生物網(wǎng)絡(luò)課程精選(九篇)
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第1篇：生物網(wǎng)絡(luò)課程范文
【關(guān)鍵詞】生物化學(xué)；課程；信息技術(shù)；翻轉(zhuǎn)課堂
作為醫(yī)學(xué)院校的主干課程之一，《生物化學(xué)》具有學(xué)科前沿性強(qiáng)、課程內(nèi)容龐雜、概念抽象不易理解等特點(diǎn)，歷來是醫(yī)學(xué)院校課程建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。隨著生命科學(xué)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)以及信息技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，生物化學(xué)與各學(xué)科間的交叉融合日益深入，融合范圍也更加廣泛，網(wǎng)絡(luò)課程層出不窮[1-5]。如何針對(duì)本門課程的特點(diǎn)，采用符合信息技術(shù)條件下的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，支持在線開放課程上線運(yùn)行，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，是擺在醫(yī)學(xué)院校廣大教師面前的一項(xiàng)重要課題。2013年起，按照教育信息化建設(shè)發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，教務(wù)部門牽頭組織建成了網(wǎng)絡(luò)課程中心，專門用于在線開放課程建設(shè)和教學(xué)。依托課程中心，《生物化學(xué)》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)于2014年籌建網(wǎng)絡(luò)課程，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)，課程建設(shè)效果得到教師、督學(xué)和學(xué)生的積極評(píng)價(jià)，對(duì)于今后其他網(wǎng)絡(luò)課程的開發(fā)和上線具有借鑒價(jià)值。
一、網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建思路
網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建的基本思路是以現(xiàn)代教育技術(shù)為手段，依托學(xué)校教育信息化網(wǎng)絡(luò)硬件，開發(fā)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程中心（平臺(tái)），促進(jìn)信息技術(shù)與課程建設(shè)的深度融合，進(jìn)而面向廣大師生，將傳統(tǒng)課程上線予以開放，實(shí)現(xiàn)課程資源共享，這與慕課（MOOCs）的開發(fā)過程極為相似。因此，《生物化學(xué)》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合本門課程的教學(xué)特點(diǎn)，以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為載體，樹立以“學(xué)生為主體，問題為中心，教師為主導(dǎo)”的全新教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，推行線上線下同步教學(xué)，共享教學(xué)資源，從而有效改善學(xué)習(xí)環(huán)境，提高《生物化學(xué)》課程的教學(xué)效果。
二、網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)目標(biāo)
課程網(wǎng)站是在教師和學(xué)生之間搭建的一個(gè)互動(dòng)平臺(tái)，便于師生之間在線遠(yuǎn)程交流和溝通。同時(shí)該平臺(tái)也為學(xué)生提供了個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)空間，使學(xué)生不僅有興趣接受知識(shí)，更能夠主動(dòng)學(xué)習(xí)，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)模式的轉(zhuǎn)變，拓展學(xué)生“第二課堂”自學(xué)空間，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力[6]。因此，《生物化學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建的教學(xué)目標(biāo)是以學(xué)生為中心，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和教師引導(dǎo)，結(jié)合近年來這門課程傳統(tǒng)大班教學(xué)的既有經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)成果，在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)條件下將其轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)課程及相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)呈現(xiàn)給學(xué)生。在使學(xué)生掌握學(xué)科基本理論知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和自主學(xué)習(xí)能力，并通過網(wǎng)絡(luò)課程中的一些案例和問題引導(dǎo)，使學(xué)生具備一定的早期臨床思維和動(dòng)手實(shí)踐能力。
三、網(wǎng)絡(luò)課程組成要素
為《生物化學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課程提供依托的網(wǎng)絡(luò)課程中心，是學(xué)校近年教育信息化建設(shè)的一項(xiàng)標(biāo)志性成果。網(wǎng)絡(luò)課程中心展示系統(tǒng)的設(shè)置簡(jiǎn)明易懂，便于教師操作和日常維護(hù)，更有助于學(xué)生在任何時(shí)間進(jìn)入該網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。根據(jù)這門課程的特點(diǎn)，結(jié)合課程教學(xué)大綱及教學(xué)目標(biāo)，《生物化學(xué)》課程網(wǎng)站內(nèi)容設(shè)計(jì)分為六大板塊，分別是：課程簡(jiǎn)介、教師簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、教學(xué)資源、教學(xué)錄像和互動(dòng)欄目。
（一）課程簡(jiǎn)介
簡(jiǎn)要介紹本門課程的起源、歷史沿革及主要內(nèi)容，開課前向?qū)W生說明教材各章節(jié)的理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，使學(xué)生進(jìn)入課程網(wǎng)站后，能夠預(yù)先了解本學(xué)科的基本情況。
（二）教師簡(jiǎn)介
主要包括本學(xué)科帶頭人、負(fù)責(zé)人以及專任教師的姓名、年齡、學(xué)歷、職稱、工作經(jīng)歷和業(yè)績(jī)成果等，使學(xué)生對(duì)本門課程教師隊(duì)伍的總體情況和業(yè)績(jī)成果有所了解。
（三）教學(xué)大綱
依據(jù)課程特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)要求，制定教學(xué)大綱，對(duì)課程各章節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、教學(xué)形式及課程教學(xué)內(nèi)容作詳細(xì)說明，使學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)有章可循，有的放矢。
（四）教學(xué)資源
課程教學(xué)資源主要包括電子教案、試題庫、教學(xué)課件、選用教材及參考書目、課堂教學(xué)方案等[7-8]。電子教案和課堂教學(xué)方案展示的是教師每個(gè)章節(jié)的授課思路、教學(xué)方法及教學(xué)要求，使學(xué)生明確本門課程主講教師的授課方案和學(xué)習(xí)要求，利于學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后拓展學(xué)習(xí)，達(dá)到線上自主學(xué)習(xí)的目的。學(xué)生可通過課程中心提供的選用教材及參考書目，自選與本門課程有關(guān)的參考書籍，了解本門課程的最新研究進(jìn)展和學(xué)科研究熱點(diǎn)。在全面分析教材和授課對(duì)象的基礎(chǔ)上，明確教學(xué)目標(biāo)和要求，確定教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，將所有授課內(nèi)容整合，應(yīng)用規(guī)范化的模板制作多媒體課件，為學(xué)生提供圖文并茂的人機(jī)交互式在線開放的學(xué)習(xí)環(huán)境。按照教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求，以每個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)為核心建立標(biāo)準(zhǔn)化試題庫。試題類型包括傳統(tǒng)題型，如名詞解釋、填空、判斷、簡(jiǎn)答等，還融入以病例分析為主的討論思考題，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)與臨床實(shí)踐的緊密結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維和創(chuàng)新精神。同時(shí)，適當(dāng)穿插碩士研究生入學(xué)考試歷年真題和執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試真題，在題干上加以標(biāo)注，增加試題庫的復(fù)習(xí)針對(duì)性和實(shí)用性。試題庫涵蓋《生物化學(xué)》課程考查范圍內(nèi)的所有知識(shí)點(diǎn)。試題難度、題型和題量的分布與教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)一致，具有較高的效度和信度，并附有標(biāo)準(zhǔn)答案和參考題解，能夠滿足測(cè)試目標(biāo)的要求。
（五）教學(xué)錄像
教學(xué)錄像能夠直觀反映教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式，錄像質(zhì)量直接關(guān)系到醫(yī)學(xué)院校網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)水平。按照國家級(jí)精品資源共享課程建設(shè)的技術(shù)要求，《生物化學(xué)》課程教學(xué)錄像按照教學(xué)章節(jié)錄制。依據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)進(jìn)程，將每個(gè)章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)的問題錄制成教學(xué)視頻短片，每段視頻短片的時(shí)間不超過10min，利于學(xué)生課后或課前自主學(xué)習(xí)，不易產(chǎn)生學(xué)習(xí)疲勞和厭煩，也便于教師制作精品課程短片并上線運(yùn)行。
（六）互動(dòng)欄目
互動(dòng)欄目是為教師和學(xué)生之間、學(xué)生和學(xué)生之間搭建的交流互動(dòng)平臺(tái)。在課程主頁設(shè)置“論壇”“答疑”“問卷調(diào)查”等板塊，教師可以定期在論壇上思考題和作業(yè)。學(xué)生可在論壇上自由發(fā)表學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，便于課后思考討論。教師還可通過與學(xué)生互動(dòng)討論、輔導(dǎo)答疑，啟發(fā)學(xué)生自主解決問題和形成學(xué)習(xí)結(jié)論。學(xué)生在學(xué)習(xí)和日常生活中遇到的一些問題或病例，也可拿到論壇中集體討論，從而打破了教學(xué)時(shí)空的限制，提高了傳統(tǒng)課堂大班教學(xué)所無法達(dá)到的靈活性。
（七）教學(xué)方法
由于前期在學(xué)校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)開展過問題中心式（problem-basedlearning，PBL）教學(xué)改革試點(diǎn)，本次在多媒體課件制作中融入問題引導(dǎo)式教學(xué)元素[9-10]。具體做法為：引入與本門課程相關(guān)的病例，設(shè)置一些常見的具有啟發(fā)意義的問題，同時(shí)輔助原創(chuàng)視頻、動(dòng)畫、圖片，建立起以學(xué)生為主體、問題為中心、教師為主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。
（八）考試評(píng)價(jià)
學(xué)生根據(jù)有關(guān)章節(jié)內(nèi)容，通過課程中心的試題庫和在線測(cè)試系統(tǒng)，評(píng)估課程階段性學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握程度。試題庫還包含標(biāo)準(zhǔn)化試卷20余套，組織學(xué)生在課程全部結(jié)束后，對(duì)所有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，學(xué)生提交答案之后，均由計(jì)算機(jī)即時(shí)顯示標(biāo)準(zhǔn)答案和個(gè)人測(cè)試成績(jī)。
四、課程建設(shè)實(shí)施過程
生物化學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程建成并經(jīng)過測(cè)試上線運(yùn)行后，分別在佳木斯大學(xué)2013級(jí)和2014級(jí)臨床卓越醫(yī)師班進(jìn)行教學(xué)試點(diǎn)。采用傳統(tǒng)課堂大班教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)線上線下相結(jié)合的方式，組織實(shí)施課程教學(xué)，具體實(shí)施過程如下。
（一）線上自主學(xué)習(xí)
豐富和完善課程網(wǎng)站的教學(xué)資源是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的前提。學(xué)生可借助該課程平臺(tái)提供的教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃，了解每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)，把握課程的教學(xué)進(jìn)度，合理安排學(xué)習(xí)時(shí)間。通過開放展示教師的授課教案、教學(xué)課件、教學(xué)視頻和教學(xué)動(dòng)畫，有助于學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)。在課前預(yù)習(xí)過程中遇到的問題可以提交到課程平臺(tái)的“論壇”區(qū)，與教師進(jìn)行在線討論和交流。課前預(yù)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生還可將所有問題匯總提交至課堂上，與其同伴和教師作進(jìn)一步的討論。
（二）線下大班教學(xué)
教師根據(jù)學(xué)生線上預(yù)習(xí)時(shí)產(chǎn)生的疑問，結(jié)合每章節(jié)教學(xué)內(nèi)容，總結(jié)出一些有探究?jī)r(jià)值的問題，在傳統(tǒng)大班課堂上開展線下教學(xué)，組織學(xué)生分組討論，并且根據(jù)需要邀請(qǐng)有關(guān)學(xué)科專家赴課堂參與師生互動(dòng)環(huán)節(jié)。線下教學(xué)要求教師參與到課堂討論中，對(duì)學(xué)生加以適當(dāng)引導(dǎo)，幫助學(xué)生解決預(yù)習(xí)中提出的各類問題，此過程近似于“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)[11]。
（三）課后輔導(dǎo)答疑
學(xué)生通過課程平臺(tái)提供的測(cè)試題檢測(cè)學(xué)習(xí)效果，也可通過線上教學(xué)視頻對(duì)教學(xué)難點(diǎn)深入理解，有助于學(xué)科理論知識(shí)的鞏固和掌握。還可在“討論區(qū)”進(jìn)行師生或?qū)W生與學(xué)生之間的課后討論。教師在此過程中需要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果作出總結(jié)，在線輔導(dǎo)答疑，糾正認(rèn)識(shí)誤區(qū)，并向?qū)W生提出反饋和改進(jìn)意見，為下一輪課程學(xué)習(xí)做好經(jīng)驗(yàn)積累和準(zhǔn)備。
五、課程建設(shè)成效
《生物化學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)目前已經(jīng)基本完成建設(shè)任務(wù)，課程網(wǎng)絡(luò)資源每學(xué)年都要進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整和更新。通過在2013級(jí)和2014級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)卓越醫(yī)師班的教學(xué)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)取得了比較顯著的效果。
（一）構(gòu)建線上線下課程教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
《生物化學(xué)》課程教學(xué)以“線上線下”教學(xué)模式為基本框架，輔以課后輔導(dǎo)答疑。通過圖形、動(dòng)畫、視頻展示等方式，將抽象而枯燥的學(xué)科內(nèi)容直觀、形象地加以表達(dá)，使學(xué)科理論知識(shí)更加具體化、形象化、趣味化、動(dòng)態(tài)化，充分激發(fā)起學(xué)生對(duì)該門課程的學(xué)習(xí)興趣。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)突破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時(shí)空限制，學(xué)生可在任一時(shí)間和地點(diǎn)在線學(xué)習(xí)，打破了傳統(tǒng)大班教學(xué)的時(shí)空限制。線上學(xué)習(xí)時(shí)間可由學(xué)生自由支配，自主掌控學(xué)習(xí)進(jìn)度，滿足其個(gè)性化的學(xué)習(xí)需要，符合在線、開放、綠色、共享的教學(xué)理念。
（二）實(shí)行人機(jī)交互式教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)課程將傳統(tǒng)大班課堂教學(xué)與計(jì)算機(jī)的交互功能結(jié)合在一起，形成互聯(lián)互通的人機(jī)交互方式，使學(xué)生能充分體驗(yàn)到網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的優(yōu)勢(shì)所在。網(wǎng)絡(luò)課程的構(gòu)建符合自主學(xué)習(xí)要求和規(guī)律，可有效地將教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為豐富的有針對(duì)性的學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了必要的支持。學(xué)生可以根據(jù)自身需要，借助網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的各類教學(xué)資源進(jìn)行線上學(xué)習(xí)、預(yù)習(xí)和討論，使全部學(xué)習(xí)過程更加自主化。
（三）增進(jìn)師生線上線下交流互動(dòng)，提高醫(yī)學(xué)教育質(zhì)量
第2篇：生物網(wǎng)絡(luò)課程范文
文章編號(hào)：1671-489X（2017）08-0052-02
Construction and Application of Biochemistry Network Teaching
Resources//XIE Ying， XU Chongli， WEN Gang， GE Yakun， YANG Mei
Abstract The significance of network teaching resources construc-tion， selection and integration of network teaching resources content，
the methods of network teaching resources construction， the applica-tion of network teaching resources， etc are elaborated， combined with biochemistry network teaching resource construction， concept for teachers and students common constructed network teaching resource has been put forward， obtained good results in teaching practice.
