研究生课程

王振怡 张岚 李育先 雷天宇

[摘           要]  生物信息学概论是医学生物信息学和生物分子组学专业研究生必修课程，这门课程的内容比较复杂，涉及很多前沿性的科学内容，尤其是这门课实践性比较强，单纯的课程讲授使学生很难实现知识的内化和能力的提升。随着互联网教育教学的快速发展，学生在网络上获取知识的途径越来越便利，学生学习的途径、方式和时间都比较多样化，为了适应学生发展需求，结合这门课的特点，实施了线上和线下教学方式，并结合翻转课堂的教学模式，实现学生自主学习能力和创新能力的提升。

[关    键   词]  研究生;生物信息学概论;线上和线下教学方式;翻转课堂;自主学习

[中图分类号]  G642                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2021）40-0050-02

生物信息学概论这门课程是医学生物信息学和生物分子组学专业研究生必修课程。这门课程是一门跨学科的课程，并且实践性比较强，课堂面对面讲授式很难满足研究生的知识需要以及创新能力培养。互联网信息化时代的到来，为教学方式的改革提供了契机。研究生除了学习还有科研要求，因此研究生和本科生学习的特点和内心对知识的认识有很大不同。为了使研究生尽快适应科研状态，提升研究生的自主学习能力、动手操作能力以及创新能力，对生物信息学概论进行了精心的课程设计，实行线上和线下教学模式，并结合翻转课堂教学方式，提升课程的质量和效果。

一、研究生学习和培养特点

相对来说，研究生比本科生具有更强的自主学习能力，学习方法和学习技巧更加游刃有余，分析和解决问题能力更上一层。对于研究生而言，他们已经具备一些基本的专业知识，文献阅读能力增强，有的甚至在硕士研究生一年级就进入教师的科研或者有了自己的研究方向。随着互联网教育的迅猛发展，研究生获取知识的渠道增加，简单的内容讲授已经不能满足他们的专业发展和个人能力的提升，学生的需求也呈现出多元化。

研究生的培养有教学和科研两个基本方面。教学为研究生的科研活动提供基本理论和方法，是研究生顺利进行科研活动重要的基础，研究生经过科研的洗礼，培养了研究生的创新能力，提升了研究生的各项基本素质，例如：科研创新能力、阅读文献能力以及写作能力等都会得到不同程度的提高。

研究生比本科生在动手和动脑能力方面提升很高，相对来说面临的压力也大。研究生在学习和科研活动中必须学会合作和交流，增强交往能力，增强团队合作意识。如今，一些研究生属于跨学科，需要学习和解决的问题更加繁杂，更需要有很高的心理素质和学习及科研能力。

二、线上和线下教学以及翻转课堂

互联网教育如火如荼，线上教学模式给研究生教学带来了机遇和挑战。研究生线上教学涉及线上课程资源的建设，可以结合网上优质的慕课资源，也可以整合选择一些慕课、微课和速课，当然也可以根据课程自己录制一些小视频。这些短视频一般是课程的重点和难点之类的资源信息。除了这些常见的短视频资源外，还可以上传一些其他的教学资源，例如课程相关的幻灯片、一些参考文献和网址、网络其他资源等。除了构建这些学习资源，涉及课程讨论的相关内容也要思考设计一下，尤其是一些开放性的话题，适合研究生展开讨论和思考，培养研究生的开放思维，利于研究生创新能力的提高。对于一些开放的题目，可以在课堂上讨论或者在讨论版块讨论。线下学生与学生、教师与学生之间的互动交流也是非常重要的。

研究生的学习和科学研究不是浅层次的学习，应该是深层次的学习。翻转课堂在高校中应用很广，有许多问题值得我们思考和应用。翻转课堂是教师在信息化时代利用互联网资源让学生提前自主学习，课堂上师生演练和讨论，下课后学生进行知识重整和拓展，教师进行课程反思，并结合课堂效果和课程内容进行重新设计的一种教学方式[1，2]。基于项目的翻转课堂，积极鼓励学生结合自身的课题或教师科研项目，结合生物信息学概论课程，鼓励学生课前准备相关材料，在课堂上进行成果展示，学生和教师参与讨论、质疑、提问等环节，提升学生的思辨能力、课堂展现能力、组织材料能力、阅读文献能力等，为后期科研的顺利开展打下了良好基础。

