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生物網絡課程范文1
生物化學是從分子水平研究生物體化學組成和結構、生命活動的化學原理,以闡明生命的本質[1]。生物化學是醫學專業一門重要的專業基礎課程,也是連接基礎與臨床課程的橋梁。由于生物化學生化反應過程多、分子結構復雜,知識更新迅速,傳統的課堂講授教學模式難免會面臨教學內容過大,學生消化、吸收困難等問題,既不利于本門課程的學習,也不利于后續課程的銜接。這些問題在中醫院校的生物化學教學過程中尤為突出。網絡課程可以將師生互動的平臺和多媒體教學資源延伸到網絡,是一種有效的輔助教學手段。本文簡要介紹在中醫院校生物化學網絡課程建設中所取得的經驗與體會。
2目前中醫院校生物化學教學過程存在的問題
2.1教學過程教師和學生之間交流少
采用傳統的課堂講授模式,教師負責“講”,學生負責“聽”,教材用來“背”。這種情況下缺乏教師與學生、學生與學生的交流和互動,學生很難完全理解課程內容,教學效果不顯著[2]。
2.2教學條件受諸多因素限制
雖然一直提倡教學過程中發揮“教師的主導作用和學生的主體作用”,但是在實際教學過程中往往受到人數多、學時短、內容多、場地等因素的限制而很難做到。
2.3學生主動學習的積極性不高
由于教學學時有限,講課完成后,在只有教材作為輔助教學工具的情況下,很少的學生能偶培養起預習和復習的興趣與習慣,自主學習的積極性不高。同時傳統的考試制度及評分方法已經無形地主導了學生的學習目的,有些學生以考試課、考查課自辯學習的主次及重點,以最終的考試方式,自己分配投入學習的時間比例。學生學習主動性差,整天圍著考試的指揮棒轉,往往在考試之前搞突擊,學習效果很難保證。
3生物化學網絡課程的模塊結構和功能
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》明確提出要“強化信息技術應用”,“創新網絡教學模式”。生物化學課程采用全國中醫藥行業高等教育“十二五”規劃教材,以現代教育教學技術為手段,力求體現教學內容和教學手段的先進性和科學性。網絡課程建設工作的內容主要包括以下幾個方面:(1)以清華大學教育技術研究所研發的網絡教學綜合平臺為載體,包括課程基本信息、教學資料編輯、師生交流互動、作業與考試、課程管理及研究型教學等6個功能模塊;(2)建設課程基本信息模塊,包括課程介紹、課程大綱、教學日歷和教師信息;(3)建設教學資料編輯模塊,包括教學材料和個人資源;(4)建設師生交流互動模塊,包括課程通知、答疑討論、課程問卷、教學郵箱和教學筆記;(5)建設作業與考試模塊,包括課程作業、試題試卷庫和在線答疑;(6)建設課程管理模塊,用于教學欄目、選課學生、任課教師的管理以及學生學習統計。(7)上述模塊建立后,對學生開放運行,布置作業在線提交和在線測試,發放課程問卷,收集反饋結果,反復測試和調整網絡課程內容,并對學生的使用效果等進行評測和分析,進一步改進和完善生物化學網絡課程。
4生物化學網絡課程的應用效果
(1)網絡課程既可發揮學生的主體作用,也可充分發揮教師的主導作用。教師已成為幫助學生有效學習的“指導”者,而不是單純的“教”,變成具有指導性質的“導”。在這樣的網絡課程教學過程中,教師與學生進行面對面的交流,教學信息的流向是雙向的。與傳統課程相比,這種網上課程有以下特點:學生掌握學習的自,能調動起學生的積極性。在學習過程中,這種方法真正做到了以學生為中心,學生根據自己的情況,進行學習[3]。
(2)網絡課程有利于提高學生的積極性,激發學生自主學習的能力。在網絡環境中的學習者更容易克服對教師的畏懼心理以及學習同伴的羞澀心理,通過采用E-mail、課程討論區等方式進行交流,即使自己有比較獨特的意見,但不會遭受來自別人異議,避免了外界的干擾,可以自主的地表達自己的思考。同時網絡課程實現了教師與學生、學生與學生之間的同步或異步互動,體現了自主學習型課程所具有的較強交互性,也強化了教師在學生自主學習過程中的引導和幫助作用,使學習方式互動化[4]。
生物網絡課程范文2
生物技術制藥網絡教學現代化教育網絡對于當今世界越來越重要,網絡教學在高等教育現代化建設中也正發揮著越來越重要的作用。通過網絡教學,使學生能在數字化的學習環境下提高學習效率,同時還能夠促進高校教師教學觀念、教學方法方式的變革,這樣才能提高高校學生社會文化與價值的層次,提高他們的學習能力和在信息社會中生存和發展的能力。