Key words biochemistry； network teaching； network teaching resources
1 前言
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，高校教師的教學(xué)理念和教學(xué)模式也在發(fā)生深刻變化，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)被更多地引入課堂，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了廣闊空間。許多高校為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的需要，開發(fā)了相關(guān)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源[1-6]。但網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)的速度和質(zhì)量還不能滿足網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展，不適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)生的使用效率不是很高。因此，如何適應(yīng)新時(shí)代的教育發(fā)展方向，加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的研究與開發(fā)，科學(xué)合理地應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，是廣大教師亟待解決的課題。本文通過對(duì)生物化學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用的研究，為高校構(gòu)建優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源提供相關(guān)的理論與實(shí)踐參考。
2 生物化學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)的目的
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源是開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的前提和基礎(chǔ)，從網(wǎng)絡(luò)教學(xué)媒體的特點(diǎn)來看，其最大優(yōu)勢(shì)就在于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的合理開發(fā)和利用，使學(xué)生享受到高水平的優(yōu)質(zhì)資源和信息化的學(xué)習(xí)支持。從學(xué)生的特點(diǎn)來看，除了生物類專業(yè)外，非生物類的一些專業(yè)也開設(shè)生物化學(xué)課，學(xué)生基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方法各不相同。而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開展可以滿足不同學(xué)生的需要，有利于因材施教。從生物化學(xué)課程特點(diǎn)來看，內(nèi)容多，難度大，并且課時(shí)有限。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開放性，使學(xué)生從多種渠道獲取信息，深入掌握本學(xué)科的知識(shí)要素，是增強(qiáng)課堂教學(xué)效果的科學(xué)選擇。
本課題研究的目的就是配合生物化學(xué)課程教學(xué)改革，開發(fā)建設(shè)適合學(xué)生自身特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，促進(jìn)信息技術(shù)與課程整合，建構(gòu)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。
3 生物化學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建?O的內(nèi)容
課程基本教學(xué)資源建設(shè) 基本教學(xué)資源即生物化學(xué)課程教學(xué)所必需的課程教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、考核方式與標(biāo)準(zhǔn)、課程信息、多媒體課件、電子教案、習(xí)題、試題等內(nèi)容，由教師總體設(shè)計(jì)，開課之前上網(wǎng)。教學(xué)資源自主開發(fā)的核心內(nèi)容是教學(xué)課件的制作，需要選擇合適的模板，運(yùn)用規(guī)范的文本、聲音、圖形、圖像、圖表、動(dòng)畫、視頻等媒體形式表達(dá)課程內(nèi)容，合理搭配，優(yōu)化組合，取得最佳效果。如生物化學(xué)反應(yīng)原理利用動(dòng)畫表達(dá)效果更好，有利于學(xué)生對(duì)生物大分子的認(rèn)識(shí)與理解。
課件內(nèi)容上要反映學(xué)科最新成果，開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力；還要穿插一些應(yīng)用實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力。課件的制作應(yīng)系統(tǒng)充實(shí)，既具有科學(xué)性，又具有藝術(shù)性，既考慮教師授課需要，也考慮學(xué)生自主學(xué)習(xí)需要，還能根據(jù)學(xué)科發(fā)展每學(xué)期進(jìn)行補(bǔ)充完善，體現(xiàn)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下的課外教學(xué)資源庫 課外教學(xué)資源庫的建設(shè)原則是突出主題，追蹤前沿，充分利用互聯(lián)網(wǎng)海量的資源，按照生物化學(xué)教學(xué)需要進(jìn)行篩選、分類、編輯、整理，把與本課程相關(guān)的信息資源整合到教學(xué)平臺(tái)，形成具有自己教學(xué)特色的資源。課外教學(xué)資源庫內(nèi)容包括生物化學(xué)研究進(jìn)展、應(yīng)用實(shí)例、生物領(lǐng)域科學(xué)家生平介紹和科學(xué)探索故事、生物化學(xué)相關(guān)網(wǎng)站、相關(guān)期刊介紹、考研試題、生物化學(xué)精品課和公開視頻課網(wǎng)站鏈接等內(nèi)容，匯聚最優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源，滿足不同學(xué)生的需求，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛力。
建立在線答疑、交流系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交互式教學(xué)的途徑有討論板、電子郵件等功能。教師在教學(xué)中通過開設(shè)專題論壇組織學(xué)生進(jìn)行討論交流，每個(gè)學(xué)生都可以參與討論、發(fā)表觀點(diǎn)、得到教師的指導(dǎo)與回應(yīng)。學(xué)生也可以提出問題，發(fā)起討論，得到教師或同學(xué)的回應(yīng)，有機(jī)會(huì)對(duì)自己解決問題的思維過程進(jìn)行充分表達(dá)，從而達(dá)到知識(shí)的升華，促進(jìn)協(xié)作學(xué)習(xí)。教師還可以在線布置作業(yè)，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上完成并提交。
4 生物化學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)的方法
支撐平臺(tái)的選擇 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，必須首先選擇支撐平臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、資源共享，利用吉林化工學(xué)院引入的超星泛雅教學(xué)平臺(tái)為支撐，使教師方便快捷地建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程，開展答疑、討論、作業(yè)等互動(dòng)教學(xué)活動(dòng)。
精心設(shè)計(jì)教學(xué)資源 利用現(xiàn)代教育技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，建立符合生物化學(xué)課程特點(diǎn)的教學(xué)資源體系，需要教師具備足夠的教學(xué)設(shè)計(jì)思想。以提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)為根本目的，對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)等制訂具體計(jì)劃，按照網(wǎng)絡(luò)課程的規(guī)范與要求，精心設(shè)計(jì)與建設(shè)本課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，并且在教學(xué)實(shí)踐中不斷充實(shí)和更新。
師生共建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)要樹立以學(xué)生為中心的理念，充分考慮學(xué)生的各種需求，提倡師生共同參與，將資源建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)生不僅能使用教學(xué)資源，還可以將資源上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與大家共享。如教師主題，指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)自行搜集信息，進(jìn)行篩選、重組后提交到教學(xué)平臺(tái)，完成主題任務(wù)，在解決實(shí)際問題中完成知識(shí)的建構(gòu)。
5 生物化學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的應(yīng)用
教師輔助教學(xué) 教師在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)登錄成功后，可以查看課程資源，進(jìn)行長(zhǎng)期的課程內(nèi)容循環(huán)建設(shè)，組織教學(xué)互動(dòng)活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自主討論，開展研究性學(xué)習(xí)。教師還可以建立習(xí)題庫，根據(jù)每章節(jié)教學(xué)內(nèi)容，從習(xí)題庫中抽取適當(dāng)習(xí)題在習(xí)題模塊中。
學(xué)生自主學(xué)習(xí) 學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)登錄后，進(jìn)入生物化學(xué)課程空間，查看課程教學(xué)資源，在網(wǎng)上完成作業(yè)，進(jìn)行互動(dòng)交流、主題討論等學(xué)習(xí)活動(dòng)，也可以在網(wǎng)上復(fù)習(xí)課程內(nèi)容，解決疑難問題，還可以把自己查到的有關(guān)信息上傳到網(wǎng)上，與大家共享。
教學(xué)評(píng)價(jià) 教師通過后臺(tái)可以對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過學(xué)生上網(wǎng)的學(xué)習(xí)情況、習(xí)題完成情況、討論參加情況、資料上傳情況等進(jìn)行基本的教學(xué)統(tǒng)計(jì)，分析評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)中遇到的問題，以便有針對(duì)性地進(jìn)行輔導(dǎo)，有依據(jù)地給出學(xué)生平時(shí)成績(jī)。學(xué)生也可以與教師實(shí)時(shí)溝通，對(duì)教師的教學(xué)提出意見和建議，促進(jìn)教學(xué)水平的不斷提高。
6 生物化學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源應(yīng)用效果
實(shí)現(xiàn)資源共享 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)為學(xué)生提供了豐富優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)素材，完善了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，拓展了學(xué)科視野。師生通過交流彼此的學(xué)習(xí)資料，使得師生之間、不同年級(jí)之間、不同專業(yè)之間實(shí)現(xiàn)資源共享，滿足不同層次學(xué)生的需求，達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果。
營(yíng)造寬松和諧的教學(xué)環(huán)境 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的應(yīng)用拓寬了教學(xué)空間，增加了時(shí)間，只要硬件條件允許，學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)入平臺(tái)學(xué)習(xí)、交流、完成作業(yè)、復(fù)習(xí)課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)輕松愉快地學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)效率。
第3篇：生物網(wǎng)絡(luò)課程范文
關(guān)鍵詞：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)實(shí)踐；教學(xué)方法；生物信息學(xué)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）17-0208-03
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是在神經(jīng)生理學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)等學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上提出的，模擬人類大腦的結(jié)構(gòu)和思維方式處理、記憶信息的一門學(xué)科。具體來說，早在20世紀(jì)40年代，隨著醫(yī)學(xué)、生物學(xué)家們對(duì)人腦神經(jīng)的結(jié)構(gòu)、組成以及信息處理的工作原理的認(rèn)識(shí)越來越充分，有學(xué)者提出以數(shù)學(xué)和物理方法對(duì)人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象，并建立簡(jiǎn)化的模型，用以進(jìn)行信息處理，這種應(yīng)用類似于大腦神經(jīng)突觸聯(lián)接的結(jié)構(gòu)進(jìn)行信息處理的數(shù)學(xué)模型，稱之為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN（Artificial Neural Network）[1]。
在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，各種待處理的對(duì)象（數(shù)據(jù)、特征、字符、抽象的模式等等）都可用神經(jīng)元處理單元表示。這些神經(jīng)元主要可以分為輸入神經(jīng)元、隱含神經(jīng)元和輸出神經(jīng)元三大類。其作用各不相同，作為輸入神經(jīng)元的處理單元用來與外界產(chǎn)生連接，接收外界的信號(hào)輸入；隱含神經(jīng)元處于中間層，為信息處理的不可見層；輸出神經(jīng)元主要實(shí)現(xiàn)結(jié)果的輸出。神經(jīng)元之間相互連接，連接的權(quán)重反映了各神經(jīng)元之間的連接強(qiáng)度，神經(jīng)元之間的連接關(guān)系中蘊(yùn)含著信息的表示和處理。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要是在不同程度、不同層次上模擬大腦處理信息的風(fēng)格，具有非程序化、較強(qiáng)的適應(yīng)性、自組織性、并行分布式等特點(diǎn)，其實(shí)現(xiàn)主要是通過網(wǎng)絡(luò)的變換和動(dòng)力學(xué)行為，涉及數(shù)學(xué)、生物學(xué)、人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、非線性動(dòng)力學(xué)等多個(gè)學(xué)科[1]。作為一門活躍的邊緣叉學(xué)科，在處理信息方面，相比于傳統(tǒng)人工智能方法具有非線性適應(yīng)性，成功地應(yīng)用于神經(jīng)專家系統(tǒng)、模式識(shí)別、組合優(yōu)化、預(yù)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域，尤其在生物信息學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。生物信息學(xué)是20世紀(jì)末發(fā)展起來的一極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛯W(xué)科。人類的基因中蘊(yùn)含著大量有用信息，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)這些海量的信息進(jìn)行識(shí)別與分類，進(jìn)而進(jìn)行相關(guān)的生物信息學(xué)分析。如利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析疾病與基因序列的關(guān)系，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)，基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)的分析，蛋白質(zhì)互作位點(diǎn)的預(yù)測(cè)等等，都取得了很好的效果[2]。
