生物信息学的重要性范例(12篇)

时间:2024-03-03

生物信息学的重要性范文篇1

关键词:信息技术生物教学课程整合

随着科技和信息技术的发展,教育也随之走向现代化,教育要面向现代化,就必然要跟上时代的发展,顺应信息化的潮流,传统的教学方式受到了前所未有的挑战。当今世界各国都把发展教育信息化作为新世纪教育发展的一项重大战略目标,而教育信息化的发展趋势就是现代信息技术与学科课程整合。运用信息技术教学已逐渐被广大教师所接受和采用,信息技术教学在生物学科的教学中也越来越体现出其优越性。

信息技术主要指视听技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术,是现代教育技术的重要代表。教学中“整合”的含义,可通俗理解为把现代信息技术中的各种技术手段较完美、较理想地融合到课程之中——就像在教学中使用黑板和粉笔一样,把计算机作为自己真正的教学工具。信息技术教学直观形象,新颖生动,使课堂教学内容的直观性更加突出。而信息技术与生物课程相整合,就是在生物教学中广泛应用信息技术手段,并把现代信息技术作为学生学习的认知工具和教师变革教学行为的工具,是提供课程资源,创设丰富的教学环境以及支撑学习活动的基本要素,使得信息技术与课程内容、课程结构、课程资源以及课程实施等有机地融合在一起,成为一个和谐互动的课程整体。生物学科知识是学习的载体,信息技术作为工具和手段渗透到生物学科的教学中去,在学习信息技术的同时,又能培养学生解决生物学科问题的综合能力。

一、现代信息技术在与改变课堂教学模式的整合中发挥了教师的主导作用,体现了学生的主体地位,培养了学生学会把现代信息技术作为获取信息、探索问题、协作讨论、解决问题和构建知识的认识工具。

(1)以现代信息技术作为生物课堂教学演示工具。这是信息技术用于生物教学的最初表现形式,是信息技术和生物课程整合的最低要求。我们可以通过使用现成的计算机辅助教学软件或多媒体素材库,选择其中合适的部分用在自己的讲解中;也可以利用Powerpoint或者一些多媒体制作工具,综合利用各种教学素材,编写自己的演示文稿或多媒体课件,清楚地说明讲解的结构,形象地演示其中某些难以理解的内容,或用图表、动画等展示动态的变化过程和理论模型等。我们也可以利用模拟软件来演示某些实验现象,帮助学生理解所学的知识。这样合理的设计与选择,计算机代替了幻灯、投影、粉笔、黑板等传统媒体,实现了它们无法实现的教育能力。

(2)以现代信息技术作为生物教学的交流工具。是指将现代信息技术以辅助教学交流的方式引入教学,主要完成师生之间情感与信息交流的作用。要实现上述目的,必需在有互联网局域网的硬件环境下,采用简单的BBS、聊天室等工具即可。我们可根据生物教学的需要或学生的兴趣开设一些专题或聊天室,并赋予学生自由开辟专题和聊天室的权利,使他们在课后有机会对课程的形式、教师的优缺点、无法解决的问题等进行充分的交流,另外教师和学生还可以通过这些通讯工具与外界交流,获取知识。

(3)现代信息技术为生物课堂教学提供更多的资源环境。用信息技术提供生物资源环境就是要突破书本是知识主要来源的限制,用各种相关资源来丰富封闭的、孤立的课堂教学,极大扩充教学知识量,使学生不再只是学习课本上的内容,而是能开阔思路,接触到百家思想。

