基于MOOC模式的高效“生物信息學(xué)”教學(xué)改革及應(yīng)用探討

董園園 王秀然

摘 要：慕課（MOOC）即為大規(guī)模開放在線課程，是對(duì)傳統(tǒng)教育環(huán)境的一種更新與補(bǔ)充。針對(duì)生物信息學(xué)MOOC教學(xué)模式改革問題，本文就專業(yè)課程的建設(shè)優(yōu)勢(shì)和人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)，探討高校環(huán)境下生物信息學(xué)MOOC模式，分析該方式人才培養(yǎng)的可行性，為完善生物信息學(xué)教學(xué)模式改革提供參考。

隨著人類基因組的破譯，生物大數(shù)據(jù)的積累，我國(guó)正進(jìn)入生命科學(xué)時(shí)代。生物信息學(xué)是新興交叉學(xué)科，體現(xiàn)了與信息技術(shù)交叉融合。目前科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)傳統(tǒng)的生物信息學(xué)教學(xué)模式提出了新要求，因此，生物信息學(xué)課程需要突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域培養(yǎng)生物信息技術(shù)高層次人才。高等教育是專業(yè)化綜合性人才培養(yǎng)的有效途徑。當(dāng)前，生物信息學(xué)人才培養(yǎng)對(duì)于我國(guó)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等都十分重要[1]。推行生物信息學(xué)人才培養(yǎng)工程，支持高等教育生物信息學(xué)課程教學(xué)方式改革，僅依賴傳統(tǒng)課程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。鑒于人才數(shù)量缺口，師資力量不足，學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)不同等問題，在生物信息學(xué)教學(xué)改革過程中，提出了適應(yīng)高校專業(yè)教學(xué)的“MOOC”教學(xué)模式。

慕課是目前國(guó)內(nèi)外教學(xué)活動(dòng)中一種較新穎的課程表現(xiàn)形式，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大量學(xué)生自由學(xué)習(xí)的理念，將知識(shí)公開分享給需要的學(xué)生。中國(guó)眾多高等教育機(jī)構(gòu)也紛紛推出MOOC形式的專業(yè)課程教學(xué)。MOOC課程形式靈活，類型多樣，包括cMOOC、xMOOC、tMOOC等[2]。通過MOOC平臺(tái)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)課程模式學(xué)生數(shù)量限制，教師資源不足，地域局限等問題，并且“慕課”平臺(tái)能夠收集和分析學(xué)生參與模式、學(xué)習(xí)效果，方便為教師及時(shí)反饋傳統(tǒng)課程中的不足，并利于及時(shí)修改細(xì)節(jié)，也在一定程度上符合目前生物信息學(xué)課程教授學(xué)習(xí)所面對(duì)的問題。

1 “生物信息學(xué)”課程發(fā)展

目前生物信息學(xué)教育和人才培養(yǎng)面臨各種挑戰(zhàn)，包括教育資源匱乏和師資力量不足。生物信息學(xué)是有活力的前沿研究領(lǐng)域，但在高等教育中卻還處于初級(jí)階段，生物信息學(xué)領(lǐng)域要快速發(fā)展，根本要先發(fā)展高等院校生物信息學(xué)專業(yè)課程。如今，越來(lái)越多的高等院校開始為生命科學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)“計(jì)算生物學(xué)”等課程，并且，課程中實(shí)踐部分的比例呈逐漸增加趨勢(shì)。對(duì)于專業(yè)教育來(lái)說，生物信息學(xué)課程建設(shè)、生物信息學(xué)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)、生物信息學(xué)教育的質(zhì)量都是要關(guān)注的問題。很多重點(diǎn)大學(xué)通過校園網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)置了線上生物信息實(shí)踐課程，使學(xué)生積累學(xué)習(xí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2 MOOC課程模式在生物信息學(xué)專業(yè)課程上的建立