因此，在生物信息相關(guān)專業(yè)的本科生中開設(shè)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課程尤為重要。經(jīng)過多年的研究發(fā)展，已經(jīng)提出上百種的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，這就需要教師針對(duì)不同的專業(yè)背景，不同層次的學(xué)生，講授不同模型的核心思想、推導(dǎo)過程、實(shí)際應(yīng)用等等。本文主要根據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在生物信息學(xué)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討。
一、引導(dǎo)式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一門偏于理論分析的學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即首先講解模型的起源，接下來介紹模型的核心思想，然后就是一連串的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，面對(duì)滿黑板的公式，學(xué)生很難提起興趣去認(rèn)真學(xué)習(xí)相應(yīng)的模型。所以，如何激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生重視這門課程，更好地掌握課程內(nèi)容，掌握相關(guān)的模型理論基礎(chǔ)、核心思想，更好地服務(wù)于本專業(yè)，是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)者亟待解決的問題。
首先，在導(dǎo)課的時(shí)候要生動(dòng)，以引起學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容的好奇心，讓學(xué)生有興趣投入到課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容中去。布盧姆說過：“最大的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)莫過于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有求知的興趣。”只有在這種動(dòng)機(jī)下的學(xué)習(xí)，才會(huì)提高自身的主動(dòng)性與自覺性，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的[3]。例如，在講解hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，通過舉例對(duì)蘋果、橘子的質(zhì)地、形狀、重量等特征的描述，運(yùn)用“0，1”進(jìn)行量化描述，然后應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可以進(jìn)行有效地分類；對(duì)于旅行商TSP問題，也可以通過hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)尋找到最優(yōu)路徑。那么，這些問題是如何解決的呢？就需要大家來一起揭開hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神秘面紗。其次，由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)涉及大量的數(shù)學(xué)公式與數(shù)學(xué)方法，學(xué)生往往會(huì)有畏懼的心理，這就需要教師幫學(xué)生澄清思想誤區(qū)，現(xiàn)在很多用于數(shù)據(jù)分析與計(jì)算的軟件，如matlab工具箱、R軟件里面都有很成熟的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件包，所以，學(xué)生只需要理解其工作原理、核心思想，學(xué)會(huì)使用現(xiàn)成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件包處理數(shù)據(jù)，在熟練應(yīng)用程序包的基礎(chǔ)上，對(duì)相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)，并且與其他的人工智能算法相結(jié)合，更好地為本專業(yè)服務(wù)。第三，在講授人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論內(nèi)容的時(shí)候，要摒棄傳統(tǒng)的呆板式的推導(dǎo)過程，以往的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法注重理論分析，通常是一連串的公式推導(dǎo)，公式中又涉及大量的符號(hào)，計(jì)算起來復(fù)雜又煩瑣，學(xué)生會(huì)覺得索然無趣，厭學(xué)情緒嚴(yán)重。在教學(xué)過程中，教師要精心設(shè)計(jì)，創(chuàng)設(shè)出特定的問題環(huán)境，將所學(xué)內(nèi)容與本專業(yè)相結(jié)合起來，多講應(yīng)用，啟發(fā)和誘導(dǎo)學(xué)生選取合適的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來解決本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理等問題。
二、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合
除了在理論課堂上將基本的理論知識(shí)傳輸給學(xué)生，教師還應(yīng)該安排若干實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生以實(shí)驗(yàn)為主，將理論課上所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到解決實(shí)際問題中來，理論聯(lián)系實(shí)際，主動(dòng)操作思考，觀察，分析，討論，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。一旦學(xué)生自己動(dòng)手處理一些問題后，很自然地就會(huì)對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一種親切感，并能強(qiáng)烈激發(fā)起學(xué)生繼續(xù)探究下去的興趣。對(duì)于同一問題，可以讓學(xué)生選取不同的網(wǎng)絡(luò)模型，設(shè)置不同的參數(shù)，甚至可以讓學(xué)生自己動(dòng)手編寫相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型程序，并且給予改進(jìn)，根據(jù)得出的結(jié)果來評(píng)價(jià)模型在解決實(shí)際問題時(shí)的好壞，以及模型改進(jìn)的效果。作為授課教師，需要不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，在生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是針對(duì)生物信息專業(yè)的海量生物數(shù)據(jù)處理與分析的實(shí)際需要，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法和生物信息學(xué)知識(shí)，進(jìn)行信息的分析與處理。除了在實(shí)驗(yàn)課堂上給學(xué)生最大的自由發(fā)揮空間外，課后作業(yè)也盡量以開放式問題的形式給出，比如，可以讓學(xué)生選取相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型處理本專業(yè)的一些實(shí)際問題，例如，數(shù)據(jù)的分類、聚類等等，其中，數(shù)據(jù)來源可以不同，類型也可自由選取，最后給出相應(yīng)的模型參數(shù)設(shè)置、方法的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也可以安排學(xué)生自己查詢文獻(xiàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并安排學(xué)生作報(bào)告。這樣，學(xué)生可以在世界范圍內(nèi)了解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的在本專業(yè)的應(yīng)用情況，又能提高英語的讀寫能力，還能鍛煉學(xué)生做科研報(bào)告的能力。
三、加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)以及其他基本條件的建設(shè)
由于生物信息學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科[4]，這就要求人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的授課教師要熟練掌握生物信息相關(guān)專業(yè)的知識(shí)，教師的業(yè)務(wù)水平必須得到充分保證，才能給學(xué)生以全面透徹的指導(dǎo)。學(xué)院應(yīng)該本著自主培養(yǎng)與重點(diǎn)引進(jìn)的原則，優(yōu)化教師隊(duì)伍的專業(yè)結(jié)構(gòu)和學(xué)歷結(jié)構(gòu)，提高教師的自身修養(yǎng)。授課教師要將課堂的理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際生物問題進(jìn)行講授，讓學(xué)生感受到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在本專業(yè)的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，同時(shí)也需要閱讀大量的專業(yè)文獻(xiàn)，提高編程技巧和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用能力，讓自己成為一名合格的復(fù)合型教師。同時(shí)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)，高度依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，因此，相關(guān)的軟硬件設(shè)施的建設(shè)也必不可少，由于，基因組測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，目前生物信息學(xué)研究所用的數(shù)據(jù)都是海量的，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練起來所需時(shí)間太長(zhǎng)，不能用普通的電腦完成，需要專門的服務(wù)器來處理，學(xué)校有關(guān)部門應(yīng)在條件允許的情況下，配備機(jī)房，購買服務(wù)器，以及相關(guān)的軟件，為學(xué)生創(chuàng)造良好的環(huán)境，讓學(xué)生完成課程內(nèi)容。
最后，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、人工智能和神經(jīng)學(xué)等專業(yè)知識(shí)，因此，需要授課教師加強(qiáng)與其他相關(guān)專業(yè)教師的交流與合作，并滲透到授課過程中去，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)能將各專業(yè)聯(lián)系起來，更好地解決生物信息學(xué)中的問題，要想成為一名合格的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課程教師，首先要成為一名復(fù)合型的教師，不僅要具備教學(xué)和科研能力，同時(shí)也要具備計(jì)算機(jī)、生物學(xué)、信息學(xué)等多學(xué)科的知識(shí)。
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[3]趙俊，李曉紅.趣味教學(xué)法在預(yù)防醫(yī)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2005，21（15）：2089-2090.
第4篇：生物網(wǎng)絡(luò)課程范文
關(guān)鍵詞：生物網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；課程改革；新型師生關(guān)系
中學(xué)新課程改革，要求我們利用學(xué)科的趣味性、科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)性等特點(diǎn)，改變以前那種舊的觀念，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)。在這種探究式的學(xué)習(xí)中讓學(xué)生能夠得到全面的發(fā)展。而互聯(lián)網(wǎng)就為我們的教學(xué)活動(dòng)提供了較為豐富的信息資源。從實(shí)踐來看，網(wǎng)絡(luò)有著靈活便捷的特點(diǎn)和高度的互動(dòng)性，符合國家新課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的探究學(xué)習(xí)方式對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境提出的要求。生物學(xué)本身就是一門不斷發(fā)展的學(xué)科，在領(lǐng)域內(nèi)隨時(shí)都準(zhǔn)備著會(huì)有新知識(shí)產(chǎn)生。將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)引入生物教學(xué)，不僅拓展了學(xué)生的知識(shí)面、激發(fā)了創(chuàng)新思維，還培養(yǎng)了互助的品格、建立了新型的良好的師生關(guān)系。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代在不知不覺中來到我們身邊時(shí)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球資源和信息的共享，拉近了彼此的距離，網(wǎng)絡(luò)使很多知識(shí)都可以通過搜索引擎進(jìn)入師生的視野。
我校教師也正在參與市級(jí)教研――努力使課堂教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化，以順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教育背景。通過網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)式進(jìn)行教學(xué)，每一個(gè)新奇事物或教學(xué)方法出現(xiàn)時(shí)總會(huì)引起不大不小的爭(zhēng)論，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這種形式的出現(xiàn)也引起了不小的爭(zhēng)議，事物總有兩面性，以下是我對(duì)我校進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一點(diǎn)看法。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持網(wǎng)絡(luò)連接的所有范圍。學(xué)生可以在互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，通過廣泛的網(wǎng)絡(luò)信息資源來進(jìn)行搜索，自主選擇學(xué)習(xí)資料，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。在老師的控制下進(jìn)行半開放式的學(xué)習(xí)，形成學(xué)生與網(wǎng)絡(luò)之間、學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的互動(dòng)作用的過程。老師與學(xué)生之間可以通過網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上作業(yè)批改；學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)可以向老師提出問題，也可以通過網(wǎng)絡(luò)向老師獲取所需要的知識(shí)，老師還可以在其他學(xué)生的觀點(diǎn)中得到信
息，從而達(dá)到師生之間的互動(dòng)學(xué)習(xí)與解答。
