淺談任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中的推動(dòng)作用

楊海秀

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淺談任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中的推動(dòng)作用

楊海秀

（哈爾濱醫(yī)科大學(xué)生物信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150081）

傳統(tǒng)的教學(xué)模式在多學(xué)科融合的生物信息學(xué)專業(yè)已經(jīng)不再適用。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式是將教、學(xué)、做一體化的新的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)教學(xué)與任務(wù)相結(jié)合，能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。從不同方面闡述任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，希望為研究生物信息教學(xué)的教師提供理論參考依據(jù)。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式；生物信息學(xué)專業(yè)；學(xué)科融合

1　“任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式”的意義及實(shí)施過(guò)程

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是建構(gòu)主義理論中的一種教學(xué)模式，其教學(xué)設(shè)計(jì)原則強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)必須與任務(wù)或者問(wèn)題相結(jié)合，學(xué)生在教學(xué)任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有知識(shí)技能和學(xué)科理論的主動(dòng)應(yīng)用，共同進(jìn)行自主探索的互助性學(xué)習(xí)。生物信息學(xué)專業(yè)課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，突出學(xué)生職業(yè)崗位能力培養(yǎng)，比較適合“任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式”教學(xué)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，能夠培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，溝通能力，表達(dá)能力，全面提高綜合素質(zhì)。

生物信息學(xué)專業(yè)是一門涉及生物學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉融合產(chǎn)生的新興專業(yè)，在設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)的時(shí)候充分考慮了這種多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)任務(wù)多元化。以“生物軟件與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開發(fā)”課程為例，這是一門典型的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程。首先，生物學(xué)問(wèn)題通?？梢砸蕾囉跀?shù)學(xué)公式和計(jì)算機(jī)工具來(lái)解決，因此教學(xué)任務(wù)不應(yīng)局限于單門課程。在該課程的教學(xué)任務(wù)中引入了大量的生物學(xué)實(shí)例，應(yīng)用數(shù)學(xué)公式設(shè)計(jì)算法，然后利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)解決實(shí)際生物學(xué)問(wèn)題。其次，教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)難度應(yīng)由淺入深。該課程教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)分為簡(jiǎn)單生物學(xué)數(shù)據(jù)處理，復(fù)雜生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理，簡(jiǎn)單功能軟件設(shè)計(jì)，復(fù)雜功能軟件設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)類型網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)構(gòu)建，基于R包的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開發(fā)幾個(gè)層次。教學(xué)任務(wù)涵蓋了大部分常見類型的生物學(xué)問(wèn)題，并且由淺入深考察了學(xué)生的編程水平。最后，任務(wù)設(shè)計(jì)要同時(shí)考慮學(xué)生的不同層次。該課程每次實(shí)驗(yàn)課會(huì)設(shè)計(jì)多個(gè)教學(xué)任務(wù)，多個(gè)教學(xué)任務(wù)的難度遵循循序漸進(jìn)原則，不強(qiáng)制要求學(xué)生完成所有任務(wù)，因此基礎(chǔ)差的學(xué)生不會(huì)因?yàn)槿蝿?wù)難度大而失去學(xué)習(xí)信心，同時(shí)，基礎(chǔ)好的學(xué)生也不會(huì)因?yàn)槿蝿?wù)難度簡(jiǎn)單而失去學(xué)習(xí)興趣。

2　任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中實(shí)施效果

2.1學(xué)生實(shí)訓(xùn)效果有明顯提高

教師在教學(xué)過(guò)程中，利用先進(jìn)的科技水平，豐富的教學(xué)手段，改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式。教學(xué)應(yīng)用中，在進(jìn)行圖文并茂的多媒體教學(xué)的同時(shí)，改變傳統(tǒng)理論教學(xué)與技能訓(xùn)練分離、將實(shí)踐作為理論教學(xué)延伸的觀念，將能力培養(yǎng)作為核心，以實(shí)際項(xiàng)目引導(dǎo)，以工作任務(wù)驅(qū)動(dòng)，以學(xué)生為主體，實(shí)施“教，學(xué)，做”一體化的教學(xué)方法，突出理論教學(xué)為提高實(shí)訓(xùn)技能和職業(yè)應(yīng)用服務(wù)的主題。教師引入真實(shí)案例，布置工作任務(wù)，讓學(xué)生積極參與到任務(wù)的實(shí)踐過(guò)程中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，認(rèn)識(shí)專業(yè)技能的重要性，提高學(xué)生專業(yè)技能的能力。跨學(xué)科的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)，使得學(xué)生能夠更好的融合各學(xué)科專業(yè)知識(shí)，構(gòu)建完整的知識(shí)體系；同時(shí)，由淺入深的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)，使得學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題中，既檢驗(yàn)了課堂的理論知識(shí)，同時(shí)學(xué)習(xí)能力也有了逐步的提高，極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，取得了很好的教學(xué)效果。