在《生态环境的保护》一节,传统的教学方法是教师的纯理论教育,最多运用一些教具演示进行直观教学,往往使学生感到空洞、乏味,更不用说建立环保意识了。而用现代信息技术就可以弥补这样缺陷。教师可以在课前介绍学生一些环保方面的网站,如国家环保总局(htttp://)、中国环保网(http://.cn)等,学生可以自由选择他们感兴趣的主题和相应的资料,通过收集材料,包括文字、图片、动画、法律和法规以及相应的新闻材料,制作成自己的学习课件或网页,学生或一人完成或团队合作,给他们足够的个人想象、创造和发挥空间,有的以图片形式对比污染前后或者是改造前后的景象反映主题;有的摘录与环保相关的法律法规以示警戒,增强学生法律意识,有的以网页、动画形式来映衬美好生态环境下生物的和谐生存等等,不在拘泥于一些简单的Powerpoint、word课件,这样可以使学生综合应用所学的语文写作、美术绘画和欣赏、计算机课件制作、网络查询等其它科目理论知识,既完成了生物学科的学习任务,也使其它知识得到内化和升华,又可以发挥学生个人的想象力、创造力和动手能力,也加深了他们的环保意识和法律观念,更重要的是学生也真切认识到信息技术应用的重要性和学习方式变革的紧迫感。在丰富资源环境下学习,可以培养学生获取信息、分析信息的能力,让学生在对大量信息进行筛选的过程中,实现对事物多层面的理解。

(4)以现代信息技术作为生物情景探究学习工具。例如《光合作用》一节,让学生通过网络,自己查询光合作用的发现过程,探究光合作用的实质,从而建立科学意识和科学精神。以其中科学家普利斯特利的实验为例,将他所做的与小白鼠有关的实验以flas的形式展示出来,学生一下子特别感兴趣,很容易就得出了跟普利斯特利一样的结论:植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。在学生热情高涨的情绪下,以信息技术课件的形式继续探究光合作用的历程。

一定的社会行为总是伴随行为发生所依赖的情景。如果要求学习者理解这种社会行为,最好的方法是创设同样的情景,让学生具有真实的情景体验,在特定的情景中理解事物本身。根据一定的课程学习内容,利用多媒体教育手段,让学习者进会探究、发现,有助于加强学习者对学习内容的理解和学习能力的提高。

二、探究性教学的基本理念就是以“学生发展为本”,倡导以学生为主体,使学生从被动式的学习方式转变为主动获取知识的学习方式。结合信息技术和信息技术教学手段,可以使探究性教学的效果更好,操作性更强。

(1)信息技术与课堂探究性教学相结合,创设问题情境

生物学家通过科学探究来研究生命问题、解释生命现象,并最终获得了大量珍贵的数据、结果,得出了许多重要结论。探究性教学注重以学生为出发点,强调学生通过独立思考和自主实践,通过与科学家类似的科学探究活动来获取科学知识。如何顺利让学生沿着科学家的足迹,顺着科学家的思维进行探究呢?结合信息技术教学,利用形象生动的信息技术课件,或者精彩的flas、影音视频文件,重设情景交融的科学家探究情境和科学意境,则有助于生物课堂中探究性教学的顺利开展和实施,引导学生融入其中,进入角色,在情趣盎然中展开对知识的探索。在这教学内容的实施过程中,师生互动,使信息技术教学与探究性教学紧密结合起来,而不是幻灯片的简单播放。学生能够自己提出问题并努力解决,使探究性教学顺利开展,寓教于乐,学生轻松掌握知识。

(2)信息技术与课堂探究性教学相结合,突破探究难点

在新课程改革的理念指导下,要求在课堂教学的实施过程中,不再是“填鸭式”的“满堂灌”,而是要增进学生独立思考的能力,让学生自己亲身参与,亲身实践,在这样的探究过程中理解和获取知识。然而,有些探究实验或探究历程学生理解困难,不易得出结论,这时就需要借助信息技术和教学手段,化枯燥为形象,引起学生兴趣,使探究难点轻松突破,使教学形象生动,轻松解决探究难点,也更有利于学生理解和记忆。

(3)信息技术与课堂探究性教学相结合,发挥学生主体作用

现代教学观认为,在教学过程中要重视学生的主体作用,教师的教要着眼和立足于学生的“学”,“教”要为“学”服务。教师的主要任务,就是要教会学生学习,充分发挥学生的主体性。随着信息技术教学手段的日益普及和探究性教学的深入人心,二者为在课堂教学中发挥学生的主体作用提供了必要的条件。

在生物课教学中,学生对有些概念、原理的学习理解是较困难的。而利用生动活泼、丰富多彩的电教媒体,就能帮助学生顺利解决这一问题。学生可以借助信息技术软件,通过亲手绘制曲线图等形式,把学生的积极性和主动性调动起来,使其主体作用得到了发挥。同时,通过识图、辨图、对比、类比的过程,培养了学生的观察和独立思考能力,而且经过思维活动后,使学生由瞬时记忆形成短时记忆,进而在理解的基础上形成永久记忆。