網(wǎng)絡(luò)中大量的文字、聲音、視頻、圖像等，突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式中的單一教育資源，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式――填鴨式教學(xué)，滿堂灌的形式已經(jīng)不適于現(xiàn)在的要求。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在教學(xué)過程中不再受環(huán)境和設(shè)施條件的約束，可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)習(xí)情況，由教師和學(xué)生自由決定并且隨時(shí)實(shí)施，由網(wǎng)絡(luò)來交流，在學(xué)習(xí)過程中可以及時(shí)地了解自己的進(jìn)步和不足，隨時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度，可以利用網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)地進(jìn)行學(xué)習(xí)、討論，及取得在線幫助，因此網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)具有強(qiáng)大的靈活性，能適應(yīng)各種學(xué)習(xí)目標(biāo)的需要。教師還可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，利用網(wǎng)絡(luò)來獲取更多的教學(xué)方式及方法，從而提高教學(xué)效果。
通過精心準(zhǔn)備，運(yùn)用了大量的先進(jìn)手段，網(wǎng)絡(luò)生物教學(xué)為教師可以創(chuàng)作出嚴(yán)謹(jǐn)而豐富的電子課件提供了素材，并將它應(yīng)用于教學(xué)。教學(xué)中，教師不必像以前那樣，攜帶掛圖、模型等繁瑣的教具，而是可以利用電腦、投影儀、觸摸屏、電子白板等先進(jìn)的電腦多媒體工具向?qū)W生展示各種各樣的豐富的電子課件，通過建立網(wǎng)站，讓同學(xué)們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行討論及搜索成果展示，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)變成一種自主的探究活動(dòng)，增強(qiáng)了教與學(xué)的互動(dòng)，拓展了教與學(xué)的方式方法。
生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性極強(qiáng)的學(xué)科，許多規(guī)律或結(jié)論都是通過實(shí)驗(yàn)得出的。由于大部分的生物實(shí)驗(yàn)需要有一定的周期來完成，沒有辦法讓學(xué)生來完成，教師就可以先到網(wǎng)絡(luò)中搜集資料，或自己親自動(dòng)手帶幾名感興趣的同學(xué)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，把整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程拍攝下來再到網(wǎng)絡(luò)課件中去，可以讓學(xué)生在觀看視頻的過程中感覺到參與的樂趣，尤其是有自己同學(xué)參與的鏡頭出現(xiàn)時(shí)，更激發(fā)了學(xué)生想動(dòng)手參與的積極性，以后有這種活動(dòng)時(shí)，學(xué)生便會(huì)積極主動(dòng)地參與進(jìn)來。最后再根據(jù)視頻設(shè)置疑問，讓學(xué)生去探究討論，找出關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。
利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)當(dāng)然要有網(wǎng)絡(luò)課件及一定的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。對(duì)于老師來說：提升老師自身的計(jì)算機(jī)水平及自身的業(yè)務(wù)水平，熟悉網(wǎng)絡(luò)操作，了解互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)也是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。
第5篇：生物網(wǎng)絡(luò)課程范文
生物科學(xué)素養(yǎng)是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，培養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)是中學(xué)生物課標(biāo)的重要理念之一，下面就如何在中學(xué)生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提出以下建議。
一、生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革方向
在傳統(tǒng)中學(xué)生物教學(xué)中，比較普遍采用的是教師講實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)生聽，教師演示實(shí)驗(yàn)方法學(xué)生看，教師提問實(shí)驗(yàn)結(jié)論學(xué)生答的教學(xué)方法。這種教學(xué)方法限制了學(xué)生的思維和創(chuàng)造，不利于主體精神的培養(yǎng)。針對(duì)這一現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中讓學(xué)生通過閱讀、研討自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。具體做法是：把實(shí)驗(yàn)的目的、名稱、器材、步驟、現(xiàn)象、結(jié)論等要素設(shè)計(jì)成空白實(shí)驗(yàn)報(bào)告提供給學(xué)生。學(xué)生在小組中閱讀、思考、研討，共同填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，等于是自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己進(jìn)行操作、觀察、分析，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。學(xué)生帶著這些問題認(rèn)真閱讀教材，然后以小組為單位進(jìn)行熱烈討論，他們相互討論、相互幫助共同填寫有關(guān)內(nèi)容。教師巡堂只做啟發(fā)和點(diǎn)撥。在確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，各小組按照自己確定的方法獨(dú)立地操作、記錄和分析，這種課堂教學(xué)方式著眼于問題讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)，過程讓學(xué)生自己探究，結(jié)論讓學(xué)生自己得出，知識(shí)讓學(xué)生自己應(yīng)用，這種教學(xué)方法能最大限度地發(fā)掘了學(xué)生的探究能力。
二、生物課堂教學(xué)的改革方向
作為一名科學(xué)教師，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實(shí)施過程和教學(xué)模式時(shí)要注意做好以下工作：提出問題，而不是直接建議解決問題的方法，這樣就為學(xué)生提供了探究的機(jī)會(huì)；提供一個(gè)適合于學(xué)生的計(jì)劃方案，提出一系列問題讓學(xué)生考慮；經(jīng)常比較計(jì)劃和實(shí)際的探究過程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到不是所有的事情都可以預(yù)見；在教學(xué)上或活動(dòng)結(jié)束時(shí)要進(jìn)行討論，提議學(xué)生思考如何改進(jìn)探究方法。
為了加強(qiáng)現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)的普及、強(qiáng)化科學(xué)素養(yǎng)、強(qiáng)化知識(shí)與生活的聯(lián)系，課程組采取了在不增加學(xué)生負(fù)擔(dān)的基礎(chǔ)上對(duì)生物教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行延伸和擴(kuò)展。
第6篇：生物網(wǎng)絡(luò)課程范文
關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn) 網(wǎng)絡(luò)資源 數(shù)據(jù)采集 實(shí)驗(yàn)分析
中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B
根據(jù)《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》編寫、由奧爾頓?比格斯等編著的美國高中生物學(xué)教材《生物?生命的動(dòng)力》（以下簡(jiǎn)稱該教材）共分上、中、下3冊(cè)，10個(gè)單元，39章內(nèi)容，供9～12年級(jí)（相當(dāng)于我國的高中學(xué)段）學(xué)生使用。該套教材設(shè)計(jì)了數(shù)量眾多、類型多樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，包括網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)、迷你實(shí)驗(yàn)、技能實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、調(diào)查實(shí)驗(yàn)五大類，總計(jì)202個(gè)實(shí)驗(yàn)。其中網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)是我國高中生物教材中沒有的實(shí)驗(yàn)類型，下面重點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)作簡(jiǎn)要介紹，試圖挖掘“網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)”板塊蘊(yùn)含的內(nèi)涵和價(jià)值，為我國的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供借鑒。
1 網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)介紹
網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)指利用網(wǎng)絡(luò)在線版本，借助于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)收集信息、上傳數(shù)據(jù)并進(jìn)行交流共享，以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、提高學(xué)生的信息素養(yǎng)的一種實(shí)驗(yàn)類型。美國高中生物學(xué)教材《生物?生命的動(dòng)力》共安排11個(gè)網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)，分布在11個(gè)不同的章節(jié)，其中包括“生物數(shù)據(jù)采集收集、外來動(dòng)物的相關(guān)資料、溫度是否會(huì)影響酵母菌的呼吸作用、利用網(wǎng)絡(luò)研究樹種、確定一片葉的氣孔數(shù)目、研究光合作用的影響因素、如何確定植物的表現(xiàn)型和基因型、自然選擇與等位基因頻率、斑馬魚的發(fā)育、研究育種犬的適應(yīng)性、新興疾病和再興疾病”。
下面是“細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用”一章中“研究光合作用的影響因素”網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)具體內(nèi)容：
研究背景：氧氣是光合作用的產(chǎn)物之一，因?yàn)檠鯕馕⑷苡谒翗吩宓人参镞M(jìn)行光合作用的時(shí)候釋放出可見的氧氣氣泡，你可以氣泡形成的速度來判斷光合作用的速度。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：?jiǎn)栴}：不同波長(zhǎng)的光如何影響植物光合作用的速率？
目標(biāo)：在本次實(shí)驗(yàn)中，你將觀察水生植物的光合作用、測(cè)定光合作用的速率、研究不同顏色的光的波長(zhǎng)、觀察不同波長(zhǎng)的光如何影響光合作用的速率、通過互聯(lián)網(wǎng)收集來自其他學(xué)生的數(shù)據(jù)并進(jìn)行比較。
實(shí)驗(yàn)器材：1000 mL燒杯，帶反射鏡的150 w的臺(tái)燈，三株伊樂藻，0.25%碳酸氫鈉（小蘇打）溶液，繩子，帶秒針的手表，墊圈，不同顏色的彩色玻璃紙。
安全警示：注意實(shí)驗(yàn)過程中，要戴護(hù)目鏡。
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1） 按照左圖（圖略）安裝實(shí)驗(yàn)裝置。
（2） 制作數(shù)據(jù)表來記錄測(cè)量結(jié)果。每種顏色一欄，另留一欄作為對(duì)照。
（3） 把伊樂藻放入燒杯，完全浸沒在水中。加入小蘇打溶液，它能為水生植物提供CO2。注意：每次實(shí)驗(yàn)使用的水和小蘇打溶液的量應(yīng)完全一致。
（4） 直接把臺(tái)燈（不用玻璃紙遮光）照射在植物上作為對(duì)照，觀察何時(shí)能看到氣泡。
（5） 觀察并記錄5 min內(nèi)伊樂藻產(chǎn)生的氧氣氣泡數(shù)。
（6） 用一種顏色的玻璃紙遮住燈泡，然后重復(fù)步驟（4）和（5）。
（7） 再用另一種顏色的玻璃紙遮住燈泡，重復(fù)步驟（4）和（5）。
（8） 訪問網(wǎng)頁：/internetlab，并在網(wǎng)站上公布你的數(shù)據(jù)。
（9） 清潔與整理，把植物放入水缸中，避免干枯。
分析與結(jié)論：
（1） 觀察：氧氣氣泡是從哪里產(chǎn)生的？
（2） 推理：為什么氣泡數(shù)能代表光合作用的速率？
（3） 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)：查出你選的顏色的波長(zhǎng)。根據(jù)你的數(shù)據(jù)和網(wǎng)上其他學(xué)生的數(shù)據(jù)作一張圖表，表示出對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的光波波長(zhǎng)以及相應(yīng)光合作用的速率。用一到兩句話說明你的圖表。
（4） 誤差分析：為什么每次實(shí)驗(yàn)使用相同量的小蘇打？
數(shù)據(jù)分享：在下面的網(wǎng)頁中（/internetlab）找到本次實(shí)驗(yàn)，并在網(wǎng)站上的數(shù)據(jù)表中公布你的數(shù)據(jù)。對(duì)網(wǎng)站上其他學(xué)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并擴(kuò)展你的圖表。
從實(shí)驗(yàn)的流程上看，主要分為“研究背景”“實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備”“實(shí)驗(yàn)步驟”“分析與結(jié)論”等階段。其中“實(shí)驗(yàn)背景”主要通過展示實(shí)驗(yàn)情境、提出實(shí)驗(yàn)的緣由，并提出一些問題，讓學(xué)生帶著問題去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；“實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備”主要包括“問題、目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)器材、安全警示、技能手冊(cè)”欄目；“實(shí)驗(yàn)步驟”列出了詳細(xì)的操作步驟，包括訪問網(wǎng)頁獲得數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)操作、記錄觀察數(shù)據(jù)等，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后還要求學(xué)生清理實(shí)驗(yàn)材料、并分類處理；“分析與結(jié)論”主要包括分析數(shù)據(jù)、理性思維、得出結(jié)論、進(jìn)行推斷、誤差分析等欄目，最后還要求學(xué)生通過專門的網(wǎng)頁找到本次實(shí)驗(yàn)，并公布實(shí)驗(yàn)結(jié)果、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。
2 網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)帶來的啟示
美國高中生物教材《生物?生命的動(dòng)力》中的網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)與迷你實(shí)驗(yàn)、技能實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、調(diào)查實(shí)驗(yàn)等類型相比，雖然數(shù)量只有11個(gè)，約占整個(gè)實(shí)驗(yàn)總數(shù)5.4%，但卻給我國高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來很多啟示。
2.1 重視網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)
現(xiàn)代社會(huì)，隨著手機(jī)、電腦的普及和移動(dòng)通訊技術(shù)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與普及，越來越多的人可以通過各種移動(dòng)終端接入互聯(lián)網(wǎng)，從而搜索資料、獲取資訊、交流信息，因此教學(xué)活動(dòng)也應(yīng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化社會(huì)需求。美國前總統(tǒng)克林頓曾明確宣布要“將信息化的力量帶到美國所有的學(xué)校中”，基于此，美國教育無論從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教育評(píng)價(jià)等方面都發(fā)生了深刻的變化，成為網(wǎng)絡(luò)時(shí)代教育新常態(tài)的典型代表。
