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摘要:基于翻转课堂理念下的互助式教学模式,对于生物信息学这门相对枯燥的学科,能够有效引起学生的兴趣,使得学生对教学重点难点的把握更好,提升学生实践能力、知识转化能力、独立解决问题的能力。创建翻转课堂理念下互助式教学模式,对于不同的专业背景及方向的学生,或对于培养生物信息学专业型教师,形成生物信息学教学的规范化流程,包括课程设置、师资培训、教材建设、实训场地、教学方法等,以期为医学院校课程改革实践提供相应参考。
关键词:翻转课堂;互助式教学;生物信息学;教学改革
本文引用格式:吕燕妮,等.翻转课堂理念下互助式教学模式在生物信息学课程中的教学探索[J].教育现代化,2019,6(79):246-247.
生物信息学(Bioinformatics)近年来在生物医学体系中迅猛发展,其在生物医学系统中可进行风险因素挖掘、疾病模型建立[1]、分子靶标预测[2]等多方面临床信息挖掘,很多以生物信息学导向的分析结果在医学体系中,都得以进一步应用于预测、判断和干预临床患者的诊治。在具有临床医学教学点的学校中,生物信息学课程作为导论或进阶课程均纳入正式课程[3,4],学生对于生物信息学这样一门新型大数据挖掘、产出结果快的课程也具有极大兴趣,课程的建设和发展能很好地与学生自我提升要求相互呼应。
然而对于生物信息学这样一门新兴学科,传统课堂教学讲解时内容枯燥,学生对于计算机语言向实际案例的应用和过渡能力非常欠缺;第二、课堂教学时,生物信息学报错的信息有非常多,教师一对一教学效率很低,课堂案例实际完成度低;第三、学生在课后对进一步推广到其它案例上的应用能力不够。因而,探索如何发挥教学模式在生物信息学教学中的最大教学成效值得探索。本研究中,在课堂中实践翻转课堂理念下互助式教学模式,采取“先学后教、学生互助、加分共赢”的方式,探索生物信息学课程的教学方式,进一步提高学生学习效果,新兴的教学模式也可其它同类课程提供参考。
一研究思路与方法
(一)设计翻转课堂理念下互助式教学模式
1.选择对象
本研究以R语言构建脑梗患者复发列线图模型专题为例[5],基于微课建立一个6课时的翻转课堂理念下互助式教学模式,并探索其教学效果。研究选取临床医学专业某班34名学生,实施翻转课堂理念下互助式教学模式,来学习R语言构建脑梗复发患者预测专题。
2.设计流程
设计翻转课堂理念下互助式教学模式
(拟选择R语言构建脑梗患者复发列线图模型进行教学实践)
课前准备←(微课录制、问题导向)
↓
基于翻转课堂理念下互助式教学模式←(案例演示、课堂实践操作)
←(案例演示、课堂实践操作)
←(阶段性公共问题列出)
←(学生互助、教师讲解)
↓
翻转课堂理念下互助式教学模式结果与分析←(考核方式、课后巩固)
←(问卷调查、学生访谈、课程总结)
(二)课前准备阶段
1.本研究以微课作为辅助手段,学生课前观看微课视频,完成学习内容。共分6课时:1课时数据准备、数据分组和数据编码;2课时为使用LASSO二元逻辑回归模型;3课时为Logistic单因素和多因素回归模型;4课时为列线图构建;5课时为C指数评价;6课时为ROC和决策曲线构建、模拟应用。
2.教师以问题为导向,提出模型意义、模型评分和模型应用三个问题,将其中的共性问题按小点列出,分好课时,模型意义在课时1、4、5和6中,模型评分在课时2、3和5中,模型应用在课时4和6中,指引学生回顾性学习微课视频。
二 翻转课堂理念下互助式教学模式
1.案例演示:教师在课堂上演示微课中的案例,结合已经提出的共性问题进行讲解,尽可能涵盖案例可能会出现的问题和解决方法。
2.课堂实践操作:为学生提供实践操作机会,学生提前在电脑上安装好R语言程序,按照1-6课时顺序构建R语言下脑梗复发预测的列线图模型。
3.阶段性公共问题列出(包括学生互助):同时采取微信群组视频模型,每个课时学生按照课时内容完成结果输出,先完成的学生可以提前结束视频,并将本次学习可能会遇到的问题写在教师的文档上,并实施播放给未完成的同学。