生物技術(biotechnology)也叫生物工程,是生物學與分子生物學交叉而成而產生的一門新的學科,同時也為當今世界科學的發展產生重大影響的科學領域。生物技術制藥課程是把生物技術(包括基因工程,細胞工程,蛋白質工程,酶工程,發酵工程)在藥學中的應用相融合的一門專業基礎課,其著重研究包括基因工程制藥、抗體工程制藥、酶工程制藥、發酵工程制藥在內前沿技術研制新藥的原理、方法、技術路線及應用前景等。課程涉及的知識面廣、內容多、技術新,而且更新速度快。
網絡教學平臺建設會成為高校教研教改的一項重要內容,本文主要探討了為適應現代化教育的發展要求,利用生物技術知識面廣、更新快等特點,將生物技術制藥課程進行網絡課程平臺建設同時初步探討網絡建設的必要性,希望以此加快學校信息化建設的步伐。
一、網絡教學平臺建設的重要性
所謂網絡教學,是指通過網絡數據庫及相關教學軟件系統,為教學提供全面支持服務;學生只要在網絡存在的環境,就可以進行相關學科的學習甚至考試。網絡教學的整體功能支持以及資源環境是網絡資源得以體現的前提和必要性,它直接影響到學生能否在其所構建的網絡數據環境中順利的進行學習及測試。構建優秀的網絡教學可以消減老師及學生使用時的條件障礙,將更多的精力專注于學習過程中。對網絡教學進行實用性、快捷性、功能性評估,可以發現其存在的某些障礙性問題,有利于界面及功能改進,同時改善師生的用戶體驗效率,從而提高學生學習的效率。
目前,網絡技術在生活的各個方面都在不斷深入,在教育中更是的應用廣泛。傳統的教育模式由于教師和學生在空間上的距離,產生了以教師教學為中心學生被動學習的教學模式,這樣學習的效果并不好;新的教學模式必須以學生為中心,教師教學方法、教學內容、教學手段等所有的教學資源與活動都必須圍繞學生學習來進行優化配置,教師不僅僅是知識的唯一源泉,學生可以通過網絡獲得知識;但是,也不能抹殺教師的教導作用,教師的任務是指導學生如何從網絡獲取正確的信息,以及幫助學生解決學習過程中出現的技術性問題,最終培養學生養成一套有效的學習方法和解決實際問題的方法。
二、生物技術制藥的特點
1.多學科交叉的綜合課程
生物技術制藥的發展經歷的漫長的時間,從最早的發酵工程、酶工程到本世紀新興學科蛋白質工程、基因工程,其覆蓋面很廣,應用更為廣泛。生物技術制藥通過生物體、生物組織、細胞、體液等,綜合利用微生物學、物理化學、藥學等科學的基本原理和方法構成進行新型生物藥物的制造,對于當代藥學專業學生是必備課程。但是,各高校的藥學專業開設時間較短,生物技術制藥相關課程的設置上相對薄弱,以作者學校為例,僅開設了藥學基因組學、藥學分子生物學、生物化學、微生物藥物學等少數相關課程,還有很多相關學科課程則根本沒有涉及。因此,我們需要在教學過程中補充與生物技術制藥相關課程的理論知識,這就要求教師在教學過程中既要闡述生物技術相關原理,更要強調制藥學的相關內容。因此學生在進行學習的過程中可能分不清重點,同時因為基礎薄弱,知識面窄而學習困難。通過網絡平臺,學生可以學習相關的基礎學科,可以溫習之前學過的相關學科,從而提高學習生物技術制藥課程的興趣,降低學習難度。
2.課程涉及的知識面廣、內容多、技術新,而且更新速度快
由于生物制藥技術的急速發展,教學內容不斷更新,為了讓學生能及時了解本學科的前沿知識,教師應把最新的知識、技術等內容每年都要加入教學中。作者在教學過程中,在以高等教育出版社出版的《生物技術制藥》為教材的基礎上,查閱文獻便于擴展補充新知識。如在網絡教學內容中補充了轉基因動物制藥、海洋生物技術制藥、生物技術研發靶向藥物、人類基因組學、代謝基因組學和藥物基因組學等專題。在網絡教學中不斷補充前沿知識,讓學生拓展知識面,同時也加深了學生對學科重要性的認識,從而調動了學生的學習興趣并培養了學生的創新能力。
三、生物技術制藥課程網絡教學平臺的建設
1.做好網絡課程課件和素材的充分準備。搞好課程網絡教學的前提和基礎是優秀課件和素材的準備,因此,一方面,要購置一些研制好的生物技術制藥課程優秀課件,另一方面,要結合教學實際自行開發研制相關課件。要根據生物技術制藥課程內容特點研制、使用視頻課件和素材課件。網絡課程的主講教師負責課程的設計和開發工作。另外,網絡課程要有一支結構合理的教學梯隊及其輔導隊伍。鼓勵和支持在校研究生從事本科教學和實驗輔導工作。