以《生物?生命的動(dòng)力》教材為例，該教材配置了專門的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)（），提供了大量與教學(xué)進(jìn)度和內(nèi)容相匹配的生物學(xué)教學(xué)輔助資源，主要欄目有：“節(jié)資源”（包括自我檢測(cè)、微型視頻等分欄目）、“章資源”（包括友情鏈接、新聞、標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試、互動(dòng)導(dǎo)學(xué)、章測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、與生物相關(guān)的職業(yè)介紹等分欄目）、“單元資源”（包括網(wǎng)絡(luò)探索計(jì)劃）、“互聯(lián)網(wǎng)資源”（包括微觀鏈接、虛擬解剖、科學(xué)理念等分欄目）、“教師資源”。通過此平臺(tái)，學(xué)生可以獲得大量生物學(xué)相關(guān)知識(shí)、動(dòng)態(tài)視頻，還可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試，了解學(xué)習(xí)效果；教師也可以通過此平臺(tái)和學(xué)生或其他教師互動(dòng)交流。通過網(wǎng)絡(luò)資源，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬了教學(xué)的時(shí)空范圍，極大地促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。
為配合網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，該網(wǎng)站專門設(shè)計(jì)了“網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室”（/internet_lab）欄目，該網(wǎng)絡(luò)頁面復(fù)制了教材10個(gè)單元共11個(gè)網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序設(shè)計(jì)，包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)步驟和分析與結(jié)論，并在實(shí)驗(yàn)欄目中專門增加了“上傳數(shù)據(jù)”這一實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)交流分享平臺(tái)，分享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和心得。對(duì)一些實(shí)驗(yàn)材料不易獲取、實(shí)驗(yàn)步驟難以在實(shí)驗(yàn)室操作的網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)，還可通過互聯(lián)網(wǎng)尋找信息，完成實(shí)驗(yàn)調(diào)查和分析。如“利用網(wǎng)絡(luò)研究樹種”實(shí)驗(yàn)中，為了研究“哪些樹種最適合種植在你所在的社區(qū)街道兩側(cè)”，要求學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)收集信息，研究五種不同的樹種特征，收集數(shù)據(jù)并與其他同學(xué)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，最終通過數(shù)據(jù)判斷哪種樹種適合所在社區(qū)栽種。
我國《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》也要求通過高中生物課程的學(xué)習(xí)，“能夠利用多種媒體搜集生物學(xué)的信息，學(xué)會(huì)鑒別、選擇、運(yùn)用和分享信息”，但教材僅停留于提供一些零星的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)。各版本高中生物教材雖然也建立了相應(yīng)的配套網(wǎng)頁，也重視相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)，如人民教育出版社高中生物網(wǎng)頁分為教師中心、學(xué)生中心、下載、公告等欄目，“教師中心”還有同步教學(xué)資源、課標(biāo)大綱、教學(xué)研究、試題及研究、生物學(xué)會(huì)、會(huì)議報(bào)道、個(gè)人專輯、視頻資源等分欄目，“學(xué)生中心”有同步學(xué)習(xí)資源、復(fù)習(xí)檢測(cè)、試題及分析、新學(xué)案等分欄目，但由于信息零散、更新速度慢、缺乏互動(dòng)等因素，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源利用率較低。因此，系統(tǒng)構(gòu)建與教材配套的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)專業(yè)平臺(tái)是首要之舉。
2.2 強(qiáng)化數(shù)據(jù)采集交流
生物是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的基礎(chǔ)學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)教學(xué)中占有很重要的地位，為此該教材中安排了202個(gè)各類實(shí)驗(yàn)。而實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)通過事實(shí)、數(shù)據(jù)說話，因此，該教材十分重視數(shù)據(jù)的采集、交流、匯總，并貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)的始終，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的科學(xué)態(tài)度。在《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的“9～12年級(jí)對(duì)科學(xué)探究的基本理解”中也強(qiáng)調(diào)“科學(xué)探究的結(jié)果，即新的知識(shí)或方法，得自于各種科學(xué)研究和科學(xué)家之間的公開交流”。
為了顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的重要性，讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)采集的一般步驟和方法，該教材中的第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課題即為“生物數(shù)據(jù)采集”，并提供專門的數(shù)據(jù)表記錄每次測(cè)量的結(jié)果，要求學(xué)生先觀察球潮蟲的結(jié)構(gòu)，測(cè)量球潮蟲的長(zhǎng)度。然后將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)表中，并通過數(shù)據(jù)分析球潮蟲的“結(jié)構(gòu)是否有序”“對(duì)周圍環(huán)境的反應(yīng)”。為了提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集能力，在部分網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)中還要求學(xué)生自己學(xué)會(huì)制作數(shù)據(jù)表記錄觀察結(jié)果，如在網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)“如何確定植物的表現(xiàn)型和基因型”中，要求學(xué)生通過觀察兩組豆子所培育出的植株的表現(xiàn)型，并“設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來收集量化的數(shù)據(jù)”“制作一個(gè)數(shù)據(jù)表記錄你的觀察結(jié)果”，目的是讓學(xué)生不但要學(xué)會(huì)記錄數(shù)據(jù)，還要知道記錄哪些數(shù)據(jù)、為什么記錄這些數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的必要性、科學(xué)性和有效性，便于推斷出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
更具特色的是，在收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，美國教材還要求學(xué)生把自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳到專門的網(wǎng)頁，并標(biāo)注所在州、所屬學(xué)校名稱，便于使用該教材、做該實(shí)驗(yàn)的各州學(xué)生共享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，交流實(shí)驗(yàn)心得，提高實(shí)驗(yàn)效果。
通過初步掌握收集、整理數(shù)據(jù)的方法，使學(xué)生養(yǎng)成仔細(xì)觀察的習(xí)慣，學(xué)習(xí)科學(xué)的測(cè)量方法，也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究中數(shù)據(jù)的重要意義，只有科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，才能得出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
我國的《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》也十分重視實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，也要求學(xué)生初步學(xué)會(huì)“客觀地觀察和描述生物現(xiàn)象”“通過觀察或從現(xiàn)實(shí)生活中提出與生物學(xué)相關(guān)的、可以探究的問題”，但由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕远ㄐ悦枋鰹橹鳎瑢?shí)驗(yàn)過程也是“照方抓藥”，沒有系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)收集、整理、交流的能力。因此，實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果應(yīng)注重定性和定量記錄相結(jié)合，制定出具體的目標(biāo)量化指標(biāo)，并貫穿于實(shí)驗(yàn)的始終。
2.3 注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
在網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)中，除了注重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、整理、交流外，該教材更注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，意圖讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用歸納、演繹、推理方法從有效信息中分析并總結(jié)出科學(xué)結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。因?yàn)楹芏嗫茖W(xué)結(jié)論正是通過分析眾多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的，如孟德爾利用豌豆的雜交實(shí)驗(yàn)、記錄大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、通過統(tǒng)計(jì)學(xué)方法最終發(fā)現(xiàn)了遺傳的分離定律和自由組合規(guī)律。
基于此，該教材在實(shí)驗(yàn)的最后專門設(shè)計(jì)了“分析與結(jié)論”欄目，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等相關(guān)信息進(jìn)行對(duì)比、判斷、分析、解釋等，進(jìn)而得出科學(xué)的結(jié)論。如在實(shí)驗(yàn)“研究光合作用的影響因素”網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生通過記錄伊樂藻5 min內(nèi)觀察到的氣泡數(shù)，推論“為什么氣泡數(shù)能代表光合作用的速率”，并“根據(jù)你的數(shù)據(jù)和網(wǎng)上其他學(xué)生的數(shù)據(jù)作一張圖表，表示出對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的光波波長(zhǎng)，以及相應(yīng)光合作用的速率。用一到兩句話說明你的圖表”。
考慮到不是每個(gè)學(xué)生所做實(shí)驗(yàn)都是成功的，該教材在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)生物的最后專門設(shè)有“誤差分析”一欄，目的是讓學(xué)生分析失敗的原因，讓錯(cuò)誤也成為寶貴的學(xué)習(xí)資源，還可以有效防止“一錯(cuò)再錯(cuò)”。如在“如何確定植物的表現(xiàn)型和基因型”的最后，要求學(xué)生公布自己的數(shù)據(jù)，并提出：“把你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和其他學(xué)生的進(jìn)行比較，你們的結(jié)果相似嗎？你們結(jié)果的不同可能是什么導(dǎo)致的？”除了要求學(xué)生進(jìn)行誤差分析外，還讓學(xué)生學(xué)會(huì)減少實(shí)驗(yàn)誤差的方法，如在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)“生物數(shù)據(jù)采集”的最后，讓學(xué)生思考“怎樣收集或利用數(shù)據(jù)，才能更準(zhǔn)確地對(duì)生物體下定義”，提醒學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的有效性和真實(shí)性來減少實(shí)驗(yàn)誤差。“研究光合作用的影響因素”網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的最后，讓學(xué)生思考“為什么每次實(shí)驗(yàn)都使用相同量的小蘇打”，意圖告訴學(xué)生控制實(shí)驗(yàn)的單一變量是減少實(shí)驗(yàn)誤差的重要方法之一。
我國《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》也十分注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，要求學(xué)生初步學(xué)會(huì)“利用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)；根據(jù)證據(jù)作出合理判斷；用準(zhǔn)確的術(shù)語、圖表介紹研究方法和結(jié)果，闡明觀點(diǎn)；聽取他人的意見，利用證據(jù)和邏輯對(duì)自己的結(jié)論進(jìn)行辯護(hù)以及作必要的反思和修改”。但是在具體實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)中，我國生物教材大多主要以定性分析為主，缺少定量分析能力的訓(xùn)練。
注重網(wǎng)絡(luò)配套資源建設(shè)，可提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、擴(kuò)大信息獲取范圍，還可以克服時(shí)間和空間的限制，便于學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)；強(qiáng)化數(shù)據(jù)采集交流，可培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致地觀察能力、培養(yǎng)學(xué)生的合作精神；注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，可訓(xùn)練學(xué)生邏輯推理能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣思考、像科學(xué)家那樣探索，作一個(gè)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)者。
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第7篇：生物網(wǎng)絡(luò)課程范文
一、整合生物信息學(xué)的研究領(lǐng)域
盡管目前一般意義上的生物信息學(xué)還局限在分子生物學(xué)層次，但廣義上的生物信息學(xué)是可以研究生物學(xué)的任何方面的。生命現(xiàn)象是在信息控制下不同層次上的物質(zhì)、能量與信息的交換，不同層次是指核酸、蛋白質(zhì)、細(xì)胞、器官、個(gè)體、群體和生態(tài)系統(tǒng)等。這些層次的系統(tǒng)生物學(xué)研究將成為后基因組時(shí)代的生物信息學(xué)研究和應(yīng)用的對(duì)象。隨著在完整基因組、功能基因組、生物大分子相互作用及基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)等方面大量數(shù)據(jù)的積累和基本研究規(guī)律的深入，生命科學(xué)正處在用統(tǒng)一的理論框架和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法來探討數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系，向定量生命科學(xué)發(fā)展的重要階段。采用物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)、力學(xué)、生物等學(xué)科的方法從多層次、多水平、多途徑開展交叉綜合研究，在分子水平上揭示生物信息及其傳遞的機(jī)理與過程，描述和解釋生命活動(dòng)規(guī)律，已成生命科學(xué)中的前沿科學(xué)問題（摘自：國家“十一五”生命科學(xué)發(fā)展規(guī)劃），為整合生物信息學(xué)的發(fā)展提供了數(shù)據(jù)資源和技術(shù)支撐。
