藍墨云班課輔助翻轉課堂模式在《生物信息學》課程教學中的實踐

戴凌燕 郭曉紅 王桂華 高亞梅 殷奎德 李志江

摘 要：《生物信息學》課程教學是生物類學科的重要基礎課程，為解決傳統課程教學中存在的問題，探索了藍墨云班課輔助翻轉課堂的教學模式，以期提升授課效果和學生綜合技能。結合翻轉課堂的發展現狀，提出以學生為主體的教學過程應突出全過程考核的建議，并借助于藍墨云班課的課上活動推送和過程考核輔助翻轉課堂教學模式。形成藍墨云輔助翻轉課堂教學模式在《生物信息學》課程教學的設計實施措施，建立適于學生學習的課前、課中和課后三位一體的教學新模式，達到提升授課效果的目的。

關鍵詞：生物信息學課程；藍墨云；翻轉課堂；教學模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）02-0110-03

Abstract： Bioinformatics course is an important basic curriculum for undergraduate students in biology major. In order to solve the problems in traditional teaching， the flipped classroom model assisted by the Moso-teach method was discussed to improve the teaching effect and comprehensive technique for the students. According to the flipped classroom status， the whole process assessment during the teaching time was present to suggest with student-centered style and the Moso-teach method was assisted to build a novel model for their characteristics of activity push and process assessment. Design and practice were applied in the bioinformatics course on the base of the flipped classroom model by the Moso-teach method and Three-in-One style was also built during the pre-， middle-， and post-class， respectively， in which those methods could enhance the teaching effect.

Keywords： bioinformatics course； Moso-teach； flipped classroom； teaching model

《生物信息學》課程以基因和蛋白質為主要研究對象，利用數學模型和計算機軟件，預測和分析基因和蛋白質的結構與功能，揭示其生物學意義，是適于生物學、食品科學、畜牧獸醫學及植物學等學科本科生和研究生學習的交叉學科課程[1]。作為一門重要的專業基礎課程，可以用來分析和解決相關學科專業的生物知識難題，鍛煉和提升本科和研究生對生物學數據的分析和綜合應用能力。因此，進行課程教學模式的探討和改革，以達到預期的授課效果顯得尤為重要。

一、傳統《生物信息學》課程教學過程中存在的問題

黑龍江八一農墾大學作為二類地方本科院校，各交叉學科方向的生物類別學生均開設本課程，在教學實踐過程中發現以下問題：1. 由于教學過程中所用到的生物信息學數據庫（如NCBI、EMBL和SWISSPROT等）、生物信息學軟件（如DNAStar、BioEdit、DNAMan、MEGA等）和在線工具（如BLAST和Expasy等）均為英文界面，學習過程中的語言障礙大，學生的信息發掘能力薄弱。2. 二本或三本學生存在生源差、基礎薄弱、學時限制等因素，而生物信息學課程不開設數學模型或數學算法，只開設應用與實踐，因此，教學過程及教學效果欠佳。3. 由于學校計算機配置和網絡端口限制等問題，導致上課同時使用某一在線分析工具時，出現卡、慢、堵現象，影響教學進度和效果。

基于以上問題，授課教師必需明確由傳統教學型向現代應用型高校深度轉型發展，課程建設及教學方式也需要向應用型改革，為同類型本科院校生物信息學課程教學探索新方向。

二、翻轉課堂教學模式的發展現狀與新應用

（一）翻轉課堂的發展現狀

“翻轉課堂”是以學生為本的一種建構主義的學習方法，強調以學生為中心的自主學習的授課方式，突出學生課前的主動學習、教師課中的解決問題和學生課后的自我總結與評價[2，3]。在中國知網（www.cnki.net）選擇以“翻轉課堂”為篇名進行檢索，可知張金磊等于2012年首先報道了關于翻轉課堂教學模式的研究[4]，至2017年發表4075篇研究論文，截止2018年10月7日，本年已有2557篇論文在線發表（如圖1所示）。

由此可見，以學生為中心的教學翻轉課堂理念，在中國的教學中正被廣泛應用。從教師層面看，翻轉課堂讓教師從“教知識”轉變為“用知識”，教師利用制作的電子課件、網絡平臺、視頻等資源，使學生在“課前”完成大部分知識的提前學習。從學生層面看，翻轉課堂讓學生從“學知識”轉變為“用知識”，學生利用課前的學習，可以主動在“課中”高效的參與課程，積極與教師交流和釋疑，達到較好的授課和學習效果。但翻轉課堂的“課后”考核評價仍然相對傳統和落后，缺少教學過程的全程考核，因此，需要融入新的過程考核方法以提升課程教學的效果評價。

（二）藍墨云班課輔助翻轉課堂的應用

藍墨云班課移動互聯網+時代下新型的智能教學服務平臺，學生利用PC端上傳的課件資源進行課前學習，以及多種教學活動（如點名、投票問卷、頭腦風暴、答疑討論、測試活動等）進行課中互動，尤為重要的是，教師利用教學活動中的各項內容可以進行適時考核[5]。因此，從本質上講，藍墨云班課也是一種典型的翻轉課堂教師模式，但借助于其過程考核的特點，可以將翻轉課堂的教學模式進一步深化。