2.以分類指導的方式,對生物技術制藥課程教師進行網絡教學培訓。一方面,對網絡課程教師進行思想上的動員,幫助他們樹立現代教育理念,轉變觀念,提高認識,積極研究和運用現代教育技術和手段;另一方面,組織有條件、有積極性的教師進行專門培訓,學習相關教學課件的制作和網絡教學平臺的使用。
3.要合理安排網絡課程,充分利用現有網絡資源和電腦資源,為準備學習生物技術相關內容的學生創造充足和便利的上網條件。
4.建立網絡教學評估考核體系,對生物技術制藥教師教學和學生學習都能夠有效監控和評估。通過在線測試,以及考試結果來了解學生對學習材料的掌握情況。
5.加大生物技術制藥網絡課程數據庫和網頁資源建設。我們可以通過在學校網站主頁的相關位置,設置網絡連接,使學生只要有網絡就可學習、測試,這樣就不拘泥于空間和時間的限制。學生在網絡教學的同時,也可以通過網絡進行相關知識的查詢學習,學生的學習空間、時間概念大變,網絡教學是立體多維的。
生物網絡課程范文3
關鍵詞:污水處理廠;雙環以太網;網絡安全,干擾源;升級改造
Abstract: The reliability of the automatic control system network directly affects the operating efficiency of the urban sewage treatment plants, focusing on the factory backbone ring network and biological pool fieldbus network failure frequency of poor reliability features proposed transformation program to ensure the efficient operation of the communication network. Sources of interference in the network security and network communications.
Keywords: sewage treatment plant; bicyclic Ethernet; network security, sources of interference; upgrade.
中圖分類號:[TU992.3]文獻標識碼:A 文章編號:
城市污水處理廠自動控制系統擔負著全廠電氣設備及儀表的監測和控制以及生產工藝流程的實現。擁有性能可靠、穩定的自控系統網絡可以充分發揮網絡通信優勢,實現信息資源共享,改善操作環境,減輕勞動強度等,實現工藝處理優化運行和生產運行的智能化調度、從而達到節能降耗經濟運行的目的。目前大多數污水處理廠設立中央控制室通過自控系統通訊網絡實時采集、傳輸、監控現場的設備信號。由于污水廠現場設備分布比較分散,離中控室距離較遠,信號傳輸網絡較長,受周圍惡劣環境影響現場干擾源較多,加之通訊線路老化,容易出現網絡不穩定通訊中斷等問題。本文以上海竹園第二污水處理廠為研究對象對其自控系統通訊網絡的可靠性進行研究與并提出了改造方案,以實現污水廠高效穩定的運作。
1 污水處理廠自控系統概述
污水處理廠自控系統對現場設備的監控主要是對模擬量和開關量進行監控。主要模擬量信號有流量信號液位信號閥門開度信號等;主要開關量信號有設備的啟動、運行、停止、故障信號等,目前大多數現場設備使用各種現場總線控制通訊協議接入工業以太網實現與中控室的實時通訊。
上海竹園第二污水處理廠,系上海城市環境項目污水治理三期工程的重要組成部分,占地面積29.66公頃,處理規模為50萬m3/天,出水達到Ⅱ級排放標準。全廠自控系統由廠級中央監控工作站和現場PLC控制站通過工業以太網絡組成。自動控制系統采取“集中管理、分散控制”的原則,主干網通信傳輸采用具有冗余結構單環光纖工業以太網,連入6個現場PLC控制站,現場總線采用Profibus DP通信。配合數據采集(SCADA)系統可以完成對設備各種運行信號的收集、監控,并對核心生產數據自動生成報表、趨勢圖以及報警。
圖 1 全廠自控系統單環光纖工業以太網絡拓撲圖
2 自控系統通訊網絡故障分析及改造方案
