生物信息学方法范例(12篇)

生物信息学方法范文

当今时代，信息科技快速发展，为初中物理教学提供了新的资源，也促进了物理教学模式的转变。物理教学与现代信息科技的有机结合，能够改变传统的课程结构和教学方法体系，有效提升初中物理教学实效，实现新课程标准下的教学目标。

1优化整合措施概述

初中物理教学新特点初中物理课程教学，属于义务教育阶段的教学。初中生的阶段性特征，决定了物理课程的关注重点不仅包括基础知识的讲解，更应当包括对学生学习兴趣、正确的学习目标以及科学探索精神的培育。物理教学应当符合新课程改革的宗旨，将自然界的现象升华为物理知识，再将物理知识与学生的生活实际巧妙整合。同时，还要注重物理理论和其他学科理论的交融，促进学生综合知识素质的发展。

初中物理课程主要包含了基础理论和物理实验教学。对于物理现象的观察和动手实践，是学生认识物理学科的基本途径。其中，实验教学是开展理论教学的基础，而理论教学帮助学生了解物理的普遍性规律，培养学生的抽象与概括能力。

在新课程目标的要求下，初中物理课程需要转变传统理念，强调探究性的学习，倡导多元的学习策略。物理教学要转变那种单纯灌输知识的模式，让学生主动探索获取知识的方法，提升学生的创新意识。教师要鼓励学生发现生活中的物理问题，运用先进的科技手段，寻求问题的解决方法。

整合手段的价值物理学科，探讨的是物质运动的基本规律，应当侧重培养学生亲自动手实验的技巧和能力。但是，受到时空条件和物理实验条件的局限，教师在某些时候并不能满足学生进行实践操作的需要。而现代信息科技，具有信息密度高、内容仿真性强、学生的学习效果反馈方便的优点。将信息科技手段与初中物理教学整合起来，就是将高科技手段渗透在教学环节之中，为教学活动提供多样化的资源，创造一个良性互动的教学氛围。信息技术与物理教学的融合，实现了教学资源的互相补充，完善了物理教学的模式和具体方法。

2整合的基本规则

考虑教学环境信息技术与物理教学的融合，需要与具体的教学情况相适应，要从实际的教学条件出发，选择恰当的整合技术措施。学校应当备有相应的软硬件条件予以支撑。同时，要将信息技术措施运用在合适的物理课程内容上面，不能随意运用信息技术手段。

考虑时间阶段要选择正确的时间阶段，整合信息技术与教学活动，将整合的侧重点放在关键性的课程环节上。具体而言，应当根据学生对知识的认识情况，以及物理教学的难点，来决定整合的具体时间点。要充分顾及教学的限制性条件，不要人为地增添多余的教学内容。

考虑运用程度信息技术在教学中的实际运用程度，指的是信息科技应用在教学中的比例和深度。物理课程的目标，仍然是教学活动围绕的核心，而信息技术手段只是辅助学生的认知过程，并不能起到决定课程宗旨的作用。同时，应当注意整合过程的深浅，争取运用信息技术措施可以实现理想效果。

考虑成本效果部分教师为了顺应信息技术整合的要求，在物理课堂上采用大量先进的技术措施，事先制作许多精美的图片和视频片段，供学生学习借鉴。这样的方式固然可以起到优化教学效果的作用，但是如果在课堂中掺入过多的信息技术因素，反而会冲淡物理教学的本质目标。因此，应当综合考量教学措施的成本和效果。如果选择传统或比较简单形式的教学措施可以达到目的，就没有必要浪费过多的信息资源。采用信息技术进行课堂整合的最终目标，还是为了促进学生对知识的吸收和运用。

3具体的整合方法

创造问题环境激发学生对物理学科的强烈兴趣，是确保课堂质量的重要措施。然而，受到教学手段的局限，教师难以用单纯讲解的方式来描绘全部的物理知识，学生也无法观察到某些现实的物理现象。信息技术方式，可以有效弥补传统教学方法的漏洞，用现代科技为学生展示一些直观的物理现象，并进而引发学生对知识的浓厚兴趣。

例如，信息科技手段能够模拟宇宙的进化过程、电流和磁场的产生、核能的运用方式等物理现象。学生可以通过观看图片和视频，借助一些多媒体设备，对物理概念产生形象化的认识。这时，学生就会进入物理教学的情境之中，并产生进一步探求知识的愿望。

提升教学实效初中物理课程体系比较复杂，教学内容丰富，然而能够被有效利用的授课时间却是有限的。这样的矛盾长期得不到解决，会影响到物理教学的整体效果。在多媒体技术的辅助下，物理教师可以利用精炼的课件，来浓缩许多习题、图示和讲解过程。只要将不同的物理教学内容分类储存为单元，再链接那些向学生展示的部分，就可以开展正常的教学活动了。从这个角度来讲，信息技术被引进物理课堂，节约了教师和学生的宝贵课堂时间，方便了学生获取需要的知识。教师也无需再检索大量的文字资料，改变教学设备，并在这些环节上耗费时间了。

如在讲解电路图的构造时，教师可以将串联电路、并联电路等不同类型的电路图制作成幻灯片，将它们放在一起供学生观看。这样一来，学生就能分析出不同电路的特征，学会区分电路的方法。

鼓励自主探索在信息科技主导的社会中，掌握必要的信息技术知识，是对公民的基本要求。要培养出适应科技社会的全面型人才，就应当鼓励学生探索信息技术的运用方式，寻找将现代科技与学习过程结合的途径。将信息技术手段与初中教学结合，有利于提升学生高效运用信息资源的意识，鼓励他们利用网络资源，来辅助自己的学习过程，拓展视野。要培养学生自主求知的精神，教师就应当带领学生开展信息资源搜索、物理问题探讨、加工物理信息和交流学习成果等教学活动，提高学生利用信息和寻找学习方法的能力。教师要及时予以引导，为学生指出正确的学习方向，避免学生在利用信息资源的过程中失去辨认能力，受到某些不良信息的干扰。

例如，在讲解与浮力有关的知识时，教师可以让学生在课后上网搜索浮力的相关图片和视频，详细了解物体受到浮力时的状态。这样做能够加深学生对浮力一课的印象，帮助他们找到此类物理问题的解决方法。

4总结

做好信息技术与物理教学工作的整合具有重要的意义，不仅可以转变传统的教育教学方式，而且可以建立交互式的现代教育教学，激发学生学习兴趣，提高学生的学习效率。作为工作在教学一线的一名物理教师，一定要学会利用信息技术服务于物理课堂教学，要在明确优化整合概念和原则的基础上，做好信息技术与物理课堂的优化整合工作，充分发挥信息科技的教育教学辅助作用。

参考文献

[1]陈冬梅.信息技术与初中物理课程的优化整合[J].中学教学参考，2011（29）：67.

生物信息学方法范文篇2

生物信息学是在生命科学、计算机科学和数学的基础上逐步发展而形成的一门新兴交叉学科，其实质就是利用信息科学与技术对生物数据进行获取、处理、存储、、分析和解释，进而揭示纷繁复杂的数据中所蕴含的生物学本质[1]。作为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一，生物信息学已经成为生命科学研究领域的重要学科[2]。实验室的每一项技术，从简单的基因克隆、基因数据分析到生物大分子进化研究都需要应用到生物信息学，因此，对于生物类专业的学生而言，掌握生物信息学的相关知识尤为重要。我国各大专院校都在不断努力创新和改进现有生物信息学课程的教学方法与方式。因此，作者结合近五年来开设生物信息学课程的教学实践，分析了目前生物信息学课程教学中存在的主要问题，提出几点建议，希望能够有助于推动生物类专业生物信息学课程教学质量的提高。

一、生物类专业生物信息学课程教学中的问题

1.生物信息学教材的选择。生物信息学的发展速度快、内容广泛，目前很多国内高校使用的教材多为国外教材的影印版或者中文翻译版本，国内引进的生物信息学相关的英文原版教材中有些属于科普性质，内容过于简单，而有些偏重介绍生物信息学的计算方法或模型的建立，过于复杂[3]。而国内相关教材更新较慢，课堂内容涵盖的知识面和知识点相对减缩，而且一些前沿的数据和先进软件没有讲授，这些对学生的发展和生物信息知识的合理运用极为不利[4]，因此，目前导致很多高校教师无法选择适用于生物类专业的生物信息学教材。

2.教学大纲安排不合理。生物信息学是一门集分子生物学、计算机科学和数学等多个学科的交叉学科，它囊括了基因数据获取、基因预测、序列比对、序列拼接、分子进化、蛋白质序列分析、蛋白质结构预测、分子建模、药物设计以及基因芯片蛋白芯片等内容模块，同时各领域内容还涉及到具体的计算方法、概率统计、机器语言等知识模块。由于课时设置有限，如果教师在课堂教学对各领域内容面面俱到，会造成大部分内容都只是蜻蜓点水，学生学完以后虽然接触了很多东西，但在生物研究中遇到实际问题还是束手无策。

3.教学内容滞后。生物信息学是一个快速发展的学科，随着生物学科自身的发展和研究的深入，新的数据库和信息资源不断涌现，各种数据库和软件的更新换代非常频繁，如果教师所讲授的在线服务器、分析软件、讲解实例都不是当前最普遍的，学生学完后打开最新的在线服务器或是相关分析软件依然不会操作。

4.教学方法和教学手段存在不足。生物信息学教学普遍采用普通教室多媒体讲授，而生物信息学课程是一个实践操作课，学生经常要动手操作，普通多媒体教学与实践操作教学相脱节。传统的讲授很难与实践教学效果相比，很多学生虽完成了生物信息学课程学习，也接受了很多生物信息学的理论知识，但在进入大四阶段做课题研究完成毕业论文时，遇到需要在数据库查询序列、用软件分析序列或蛋白性质、结构特点等问题时依然束手无策。

二、生物类专业生物信息学课程教学建议

1.调整教学大纲。对于生物类专业的学生来说，生物信息学是生物研究中的辅助工具，不需要掌握生物信息学算法或软件编程细节，而是培养学生运用生物信息学的方法来解决生物研究中遇到的问题，比如能够应用检索工具查找序列等相关的数据信息、利用比对软件或是BLAST在线服务器对感兴趣的序列进行比对分析、选择适当的建树方法对DNA或蛋白序列进行系统发育树的构建、可分析蛋白序列信息并预测其三维结构以及引物设计等。因此对于生物类专业学生的教学，应重点培养学生的实践能力，尤其是关于数据库的使用和分析软件的操作，使他们以后在生物相关领域的工作中能学以致用，所以对于当前生物类专业的培养目标应以应用为核心安排教学大纲。据此，确定了以下的教学内容：教学内容共54学时，分为理论基础和上机实践两部分。理论教学内容共36学时包括：生物信息学绪论、生物信息数据库的查询与搜索、基因和蛋白质序列比对、序列拼接、生物进化与分子系统发育分析、基因预测与引物设计、蛋白质结构及其预测、计算机辅助药物设计；上机实践共18学时包括：常用生物数据库的查询与搜索、核酸序列检索与分析、多重序列比对和系统发育树的构建、PCR引物设计及评价、蛋白质序列分析及结构预测。