三、要真正做到现代信息技术与学科教学整合,应遵循以下原则基础上采取适合本学科的形式和方法。

(1)现代信息技术与生物教学整合要有助于培养学生的创新精神和实践能力。

教师要在教学活动中把教学作为学生动手实践和创造的过程,把计算机和网络用于教学,可以使学生开动脑筋、自己动手、大胆想象,这是培养学生创新精神和实践能力的重要途径。学生可通过网上浏览等形式收集信息和资料,再根据自己的研究主题进行分析、整理,提出建议、设想,再利用信息技术将自己的主题内容做成个性的网页或网站,展示自己的科技和教学成果,还可以进一步开展网上讨论和网上电子问卷调查及评比。学生自身发展又可以产生多方面影响,在认知方面:拓展了知识面,提高了学生综合运用知识解决实际问题的能力;在人际交往中:学会尊重、倾听、说服、交流和沟通;情感方面,增进了同学间的友谊,培养了学生的探索品质、协作精神,提高了学习的自信心;实践方面,促进了学生的观察能力、自学能力、思维能力和独立品质。

(2)现代信息技术教育和生物教学的整合,要从传统的课件制作,转移到学科内的应用信息技术和学习信息技术上。

教师的教学设计要从传统的以教为中心的教学设计转变到以学为中心的信息化教学设计上。这一原则不仅要求教师改变教学方法更重要的是还要改变教育观念;同时也要求学生建立新的学习方式和良好的信息素养,并具备探究性学习的能力。

(3)现代教育技术与生物教学整合要与学科课程体系的改革、教学内容、方法和手段的改革结合。

①革新传统的教育观念。传统的教学观是教师教书本知识,学生学书本知识,教学功能就是传授书本知识。而新的教学观则认为教学具有多方面功能,它既传授知识,又要发展多种能力,如学习能力、信息处理能力、解决问题能力,还要培养品德,培养社会需要的复合型人才,而现代信息技术恰好是这种变革和效率实现的最佳工具,作为生物教师,要把教育的观念转变到学生能力的培养上。

②改革教学目标和内容。新世纪的社会需要新型的公民,这也将使人们对教师和学生的观点产生变化,更加关心如何使学生成为积极的学习者,教师成为学习的促进者。为实现新的目标,教育内容也必须作出相应改革:应重视基本理论,强调知识内在联系,课程设计上重在结构合理,教学内容少而精,教育内容还要与生产实践相结合,着力培养学生解决真实性问题的能力。生物学是一门自然科学,理论和实践结合终将是其学科发展的主轴,尤其在现今的信息化社会,课程的目标和内容直接影响着理论知识在实践中的应用,所以改革是必然趋势。

③改革教育形式和方法。我们目前的教学基本形式是班级教学,大班上课采用的教学方法是教师注入灌输,学生死记硬背;基本教学手段是口授、粉笔、黑板、文字教科书。这些单一、落后的教育手段制约着我国教育的发展,也必将被现代化教育手段所替代,只有这样才能是我国的教育适应社会发展的需求,体现时代的特征。

总之,在生物教学过程中,信息技术教学的合理应用将会提高教与学的效率,改善教与学的效果,改变传统的教学模式,把教师、学生、教学内容整合在一起,激励学生去自主学习,满足学生个性对生物学教学的要求,从而提高学生综合素质。但同时,在利用信息技术辅助教学的尝试和摸索过程中,也要注意不要滥用。信息技术只是教学的辅助手段,如果盲目依赖信息技术,或完全采用信息技术手段把教学环节呈现,那教师就失去了指导者的角色,也发挥不了学生的主体作用。

同时我们也应该清醒的认识到,我国的基础教育改革还处于初级阶段,还受传统的教育观念和思想影响着,还需要解决很多根本性问题。现代信息技术与课程整合是一个漫长的、历尽艰辛的过程,所以,在今后的教学工作中,我们还应该继续努力,在实践中不断摸索和总结信息技术与生物教学的优化组合。

参考文献:

[1]教育部基础教育司组织编写.走进新课程[M].北京:北京师范大学出版社,2002年.