該廠自2007年建設運行以來,已經運行了5年。運行前期該廠自控系統網絡穩定,具有糾錯力強,冗余性高、可靠性強等優點。隨著設備數量和運行時間的不斷增加,自控備及通訊線路不斷老化,工作效率降低,已經不能滿足可靠的生產運行要求,通訊網絡的整體穩定性不斷下降,故障率明顯提高,平均無故障時間減小。
2.1 主干環網常見故障分析及改造方案
理論上主干環網上的某一路鏈路斷開,整個網絡仍可正常工作。但在竹園第二污水處理廠生產運行中發現隨著現場設備的增加和的使用年限的增長,數據流量急劇膨脹,自控網絡的負擔加重,自控模塊及通訊電纜受腐蝕環境影響不斷老化,實時通訊穩定性嚴重降低,容易造成網絡信息報文碰撞堵塞的現象,導致主干環網中的PLC站間時常出現通訊故障,信號相互干擾,而且會出現由環網中某一PLC站點的通訊故障引起整個環網的通訊癱瘓,不便于工作人員精確定位故障設備,研究發現該情況發生頻率有上升的趨勢。網絡通訊系統的不穩定已成為該廠自動化控制的最大障礙,嚴重影響了污水廠的正常運行。同時也反映出目前使用的單環以太網(如圖1)結構的缺陷,迫切需要對該廠自控系統通訊網絡實現升級改造以確保高效運作。
圖2改造前單環以太網結構圖3改造后雙環以太網結構
改造方案中建立了雙環光纖以太網結構,并選用帶有 SNMP 網絡管理功能的交換機,采用 WEB 方式或網絡管理軟件對交換機和整個網絡系統進行組態、診斷、故障定位和管理為了提高網絡在發生故障時的可恢復性能。具有冗余功能的雙環以太網拓撲結構提供多個通道比單環以太網結構穩定性更高,糾錯力更強,各PLC站點互相干擾能力也大大減小,實現方案時無需改變整體網絡及其他硬件,僅需要用增加現場交換機。如果通訊網絡一端發生故障,雙環結構結構將在小于 500ms 的時間內尋找最佳路徑切換到其他支路實現通信功能,容易定位故障點。大大提高了的實時性能,克服了原先系統的不穩定性。為確保冗余環網結構功能,在中央控制中心接入光纖環網節點處,添加用兩臺工業以太網交換機分別連接兩臺互為冗余熱備的操作站計算機的連接方式進行連接,以實現穩定傳輸。
2.2 生物處理池現場總線常見故障分析和改造方案。
生物反應池工藝設備較多,且均需自動控制聯動完成,直接關系到了水質處理效果,此處對自控系統要求較高。改造前現場總線使用的是Profibus DP通信,拓撲結構如圖3所示.在生產實踐中發現總線通訊設備長期運行于腐蝕性環境下的總線接口故障率高,故障頻發易造成誤動作,給安全生產帶來極大隱患;由于總線通訊本身的抗干擾能力較弱,加上線路距離較長,信號衰弱現象仍然日益嚴重,通訊的穩定性嚴重降低;總線通訊故障排查較困難,如某一電動閥門節點通訊故障會影響整條總線通訊鏈路,查找更換時間長,無法迅速恢復生產。另外總線通訊模塊的抗雷電耦合電沖擊干擾能力相對較弱,雖然部分線路加裝了防雷器,但是由于生物池上方空曠通訊模塊損耗的現場時有發生,個別設備的損壞會影響整條總線信號中斷。僅2011年度,生物池由此產生的總線通訊網絡故障累計20余次,更換的西門子EM277模塊多達上80個,尤其是雷雨天氣故障頻發,嚴重影響到生產運行。污水處理工藝運行是一個連續性的過程,其工藝運行特殊性決定了自控系統控制及其網絡通訊的重要性,分析認為該廠生物處理池采用總線通訊控制方式效果不理想。
圖3 Profibus DP總線通信拓撲結構
本次改造放案是將生物反應池上工藝設備的信號控制方式由Profibus DP通訊改為I/O采集控制,并且每個生物池新增1個就地控制站實現控制和網絡通訊,最終新增的4個生物池的PLC站組建環網后與中控室實現通訊,有效避免了某個DP通訊模塊故障對整條鏈路的干擾。考慮到防雨防雷保護,將控制柜設置在生物側面,在控制柜內加裝防雷裝置并做好防水和防潮及接地工作。
2.3 網絡安全性的升級改造
工業控制網絡的安全性主要包括外部和內部兩個方面的因素,對外主要是防范外部網絡的來意攻擊,限制外部網絡非信任終端對內部網絡資源的訪問;對內部主要是防止來自內部網絡的攻擊和對控制域資源的非授權訪問。采取以下措施來加強網絡的信息安全,交換機制管理采用密碼訪問機制;增加具有防火墻功能的路由實現工業以太網和辦公網絡的隔離,關閉不使用的交換機接口,防止外部設備的非法接入;此外將 MAC 地址與端口綁定,以防止未授權的用戶訪問。
2.4自控系統現場干擾源的分析及應對
