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生物信息學的方法范文1
1、根據薄弱的課程來分析
許多學生在學習中都曾經或正在遇到這樣的一個問題,那就是偏科。有的程度還不明顯,有的偏科差距驚人。我知道的一個學生,她在高考中語文和數學的成績居然相差了100分,嚴重的偏科現象,不能不引起我們的重視。其實薄弱的課程,就是你發現問題和總結問題的切入點。成績表現不高的科目暴露的問題勢必最多,發現問題也會容易得多。對薄弱課程的解決方法通常有兩種:
a、集中利用課外時間進行自我補習,遇到問題找家長、老師或網校幫助解決。如果你想取得成功,高效地達到目的,那么就一定要讓自己理性一些成熟一些。面對問題,特別是學習上的問題千萬不要感情為先,把興趣愛好甚至對老師的評價牽扯到自己的學習中來,要明白自己為什么學習,要知道自己的目標,也要發現自己的問題。只有清醒理智地上路,才可能在學習的道路上披荊斬棘,取得最終的成功。拋開心理上的各種問題后,就應該開始著手補習自己的薄弱環節。其實你最先想到的不該是家教,而是自己。自己找到問題,自己解決問題,取得的效果會比依賴別人所取得的效果強很多。補習一定要利用課余的時間,千萬不要把自己搞得太疲憊,對于落下的知識不要著急,如果急于求成,可能會由于過于浮躁而適得其反。另外,不要因為補習弱項而“冷落”了原本學得好的科目,要注意平衡協調,不能顧此失彼。
當然,遇到問題的時候,首先不要輕易放棄,要換幾種方法思考。只有到了窮途末路,冥思苦想之后也沒有結果的時候,再請教老師或者家長。畢竟自己想出來的答案,會讓你體味到成功所帶來的喜悅,也會記憶深刻。
b、如果課程落下太多,考慮請家教。
如果你自己補習的時候發現自己的問題太多,難以梳理,很多知識點,憑借自己看書,看筆記已經無法弄明白,自己的努力已經起不到什么作用了,那么我建議你,可以找個合適的家教。但你不要過于依賴家教,千萬不要天真地以為請了家教,只要開展那些號稱個性化的一對一的教學能讓自己的成績有突飛猛進的進步,那是不可能的。因為知識的掌握還需要一個過程。
家教的優勢其實更多體現在一對一的針對性和即時性,他可以根據你自己的問題幫助你解決,另外,遇到不明白的問題,也可以得到及時解答。但是遺憾的是,許多家長不善于請家教。但一般的家教老師的認識有限水平有限,所以作用也是有限的,更多更深的內容需要自己在學習中感悟、體會。如果自己不努力,總是處于被動的狀態的話,那么請多少家教也是徒然。關于如何請家教的問題,請參考本人的《學會跟孩子說話》一書。
2、根據考試的表現來分析
有的人是平時小測驗不錯,但大的考試卻發揮失常。其實這種情況往往說明你對平時功課的掌握還是不錯的,但復習階段和平常的總結工作沒有做好,導致考試的狀態不是自己的最高水平。同時由于自己沒能總結經驗教訓,所以一到大的考試心理就會被以前的經歷所困擾,久而久之,很容易形成考場綜合征,嚴重者,不管自己的功課有沒有準備好,到了考場就緊張、肚疼、頭暈等現象。(很多癥狀已經表現生理化)
科學家曾對一些自稱考試前總是肚疼的人發現,由于這些人普遍感到焦慮和緊張,所以胃功能不能正常發揮其作用,長此以往,就會出現胃潰瘍等癥狀。心理學家的實驗也強有力地說明,兩只猴子被關在籠子里,一只猴子不定期地被電擊,另外一只猴子定期地被電擊。結果不定期地被電擊的猴子最后死掉了。對死的那只猴子做生理解剖發現,胃潰瘍的問題很嚴重。所以緊張是造成這種現象的主要原因,而且由于對考試結果的擔憂,希望找到合適的借口來為自己開脫,那么生理的毛病是最好的擋箭牌了。所以有的學生開始假裝肚疼,到了后來可能就是真的肚疼了。
人的記憶規律說明,對于新接觸的概念,當時會很清楚,但過了一些日子會有一定的遺忘。當然不會全部遺忘。很多學生就是當時搞明白了,所以即使過了很長時間,自己對這節的內容依然會感覺掌握的不錯,其實已經有一些細節淡忘和陌生了,但本人實際的心理狀態還是自我感覺良好。由于自己不容易認識到這個問題的嚴重性,所以也不知道問題在什么地方。往往是考試結束后才發現有一道簡單的問題也沒有做出來,就一拍腦袋:“哎呀,一下子給忘了!”這種問題最具欺騙性,以為自己掌握了,但實際情況已經發生了變化,而自己還不是很清楚。
解決這個問題的辦法很簡單,加強復習、總結歸納、查漏補缺,其實就是通過一些手段和措施來弄明白自己的功課到底是在什么地方有疏漏。方法就是一定要對考試結果做分析總結,而結論無外乎是這幾種情況:
a、 考試發揮失常。
很多人把考場上的失利歸結于心理素質不好,他們往往為自己辯解:“我平時學的挺好的,可是一到考試就緊張,把原本記得很清楚的東西也給忘了”。的確有些人是因為心理素質的問題,在考場中不能發揮出自己的真實水平,但是,這不是決定性因素。太多人把心理因素當成掩飾自己知識不扎實,掌握得不夠牢固的擋箭牌。試想,遇到再緊張的事情、再緊張的時刻,你會不會忘記自己的姓名、國籍、年齡甚至生日?不會。為什么不會?因為這些東西深深印記在腦海里,沒有人可以搶走,他們會迅速地出現在眼前。那么反過來想,如果你平時熟練掌握了的那些知識,怎么就會在考試時全部忘光呢?