按照以上相同方式在中國知網檢索，2016年僅有8篇以“藍墨云”為篇名的論文發表，2017年發表94篇，而截至2018年10月7日則有145篇論文在線發表（圖1所示）；搜索“藍墨云”+“翻轉課堂”文獻已有51篇。由此可見，藍墨云班課輔助翻轉課堂教學模式會有更廣泛的應用前景，可以探索將這種模式應用于《生物信息學》課程教學中。

三、藍墨云輔助翻轉課堂模式在《生物信息學》課程中的應用實踐

為改革和促進本科生教育更上新水平，以現代信息技術為手段，以數字資源藍墨云班課為主要學習形式，構建以“課前”微視頻和ppt等課程資源、“課中”Seminar討論活動和過程考核、以及“課后”開放評價為特點的翻轉課堂教學方法，形成以《生物信息學》為課程載體的“三位一體”的藍墨云輔助翻轉課堂教學實踐模式，為創新型本科生人才培養提供新型的教學模式和應用示范。

（一）基于現代信息技術輔助的翻轉課堂“課前”設計實施

利用藍墨云班課平臺進行教學資源的推送，并結合微信、QQ和網絡等現代信息技術主動與學生進行課前交流。通過從藍墨云平臺PC端推送ppt、教學視頻、圖片、網頁鏈接、資源庫等方式進行教學資源。并重點圍繞課程內容和特點將課程內容制作微視頻等數字資源，學生在課前通過微視頻預先完成課上的理論知識。

（二）以藍墨云課堂為主體的翻轉課堂“課中”設計實施

圍繞教學微視頻等課前內容，根據學生預習和自測情況，構建以問題啟發、科研前沿和主題討論為主線的Seminar討論式教學體系，探索啟發式和自主式為主的課中教學模式。藍墨云班課涉及作業小組任務、活動庫、投票問卷、頭腦風暴、答疑討論、測試等活動模塊，在教學活動設計中，可以選擇其中一個或幾個活動模塊來開展。授課教師結合學生在藍墨云中的活動參與情況，給予適時打分評價，考核學生的學習效果，達到學習過程的在線考核和評價。學生通過主動參與討論及匯報，提升了其對知識的理解能力和表達能力，并通過手機端的教師評價，自我存在感和成就感得到顯著提高。因此，傳統課堂的玩手機現象、注意力不集中、被動式學習現象得到了極大地改善，以學生為主體的翻轉課堂授課效果得到了體現。

如圖2所示，在藍墨云班課后臺系統中顯示，某位學生共獲得經驗值80，用做其過程考核分數。其參與活動較少僅為7.50%，查看課程資源82.50%，課堂出勤10.00%（由于課程剛開始實施，造成各統計數值較低），較好的反映了學生參與課程學習的過程情況。

（三）基于全方位評價體系的翻轉課堂“課后” 設計實施

利用藍墨云班課輔助的翻轉課堂教學進行課后的全程開放評價體系，對學生課前學習、課中討論內容和態度等方面進行客觀評價，包括學生動手實踐能力評價、學生創新創造能力進行評價，形成以創新和能力培養為主要指標的考核評價體系。同時，也可以通過布置作業、在線測試等方式進行《生物信息學》課程教學的過程評價。

《生物信息學》課程在藍墨云課堂的翻轉課堂教學模式和現代信息技術的支撐下，以學生為主體，將課前知識的傳遞、課中知識的應用內化和課后評價有效的連接在一起。形成以課前創建教學視頻、課中組織項目化的Seminar討論方式的學習活動、課后評價與反饋為特點的全程參與和考核的授課體系，提升了學生創新思維和實踐動手能力，形成“三位一體”的翻轉課堂教學模式全程評價體系。

（四）結論

基于《生物信息學》課程內容的重要性，結合翻轉課堂的特點及藍墨云班課平臺的過程考核優勢，探索了利用藍墨云班課輔助翻轉課堂的教學模式的設計與實施，提升了傳統課程教學的授課效果。“以學生為中心”的教學理念、注重學生的學習效果和過程考核是課堂教學模式的核心內容，教師利用現代的教學手段，不斷創新和改進授課內容，帶動學生全程參與和思考，可以有效提升《生物信息學》課程知識體系的傳播，最終提升學生的理論和實踐技能。

參考文獻：

[1]高亞梅，韓毅強，劉金文.生物信息學學生創新能力培養體系的探索與實踐[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2016（06）：78-79.

[2]李志江，戴凌燕，王霞，等.以印記為特征的研究生發酵食品“翻轉課堂”教學模式[J].食品工業，2017，38（07）：231-234.

[3]鄒艷春.建構主義學習理論的發展根源與邏輯起點[J].外國教育研究，2002（5）：27-29.

[4]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012，30（04）：46-51.

[5]王煜恒，王會聰，張坤.基于藍墨云班課平臺的翻轉課堂的教學實踐——以《蝦蟹類增養殖技術》課程為例[J].教育教學論壇，2018（30）：161-162.