首先污水處理廠占地面積較大,通訊線路較長,易受到外界干擾造成傳輸過程信號延時衰減等現象,可以增加信號放大器實現遠程傳輸。其次電網供電覆蓋范圍廣,通訊網絡易受到電磁干擾而在線路上產生感應電壓和感應電流,自控系統應安裝用了隔離電源克服干擾。信號電纜和動力電纜必須分開敷設,以減少來自信號線電磁輻射感應產生的干擾。自控系統的正確接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發出干擾。模擬量信號的輸入方式,盡可能采用差分輸入方式,以消除其共模干擾;將所有閑置通道跨接到公共端以減少干擾。
3綜述
生物網絡課程范文4
【關鍵詞】微分方程 生物信息學 案例式教學法 問題式教學法
【中圖分類號】O175 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)10-0060-01
生物信息學作為一門交叉學科正在迅猛的發展,通過將數學科學知識和技巧引入生物科學的領域,幫助生物學家解釋各種生命現象。同時,生物學又為數學家提供了豐富的研究課題。微分方程是數學專業的核心基礎課,也是其他工科專業的必修課程之一,為其解決實際問題提供必要的數學知識。微分方程通過對自然科學和社會科學中的問題進行數值或者定性的描述,幫助人們對事物的發展進行預見。微分方程在眾多的領域應用廣泛,包括物理學、航天、醫藥、化學和生物學等領域。隨著完成測序的生物數量的迅速增加及更深入廣泛的了解基因功能,生物網絡的研究在生物信息學中越來越受重視。由于微分方程系統的靈活強大,有利于描述生物網絡中的復雜關系。因此,微分方程課程被生物信息學專業作為重要的必修課程之一。由于本課程數學理論豐富應用性較強的特點,在給非數學專業學生授課的過程中往往面臨兩難的境地:一方面如果按照數學專業授課模式側重數學理論的介紹就會脫離本專業的特點,應用性欠缺使得學生缺乏興趣;另一方面,如果大量介紹應用,又會因為學生數學背景知識的缺乏而造成學生比較迷茫。如何在授課過程中將理論和實際內容有機的結合,從而使學生在學習中產生興趣值得思考。本文結合生物信息學的專業特點,總結了微分方程在教學過程中的一點體會。
1.合理的整合教學內容
關于微分方程的教材很多,但是一些教材偏重于理科注重公式定理的推導證明,沒有實際應用的舉例,公式抽象語言晦澀學生難于理解。本校生物信息學本科專業采用的教材是周義倉編寫的常微分方程及其應用,其內容上在反應數學理論嚴密性的同時,強調了建模、應用和計算機等特點,每章使用數學軟件進行具體實例的解析。
首先,在吃透教材的基礎上對教學內容進行合理適當的調整。在了解數學背景知識的同時更注重微分方程理論的應用性而不關注數學公式的推導。
其次,注意不同知識點的歸納總結。在教學過程中注意及時的整理和總結,幫助學生理清它們之間的區別與聯系。同時,這些理論知識的落腳點就是眾多不同類型微分方程的求解,針對不同求解方法進行歸納,強化訓練。
最后,注意學生實際的動手操作能力。結合實驗課針對每章的教學內容鍛煉學生的實際動手操作能力,結合Maple或Matlab軟件判斷微分方程的類型并進行求解。除此之外,可以適當增加實際的問題,例如藥物代謝、基因調控網絡等生物信息學中的經典問題進行數學建模、求解方程、解釋實際現象。
2.多樣化的教學方法和手段
微分方程涉及很多數學理論的推導,因此在數學專業中往往采用板書的方式。既能幫助學生理解推演過程,又能根據學生理解情況隨時調整。但是對于生物信息學專業單純的板書或者多媒體教學都會導致單調枯燥,影響學生的學習興趣。將二者有機的結合,通過板書將復雜的理論知識在黑板上演示,同時將微分方程的圖形利用多媒體技術展現使得課堂教學更具有直觀性,使學生更容易理解教學內容并加深印象。在教學過程中適當引入討論式教學方法,針對實際問題讓學生進行分組討論有利于培養學生積極探索、勇于創新、敢于質疑的學習態度。
3.理論聯系實際
對于微分方程的內容,如果只進行理論的學習而不進行上機的實際操作無異于是紙上談兵,上機的操作如果僅僅局限于是方程的求解和判斷也僅僅是浪費時間。通過上機時間不僅鍛煉學生將所學算法程序化和學生的邏輯思維能力,還要提供學生應對問題的解決能力。隨著海量基因組數據的出現,如何利用基因組數據分析基因調控網絡和代謝途徑是生物信息學研究人員亟待解決的問題。利用微分方程演化生物網絡中的復雜關系得到了廣泛的應用。針對微分方程在基因調控網絡中的應用,讓學生體會將實際問題數學化,建立模型求解方程,解釋實際問題,培養學生解決實際問題、提高算法分析與設計的能力。其次,積極鼓勵學生參與數學建模競賽活動,在活動中讓學生體會運用理論知識解決實際問題的樂趣。
