工作坊教学方式在R语言教学中的实践研究

阎 洁，杨俊丽*，闫 冰，叶鸿瑾，袁占花，焦 瑞，岳惠英

(1.山西医科大学计算机教学部，山西 晋中 030606;2.山西中医药大学基础医学院，山西 晋中 030600)

R语言作为一门开源计算机语言，具有强大的数据分析能力、简便高效的编程功能和丰富的工具包、互动性强以及跨平台等诸多特性，适用于生物信息学等多领域的数据统计分析。但由于其抽象、涉及面广、实践性强等特点，使得医学生的学习存在一定困难［1]。传统教学方式多以教师为主导，理论讲授与实验操作是两个独立的过程。学生对所学知识难以做到融会贯通，灵活应用［2]。

工作坊(workshop)是一种参与式、体验式、互动式的教学方式。作为一种基于专题的研究性学习方式有效地将理论知识和实践操作有机结合，鼓励学生创新和建设性地解决问题。同时具有三位一体教学方式的主要特点：完成教学任务的同时积极为科研和实践服务；培养学生的创新和科研思维，将所学知识融会贯通达到理论和实际结合的效果。长期来看，最终使教学、科研和实践相互促进［3-4]。本研究将工作坊教学方式引入生物信息学专业本科生的R语言教学中，取得了一定的效果。

一、对象与方法

(一)研究对象。

选取山西中医药大学2015级本科生物信息学专业2个班共49名学生作为研究对象。将49名学生随机分成两组，实验组25名，对照组24名。两组学生在性别、年龄、以往学习成绩、学习态度以及课堂表现等方面均无差异。

(二)研究方法。

1.教学方法。实验组使用参与式、体验式和互动式的工作坊教学方式进行教学，将理论与实践有机结合，教师根据教学内容和主题采用和生物医学数据处理相关且突出应用性的小型案例组织教学活动。学生按照自由结合方式组成小组，每组2～4人，教学活动以小组展开和完成。课前布置预习作业，课上进行理论授课同时组织学生积极参与讨论、操作和互动。将学习和操作中遇到的问题予以及时解决，最后教师针对教学重点、难点再次进行总结和补充，保证教学效果。

对照组使用传统授课方式进行教学。按照讲授式教学方式，根据大纲要求，结合多媒体课件进行理论课教学。实验课根据实验讲义，教师演示并指导学生操作并答疑。

2.评价方法。学生期末成绩由统一试卷命题考试(满分60分)和实践操作考核(满分40分)两部分组成。教学效果评价调查表由教师组织实验组的25名学生在课程结束后对教学情况进行反馈，评级分为同意、不确定和不同意。发放调查问卷25份，收回24份，有效回收率为96%，符合统计学要求。

3.统计学方法。采用SPSS 17.0统计学软件进行数据分析，定量数据使用描述性统计分析，计数数据使用百分比表示。两组学生的理论成绩和实践成绩之间差异采用t检验，以P<0.05为差异具有统计学意义。

二、结 果

(一)教学成绩考核。

采用工作坊教学方式的实验组学生的理论考试成绩和实践考核成绩均高于对照组，且差异具有统计学意义，结果如下，见表1。

表1 两组学生R语言成绩比较(分，

(二)教学评价考核。

工作坊教学方式可以有效提高学生的学习兴趣、学习效率，有助于加强学生自主学习能力和分析问题能力，并有利于创新思维和科研思维的培养。结果如下，见表2。

表2 工作坊教学方式的教学效果反馈情况［n(%)]

三、讨 论

对生物信息学等非计算机专业本科生开展R语言教学是生物医学和计算机技术交叉融合从而带动应用类医药专业发展的重要契机。R语言抽象了问题和解决方案，利用计算技术自动化解决专业问题，有助于激发师生学习热情和创新活力，全面提升教学质量。传统的R语言教学重语法，轻能力和思维训练，导致学生在面对具体问题时束手无策。同时，生物信息学作为一门交叉学科，常涉及统计学、数学、计算机和生物医学众多学科，对学生的综合能力要求较高，单纯以学习语法等基础知识为主的教学方式无法适应学生的需要和发展。

突破常规的计算机语言教学方式，工作坊教学方式中教师由课堂知识的传授者转变为学习环境创建者、激发学生学习兴趣，提升学生自主学习能力和分析问题的引导者。改变传统的“教师教、学生学”的单向知识传输为师生双向互动的教学方式，将知识、能力与思维培养有机结合。以理论为基础、以实践为向导、以学生为中心，突破了传统教学学科知识的界限，促进了学科交叉和融合，为培养创新型高素质科研和应用型人才提供纽带［5]。本研究显示，在培养学生学习兴趣、提升学习效率、自主学习能力、分析问题能力以及创新和科研思维等方面，工作坊教学方式有良好的效果，值得医药类应用和交叉学科中尝试应用。