2.教学内容主次分明。由于生物信息学技术及分析手段更新迅速，教学内容会显得越来越臃肿，作者建议对于生物类专业的学生可以以生物信息学方法的掌握和生物信息学工具的应用来设计教学内容，关于生物信息学本身涉及到的一些数学模型和编程算法，可简略讲授，教学过程中尽量把有限的教学学时用到以生物信息学为工具解决生物学研究问题的教学中去，避免“面面俱到”的灌输式教育。例如，对于讲授序列比对这一章的知识，关于序列比对所使用的方法PAM和BLOSUN矩阵，对于如何采用数学方法构建这些计分矩阵过程可略过，只需简要介绍PAM和BLOSUN矩阵的概念意义以及用途，重点放在如何使用生物信息学软件进行序列比对，并理解各参数设置的意义。另外，在生物信息学各教学内容模块中涉及到的相关数据库及软件种类繁多，其数量在不断增加，版本也在不断更新。例如在讲授生物信息数据库的查询与搜索这一章节时，涉及到的数据库有核酸序列数据库、蛋白质序列数据库、蛋白质结构数据库、基因组数据库、蛋白组数据库、代谢组数据库等，而每个种类又含多个不同的数据库，比如核酸序列数据库有GenBank、EMBL和DDBJ等，蛋白质序列数据库有swiss-prot、TrEMBL、NCBI和UniProt等。因此，我们重点介绍了3大门户网站NCBI、EBI和SIB，其中我们着重介绍了NCBI的用于提取序列信息的工具――Entrez系统，Entrez将科学文献、DNA和蛋白质序列数据库、蛋白质三维结构数据、种群研究数据以及全基因组组装数据整合成一个高度集成的系统。因此我们给学生演示并要求学生掌握如何采用Entrez查询DNA和蛋白质序列等。另外在讲授分子进化与系统发育分析这一章节时，要进行序列比对及系统发育树的构建，可以使用ClustalW、BioEdit、DNAstar、phylip、MEGA、PAUP等本地软件，也可以使用ThePhylOgeneticWebRepeater（POWER）和EvolutionaryTraceServer等网络在线服务器分析。考虑到软件的通用型、易用性及本专业学生的英语水平、计算机操作水平，我们选择ClustalW进行多序列比对，然后采用phylip软件包构建系统发育树，并要求学生掌握如何使用这两个软件构建系统发育树。MEGA及其他在线服务器只简单介绍具体操作方法作为辅助资料供学生自学。

生物信息学方法范文篇3

信息技术物理教学运用探究一、信息技术在物理教学中的优势

1.激发学习兴趣，活跃课堂气氛

信息技术通过声音、图像、动画、视频等形式为学生创设符合其心理特点的教学情境，使学生产生身临其境的感受，不断吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和求知欲，引导学生主动地学习。例如，在《声音的产生》教学时，课前先播放一段优美的音乐，吸引学生的注意。教学中再播放生活中的各种声音，特别是学生课间活动的声音，很快就能调动学生的求知欲，使学生始终保持饱满的学习热情，课堂气氛异常活跃。课堂教学效果超出了预期，这是传统教学无法企及的。

2.直观形象描述，提高学习效率

信息技术能生动、形象描述各种物理现象，将抽象、枯燥的物理问题直观、简明地演示出来，不仅降低了知识难度，满足了学生的好奇心，而且激励学生参与知识的形成过程，加深了对物理知识的理解和运用，使学生乐于接受和探索，提高了学习效率。例如，在《电荷的产生》教学中，利用信息技术模拟毛皮和橡胶棒、丝绸和玻璃棒的摩擦实验，把电子制作成一个个可以移动的小人状，直观再现实验过程。即使教师不多讲，学生也能理解电子的得失是物体带电的原因，进而收到事半功倍的教学效果。

3.加大教学容量，优化课堂教学

物理教学既有概念、定理和例题，又有复杂的图形和实验，传统的板书费时费力，而信息技术的文本显示功能则可以在数秒内出示在学生面前，既工整规范，又节约了课堂时间，加大了教学容量。例如，在《凸透镜成像》教学中，利用课件分析成像光路，形象直观地将结论归纳为：物距减小，成像变大。在分析清楚成像规律后，出示例题与中考题型，拓宽了学生的视野，从根本上改变了传统教学“满堂灌”的弊端，留给学生更多思考与巩固的时间，有效地优化了课堂教学。

4.增强实验功能，提升教学效益

在物理教学中，一些危险及常规条件下无法实现的实验，利用信息技术让学生完整、清晰地观察到实验现象和细节，由此获得感性认识并对物理规律进行探究，加深了对所学知识的理解。例如，在《电路联接》教学中，利用电子白板模拟实验功能，短时间内将不同灯泡根据要求连接，闭合开关后，不仅能观察到灯泡的发光程度，还能看到电流的流动方向，读到电路中电流表和电压表的数值。如此形象、直观的模拟实验激发了学生的学习兴趣，提升了教学效益，达到了一举多得的教学效果。

5.开阔学生视野，提高判断能力

物理学研究的范围，大到天体宇宙，小到纳米，都是无法用肉眼直接观察到的，如此抽象的物理现象往往让学生茫然无措。利用信息技术可以将天体微缩于屏幕之上，也可以将微观世界模拟放大，从而让学生在大脑中建立起一幅幅物理场景。例如，在《日食和月食》的教学中，通过动画模拟，使学生观察到太阳、地球、月亮三者的运行轨迹。明白由于光的直线传播受阻而产生了影子，因而形成了日食和月食天文奇观。信息技术让学生跳出地球局限观察物理现象，经历探究真理的过程，让广袤、浩瀚的场景尽收眼底，开阔了观察视野，提高了学生对物理现象的准确判断力。

6.便于多向交流，培养创新意识

利用信息技术辅助物理教学，可以实现师生、生生及人机等多向交流。课堂上要求学生动手动脑还要动口，主动参与到学习中去，遇到问题时及时提出并与师生讨论，多方寻求解决问题的方法。当个人观点受到质疑时，由教师解答或通过互联网查询得到论证。这种多向交流，使学生的思维更加活跃，问题更加开放，实现了以学生为主体、教师为主导的现代教学理念，培养了学生的创新意识。

二、信息技术在物理教学中存在的问题

1.信息技术与传统教学之间的矛盾

信息技术在某些方面具有传统教学无法比拟的优势，但传统教学的某些特色也是信息技术无法替代的。例如，教师极具亲合力的语言、肢体动作、神情让学生如醉如痴；教师真情付出所创造出的学习氛围让学生流连忘返；教师漂亮的板书、课堂睿智的教学艺术让学生钦佩不已；还有学生在课堂上真切地触摸、感受和思考等过程也是信息技术所无法取代的。

2.以课件演示完全取代常规物理实验

物理实验是真实发生的过程，是物理规律最根本的证据，课件演示虽然能重现物理实验过程，但它不能完全替代常规实验。在物理实验中让学生亲历实验过程，才能明确物理规律的真实性。同时，物理实验过程还承载着学生思维分析、实践操作能力和对意外事件的应变能力等多种培养任务，这都是需要学生亲历实验才能得到的培养。

3.以课件播放取代教师的教学

信息技术运用于物理教学只是一种辅助手段，教师的主导作用是任何软硬件都无法替代的，如果把教师的引导完全代由多媒体演示，只会将师生的问答异化为单纯的人机对话。因此，一定要明晰教师的主导作用、学生的主体作用和媒体的中介作用三者之间的次第关系，切不将教师可沦为课件的放映者，造成本末倒置，其结果只能是得不偿失。

三、信息技术在物理教学中的整合原则

1.适度性原则

信息技术虽然能在短时间内提供大量的信息，方便学生理解和深化知识，拓宽学生的知识面，但设计时如果不分主次、不顾学生实际地将所有信息和盘托出，使学生来不及思考和消化，就会造成信息的泛滥和污染。所以，教师应采用信息技术与传统教学模式交替使用的方法，调控和刺激学生的学习积极性，使其始终保持在适度的临界状态，从而达到信息技术辅助物理教学的目的。

2.适时性原则

教育学研究表明，学生的注意力是有限的，一节课上，学生不可能始终高度集中自己的注意力。这就要求教师在课前精心地设计和制作课件，在教学的重点、难点处吸引学生的眼球，做到课件与教学内容同步，不该出现的画面一定要避免，该出示的内容一定要让学生产生共鸣和反思。

3.适宜性原则

生物信息学方法范文1篇4

关键词：信息素养；信息意识；有效途径

中国分类号：G434

信息素养指的是一种可以通过教育培养的、在信息社会中获得信息、利用信息、开发信息方面的修养和能力。以培养学生信息技术能力为核心的信息素养，是新一轮基础教育课程改革的重要目标之一。《普通高中技术课程标准（实验）》（信息技术）（以下简称《标准》）明确提出高中信息技术课程以培养学生的信息素养为根本目标，其指导思想是使学生在应用信息技术的实践过程中，把握具有普遍迁移意义的技术文化要素，体验信息文化，提升信息素养，支持基础文化素养的全面发展。信息技术教育走向信息素养培养的理念已经广泛地为大家所接受。“信息素养是信息时代公民必备的素养”。为适应当今和未来社会的要求，学校教育要从记忆型教育转化为信息教育，即培养学生从记忆信息转向应用信息和创新信息，从应试教育转向素质教育。对学生进行信息素养的培养，是素质教育的一个重要方面。《标准》的字里行间都充满教师要树立“提高学生的信息素养、促进学生多方面且富有个性的发展，培养学生创新精神和实践能力”的教育新理念。

一、提高教师自身信息素养，积极创造信息素养环境

教师的信息素养是影响中小学生信息素养的关键，信息技术课教师需不断地加强现代教育技术的学习，及时地转变教育思想观念，让信息技术课堂充满活力。在课堂实践中，教师应注重怎样激发学生的兴趣，让学生有一种获取知识的欲望。同时，教师也应该让学生有一种成就感，即学生通过教师的引导，自主分析问题、解决问题而获取知识的一种成就感。要想营造良好的信息技术的学习和使用氛围，首先要求教师搞好课堂设计，尽量把一些抽象的知识变成学生的感性认识，让学生了解这些抽象知识的动态。例如在讲“文本信息的加工”一节内容时，教师不能只讲授word的文本处理技术，单纯强调技术应用，而应该把文本处理的方法同生活中的实际结合起来，给学生展示一些报刊杂志，海报等，使学生产生学习兴趣，并把文本处理的方法应用到实际生活中，让学生对文本处理的方法有一个感性的认识。教师在上课过程中要积极改变传统的教学模式，转变师生观念使学生运用自己的信息技能进行自身的建构学习。教师是课堂的组织者、指导者，学生自主学习的帮助者、促进者，而不是知识的灌输者。