4.靈活的評價機制
傳統的考核辦法采取單一的筆試成績,但這往往不能評價學生的綜合素質以及知識的掌握程度。在考核內容上主要突出三點內容:(一)對基本概念的掌握程度;(二)分析問題與解決問題的綜合實力;(三)考查學生對微分方程求解方法和技巧的掌握。
對于生物信息學專業的學生,要求有強大的數學與計算機功底解決生物學問題。因此既要有扎實的理論基礎,又要求具有分析和解決實際生物學問題的能力。面對微分方程這門課程,既要重視數學理論的教學,又要注重對學生解決生物學實際問題的引導,結合本專業的特點及培養目標,培養學生分析問題和解決問題的能力。
參考文獻:
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作者簡介:
王芳(1982- ),吉林人,哈爾濱醫科大學生物信息科學與技術學院,講師,主要研究方向:生物信息學,計算表觀遺傳學。
生物網絡課程范文5
〔關鍵詞〕網絡 生物課外活動
網絡的信息傳播容量大、速度快、范圍廣,雙向交互作用性強,它在時間、地域、學習的內容、師生的交流方式、學習的方法和途徑上都是開放性的。利用網絡來開展生物課外活動,更有利于拓展學生的思維,發展學生的能力,提高學生的綜合素質。
一、網絡下生物課外活動的內容
1.宣傳生物科普知識,以往,我們用來進行生物科普知識宣傳的黑板報和宣傳欄所承載的信息量非常有限,同時,它們也只能是利用簡單的圖片、文字來達到宣傳目的,其效果也不夠顯著。但利用校園電視網和校園局域網來進行宣傳,則將使內容更充實、形式更多樣。這樣,更有利于拓寬學生的知識面,培養學生熱愛大自然、熱愛生活的美好情操。
例如:4月至5月的“愛鳥周”,我們大力進行了愛鳥、護鳥的宣傳活動。在宣傳欄進行了“愛鳥周”的介紹之后,我們充分利用每天學校電視臺演播時間,播放了像《朱 》、《白鷴》、《丹頂鶴》等有關珍貴鳥類的紀錄片。同時,還在局域網上了配以精彩動畫、漂亮圖文、悅耳聲音的網頁《鳥類――我們De朋友》,從鳥類與人類的關系(鳥類對森林、農業蟲害的防治、鳥類對鼠類的捕食作用、鳥類對科學研究的貢獻)、威脅鳥類生存的主要因素、鳥類的保護等幾方面進行了全面的介紹。每個學生在課外隨時都可以通過電子閱覽室或教室的終端進行瀏覽。對這一切,他們無不表現出濃厚的興趣。這樣的方式,使學生認識到“人類并不是天然地具有剝奪動物生命的權利,而要學會與動物和平共存”,培養了他們的生態道德。
2.開展電子問卷調查,利用校園局域網開展電子問卷調查,在調查的廣泛性和統計的及時性上,取得的效果大大優于傳統的問卷調查。
例如:在校園電視網上播出了關于“克隆”的系列紀錄片、科幻片之后,我們做了一個網上調查:沒有被調查過的同學在登錄后都會被要求填寫一份關于“克隆”的調查問卷。學生通過鼠標的點擊進行選擇,提交后計算機就會立即對數據進行統計、分析,教師可以迅速、全面地獲得充實而詳盡的第一手資料。
3.組織專題知識討論,網絡在時間、地域和交流方式上具有開放性。在網上進行專題知識的討論,能更好地擴大參與面和調動學生的積極性、培養學生的批判精神和鑒別能力。
我們在完成了關于“克隆”系列片的播出和關于“克隆”的生物調查后,在校園BBS上設立了一個專門討論組,討論的主題是《“克隆人”將帶來?》。很多同學在網上自由地發表了言論,有的持肯定意見,有的持謹慎態度,有的對其他同學的看法表示贊賞,有的又提出質疑……參與積極,爭論熱烈。在討論進行了一段時間后,我們又組織了大型的專題講座《克隆與社會》。這樣,不但激發了學生探索新知的欲望,而且使他們對有關遺傳和變異的課堂知識有了更深刻、更全面的理解。
4.設立青春心理信箱,身高、體重的迅速增長,第二性征的出現,給正處在青春期的中學生帶來了煩惱和困惑;對他們心理問題的解答,也是生物教師工作的一部分。為了讓更多的學生能得到老師的幫助,我們在校園網上設立了“青春心理信箱”。凡是需要幫助的同學都可以把自己的要求寫到信箱,專門的心理輔導老師用密碼打開信箱,了解學生需要后,根據不同要求,采取合適方式進行心理指導,或面談,或回信……讓所有的學生都能健康成長。
二、網絡開展生物課外活動的注意點
1.要充分發揮學生的主動性 在讓大部分學生瀏覽我們的生物網頁的同時,也要讓對生物、對計算機感興趣的同學參與到我們的網頁制作中來:讓他們去查找資料、制作軟件、維護網站,讓學生感到這是自己的網站。在制作過程中,培養了學生的探索品質、協作精神和獨立工作能力,培養了一批生物和計算機的復合型人才,順應了社會發展的需要。
