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
吕燕妮，柳鸣
（南昌大学第一附属医院，江西 南昌）
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
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
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。
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课前准备←（微课录制、问题导向）
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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）。
←（案例演示、课堂实践操作）
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。
←（阶段性公共问题列出）
Z70 4.0 mmol Zn(NO3)2·6H2O与 280.0 mmol HmIM分别溶解于 8.0 g和 80.0 g DI后，前者迅速倒入后者，并持续搅拌5 min。离心操作后于60 ℃真空烘箱中干燥24 h得白色粉末[12]。
←（学生互助、教师讲解）
实际上，研究者们已提出，有效控制慢性病病情，延迟恶化和严重并发症的发生，才能从根本上降低慢性病患者的疾病负担[7]。延误诊断或治疗将导致随后更多的侵入性的治疗，而这也往往造成大量的医疗费用支出、健康恶化以及其他的社会经济结果[8]。要切实降低患者的疾病经济风险，需要加强基层卫生能力建设[9]，正如Beaglehole等[10]所表明的，这是符合成本效益/效果的做法，对慢性病患者要及时发现，进行有效的治疗，监测和管理，可以有效减轻较高层次的卫生服务负担，减少个人和医保系统医疗费用的支出。
↓
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）
（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）
←（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。
The smallest snowman in the world is only 0.01 mm tall.We can only see it through the microscope（显微镜）.
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。
采用多态机制的未来态配电网模型管理方案//陈宇星,马志斌,李晨,黄文英,周济,张小娇//(9):201
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。
近日（5日），拱北海关下属闸口海关在拱北口岸查获了一名澳门女子携带并身藏4瓶拉图酒庄出产的2004年份葡萄酒入境，企图蒙混过关入境被识破。据了解，该葡萄酒在中国内地单瓶售价5000元以上。目前，该案正由海关缉私部门跟进调查处理。
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。
（2）本评价按机动抢险船水面以上净高4.5m考虑，要求电力线路距100年一遇设计洪水位最小距离不小于15.0m。电力线路沿线各档最大弧垂距20年一遇设计洪水距离，青甸洼蓄滞洪区内在17.36～45.26m之间，均大于15.0m，满足动力线安全输电要求。
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）
（1）考核方式：
对于工业机器人面对柔性制造现场所呈现的定位漂移问题可以采用高精度外部观测设备对机器人的末端工具进行精确定位的方式，来展开对定位漂移的有效脚掌。如利用光学三坐标测量机，实现对机器人末端执行器位置在工作环节中出现的漂移的校对。当前主要采用的测量其主要有激光跟踪仪、IGPS等方式进行测量，采集到多维的数据信息，由此展开评估补偿。
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：
设x0为实数域中的任一点， 与X0∈＜a，b＞实数域上的任一区间之距为ρ（x，X0）。其中＜a，b＞既可是开区间，也可以是闭区间，还可以是半开半闭区间。
将问题反馈给班级公共微信群。
（3）问卷调查：
具备以上两个条件(适当的高温和密度)的反应，一开始、很快就结束，反应时间很短，即约束时间很短。因为反应物密度降低，粒子逃逸、温度降低，燃料组份降低。
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.
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.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.79.088
基金项目： 本文系国家自然科学基金地区科学基金项目（No 81760094，31602111，81860020）；江西省科技厅青年基金一般项目（No 20171BAB215021）；江西省卫生健康委中医药科研计划课题（No 2018B130）的研究成果。
作者简介： 吕燕妮，女，江西人，南昌大学第一附属医院，副主任药师。
通讯作者： 柳鸣，女，江西人，南昌大学第一附属医院，主管护师。
标签：翻转课堂论文; 互助式教学论文; 生物信息学论文; 教学改革论文; 南昌大学第一附属医院论文;