因此,不要過分夸大心理作用,從根本上講,平時學好了,考試就不容易失常。失常還是因為學得不夠好,自己沒有信心才會失常啊!如果在考試的時候果真有心理問題,那么無論它帶來的影響是大是小,我們首先要做的就是調整心態。緊張是正常的,明星第一次上臺會緊張,想必你一定聽過某個明星第一次開演唱會緊張得忘詞的事情吧?老師第一次講課也會緊張,著名作家沈從文第一次進教室講課甚至緊張的說不出一句話。其實人在面對一件自己非常重視的事情時,都難免有緊張情緒,比較簡單地克服緊張的辦法就是深呼吸。
另外,就是讓自己適應緊張的環境。如果面對考試的確感覺到緊張而難以抑制的話,最好的辦法就是常常給自己模擬考試,把作業當作考試,把回答問題當成考試?？傊?要自己逐漸習慣考試的氣氛,這樣到了真正考試的時候,你就會覺得它和平時做作業,做習題沒什么不同。
b、考試考出了平時學習上的漏洞和不足。
既然出現了知識點的空白,那么就應該及時給自己進行補習訓練。除了心理因素,考試成績不佳往往是由于知識上有漏洞,考試就像一個檢測器,它會有效地發現你的問題所在。就像我們反復強調的那樣,對于錯題一定要給予足夠的重視,對于尋找自己在學習上的問題,它是一個很好的突破口,對每一點錯誤都不能忽略,不能一帶而過,而要像對待新知識一樣,仔細弄明白,記在腦子里。
有的學生考試成績很高,錯題很少,但同樣不能忽略錯誤,因為考試并不是全面的檢測,只是抽樣似的檢測,有一定的偶然性,考得分數高不一定說明學得好,也許某次考試恰恰沒有考到那些你掌握不好的知識點,好的成績往往會蒙蔽人。因此,一點小錯誤都要重視起來,比如英語中單復數的變化,也許只是一個“s”的問題,注意了重視了,下次就一定不會再錯。有的學生成績低,卷面上暴露的問題實際上是很多的,就需要你逐一解決才好?？傊?從哪里摔倒就從哪里爬起來,還要記住一點,下次不要再在同一個地方摔倒。
c、馬虎成性,審題草草了事,做題不經過認真思考。
也許你總結考試的時候會發現,自己既不是因為緊張做錯題,更不是因為知識掌握得不好,而僅僅是因為自己馬虎,審題不仔細,發下卷子后再看,發現做錯的題只要稍微用心些,就完全可以做好。相信你一定遇到過這種情況,考卷發到手里,一看題目簡單極了,自己全都會,于是一個勁地奮筆疾書之后,檢查的工序都省了,直接交卷就等著得一百分呢?？墒浅煽儼l下來卻讓你驚訝,怎么和自己預計的差這么多呢?再仔細一看,不是某個小數點點錯了,就是看錯了題目的意思。
生物信息學的方法范文2
一、高中生物教學中存在的不足之處
1.老師對于新課程標準理解不到位
目前許多的高中生物老師對于新教學改革之后的新課程標準理解不到位。其主要表現在對于新課程標準中教學方法的創新意識不強，不能夠改變那種以書本為主體的教學風格。另外，對于新課程標準下的自主學習、合作學習等方法，在實際的運用中不能全面地理解其意思，這樣對于課堂教學效果提高作用不是很大。而且新課改之后，大部分老師因為對課程標準理解不到位，都不知道如何在課堂上實施教學了。
2.對于新課程理念執行力度不夠
基于以上在高中生物課堂上由于老師對于新課程標準理解不到位，導致其在教學中不能很好地實行創新。一般表現在，老師受傳統應試教育的影響深厚，一時還不能馬上改變教學觀念，這就不能很好地處理教學中出現的問題，直接影響教學內容與教學課時協調性。因此，老師應加強對新課程標準的理解，加大其在教學中的執行力度，這樣可更好地實現生物課堂教學的價值。
3.對于教學內容把握上存在不準確性
教學內容是課堂教學的主旨，目前新課改之后，許多生物老師對于教學內容把握上存在不準確性，他們大都感覺教學內容難度加大，而且抽象性強，在教學實際過程輔資料感覺明顯不足。因而在高中生物課堂上教學內容的把握上成為老師的一大難關。要想攻克這一難關，教學中生物實驗起到了重要的作用。所以，在新的生物教材中穿插了大量的生物實驗，以促進對生物知識的理解。而現實中又存在這一問題，不是所有的學校在實驗材料上都能滿足教學的需要，這就使得生物教學中又出現了新的問題。
二、優化高中生物教學創新性的有效方法
1.在高中生物教學模式新思路上做好工作
（1）對于高中生物教學中要做到以學生為本，注重學生的學習思維模式，徹底地消除那種“填鴨式”的教學方法，在教學模式上要大膽地創新，勇于嘗試新鮮的教學方法，對于生物課堂上學生創新思維的培養，在于老師合理運用創新活動來引導，重在引導學生自主學習，積極參與到生物教學中。例如，老師可利用情景設置，引導學生多多思考，讓學生主動地發現問題，主動在書本上尋找答案，也可以設置一個情景，讓學生去探討，在這個過程中老師和學生要互相溝通，打造公平課堂環境，這對于新教學方法的實施有積極
作用。