二、采取最有效的途径和方法，培养学生信息素养

强化学生的信息意识

高中信息技术课堂教学中从情景的设计、举例到活动设计，都应选择贴近现实生活中的例子，将信息无处不在，我们时时刻刻都在获取、处理、传递和利用信息的情景呈现给学生，从而学生增强从信息的角度分析和解决日常生活中问题的意识。如在《信息与信息的特征》一课教学中，我们如果直接灌输给学生物质能量信息是客观事物的基本存在基本形态，学生是很难理解的。我们可以采取播放野外生存训练的画面，让学生分组讨论都带哪三样东西可以走出原始森林。经讨论学生总结出必带的钢刀、火石、指南针。教师在这个时候引导学生，钢刀代表物质，火石代表能量，指南针代表信息，这样学生就很容易记住这个知识点了，而且还能使学生把知识运用到现实生活中，在潜移默化中提高了学生的信息素养。

关注信息能力的形成

信息能力是基于思维层面、操作层面和方法层面的一种综合能力，是信息素养的一个重要内容。教师应从现实社会生活的需求出发，提出超越技术的理念，将信息技术作为实际应用中的工具、问题解决过程中的要素、信息实践与相应文化内化的平台。为学生最终形成信息能力搭建一座桥梁，帮助学生用信息技术的方法解决问题，逐步学习和掌握信息科学的基本理论、方法和技能，促使学生在实践中成长。

注重学科整合提升学生信息素养

以计算机技术为核心的信息技术学科与其他各学科的有效整合，能充分发挥学生的创新能力自主学习的能力，从而为学生提升信息素养打造理想的学习环境，。比如，利用动画信息的加工这一课内容，我们可以结合高中物理教学中的平抛物体的运动内容，让学生制作一个“平抛物体的运动”演示实验，不仅指导学生学会了动作元件的参数设置，还帮助学生对物体运动规律有了更进一步的认识，促进学生物理学科的学习。利用学习“文本信息的处理”，一课，巧妙的给学生设置任务，让学生利用WORD软件写作文学会利用文字处理功能，让学生感到学有所用；利用CAI软件把学生做物理、化学、生物试题过程趣味化，让他们学得更快乐；在学习“图片处理”软件时，与美术课结合，让学生给自己设计个人名片；通过学科整合让学生在一起展示交流，学生不仅学会了书本上的知识，还学会了信息应用技巧，提高了自身的信息素养。在与各学科的整合过程中还帮助学生树立了正确的人生观和价值观。

信息技术课程与其他学科整合是提高学生学习信息技术学科知识兴趣，有效提高学生学习效率，促进学生全面发展，从而提升学生信息素养的有效途径。

培养批判性思维能力是信息素养的精髓

对信息来源、信息价值的判断与评价，对信息技术与人的关系的把握，对信息技术与社会发展的相互影响的认识，都离不开批判性思维能力。高中信息技术教师要注意引导学生分析问题、思考问题，有意识地培养学生的批判性思维能力。如在综合活动中，引导学生依据自己找到的信息，进行分析、综合、评价，然后提出自己的观点。

强化信息道德、规范与伦理

生物信息学方法范文篇5

关键词：生物信息学；教材；师范院校

20世纪80年代末以来，生物信息学以惊人的发展速度，获得了很多突破性成就，正日益成为生命科学在21世纪发展的核心内容。对于未来生物科学中坚力量的现代生物科学工作者而言，掌握生物信息学的相关知识尤为重要。

作为一门新兴的课程，生物信息学课程在全国很多高等院校都已经开设，并进行了一些卓有成效的探索和改革。我们结合自身的教学实践和相关学校的教学现状，对师范院校生物信息学课程教学内容、师资力量、教学模式和方法、跨学科合作、教学实践实施情况等方面的现状进行了积极分析和思考。目前，师范院校生物信息学教学的现状如下。

一、教学内容陈旧、教学资源缺乏

生物信息学是一门新兴的学科，在高等院校开设时间较晚，我国对生物信息学专业精品课程的建设方面投入不够，成熟的生物信息学教学大纲、教案、多媒体课件、教学视频和习题等教学资源稀少。目前，市场上也缺乏相关的生物信息学教学多媒体课件和音像制品辅导材料等相关产品，造成生物信息学教学资源匮乏的现状。

目前师范院校所用教材大多数是徐程主编的《生物信息与数据处理》，蒋彦等编著的《基础生物信息学及应用》等几种不同版本的教材。这些教材在知识性、科学性和系统性方面还行，但是在教学内容的新颖性、时效性和实践性以及生物相关背景的介绍和对师范院校的适用性等方面有所欠缺。生物信息学的知识日新月异，新的数据库、新的软件、新的算法层出不穷，而生物信息学的课堂往往不能及时地将最新进展呈现给学生，导致课堂内容陈旧，不利于学生的发展和对生物信息知识的合理掌握，从而影响了生物信息学教学的质量。

二、师资力量缺乏

生物信息学是一门新兴的交叉学科，需要熟练掌握计算机与生物学知识的老师来授课。然而，实际上，由于缺少生物信息学的专业教师，教授该学科的教师多为生物学其他课程兼任，这些老师往往缺乏专门的生物信息学训练，在知识的传授和应用方面存在欠缺。与生物信息学教学要求存在着较大的差距，不能很好地满足教学大纲的要求。另外，师范院校通常将生物信息学作为选修课来开设，该课程在专业建设和人才培养方案中的地位偏低，造成相关部门对师资培养不够重视。

三、教学模式和方法落后

由于生物信息学课程涉及大量的数据库和软件知识，教师普遍采用多媒体教学。而多媒体课件的容量通常很大，学生忙于笔记，难以把握重难点。同时，幻灯片展示的知识点犹如放电影一般一闪而过，学生没有足够的时间思考和消化，跟不上教师的进度。教师进行多媒体教学时，往往是一堂课上从头讲到尾，语调缺乏抑扬顿挫，没有起伏，学生很容易昏昏欲睡。因此，教师虽然使用的是先进的教学工具，采用模式的却是传统的灌输式教学，只管埋头照本宣科，不管学生接收领悟多少。学生为了达到期末考试标准，只顾死记硬背，这样的教育让学生失去创新精神和主动思考的能力，失去对生物信息课程的兴趣。

四、缺乏与相关学科的合作交流

生物信息学实际上是生物学与计算机科学的交叉学科。然而一般高校往往只在生命科学学院开设生物信息学，由生物学老师来担任授课老师。由于对计算机科学知识的缺乏，导致生物专业教师对生物信息学课程很难深入开展；另一方面，计算机科学专业由于没有开设生物信息学课程，使学生不能了解到生物信息学的重要性，以及如何使计算机科学更快更好地发挥其在生物信息学中的作用。总的来说，生物信息学课程的建设欠缺相关学科的协作，不能有效地整合资源，不利于培养复合型人才。

五、缺乏实践教学内容

现有的生物信息学课程也有一些实践内容，但实践课时数少，内容相对简单，缺乏系统完善的实践过程。教师为学生讲授具体知识时，通常只通过多媒体课件演示操作，并没有为学生设置具体的动手操作步骤。使得学生对信息反馈迟钝，印象不深刻，不容易掌握方法。生物信息学实践教学并不需要价格昂贵的实验设备，只需要一网的电脑和一些相关的分析软件便可以进行实验。然而，目前的状况是，生物信息学课程中真正开展实践性教学的内容少之又少。

生物信息学的学习是一个长期积累的过程，教学水平的提高也需要在大量的教学实践中不断总结和完善。我们通过分析发现，在师范院校生物信息学教学中仍存在很多问题，其原因是多方面的，需要教学工作者进一步深入探讨并提出切实可行的策略。

参考文献：

[1]汤丽华.浅谈大学本科生物信息学课程建设与教学[J].科技

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[2]贾小平,孔祥生.生物信息学实践教学初探[J].陕西教育,

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[3]军.农学专业生物信息学课程教学改革探析[J].现代农

业科技,2010(5).

[4]郝新保.充分利用网络资源开展生物信息学教育[J].中国医

生物信息学方法范文篇6

关键词：生物信息学农业研究领域应用

“生物信息学”是英文单词“bioinformatics”的中文译名，其概念是1956年在美国田纳西州gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的［1］，由美国学者lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来，大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段［2］。2003年4月14日，美国人类基因组研究项目首席科学家collinsf博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划（humangenomeproject，hgp）的所有目标全部实现［3］。这标志着后基因组时代（postgenomeera，pge）的来临，是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心，已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命，其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。

1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用

1997年5月美国启动国家植物基因组计划（npgi），旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程（hgp）并行的庞大工程［4］。近年来，通过各国科学家的通力合作，植物基因组研究取得了重大进展，拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等，从而从分子水平上了解细胞的结构和功能［5］。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本（ta）集合数据库tigr、植物核酸序列数据库plantgdb、研究玉米遗传学和基因组学的mazegdb数据库、研究草类和水稻的gramene数据库、研究马铃薯的pomamo数据库，等等。

2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用

种质资源是农业生产的重要资源，它包括许多农艺性状（如抗病、产量、品质、环境适应性基因等）的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物种质资源库，在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式，发展到营养器官、细胞和组织，甚至dna片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等［6］。近年来，人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据，因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等［7］。

3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用

传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物，以及矿物中进行筛选，得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系，从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物，使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段［8，9］，导致了药物研发模式的改变［10］。目前，生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物：4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中，后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍［11］。目前，这两种新药已经进入临床试验阶段。tangsy等学者研制出新一代抗aids药物saquinavir［12］。pungpo等已经设计出几种新型高效的抗hiv-1型药物［13］。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物，经生物活性测定，部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平［14］。

现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与，随着生物信息学技术的进一步完善和发展，将会大大降低药物研发的成本，提高研发的质量和效率。

4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用

随着主要农作物遗传图谱精确度的提高，以及特定性状相关分子基础的进一步阐明，人们可以利用生物信息学的方法，先从模式生物

中寻找可能的相关基因，然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据，可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据，从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置［15］。在此基础上，育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设，从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型，然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合，从而培育出新的优良农作物品种。

5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用

在生态系统中，基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转，是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面，主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株，以降解目标基因及其目标污染物为切入点，通过降解污染物的分子遗传物质核酸dna，以及生物大分子蛋白质酶，达到催化目标污染物的降解，从而维护空气［16］、水源、土地等生态环境的安全。

美国农业研究中心（ars）的农药特性信息数据库（ppd）提供334种正在广泛使用的杀虫剂信息，涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学（toyohashiuniversityoftechnology）多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库（iris）涉及600种化学污染物，列出了污染物的毒性与风险评价参数，以及分子遗传毒性参数［17］。除此之外，生物信息学在生物防治［18］中也起到了重要的作用。网络的普及，情报、信息等学科的资源共享，势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。