2.不能替代實踐活動 生物是一門重視實踐和創造的學科,生物課外活動更應重視實踐。在實際活動中,無論是采集標本或栽培、養殖生物,都需要仔細觀察、分析各種生物現象,并參閱大量資料,去說明和解決一些問題,促進了學生的觀察能力、自學能力、思維能力及獨立工作能力的發展。這是網絡不能替代的,所以不能因為網絡的使用而削弱甚至替代了實踐活動。
3.滲透必要的專題講座,為學生活動奠定必要的認識基礎和方法論基礎。據調查得知,班級所有的學生都會上網,30%左右的學生還經常上網,不過大都是上網看新聞、聽音樂、玩游戲等等,很少去搜索專門性的資料。當同學們在網上查找有關"SARS與生物武器"的資料時,結果只有50%的組員找到了一些有關資料和文章,其他同學卻不知道找什么、如何去找。所以,應在上網收集相關資料之前,老師最好通過開設專題講座,給同學們介紹了搜索的渠道和方法。正式搜索時,再通過集體的討論,集思廣益,初步定出搜索的關鍵詞。再去搜索,就有有事半功倍的效果。
4.如何進行信息的存儲。機房的電腦是寫保護的,一旦關機,下載到計算機上的內容都會被刪除。要保存資料和方便小組同學間的交流,實現資源共享,可以申請一個容量較大的師生公共郵箱,將資料上傳到公共郵箱里。這也需要給學生介紹相關的郵箱的申請、使用等知識。
生物網絡課程范文6
《基礎教育課程改革綱要》明確指出:“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用,促進信息技術與學科課程的整合,逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革,充分發揮信息技術的優勢,為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具”??梢娦畔⒓夹g在充分發揮學生的主動性與創造性,培養學生自主探究的能力,培養學生的信息素養,提升學生的綜合能力等方面具有重要作用。
信息技術是指在計算機與通信技術的支持下,用以采集、存貯、處理、傳遞和顯示包括文字、數據、聲音、圖像在內的各種信息的一系列現代化技術。信息技術與學科課程的有機整合是教育信息化的熱點話題,也是轉變教師的教學觀念、教學方式,轉變學生學習方式的有效途徑,而且在教學中也越來越體現出其不可替代的優勢,將信息技術與學科課程有機整合應用于高中生物學教學更是如虎添翼。生物學是一門直觀性很強的實驗學科,生物教學重視直觀與操作,但由于受時間、空間、教學條件等多方面的限制,有些內容學生不可能去實地去觀察。而利用信息技術教學手段可以有效解決這些弊端,呈現給學生一個活生生的生物世界,燃起學生求知的欲望。在網絡普及的時代,如何實現信息技術與課堂教學的有機整合,將成為新的時代背景下對生物教師提出的又一要求。本文就信息技術教學手段在高中生物學教學中的應用做一簡要闡述。
一、信息技術在高中生物學教學中應用的重要意義
現代信息技術與生物學教學結合起來,可將生物學知識的表達多媒體化,使知識呈現更加生動、形象、逼真,而這樣既可以提高學生的學習興趣,同時又提高了教學質量和教學效率。信息技術更深層次的意義還在于:可以充分利用各種生物教學資源,使生物學教師改進教學方法和教學策略;有助于培養學生的創新能力、探究能力和協作能力,從而培養了學生的綜合素質:還可以根據具體教學內容和具體學習對象的基礎水平等編制多媒體課件,通過錄象、動畫、圖片等技術的綜合和集成,把豐富多彩的生物世界栩栩如生地展現在學生面前,共同探討生命現象和生命活動規律。
二、信息技術在生物課堂教學中的具體應用
(一)網絡資源在生物學教學中的應用
網絡資源具有信息量大、鏈接豐富、實時性和互動性等特點。生物學教師可以利用Internet 資源進行備課、信息檢索、資料收集、問題探討和學術交流。在眾多生物網站中,如 、中學生物教學資源網、金太陽教育網、、百度搜索各章節教案、學案、課件等。教師可根據需要進行檢索、下載任何有用的生物信息資料和現成的課件,經過加工就可以用于課堂教學。在教學中遇到疑難問題也可以上網信息請教同行, 通過E―mail、BBS與同行們交換意見。教師的教學心得和制作的課件也可以發表于網上進行學術交流和資源共享。學生則可以根據教師在校園網上提供的相關鏈接,獲得更多的生物學知識和觀點。充分利用Internet資源,不僅可以節省教師搜集教學素材和制作課件的時間,而且大大地拓寬了師生的視野,同時也增強了師生的現代信息素養。適時適量地使用網絡資源,可以充分調動學生學習的積極性,有效緩解學生的視覺、聽覺的疲勞,提高教育教學效果。
