淺談任務(wù)驅(qū)動模式在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中的推動作用

楊海秀

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淺談任務(wù)驅(qū)動模式在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中的推動作用

楊海秀

（哈爾濱醫(yī)科大學(xué)生物信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150081）

傳統(tǒng)的教學(xué)模式在多學(xué)科融合的生物信息學(xué)專業(yè)已經(jīng)不再適用。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式是將教、學(xué)、做一體化的新的教學(xué)模式，強調(diào)教學(xué)與任務(wù)相結(jié)合，能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。從不同方面闡述任務(wù)驅(qū)動模式在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，希望為研究生物信息教學(xué)的教師提供理論參考依據(jù)。

任務(wù)驅(qū)動模式；生物信息學(xué)專業(yè)；學(xué)科融合

1　“任務(wù)驅(qū)動模式”的意義及實施過程

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是建構(gòu)主義理論中的一種教學(xué)模式，其教學(xué)設(shè)計原則強調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動必須與任務(wù)或者問題相結(jié)合，學(xué)生在教學(xué)任務(wù)驅(qū)動下，通過對現(xiàn)有知識技能和學(xué)科理論的主動應(yīng)用，共同進(jìn)行自主探索的互助性學(xué)習(xí)。生物信息學(xué)專業(yè)課程強調(diào)學(xué)生實踐動手能力，突出學(xué)生職業(yè)崗位能力培養(yǎng)，比較適合“任務(wù)驅(qū)動模式”教學(xué)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，能夠培養(yǎng)其團(tuán)隊協(xié)作能力，溝通能力，表達(dá)能力，全面提高綜合素質(zhì)。

生物信息學(xué)專業(yè)是一門涉及生物學(xué)、數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)交叉融合產(chǎn)生的新興專業(yè)，在設(shè)計教學(xué)任務(wù)的時候充分考慮了這種多學(xué)科交叉的特點，實現(xiàn)了教學(xué)任務(wù)多元化。以“生物軟件與網(wǎng)絡(luò)平臺開發(fā)”課程為例，這是一門典型的計算機程序設(shè)計類課程。首先，生物學(xué)問題通常可以依賴于數(shù)學(xué)公式和計算機工具來解決，因此教學(xué)任務(wù)不應(yīng)局限于單門課程。在該課程的教學(xué)任務(wù)中引入了大量的生物學(xué)實例，應(yīng)用數(shù)學(xué)公式設(shè)計算法，然后利用計算機編程技術(shù)解決實際生物學(xué)問題。其次，教學(xué)任務(wù)的設(shè)計難度應(yīng)由淺入深。該課程教學(xué)任務(wù)的設(shè)計分為簡單生物學(xué)數(shù)據(jù)處理，復(fù)雜生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理，簡單功能軟件設(shè)計，復(fù)雜功能軟件設(shè)計，數(shù)據(jù)庫類型網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建，基于R包的網(wǎng)絡(luò)平臺開發(fā)幾個層次。教學(xué)任務(wù)涵蓋了大部分常見類型的生物學(xué)問題，并且由淺入深考察了學(xué)生的編程水平。最后，任務(wù)設(shè)計要同時考慮學(xué)生的不同層次。該課程每次實驗課會設(shè)計多個教學(xué)任務(wù)，多個教學(xué)任務(wù)的難度遵循循序漸進(jìn)原則，不強制要求學(xué)生完成所有任務(wù)，因此基礎(chǔ)差的學(xué)生不會因為任務(wù)難度大而失去學(xué)習(xí)信心，同時，基礎(chǔ)好的學(xué)生也不會因為任務(wù)難度簡單而失去學(xué)習(xí)興趣。

2　任務(wù)驅(qū)動教學(xué)在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中實施效果

2.1學(xué)生實訓(xùn)效果有明顯提高

教師在教學(xué)過程中，利用先進(jìn)的科技水平，豐富的教學(xué)手段，改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式。教學(xué)應(yīng)用中，在進(jìn)行圖文并茂的多媒體教學(xué)的同時，改變傳統(tǒng)理論教學(xué)與技能訓(xùn)練分離、將實踐作為理論教學(xué)延伸的觀念，將能力培養(yǎng)作為核心，以實際項目引導(dǎo)，以工作任務(wù)驅(qū)動，以學(xué)生為主體，實施“教，學(xué)，做”一體化的教學(xué)方法，突出理論教學(xué)為提高實訓(xùn)技能和職業(yè)應(yīng)用服務(wù)的主題。教師引入真實案例，布置工作任務(wù)，讓學(xué)生積極參與到任務(wù)的實踐過程中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，認(rèn)識專業(yè)技能的重要性，提高學(xué)生專業(yè)技能的能力。跨學(xué)科的教學(xué)任務(wù)設(shè)計，使得學(xué)生能夠更好的融合各學(xué)科專業(yè)知識，構(gòu)建完整的知識體系；同時，由淺入深的教學(xué)任務(wù)設(shè)計，使得學(xué)生在解決實際問題中，既檢驗了課堂的理論知識，同時學(xué)習(xí)能力也有了逐步的提高，極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提高了學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力，取得了很好的教學(xué)效果。