2.1 MOOC課程模式下的生物信息學(xué)課程建設(shè)

MOOC模式能夠加速教師中心教學(xué)模式向?qū)W生中心教學(xué)的新模式轉(zhuǎn)變[3-4]。相較于常規(guī)的教學(xué)體系，生物信息學(xué)課程更重視于學(xué)生的實(shí)踐操作和分析能力。生物信息學(xué)重視的是對(duì)數(shù)據(jù)的獲取、提煉、分析以及可視化等，所以在對(duì)課程的設(shè)計(jì)上應(yīng)該更重視實(shí)踐。MOOC課程模式為其帶來(lái)改革的模式依托。首先，理論講解、資料庫(kù)講解和操作講解可以利用視頻；對(duì)于生物信息學(xué)來(lái)說，理論基礎(chǔ)是建立在分子生物學(xué)、生物化學(xué)和其他學(xué)科的基礎(chǔ)之上的。在信息爆炸的時(shí)代，各種資料庫(kù)層出不窮，通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容的講解及操作訓(xùn)練，讓同學(xué)們了解數(shù)據(jù)庫(kù)，熟悉數(shù)據(jù)庫(kù)各種功能，資源獲取方式。讓同學(xué)們了解掌握軟件的使用。此外，針對(duì)教學(xué)目的，引導(dǎo)學(xué)生通過完成MOOC模式下的課程設(shè)計(jì)，上傳實(shí)踐操作和計(jì)算結(jié)果，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

2.2 MOOC課程模式在生物信息學(xué)建設(shè)中的探討

傳統(tǒng)的生物信息學(xué)教學(xué)方法多為理論式，難以滿足人才培養(yǎng)需求。以MOOC模式開展教學(xué)，保證相關(guān)教育資源能夠讓更多人獲取。課程可循序漸進(jìn)，從零基礎(chǔ)開始，在內(nèi)容上有梯度，在學(xué)習(xí)上對(duì)師生都有所要求。教師將教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，一方面在課程教學(xué)中除了對(duì)生物信息學(xué)教材內(nèi)容進(jìn)行講解外，還需要補(bǔ)充生物信息學(xué)的前沿動(dòng)態(tài)，掌握新的生物信息學(xué)方法和工具，引導(dǎo)學(xué)生閱讀最新的相關(guān)文獻(xiàn)，并結(jié)合生物信息學(xué)方法，在教學(xué)中引入相關(guān)應(yīng)用，對(duì)相關(guān)生物軟件的使用方法和技巧進(jìn)行講解和操作，有助于學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的培養(yǎng)[5]。教師還可將實(shí)踐訓(xùn)練融入教學(xué)內(nèi)容中，在實(shí)踐過程中如何應(yīng)用生物信息學(xué)知識(shí)點(diǎn)及工具，解決了哪些問題等。用理論聯(lián)系實(shí)際，使教學(xué)內(nèi)容更加靈活、豐富、深刻。生物信息學(xué)的知識(shí)點(diǎn)融入到完整的科研路線中，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生印象深刻，又能使教師的授課能力得到提高，教學(xué)效果也很好地呈現(xiàn)出來(lái)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，以學(xué)習(xí)興趣小組形式互動(dòng)，或參與到實(shí)踐研究中研究解決各種實(shí)際問題，在解決問題中逐漸培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研思維與態(tài)度，切實(shí)提高動(dòng)手操作能力與獨(dú)立解決問題能力，體驗(yàn)生物信息學(xué)課程的應(yīng)用樂趣，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。

3 小結(jié)

MOOC教學(xué)模式能夠加強(qiáng)適合《生物信息學(xué)》課程學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用的生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)建設(shè)和促進(jìn)生物信息學(xué)人才培養(yǎng)，保證學(xué)生持續(xù)提高專業(yè)技能，為創(chuàng)新專業(yè)課教育改革提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 王玉英，黃忠.cMOOC模式在對(duì)外漢語(yǔ)教學(xué)中運(yùn)用[J].長(zhǎng)春大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，31（08）：87-91.

[2] 藍(lán)永.高校圖書館利用課基于xMOOC的教學(xué)改革研究[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2020（01）：22-23.

[3] 何蕓，何芳.中國(guó)大學(xué)慕課平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].校園英語(yǔ)，2016（05）：34-35.

[4] 王蓓虹，蘇保朵，湯文超.茶文化視角下國(guó)內(nèi)外慕課（MOOCs）研究現(xiàn)狀文獻(xiàn)綜述[J].福建茶葉，2020，42（10）：288-289.

[5] 李曉明，張絨.慕課：理想性、現(xiàn)實(shí)性及其對(duì)高等教育的潛在影響[J].電化教育研究，2017，38（02）：62-65.