6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用

食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化，传统检测方法是进行生化鉴定，但所需时间较长，不能满足检验检疫部门的要求，运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列，并对这些序列进行比对，筛选出用于检测的引物和探针，进而运用pcr法［19］、rt-pcr法、荧光rt-pcr法、多重pcr［20］和多重荧光定量pcr等技术，可快速准确地检测出细菌及病毒。此外，对电阻抗、放射测量、elisa法、生物传感器、基因芯片等［21-25］技术也是未来食品病毒检测的发展方向。

转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的dna提取物进行扩增，从而判断样品中是否含有外源性基因片段［26］。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新，可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性，以及检测方法的不完善等因素影响，生物信息学在食品领域的应用还比较有限，但随着食品安全检测数据库的不断完善，相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。

生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域，但是仅有信息资源是不够的，选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门，以及信息中介服务机构提供相关服务，通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡，与国际前沿有一定差距，这需要从事信息和科研的工作者们不断交流，使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。

参考文献：

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生物信息学方法范文篇7

关键词：物流信息技术与管理

物流信息技术是物流现代化的重要标志，物流信息技术在现代企业的经营中占有越来越重要的地位，建立物流信息系统，充分运用各种现代物流信息技术，是现代企业获得竞争优势的重要条件。从物流数据的自动识别与采集技术到对物流运输与配送的自动跟踪与定位技术；从企业资源计划的优化技术到各企业间的电子数据交换技术；从自动化系统到各种物流管理系统等，都在日新月异地发展，并由此产生了一系列新的物流管理理念和物流经营的方式，推进了物流的变革。通过实践操作和应用，从而达到对商流、物流、信息流和资金流的有效管理与控制。

《物流信息技术与管理》课程应结合物流行业企业特点、参照助理物流师、信息技术处理员等职业资格认证对物流信息技术基本能力和职业素质的要求，从人才培养目标和规格出发，校企合作进一步完善以能力为本位的课程内容。

一、在课程开发组织上，引入校企合作开发课程机制

随着专业“岗位主导式”人才培养模式的提出，课程组与校外实训基地开展紧密合作、充分利用校外实训基地现场的工作经验和工作资源，全方位进行课程开发，教师和企业专家互换角色，企业专家进教研室，教师进企业，充分利用教师的理论知识和企业专家的实践经验，由企业专家和专业教师双方共同完成包括课程内容、课程实施、教材建设和课程考核等工作，由企业专家指导完成该课程的实践教学环节。并为学生应用所学理论知识解决物流企业信息管理过程中遇到的难题提供顶岗实习的机会。

二、“岗位需求为导向”设计课程内容

本课程以“岗位需求为导向”设计课程内容，打破原有的以理论为主的教材内容结构和课序，依据物流企业信息管理工作过程，分析、归纳出所需要的岗位流程及岗位能力。根据岗位流程对应的任务，将课程的内容分为物流数据收集、物流数据追踪、物流数据交换和物流数据存储四大模块，以物流信息的数据流动形式为主线，将零散的知识点进行模块组合，并根据物流管理专业岗位分别了解模块的内容。如图1-1所示。

图1-1课程模块

三、在课程实施设计中以“职业情境、任务驱动”教学模式为主

推进“职业情境、任务驱动”教学模式，将理论教学与实践教学融为一体，形成“物流操作能力――物流管理能力――物流一体化运营能力”三层次能力目标的递进式培养。结合人才培养模式的完善及实训基地的建设，改革教学方法，在课程教学中探索和实践“职业情境、任务驱动”的教学模式。

“职业情境、任务驱动”的教学模式在教学过程中按照真实或模拟的职业情境，为学生提供体验实践的情境和感悟问题的情境，以完成项目任务的过程作为教学活动的中心，学生在教师的启发引导下，通过参与任务解决的过程，使学生主动建构探究、实践、思考、运用、解决、高智慧的学习体系。以任务为驱动，结合真实或模拟的职业情境，通过小组分工、角色扮演等教学方式完成学习任务，将书本上抽象的理论知识变成实际的应用，教师通过启发、提问等形式，引导学生自主学习、分析、思考。通过学生的讨论和总结，教师有针对性的进行点评、讲解，使学生掌握相关知识。

四、多种教学方法的运用

为了适应本课程以真实的“岗位需求为导向”的课程内容的特点，实现理实一体化教学，在授课过程中灵活运用了多种教学方法，包括：

（1）案例教学法

课程设计在基础部分采用了综合案例，教学中，对于现代物流企业中的信息技术的综合运用等，可以通过分析典型案例，引导学生举一反三，从而使学生真正理解理论和正确运用信息技术解决物流实际问题。由教师提供真实企业案例的信息，提出问题，组织学生以小组讨论分析、集体分析案情，开展讨论。

（2）小组工作法

根据信息系统操作内容，如SCM知识，由教师提供要完成的工作任务，如调研、协同完成模拟软件操作。学生分组后，进行任务分工合作、制定计划、实施计划等步骤完成任务，最后由师生共同进行判评。加深学生对知识的理解和掌握。通过此法提高师生间的互动，提高独立思考和解决问题的能力、创新思维、团结协作的团队精神。

（3）现场教学法

以校内实训室，开展条码技术、RFID技术的制作、扫描识读教学，以企业实训基地现场实物为对象，以学生活动为主体的教学方法。本课程现场教学在校内外实训基地进行，主要应用于仓库布局规划、入库扫描、无线手持终端的适应，仓储配送、运输管理系统等任务的教学。

（4）综合练习法

综合练习法是学生在教师的指导下巩固知识、运用知识、形成技能技巧的方法。在教学中，旨在培养学生运用知识解决问题的能力；实际操作的练习，旨在形成操作技能，在实践课中占重要地位。综合练习主要应用于应用部分的综合实训内容。

五、完善“能力递进式”的实践教学内容

《物流信息技术与管理》是一门实践性较强的课程，重点应加强对学生的实践能力的提升。一个学期的教学课程，可以通过一周的企业认知实习为导入，结合信息化职业岗位到物流企业参观岗位员工工作流程，感受企业文化，了解物流企业信息化水平；结合实践教学内容和课程的实训教学设计环节，通过校内实训室模拟软件的强化操作练习，强化学生对物流信息化流程体系的认知，培养学生的物流操作能力、物流管理能力、物流一体化能力，实现学生能力的提升。

《物流信息技术与管理》课程实训教学设计环节具体安排如下

《物流信息技术与管理》以培养学生独立完成专项工作而必须具备的职业能力为目标设计课程体系。课程按照职业能力递进规律，确定每个物流业务中的工作任务，以及完成工作任务的专业核心能力、支持核心能力的专业理论知识、专业技能、职业素养，将理论教学与实践融为一体，形成“物流操作能力――物流管理能力――物流一体化运营能力”三层次能力目标的递进式培养。■

参考文献

1、王初建.我国企业物流信息化建设的发展对策[J].郑州轻工业学院学报.2009（10）.

2、欧阳苏腾.企业物流信息化建设中存在的问题及对策[J].信息通信.2011（6）.

生物信息学方法范文篇8

关键词：生物信息学课堂教学实验教学现代教育技术

前言

生物信息学(Bioinformatics)是一门新兴的交叉学科。广义地说，生物信息学从事对生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和解释，并综合运用数学、计算机科学和生物学工具，以达到理解数据中的生物学含义的目标［1］。其含义是双重的:一是对海量数据的收集、整理与服务，即管理好这些数据;二是从中发现新的规律，也就是使用好这些数据。以1987年出现Bioinformatics这一词汇为标志，生物学已不再是仅仅基于试验观察的科学。伴随着21世纪的到来，生物学的重点和潜在的突破点已经由20世纪的试验分析和数据积累，转移到数据分析及其指导下的试验验证上来。生物信息学作为一门学科被广泛研究的根本原因，在于它所提供的研究工具对生物学发展至关重要，因此成为生命科学研究型人才必须掌握的现代知识。今天的实验生物学家，只有利用计算生物学的成果，才能跳出实验技师的框架，作出真正创新的研究。现在基因组信息学和后基因组信息学资源已经成了地球上全人类的共同财富。如何获取和利用基因组和后基因组学提供的大量信息，如何具有享用全人类共有的资源的初步能力，成了当今世纪生命科学学生必须掌握的基本技术和知识以及必须具有的初步能力［2］。

生物信息学以互联网为媒介，数据库为载体，利用数学知识、各种计算模型，并以计算机为工具，进行各种生物信息分析，以理解海量分子数据中的生物学含义。区别于其他生命科学课程，其在教学过程中要求有发达的互联网和计算机作为必备条件。调查显示国内高校都已建立校园网，其中拥有1000M主干带宽的高校已占调查总数的64.9%，2005年一些综合类大学和理工类院校已率先升级到万兆校园网［3］，这些都为生物信息学课程在高校开设提供了良好的物质基础。该门课程与现代网络和信息技术密不可分，在教学工作中充分利用现代教育技术较其他课程更具优势。另外，该门课程尚未完全形成成熟的课程体系，为教师学习借鉴先进的教育思想与教学实践经验，在各方面尝试教学改革提供了广阔的空间。

1课堂教学

生物信息学主要以介绍原理、方法为主，深入浅出，注重知识更新。课堂讲授以介绍生物信息学的相关算法、原理、方法为主，而这也是教学的重点和难点。在教学中对于这部分内容应遵循深入浅出、避繁就简的原则，结合具体实例分析算法，避免空洞复杂的算法讲解，以免学生觉得枯燥乏味、晦涩难懂，产生畏惧心理，望而生畏;注重讲解算法的思想和来龙去脉，让学生真正掌握解决问题的思路，培养其科学思维能力，并采用探讨式教学鼓励学生思考，通过讨论与研究的方式循序渐进地掌握复杂的内容，介绍相关的教学和物理学知识，使学生充分体会到生物信息学与其他学科的关系及其他学科的思想方法对于生物科学的重要性，培养其自觉地将其他学科的方法和思想应用于解决生物学问题的科学素质。在教学工作中教师必须能够紧跟学科发展方向，随时进行知识更新，了解最新的前沿动态，掌握新方法，将最新的知识和方法教给学生。同时，也要在教学中鼓励学生通过各种途径自觉地关注学科发展动态，拓宽知识面，培养其自学能力和创新意识。

