蓝墨云班课辅助翻转课堂模式在《生物信息学》课程教学中的实践

戴凌燕 郭晓红 王桂华 高亚梅 殷奎德 李志江

摘 要：《生物信息学》课程教学是生物类学科的重要基础课程，为解决传统课程教学中存在的问题，探索了蓝墨云班课辅助翻转课堂的教学模式，以期提升授课效果和学生综合技能。结合翻转课堂的发展现状，提出以学生为主体的教学过程应突出全过程考核的建议，并借助于蓝墨云班课的课上活动推送和过程考核辅助翻转课堂教学模式。形成蓝墨云辅助翻转课堂教学模式在《生物信息学》课程教学的设计实施措施，建立适于学生学习的课前、课中和课后三位一体的教学新模式，达到提升授课效果的目的。

关键词：生物信息学课程；蓝墨云；翻转课堂；教学模式

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：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》课程以基因和蛋白质为主要研究对象，利用数学模型和计算机软件，预测和分析基因和蛋白质的结构与功能，揭示其生物学意义，是适于生物学、食品科学、畜牧兽医学及植物学等学科本科生和研究生学习的交叉学科课程[1]。作为一门重要的专业基础课程，可以用来分析和解决相关学科专业的生物知识难题，锻炼和提升本科和研究生对生物学数据的分析和综合应用能力。因此，进行课程教学模式的探讨和改革，以达到预期的授课效果显得尤为重要。

一、传统《生物信息学》课程教学过程中存在的问题

黑龙江八一农垦大学作为二类地方本科院校，各交叉学科方向的生物类别学生均开设本课程，在教学实践过程中发现以下问题：1. 由于教学过程中所用到的生物信息学数据库（如NCBI、EMBL和SWISSPROT等）、生物信息学软件（如DNAStar、BioEdit、DNAMan、MEGA等）和在线工具（如BLAST和Expasy等）均为英文界面，学习过程中的语言障碍大，学生的信息发掘能力薄弱。2. 二本或三本学生存在生源差、基础薄弱、学时限制等因素，而生物信息学课程不开设数学模型或数学算法，只开设应用与实践，因此，教学过程及教学效果欠佳。3. 由于学校计算机配置和网络端口限制等问题，导致上课同时使用某一在线分析工具时，出现卡、慢、堵现象，影响教学进度和效果。

基于以上问题，授课教师必需明确由传统教学型向现代应用型高校深度转型发展，课程建设及教学方式也需要向应用型改革，为同类型本科院校生物信息学课程教学探索新方向。

二、翻转课堂教学模式的发展现状与新应用

（一）翻转课堂的发展现状

“翻转课堂”是以学生为本的一种建构主义的学习方法，强调以学生为中心的自主学习的授课方式，突出学生课前的主动学习、教师课中的解决问题和学生课后的自我总结与评价[2，3]。在中国知网（www.cnki.net）选择以“翻转课堂”为篇名进行检索，可知张金磊等于2012年首先报道了关于翻转课堂教学模式的研究[4]，至2017年发表4075篇研究论文，截止2018年10月7日，本年已有2557篇论文在线发表（如图1所示）。

由此可见，以学生为中心的教学翻转课堂理念，在中国的教学中正被广泛应用。从教师层面看，翻转课堂让教师从“教知识”转变为“用知识”，教师利用制作的电子课件、网络平台、视频等资源，使学生在“课前”完成大部分知识的提前学习。从学生层面看，翻转课堂让学生从“学知识”转变为“用知识”，学生利用课前的学习，可以主动在“课中”高效的参与课程，积极与教师交流和释疑，达到较好的授课和学习效果。但翻转课堂的“课后”考核评价仍然相对传统和落后，缺少教学过程的全程考核，因此，需要融入新的过程考核方法以提升课程教学的效果评价。

（二）蓝墨云班课辅助翻转课堂的应用

蓝墨云班课移动互联网+时代下新型的智能教学服务平台，学生利用PC端上传的课件资源进行课前学习，以及多种教学活动（如点名、投票问卷、头脑风暴、答疑讨论、测试活动等）进行课中互动，尤为重要的是，教师利用教学活动中的各项内容可以进行适时考核[5]。因此，从本质上讲，蓝墨云班课也是一种典型的翻转课堂教师模式，但借助于其过程考核的特点，可以将翻转课堂的教学模式进一步深化。

按照以上相同方式在中国知网检索，2016年仅有8篇以“蓝墨云”为篇名的论文发表，2017年发表94篇，而截至2018年10月7日则有145篇论文在线发表（图1所示）；搜索“蓝墨云”+“翻转课堂”文献已有51篇。由此可见，蓝墨云班课辅助翻转课堂教学模式会有更广泛的应用前景，可以探索将这种模式应用于《生物信息学》课程教学中。