當(dāng)前，由各種Omics組學(xué)技術(shù)，如基因組學(xué)（DNA測(cè)序），轉(zhuǎn)錄組學(xué)（基因表達(dá)系列分析、基因芯片），蛋白質(zhì)組學(xué)（質(zhì)譜、二維凝膠電泳、蛋白質(zhì)芯片、X光衍射、核磁共振），代謝組學(xué)（核磁共振、X光衍射、毛細(xì)管電泳）等技術(shù)，積累了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。約有800多個(gè)公共數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和許多分析工具可利用通過互聯(lián)網(wǎng)來解決各種各樣的生物任務(wù)。生物數(shù)據(jù)的計(jì)算分析基本上依賴于計(jì)算機(jī)科學(xué)的方法和概念，最終由生物學(xué)家來系統(tǒng)解決具體的生物問題。我們面臨的挑戰(zhàn)是如何從這些組學(xué)數(shù)據(jù)中，利用已有的生物信息學(xué)的技術(shù)手段，在新的系統(tǒng)層次、多水平、多途徑來了解生命過程。整合生物信息學(xué)便承擔(dān)了這一任務(wù)。
圖1簡(jiǎn)單描述了生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)與信息學(xué)、生物學(xué)以及基因組計(jì)劃各個(gè)研究領(lǐng)域的相關(guān)性。可以看出基因組計(jì)劃將生物學(xué)與信息學(xué)前所未有地結(jié)合到了一起，而生物信息學(xué)的興起是與人類基因組的測(cè)序計(jì)劃分不開的，生物信息學(xué)自始至終提供了所需的技術(shù)與方法，系統(tǒng)生物學(xué)強(qiáng)調(diào)了生物信息學(xué)的生物反應(yīng)模型和機(jī)理研究，也是多學(xué)科高度交叉，促使理論生物學(xué)、生物信息學(xué)、計(jì)算生物學(xué)與生物學(xué)走得更近，也使我們研究基因型到表型的過程機(jī)理更加接近。虛線范圍代表整合生物信息學(xué)的研究領(lǐng)域，它包括了基因組計(jì)劃的序列、結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用的整合，也涵蓋了生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)技術(shù)與方法的有機(jī)整合。
整合生物信息學(xué)的最大特點(diǎn)就是整合，不僅整合了生物信息學(xué)的研究方法和技術(shù)，也是在更大的層次上整合生命科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)，以及工程學(xué)等各學(xué)科。其生物數(shù)據(jù)整合從微觀到宏觀，應(yīng)用領(lǐng)域整合涉及工、農(nóng)、林、漁、牧、醫(yī)、藥。本文將就整合生物信息學(xué)的生物數(shù)據(jù)整合、學(xué)科技術(shù)整合及其他方面進(jìn)行初步的介紹和探討。
二、生物數(shù)據(jù)挖掘與整合
生物系統(tǒng)的不同性質(zhì)的組分?jǐn)?shù)據(jù)，從基因到細(xì)胞、到組織、到個(gè)體的各個(gè)層次。大量組分?jǐn)?shù)據(jù)的收集來自實(shí)驗(yàn)室（濕數(shù)據(jù)）和公共數(shù)據(jù)資源（干數(shù)據(jù)）。但這些數(shù)據(jù)存在很多不利于處理分析的因素，如數(shù)據(jù)的類型差異，數(shù)據(jù)庫中存在大量數(shù)據(jù)冗余以及數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；存儲(chǔ)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也存在很大的差異，包括文本文件、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫等；缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)描述標(biāo)準(zhǔn)，信息查詢方面大相徑庭；許多數(shù)據(jù)信息是描述性的信息，而不是結(jié)構(gòu)化的信息標(biāo)示。如何快速地在這些大量的包括錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量中獲取正確數(shù)據(jù)模式和關(guān)系是數(shù)據(jù)挖掘與整合的主要任務(wù)。
數(shù)據(jù)挖掘是知識(shí)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)過程，其他各個(gè)環(huán)節(jié)，如數(shù)據(jù)庫的選擇和取樣，數(shù)據(jù)的預(yù)處理和去冗余，錯(cuò)誤和沖突，數(shù)據(jù)形式的轉(zhuǎn)換，挖掘數(shù)據(jù)的評(píng)估和評(píng)估的可視化等。數(shù)據(jù)挖掘的過程主要是從數(shù)據(jù)中提取模式，即模式識(shí)別。如DNA序列的特征核苷堿基，蛋白質(zhì)的功能域及相應(yīng)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化分類等。從信息處理的角度來說，模式識(shí)別可以被看作是根據(jù)一分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外來數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化過程。其主要步驟是：特征選擇，度量，處理，特征提取，分類和標(biāo)識(shí)。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)常用的有：聚類、概念描述、連接分析、關(guān)聯(lián)分析、偏差檢測(cè)和預(yù)測(cè)模型等。生物信息學(xué)中用得比較多的數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)方法有：機(jī)器學(xué)習(xí)，文本挖掘，網(wǎng)絡(luò)挖掘等。
機(jī)器學(xué)習(xí)通常用于數(shù)據(jù)挖掘中有關(guān)模式匹配和模式發(fā)現(xiàn)。機(jī)器學(xué)習(xí)包含了一系列用于統(tǒng)計(jì)、生物模擬、適應(yīng)控制理論、心理學(xué)和人工智能的方法。應(yīng)用于生物信息學(xué)中的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)有歸納邏輯程序，遺傳算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)計(jì)方法，貝葉斯方法，決策樹和隱馬爾可夫模型等。值得一提的是，大多數(shù)數(shù)據(jù)挖掘產(chǎn)品使用的算法都是在計(jì)算機(jī)科學(xué)或統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)雜志上發(fā)表過的成熟算法，所不同的是算法的實(shí)現(xiàn)和對(duì)性能的優(yōu)化。當(dāng)然也有一些人采用的是自己研發(fā)的未公開的算法，效果可能也不錯(cuò)。
大量的生物學(xué)數(shù)據(jù)是以結(jié)構(gòu)化的形式存在于數(shù)據(jù)庫中的，例如基因序列、基因微陣列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分子三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等，而大量的生物學(xué)數(shù)據(jù)更是以非結(jié)構(gòu)化的形式被記載在各種文本中，其中大量文獻(xiàn)以電子出版物形式存在，如PubMed Central中收集了大量的生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)摘要。
文本挖掘就是利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在大量的文本集合中發(fā)現(xiàn)隱含的知識(shí)的過程。其任務(wù)包括在大量文本中進(jìn)行信息抽取、語詞識(shí)別、發(fā)現(xiàn)知識(shí)間的關(guān)聯(lián)等，以及利用文本挖掘技術(shù)提高數(shù)據(jù)分析的效率。近年來，文本挖掘技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用多是通過挖掘文本發(fā)現(xiàn)生物學(xué)規(guī)律，例如基因、蛋白及其相互作用，進(jìn)而對(duì)大型生物學(xué)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自動(dòng)注釋。但是要自動(dòng)地從大量非結(jié)構(gòu)性的文本中提取知識(shí)，并非易事。目前較為有效的方法是利用自然語言處理技術(shù)NLP，該技術(shù)包括一系列計(jì)算方法，從簡(jiǎn)單的關(guān)鍵詞提取到語義學(xué)分析。最簡(jiǎn)單的NLP系統(tǒng)工作通過確定的關(guān)鍵詞來解析和識(shí)別文檔。標(biāo)注后的文檔內(nèi)容將被拷貝到本地?cái)?shù)據(jù)庫以備分析。復(fù)雜些的NLP系統(tǒng)則利用統(tǒng)計(jì)方法來識(shí)別不僅僅相關(guān)的關(guān)鍵詞，以及它們?cè)谖谋局械姆植记闆r，從而可以進(jìn)行上下文的推斷。其結(jié)果是獲得相關(guān)文檔簇，可以推斷特定文本內(nèi)容的特定主題。最先進(jìn)的NLP系統(tǒng)是可以進(jìn)行語義分析的，主要是通過分析句子中的字、詞和句段及其相關(guān)性來斷定其含義。
生物信息學(xué)離不開Internet網(wǎng)絡(luò)，大量的生物學(xué)數(shù)據(jù)都儲(chǔ)存到了網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)角落。網(wǎng)絡(luò)挖掘指使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的、有用的模式或信息。網(wǎng)絡(luò)挖掘研究覆蓋了多個(gè)研究領(lǐng)域，包括數(shù)據(jù)庫技術(shù)、信息獲取技術(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。根據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的感興趣程度不同，網(wǎng)絡(luò)挖掘一般還可以分為三類：網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容挖掘、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)挖掘、網(wǎng)絡(luò)用法挖掘。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容挖掘指從網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容/數(shù)據(jù)/文檔中發(fā)現(xiàn)有用信息，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容挖掘的對(duì)象包括文本、圖像、音頻、視頻、多媒體和其他各種類型的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)挖掘的對(duì)象是網(wǎng)絡(luò)本身的超連接，即對(duì)網(wǎng)絡(luò)文檔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行挖掘，發(fā)現(xiàn)他們之間連接情況的有用信息（文檔之間的包含、引用或者從屬關(guān)系）。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)挖掘領(lǐng)域最著名的算法是HITS算法和PageRank算法（如Google搜索引擎）。網(wǎng)絡(luò)用法挖掘通過挖掘相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)日志記錄，來發(fā)現(xiàn)用戶訪問網(wǎng)絡(luò)頁面的模式，通過分析日志記錄中的規(guī)律。通常來講，經(jīng)典的數(shù)據(jù)挖掘算法都可以直接用到網(wǎng)絡(luò)用法挖掘上來，但為了提高挖掘質(zhì)量，研究人員在擴(kuò)展算法上進(jìn)行了努力，包括復(fù)合關(guān)聯(lián)規(guī)則算法、改進(jìn)的序列發(fā)現(xiàn)算法等。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘比單個(gè)數(shù)據(jù)倉庫的挖掘要復(fù)雜得多，是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，一個(gè)難以解決的問題。而XML的出現(xiàn)為解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘的難題帶來了機(jī)會(huì)。由于XML能夠使不同來源的結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)很容易地結(jié)合在一起，因而使搜索多個(gè)異質(zhì)數(shù)據(jù)庫成為可能，從而為解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘難題帶來了希望。隨著XML作為在網(wǎng)絡(luò)上交換數(shù)據(jù)的一種標(biāo)準(zhǔn)方式，目前主要的生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫都已經(jīng)提供了支持XML的技術(shù)，面向網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)挖掘?qū)?huì)變得非常輕松。如使用XQuery 標(biāo)準(zhǔn)查詢工具，完全可以將 Internet看作是一個(gè)大型的分布式XML數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽獲取、結(jié)構(gòu)化操作等。
此外，數(shù)據(jù)挖掘還要考慮到的問題有：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)挖掘、人為因素的參與、硬件設(shè)施的支持、數(shù)據(jù)庫的誤差問題等。
一般的數(shù)據(jù)（庫）整合的方法有：聯(lián)合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（如ISYS和DiscoveryLink）, 多數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（如TAMBIS）和數(shù)據(jù)倉庫（如SRS和Entrez）。這些方法因?yàn)樵谡系某潭龋瑢?shí)體化，查詢語言，應(yīng)用程序接口標(biāo)準(zhǔn)及其支持的數(shù)據(jù)輸出格式等方面存在各自的特性而各有優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)，指數(shù)增長(zhǎng)的生物數(shù)據(jù)和日益進(jìn)步的信息技術(shù)給數(shù)據(jù)庫的整合也帶來了新的思路和解決方案。如傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫主要是提供長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和簡(jiǎn)便的數(shù)據(jù)訪問，重在數(shù)據(jù)管理，而系統(tǒng)生物學(xué)的數(shù)據(jù)庫則同時(shí)對(duì)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提供預(yù)測(cè)信息模型。數(shù)據(jù)庫的整合也將更趨向數(shù)據(jù)資源廣、異質(zhì)程度高、多種數(shù)據(jù)格式、多途徑驗(yàn)證（如本體學(xué)Ontology的功能對(duì)照）、多種挖掘技術(shù)、高度智能化等。
三、生命科學(xué)與生物信息學(xué)技術(shù)的整合
生物信息學(xué)的研究當(dāng)前還主要集中在分子水平，如基因組學(xué)/蛋白質(zhì)組學(xué)的分析，在亞細(xì)胞、細(xì)胞、生物組織、器官、生物體及生態(tài)上的研究才剛剛開始。從事這些新領(lǐng)域的研究，理解從基因型到表型的生命機(jī)理，整合生物信息學(xué)將起到關(guān)鍵性的作用。整合生物信息學(xué)將從系統(tǒng)的層次多角度地利用已有的生物、信息技術(shù)來研究生命現(xiàn)象。另外，由其發(fā)展出的新方法、新技術(shù)，其應(yīng)用潛力也是巨大的。圖2顯示了生命科學(xué)與生物信息學(xué)技術(shù)的整合關(guān)系。
