移動設備在“生物信息學”選修教學中的應用

董園園　祝濤　張英楠　李海燕

摘 要 以學生實踐需求為本，探討移動設備在本科生專業選修課上的教學及應用情況。針對生物信息學專業選修課教學內容的特殊性，對課堂教學中對引入移動設備輔助課程講授的必要性及重要性進行討論，并結合課堂教學實踐及教學研究內容進行探討。

關鍵詞 生物信息學 移動設備 互聯網 選修課 信息化

生物信息學是一門新興的交叉學科，它綜合了生命科學、計算機、統計、化學等多個學科，是目前生命科學最具活力的前沿領域之一。我國首個生物信息學專業課程于2000年在北京大學開設。[1]至今，伴隨該領域越來越受關注，在科研領域及社會上的普及應用，為培育專業人才和滿足在校大學生的研究興趣，各大院校陸續在農林、生命、醫學專業內設置生物信息學專業必修課。同時，為滿足校園內廣大愛好者的學習興趣，大學內部也增設了生物信息學專業校選課。因此，生物信息學作為當前教學及科研領域關注的熱點專業，其教學內容及教學效果也備受師生矚目。

隨著信息化時代的到來，移動通訊設備已經融入每個人的日常生活中，隨著智能手機的普及和推廣，移動媒體不僅在社會中普及推廣，智能手機、iPad、便攜筆記本電腦也在校園內使用普遍，幾乎人手一機。而4G網絡的全面覆蓋及校園互聯網的推廣，更促進移動設備融入了學生的日常生活中。

1 移動設備的優勢及用途

目前中國的移動設備尤其是手機的增長速度十分迅速，移動設備的普及率已經遠遠超過計算機的使用率（截至2015年1月PC機訪問互聯網率為80.9%，移動設備訪問互聯網率為85.8%[2]）。在大學校園中，移動設備訪問互聯網的使用率更高。

1.1 移動設備引入教學的優勢

移動設備引入課堂教學中有以下幾個優勢：第一，攜帶方便，操作便捷。移動設備往往體積較迷你，且在校園大學生中普遍使用，而且隨著各項APP資源的開發與拓展，操作步驟簡單，過程簡潔。易于熟練掌握。第二，互聯網接入不受限。隨著移動4G網絡和校園WIFI熱點的覆蓋，可隨時隨地使用移動設備訪問互聯網，即便是在教室課堂上也不受地域和時間的限制，只要點擊移動設備即可輕松訪問互聯網，做到數據訪問與交換。第三，APP內部訪問形式的多元性，因為iPad，智能手機等多媒體、通訊設備工具的普及情況，[3]許多分子數據庫維護機構推出了移動設備可訪問的網站瀏覽形式，節約數據交換量，可用簡潔的操作頁面進行不同條目閱覽或實現數據接收發送，極大提高了網站的訪問與信息傳輸效率。第四，結果反饋的多樣性。通過移動設備訪問各大網站或者APP內訪問，移動設備上直接呈現可視化字符、圖形、影響、圖像等多元素材。該特點易于對分子生物數據類型網站的結果查詢和分析。

1.2 移動設備在高校大學生信息化教學中的用途

在現代信息化教學及改革過程中，包括移動智能手機，平板電腦等微型移動設備可隨時隨地被使用。而且隨著數據通訊的技術變革，互聯網的訪問也不受時間和地域限制。而相對傳統教學模式而言，現代化的教和學的過程中，如果可以任何時間和地點內，都可以對當下教學實踐信息利用移動設備和互聯網進行實時訪問，可以加強學習效果。目前現代的移動設備已經成功應用在大學英語、大學電子商務的課堂教學過程中。[4]即可以利用課堂中的碎片化時間嘗試一種交互的學習方式。使得教學應用中出現新穎的形式。