(二)網絡化教學在生物學教學中的應用
網絡化教學是指利用文本書籍、光碟軟件、網上資料等資源,以及學生自主探究式學習為主體的教學模式。這種教學模式為教師和學生之間提供了一個跨越時間和空間的學習情境,有利于學生自主學習和協作學習。同時網絡化教學也為學生之間,師生之間的交流提供了多種途徑,如可以通過E-mail、聊天室、電子論壇、BBS等方式實現網上討論、答疑、網上作業等學習形式。
結合生物學科的特點,可以把網絡化教學充分應用于生物學教學中。在生物學網絡化教學過程中,可以選取教材中、網上資源豐富又比較開放和新穎的部分,如細胞、遺傳、生命起源、生物多樣性、減數分裂與受精作用等內容,作為學習內容來進行網絡化教學。比如,在“生物多樣性及保護”一節的教學過程中,首先利用網絡與學生自主探究相結合的方法,幫助學生學習生物多樣性的基本概念,建立起有關生物多樣性及其保護的生物學知識體系;然后圍繞學習主題――保護生物多樣性來設計一些問題,如什么是生物的多樣性,生物多樣性的價值,為什么要保護生物的多樣性等,讓學生有選擇地進行自主學習,在學習過程中可以通過多人協作,網上查閱資料等方式來解決相關問題,學生在網上所獲得的信息還可以通過網上傳遞進行交流;讓學生對自己感興趣的問題發表自己的意見,進行總結,教師再作總的評價,進行理論升華;最后對學生進行測試,針對及時反饋的信息,查漏補缺。在整個教學過程中,教師應作為學生學習的指導者、幫助者和促進者,而學生才是學習的主體,充分調動學生的學習積極性,培養學生的學習能力和參與意識。
(三)多媒體課件在生物學教學中的應用
多媒體同傳統的直觀教具:標本、模型、掛圖、幻燈、錄像等相比具有表現力強、交互性好、信息量大等優點。教師在生物學教學過程中能從市場上或Internet資源網上獲得一些現成的多媒體課件,但這不能完全滿足教學的需要。這就要求教師能夠應用相關軟件:如Flash等和平時積累的素材自己制作一些相應的多媒體課件,這樣可以結合自己教學的實際及所教學生的特點進行制備,這樣的課件符合學生的實際情況,便于學生接受,有利于學生對知識的理解和掌握。
教師根據教學內容的要求,精心設計和制作的,反映著自己教學意圖、思路和觀點的,形象、生動、具體的;融知識性和趣味性于一體的多媒體課件應用到教學中,既節省了教學時間、降低教學難度,又有利于提高學生的學習興趣,加深對教材知識點的理解。此外,多媒體較高的交互性也可以在教師和學生之間進行更及時、更開放的交流,便于教師及時了解學生掌握知識的情況。比如,在講授“減數分裂和有性生殖細胞的形成”這一節內容時,可以將和卵細胞的形成過程制作成Flas來演示;把拍攝的在顯微鏡下觀察到的減數分裂不同時期細胞的圖片與教師畫的示意圖對照著呈現給學生;同時要求學生跟著老師畫,將受精部分內容通過播放科普視頻片的形式介紹給學生,這樣有助于學生對重點、難點知識的理解,提高學生對課堂教學的參與能力。從而進一步提高教育教學效果。
三、生物學教學中現代信息技術應用應注意的問題
教師在課堂教學中如果能恰當的運用信息技術,將會使學生在接受信息,傳遞知識,感知教材,理解知識,培養能力等方面起到事半功倍的效果,但如果運用不當,效果可能不很理想,所以在實際操作中還應注意以下幾個方面的問題。
(一)發揮教師應有的作用,使學生積極參與到課堂教學中來
教師是教學過程的組織者、指導者、幫助者和促進者,因而課堂教學過程應用多媒體課件時,仍需發揮教師的這些作用。因而要求教師要會將課本中的現成的、結論性的內容變為具有探索性的資料、信息,精心設計,會合理安排信息,使學生主動探究、學習,從而培養他們能力。與此同時,要求教師的教學設計能調動學生學習的積極性和主動性。如生動有趣的引入,密切聯系生產、生活實例的討論分析,巧設問題情境引發學生的求知和探索欲望、發現學生的優點及時表揚等。而絕不能只讓學生通過多媒體課件閱讀大量信息資料,只讓學生使用計算機做題,還應該讓學生進行必要的語言表達、書面表達以及課堂小組討論交流等。這樣,學生才會有學習興趣,并積極主動地參與課堂活動,他們的各種能力才會得到有效的培養和提高。