工作坊教學(xué)方式在R語(yǔ)言教學(xué)中的實(shí)踐研究

閻 潔，楊俊麗*，閆 冰，葉鴻瑾，袁占花，焦 瑞，岳惠英

(1.山西醫(yī)科大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)部，山西 晉中 030606;2.山西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，山西 晉中 030600)

R語(yǔ)言作為一門(mén)開(kāi)源計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力、簡(jiǎn)便高效的編程功能和豐富的工具包、互動(dòng)性強(qiáng)以及跨平臺(tái)等諸多特性，適用于生物信息學(xué)等多領(lǐng)域的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。但由于其抽象、涉及面廣、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，使得醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)存在一定困難［1]。傳統(tǒng)教學(xué)方式多以教師為主導(dǎo)，理論講授與實(shí)驗(yàn)操作是兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程。學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)難以做到融會(huì)貫通，靈活應(yīng)用［2]。

工作坊(workshop)是一種參與式、體驗(yàn)式、互動(dòng)式的教學(xué)方式。作為一種基于專題的研究性學(xué)習(xí)方式有效地將理論知識(shí)和實(shí)踐操作有機(jī)結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新和建設(shè)性地解決問(wèn)題。同時(shí)具有三位一體教學(xué)方式的主要特點(diǎn)：完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)積極為科研和實(shí)踐服務(wù)；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和科研思維，將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通達(dá)到理論和實(shí)際結(jié)合的效果。長(zhǎng)期來(lái)看，最終使教學(xué)、科研和實(shí)踐相互促進(jìn)［3-4]。本研究將工作坊教學(xué)方式引入生物信息學(xué)專業(yè)本科生的R語(yǔ)言教學(xué)中，取得了一定的效果。

一、對(duì)象與方法

(一)研究對(duì)象。

選取山西中醫(yī)藥大學(xué)2015級(jí)本科生物信息學(xué)專業(yè)2個(gè)班共49名學(xué)生作為研究對(duì)象。將49名學(xué)生隨機(jī)分成兩組，實(shí)驗(yàn)組25名，對(duì)照組24名。兩組學(xué)生在性別、年齡、以往學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)習(xí)態(tài)度以及課堂表現(xiàn)等方面均無(wú)差異。

(二)研究方法。

1.教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)組使用參與式、體驗(yàn)式和互動(dòng)式的工作坊教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和主題采用和生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)處理相關(guān)且突出應(yīng)用性的小型案例組織教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生按照自由結(jié)合方式組成小組，每組2～4人，教學(xué)活動(dòng)以小組展開(kāi)和完成。課前布置預(yù)習(xí)作業(yè)，課上進(jìn)行理論授課同時(shí)組織學(xué)生積極參與討論、操作和互動(dòng)。將學(xué)習(xí)和操作中遇到的問(wèn)題予以及時(shí)解決，最后教師針對(duì)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)再次進(jìn)行總結(jié)和補(bǔ)充，保證教學(xué)效果。

對(duì)照組使用傳統(tǒng)授課方式進(jìn)行教學(xué)。按照講授式教學(xué)方式，根據(jù)大綱要求，結(jié)合多媒體課件進(jìn)行理論課教學(xué)。實(shí)驗(yàn)課根據(jù)實(shí)驗(yàn)講義，教師演示并指導(dǎo)學(xué)生操作并答疑。

2.評(píng)價(jià)方法。學(xué)生期末成績(jī)由統(tǒng)一試卷命題考試(滿分60分)和實(shí)踐操作考核(滿分40分)兩部分組成。教學(xué)效果評(píng)價(jià)調(diào)查表由教師組織實(shí)驗(yàn)組的25名學(xué)生在課程結(jié)束后對(duì)教學(xué)情況進(jìn)行反饋，評(píng)級(jí)分為同意、不確定和不同意。發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷25份，收回24份，有效回收率為96%，符合統(tǒng)計(jì)學(xué)要求。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，定量數(shù)據(jù)使用描述性統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)使用百分比表示。兩組學(xué)生的理論成績(jī)和實(shí)踐成績(jī)之間差異采用t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

二、結(jié) 果

(一)教學(xué)成績(jī)考核。

采用工作坊教學(xué)方式的實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的理論考試成績(jī)和實(shí)踐考核成績(jī)均高于對(duì)照組，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，結(jié)果如下，見(jiàn)表1。

表1 兩組學(xué)生R語(yǔ)言成績(jī)比較(分，

(二)教學(xué)評(píng)價(jià)考核。

工作坊教學(xué)方式可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率，有助于加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和分析問(wèn)題能力，并有利于創(chuàng)新思維和科研思維的培養(yǎng)。結(jié)果如下，見(jiàn)表2。

表2 工作坊教學(xué)方式的教學(xué)效果反饋情況［n(%)]

三、討 論

對(duì)生物信息學(xué)等非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生開(kāi)展R語(yǔ)言教學(xué)是生物醫(yī)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)交叉融合從而帶動(dòng)應(yīng)用類醫(yī)藥專業(yè)發(fā)展的重要契機(jī)。R語(yǔ)言抽象了問(wèn)題和解決方案，利用計(jì)算技術(shù)自動(dòng)化解決專業(yè)問(wèn)題，有助于激發(fā)師生學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新活力，全面提升教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)的R語(yǔ)言教學(xué)重語(yǔ)法，輕能力和思維訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生在面對(duì)具體問(wèn)題時(shí)束手無(wú)策。同時(shí)，生物信息學(xué)作為一門(mén)交叉學(xué)科，常涉及統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)和生物醫(yī)學(xué)眾多學(xué)科，對(duì)學(xué)生的綜合能力要求較高，單純以學(xué)習(xí)語(yǔ)法等基礎(chǔ)知識(shí)為主的教學(xué)方式無(wú)法適應(yīng)學(xué)生的需要和發(fā)展。

突破常規(guī)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言教學(xué)方式，工作坊教學(xué)方式中教師由課堂知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)建者、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和分析問(wèn)題的引導(dǎo)者。改變傳統(tǒng)的“教師教、學(xué)生學(xué)”的單向知識(shí)傳輸為師生雙向互動(dòng)的教學(xué)方式，將知識(shí)、能力與思維培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合。以理論為基礎(chǔ)、以實(shí)踐為向?qū)?、以學(xué)生為中心，突破了傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)科知識(shí)的界限，促進(jìn)了學(xué)科交叉和融合，為培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)科研和應(yīng)用型人才提供紐帶［5]。本研究顯示，在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)習(xí)效率、自主學(xué)習(xí)能力、分析問(wèn)題能力以及創(chuàng)新和科研思維等方面，工作坊教學(xué)方式有良好的效果，值得醫(yī)藥類應(yīng)用和交叉學(xué)科中嘗試應(yīng)用。