2充分利用现代化教育技术，采用启发式教学

目前，高等院校在教室内配备的多媒体投影播放系统促进了多媒体教学的广泛应用。生物信息学采用多媒体教学是适应学科特点、提高教学效果和充分利用现代化教育技术的一项基本要求。作为生物信息学教学的基本模式，多媒体教学使讲解的内容更加直观形象，尤其是对于具体数据库的介绍以及数据库检索、数据库相似性搜索、序列分析和蛋白质结构预测等内容涉及的具体方法和工具的讲解，可以激发学生的学习兴趣，加深学生对知识的理解和掌握，提高学生理论与实践相结合的能力。同时，由于生物信息学依赖于网络资源和互联网上的分析工具和软件，教室内的多媒体计算机连接到互联网，极大地提高了教学效果。但在实际教学中发现，多媒体教室也有局限性，学生主要以听讲为主，不能及时实践，教师讲解与学生实践相脱节，如果将生物信息学课程安排在计算机房内进行，并采用多媒体电子教室的教学方式，就可以解决上述问题。在教学中采用启发式教学，可为学生建立教学情景，学生通过与教师、同学的协商讨论、参与操作，能够发现知识、理解知识并掌握知识。

3采用讲、练做一体化的教学模式，注重学生实践能力的培养

生物信息学课堂教学应积极学习借鉴职业培训和计算机课程教学中讲、练、做一体化的教学模式，在理论教学中增加实训内容，在实践教学中结合理论讲授，改变传统的以教师为中心、以教材和讲授为中心的教学方式。根据教学内容和学生的认知规律，应灵活地采用先理论后实践或先实践后理论或边理论边实践的方法，融生物信息学理论教学与实践操作为一体，使学生的知识和能力得到同步、协调、综合的发展。

通常可采用先讲后练的方法，即首先介绍原理、方法，之后设计相关的实训内容让学生上机实践。对于操作性内容和生物信息分析的方法和工具的讲解可采取进行实际演示的方法，教师边讲解边示范，学生在听课时边听讲、边练习，或者教师讲解结束后学生再进行练习。理论与实践高度结合，可充分发挥课堂教学的生动性、直观性，加深学生对知识的理解，培养和提高学生的实践操作能力。

4优化生物信息学实验教学内容，发挥网络教学优势

生物信息学实验教学主要是针对海量生物数据处理与分析的实际需要，培养学生综合运用生物信息学知识和方法进行生物信息提取、储存、处理、分析的能力，提高学生应用理论知识解决问题的能力和独立思考、综合分析的能力。

生物信息学实验教学内容的选择与安排应按照循序渐进的原则，针对特定的典型性的生物信息学问题设计，以综合性、设计性实验内容为主，明确目的要求，突出重点，充分发挥学生的主观能动性和探索精神，以激发学生学习的主动性和创造性为出发点，加强学生创新精神和实验能力的培养。生物信息学实验教学以互联网为媒介、计算机为工具，全部在计算机网络实验室内完成。在教学中，充分利用网络的交互特点实现信息技术与课程的结合。教师通过电子邮件将实验教学内容、实验序列、工具等传递给学生，学生同样通过电子邮件将实验报告、作业、问题和意见等反馈给教师，教师在网上批改实验报告后将成绩和评语发送给学生，让学生及时了解自己的学习情况。教师可以通过网上论坛、聊天室和及时通讯工具QQ、MSN等对学生的实验进行指导，与其讨论问题等。网络环境下的生物信息学实验教学不仅能提高学生的学习兴趣，给学生的学习和师生的互动带来极大的方便，提高教师的工作效率，而且可以及时了解掌握学生的学习情况，有利于教师不断调整教学方案，达到更好的教学效果。

5生物信息学采用无纸化考试，加强实践能力考核

生物信息学主要是学习利用互联网、计算机和应用软件进行生物信息分析的基本理论和基本方法。考试重点是考查学生对生物信息分析的基本方法和技能的掌握程度和对结果的分析解释能力。因此，在生物信息学考试中可尝试引入实践技能考试，通过上机实践操作重点考核学生知识应用能力。实践技能考试采用无纸化考试方式，学生在互联网环境下，对序列进行生物信息分析并对结果进行解释，不仅可考查学生对基本知识和基本原理的掌握，而且可考查学生进行生物信息分析的实际能力和分析思考能力。通过实践技能考试，淡化理论考试，克服传统的死记硬背，可促进学生注重提高理论用于实践的综合能力，同时可更有效地提高学生计算机应用能力。学生成绩评定大部分是以学生的考试成绩为主，难以对学生的学习情况和学习过程作全面地评价。因此，除采用实践技能考试并将其作为学生成绩的主要部分外，还应加强对学生平时学习态度、学习能力、创新思维等方面的考查。

总之，生物信息学教学是网络环境下生物教学的全新内容。上述教学措施提高了学生的学习积极性、实践操作能力、解决实际问题的综合应用能力及创新能力，收到了良好的教学效果，得到了学生的普遍欢迎，具有较强的可操作性和实践性。在今后的教学实践中，教师自身素质的提高和进一步的教学改革，将会不断完善生物信息学教学，培养具有跨越生命科学、信息科学、数理科学等不同领域的“大科学”素质和意识的生物信息学人才。

参考文献:

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生物信息学方法范文篇9

生物信息学教学模式探索任务引领生物信息学是用数理和信息科学的观点、理论和方法研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物医学数据的一门学科，它是生物医学、数学、信息科学以及计算机科学等诸多学科的崭新交叉学科。生物信息学几乎是今后所有生物（医药）研究开发所必需的工具。

21世纪是生物科学的世纪。近年，我国生物技术公司对生物信息学人员的相关需求也迅速增加，浙江理工大学生命科学学院生物技术专业在进行了行业调研并进行专业课程体系构建研究后，于2006年定位和开设了生物信息学课程。该门课程经过8年多的建设后，对教学团队的建设、课程目标的设定、教学内容及教学教法的选择等方面进行了卓有成效的探索，这些探索所形成的结论，可为即将开设或正在进行该课程教学改革的学校提供可借鉴的经验。

一、生物信息学的课程特点

诺贝尔奖获得者W.Gilbert1991年提出了这样一个观点：传统生物学解决问题的方式是实验的，而现在，基于全部基因都将知晓，并以电子可操作的方式驻留在数据库中，新的生物学研究模式的出发点应是理论的，是一个科学家先从理论推测出发设定研究目标，然后再回到实验中去追踪或验证这些理论假设。而生物信息学研究正是从英特网上源源不断地采集数据，进行分析、归类与重组，发现新线索、新现象和新规律，用以指导实验工作设计，是一条既快又省的研究路线。它对于找寻一个研究项目的突破口是非常重要的，选定合适的研究出发点，可避免许多不必要的重复，最大程度节约研究资源，使研究成果最大化。鉴于该门技术对生物科学的理论、实践要求以及对信息技术掌握的要求，生物信息学课程与其他课程的教学有很大不同。

1.在课程目标定位中，提高学生对相关网络资源的使用能力是该门课程的重要目标之一。学生必需使用强大的搜索功能实现数据储存、检索和分析，学校在教学资源配置上必需向此倾斜。

2.该门课程学科交叉性强，所涉及的生物及计算机等学科的相关知识更新都很快，导致其理论和实践内容不断推陈出新，这使得在教学内容选择上要紧跟这些更新，不断进行调整。

3.课程教学实践性强，同时涉及生物技术专业实践和计算机应用技术的实践，这需要教师在授课过程中根据学生的学习规律合理安排实践项目，发挥好这两种技术的协同作用。

二、生物信息学课程教学模式探索

1.教学目标与其所培养学生的核心技能

合理的课程目标与定位是决定课程建设成败和教学效果的基础，其主要依据是人才培养需求与授课对象的实际情况。经过对该门课程教学对象的研究发现，在生物专业课程体系下培养的本科生，其前导课程主要集中在生物领域，通常没有系统的学习过计算机、信息技术、编程等知识。对信息检索、模型建立、软件的识别及应用的能力相当薄弱。因此，本门课程将提高学生的信息技术能力也作为一个重要的课程目标。学生在本门课程中将学习与生物技术相关的各种数据库和软件的使用。当然，对学生信息技术能力的要求也定位在能使用、会使用就行，不需要将学生掌握生物数据库构建和软件开发作为课程教学的目标。

在课程目标的设定过程中，应牢记高校对文化的传承的功能，要使学生了解生物信息学发展的历程。在生物信息学学科发展过程中所涌现出来的著名学者，众所周知的震撼人心、启迪心灵的奇闻秩事，能使学生对这门课程产生浓厚的兴趣，甚至更深刻地领会这门课程的含义。

熟练掌握生物数据库的检索和使用是生物信息学课程教学的首要目标。到目前为止，生物学数据库总数已达500个以上，在DNA序列方面有GenBank、EMBL和DDBJ等；在蛋白质一级结构方面有UniProt、SWISS-PROT、PIR和MIPS等；在蛋白质和其他生物大分子的结构方面有PDB等；在蛋白质结构分类方面有SCOP和CATH等。各数据库均通过Internet提供多种形式的数据检索服务。例如，NCBI-GenBank数据库就提供Retrieve（Email），Entrez（Web集成信息检索）及Query（Email集成检索）等多种方式的检索服务。这类检索服务是生物数据库所能提供的多种服务中最基本的信息共享和应用服务，也是生物专业学生和科研工作者经常使用的。在教学过程中需通过设计检索任务来完成对这些数据库使用方法的学习，如通过生物数据库检索家蚕profilin基因的相关信息。

增强学生使用生物信息处理软件的能力，是生物信息学课程教学的重要目标。在世界各地，科学家每天都要通过序列比对软件进行成千上万次的序列比对。学生需要通过课程的学习熟练掌握各种生物信息处理软件，有时还有必要进行一些简单程序的设计，进而掌握发现新线索、查找新规律的工具。例如，目前，借助于生物信息手段的蛋白质预测是提供蛋白质结构及功能信息的重要方法，对这种预测方法的学习将使学生更多更快地了解蛋白质的信息，加深对生物技术科学的理解和运用。除了生物数据库和生物软件使用学习外，还要着重体现生物学文献调研和阅读、论文撰写等基本能力的训练，如EndNote文献管理软件的使用。

2.教学内容选择和教学顺序的组织

生物信息学的课程教学内容的选择，要紧随生物信息学的发展方向，涵盖最前沿知识和最先进技术领域。与此同时，教学内容的选择还应充分考虑学生基础和对该门课程的需求。生物信息学选课学生通常有两类，一类是具有较为扎实的生物学基础的学生，他们学习目的非常明确，其学习重点在于提高对生物信息实验所得结果的分析解释和验证能力。另一类是生物学基础相对较弱的学生，这些学生主要是为了了解生物信息学发展前沿、掌握检索能力以及初步的分析技能，对分析、处理、预测结果的验证涉及不多。无论哪种学生，都比较欠缺信息技术方面的知识，因此，这类知识在前面部分介绍。而后面部分则随学生的类型有所改变，我们根据授课学生的分类选择不同的授课内容和授课重点，尝试据此来划分教学组织的各个阶段，在每个教学节点精心设置任务（如表1所示）。

与其他课程的教学一样，生物信息学课程的教学需遵守学生对知识的掌握规律，其内容的选择与安排应按照循序渐进的原则。从第一阶段到第二阶段，教学内容“由易到难”。随着教学过程的深入，课程内容更侧重于对生物信息学某一专业领域的引导，此时授课教师的指导更加重要，这类领域往往与开课院系专业的优势研究领域和导师研究方向相结合。