[2]傅道春.新课程中教师行为的变化[M].北京:首都师范大学出版社,2001年.

[3]柳海民.现代教育理论进展[M].长春:东北师范大学出版社,2001年.

生物信息学的重要性范文篇2

教学重难点的处理直接关系到学生的理解程度,关系着教学的成败。重点是学习其他知识的基础,而难点则是基于学生现状,理解起来较为困难的;不管是重点还是难点,仅仅依靠教师单纯的语言描述或是阅读教材都是难以理解的,学生往往只是死记硬背,而根本没有理解,无法运用,无法用于解决现实问题。这一直是传统教学的最大瓶颈”,是教师最为头疼的问题。现代信息技术可以跨越时空的限制,直观、形象而动态地呈现知识,利用自身的特殊效果来将学生的思维与注意力引向教学重难点。尤其对于一些难点问题,现代信息技术可以利用自身强大的优势,化抽象为形象、化静态为动态,化无形为有形、化微观为宏观,将文字描述的知识点变成活的物体与场景,这样更能在学生的形象思维与抽象的知识间搭建桥梁,缩短由形象思维发展到抽象思维的距离,加强学生的理解,有效地突出重点、突破难点。

二、运用现代信息技术增大课堂容量

传统教学中以语言描述、黑板板书为传递信息的主要方式,费时费力,教师教学负担沉重,但整个课堂教学密度与课堂容量非常小,如何在有限的时间内尽可能多地实现知识的互动呢?现代信息技术实现了输出方式的多元化,正是进行高密度的知识传授,大信息量的优化处理的重要手段。首先,教师可以提前将所要讲述的内容存储于电脑,课上只要进行相应的操作,就可以将所要讲解的内容图文并茂地呈现出来,将教师从繁重的板书中解脱出来,教师就可以有更多的时间来与学生进行互动探究,从而能在有限的时间内尽可能多地来传递信息。其次,表现手段多元,扩大信息输出量。现代信息技术以图片、文字、音频、视频等来传递信息,这使得信息的种类更为多元,内容更为丰富。1.图片。众所周知,图形不是语言,但是却比语言更加直观、更加形象,更能吸引学生的注意力,同时还包含着更多更丰富的信息,甚至可以传递许多语言所不能表达与描述的信息。2.动画。动画将图片与文字结合在一起,并能够利用图形的缩放、移动、颜色的渐变等一些特殊效果来集中展现,更加生动,富有动态感。现代信息技术都可以充分利用图形、动画等来将学生带入图文并茂、声像俱全、动静结合的教学情境中,这正是增大知识密度、扩大课堂容量的重要手段。

三、运用现代信息技术丰富教学内容

生物学科是一门研究人类生产生活的生命学科,其内容广泛,跨越度大,小到细胞大到生物全部都是生物学科的研究对象,可以说只要有生命存在的地方就有生命研究。这决定了我们的生物教学不能只是就教材讲教材,而是要践行新课改所倡导的大教学观,将教学的触角延伸到无限的生命空间。生物学科既然是研究生命运动的,其传递信息的方式就不仅是文字以及插图,还有更为丰富的表现形式。现代信息技术不仅有强大的互联网为依托,同时还具有强大的综合功能与表现效果,可以实现多种教学资源的优化与重组,开发出以教材为中心的多种资源的整合,极大地丰富教学内容,让我们的生物教学与社会接轨,与世界同步。如我们可以将当今全世界人类所面对的人口、资源、环境、粮食等话题以图文声像地形式引入课题,让学生真正学到有用的生物知识,能够更深刻地认识到生物学科与人类息息相关。

四、运用现代信息技术更能全面实现因材施教

学生存在一定的差异,这是客观事实。在传统教学中这是教学的最大问题,但是在现代教学中这却正是教学的重要资源。学生有着鲜明的个性,促进学生富有个性的成长,引导学生展开富有个性的学习,这正是新课程改革的重要理念。现代信息技术具有很强的交互性,信息量大,处理速度快,可以为学生提供个别化的学习环境,让学生根据自己的基础知识、接受水平来选取适合自己的学习方法、学习进度与难易程度,更能真正实现因材施教。处于这样的学习环境与学习模式之中,更能突出学生学习的主体性,展现学生不同的学习个性,让每个学生都可以基于自身基础选择最为合适的方法展开自主学习,使得学习更加贴近学生的最近发展区,更能促进学生自身的全面发展。

