng)新型人才[4-5]。因此，不怕學生課堂翻看手機，而是怕他們不愿拿出手機與你互動。如何讓學生樂于用自己的手機參與你的教學，才是我們課堂上關(guān)注的問題。 </p><p>　　2.移動教學模式推廣展望 </p><p>　　生物信息課有其特殊性，因為他需要計算機、軟件、專業(yè)網(wǎng)站等輔助其

18、教學[6-7]，所以，利用手機等移動工具輔助教學，變得“理所當然”。那么，對于其他課程呢？比如農(nóng)學專業(yè)的植物生理學、遺傳學或者田間試驗統(tǒng)計與分析等課程呢？我們認為，所有課程都可以找到自己與移動網(wǎng)絡(luò)工具的交叉點，一張圖片、一個概念或是一組數(shù)據(jù)分析，都可以利用網(wǎng)絡(luò)來解決。我們可以看植物根部吸水的模擬視頻、可以看染色體的顯微結(jié)構(gòu)、可以用Excel分析數(shù)據(jù)等，網(wǎng)絡(luò)是大數(shù)據(jù)，只要我們認真研究所授課程的特點，都可以找到課程教學與網(wǎng)絡(luò)的交匯點，都可以

19、將手機等移動工具引入課堂教學，變“玩”為“學”，循勢引導(dǎo)，使網(wǎng)絡(luò)移動工具變?yōu)樽约赫n堂教學的后備資源。 </p><p>　　當前，慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、移動教學等多種教學模式都在進行探索和普及，究竟選擇哪種教學模式，還需與所授課程和專業(yè)相結(jié)合，找到二者的最佳結(jié)合，或是綜合運用多種教學方法，無論是慕課或是微課，只要能提升教學效果就是好方法[8-9]。 </p><p><b>　　

20、參考文獻： </b></p><p>　　[1] 黃翦.基于移動學習的英語教學策略探究[J].信息化教學，2009（21）：139-140. </p><p>　　[2] 郭奇.基于新媒體傳播技術(shù)的移動教學研究[J].中國校外教育，2014（12）：69-71. </p><p>　　[3] 高蓉蓉，呂森林.基于手機的移動學習――教育技術(shù)研究的新熱點[J

21、].現(xiàn)代教育技術(shù)，2006，16（6）：13-15. </p><p>　　[4] 嵩天.大學教學改革中的科研方法與探索[J].中國大學教學，2015（1）：15-19. </p><p>　　[5] 周統(tǒng)建，劉奕琳，高江勇.農(nóng)林院校教育教學改革目標與訴求的思考[J].中國高等教育，2015（18）：47-49. </p><p>　　[6] 張紀陽，劉偉，謝紅衛(wèi).

22、生物信息學課程研究性教學的實踐與思考[J].高等教育研究學報，2011，34（4）：51-53. </p><p>　　[7] 姚正培，張樺，代培紅，夏木斯亞.農(nóng)業(yè)院校生物信息學教學模式探索[J].教育教學論壇，2014（20）：214-215. </p><p>　　[8] 李紹軍，高梅，陳坤明，胡景江.農(nóng)林綜合性院校細胞生物學教學改革及課程體系優(yōu)化[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2014，7（7