（2）在實際的生物教學中，在教學模式上要注重引入現代化教學模式，有效引用計算機等電子信息技術，這樣可以更好地完成生物課堂教學的創新模式。例如，在學習“生殖的類型――無性生殖”的時候，老師可利用計算機制作一些小課件，可拍攝一些碩果累累的桃樹，而這些圖片可分幾組，有的桃子形狀比較大，顏色鮮艷，還有的桃子形狀小，形狀不規則的，通過這些圖片的對比，向學生提出問題：如何才能把形狀不規則，而且小的桃子變成又大又紅的桃子呢？學生通過對以往知識的了解，說出不同的方法，這樣老師可順理成章地導入本節課的教學。
2.引導學生使用辯證唯物主義思想
生物信息學的方法范文3
【關鍵詞】信息技術；任務驅動；演示教學；演示練習
在信息技術迅猛發展的今天，作為一名年輕的信息技術教師，我在教學實踐中，不斷的嘗試將“任務驅動、演示教學”及學生“演示練習”教學方法進行探索，形成了一種新的模式。它克服了“任務驅動、演示教學”教學方法中教師“主導”作用體現不夠、學生學習不夠主動、教學任務難以落實等問題，又克服了單一的“演示教學”教學方法不利于發揮學生主動性的缺點。在任務驅動中還給學生留下了學生演示練習這一環節，讓學生在課堂中由被動變主動，教師演示教學結束后學生還要重復老師的操作勢必會增加學生的主動性，在主觀能動方面得到了鍛煉。本文從信息技術教學中事先的“任務”引發學生思考到教師的“演示教學”讓學生從中解決問題及最后的學生“演示練習”加固理解這三個環節進行嘗試探索，即要求“力求以任務驅動，以某個實例為先導，進而提出問題，引導學生思考，通過學和做，培養學生分析問題和解決問題的能力”從而完成教學任務。
那么“任務驅動、演示教學”教學方法到底有哪些特點呢？我覺得只有充分認識和明確該方法，才會在實踐中加以運用。教師要充分理解教材內容，掌握知識點及其各種操作技能，更應該把握重難點，從簡單的有趣的問題引入并明確提出本節課藥完成的任務，讓學生帶著問題去看完教師的演示教學、認真聽完教師對各種知識的講解。要認真的做好這個任務“任務驅動”我認為必須做到以下幾方面：
首先在教學內容安排上，不再用以前的“知識點”為線索，而是根據學生的接受能力及信息時代的需求，改用以簡單的“任務”為線索、以各種有趣的“任務”為模塊，精心組織教學內容，認真演示各種教學技能，使其符合學生的認知特點，特別是強調所學知識要與時代同步。其次在教學方法上，強調學生的自主發展，強調培養學生的自學能力，在教學過程中不斷地用“任務”來引導學生自學，讓學生根據“任務”的需求來學習，變被動地接受知識到主動地尋求知識，改變學生傳統的學習觀，由“學會”到“會學”。
再次在能力培養上，著重培養學生的創新精神和合作意識。學生在完成任務的過程中，會積極地去思考、探索，每個人的思路、想法不盡相同，教師可以引導他們進行討論、交流，并適當地給以幫助、鼓勵和點評，使他們相互取長補短，既調動了學生的積極性，又培養了他們的創新精神和合作意識。
其中的“演示教學”在這一環節里的作用有如何呢？大家知道，由于學生接受信息技術教育的層次不一樣，甚至有部分學生在小學時根本沒有開設信息技術課，初中的學生也存在如此情況，即使他們都開設了信息技術課，但是個體的接受能力、興趣愛好、動手實踐能力的差異等導致學生的信息技術水平不同。再者，部分家庭條件比較優越的家長也給他們配備了筆記本、臺式機等。為了讓信息技術水平落后的學生學習時也不感到困難，他們當然離不開老師廣播演示教學了，具體的操作步驟可以從老師的演示講解中獲取，從實踐中理解。從而完成教師的“任務”。
所以，“任務驅動、演示教學”教學方法是一種以學生自主學習，教師加以引導的一種教學方法，它打破了傳統教學方法中注重學習的循序漸進和積累的老套路，不再按照教學內容的從易到難的順序，而是以完成一個“任務”作為驅動來進行教學，完成教學任務。在完成“任務”的過程中，又培養了學生的自學能力、創新精神和合作意識。明確“任務驅動、演示教學”教學方法的特點后，我是這樣來具體實施的：
一、“任務”要有層次感
從教學內容上來看，教師要做到精心設計好每一個“任務”。因為“任務驅動”教學方法是要讓學生在完成“任務”的同時，掌握知識，“任務”直接影響教學效果，因此，“任務”的設計至關重要。在設計“任務”時，要注意學生的特點與知識接受能力的差異，充分考慮學生的現有文化知識、認知能力和興趣等。在設計的過程中，要始終以學生的角度考慮，根據學生的實際水平來設計每一個模塊，針對不同程度的學生來設計不同層次的練習，也就是說要“任務”要有層次感。
二、“任務”要在愉快的教學環境中完成
從教學方法上來看，教師主要是加強學生的自學能力，在教學過程中要不斷地用“任務”來引導學生自學。在學生學習過程中，要充分發揮多媒體計算機綜合處理圖形、圖像、聲音、文字等多種信息的功能，設置特定的情境，創設良好的學習氛圍。如果有了這樣一個良好的教學環境，那么學生在這種愉悅的環境中，便會自覺自愿地學習，主動地完成學習“任務”。
