生物信息學(xué)課程項(xiàng)目式教學(xué)模式改革探索

張 力，劉曉鈺，張雨溪，田奇峰，王廉馨，朱春玉，馮華煒，劉宏生*

（1.遼寧大學(xué) 生命科學(xué)院，沈陽(yáng) 110036；2.遼寧大學(xué) 藥學(xué)院，沈陽(yáng) 110036）

生物信息學(xué)是20世紀(jì)80年代隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃的啟動(dòng)而興起的一門(mén)新興交叉學(xué)科，體現(xiàn)了生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和物理學(xué)等學(xué)科間的滲透與融合。生物信息學(xué)的主要目的在于通過(guò)對(duì)生物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取、處理與分析，從而揭示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的生物學(xué)意義，進(jìn)而對(duì)生物的生命活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析與總結(jié)[1]。

生物信息學(xué)更是重要研究的開(kāi)發(fā)平臺(tái)與分析工具，是進(jìn)行幾乎所有生命科學(xué)探索所必須的重要推手，其對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理所提供的理論指導(dǎo)，是今后乃至未來(lái)選擇正確研發(fā)方向的重要基礎(chǔ)。生物信息學(xué)在21世紀(jì)不斷進(jìn)步的同時(shí)也為其他重要學(xué)科領(lǐng)域帶來(lái)持續(xù)性發(fā)展與學(xué)科前沿突破，其已在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)、信息技術(shù)及新材料等學(xué)科的研究中得到廣泛應(yīng)用，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

我國(guó)也極為重視生物信息學(xué)的發(fā)展。生物信息學(xué)人才的培養(yǎng)是當(dāng)前十分重要的任務(wù)。因此，國(guó)內(nèi)外的許多高校在不同專(zhuān)業(yè)上也相繼開(kāi)設(shè)了生物信息學(xué)課程。但作為一門(mén)新興前沿學(xué)科，其教學(xué)方案與指導(dǎo)方式尚處于探索階段，沒(méi)有完善的教學(xué)模式系統(tǒng)，如何更好地開(kāi)展生物信息學(xué)課程的教學(xué)尚待進(jìn)一步探索[2]。

項(xiàng)目式教學(xué)是一種在教師指導(dǎo)下、以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)模式。學(xué)習(xí)者以解決“真實(shí)問(wèn)題”為目的，在“真實(shí)問(wèn)題”中利用多種資源開(kāi)展探究活動(dòng)，并在一定時(shí)間內(nèi)解決一系列相互關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，是一種探究學(xué)習(xí)模式[3]。2017年初，遼寧大學(xué)提倡教師以真實(shí)問(wèn)題為導(dǎo)向?qū)嵤┙虒W(xué)[4]，以真實(shí)問(wèn)題為導(dǎo)向的生物信息學(xué)課程教學(xué)模式改革實(shí)踐研究則在此背景下開(kāi)展起來(lái)。本研究在充分利用現(xiàn)代化教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，結(jié)合生物信息學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，研究以真實(shí)問(wèn)題導(dǎo)向的項(xiàng)目式教學(xué)和線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式相融合的生物信息學(xué)課程教學(xué)模式改革，旨在探尋生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)生物信息學(xué)教學(xué)課程教學(xué)體系的新路徑，通過(guò)本課程改革的項(xiàng)目式教學(xué)使學(xué)生明白如何學(xué)以致用，通過(guò)有趣的實(shí)踐內(nèi)容激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和自我學(xué)習(xí)能力。