3.课程教学方法的改革

生物信息学是一门涉及知识面深刻而广泛，学生独立自学的难度很大的交叉科学。依据建构主义教学理论的特点，这类难度大、技术性和实践性强的课程要特别重视以学生为教学主体的教学方法，应尝试从任务引领入手，将生物信息学的一些重要学习内容逐步展现出来。

在生物信息学教学中，教学内容侧重于任务引领，设定与学生生活相贴近的、接合学科发展前沿的引领任务。例如，可以从高水平杂志（Nature、Science）上根据任务引领的关键词搜索综述，根据综述总结出该任务发展脉络，提炼教学任务，将较为抽象的计算机算法、生物学基础知识融于任务中，使学生有积极参与的意愿。及时将任务相关工具提供给学生，或是提前引导学生自己查询工具，使学生有完成任务的基础。

学生在每个节点都非常清晰地知道下个节点的主题，并在完成教师的任务过程中，构建局部知识框架，形成自己的见解。教师需在课堂上和课堂以外及时掌握学生对各个节点知识的掌握情况，找到学生的最近发展区，针对重点、难点解惑，提高教学效果。这样可以使选择的教学任务吸引学生、引领学科前沿，还能在教学过程与学生的互动中有效地实现教学相长。

4.重视切合课程设计的教材编写

生物信息学不同于其他学科，其很多内容和知识节点更新很快，很多最新成果必须教师根据生物信息学发展前沿及时整理和总结，其教学内容设置着重于保证教学内容的先进性和前沿性。教材的更新和修订周期较短，几乎每学期均需要重新修订。

2001年，教育部在[2001]4号文件中明确要求直属高校的“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”，在信息技术、生物科学、管理、金融、法律等专业力争在3年内使外语讲授的课程达到所开课程的5%～10%，尤其强调了生物科学更要先行一步。现实情况也使英文自编教材的编写刻不容缓，现在，绝大部分前沿生物数据信息（最主要的核酸和蛋白质）数据库均为全英文操作界面，操作者只有熟练掌握生物信息学英文术语才能自如地使用该系统，才能更有效的进行生物信息学的学习和研究工作。在英文自编教材编写时，理论部分的参考书我们精心应选定了具有非常严谨理论体系和反应了最前沿生物信息技术的《BIOINFORMATICS：Databases，Tools，andAlgorithms》。编写时需要特别注意应依据教学设计来设定来序化任务，突出不同教学阶段的教学重点，使学生学习过程是个循序渐进的过程。我校采用的自编教材根据教学阶段共设置五个引领任务：

（1）Pubmed检索profilin基因研究进展；

（2）家蚕profilin基因结构分析与PCR扩增引物的设计；

（3）家蚕profilin基因同源序列的获取与进化树的构建；

（4）家蚕profilin蛋白二级和三级结构的模拟；

（5）家蚕profilin蛋白理化性质和功能位点的分析.

5.合理配置网络资源和多媒体教学资源

首先，学会利用互联网、计算机、数据库和应用软件进行生物信息分析的基本方法和技能本身就是生物信息学教学重点。以往普通的多媒体教室已难以提供一个交互式的网络化、信息化的教学环境，如果想上好生物信息学这门课程，网络资源和多媒体教学资源的应用，将贯穿于整个生物信息学课程（从任务下发及申领、任务控制及执行、任务完成结果检验与反馈）的整个教与学的过程。而我们通过极域电子教室和学校4A网络教学平台结合，较好的实现了生物信息学交互式的网络化、信息化的教学环境。

课前，教师通过网络平台将任务教学内容、任务序列、工具等传递给学生，学生通过登陆互联网络，利用网络资源和软件尝试完成预习任务。此处可以设置学情反馈点，教师通过网络论坛等形式掌握学生预习情况。授课过程中，教师利用教师机客户端的文件分发系统将任务教学内容、任务序列、工具等发送到学生桌面，再通过广播教学多媒体技术为学生形象的讲解任务内容以及完成方法。每位学生在教师的监督下在互联网上执行任务。教师在监控学生完成任务过程中，不断的得到学生任务进程的反馈，对于任务中学生出现共性问题，利用网络、广播教学或演示等形式及时解决。课下，学生同样可通过学校4A网络教学平台将任务报告、作业、问题和意见等反馈给教师，教师在平台上批改任务报告后将成绩和评语发送给学生，让学生及时了解自己的学习情况，师生还可以通过平台中的网络论坛进行问题讨论等。网络环境下的生物信息学任务引领式教学，不仅能提高学生的学习兴趣，还能创造更为有效的师生互动信息教学环境。

三、结束语

经过多年的生物信息学教学实践发现，如果想建设好生物信息学课程，我们需要设定非常清晰的教学目标，理清课程需要培养学生的核心技能；结合行业发展的技术前沿精心选择教学内容，合理序化教学顺序；要依据建构教学理论，重视以学生为教学主体的教学方法，尝试从任务引领入手引领学生学习，提高学生的学习兴趣；要重视切合课程设计的教材编写，理论部分引自精选英文参考书，设计教材结构应切合任务引领的教学方法；合理配置网络资源和多媒体教学资源，加强学生互动，为成功地实现“反转课堂”提供保障。

参考文献：

[1]张林，柴惠.现代教学手段在生物信息学教学中的应用[J].新课程研究，2011，219（4）：156-158.

[2]柴惠，赵虹，张婷.高等院校生物信息学双语教学课程建设之我见[J].中国高等医学教育，2010，（4）：83-84.

[3]Gilbert，W.Towardsaparadigmshiftinbiology[J].Nature，1991，（349）：99.

[4]刘伟，张纪阳.“生物信息学”课程中研讨式教学实践[J].中国电力教育，2012，（23）：60-61.

[5]范丙友，贾小平，胥华伟.生物信息学课程教学改革与探索[J].大学教育，2013，（16）：61-62.

生物信息学方法范文篇10

[关键词]建构主义；物权法学；信息化；教学设计

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2017）06-0050-04

一、建构主义理念下的教学设计

20世纪末以来，建构主义学习理论成为影响中国教育界的主要教学思潮。建构主义教学理论来源于建构主义认识论：科学是一个创造性的活动，知识是个体建构的，知识的积累建立在共享或协商的基础上，依赖于人际良性互动。知识的形成通过两个连续体完成，一是“外部输入—内部生成”连续体。知识是人的心灵与外界客体相互作用的过程，学习过程是主动建构的过程，是对既有的知识体系不断进行再创造、再加工以获得新的意义、新的理解过程。二是“个体—社会”连续体。主客体的交互作用是知识形成的基本机制。[1]在建构主义看来，学生是知识认知的直接主体和知识意义上的主動构建者，教学模式、教学方法以及教学环节应以学生为中心，教师只是对学生的知识建构起引导和促进作用。

信息时代催生高等教育的革新。建构主义学习论在新常态时代背景下为教学理论的发展提供了一种创新式的教学思维方法。换言之，“以计算机为媒体的交往”引领了教学领域的革命，加速了建构主义学习理论在教学领域的运用，引起了教学价值观深层次的变革，促进了课程信息化的发展。教学设计是完成建构主义教学模式的重要环节。教师应当通过课程信息化的教学设计，让学生在学习理念上实现“五变”：第一，变“以教师为中心”为“师生共同探索”；第二，变“以教材为中心”为“教材和教学信息资源并重”；第三，变“以课堂为中心”为“课堂与课外并重”；第四，变“以知识为中心”为“知识与能力并重”；第五，变“以学会为中心”为“以会学为中心”。

二、建构主义下物权法学课程信息化教学设计的基本思路

“信息化教学设计是在综合把握现代教学的基础上，充分利用现代信息技术和信息资源，科学地安排教学过程中的各个环节和要素，为学习者提供良好的信息化学习条件，实现教学过程全优化的研究过程。”[2]高校课程信息化的教学活动是教师针对专业课程特点，结合教材内容，以计算机技术为主要工具，通过编辑教学信息、创设教学情境等方式有机整合的过程。建构主义学习理论强调整体性、目的性和学生的主动性，并重视信息和互动协调、学习反馈，这对法学课程信息化的教学设计起着重大的指导作用。课程信息化的教学设计是高校课程信息教学的第一环节，教学设计的安排是否科学、创设是否合理，这关系到整个课程教学的效果。

“法律的精神就是所有权。”物权法学是本科法学教育的基础科学，是规范社会财产关系最重要的法律学科，也是法学专业课中最为晦涩的基础课程。如何让法科学生掌握物权的基本原理，并运用科学的方法进行物权法教学，这是法律教学改革的重要课题。因此，在对传统物权法教学模式进行变革时，非常有必要在建构主义理论下探讨物权法课程信息化教学设计的基本思路。

（一）教学目标的界定

中国历来缺乏物权观念，“以教为中心”的传统教学设计难以将复杂难懂的物权法原理以通俗易懂的形式呈现出来，难以培养学生汲取知识的能力、分析问题的能力和实践能力。物权法学课程信息化的教学目标应当通过教学设计让学生了解物、物权的内涵，物权的基本权利，物权的取得、变更和消灭的规则，所有权、用益物权、担保物权和占有的基本理论，让学生“亲历”物权知识的理解和形成过程，不断提升学生学习物权法的兴趣和热情，从而培养学生发现问题的能力与创新精神，增强学生的实践能力。

（二）教学情境的创设

物权法学课程的情境创设需要根据物权学科特色融入教育者的智慧、热情与创新，吸纳教育者的认知、协助、配合与参与，并渗透物文情景。物是物权法的核心概念，物权法体系是围绕物的归属与利用关系构筑起来的。物权法不是规范物与物或人与物之间的关系，而是调整以物为媒介的人与人之间的关系，这就需要在教学设计中贯彻物文理念。物文理念是指以物或财产为课程设计中心，围绕财产观念与财产流转关系为主线，融财产观念于教，寓物概念于学，实现在财产观念下教与学的和谐统一。换言之，将物文理念与认知过程结合起来，做到以物权之“境”促物文之“情”，以物文之“情”促主动之“学”，以主动之“学”促自觉之“思”。此外，课程信息化的本质特征决定了应当以学生的学习为中心，依课程内容设计教学情景，充分运用网络技术，丰富教学资源，实现教学活动的多元化。具体来说，课程设计应以动态网页为依托，将每章的教案、课件、教学图解、图片展示、案例分析、视频资料、音频资料与物权法知识点以超链接技术有机结合起来，将教学信息资源以形象化和生动化的方式展现出来，呈现出色彩斑斓的界面设计和独特的课件风格，指引学生领会物权法理论。同时，通过物权知识的情景创设，可以陶冶学生的物文情操，净化学生的心灵，提升学生的人格，让学生在物权情景中享受物权知识的魅力与乐趣。