例如：在教初中第五單元《網絡之家――網頁制作》時，要求學生掌握基本的制作網頁的方法。為了創設一個良好的教學環境，在講課之前，教師就要搜集一些好的網頁給學生看。在網頁中不僅要有好的文字內容，還要有優美的學生愛聽的背景音樂，以及一些好看的動畫效果。這樣的網頁在教學過程中演示，學生會立即表現出興趣。學生有興趣學習后，教師就要安排好每一個“任務”。用一個個“任務”來引導學生一步一步地學習網頁設計。具體這一章的“任務”，可以分為讓學生完成制作一個簡單網頁，制作一個框架網頁和制作一個動態網頁。在學生制作網頁過程中，教師要不斷鼓勵學生自己看教材，多看一些別人設計好的優秀網頁，從易到難地學習。特別是在學生自己動手上機實踐時，教師要注重加強學生的自學能力，在旁起一個“輔導員”的作用，給學生答疑，而不是手把手地教。在網頁制作的“任務”的完成過程中，由于創設了愉快的教學環境，增加了學生的興趣和感性認識，并用一個個“任務”引導學生自學和上機實踐，因此學生輕松地掌握了本章知識。
三、“任務”要讓學生積極參與
從能力培養的角度看，教師要注重調動學生的積極性，培養他們的創新精神和合作意識。在教學過程中，要引導學生積極參與，以此來提高學生上課時的注意力，從而提高學習的效率。
例如：高一年級的《程序設計初步》，這一章對學生來說是比較難學的。對于這一章的“任務”，就需要教師在講解演示時，一定要發揮學生的積極性和主動參與性，才能夠突破難點，掌握基本程序設計的方法。在設計本章的“任務”時，應選取一個簡單而有趣的程序作為“任務”。比如制作一個死循環程序稱為病毒的簡單程序入手，可以排除學生學習程序設計的畏難情緒。選取的程序必須有趣，這樣能使得學生樂意參與學習。在講課過程中，要引導學生積極地去思考、探索，對于一些簡單操作，就要讓一些學生進行操作演示，并進行講解，討論。通過學生的參與演示和講解，師生就可以共同合作和完成這個“任務”。“任務”讓學生積極參與進來后，學生就比較容易掌握難點，上課也不容易走神，就能取得比較好的教學效果。
我在幾年教學實踐中，不斷嘗試將“任務驅動、演示教學”教學方法和學生的“演示練習”教學方法進行整合，形成了一種新的模式。它克服了“任務驅動”教學方法中教師“主導”作用體現不夠，教學任務難以落實等問題，又克服了單純的“演示練習”教學方法不利于發揮學生主動性的缺點。教師必須很好地把握任務提出這一環節，這也是“任務驅動”教學方法實現成效的前提。教師提出的任務必須要符合學生的認知規律，要根據教學的目標要求和學生的具體情況而提出任務。任務提出的方式一般有：教師直接提出任務；給出大的范圍，啟發學生自己提出具體任務；教師操作演示，讓學生對教師熟練的操作產生發自內心的贊嘆從而激發自己動手操作的想法。在任務提出時要注意與學生的交互，只有學生認同的任務，學生才樂于去學習。
例如在學習Excel 的函數時，老師首先調出課前準備好的一個求班級學生總成績的Excel表（當然總分一欄是空的）進行教學演示，接著快速地利用求和函數算出第一個學生的總分，然后利用Excel表格的功能快速用鼠標“拖拉”出其他人的總分成績。學生很是佩服，我便及時提示“其實你們也可以做到哦！”最后提出問題明確任務，讓學習通過自己實踐操作掌握三個函數的學習任務。教師要重視所提任務的難度，保證留有充分的時間讓學生去自主地學習。在這階段，教師并不是無事可做，而應該走到學生當中去，觀察學生的學習過程。若學生在操作學習時遇到不能自行解決的困難，教師要誘導學生，給出相關提示，但不可直接告訴學生怎么做。教師要注意觀察學生操作時遇到的典型性問題，并記在心里，做到心中有數。特殊情況下，教師也可對全班學生做簡單提示，保證學生能完成提出的任務。
另外我覺得通過應用“任務驅動、演示教學”教學方法進行教學，從學生方面來說：首先會讓學生的學習面貌發生很大變化，學習的積極性大大提高了，主體意識明顯增強了，綜合應用能力和創造性得到了很好的發展，自我探究能力也在不斷提高。其次，學生在完成任務的過程中，有很多問題可以自由討論，互相幫助，加強了團隊的合作意識，增進了學生間的相互了解。“任務驅動、演示教學”教學方法給教師和學生的關系帶來了的可喜的變化，也帶來了良好的教學效果，但“任務驅動、演示教學” 教學方法還有待于我們每一個教學工作者作進一步的研究。
最后我們再來看看學生的“演示練習”這一環節，通過自主學習，掌握了相關知識的學生都樂于去展示自己的學習成果，教師這時要讓學生走上講臺，在教師機上演示學習的成果。如果演示過操作程中出現問題、讓學生自己去解決，可以讓下面的學生幫助解決。演示完畢后，讓其他同學進行評價，指出成功和不足甚至是錯誤的地方。若有錯誤，可請其他同學幫忙糾正，教師要注意對學生給以積極的評價。當然，也可以讓動手能力差的害怕動手、不愿動手的學生上講臺進行操作，老師給予鼓勵的同時要注意學生的操作過程，并隨時觀察學生的操作步驟，遇到學生不能幫助解決的困難要及時進行輔導，克服學生了心理障礙，操作完成后給予鼓勵，在以后的學習過程中慢慢的主動起來。當然教師對于重難點問題要進行操作演示，輔以講解說明，幫助學生理清思路，并小結本課內容，提出鞏固練習的目標和要求。留出一點時間，讓學生對自己在自主學習階段沒有解決的問題得以解決。對于那些在自主學習時已經能較好的完成任務的同學，也可以利用這些時間進一步熟練掌握所學內容。最后，教師對整節課做出一個總結，讓學參與總結互評，總結這些任務的解決、落實情況，讓學生和老師共同體驗學習的快樂。