一 開(kāi)展項(xiàng)目式教學(xué)，提高學(xué)生實(shí)踐能力

傳統(tǒng)的生物學(xué)科教學(xué)主要是以課本知識(shí)為基礎(chǔ)，課堂講授為主的一種先基礎(chǔ)理論、后實(shí)驗(yàn)知識(shí)、再實(shí)踐操作的“三步”教學(xué)模式。這種教學(xué)模式的弊端主要體現(xiàn)為學(xué)生在實(shí)踐中不能很好地將基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際情況相結(jié)合，出現(xiàn)了理論和實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象[5]，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生也不能很好地發(fā)揮主觀能動(dòng)性，開(kāi)展創(chuàng)新性思維學(xué)習(xí)。當(dāng)前的生物信息學(xué)課程授課應(yīng)當(dāng)充分考慮該學(xué)科具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，在授課中強(qiáng)調(diào)生物學(xué)的基礎(chǔ)理論性與信息學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用性，并需要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與理論知識(shí)的結(jié)合，變單向傳輸式教學(xué)為雙向互動(dòng)式教學(xué)，變以強(qiáng)調(diào)理論內(nèi)容為主的灌輸式講授為項(xiàng)目探究過(guò)程為主的引導(dǎo)式講授，加深師—生、生—生之間的互動(dòng)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)踐意識(shí)和動(dòng)手能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性與探索精神，全面提高學(xué)生科學(xué)文化素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新能動(dòng)意識(shí)。

（一）采用項(xiàng)目式教學(xué)

在完成每一個(gè)知識(shí)單元的理論講授和此知識(shí)單元所涉及的生物信息學(xué)分析工具的使用方法練習(xí)后，給出此知識(shí)單元的項(xiàng)目選題范圍，學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目選題、項(xiàng)目研究方案的確定、方案實(shí)施并完成研究總結(jié)的書(shū)寫(xiě)。以此促進(jìn)和提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性。

本次教學(xué)改革中項(xiàng)目式教學(xué)包括以下5個(gè)環(huán)節(jié)：項(xiàng)目選擇、制定方案和計(jì)劃、探究實(shí)踐、反饋評(píng)價(jià)和交流分享。

1）項(xiàng)目選擇。項(xiàng)目的選擇要緊扣理論知識(shí)，難度要適中，且應(yīng)強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作。目前供學(xué)生選擇的項(xiàng)目選題范圍包括：①基于16SRNA序列的微生物系統(tǒng)分類(lèi)學(xué)研究；②某一蛋白的生物學(xué)功能預(yù)測(cè)與分析；③針對(duì)某一藥物靶點(diǎn)的結(jié)構(gòu)分析與藥物設(shè)計(jì)；④不同環(huán)境下微生物組成的比較研究。這些項(xiàng)目分別對(duì)應(yīng)生物信息學(xué)課程不同階段的授課內(nèi)容。其中項(xiàng)目①應(yīng)用生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)資源、序列比對(duì)與序列搜索、分子系統(tǒng)發(fā)育分析的教學(xué)單元中的知識(shí)；項(xiàng)目②應(yīng)用蛋白質(zhì)序列分析與功能預(yù)測(cè)教學(xué)單元中的知識(shí)；項(xiàng)目③應(yīng)用的空間結(jié)構(gòu)教學(xué)單元中的知識(shí)；項(xiàng)目④應(yīng)用高通量測(cè)序數(shù)據(jù)分析教學(xué)單元中的知識(shí)。項(xiàng)目研究所需的知識(shí)和操作技能將覆蓋大部分授課內(nèi)容。

2）在制定方案和計(jì)劃階段，根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每個(gè)小組選取相應(yīng)的負(fù)責(zé)人，主要負(fù)責(zé)對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施和部署工作。負(fù)責(zé)人也可采取輪流制，以充分調(diào)動(dòng)每個(gè)同學(xué)的積極性和領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人組織成員進(jìn)行集體討論，記錄并整理意見(jiàn)，最終制定出整體的實(shí)施方案。指導(dǎo)教師可適當(dāng)引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行一定程度的創(chuàng)新[6]。

3）在研究探究階段，學(xué)生根據(jù)團(tuán)隊(duì)中的分工完成各自的任務(wù)，進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施。在這一過(guò)程中，學(xué)生需結(jié)合所學(xué)知識(shí)，收集相關(guān)資料，并進(jìn)行實(shí)際操作。完成項(xiàng)目后進(jìn)行項(xiàng)目總結(jié)。項(xiàng)目總結(jié)可由每名同學(xué)分別記錄自己負(fù)責(zé)的進(jìn)度、問(wèn)題、解決方法及各自的總結(jié)，再由組內(nèi)負(fù)責(zé)人進(jìn)行整理歸納，形成一份完整的項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告。項(xiàng)目的總結(jié)過(guò)程能夠?qū)⒄麄€(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行升華，既梳理了項(xiàng)目實(shí)施的思路，又鍛煉了學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力，同時(shí)提高了寫(xiě)作水平。