2.2學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)明顯提高

創(chuàng)新，是一個(gè)國(guó)家的力量之源，發(fā)展之基。我國(guó)高等教育的主要任務(wù)之一就是要培養(yǎng)大量創(chuàng)新型科技人才。生物信息學(xué)是一門新興的，快速發(fā)展的學(xué)科，因此在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中的課程內(nèi)容要求要與時(shí)俱進(jìn)。在生物信息學(xué)專業(yè)課程中應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式以后，課程組認(rèn)為必須根據(jù)實(shí)踐情況，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，定期更新適合任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式教學(xué)的生物信息學(xué)專業(yè)課程內(nèi)容。例如，2012年longnon-codingRNA（lncRNA）開始成為研究熱點(diǎn)，隨之發(fā)表的一系列新的測(cè)序技術(shù)、序列分析軟件、功能注釋算法、工具以及數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)隨時(shí)補(bǔ)充到相應(yīng)課程的新內(nèi)容中，使課程內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，使學(xué)生掌握最新動(dòng)態(tài)科研知識(shí)。最前沿的專業(yè)知識(shí)加上任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式教學(xué)方式，使得學(xué)生在易于接受新知識(shí)的同時(shí)，極大的提升了創(chuàng)新意識(shí)，積極參與各項(xiàng)科學(xué)競(jìng)賽，并在近年的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，挑戰(zhàn)杯等競(jìng)賽中，取得了很好的成績(jī)。

3　“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”模式教學(xué)中需注意和改進(jìn)的原則

3.1任務(wù)設(shè)計(jì)要遵循職業(yè)技能典型性的原則

教師在教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，任務(wù)除了要與時(shí)俱進(jìn)，還要具有典型性，有專業(yè)特點(diǎn)，符合生物領(lǐng)域的工作崗位要求。這就要求教師要了解行業(yè)的工作需求，以及相關(guān)企業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行任務(wù)設(shè)計(jì)，因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)如果脫離了生物學(xué)背景，就失去了生物信息專業(yè)的特色；同理，生物學(xué)類課程教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)同樣應(yīng)依賴于數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)類的知識(shí)，使得教學(xué)任務(wù)既模擬了實(shí)際工作崗位要求，又滿足了學(xué)科融合的特點(diǎn)。條件允許的情況下，還可以通過(guò)虛擬特定環(huán)境安排教學(xué)任務(wù)，使任務(wù)既具有現(xiàn)實(shí)意義，又能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)要保障學(xué)生有足夠的時(shí)間進(jìn)行訓(xùn)練，還要充分考慮到學(xué)生已具備的知識(shí)與技能，教師在教學(xué)過(guò)程應(yīng)合理安排任務(wù)及完成時(shí)間，保障學(xué)生能按要求完成工作任務(wù)，提高其實(shí)踐能力。

3.2要遵循重視過(guò)程考核、結(jié)果考核次之的原則

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法適用于實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的課程，這種理論與實(shí)踐并重的課程應(yīng)改變傳統(tǒng)的“應(yīng)試教育”的考核評(píng)價(jià)體系。理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，而實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，二者并重，缺一不可。因此，任務(wù)驅(qū)動(dòng)應(yīng)同樣重視過(guò)程考核，每項(xiàng)任務(wù)都占有一定分值，作為期末成績(jī)，這是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)能順利完成的基本保障。在“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)中，應(yīng)規(guī)范任務(wù)操作過(guò)程，讓學(xué)生明白每項(xiàng)任務(wù)必須掌握的技能核心，從而主動(dòng)按照規(guī)范要求實(shí)現(xiàn)，提高培訓(xùn)質(zhì)量。指導(dǎo)教師要重視過(guò)程考核，及時(shí)對(duì)學(xué)生的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生也要重視過(guò)程考核，從而改變以往因?yàn)閼?yīng)付期末考試而突擊復(fù)習(xí)的模式，真正牢記所學(xué)知識(shí)，能夠?qū)W以致用，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的完美結(jié)合。

總之，上述是本文作者在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中的一些經(jīng)驗(yàn)。高等教育整個(gè)教學(xué)模式都在改革，生物信息學(xué)專業(yè)是高等教育的一部分，生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)改革是高等教育發(fā)展需要，也是社會(huì)發(fā)展對(duì)生物領(lǐng)域應(yīng)用的要求。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式在很多專業(yè)中應(yīng)用，都取得了較好的成效。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)一般采用案例形式，主要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，利用所學(xué)知識(shí)解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，提高了學(xué)生分析問(wèn)題，解決問(wèn)題能力；增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。只要我們不斷努力，不斷實(shí)踐，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就一定能夠培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的生物信息專業(yè)人才。

［1］ 穆平，王春華.農(nóng)學(xué)類專業(yè)《生物信息學(xué)》課程教學(xué)改革探討［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015（21）：124-125.

［2］ 田海梅，張燕.基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)課教學(xué)模式［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011（05）：145-147.

Discussion on the impetus role of task-driven mode in the teaching of bioinformatics

YANGHai-xiu
（College ofBioinformatics Science and Technology，Harbin Medical University，Harbin 150081，China）

The traditional teaching model is no longer applicable in bioinformatics with multidisciplinary integration. Task-driven teaching mode is a newteaching mode with integration of teaching，learning and making，which emphasizes on improving students'self-directed learning，problem-discovering and problem-solving abilities.Application of task-driven mode in bioinformatics teaching was elaborated in this paper，hoping to provide a theoretical basis for the study of bioinformatics.

Task-driven mode；Bioinformatics；Discipline integration

TP 3-4

B

1674-8646（2016）15-0100-02

2016-06-10

楊海秀（1981-），女，黑龍江哈爾濱人，講師，碩士，主要從事生物信息學(xué)研究。