五、运用现代信息技术模拟实验展现学科魅力

生物信息学的重要性范文篇3

[关键词]高职院校;物流信息管理;教学效果

doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2015.18.173

[中图分类号]F252-4;G712.4[文献标识码]A[文章编号]1673-0194(2015)18-0-02

物流信息管理是基于物流产业对信息系统的应用和分析设置的一门课程,也是高职物流管理专业的一门核心课程。通过学习,使学生掌握物流信息管理方面的知识和技能,让学生了解物流信息系统开发的过程,能够使用主要物流信息技术与设备,具备物流管理信息系统初始化、操作和日常维护能力,培养学生自主学习和分析解决问题的能力,为学生顶岗实习夯实基础。

1当前高职院校物流信息管理课程教学存在的问题

传统的物流信息管理课程教学主要存在以下问题:一是课程内容只注重物流信息技术和物流信息系统的理论介绍,而没有重视其在物流管理中的应用,脱离实际,不符合高职院校培养应用技能型人才的要求;二是课程教材与教学内容更新较慢,教学内容的前沿性和创新性不足;三是教学方式简单,尤其是实训环节,仍以教师讲为主,学生只会照搬照抄,缺乏独立思考和分析,不利于培养学生的自主学习能力;四是实践教学环节薄弱,缺少专门的物流信息系统操作实训室及相关教学软件,不利于培训学生的实际操作能力。

因此,如何引起学生重视、激发学生学习兴趣,如何在教学中提高高职物流信息管理课程教学效果、体现高职院校物流管理专业的教学特色,如何培养学生的综合素质和创新能力,真正突显出这门课程在物流管理课程体系中的重要性,对于培养适合时代要求的现代物流人才十分必要。笔者通过这几年的课程改革与教学实践,认真思考,就如何提高物流信息管理课程教学效果浅谈几点看法。

2高职院校提高物流信息管理课程教学效果的建议

2.1从企业实际需求出发确定课程教学目标

培养高素质技能型物流管理人才是高职院校物流管理专业的培养目标。而物流信息管理本身又是一门理论与实践并重的课程,理论性、技术性内容较多,对于高职院校学生来说比较抽象、难学,加上目前高职院校学生知识结构不完善、学习方法不科学等诸多不利因素,使得物流信息管理教学难度加大,学生缺乏学习兴趣,达不到理想的教学效果。

因此,在设计高职院校物流信息管理教学目标时,应紧密对接物流企业对物流信息技术人才的知识能力与素质要求,不再强调传统教学目标中一些理论性过强、应用率不高的内容。若按照企业管理层次划分高职学生就业岗位,他们处于执行层;若按照在信息系统的层次划分,他们处于运行控制和业务处理层(见图1)。

作为这一层级的员工,在学生阶段除应掌握基本的信息技术应用和操作,如办公软件、物流信息系统等软件的使用以及条码设备等硬件的使用外,还应具备一定的综合素质和认知能力。通过以上分析,确定物流信息管理课程的具体教学目标如下。

首先,知识目标:

①了解物流信息化发展情况及相关基本概念。

②理解信息系统开发和信息平台搭建的过程及原理。

③熟悉各物流信息技术的应用及原理。

④熟练掌握物流信息系统的结构和操作规程。

⑤掌握物流信息安全管理的内容。

其次,能力目标:

①能够快速适应物流信息化发展。

②能够组织物流信息系统开发。

③能够熟练使用各种先进的物流信息技术。

④能够熟练操作物流信息系统。

⑤能够构建物流信息安全体系,重视物流信息管理的安全性问题。

最后,素质目标:

①培养学生团队合作的意识。

②培养学生友善沟通的作风。

③培养学生诚信处事的态度。

④培养学生爱岗敬业的精神。

⑤培养学生踏实肯干的品质。

2.2结合具体工作岗位职责开发课程标准

2.2.1课程标准设计理念

物流信息管理应打破传统学科课程模式,以黄炎培提出的“手脑并用,教学合一”的观点为基本指导思想进行课程设计,即:以提高学生职业能力为课程目标,以校企合作为平台共同开发课程,以企业真实工作任务作驱动,以学生为主体,多种教学方法并用组织课程教学实施,用职业技能比赛促进学生实践技能的提高,充分体现培养学生综合职业素养的育人理念。

2.2.2课程标准设计思路

首先,聘请物流行业企业专家、物流基层管理技术人员和物流专业优秀毕业生与物流管理专业专职教师共同组建课程开发团队。

其次,深入企业进行调研,以物流信息岗位需求为导向,结合物流企业生产实际,分析不同类型行业、企业对物流信息管理人才需求的层次、工作岗位职责、标准、能力以及职业素质的要求,然后由校企双方合作确定该门课程的知识、能力、素质目标及教学内容和课程体系。

最后,依据物流行业各职业岗位的职责和标准,结合职业资格考试的相关内容,设计制定物流信息管理课程更具科学性、操作性和规范性的课程标准,其中包括课程目标、课程任务、课程内容、学习情境、教学模式、评价方法、教学建议等内容(见图2)。

2.3按照物流信息作业的基本顺序设计课程内容

其教学内容主要包括以下几个方面。

物流信息识别与采集:运用条码技术、射频技术学会采集货物信息。

物流主要信息技术应用:运用企业的仓储和运输等管理信息系统以及数据库、物流信息分类编码等技术对采集的数据进行加工;运用EDI技术、EOS技术进行物流信息的传递;运用GPS技术、GIS技术对物流信息进行动态跟踪与定位。

物流主要业务环节信息管理:运用所学物流信息技术及方法对包括仓储、运输、配送在内的物流主要业务环节进行信息管理。

物流信息系统开发与安全管理:物流信息系统的开发及安全管理。

2.4采用“教、学、做”一体化的课程教学模式

高等职业教育培养的是高技能实用型的专业人才,理论联系实际,学以致用是其最大的特点。而当前高职物流信息管理课程大多采用传统教室教学与上机实训交替进行的教学模式,即:实训和理论是在两个不同的空间和时间完成的。上机实训时,理论基础不扎实的学生可能会由于不熟悉理论知识而盲目操作;而对于理论扎实的学生,则可能在短时间内就能完成实训内容,大部分课堂时间又被浪费。

因此,结合高职物流专业物流信息管理课程特点,我们采用“教、学、做一体化”教学模式:在理论课程的教学环节中,融入实践教学内容,而基本理论的讲解则主要是服务于实验和实践,最终目标是提高学生信息处理和技术运用的能力。该课程针对每一学习情景,结合实际需要,采用“课堂内深化理论知识+校内模拟实践操作+校外参观演示认知及顶岗实习”的课程教学模式,实现“教、学、做”一体化,将学生从原来被动的学习转化为主动学习,突出学生的主体作用,彻底改变教与学分离的现象。具体做法如下。

首先,课堂内通过教师讲解、学生自学拓展、动手体会理解的方式实现理论知识的深化。其次,校内模拟实践操作充分利用校内物流信息实训基地,让学生在模拟环境下接触使用各物流信息技术,操作物流信息管理系统,掌握物流信息管理工作流程。最后,在校外通过参观认知真实作业环境,使学生先具有感性认识,在校外企业进行顶岗实习,在真实环境下运用所学知识,解决实际问题,提升学生职业能力,加强学生就业适应能力。

2.5灵活运用多种先进的教学技术和教学方法

根据课程内容和学生特点,灵活运用各种教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教学效果。在采用各教学方法时,建议将学生分组,以组为单位完成各项任务,但同时也要突出个人自我分析和解决问题的能力。

2.5.1引导文教学法

在布置某项任务时需要让学生掌握必备知识时,采用引导文教学法。教师可先根据知识点设计引导文,在引导文中提出问题即任务,并讲明任务要求和能力要求,然后按资讯、计划、决策、实施、检查和评估6个步骤引导学生自学,最后教师负责解答学生的疑问(见图3)。