2 生物信息專業校選課面臨的教學改革問題

傳統的大學專業選修課教學模式一直遵循以教師為主體，遵照“傳道、授業、解惑”的流程，教師在課堂中將知識內容貫穿為一定的體系，在內容講述的同時，傳播自己在這一領域掌握的知識、經驗及相關技巧。而學生在接受知識內容的過程中往往是被動接受，而不能馬上實際運用。生物信息學這一門專業選修課又有別于以往傳統的專業型選修課，整個過程更加注重學生的實際動手能力，畢竟該專業課是以實際運用為導向，即便是引入多媒體教學或者是網絡課程模式，依然不能有效加強學生的實踐技能。學生在被動學習的環境下，不宜熟練理解生物信息學專業所涉及的工具、軟件或者操作方法。如果一味地將該課程以是單純傳授知識與技術的教學形式進行，忽略學生的個體化學習和操作過程，那么在該課程設置的專業選修課上，面對抽象的數學算法或者模型概念，不利于收獲良好的教學效果。而在課程講授過程中注重實地操作的普及則勢在必行。

3 使用移動設備的生物信息學專業選修課教學設計研究

生物信息學的研究是以生物學、醫學的數據研究為核心的科學領域。生物信息學的研究對象是大規模的生物學及醫學大分子數據。生物信息學領域的數據庫和網絡平臺工具種類眾多，功能特點各異。對于學習者要求具備一定的生物學及計算機學基礎知識，并且注重對數據庫查詢和網絡工具軟件使用技能的掌握。學生在學習的過程中，普遍反映學習過程抽象，教學內容在單純的講授模式下不易消化掌握。

生物信息學專業選修課的課程特點和教學目的不同于專業課要求，該課程更加重視學生對現有在線工具的使用，對興趣信息的檢索。以上教學內容和實地操作都可以借助微型移動設備實地練習。如果在選修課上利用微型移動設備進行學習，對操作者或學習者都會有一定的幫助。

在課堂內部，采用以接入互聯網的移動設備為主的教學方式，能夠對數據庫、基于Web服務器的遠程在線分析工具進行實地操作演練。課堂內部確保知識內容的消化吸收。并在移動設備內部的Web瀏覽器上直接進行BLAST或者核酸數據庫、蛋白序列數據庫、蛋白結構數據庫等的在線搜索與查詢。并通過教師的指導和同步交互，針對學生對使用網絡在線工具軟件出現的問題進行一一指導和點評。通過學生實地反饋，做到以學生為主體，以實際操作為導向的教與學模式。促進知識點的內化和開展應用，這也符合生物信息學專業的知識特點，注重實際動手操作技能的完備。

4 使用移動設備改革生物信息學專業選修課考核方式的探討

在引用移動設備并接入互聯網的教學課堂上，學生由被動的知識接受者轉變成主動的學習者，并結合學習目的轉換為在線軟件、工具的操作者。在實地教學課堂上，學生需要緊跟教師設置的操作流程，并預留出足夠的時間完成必須的軟件運用或者具體的數據條目檢索。自主完成教學過程，并將出現的問題在課堂上實時和教師反饋。通過實際動手消化吸收課程知識點，在便攜移動設備的幫助下，可通過互聯網訪問遠程信息中心在線網站，并通過網絡互動、師生討論等方式吸收生物信息專業涉獵的知識內容。雖然自由允許學生在課堂內部接入互聯網存在一定的課堂紀律管理不確定性，但是在教學實踐環節中加強學生的動手能力，鼓勵學生參與學習討論互動，并且注意提高學生的自律性和自主操作能力，通過提問、答疑、在線匯報的方式考查學生的掌握情況。

移動設備的普及為大學生校園內公共選修課的教學提供了實際操作演練的可行性，依靠了互聯網接入的便利和瀏覽形式的多樣性，實現了在移動設備中訪問生物分子數據庫，查詢核酸、蛋白序列、結構信息，查詢文獻數據的課堂演練過程。大大提高了學生的實際使用能力。在教學過程中應該注意課堂互動和實踐考核過程，重視學生的實地查詢效果，讓現代科技和傳統教學模式相結合，從而提高專業選修課的教學效果，調動學生的積極性，提高大學生的學習興趣，并夯實課堂教學內容。

參考文獻

[1] 王蘭萍.生物信息學課程教學的初步探討[J].生物信息學，2007.5（3）：143-144.

[2] 楊艷春.“互聯網+”時代移動微型學習在大學英語教學中的應用[J].高教學刊，2016（6）：117-118.

[3] 孫藝.基于iPad的移動課程的交互研究[J].廣州廣播電視大學學報，2013.13（3）：8-13.

[4] 吳媛.基于“互聯網+ 教育”技術的翻轉課堂教學模式研究[J].中國成人教育，2016（22）：93-96.