生物信息學的方法范文4
由于生物信息學發展日新月異，各種數據庫和軟件的更新換代非常頻繁，而國內相關教材更新較慢，課堂內容涵蓋的知識面和知識點相對減縮，而且一些前沿的數據和先進軟件沒有講授，這些對學生的發展和生物信息知識的合理運用極為不利，同時制約了生物信息學教學的發展。生物信息學是一門嶄新的交叉學科，綜合利用計算機學、生物學和數學等諸多學科。而目前能勝任生物信息學教學任務的老師十分匱乏，教授該學科的教師多為生物學老師，而大多數生物學老師對計算機和數學的研究相對較少，不能夠完全勝任生物信息學的教學任務?？梢姡搶W科的師資力量很薄弱。傳統教學方法沒能豐富學生的生物信息學知識，沒能進行實踐教學，并且沒有深入分析教學不足，也沒有進一步研究教學改革方案，致使生物信息學的教學成果很不理想;另外，生物信息學的基本技術沒有充分運用到生物技術試驗當中，生物信息學技術對于科研的作用沒有得到體現，導致生物信息學的教學成果不理想。
2生物信息學教學改革與實踐
2．1教學設備和方式改革
2．1．1更新和完善多媒體教學。在現有設備的基礎上，充分發動學生自帶計算機，同時向學校申請采購計算機用于教學，在教學區域安裝網絡信號發射器，不斷進行改進和完善，這樣學生可以在教學過程中進行實踐。在生物信息學實踐教學中，能夠充分利用網絡交互的特點，實現理論和實踐的相互轉化。自行開發制作一套豐富的多媒體課件，使抽象的生物信息學知識可以更加形象地展現出來，進一步提高學生的學習興趣和對知識的理解程度。此外，還可以利用網上教學平臺將教學內容、最新分析軟件等傳遞給學生，學生也可以通過網絡將實踐報告、意見和建議等反饋給教師，教師和學生利用計算機共同完成生物信息學理論知識和實踐的操作。
2．1．2實行英文教學。在國內大學生物信息學教育中運用英文教學是十分必要的。生物信息學英文教學能夠與國內外知名大學接軌，使課程教學進一步規范化。部分課程教學的規范化能夠引導其他課程教學。目前，生物信息學英語教學的學科知識目標、語言目標和思維目標都已確定。教材和教學課件全部選用英文，并采用全英文授課方式。生物信息學已經是一個全球化的學科，運用英文教學的宗旨是使學生能夠更恰當地接受最新的生物信息學知識。
2．2培養和引進人才
教師教學水平的高低對于教學效果的影響十分明顯。因此，應支持和鼓勵年輕教師到國內外知名高校學習和進修，提高自身的知識素質與技能;同時提供豐厚條件引進生物信息學高層次人才，這樣不但豐富了師資力量，而且還能夠指導年輕老師進一步學習。另外，應加強學科建設及與兄弟學科的相互合作交流，使該課程組教師的教學和科研成果得到進一步深化。
2．3教學內容改革
普通教學內容包括數據庫檢索、引物設計、測序及結果分析、基因識別及基因組分析，核酸序列分析，蛋白質序列分析和分子進化與系統發育分析。生物信息學日新月異，這些基礎內容和數據庫時刻發生著變化，因此運用信息檢索技術已成為教學改革的重要內容之一。改革后的生物信息學除了包含經典生物信息課程，還把現代生物信息檢索技術列入教學內容，并作為生物信息學教學的重中之重。運用最新檢索工具和軟件，并配有大量檢索實例，指導學生搜索相關信息，這種方法增強了學生對綜合知識的運用能力。
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生物信息學的方法范文5
【關鍵詞】移動教學微課翻轉課堂混合式教學生物信息學
【中圖分類號】G642.3【文獻標識碼】A【文章編號】2095-3089（2017）52-0104-02
生物信息學是20世紀80年代末隨著人類基因組計劃的啟動而興起的一門新的交叉學科。它以生物學研究中產生的數據為研究對象，綜合運用計算機科學、統計學、數學和生物學等相關學科中的知識與方法，對研究數據進行獲取、分析、加工與存儲，揭示這些數據中所蘊含的生物學規律[1，2]。近年來，隨著測序技術的革新，產生了海量的基因組、轉錄組、蛋白組、代謝組、表觀組等組學數據，以及序列和結構變異數據，生命科學研究者相應配套開發了大量的數據分析軟件和數據庫，有力推動了生命科學的發展。因此，開展生物信息學課程對生命科學相關專業的學生至關重要。
為了更好地培養學生的科學素養，拓寬學生的就業方向，我國一些高等院校相繼開設了生物信息學課程，有些高校還于近年設立了生物信息學專業，同時研究生的生物信息學訓練也在日益加強[3]。但是由于該學科的發展日新月異，以及其交叉學科的特性，在教學過程中存在著教學大綱和學時不匹配、教材選擇較困難、理論和實踐教學脫節和學生重視程度不夠等諸多問題[2]，而這些問題在傳統的教學模式中不能夠很好地解決。近年來，得益于信息化的快速發展，各種類型的網絡課程擴展了教學資源，增加了教師和學生間溝通的渠道，提高了有限課堂時間的教學效率，很好地彌補了傳統教學模式的不足[4]。筆者根據學習及教學過程中遇到的問題，基于生物信息學的課程特點，擬探討傳統教學方法與網絡平臺資源有機結合的教學模式，為該課程的教學改革提供思路，并為提高教學效果提高方法和參考。