4）完成項(xiàng)目實(shí)施后，進(jìn)行項(xiàng)目的反饋評(píng)價(jià)和交流分享。在此階段將過(guò)程評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合，可由學(xué)生自評(píng)，也可采取小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等在內(nèi)的多元化評(píng)價(jià)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行工作匯報(bào)，其余小組同學(xué)在聽(tīng)取匯報(bào)中可對(duì)其提問(wèn)，并提出基于自身的意見(jiàn)和建議，解答環(huán)節(jié)由匯報(bào)人或本組其他成員進(jìn)行答疑。

（二）增加實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)，增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)

生物信息學(xué)主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)生物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，需要在多次操作實(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)[7]。增加實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)會(huì)顯著提升學(xué)生的實(shí)際解決問(wèn)題能力[8]。依托高性能計(jì)算機(jī)平臺(tái)，設(shè)計(jì)生物大數(shù)據(jù)分析實(shí)踐項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生對(duì)生物信息學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。

將教學(xué)時(shí)間一分為二，先理論講解后實(shí)驗(yàn)操作。在基礎(chǔ)知識(shí)講解中讓學(xué)生理解軟件的應(yīng)用原理，而后的實(shí)踐操作可向?qū)W生展示實(shí)踐是如何基于理論之上的，避免理論與實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題。通過(guò)項(xiàng)目式實(shí)踐可以使學(xué)生在實(shí)際操作中領(lǐng)悟到知識(shí)的真諦并且充分地掌握知識(shí)，體會(huì)解決實(shí)際問(wèn)題的艱辛與困難、快樂(lè)與激情。

項(xiàng)目式教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，以真實(shí)問(wèn)題為導(dǎo)向，重視理論與實(shí)踐的密切結(jié)合。教學(xué)時(shí)結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行授課，可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主性，使其以科學(xué)研究結(jié)合解決實(shí)際問(wèn)題的態(tài)度進(jìn)行學(xué)習(xí)。該教改將科研內(nèi)容以課程項(xiàng)目任務(wù)的形式引入到課程教學(xué)中，有效加強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物信息學(xué)領(lǐng)域國(guó)際前沿研究進(jìn)展的了解，激發(fā)學(xué)生對(duì)此門(mén)課程的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考與探索，最終運(yùn)用生物信息學(xué)知識(shí)和創(chuàng)新性思維解決實(shí)際生活問(wèn)題，形成完整系統(tǒng)的知識(shí)理論與實(shí)踐方法。