三、生物信息学概论基于翻转课堂实施线上和线下混合式教学模式的实践

为了提升学生的自主学习能力、动手操作能力以及创新意识，培养学生形成正确的价值观和科研素养，生物信息学概论采用基于翻转课堂实施线上和线下混合式教学模式，同时注重学生创新性、挑战性、德育等各方面能力的培养。在教学组织方面实施课前、课中和课后三个环节，学生课前主动学习、师生课堂互动、课后师生联动，实行三个环节环环相扣的机制。

生物信息学概论在课程建设方面，有课前的微视频、学习文档和资料以及教师的科研拓展视频、教师制作的一些动画视频等，这些资源都是在线上构建的。本门课程主要利用泛雅学习通，完善了线上资源的构建。这些资源可以设置成任务点，学生进行课前的自主学习。教师在后台可以看到学生的完成情况，并可以对未完成任务的学生进行督学，也可以私信学生进行指导和交流。

在课堂面对面环节，除了教师授课环节外，增加了学生课堂展示环节、学生小组讨论、线上讨论环节等。尤其是学习通还有投屏功能，可以利用學习通的投屏功能展开一系列线上和线下结合的课堂活动，例如学习通上可以签到、投票、选人、抢答、主题讨论等。这些都可以在学习通后台找到相关学生完成的记录统计情况，针对这些大数据，可以进行针对性的课程设计和改进。生物信息学概论这门课程面向的医学生物信息学和生物分子组学专业研究生，为了协调研究生所从事的科研活动，并调动学生的积极性，安排学生结合自身科研项目，或者看到的与自身科研密切相关的文献，并且与生物信息学概论课程相关的材料进行整理和展示，在课堂上每一个研究生都有机会进行展示，同时研究生在课堂展示讲解过程中，其他学生有疑惑时可以随时提出质疑，同学与同学之间、教师和教师之间可以进行深入探讨。当然，这种安排任务，学生课下自学，制作PPT，课堂展示讲解的次数不能太多，需要合理安排翻转课堂的教学活动，尽可能调动学生学习的积极性和探究能力。结合一些线上平台，实行线上和线下结合讨论，实现学生自主学习能力和创新能力的提升。

课后教师可以采用各种社交媒体，方便教师在课后掌握学生对本章内容的理解程度以及存在的问题，能够有针对性地解决相关问题，总结归纳，建立师生及时沟通的渠道。

在课程快要接近尾声的时候，给学生布置了一篇综合性的课程论文，要求学生写一篇关于基因家族的课程论文，其中渗透了课程很多知识内容，例如生物信息学各个数据库的运用、基因组和转录组数据的查找及处理、基因家族进化树的构建、论文相关参考文献的查找、学术论文的写作等。这种综合性的课程论文，不仅锻炼了学生课程知识综合运用的能力、操作能力、查找文献能力、动手解决问题能力，还引导学生尽快融入科研，具备各种科研素质和能力、学会遇到问题自主解决的能力等。

研究生教学除了关注教学方式、方法和手段之类的事情外，同时还要关注学生的思想，注重课程思政教育。现在高校重视以德育人、“三全育人”理念，要培养社会主义接班人。除了教授学生专业知识以外，还要在课程中融入一些思政资源，例如在课堂教学中融入一些爱国情怀、创新中国、大国担当等思政元素，有声无声，润泽心灵，对学生进行品格引导，培养成为爱党、爱国、科学严谨、正直的人。

四、教学反思和展望

教学的改革和创新永远在路上，任何一种形式的教学最终都是为了学生，提高学生的各项素质和能力。研究生和本科生的学情不同，教学方法和手段也有所不同。研究生已经具备一定的专业知识，具有一定的自主性，并且在科学研究和创新水平上要求更高，因此，在教学过程中应该更加注重研究生自主性、创新性的培养，因此一切教学技术、教学手段的不断优化，都是为了培养更加优秀，具有创新性、自主學习能力，更加合格的社会主义建设者和接班人。大学讲立德树人，在这个过程中，教师的言传身教尤为重要，教师在课堂与课后，都要给学生传授积极、正能量的东西，积极提升学生的思维和动手能力。在现在互联网教育蓬勃发展的时代，教师要与时俱进，对一些新的教学技术和手段也要积极进行学习，才不会被社会淘汰，才能和学生共同进步。

参考文献：

[1]谭刚，黄星星，吴刚，等.课堂革命：认识“翻转课堂”[J].解剖学杂志，2020，43（3）：245-247.

[2]金陵.“翻转课堂”：翻转了什么[J].中国信息技术教育，2012（9）：18.

编辑 马燕萍