（三）信息资源的设计

传统的物权法学教学环境是以教材为中心，主要依靠教师在课堂对物权法原理和法条进行解读，教学资源基本就是教材和成文法律，这样简单的教学信息已经完全不能适应现代法学教育的发展需要。教学信息资源是信息化教学设计的基础，是教学设计最重要的环节。这需要课程在信息化的创设上按照教学目标和课程理论体系有组织地构建，需要教育者将物权知识点之间的相互联系依整体性、系统性和灵活性进行科学整合，实现教与学的良性互动。

首先，应遵循学习规律系统地构建信息资源。应根据法科学生学习法律课程的特点，遵循学生“阅读、记忆、理解、运用”的学习规律，通过教师理论讲授、学生自主学习与协作学习、实践训练、学生再理论深化与自主测试、再由教师解疑等教与学的互动形式进行动态地创设信息资源。网络课程的源目录设计应由课程介绍、师资队伍、教学资源、教学实践、模拟法庭、物权法前沿、物权法名家、司考题目、网上考试以及网上答疑、网页链接等十一项信息资源组成（见下图）。

其次，依照物权法体系有序地构建信息资源。物权法学是依调整物的归属与利用关系的逻辑体系构建，因而，教学设计应当按照物权法的结构顺序予以创设，这样有利于学生掌握物权法的思维框架。物权法包括五编，第一编是物权法总论，第二编是所有权，第三编是用益物权，第四编是担保物权，第五编是占有。教学信息源应有顺序地根据物权法体系构筑，有效地对物权法学的内容和教学资源进行合理设计（见下图）。

最后，信息资源应兼顾质与量的关系。信息源的量是基础，信息源的质是关键。教师应当根据课程内容尽量扩展课程的信息源，并遵循因材施教的规律，有机地摄取信息源，使课程信息源在教学情景中得以有效利用。在收集这些网络教学资源的过程中，教师应努力按照物权法的结构体系有机整合，并通过网络导航将其呈现在网络教学平台上，使学生能获取最丰富、最新的学习信息，让学生在教师的引导下进行独立思考与知识建构，以达到最佳的学习效果。具体来说，应在教学设计中建立富有特色的教学信息数据库，编排详细的目录，保证学生能够方便查找和利用。具体来说，物权法课程信息资源至少应当具有物权素材库、物权法律法规库、物权案例库、物权法律文书库、题库和文献资料库等六大类资源库，其中素材库包括了物权法课件、物权图片库、物权图解库等部分；物权案例库涵盖了案例简介、分析与评价、案例视频等内容；题库包含了历年物权司考题、每章节练习题、强化练习题、模拟测试题等资源；文献资源库囊括了物权法立法前沿、物权方法论、著名学者的重要文章、物权名家讲座视频、经典名著和教材目录等资料。

（四）自主学习与协作学习

建构主义强调问题情景、真实任务、协作学习等方式的教学设计，以成就知识构建意义。自主学习是指学生在教师的引导下，借助教学信息资源的支持主动学习，推动自身对理论知识的主动建构，自觉成为主动汲取知识的主体。交互式学习和协作学习是增强学生学习能动性的良好途径，是学生自我塑造、自我纠正与自我完善的信息加工过程。

在自主学习上，在物权法信息化的教学设计中，学生根据资源库的案例分析、视频资料、物权名家著作、法学网站链接等不同途径搜集资料以获取知识，这能有效地拓展学生对物权法理论的理解。在协作学习上，教师通过“问题创设—共同讨论—论证分析—师生共享”的方式，促进知识意义的协作构建。在信息化的设计上，教师将物权法学的理论和实践相结合，着力解决大多数法科学生即使通过司法考试也不会办案的通病，通过富有实效的实践性教学方式，增强学生的学习主动性和积极性，培养学生汲取知识的能力、分析问题的能力和实践能力。在线答疑是教师指导学生自主学习和师生学习互动的良好渠道。在教学过程中，教师可以适当地创设物权法的理论问题，指引学生收集相关资料。教师也可以选取适当的物权理论问题和典型案例，将学生分成若干小组进行讨论，让学生都能参与进来，开展会话交流。这既能增强学生对知识的理解，又能培养学生的合作精神。模拟法庭是协作学习的有效手段，教师应当选取有争议的物权法司法实践案例，并附上案卷材料、法律文书等资料，将学生分成审判合议庭、原告及人、被告及人三个小组，开展模拟法庭训练。在组织学生参加物权案例的法庭旁听活动中，在开庭前教师应将主要案情介绍给学生，将争议焦点交由学生分组讨论，然后组织学生到现场旁听法庭庭审。这样可以为学生创造生动、直观的教学实践氛围，增加学生的真实感受，达到素质教育与法律思维相结合，创新能力与适应社会能力相结合的法学教育目的。

（五）学习效果的评价

学习效果评价是教学活动的目标和重要环节之一。建构主义认为，“评价应该关注知识的建构过程，运用各种评价方法衡量学习者的成长过程以及思维能力的发展”[3]，这主要表现在对学生的主动学习、建构学习、有目的地学习、真实学习、协作学习的总体学习过程的综合评估。[4]建构主义的评估设计有别于传统意义上的平时作业与期末考试的简单机械式评估。在主动学习的评估上，学生利用教学资源上的物权法司考题目和网上考试，通过本科阶段的学习，进行有目的地训练，以达到通过国家统一司法考试的目的。网上答疑的方式，可以帮助学生解决疑难问题，从而提高学生主动学习的效率。同时，在讨论式学习和协作学习过程中，教师通过学生的发言和讨论结果，可以有效地进行点评与分析，有意识地评价学生的学习效果，从而能动地对学生的学习进行反馈，让学生及时意识到自己的不足，并及时改进。综合评估学习效果是对学生理解知识和运用知识的考量，这也有利于教师意识到教学设计上存在的问题，并积极改进，以提升教学效果。

三、物权法学课程信息化教学设计实例

理论是抽象的，实践出真知。在物权法学课程信息化教学设计中贯彻建构主义理念，还需要从实例上进行分析，这样才能真正领会先进的教学理念。下面以物权法学第九章建筑物区分所有权为例，按照以上四个环节探讨建构主义学习理论的教学设计。

（一）教学目标

现代都市社会小区物业纠纷日益增多，小区物业涉及的法律问题即是建筑物区分所有权的理论知识。通过对建筑物区分所有权的学习，可以使学生能够理解、掌握业主的建筑物区分所有权的概念及其所蕴含的专有权、共有权和管理权。教师通过对小区物业纠纷案例、小区物业图片、知识图示、相关文章及网页链接，让学生自主学习并浏览相关教学信息资源，从而掌握建筑物区分所有权的基本理论以及处理小区物业纠纷的基本技能。这其中的重点、难点是专有权及共有权、管理权的基本涵义及其两者之间的关系。

（二）教学情景

教师首先应当引入真实、直观的物权背景资料，创设相应的情景语言，导入建筑物区分所有权的话题，激发学生的学习兴趣。随着一幢幢小区及高层办公大楼的图片展现在课件上，教师开始讲解建筑物区分所有权的立法意义。随后，教師导入建筑物区分所有权的案例。

案例：开发商A公司出于促销目的，承诺凡愿意购买某住宅楼顶层房屋者，将获赠该楼的楼盖（天台）。某在华外籍人士B购买了该楼的顶层房屋，同时获赠该楼的楼盖。B在楼盖上安装了一个可以盛水3吨的大浴缸，每天在浴缸内游泳。该楼其他居民了解此事后，以浴缸过重威胁楼房安全为由要求B拆除浴缸。B以楼盖系其所有，其享有支配权为由予以拒绝。请问：两者的争议如何解决？

然后，教师讲授建筑物区分所有权的概念及特征，进而分析上面案例涉及的理论知识，并以图示的形式表示建筑物区分所有权蕴含着的专有权、共有权和管理权的内容，以及高层建筑物的专有部分与共有部分（见下列两图）。

在分析专有权时，通过设计问题：建筑物区分所有权与一般所有权有什么区别？以此来引导学生学会对相关知识进行比较，激发学生的自主思维能力。同时，以专有权知识净化学生的人格理念，让学生懂得专有权人在行使专有权时不得危害建筑物，不得妨害其他住户的安宁、安全及卫生，应平等地行使共有权，不得请求分割共有部分。在讲授共有权与管理权时，通过随意搭建小区公共绿地变身“私人花园”、小区公共车位之争、小区物业收费与利益之争等案例视频，让学生深刻地理解共有權与管理权的内涵。

（三）教学信息资源

在创设建筑物区分所有权的教学信息资源上，除了要在课堂上展示课件内容（包括建筑物区分所有权基本理论知识、案例导入、图片、图示、漫画、案例视频）外，还应通过超链接信息技术将法条链接、司法实践、在线测试、网上答疑、法学论文、网页链接等涉及建筑物区分所有权的相关教学资源与课件连接起来，让学生在课外浏览，以深化其对知识的理解，让学生充分享受自我认知的乐趣。此外，教师还可以通过在网上搜集一些央视的《今日说法》或省级卫视关于建筑物区分所有权的视频，一些物权法名家和律师讲解的案例视频，将课件与中国法院网、北大法律信息网、中国民商法网及中国司法网等网站链接起来，让学生在课外浏览。例如，在司法实践上设计有下列一则房产开发商擅自占用小区公共绿地的法院判例。

案情简介：2006年，被告A在某县城开发一小区物业。2015年1月15、16日，四原告分别与被告签订了商品房买卖合同，分别购买小区第一幢A单元601室、D单元701室、D单元401室、A单元301室商品房。双方约定同年5月房屋交付使用，在房屋交付后90日内被告为买受人办理房产证。2015年7月，被告未经有关部门批准，擅自改变原设计，将小区西南角原设计为绿地的地方改建为5个车库。2015年9月，县政府办公室通过检查认定，该小区商住楼项目建筑占地面积超66平方米，建筑容积率超过1.99，建筑密度超6.99，未设置绿地。当年10月，被告补交了城建规费并接受罚款。

法院认定及判决：一审法院认为，根据《物权法》第七十三条规定，建设单位或者其他行为人擅自占用、处分业主共有部分，改变其使用功能或者进行经营性活动，权利人请求排除妨害、恢复原状，确认处分行为无效或者赔偿损失的，人民法院应予支持。被告擅自改变原设计，将小区西南角原设计为绿地的地方改建为5个车库，侵害了四原告等业主的合同权益，原告方诉请被告拆除5间车库，符合法律规定，予以支持。同时被告未按约为原告办理房产证，原告诉请要求被告办理符合法律规定。一审判决被告房地产开发有限公司在判决生效后1个月内拆除在某小区西南角所建的5间车库。