二 開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)，提升實(shí)踐教學(xué)效果

生物信息學(xué)是一門(mén)具有極強(qiáng)實(shí)踐性的學(xué)科，是一門(mén)多學(xué)科交叉的交叉學(xué)科。對(duì)于生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)內(nèi)的學(xué)生，計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)背景較弱。針對(duì)其開(kāi)設(shè)的生物信息學(xué)課程的主要教學(xué)目標(biāo)是能夠?qū)ι镄畔W(xué)相關(guān)的各種軟件進(jìn)行使用、對(duì)生物學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索與應(yīng)用，能夠利用這些技能解決實(shí)際的生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的問(wèn)題。而并非對(duì)算法和程序進(jìn)行創(chuàng)新。另外，目前大多數(shù)生物信息學(xué)教材內(nèi)容更注重于講解算法原理和數(shù)據(jù)模型，而應(yīng)用不足，導(dǎo)致生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生難以充分掌握并運(yùn)用。生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)門(mén)類(lèi)內(nèi)的學(xué)生通常都具有較好的生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，對(duì)于基礎(chǔ)的核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的相關(guān)知識(shí)較為熟悉，在教學(xué)時(shí)不用重復(fù)講解，簡(jiǎn)單涉獵即可，而在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容中的數(shù)學(xué)模型、程序原理等數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)時(shí)，通常表現(xiàn)出較大的學(xué)習(xí)障礙。在不斷的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)知識(shí)的匱乏，并不會(huì)對(duì)實(shí)踐生物信息學(xué)相關(guān)軟件的教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生較大影響。近年來(lái)出現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂、基于問(wèn)題（problem based learning，PBL）[9]的教學(xué)模式、基于任務(wù)（task-based learning，TBL）的教育模式和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式等多種教學(xué)方法。無(wú)論是TBL教學(xué)方法、還是PBL教學(xué)方法，都強(qiáng)調(diào)注重把學(xué)生作為實(shí)踐主體，教師盡量只負(fù)責(zé)啟發(fā)和引導(dǎo)的部分，負(fù)責(zé)設(shè)置科學(xué)問(wèn)題（任務(wù)），啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生討論與思考，然后由學(xué)生獨(dú)立探索問(wèn)題、完成任務(wù)[10]。因此，對(duì)于針對(duì)生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)內(nèi)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的生物信息學(xué)本科課程開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)改革[11]，深入淺出地講解晦澀難懂的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)，并且側(cè)重實(shí)踐部分的內(nèi)容，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。致力于在教學(xué)結(jié)束后，讓學(xué)生具有使用生物信息學(xué)相關(guān)工具進(jìn)行生物學(xué)領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析并解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生在使用相關(guān)工具解決問(wèn)題時(shí)對(duì)生物信息學(xué)產(chǎn)生濃厚興趣，創(chuàng)新實(shí)踐能力得到增強(qiáng)。

將課堂分為課前預(yù)習(xí)、課上講解和課后復(fù)習(xí)3個(gè)部分。設(shè)計(jì)一套完整的課前預(yù)習(xí)PPT，告知學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)難點(diǎn)。設(shè)計(jì)一套包括課堂練習(xí)題、課后練習(xí)題和拓展研究在內(nèi)的實(shí)踐操作問(wèn)題。課中采用雨課堂在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室現(xiàn)場(chǎng)授課，使用雨課堂記錄課中學(xué)生的聽(tīng)課情況。將操作視頻和課堂講授錄像分享給學(xué)生，將課堂練習(xí)題和課后練習(xí)題發(fā)送給學(xué)生，并通過(guò)形成性評(píng)價(jià)激勵(lì)學(xué)生不斷進(jìn)行實(shí)踐性練習(xí)。本改革方案主要通過(guò)強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目式實(shí)踐和進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)。

在開(kāi)課之前將課前預(yù)習(xí)PPT通過(guò)雨課堂發(fā)布到學(xué)生手機(jī)上，告知學(xué)生每節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生可根據(jù)自己的時(shí)間安排進(jìn)行充分預(yù)習(xí)，當(dāng)遇到問(wèn)題時(shí)可隨時(shí)在線(xiàn)與老師交流。同時(shí)，教師可登錄教師端查看同學(xué)們的預(yù)習(xí)情況。這樣授課前就大致了解學(xué)生關(guān)于講授內(nèi)容的預(yù)習(xí)程度，在授課時(shí)進(jìn)行更有針對(duì)性的布置，增強(qiáng)課程的有效性。

在課中教師將PPT同步發(fā)送到雨課堂，方便學(xué)生根據(jù)自己習(xí)慣的節(jié)奏進(jìn)行觀看，不必將大量的課堂時(shí)間用于記筆記或拍PPT。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)送習(xí)題進(jìn)行限時(shí)測(cè)試，實(shí)時(shí)查看測(cè)試成績(jī)。此方法便于及時(shí)掌握學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解情況，以隨時(shí)調(diào)整講授側(cè)重的內(nèi)容，便于學(xué)生更充分理解。

在課后布置一些具有重要內(nèi)容和易錯(cuò)內(nèi)容的練習(xí)作為課后作業(yè)，使學(xué)生在課后更好地鞏固教學(xué)內(nèi)容，并進(jìn)行深入研究。此外，教師可通過(guò)查看教學(xué)周期內(nèi)記錄的數(shù)據(jù)，例如哪些教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)較難理解，正確率較高、答題用時(shí)較短的練習(xí)題是何種類(lèi)型等。對(duì)此類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘并結(jié)合多元分析，可以量化教學(xué)過(guò)程，以便為以后教學(xué)模式的改進(jìn)和優(yōu)化積累科學(xué)依據(jù)，使教學(xué)模式改革的探索由依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)型轉(zhuǎn)向依靠數(shù)據(jù)型。