三、蓝墨云辅助翻转课堂模式在《生物信息学》课程中的应用实践

为改革和促进本科生教育更上新水平，以现代信息技术为手段，以数字资源蓝墨云班课为主要学习形式，构建以“课前”微视频和ppt等课程资源、“课中”Seminar讨论活动和过程考核、以及“课后”开放评价为特点的翻转课堂教学方法，形成以《生物信息学》为课程载体的“三位一体”的蓝墨云辅助翻转课堂教学实践模式，为创新型本科生人才培养提供新型的教学模式和应用示范。

（一）基于现代信息技术辅助的翻转课堂“课前”设计实施

利用蓝墨云班课平台进行教学资源的推送，并结合微信、QQ和网络等现代信息技术主动与学生进行课前交流。通过从蓝墨云平台PC端推送ppt、教学视频、图片、网页链接、资源库等方式进行教学资源。并重点围绕课程内容和特点将课程内容制作微视频等数字资源，学生在课前通过微视频预先完成课上的理论知识。

（二）以蓝墨云课堂为主体的翻转课堂“课中”设计实施

围绕教学微视频等课前内容，根据学生预习和自测情况，构建以问题启发、科研前沿和主题讨论为主线的Seminar讨论式教学体系，探索启发式和自主式为主的课中教学模式。蓝墨云班课涉及作业小组任务、活动库、投票问卷、头脑风暴、答疑讨论、测试等活动模块，在教學活动设计中，可以选择其中一个或几个活动模块来开展。授课教师结合学生在蓝墨云中的活动参与情况，给予适时打分评价，考核学生的学习效果，达到学习过程的在线考核和评价。学生通过主动参与讨论及汇报，提升了其对知识的理解能力和表达能力，并通过手机端的教师评价，自我存在感和成就感得到显著提高。因此，传统课堂的玩手机现象、注意力不集中、被动式学习现象得到了极大地改善，以学生为主体的翻转课堂授课效果得到了体现。

如图2所示，在蓝墨云班课后台系统中显示，某位学生共获得经验值80，用做其过程考核分数。其参与活动较少仅为7.50%，查看课程资源82.50%，课堂出勤10.00%（由于课程刚开始实施，造成各统计数值较低），较好的反映了学生参与课程学习的过程情况。

（三）基于全方位评价体系的翻转课堂“课后” 设计实施

利用蓝墨云班课辅助的翻转课堂教学进行课后的全程开放评价体系，对学生课前学习、课中讨论内容和态度等方面进行客观评价，包括学生动手实践能力评价、学生创新创造能力进行评价，形成以创新和能力培养为主要指标的考核评价体系。同时，也可以通过布置作业、在线测试等方式进行《生物信息学》课程教学的过程评价。

《生物信息学》课程在蓝墨云课堂的翻转课堂教学模式和现代信息技术的支撑下，以学生为主体，将课前知识的传递、课中知识的应用内化和课后评价有效的连接在一起。形成以课前创建教学视频、课中组织项目化的Seminar讨论方式的学习活动、课后评价与反馈为特点的全程参与和考核的授课体系，提升了学生创新思维和实践动手能力，形成“三位一体”的翻转课堂教学模式全程评价体系。

（四）结论

基于《生物信息学》课程内容的重要性，结合翻转课堂的特点及蓝墨云班课平台的过程考核优势，探索了利用蓝墨云班课辅助翻转课堂的教学模式的设计与实施，提升了传统课程教学的授课效果。“以学生为中心”的教学理念、注重学生的学习效果和过程考核是课堂教学模式的核心内容，教师利用现代的教学手段，不断创新和改进授课内容，带动学生全程参与和思考，可以有效提升《生物信息学》课程知识体系的传播，最终提升学生的理论和实践技能。

参考文献：

[1]高亚梅，韩毅强，刘金文.生物信息学学生创新能力培养体系的探索与实践[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2016（06）：78-79.

[2]李志江，戴凌燕，王霞，等.以印记为特征的研究生发酵食品“翻转课堂”教学模式[J].食品工业，2017，38（07）：231-234.

[3]邹艳春.建构主义学习理论的发展根源与逻辑起点[J].外国教育研究，2002（5）：27-29.

[4]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，30（04）：46-51.

[5]王煜恒，王会聪，张坤.基于蓝墨云班课平台的翻转课堂的教学实践——以《虾蟹类增养殖技术》课程为例[J].教育教学论坛，2018（30）：161-162.