一、傳統教學模式及其存在的問題
生物信息學是交叉學科，所涉及的基本概念廣，所要求具備的基本技能多，所包含的知識更新速度快，同時注重培養學生解決相應實際問題的能力，具有明顯的綜合性、前沿性和應用性強等特點。在有限課時內讓大部分學生理解當前生物信息學主要理論知識、熟悉各類數據庫和軟件的使用、掌握必要分析技能，這對于老師的講述和學生的學習都是不小挑戰。在生物信息學教學實踐過程中我們發現以下四個方面的問題：
1.課程要求和課時數不匹配
生物信息學是近年來，應分析基因組等海量數據的迫切需求，而興起的一門新興交叉學科，要求學生不僅具備生物學的相關知識，而且還需具備計算機科學、數學、統計學等學科的相關知識。對于生命科學相關專業的學生，其信息科學背景知識薄弱，而且不同專業所講述的生物學知識也不盡相同，這就要求更多的時間介紹相關基礎知識。另外，生物信息學研究內容更新速度快，教學內容也需要更多的課時進行擴展和更新。但是多數專業的教學大綱中生物信息學課程的課時數非常有限，教學內容多與課時數少的矛盾非常突出。
2.學生實際數據分析能力訓練不夠
生物信息學是一門高度強調實際數據分析能力的學科，大多數學生此前沒有接觸過相關分析內容，盡管興趣強烈，但是實驗操作時間遠遠不能滿足學生的需求。另外，學生畢業后不管是選擇從事生物信息相關行業，還是選擇在生物信息學領域繼續深造，都需要具備足夠的數據分析能力。教學過程中很難在有限的課時內提升實驗分析強度，個性化地解決學生在實驗分析中遇到的問題，幫助學生將強烈的學習興趣轉化為堅實的分析技能。
3.教材更新速度過慢
生物信息學研究內容更新速度快，新領域、新問題、新數據、新方法和新結論層出不窮。但是目前大部分生物信息學教材的主要講述內容仍是基本的數據庫搜索、核酸和蛋白質序列分析和序列比對等內容，而目前主要的研究內容涉及較少，例如基于序列和結構變異的群體遺傳研究和全基因組關聯分析研究。
4.學生專業英語掌握不夠
生物信息學研究中絕大多數重要的數據庫、軟件說明、軟件日志和報錯信息、科研文獻報道和教材等等都是英文表述。但是在教學過程中，一些數據庫的說明和返回結果學生都表示理解起來很困難，自己動手查閱的主動性不夠，導致教學效果大打折扣，也挫敗了很多學生自主學習的主動性。
二、現存的網絡資源
1.微課
微課源于美國北愛荷華大學的LeRoyA.McGrew教授，其主題和重點突出，內容短小精悍、交互性好，表現形式多樣，短時間內有明確的教學目標，集中說明一個問題。微課允許學生利用碎片化的時間進行學習，提供了泛在學習的可行性，有利于培養學生的自主學習能力，是傳統教學模式的有力補充[5]。目前各大高校都在提倡制作微課資源，并且公布與網絡之上，可在教學過程中加以引進和應用。
2.國家精品課程的網絡資源
國家精品課程是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程。國家精品課程資源網（http：//jingpinke.com/）目前包括4000多門國家級精品課程，其中包括多個高校的生物信息學課程。學生可以課下利用便利的因特網和4G無線網絡進行自主學習，不僅可以擴展知識面，還可以對課堂內容進行有效的復習和鞏固。
3.網絡公開課
網絡公開課是指高校在網上提供課堂實錄的錄像，將優勢教育資源呈現在全世界求知者前。目前網絡公開課的資源非常豐富，不僅包括高校網站上的公開資源，例如北京大學高歌老師等主講的生物信息學導論，還包括一些大型網站上的公開課資源，例如網易公開課、新浪公開課、MOOC網和央視網的中國公開課等等。另外，網絡上也有一些國外高校的公開課程。
4.移動教學資源
筆記本、手機和iPad等移動網絡工具的普及，不僅大大方便了人們的日常生活，也為生物信息學的教學改革提供了新的途徑。陳亮等將移動網絡工具引入生物信息學課堂教學，事件證明移動教學方法比傳統的教學模式更能激發學生的學習和實踐興趣，提高學生的動手能力，同時加強了師生間的互動，并最終提升了教學效果[6]。
三、網絡資源在生物信息學教學中的應用模式探索
雖然目前關于生物信息學課程的網絡資源較多，但是在生物信息學相關教學工作中應用的并不多，尤其是綜合翻轉課堂、微課和移動網絡設備等的新型教學方法的應用?？紤]到生物信息學這門新型交叉學科教學中存在的問題，充分利用公共網絡資源和新型教學手段，勢在必行。具體原因和方法如下：
1.建立基于“翻轉課堂”的教學模式