本研究突破傳統(tǒng)生物信息學(xué)的教學(xué)模式，融合項(xiàng)目式教學(xué)理念和線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式[12]，以真實(shí)問(wèn)題為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)能分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性、提升學(xué)生的創(chuàng)新思維的混合式教學(xué)模式，從而培養(yǎng)具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的人才。本研究從生物信息學(xué)學(xué)科真實(shí)問(wèn)題出發(fā)，充分利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室、雨課堂等教學(xué)資源，在學(xué)生執(zhí)行課程任務(wù)、利用生物信息學(xué)工具分析生物數(shù)據(jù)的過(guò)程中，融合線(xiàn)上學(xué)習(xí)資源、學(xué)生自評(píng)和小組互評(píng)等混合式教學(xué)環(huán)節(jié)，充分完善項(xiàng)目式教學(xué)流程，提升項(xiàng)目式教學(xué)效果。

三 開(kāi)展學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)改革，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)方法

建立“終結(jié)性評(píng)價(jià)+形成性評(píng)價(jià)”的新型課程考核體系，其中形成性評(píng)價(jià)占比30%，終結(jié)性評(píng)價(jià)占比70%，改變期末一次考試終結(jié)的單一評(píng)價(jià)模式，使考核融入到教學(xué)的全過(guò)程中。生物信息學(xué)課程的形成性評(píng)價(jià)主要包括考勤、課前預(yù)習(xí)、課堂參與（回答問(wèn)題、提出問(wèn)題等）、隨堂測(cè)試、課后測(cè)試和項(xiàng)目實(shí)踐得分，致力于檢測(cè)和評(píng)價(jià)學(xué)生的全學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)成果。其中，考勤由雨課堂自動(dòng)記錄。每節(jié)課課前1天將課前預(yù)習(xí)PPT發(fā)布到雨課堂系統(tǒng)中，雨課堂自動(dòng)記錄學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。課堂教學(xué)過(guò)程中采用點(diǎn)名提問(wèn)方式，預(yù)計(jì)在課程結(jié)束時(shí)，覆蓋班級(jí)的全部同學(xué)。計(jì)劃提問(wèn)3人次/課時(shí)。在進(jìn)行項(xiàng)目研究成果匯報(bào)的過(guò)程中，要求每名同學(xué)對(duì)項(xiàng)目匯報(bào)人進(jìn)行提問(wèn)，每學(xué)期至少提問(wèn)2次。課堂參與情況在課堂中記錄，并在課后記錄入雨課堂系統(tǒng)中。完成知識(shí)點(diǎn)講解后，使用雨課堂將課堂練習(xí)題發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生在課上使用聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)完成生物信息學(xué)工具的使用和習(xí)題作答，并實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)測(cè)試成績(jī)。發(fā)布課后練習(xí)題，在下次上課前通過(guò)雨課堂收集作答材料。對(duì)于大部分測(cè)試題，由雨課堂自動(dòng)評(píng)閱給出評(píng)分。對(duì)于部分主觀題由教師進(jìn)行評(píng)閱，對(duì)于部分主觀題由學(xué)生使用教師制定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行互評(píng)。分?jǐn)?shù)將在課后錄入雨課堂系統(tǒng)。終結(jié)性評(píng)價(jià)形式為期末閉卷考試，考試試卷結(jié)構(gòu)包括填空題（15分）、名詞解釋題（30分）、簡(jiǎn)答題（35分）、論述題（20分）。形成性評(píng)價(jià)將配合項(xiàng)目式教學(xué)的理念，主要基于雨課堂的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式的進(jìn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)，將對(duì)學(xué)生良好學(xué)習(xí)方法的形成起到促進(jìn)作用。通過(guò)該評(píng)價(jià)模式可充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維。