（四）自主学习与协作学习

建筑物区分所有权的知识点内容比较多，理论较深奥，需要教师在课堂上引导学生课外自主学习。教师应设计有争议的理论或案例问题，让学生相互协作以探求知识。教师应指导学生充分运用教学资源开展自主学习，指明中国民商法网有许多涉及建筑物区分所有权的论文，诸如李建华《论商铺业主经营权与建筑物区分所有权冲突的司法处理》，杨立新《建筑物区分所有权立法存在的问题及所应采取的司法对策》，等等，学生通过网上搜集相关建筑物区分所有权的立法动态与学术论文，能更深刻地了解理论知识。再有，教师可以通过创设建筑物区分所有权的相关问题，让学生通过讨论、辩论等形式进行协作学习。此外，教师还可以通过网上答疑或QQ聊天的形式解答学生在自主学习和课外协作学习过程中的疑惑。

（五）学习效果评价

学习效果评价应由学生课堂思考题发言、协作学习讨论和课外学习、网上测试及期末考试等形式组成，由教师进行多方面的综合评价。教师可以通过课件设置如下思考题让学生解答，以检测学生领会建筑物区分所有权的能力。

甲、乙、丙、丁分别购买了某住宅楼（共四层）的一至四层住宅，并各自办理了房产证。下列哪些说法是正确的？（多选）

A.甲、乙、丙、丁有权分享该住宅楼的外墙广告收入

B.一层住户甲对三、四层间楼板不享有民事权利

C.若甲出卖其住宅，乙、丙、丁享有优先购买权

D.如四层住户丁欲在楼顶建一花圃，须得到甲、乙、丙的同意

在设计网上考试时，应当按照由浅入深、渐进式的学习规律，将网上测试题分为基础练习、强化练习和物权司考题，由学生在网上自测，并通过信息技术设置练习答案和学生自测分数，以此作为课外学习的成绩考核依据。

四、结束语

生物信息学方法范文1篇11

信息技术在长期的应用中，虚拟化是非常突出的特点，这使我们的工作可以更加细致地进行演绎，修改更加精细，我们的工作和学习质量都得到了提高。

二、初中生物教学与信息技术整合

1.现代信息技术极大地激发了学生的学习兴趣，拓展了学生的思维空间

在传统生物教学模式下，从教学资源来说，教师通过课本对学生进行授课，教学资源相对单一，学生只能根据教材和一些课外书进行生物学习，学习资源非常有限。加之教材的局限性和教师水平的限制，学生无法全方位获取生物知识，思维不能得到很好的拓展。这样的教学资源下，学生无法很好地发展自己的个性，思维变得单一，缺乏拓展。从教学方法上来说，教学课件更加多样化，教师可以根据学生的特点制作或者获取不同的教学课件。随着多媒体的运用，生物教学课件声情并茂，知识更加生动有趣，教学针对性更强，能极大地激发学生的兴趣。

2.现代信息技术为生物教学提供了丰富的教学资源

信息技术互联网的推广使得资源共享更加方便，成本更加低廉，让初中生和教师获取资源更加简单和便捷。加之网络资源的丰富性，使得生物教学资源在信息技术的应用下更加丰富。传统教学资源以书本为主，但存在很多的局限，教师无法解决教学中的许多问题，资源也相对贫乏，这样无形之中提高了生物教学的难度，学生不能直观地看到很多生物现象，虽然很多学校配有生物实验室，但是生物实验花费的时间长，而且器材维护也要花费很大的人力和物力。而合理地将信息技术和生物教学进行整合就可以很好地解决以上问题。首先，互联网的信息获取非常方便快捷，资源种类丰富，各种优质的教学资源都可以找到，学生只要花费较小的成本便可以找到各种生物实验现象，直观地进行学习。教师可以制作各种精美课件，使学生接触更加全面的生物知识。

3.信息技术的应用使生物教学中可以创设虚拟场景

通过一定的技术支持，在现代生物教学中可以创设许多虚拟场景。生物教学是一项操作性很强的学科，创设虚拟的场景可以使学生在学习中看到很多无法直观看到的场景，这也能极大地提高学生的学习兴趣。我们可以利用多媒体信息技术创设逼真的生物现象和生活场景，使学生有身临其境的感觉，使学生对生物知识的认识更加深刻，获得更多的学习乐趣。

4.现代信息技术改变了教师的教学方法和教学态度，改变了学生的学习方法和学习态度

生物信息学方法范文

1利用信息技术帮助教师吸收最新教育教学信息

教师是教学的组织和主导者。对于物流专业而言，由于涉及技术、经济和社会等诸多因素，具有范围广、更新快等特点。因此，对任课教师的要求比较高，需要教师结合时展，把教材中的知识和科技前沿性的理论同时传授给学生。只有这样，才能开阔学生的视野，引发学生的兴趣，丰富学生的头脑，发展学生的综合素质。而一般来讲，教材和教学参考书都具有一定的稳定性和滞后性，不能体现最新教研成果。在这种情况下，教师可借助信息技术，随时将网络中的与教材相关的最新专业知识添加到教学中，及时传递给学生，以优化课程体系，更好地反映学科动态，跟上时展的步伐，真正体现出物流课的特色。例如，教师可从网上了解和学习有关课程教学的最新信息，或下载一些教学案例、现场图片及录像等，以丰富教学内容，加强教学效果。

2利用信息技术进行形象展示，激发学生兴趣

实事求是地讲，对职教中心的学生来说，基础知识普遍较差，学习兴趣不大。升入职业学校后，由于专业的划分，使得他们在学习的感觉上跟初中完全不同，思想认识的转变还需要一个较长的过程。就拿物流专业来说，每天至少有两节是物流专业课，大量专业知识的学习，往往一时难以消化，学习兴趣就更不高了。为了提高学生的兴趣，可利用信息技术，把物流教材中的有关理论知识和操作方法等，用图片、动画、视频、音频等清晰地呈现在学生面前，为学生有效地理解知识创造条件，从而优化物流课程教学，提高教学效率。例如，教材中有很多关于物流硬件设施的介绍，如叉车、分拣机、堆垛机、传送带、龙门吊、集装箱等，这些机械设备，如果仅靠过去那种教师讲授，学生印象不深，理解不透，效果不很理想。现在利用多媒体教学，不仅能加深学生的认识，而且通过演示，能有效地帮助学生在兴趣高涨的状态中轻松地掌握使用方法，具有事半功倍的效果。

3利用信息技术进行情境模拟，加深学生对知识的理解

情境教学法是课程改革倡导的一种教学方法，目的是通过创设一定的教学情境，帮助学生在一定的情境中将所学的内容与实际工作相结合，并运用到实践中去，做到学有所得，学以致用。随着课程改革的深入发展，情境模拟教学法已在中等职业学校广泛应用，让学生在模拟过程中学习知识，掌握方法。同时，学生可以通过相互合作，取长补短，获得更多的信息，增长更多的见识。在合作学习过程中，顺利发挥每个成员的最大潜力，采用这种方法来让每一个学生都参与到课堂中来。以“库存管理”的学习为例，笔者谈谈自己的设计。

1）利用多媒体创设情境：维客集团天天物流中心与康师傅签订采购合同，货物送货到物流中心，采购商品目录：茉莉花茶，产品编号D001，500ml*12瓶，箱装，4箱；冰红茶，产品编号D002，550ml*12瓶，箱装，5箱；冰绿茶，产品编号D003，355ml*24瓶，箱装，4箱；饮用矿物质水，产品编号D004，500ml*12瓶，箱装，5箱。康师傅的送货员将货品送到天天物流中心。假设学校的物流实训室是天天物流中心的仓库，那么当货物到达仓库后应该怎样完成入库任务呢？

2）在此基础上讲堆码的概念。在屏幕上显示答案：堆码就是将货物整齐地、规则得码成货跺的作业。

3）让学生思考“身边有没有堆码的实例”。学生踊跃发言，如桌子上的课本、讲桌上的粉笔盒等。

4）分组讨论货物堆码的基本要求。要求学生以课本堆码为例，在堆码课本时应注意哪些问题？经过讨论，学生总结出“安全、牢固、整齐”等要求。

5）用多媒体演示问题中堆码箱子的方法，如纵横交错式和正反交错式堆码方法。同时讲解码垛时应注意的问题，如不能踩托盘、箱子不能倒置、标签朝外等。学生认真观看，课堂气氛活跃。

6）讨论交流其他堆码方式。在学生讨论的基础上，用多媒体演示旋转式码垛方式，再让学生实际操作。这种码垛方式是最牢固的一种，操作起来也比较复杂，但同时也给了学生启发：不能眼高手低，必须从实际做起。这节课在愉快的气氛中结束了，这种教学设计的特点是：首先，利用多媒体创设情境，使枯燥无味的物流教学富有情趣，既调动了学生的学习热情，节省了教学时间，又帮助学生掌握了方法，有利于学生在理解的基础上学会运用知识；其次，让学生讨论、交流与操作，在学中做、做中学，有利于培养学生的合作精神及提高学生的实践能力，体现了职业学校的教学特点。

4通过人机对话，促进学生自主学习

新课程改革强调以学生为中心，提倡自主学习，而信息技术具有独特的交互性，可以通过人机交互与对话，让学生根据自己实际情况自主探究与合作学习，从而真正发挥学生的主体作用。例如，教师可以引导学生，利用网络搜集资料，或与有关学者、物流企业人士等进行对话，就如何提高企业的信息管理水平、缩短物流周期、加强车辆管理、降低库存周期、提高服务水平以及提高流通的安全性等问题进行探讨。这种交流学习方式，既能增加学生的学习积极性，又能使学生了解生活中的真实情况，做到理论联系实际。

5利用信息技术培养学生的信息应用能力

物流是指将物体从供应地（生产地）转移到需求地（目的地）的一个实体转移的过程。国务院在《物流业调整和振兴规划》中明确指出：要提高物流标准化程度和信息化水平，加强物流新技术的开发和应用。其中，信息化水平包括物流信息采集设备的使用能力、物流信息采集与处理能力、物流信息化技术手段的掌握与运用能力、物流公共信息平台的应用能力、物流企业信息化应用系统平台的运用能力以及物流信息相关设备的安装与维护能力[2]等。这样，利用信息技术进行教学，是与教学目标相辅相成的，不但能帮助学生学习理论知识，而且还能通过实践培养学生的信息应用能力。

6教学反思

在教学过程中，笔者认为这节课让人深深感受到应用信息技术的优势，它不但能激发学生的学习兴趣，而且能把抽象的理论知识转化为具体生动的情境，从而促进学生在身临其境的知识形成过程中去理解和探究，有效地发挥了学生的主体作用，既让学生学到了知识，又了解了过程，掌握了应用方法。

1）重视信息技术的应用。在教学过程中，一定要重视应用信息技术，探索有效的应用方法，提高应用水平。

2）重视以学生为主体。在教学过程中，必须放手让学生利用信息技术对所学内容自主进行比较、分析判断。如在学习“仓库内部规划”时，可让学生自主查阅资料，利用信息技术找出最合理的布局。