目前生命科學(xué)技術(shù)如基因測(cè)序、QTL定位、基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、凝膠電泳、蛋白雙雜交、核磁共振、質(zhì)譜等實(shí)驗(yàn)技術(shù)，可以從多方面，多角度來分析研究某一生命現(xiàn)象，從而針對(duì)單一的實(shí)驗(yàn)可能就產(chǎn)生大量的不同層次的生物數(shù)據(jù)。對(duì)于每個(gè)技術(shù)的數(shù)據(jù)分析，都有了大量的生物信息學(xué)技術(shù)，如序列分析、motif尋找、基因預(yù)測(cè)、基因注解、RNA分析、基因芯片的數(shù)據(jù)分析、基因表達(dá)分析、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析、蛋白質(zhì)表達(dá)分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和分子模擬、比較基因組學(xué)研究、分子進(jìn)化和系統(tǒng)發(fā)育分析、生物學(xué)系統(tǒng)建模、群體遺傳學(xué)分析等。整合生物信息學(xué)就是以整合的理論方法，通過整合生物數(shù)據(jù)，整合信息技術(shù)來推動(dòng)生命科學(xué)干實(shí)驗(yàn)室與濕實(shí)驗(yàn)室的組合研究。其實(shí)踐應(yīng)用涉及到生物數(shù)據(jù)庫的整合、功能基因的發(fā)現(xiàn)、單核苷酸多態(tài)性/單體型的了解、代謝疾病的機(jī)理研究、藥物設(shè)計(jì)與對(duì)接、軟件工具以及其他應(yīng)用。
在整合過程中，還應(yīng)該注意以下幾方面內(nèi)容：整合數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)挖掘方法，數(shù)據(jù)倉庫的設(shè)計(jì)管理，生物數(shù)據(jù)庫的錯(cuò)誤與矛盾，生物本體學(xué)及其質(zhì)量控制，整合模型和模擬框架，生物技術(shù)的計(jì)算設(shè)施，生物信息學(xué)技術(shù)流程優(yōu)化管理，以及工程應(yīng)用所涉及的范圍。
四、學(xué)科、人才的整合
整合生物信息學(xué)也是學(xué)科、教育、人才的整合。對(duì)于綜合性高等院校，計(jì)算機(jī)科學(xué)/信息學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科為生物信息學(xué)的發(fā)展提供了學(xué)科基礎(chǔ)和保障。如何充分利用高校雄厚的學(xué)科資源，合理搭建生物信息學(xué)專業(yè)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)一流的生物信息學(xué)人才，是我們的任務(wù)和目標(biāo)。
計(jì)算機(jī)科學(xué)/信息學(xué)是利用傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)，數(shù)學(xué)，物理學(xué)等計(jì)算、數(shù)學(xué)方法，如數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)發(fā)掘、人工智能、算法、圖形計(jì)算、軟件工程、平行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，模擬預(yù)測(cè)等。生物信息學(xué)的快速發(fā)展給計(jì)算機(jī)科學(xué)也帶來了巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，如高通量的數(shù)據(jù)處理、儲(chǔ)存、檢索、查詢，高效率的算法研究，人工智能的全新應(yīng)用，復(fù)雜系統(tǒng)的有效模擬和預(yù)測(cè)。整合生物信息學(xué)的課程設(shè)計(jì)可以提供以下課程：Windows/Unix/Linux操作系統(tǒng)、C++/Perl/Java程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)編程、SQL、XML相關(guān)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘，機(jī)器學(xué)習(xí)、可視化技術(shù)、軟件工程、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)安全、計(jì)算機(jī)硬件、嵌入式系統(tǒng)、控制論、計(jì)算智能，微積幾何、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)、組合數(shù)學(xué)、計(jì)算方法、隨機(jī)過程、常微分方程、模擬和仿真、非線性分析等等。
生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象、過程及其規(guī)律的科學(xué)，主要包括植物學(xué)等十幾個(gè)一級(jí)分支學(xué)科。整合生物信息學(xué)的課程設(shè)計(jì)可以提供以下課程：普通生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、病毒學(xué)、免疫學(xué)、流行病學(xué)、保護(hù)生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、生物物理學(xué)、細(xì)胞工程、基因工程、分子動(dòng)力學(xué)、生物儀器分析及技術(shù)、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)及其他生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)的技能課程。
作為獨(dú)立學(xué)科的生物信息學(xué)，其基本的新算法，新技術(shù)，新模型，新應(yīng)用的研究是根本。課程涉及到生物信息學(xué)基礎(chǔ)、生物學(xué)數(shù)據(jù)庫、生物序列與基因組分析、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物芯片數(shù)據(jù)分析、蛋白質(zhì)組學(xué)分析、系統(tǒng)生物學(xué)、生物數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)、計(jì)算生物學(xué)、藥物設(shè)計(jì)、生物網(wǎng)絡(luò)分析等。另外，整合生物信息學(xué)的工程應(yīng)用，也需要了解以下學(xué)科，如生物工程、生物技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像、信號(hào)處理、生化反應(yīng)控制、生物醫(yī)學(xué)工程、數(shù)學(xué)模型、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)與生產(chǎn)等。
此外，整合生物信息學(xué)的人才培養(yǎng)具有很大的國際競(jìng)爭(zhēng)壓力，培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)人才，必須使其具備優(yōu)良的生物信息科學(xué)素養(yǎng)，具有國際視野，知識(shí)能力、科研創(chuàng)新潛力俱佳的現(xiàn)代化一流人才。所以要始終緊跟最新的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向，整合學(xué)科優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)化師資力量，促進(jìn)國際交流。
五、總結(jié)及展望
二十一世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，也是生物信息學(xué)快速不斷整合發(fā)展的時(shí)代，整合生物學(xué)的研究和應(yīng)用將對(duì)人類正確認(rèn)識(shí)生命規(guī)律并合理利用產(chǎn)生巨大的作用。比如進(jìn)行虛擬細(xì)胞的研究，整合生物信息學(xué)提供了從基因序列，蛋白結(jié)構(gòu)到代謝功能各方面的生物數(shù)據(jù)，也提供了從序列分析，蛋白質(zhì)拓?fù)涞较到y(tǒng)生物學(xué)建模等方面的信息技術(shù)，從多層次、多水平、多途徑進(jìn)行科學(xué)研究。
整合生物信息學(xué)是基于現(xiàn)有生物信息學(xué)的計(jì)算技術(shù)框架對(duì)生命科學(xué)領(lǐng)域的新一輪更系統(tǒng)全面的研究。它依賴于生物學(xué)，計(jì)算機(jī)學(xué)，生物信息學(xué)/系統(tǒng)生物學(xué)的研究成果（包括新數(shù)據(jù)、新理論、新技術(shù)和新方法等），但同時(shí)也給這些學(xué)科提供了更廣闊的研究和應(yīng)用空間，并推動(dòng)整個(gè)人類科學(xué)的進(jìn)程。
我國的生物信息學(xué)教育在近幾年已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。未來整合生物信息學(xué)人才的培養(yǎng)還需要加強(qiáng)各學(xué)科有效交叉，尤其是計(jì)算機(jī)科學(xué)，要更緊密地與生命科學(xué)結(jié)合起來，共同發(fā)展，讓我們的生命科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物信息學(xué)的教育和科研走得更高更前沿。
作者簡(jiǎn)介：
第8篇：生物網(wǎng)絡(luò)課程范文
關(guān)鍵詞：高中生物 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 問題及對(duì)策
新課程實(shí)施以來，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)也有了諸多改觀：學(xué)生的積極性、主動(dòng)性增強(qiáng)了，動(dòng)手能力有所提高，實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂氣氛也好了起來。但是，由于教師的教學(xué)觀念等等原因，高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然并不完美，還存在這樣那樣的問題。對(duì)這些問題進(jìn)行認(rèn)真的分析并提出有建設(shè)性的解決對(duì)策，是促進(jìn)高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)日趨完美的必要選擇。
一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
1.課程本身存在的問題
（1）內(nèi)容多，課時(shí)少。
（2）個(gè)別模塊中實(shí)驗(yàn)與內(nèi)容“游離”。
（3）個(gè)別實(shí)驗(yàn)操作繁瑣。
2.實(shí)驗(yàn)課堂存在的問題
（1）學(xué)生對(duì)老師的講解不能認(rèn)真傾聽。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室最感興趣的就是實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)造、環(huán)境與實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)老師講解的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)要求根本不聽。在教師講解實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，有的學(xué)生開始擺弄目鏡，有的用顯微鏡看自己的手；還有的在教師提前發(fā)放實(shí)驗(yàn)材料的時(shí)候，趁著教師講解，提前將材料“處理”了。
（2）學(xué)生不按要求操作。由于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果學(xué)生早已知道，他們覺得按照書上的內(nèi)容去做沒有意思，在教師還沒講完時(shí)就開始 “實(shí)驗(yàn)”，卻不是老師要求的實(shí)驗(yàn)。例如，在“探究種子的結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)中，要求往玉米種子的胚乳部分滴加碘液，但有的學(xué)生卻將碘液滴在同學(xué)的衣服上，還有的滴在紙上或是桌面上，實(shí)驗(yàn)室成了個(gè)別學(xué)生玩樂的場(chǎng)所。
（3）個(gè)別教師以課件替代實(shí)驗(yàn)。個(gè)別生物教師不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用多媒體課件替代生物實(shí)驗(yàn)；有的生物教師存在“灌”的問題，即在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中把所有的過程都告訴學(xué)生了，包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)原理、儀器材料清單、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄表格乃至應(yīng)注意事項(xiàng)等，這樣學(xué)生用不著思考就可以輕松完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
二、解決對(duì)策
1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室裝備
學(xué)校應(yīng)根據(jù)《高中理科教學(xué)儀器配備標(biāo)準(zhǔn)》和《中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室裝備規(guī)范》中對(duì)高中階段實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和儀器配備的標(biāo)準(zhǔn)要求，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室裝備。就生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，主要應(yīng)增加生物染色劑、測(cè)量工具和必要的安全器材。如果再用高一點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，還可以建設(shè)生物網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，增添必要的信息技術(shù)設(shè)備，例如傳感器設(shè)備、數(shù)碼顯微鏡等。由于選修模塊是全新的內(nèi)容，因此除按標(biāo)準(zhǔn)添置必要的器材外，還要增加新的實(shí)驗(yàn)室。考慮到涉及多種公用設(shè)備，有的設(shè)備功率較大，這就需要改造電路或增容，購置選修模塊的儀器應(yīng)和生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、組織培養(yǎng)室建設(shè)統(tǒng)一起來通盤考慮。
2.教師要科學(xué)規(guī)劃課堂教學(xué)
（1）充分了解學(xué)生。一切教學(xué)活動(dòng)只有從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)才能成功和優(yōu)化。為了保證已確定的一般性教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該對(duì)教學(xué)對(duì)象有客觀的、正確的分析，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備狀況及其特點(diǎn)，即確定教學(xué)的起點(diǎn)，為后續(xù)具體完備的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。許多研究表明，起點(diǎn)能力同智力相比，對(duì)新的學(xué)習(xí)能起更大的決定作用。教學(xué)起點(diǎn)定得太高，可能導(dǎo)致課時(shí)教學(xué)目標(biāo)過高，使教學(xué)脫離大多數(shù)學(xué)生的實(shí)際需要，教學(xué)目標(biāo)不但不能發(fā)揮其作用，反而有可能帶來負(fù)作用；教學(xué)起點(diǎn)定得太低，則會(huì)在學(xué)生已掌握的內(nèi)容上浪費(fèi)時(shí)間和精力。
（2）分好實(shí)驗(yàn)小組。實(shí)驗(yàn)小組是實(shí)驗(yàn)課中的活動(dòng)單位和評(píng)價(jià)單位，因此，科學(xué)劃分小組是關(guān)鍵。分組前應(yīng)向班主任充分了解每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、智能情況、性格特點(diǎn)、操作能力等因素，然后再進(jìn)行劃分。本校的每個(gè)實(shí)驗(yàn)室有32張實(shí)驗(yàn)桌，每桌2人。劃分實(shí)驗(yàn)小組時(shí)前后兩桌即4人為一組，基本達(dá)到了組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)的分組標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每個(gè)小組中有小組長(zhǎng)（主要負(fù)責(zé)督促小組成員預(yù)習(xí)，組織成員對(duì)教師提出的問題進(jìn)行共同研究，拿出具體方案并監(jiān)控整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程）、監(jiān)督員2人（監(jiān)督實(shí)驗(yàn)過程中的紀(jì)律、動(dòng)手、合作情況，并負(fù)責(zé)對(duì)成員的活動(dòng)作出評(píng)價(jià)）、記錄員（記錄共同研究方案過程中的奇思妙想并最后形成方案，貼在生物角上）。每個(gè)實(shí)驗(yàn)中要明確各個(gè)成員的責(zé)任，輪流擔(dān)任各種不同的角色。這樣，學(xué)生不再只是面視教師，也可以面視同伴。這樣分組保證了小組成員的多樣性，既有師生交流、生師交流也有生生交流，使全組形成更深入、更全面的認(rèn)識(shí)。