學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)改革取得了比較理想的效果，提高了學(xué)生使用生物信息學(xué)分析工具對(duì)生物學(xué)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行分析從而解決生物學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。提高了學(xué)生在課堂的參與度，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。學(xué)生準(zhǔn)確掌握了生物信息學(xué)領(lǐng)域的核心理論知識(shí)，并具備了生物信息學(xué)工具的基本操作能力。

四 開(kāi)展課程思政改革，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

把思政內(nèi)容有機(jī)融合到生物信息學(xué)課程中，教育學(xué)生要做誠(chéng)實(shí)的科研人，加強(qiáng)學(xué)風(fēng)建設(shè)，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)自豪感，注重學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。例如在緒論中講述生物信息學(xué)的發(fā)展歷史，正是由于眾多學(xué)者的開(kāi)拓、創(chuàng)新精神，才使得生物信息學(xué)這一學(xué)科得以產(chǎn)生，從而繼續(xù)發(fā)展，讓學(xué)生們理解創(chuàng)新精神的重要性。講解在抗擊新冠肺炎疫情中生物信息學(xué)發(fā)揮的巨大作用，講解生物信息學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者做了哪些大量有意義的工作，增強(qiáng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)自豪感和對(duì)生物信息學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)中拓展思維，形成了積極創(chuàng)新的學(xué)習(xí)氛圍。

五 課程教改實(shí)踐的效果與思考

本次基于真實(shí)問(wèn)題導(dǎo)向的生物信息學(xué)課程教學(xué)模式改革探索在遼寧大學(xué)生命科學(xué)院應(yīng)用實(shí)踐，產(chǎn)生了良好的效果。從課堂教學(xué)內(nèi)容體系的重構(gòu)和教學(xué)模式的改革出發(fā)，探索出一套著重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的生物信息學(xué)教學(xué)改革方案。該課堂教學(xué)體系和教學(xué)方式受到學(xué)生歡迎，學(xué)生學(xué)習(xí)生物信息學(xué)課程的興趣得到了更好地激發(fā)，學(xué)生使用生物信息學(xué)相關(guān)方法解決生物學(xué)領(lǐng)域問(wèn)題的能力顯著提高，在培養(yǎng)生命科學(xué)創(chuàng)新型人才方面發(fā)揮重要作用。絕大部分學(xué)生在課程結(jié)課后都具有生物數(shù)據(jù)庫(kù)的使用、建立進(jìn)化樹(shù)、序列功能預(yù)測(cè)、蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)與可視化等生物信息學(xué)工具的實(shí)踐操作能力。課程項(xiàng)目“基于16S RNA序列的微生物系統(tǒng)分類(lèi)學(xué)研究”產(chǎn)出一套生物信息學(xué)二級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)（細(xì)菌標(biāo)準(zhǔn)菌株核糖體16S rRNA序列二級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)）和生物信息學(xué)工具（微生物16S rRNA進(jìn)化樹(shù)分析系統(tǒng)）。

學(xué)生創(chuàng)新能力增強(qiáng)，生物信息學(xué)相關(guān)成果在學(xué)科競(jìng)賽中獲得優(yōu)秀成績(jī)。本成果激發(fā)了學(xué)生對(duì)生物信息學(xué)的興趣，學(xué)生參與生物信息學(xué)相關(guān)科研項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“朔日杯”計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、“挑戰(zhàn)杯”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽等學(xué)科競(jìng)賽的積極性顯著提高。

總之，本次基于真實(shí)問(wèn)題導(dǎo)向的生物信息學(xué)課程教學(xué)模式改革實(shí)踐取得了較好效果，解決了生物信息學(xué)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的真實(shí)問(wèn)題，開(kāi)拓了生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)生物信息學(xué)教學(xué)體系的新視野，實(shí)現(xiàn)了生物信息學(xué)課程的項(xiàng)目式教學(xué)和線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)以及完整的形成性評(píng)價(jià)。在課程教學(xué)模式改革實(shí)踐的指導(dǎo)下，通過(guò)生物信息學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生使用生物信息學(xué)相關(guān)工具對(duì)生物學(xué)數(shù)據(jù)分析的能力得到提高，學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到提升。同時(shí)還廣泛地提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題的本領(lǐng)，提高學(xué)生實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。