4.学生互助:提前完成课时的学生可以选择未完成实践的同学进行帮助,此项纳入考核评分中,能够提高学生的积极参与性,并且解决新问题的能力。
5.教师讲解:当最后一名学生完成教学实践后,教师将所有意见结果进行整理,再一次结合问题讲解案例。
6.基于微课的翻转课堂教学实施:翻转课堂理念下互助式教学实践结果与分析(考核方式、课后巩固、问卷调查、学生访谈、课程总结)。
(1)考核方式:
考核方式采取成绩考核+问题总结+互助评分+其它评分=总分,三个方式给学生进行打分。其中成绩考核,在课堂时长内不超时完成实践记录30分,未完成者按照超过时间记录相应分数,问题总结项,归纳梳理出总结性问题每一条得10分,封顶30分,互助评分,每帮助一名同学解决问题得5分,封顶30分,其它评分为10分。
(2)课后巩固:
将问题反馈给班级公共微信群。
(3)问卷调查:
调查课堂满意度、课程形式等内容,最后统分。
(4)学生访谈:
与学生交谈,了解课堂效果,学生学习效果,总结教学反馈。
(5)课程总结:
结合课程内容、课程考核、课堂反馈对课程进行总结,反馈给教研室。
三 讨论
生物信息学课堂教学中最多的问题是会遇到软件或者是程序报错,而且个人的报错信息均不一样,采取翻转课堂理念下互助式教学模式,能够在课堂教学中及时解决各种报错信息,采取教师讲解、学生互助、视频信息提示的方式,带动学生能够自我发掘和自我解决问题。并且将学生互助方式纳入考核评分中,且占有不小比例的考核评分,进一步提高学生课后解决问题能力。在翻转课堂结合实时互助课堂教学方式中,两名优秀的本科生在教学成果中,已发表一篇生物信息学文章(Cellular and Molecular Neurobiology.2019,39(2):301-319)[6],一篇SCI即是新型教学方式中,学生课堂受益后,发表的教学相关成果。
基于翻转课堂理念下互助式教学模式,保证教学效果,学生满意度高,考核效果较好,特别是对于生物信息学这门相对枯燥的学科,能够极大引起学生的兴趣。翻转课堂理念下互助式教学模式能有效提高生物信息学课程的教学效果,对教学重点难点的把握更好,提升学生实践能力、知识转化能力、独立解决问题的能力。创建翻转课堂理念下互助式教学模式,对于不同的专业背景及方向的学生,或对于培养生物信息学专业型教师,形成生物信息学教学的规范化流程,包括课程设置、师资培训、教材建设、实训场地、教学方法等,以期为医学院校课程改革实践提供相应参考。
参考文献
[1]张宇,张峰波,王思旭,等.预测PI-rADsv2评分≤3分患者前列腺穿刺术后非临床有意义结果的列线图[J].临床和实验医学杂志,2019,18(12):1306-1309.
[2]陈志茹,洪文学.嵌入欠采样技术的支持向量机集成分类算法的MicroRNA靶标预测[J].生物医学工程学杂志,2016,33(1):72-77.
[3]张渝洁,邢晋祎.生物信息学实验教学中的网络资源及其利用[J].安徽农业科学,2019,47(11):276-278.
[4]李超,陈兴智,杨枢,等.基于微课的翻转课堂模式在医学信息学课程教学中的应用研究[J].包头医学院学报,2018,34(7):114-116.
[5]吕燕妮,付龙生.预测遵医嘱服药患者脑梗复发风险的列线图模型建立与评价[C].中华医学会临床药学分会2019全国学术会议,湖北武汉,2019.04.26-2019.04.28.
[6]Lv Y,Liu W,Ruan Z,et al.Myosin IIA regulated tight junction in oxygen glucose deprivated brain endothelial cells via activation of TLR4/PI3K/Akt/JNK1/2/14-3-3ε/NF-κB/MMP9 signal transduction pathway.Cellular and Molecular Neurobiology.2019,39(2):301-319.
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