2.5.2模拟实践教学法

在进行物流管理信息系统综合操作时,采用模拟实践教学法。模拟实际情境,将每组学生分角色,按角色完成岗位任务,看哪一组完成的又快又好。在介绍各物流信息技术操作使用时,采用模拟演示法,充分利用实训室的仪器设备、录像、PPT等教学设备进行模拟演示,观看演示后让学生自己操作。演示时不仅对各物流信息技术进行操作演示,还要讲解其工作原理,加深学生对物流信息技术的理解。

2.6采用多元评价和过程考核和结果考核相结合的考核方式,调动学习积极性

该课程考核分四部分:一是平时学习表现占10%,根据学生在学习过程中的表现进行成绩评定,主要根据学生的学习态度和参与积极性高低;二是平时作业占10%,根据课程教学安排和学习测评的要求,规定学生必须按时完成相应的任务和作业,按完成情况考评;三是理论知识测试占30%,利用网上教学资源,进行自主学习,并自行进行网上测试,主要考核学生对理论知识的掌握和自学能力;四是课堂实践操作技能考核占50%,主要考核学生的实际操作能力及实际解决问题的能力。

3结语

高职院校物流信息管理课程在教学过程中要努力将理论知识学习和实践应用合二为一,并尽量运用多种教学方法和教学手段来调动学生参与积极性,才能达到提高课程教学效果的目的。

主要参考文献

生物信息学的重要性范文

“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。

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生物信息学的重要性范文

关键词:生物学课程信息化;问题;对策

中图分类号:C423文献标志码:A文章编号:1002-0845(2012)02-0035-02

近些年来,广大生物学课程理论研究者和实践者在信息技术与生物学课程整合实践过程中,积累了大量的理论研究成果和宝贵经验。但是,由于整合是建立在信息技术的工具性认识基础上的,因此这种整合总是停留在课程实施的操作层面上,很难真正深入到生物学课程改革和发展的内核之中,即学科课程体系和文化之中。只有将信息技术文化的内涵植根于生物学课程体系之中,才能使两者的整合实现质的改变,这就是本文要重点研究的生物学课程信息化问题。

一、生物学课程信息化的内涵

生物学课程信息化是指在生物学课程设计过程中,从信息化社会发展的需要出发,研究信息时代学生知识结构的特征,将信息文化的各个要素与学科要素有机融合,构成以课程目标为核心、以课程体系信息化为特征的一种符合信息时代要求的课程体系的过程。这种新型的课程结构体系不是抛弃原来形成的课程体系结构,而是从信息化的角度研究课程体系的现代化结果。生物学课程信息化是将信息要素有机融入生物学课程的目标、内容、实施和评价等方面。其本质是在信息化思想的引导下,按照国家信息化发展的方向,对学科课程进行重新审视,重视培养学生获取、加工和利用信息的方法,形成现代化社会必须的信息素养和学习能力。

谢康等人对课程信息化的内涵作了具体的研究,认为“课程信息化强调信息技术、信息资源、信息方法是课程建设中的一个要素”。课程信息化的内涵是在信息技术文化指导下,把信息技术载体中蕴涵的信息方法上升为思想理念,指导建立具有信息化特征的课程目标,从而导致课程的本质变化。

生物学课程信息化是生物学课程与信息技术整合的最高层次,是信息技术与生物学课程整合发展到今天的必然结果,是课程改革的又一次质的飞跃。学科课程信息化不仅是以信息技术作为学科课程目标获得的工具,更重要的是应用信息技术文化的深层次内涵,使学科课程目标、课程内容、课程实施和课程评价等各个方面都留下信息文化的烙印。

二、影响生物学课程信息化实现的几个问题

生物学课程信息化实现的过程是信息文化与学科课程融合的过程,也是实现学科课程最优化的过程。目前生物学课程信息化还有一些问题需要解决。

1.对生物学课程信息化目标的认识问题

生物学课程信息化的最终目的是实现学科课程思想和体系的变革。调研发现,大部分教师对学科课程信息化的内涵缺乏正确认识,认为学科课程信息化就是在学科课程实施中使用信息技术、提高教学的效率和学生的学习兴趣。明显的特征是鼠标代替粉笔,用鼠标替代了直尺等传统的绘图工具;用信息技术手段替换学科课程教学的传统手段,教学中常规的教室换成了多媒体教室,文本教材换成了计算机课件,书本中的文字换成了多媒体网页和部分超级链接,将原来传统教学的“人灌”变成了信息技术环境下的“机灌”。这些现象说明教师普遍缺乏对信息技术文化促进学科课程体系全面改革的必要性和可能性的正确认识。