翻轉課堂是通過提前介紹教學內容和教學目標，并且公布相關網絡資源的獲取地址和方法，讓學生在課前完成學習過程。然后在課堂時間，教師通過問題收集、解答、探討和針對性輔導等形式，完成學生“內化知識”的過程。通過課堂教學過程的翻轉，將大量教學內容和實踐分析翻轉到學生課前進行，利用有限的課堂教學時間，組織學生開展問題探討和項目分析，協助學生掌握和消化復雜的生物信息理論和分析技能更好地內化于心，有效解決教學內容多與課時數不足的矛盾。
2.教學資源的進一步完善
翻轉課堂需要將教學課件、教學內容、教學目標、網絡資源地址、前期錄制的教學錄像和輔導資料等在學校教學平臺進行和實施，以便于學生隨時進行學習和查閱。
3.教學平臺的搭建
作為高度強調實驗分析能力的一門學科，強化學生分析能力是重要的教學目標。課程組需要搭建簡易的生物信息服務器，并提前放置教學內容所涉及的生物信息學軟件和例子數據，然后在整個學期向學生開放，便于學生隨時隨地進行數據分析實驗，強化理論與實踐的結合。
4.課程評價方式的改進
為了督促大家在課前進行學習，需要將最終的期末考試分散在整個學期分別進行，可以通過提問和課堂測驗的方法考核學生課前學習情況，并記入期末考試成績。另外在期末考試中，通過實驗能力測試，重點考察學生的實際數據分析能力，降低對記憶性知識點的考核，督促學生平時進行數據分析能力鍛煉，以達到生物信息學課程的教學目標。
綜上所述，充分考慮生物信息學的課程特點，探討傳統教學模式中存在的問題，通過教學模式和方法的改革，充分利用網絡資源，解決在教學過程中遇到的問題，為該課程教學目標的實現提供參考。
參考文獻：
[1]管麗紅.對生物信息學教學的思考[J].河南教育：高教版（中），2016， 0（8）.
[2]金萍.生物信息學課程教學改革初探[J].時代教育，2016， 0（21）.
[3]戴凌燕.《生物信息學》課程教學方法探索與實踐[J].生物信息學，2009， 7（4）.
[4]郭麗.新型混合式生物信息學教學模式研究[J].新課程研究：中旬，2016， 0（1）.
[5]葉世旺.《大學物理》微課建設研究與探討[J].教育教學論壇，2017， 0（14）.
生物信息學的方法范文6
關鍵詞：生物信息學;教學改革;師范院校
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）36-0134-02
生物信息學（Bioinformatics）的發展與上世紀90年代人類基因組計劃的啟動密切相關，它綜合運用生物學、計算機科學和數學等多方面知識與方法來闡明和理解大量生物數據所包含的生物學意義。生物信息學已成為當今生命科學的重大前沿領域之一，是生命科學研究中重要的、不可或缺的研究工具。
我校生物信息學課程開設較晚，所以課程教學仍處于探索階段，尚未形成成熟的課程體系。本文針對本校學生的需求、課堂教學反饋等情況對教學內容、教學方法等多方面開展了改革與實踐，以期提高教學的質量和效果，培養全面發展的人才。
一、生物信息學課程教學現狀
（一）教材較多，因此難以選擇一本適合的教材
生物信息學教材很多，有些教材側重于生物信息學理論和算法，如許忠能主編的《生物信息學》對生物信息學的理論和算法講解詳細，但是對于師范院校生物科學專業的本科生而言較為深奧，不易理解;有些教材側重于生物信息學軟件使用，學生對于軟件分析所需要的背景知識掌握不夠，即使能夠運用軟件，卻不能正確分析和理解所得到的分析結果;由于生物信息學發展較快，教材更新速度相對較慢，一些新的生物信息學知識未能及時納入到已出版的教材中，而且有些書中所講的數據庫資源早已停用，有些軟件及其應用也早已更新版本。
（二）學生理論基礎薄弱，學習主動性不夠
雖然這門課程在我校是專業選修課程，考核方式以考查為主，但是選修這門課程的學生都對生物信息學有濃厚的興趣。這門課程開設在大三下學期，很多同學尚未開展或即將畢業課題設計，希望通過本課程的學習對畢業論文或將來考研深造有所幫助。然而在學習過程中，由于對分子生物學、生物化學、遺傳學等理論知識掌握不扎實，并且對學科前沿進展關注不夠，很少閱讀實驗性論文，在學習生物信息學相關理論知識時理解困難，而且對于如何將生物信息學應用于實際的課題研究也感到困惑。
（三）學生英語基礎不同，學習過程中容易產生消極情緒
要學好生物信息學，離不開大量專業文獻的閱讀，尤其是外文文獻，追蹤學科前沿研究進展，這就需要具備一定的專業英語基礎。此外，很多生物信息學數據庫以及應用軟件都是全英文的，涉及專業英語詞匯較多。由于學生的英語基礎不同，在學習過程中有些學生感覺專業英語閱讀和理解方面較吃力，容易產生畏難情緒。
二、教學改革與實踐
（一）修改教學大綱，理論與實踐結合