2.2學(xué)生創(chuàng)新意識明顯提高

創(chuàng)新，是一個國家的力量之源，發(fā)展之基。我國高等教育的主要任務(wù)之一就是要培養(yǎng)大量創(chuàng)新型科技人才。生物信息學(xué)是一門新興的，快速發(fā)展的學(xué)科，因此在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中的課程內(nèi)容要求要與時俱進(jìn)。在生物信息學(xué)專業(yè)課程中應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式以后，課程組認(rèn)為必須根據(jù)實踐情況，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，定期更新適合任務(wù)驅(qū)動模式教學(xué)的生物信息學(xué)專業(yè)課程內(nèi)容。例如，2012年longnon-codingRNA（lncRNA）開始成為研究熱點，隨之發(fā)表的一系列新的測序技術(shù)、序列分析軟件、功能注釋算法、工具以及數(shù)據(jù)庫，應(yīng)隨時補充到相應(yīng)課程的新內(nèi)容中，使課程內(nèi)容與時俱進(jìn)，使學(xué)生掌握最新動態(tài)科研知識。最前沿的專業(yè)知識加上任務(wù)驅(qū)動模式教學(xué)方式，使得學(xué)生在易于接受新知識的同時，極大的提升了創(chuàng)新意識，積極參與各項科學(xué)競賽，并在近年的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃，大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，挑戰(zhàn)杯等競賽中，取得了很好的成績。

3　“任務(wù)驅(qū)動”模式教學(xué)中需注意和改進(jìn)的原則

3.1任務(wù)設(shè)計要遵循職業(yè)技能典型性的原則

教師在教學(xué)任務(wù)設(shè)計過程中，任務(wù)除了要與時俱進(jìn)，還要具有典型性，有專業(yè)特點，符合生物領(lǐng)域的工作崗位要求。這就要求教師要了解行業(yè)的工作需求，以及相關(guān)企業(yè)未來發(fā)展趨勢，結(jié)合學(xué)生實際情況進(jìn)行任務(wù)設(shè)計，因此，在教學(xué)設(shè)計中，計算機類課程教學(xué)任務(wù)設(shè)計如果脫離了生物學(xué)背景，就失去了生物信息專業(yè)的特色；同理，生物學(xué)類課程教學(xué)任務(wù)設(shè)計同樣應(yīng)依賴于數(shù)學(xué)及計算機類的知識，使得教學(xué)任務(wù)既模擬了實際工作崗位要求，又滿足了學(xué)科融合的特點。條件允許的情況下，還可以通過虛擬特定環(huán)境安排教學(xué)任務(wù)，使任務(wù)既具有現(xiàn)實意義，又能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)要保障學(xué)生有足夠的時間進(jìn)行訓(xùn)練，還要充分考慮到學(xué)生已具備的知識與技能，教師在教學(xué)過程應(yīng)合理安排任務(wù)及完成時間，保障學(xué)生能按要求完成工作任務(wù)，提高其實踐能力。

3.2要遵循重視過程考核、結(jié)果考核次之的原則

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法適用于實踐性強、綜合性強的課程，這種理論與實踐并重的課程應(yīng)改變傳統(tǒng)的“應(yīng)試教育”的考核評價體系。理論是實踐的基礎(chǔ)，而實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，二者并重，缺一不可。因此，任務(wù)驅(qū)動應(yīng)同樣重視過程考核，每項任務(wù)都占有一定分值，作為期末成績，這是任務(wù)驅(qū)動教學(xué)能順利完成的基本保障。在“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)中，應(yīng)規(guī)范任務(wù)操作過程，讓學(xué)生明白每項任務(wù)必須掌握的技能核心，從而主動按照規(guī)范要求實現(xiàn)，提高培訓(xùn)質(zhì)量。指導(dǎo)教師要重視過程考核，及時對學(xué)生的完成情況進(jìn)行評價。學(xué)生也要重視過程考核，從而改變以往因為應(yīng)付期末考試而突擊復(fù)習(xí)的模式，真正牢記所學(xué)知識，能夠?qū)W以致用，實現(xiàn)理論與實踐的完美結(jié)合。

總之，上述是本文作者在生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中的一些經(jīng)驗。高等教育整個教學(xué)模式都在改革，生物信息學(xué)專業(yè)是高等教育的一部分，生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)改革是高等教育發(fā)展需要，也是社會發(fā)展對生物領(lǐng)域應(yīng)用的要求。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式在很多專業(yè)中應(yīng)用，都取得了較好的成效。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)一般采用案例形式，主要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，利用所學(xué)知識解決生產(chǎn)中的實際問題，提高了學(xué)生分析問題，解決問題能力；增強了學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。只要我們不斷努力，不斷實踐，不斷總結(jié)經(jīng)驗，就一定能夠培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的生物信息專業(yè)人才。

［1］ 穆平，王春華.農(nóng)學(xué)類專業(yè)《生物信息學(xué)》課程教學(xué)改革探討［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報，2015（21）：124-125.

［2］ 田海梅，張燕.基于任務(wù)驅(qū)動的計算機專業(yè)課教學(xué)模式［J］.實驗技術(shù)與管理，2011（05）：145-147.

Discussion on the impetus role of task-driven mode in the teaching of bioinformatics

YANGHai-xiu
（College ofBioinformatics Science and Technology，Harbin Medical University，Harbin 150081，China）

The traditional teaching model is no longer applicable in bioinformatics with multidisciplinary integration. Task-driven teaching mode is a newteaching mode with integration of teaching，learning and making，which emphasizes on improving students'self-directed learning，problem-discovering and problem-solving abilities.Application of task-driven mode in bioinformatics teaching was elaborated in this paper，hoping to provide a theoretical basis for the study of bioinformatics.

Task-driven mode；Bioinformatics；Discipline integration

TP 3-4

B

1674-8646（2016）15-0100-02

2016-06-10

楊海秀（1981-），女，黑龍江哈爾濱人，講師，碩士，主要從事生物信息學(xué)研究。