（3）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課前的指導(dǎo)。每節(jié)實(shí)驗(yàn)課的前一周便布置學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的原理、步驟。教師可根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及往屆學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)時(shí)可能出現(xiàn)困難的地方提出相應(yīng)的探究點(diǎn)，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行探究并寫出相應(yīng)的方案張貼在生物角，相互進(jìn)行評(píng)價(jià)，力圖有所創(chuàng)新，提高學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的興趣，喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
第9篇：生物網(wǎng)絡(luò)課程范文
【關(guān)鍵詞】美國兒童博物館 社區(qū) 教育意蘊(yùn)
兒童博物館是“主要面向兒童，次要面向家長(zhǎng)、研究人員、學(xué)校教學(xué)人員及其他關(guān)心兒童成長(zhǎng)人士的以兒童早期智能開發(fā)為目的，采用展覽與活動(dòng)項(xiàng)目相結(jié)合的形式來開展教育，重視兒童之間或兒童與成人之間的互動(dòng)、游戲與親自體驗(yàn)的一個(gè)純粹富含教育意義空間的非營(yíng)利性主導(dǎo)的社會(huì)教育機(jī)構(gòu)，也即以兒童教育為目的的校外物理空間”。[1] 世界上第一家兒童博物館成立于美國，并在美國取得了蓬勃的發(fā)展。根據(jù)美國兒童博物館協(xié)會(huì)2007年的官方數(shù)據(jù)，“目前全世界已有的兒童博物館中，美國有260家，其他國家有23家……在美國每年有超過3000萬人次參觀兒童博物館”。[2]
美國兒童博物館與社區(qū)聯(lián)系緊密。首先，美國第一家兒童博物館的雛形就是在社區(qū)博物館空置場(chǎng)所上建立起來的專為兒童開辦的一個(gè)特有空間，隨后美國幾家規(guī)模較大兒童博物館的創(chuàng)始人多是來自當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的公辦學(xué)校教師，這些教師因無法在公辦學(xué)校中實(shí)現(xiàn)自己的教育理念而轉(zhuǎn)向開辦兒童博物館。其次，今天美國兒童博物館的發(fā)展幾乎都定位于為當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的發(fā)展服務(wù)。再次，美國的兒童博物館協(xié)會(huì)在對(duì)新創(chuàng)辦兒童博物館的指導(dǎo)中，其可行性方案論證主要集中在對(duì)兒童博物館所在社區(qū)情況進(jìn)行的分析與論證。
一、美國兒童博物館致力于社區(qū)服務(wù)的實(shí)踐
從機(jī)構(gòu)的角度來看，美國兒童博物館與社區(qū)的緊密聯(lián)系主要體現(xiàn)在：（1）社區(qū)的學(xué)校、家庭，包括兒童、教師、家長(zhǎng)、保育員等群體；（2）社區(qū)的其他機(jī)構(gòu)，例如圖書館、社區(qū)其他教育機(jī)構(gòu)、商業(yè)機(jī)構(gòu)、慈善機(jī)構(gòu)等。以下主要以案例的形式說明。
1.社區(qū)的學(xué)校和家庭
伯克利哈比同特兒童博物館每年會(huì)舉辦一兩次針對(duì)保育員的免費(fèi)培訓(xùn)項(xiàng)目；“學(xué)前藝術(shù)訓(xùn)練”項(xiàng)目針對(duì)學(xué)齡前兒童、教師等，提供在場(chǎng)與非在場(chǎng)的課堂和講習(xí)所，為他們提供兒童藝術(shù)教育資源；“游戲活動(dòng)訓(xùn)練”項(xiàng)目成立于2009年，受“生活之美（the Life is Good）”基金會(huì)的贊助，已為舊金山灣區(qū)的30位學(xué)前教師提供了兒童游戲活動(dòng)訓(xùn)練課程。為讓更多的低收入家庭獲得該館的服務(wù)，該館提供免費(fèi)和補(bǔ)助服務(wù)、免費(fèi)入場(chǎng)日、獎(jiǎng)學(xué)金、團(tuán)體參觀免費(fèi)或折扣入場(chǎng)、社區(qū)圖書館與機(jī)構(gòu)優(yōu)惠服務(wù)等優(yōu)惠性政策。該館還設(shè)有玩具租賃館，為嬰幼兒提供高質(zhì)量的在家學(xué)習(xí)與親身體驗(yàn)的游戲玩具。此外，該館還提供嬰幼兒保育書、手冊(cè)、視頻、指南、雜志、父母講習(xí)所，甚至還專門針對(duì)青少年的父母、特殊需要的兒童及無家可歸的家庭與剛出監(jiān)獄囚犯的家庭提供活動(dòng)項(xiàng)目。[3]
羅利馬布魯斯兒童博物館的“金融知識(shí)課程”項(xiàng)目，以游戲的方式讓兒童了解“需求”“供應(yīng)”“商品”“服務(wù)”等金融學(xué)術(shù)語，并學(xué)會(huì)在“賺錢”“節(jié)省錢”“花費(fèi)錢”時(shí)做正確的選擇；“博物館展覽――教育工作者”項(xiàng)目，是指將兒童博物館里面與展覽有關(guān)的一些學(xué)習(xí)資源提供給學(xué)校教育工作者；此外還有專門針對(duì)三年級(jí)、四年級(jí)、五年級(jí)兒童的項(xiàng)目，例如針對(duì)三年級(jí)兒童的“美元常識(shí)”“身體的能量”等。[4]
克利夫蘭兒童博物館開有“海盜家庭夜晚探險(xiǎn)活動(dòng)”項(xiàng)目，在教育部門設(shè)有“家庭學(xué)習(xí)”“學(xué)校資源”“父母資源”等項(xiàng)目，其中“學(xué)校資源”提供涉及語言、藝術(shù)、經(jīng)濟(jì)、數(shù)學(xué)、地理等領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)資源與出版物。[5]
匹茨堡兒童博物館開設(shè)針對(duì)學(xué)校的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目由一些優(yōu)秀教師主持，具有州或國家級(jí)水平。例如：“綠色建筑――教學(xué)工具”，通過利用匹茨堡兒童博物館等建筑作為綠色建筑教育的案例，以互動(dòng)的形式將綠色建筑的基本理念以及環(huán)境對(duì)建筑選址的影響等知識(shí)傳授給教師；“從臭蟲開始”――該項(xiàng)目讓兒童從了解臭蟲開始，了解科學(xué)，并獲得生物網(wǎng)、食物鏈、陸生物與水生物等相關(guān)知識(shí)。[6]
美國兒童博物館針對(duì)社區(qū)學(xué)校和家庭的服務(wù)項(xiàng)目，有以下特點(diǎn)：（1）針對(duì)學(xué)校或家庭的服務(wù)項(xiàng)目，很多時(shí)候緊密相連，難以區(qū)分；（2）針對(duì)學(xué)校的服務(wù)項(xiàng)目，主要彌補(bǔ)學(xué)校教學(xué)無法完成的內(nèi)容，并為教師“充電”，針對(duì)家長(zhǎng)的服務(wù)項(xiàng)目，主要補(bǔ)充家長(zhǎng)的育兒知識(shí)；（3）大多數(shù)服務(wù)項(xiàng)目時(shí)間安排在學(xué)生的假期或放學(xué)后；（4）服務(wù)項(xiàng)目的內(nèi)容多樣，活動(dòng)方式靈活，但最終目的均圍繞著如何更好地提供高質(zhì)量的兒童校外教育。
2.社區(qū)的其他機(jī)構(gòu)
社區(qū)的其他機(jī)構(gòu)主要包括社區(qū)圖書館、社區(qū)內(nèi)的商業(yè)機(jī)構(gòu)、慈善機(jī)構(gòu)、政府部門等。（1）兒童博物館的合作主要是通過與社區(qū)圖書館達(dá)成一種互惠的合作，如有些社區(qū)圖書館讓那些辦有該社區(qū)內(nèi)兒童博物館會(huì)員的人員獲得該館的服務(wù)時(shí)享有優(yōu)惠活動(dòng)或其他便利服務(wù)；有些兒童博物館實(shí)行該館會(huì)員與社區(qū)圖書館會(huì)員的綁定活動(dòng)。兒童博物館與社區(qū)圖書館合作舉辦活動(dòng)，不僅可以降低活動(dòng)成本，更能在教育功能的發(fā)揮上產(chǎn)生聚集效應(yīng)。（2）兒童博物館與社區(qū)內(nèi)商業(yè)機(jī)構(gòu)的合作，主要是兒童博物館向這些機(jī)構(gòu)尋求贊助或者捐贈(zèng)，還有些兒童博物館在館內(nèi)所用材料、服務(wù)等方面與這些商業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作。不同的兒童博物館對(duì)商家的慈善行為回饋方式不一樣，有些會(huì)在館內(nèi)醒目的地方或者網(wǎng)站上滾動(dòng)公布這些企業(yè)名單、有些會(huì)在所贊助的展覽與項(xiàng)目上標(biāo)有這些企業(yè)的商標(biāo)、有些會(huì)向參觀人員宣傳這些企業(yè)……兒童博物館與企業(yè)的合作行為，對(duì)兒童博物館而言是其作為一種非營(yíng)利性機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行的“生存所需”；對(duì)企業(yè)而言，這是一種回饋社會(huì)、擴(kuò)展自己信譽(yù)與影響力的好方式。（3）兒童博物館與慈善機(jī)構(gòu)的合作，主要體現(xiàn)在兒童博物館向慈善機(jī)構(gòu)申請(qǐng)基金或者慈善機(jī)構(gòu)向其進(jìn)行捐贈(zèng)。（4）兒童博物館之所以在美國得到很好的發(fā)展，政府的支持發(fā)揮了重要作用。蒙大拿州密蘇拉兒童博物館，2010年收益中的32.5%來自政府獎(jiǎng)助 [7]；密歇根州激流市兒童發(fā)現(xiàn)博物館，總投資基金中的30%來自州、市、國家政府 [8]。資金獎(jiǎng)助是政府支持兒童博物館的主要方式之一。此外，政府對(duì)兒童博物館更多的支持則是通過具體參與到兒童博物館的興建與運(yùn)營(yíng)之中。例如許多兒童博物館的場(chǎng)地建設(shè)就獲得了政府的支持。
美國兒童博物館與社區(qū)內(nèi)其他機(jī)構(gòu)的合作，一是為了達(dá)到互利共贏，二是“生存所需”，但其最終目的均是能夠更好地、可持續(xù)性地為社區(qū)的兒童、家長(zhǎng)與其他教育工作者提供好的教育。
二、兒童博物館存在于美國社區(qū)的教育意義
兒童博物館在今日美國社區(qū)中所扮演的角色是兒童博物館成立之初所未曾預(yù)測(cè)得到的。
早在20世紀(jì)，就有美國學(xué)者理查德?D.范斯科德、理查德?J.克拉夫特、約翰?D.哈斯三人在其合著的《 美國教育基礎(chǔ)――社會(huì)展望 》中指出，美國政府過多地把種族主義、貧窮、環(huán)境惡化、性別歧視等社會(huì)問題向單一的機(jī)構(gòu)――學(xué)校“開戰(zhàn)”，這使得對(duì)這些問題的解決在這一原本就比較虛弱的機(jī)構(gòu)上顯得更加艱難。“如果社會(huì)包含許多教育機(jī)構(gòu)，而它的公立學(xué)校只是其中的一個(gè)的話，如果這些多重的機(jī)構(gòu)形成種種教育的群集或結(jié)構(gòu)型式，而其相互影響可能是互相補(bǔ)充和相輔相成的或者是互相矛盾互不協(xié)調(diào)的話，那么當(dāng)各種教育機(jī)構(gòu)和教育機(jī)構(gòu)型式根據(jù)接近于和諧一致的目的去行動(dòng)或相互影響時(shí)，就能最好地加速社會(huì)改革事業(yè)。想只依靠其中的任何一種教育機(jī)構(gòu)或任何一種機(jī)構(gòu)型式來實(shí)現(xiàn)社會(huì)改革，那就是否認(rèn)或者忽視了社會(huì)改革的復(fù)雜而相互影響的和多重方面的性質(zhì)。”[9] 勞倫斯?克雷明在其《 公共教育 》（1976年）一書中講到教育的生態(tài)學(xué)，這種“多重性教育機(jī)構(gòu)”以及我們補(bǔ)充的各種個(gè)人或?qū)I(yè)人員，在教育上影響到人的一生。其中這種個(gè)人和機(jī)構(gòu)包括父母、同輩人、兄弟姐妹、朋友，同樣還有家庭、教堂、猶太教堂、博物館、夏令營(yíng)、農(nóng)業(yè)集市、貧民救濟(jì)社、工廠、電視等，以及諸如此類的東西，還包括作家、新聞?dòng)浾摺⑨t(yī)生等等機(jī)構(gòu)和人們集合在一起。大衛(wèi)?J.伊爾文（David J.Irrvine）指出，未來的教育系統(tǒng)將能夠“利用社會(huì)上為數(shù)眾多的非學(xué)校教育力量（例如：市場(chǎng)、公司、博物館、學(xué)會(huì)、圖書館、俱樂部與商業(yè)電視臺(tái)）”。威爾伯?科恩（Wilbur J.Cohen）認(rèn)為，教育主要將在“十大領(lǐng)域內(nèi)發(fā)生變化”――家庭、政府、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等社區(qū)機(jī)構(gòu)都在發(fā)生變化。[10] 可以說，我們從20世紀(jì)美國學(xué)者對(duì)美國校內(nèi)與校外所開展的教育進(jìn)行的思考中可以看出，單一的校內(nèi)教育是無法完成全面育人的工作的，美國政府要解決如此多的社會(huì)問題必須還要轉(zhuǎn)向校外教育機(jī)構(gòu)。
兒童博物館在社區(qū)的教育意義體現(xiàn)在：（1）從教育內(nèi)容的角度來看，對(duì)正規(guī)學(xué)校教育工作者而言，兒童博物館為其提供教育資源，特別是一些學(xué)校無條件提供的課程資源，例如環(huán)保教育、文化多樣性教育等；對(duì)兒童而言，兒童博物館作為專門致力于兒童教育空間的場(chǎng)所，為兒童提供其他教育機(jī)構(gòu)無法提供的教育資源；對(duì)家庭而言，兒童博物館為家庭成員提供育兒的教育資源。（2）從教育方式來看，對(duì)正規(guī)學(xué)校教育工作者而言，兒童博物館為其提供的是講座或研討會(huì)等開放形式；對(duì)兒童而言，一方面兒童博物館將資源帶進(jìn)課堂進(jìn)行實(shí)物講授，另一方面讓兒童在館內(nèi)通過實(shí)物接觸、各種感官的充分利用，讓兒童在探索、親自動(dòng)手中學(xué)習(xí)與游戲，或?qū)和瘞нM(jìn)自然、社區(qū)等環(huán)境中通過體驗(yàn)的方式接受教育；對(duì)家長(zhǎng)而言，兒童博物館為家長(zhǎng)提供講座或者與兒童一起游戲的方式來接受教育以及對(duì)兒童的教育。（3）從教育時(shí)間來看，對(duì)正規(guī)學(xué)校教育工作者而言，兒童博物館針對(duì)這一群體的實(shí)地參觀、講習(xí)會(huì)以及其他形式的教育活動(dòng)都是以自愿的形式在他們空閑的時(shí)間所開展；對(duì)兒童而言，兒童博物館充分利用兒童放學(xué)后時(shí)間、假期為兒童提供有特色的教育性活動(dòng)；對(duì)家長(zhǎng)而言，兒童博物館也主要是充分利用家長(zhǎng)的空閑時(shí)間，讓家長(zhǎng)與自己的孩子有意義地度過。（4）從不同受教育者群體所獲得的教育效果來看：①對(duì)學(xué)齡前兒童而言，在兒童博物館所經(jīng)歷的親身體驗(yàn)活動(dòng)對(duì)他們進(jìn)入學(xué)前教育階段所要接受的教育具有很大的幫助。比如，兒童博物館寓教于游戲的活動(dòng)方式激發(fā)了兒童各種知覺的發(fā)展、親自動(dòng)手活動(dòng)為他們積累了大量的感官經(jīng)驗(yàn)，而這些就為后階段的教育奠定了基礎(chǔ)。②對(duì)學(xué)前教育階段兒童或中小學(xué)學(xué)校兒童而言，兒童博物館所開展的教育性活動(dòng)起到補(bǔ)充或輔助正規(guī)學(xué)校教育的作用。越來越多的研究表明，參加放學(xué)后活動(dòng)可以培養(yǎng)兒童的認(rèn)知和社會(huì)情感發(fā)展。[11] ③對(duì)兒童同輩而言，扎根于社區(qū)的兒童博物館，是社區(qū)內(nèi)兒童之間交流的一個(gè)很好舞臺(tái)。有研究指出，鄰里與社區(qū)會(huì)影響兒童交往的同伴群體，“同伴群體培養(yǎng)社會(huì)技能的發(fā)展，提供同伴關(guān)系和社會(huì)支持，幫助兒童和青少年明白自己生活的意義”[12]；會(huì)影響兒童的娛樂選擇，“兒童和青少年對(duì)怎樣度過他們課余時(shí)間的決定大部分取決于什么樣的機(jī)會(huì)和資源是方便的、可以負(fù)擔(dān)得起的”[13]。而兒童博物館所致力的，為兒童創(chuàng)造的一個(gè)單純性教育與娛樂空間，是兒童同輩之間交流與彼此學(xué)習(xí)的“溫床”。④對(duì)社區(qū)內(nèi)家長(zhǎng)與學(xué)校教育工作者而言，兒童博物館是架起他們之間彼此分享教育經(jīng)驗(yàn)的“橋梁”。
可以說，美國兒童博物館源起于社區(qū)，發(fā)展得益于社區(qū)，服務(wù)于社區(qū)，是社區(qū)內(nèi)學(xué)校、家庭、其他教育性機(jī)構(gòu)發(fā)揮教育“合力”的舞臺(tái)，是兒童、學(xué)校教育工作者、幼兒專家、家長(zhǎng)、保育員以及其他關(guān)心兒童教育人士的共同活動(dòng)空間。今天這個(gè)時(shí)代，任何一種教育、任何一類群體的教育，特別是曾經(jīng)“冷落”過久的兒童教育，都無法單靠一種力量而使其得到完滿進(jìn)行，它需要社會(huì)各種力量齊心協(xié)力。扎根于美國社區(qū)的兒童博物館就是這樣的一種實(shí)踐。
（作者單位：上海師范大學(xué)，上海，200233）
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