生物信息學是一門實踐性很強的學科，僅僅靠教師單一的講解理論和軟件的使用方法學生是很難理解和掌握的，因此在教學過程中要理論和上機實踐結合。教學大綱中原36學時為理論24學時、上機實踐12學時?？紤]到我校學生學習該門課程的實際需求，強化實踐運用，將理論和上機實踐課時均調整為18學時，學生在實踐的過程中帶著問題主動去思考，發現問題、解決問題，更好地去理解生物信息學的理論知識。原教學大綱中理論課學習結束后再進行上機實踐，但是教學過程中發現理論課信息量大，有些知識學生初次接觸沒有較好地理解，或者當時能夠理解，但過了一段時間后再進行上機實踐時又要重新學習。在課程安排方面，調整為一個章節的理論課學習結束后開設相應的上機實踐，通過實際操作練習有利于鞏固所學理論知識，學生也比較喜歡這樣的教學方式。
（二）調整教學目標，優化教學內容
生物信息學內涵廣泛，應用領域廣，但是生物信息學在不同研究領域中的研究內容和應用程度有所不同。選修本課程的學生都是生物學背景，主要希望運用生物信息學知識去解釋課題研究中的生物學問題。考慮到本科生理論知識基礎相對較弱，很多學生尚未開展課題研究，因此應該在有限的學時里讓學生掌握與專業需求相關的生物信息學知識和實用技術，教學的重點和難點要根據本校學生特點進行調整，對教學內容進行優化、精簡。例如多序列比對算法、馬爾科夫模型等涉及數學、計算機知識，可以簡要介紹，但不做深入的講解。理論和上機實踐部分主要介紹生物信息學數據庫資源、序列比對、核酸序列分析、系統進化分析、蛋白質結構與預測，同時理論部分還包括生物芯片、高通量測序技術、介紹生物信息學的前沿進展。此外，還結合學生的需求在上機實踐課中增加了引物設計內容。
課堂教學內容并不拘泥于一套教材，而是根據講授的章節選擇該章節適合的2～3套教材綜合講解，最終形成適合我校學生學習的講義。例如在講系統進化發育時，理論講解選擇由Masatoshi Nei和Sudhir Kumar編寫的高等教育出版社出版的《分子進化與系統發育》和蔡祿編寫的《生物信息學教程》，上機實踐選擇吳祖建等編寫的《生物信息學分析實踐》。
（三）教學與科研相結合，學以致用
生物信息學有很多分析軟件，應用很廣，即使是分章節按照序列比對、核酸序列分析、系統進化樹構建等給學生逐一講解相關的算法和實際的應用，學生仍然感覺知識零散，信息量太大難以掌握，容易產生畏難情緒而導致學習積極性不高。有些應用軟件學生即使有所了解，卻又不知道在科研中如何運用。所以在教學過程中，我們以課題研究為例，再結合相關的文獻來進行講解。例如選擇DNA條形碼開展物種鑒定為例，讓學生去查閱相關文獻，如DNA條形碼在中藥材混偽品鑒定中的應用、DNA條形碼在肉制品摻假中的鑒定等。這個課題應用性強，對本科生而言閱讀專業文獻的難度相對較小，僅涉及DNA提取、PCR擴增等實驗內容，容易激發學生的學習興趣。在學生理解課題背景知識的基礎上，讓學生重點看文獻中涉及的生物信息學相關知識，要求學生下載文獻中涉及的基因序列，根據下載的序列用MEGA軟件進行序列比對，計算遺傳距離，同時利用MEGA軟件構建NJ樹。這個過程就把生物信息數據庫、序列比對、系統發育分析等幾個章節的教學知識串聯起來，學生就知道為什么要下載序列、做序列比對，更好地理解系統進化樹構建的原理及意義。同時，也促進了學生閱讀專業文獻，尤其是外文文獻，增加專業英語詞匯量，主動關注學科前沿發展動態，更好的利用生物信息開展課題研究，做到學以致用。
（四）改革教學手段和教學方法
生物信息學理論教學中往往是教師主講、學生聽，學生被動接受，這種“灌輸式”的學習讓學生感覺枯燥乏味，教學效果較差。教學時應突出學生的主體地位，教師起主導作用，引導學生積極思考，參與課堂教學，激發學生的學習熱情。例如講解生物信息學數據庫資源時，可以布置課后作業，要求學生搜索國外生物信息學數據庫資源，并將查閱的資料制作成PPT，下一次上課時讓學生利用PPT講解搜索情況，分享經驗。教師在學生講完后點評，鼓勵學生關注生物信息學的前沿進展，在學習生物信息學的同時提高專業英語的水平。在講解生物芯片與高通量測序技術時，布置課前預習作業，針對高通量測序技術原理、應用、數據分析等教學內容設置幾個選題，讓學生分小組，每個小組選擇一個選題，通過查閱文獻資料，以PPT形式在課堂上講解。學生根據講解內容提問，交流討論。教師根據學生的匯報內容進行點評，進行有針對性的講解、補充。這樣的形式使學生主動去探究問題，而不是被動地接受教師傳遞的信息，對知識的理解更加深入，學生也反饋這種教學活動提高了學習的積極性，并留下深刻的印象。
三、結語
生物信息學作為一門新興學科，仍然在不斷的發展中，知識更新速度快，因此生物信息學課程的教學內容、教學方式應緊跟學科前沿發展，立足學校專業特點及培養特色，不斷摸索教學經驗，在教學模式上深入研究，提高教學質量，實現培養學生理論與實踐運用綜合能力的教學目標。
參考文獻：
[1]許忠能.生物信息學[M].北京：清華大學出版社，2008.
[2]Masatoshi Nei，Sudhir Kumar.分子進化與系統發育[M].北京：高等教育出版社，2002.
[3]蔡祿.生物信息學教程[M].北京：化學工業出版社，2007.
[4]吳祖建，高芳鑾，沈建國.生物信息學分析實踐[M].北京：科學出版社，2010.