也有些教师认为,体现信息文化特质的生物课程要尽量应用信息技术手段。这种过分夸大信息技术效能的结果是忽视了信息技术应用的实质是为了学生信息素养提升这一初衷,忽视了整合是在凸显生物学课程学科特点和内容的基础上还要将信息资源、信息方法等融入其中的内涵,忽视了整合以及生物学课程信息化是为新课程的教学目标更有效实现的内涵。例如有位教师在讲鱼鳍的作用一节时,为了运用信息技术,不顾生物学特点,花了好多时间用计算机制作了“捆绑鱼鳍的鱼的游泳情况”的模拟实验,学生观看计算机模拟实验获取的知识,就没有学生亲自动手捆绑鱼鳍,通过自主总结、同学交流,教师补充的方式,探索鱼游泳的情况更有效。

2.生物学课程信息化的效率问题

生物学课程信息化是一个非常复杂的系统工程。在信息化建设初期,我们主要注重的是是否应用了信息技术,但是现在,我们必须反思我们行为的有效性问题。任何技术的应用都有一个适度的问题。实现学科课程信息化的目的是为了更好地实现学科课程的学习目标,而不是信息技术的应用水平。有时过分强调信息化会产生相反的效果。例如,资源的提供问题,在以学生为主体的各个学习环节之中,将信息技术作为学生自主学习和探究性学习的工具,将网络资源作为学科课程的重要信息来源,这种方式能够扩大学生的认知范围,能够加深学生对某一些教学内容的理解。但学生在拓展学习时,教师没有事先作好充分的准备和探究范围过于宽泛,导致学生在活动中没有得到能力的提升和学习效率的提高。同样,很多自主学习的活动,让学生开展分组讨论、上网查询、分析资料、成果汇报等活动,而在实施中缺乏教师的有效指导、调控和学生学习目的性不强、自我控制力差,严重影响了学生自主学习和探究学习的效果。例如,某教师在准备生物七年级上册第二单元第二章第一节“细胞的生活需要物质与能量”一课时,从网上搜寻整理有关网站、建立链接,希望利用internet的开放性和资源共享等功能,创建一个完全开放的教学环境,引导学生自己去查询、搜索指定的课题,再加以必要的实验、体验和探究,去解决问题,获取新的知识。这种设计思路是非常好的,如果教师在教学前期精心设计,教学中认真指导,教学效果一定会非常理想,它的一个基本条件是学生的课堂自我调控能力要非常强。可是,由于该教师在课堂上把教育网站上有关“细胞的生活需要物质与能量”以及其它网站的有关图文资料、视频、动画等链接在课件上,提供的网络资源内容繁杂,学生学习时缺乏教师有效指导和自我调控,只是根据自己的兴趣进行浏览,而不关注理解细胞膜控制物质的进出和细胞质中能量转换器如何工作,尤其是植物细胞中叶绿体和线粒体这些植物体内能量转化器的工作机理,导致学生对学习内容模糊不清,课堂效率低下,得到的结果是事倍功半。当然,这节课的失败和教学课时紧也有一定关系。

三、解决问题的对策

1.还原学科课程的主体地位,实现生物学课程信息化的最优化

生物学课程信息化的实质与落脚点是变革传统的课程结构,即改变以演绎学科知识为中心的课程结构,变成开放性的归纳与演绎并重的课程体系。学科课程凸显的不是纯粹技术手段的运用与操作,而是将以计算机为核心的信息技术与学科课程有机融合,使之成为学科课程展现的手段和促进学生自主学习的认知工具与协作交流工具。

生物学课程信息化并不是要完全摒弃传统课程中的传统内容,而是将信息技术作为计算工具,展示利用信息技术进行数值计算、规律探索和实验验证等认识活动过程;新课程不仅

要使学科课程形成科学体系,而且信息技术的应用也应该形成具有逐层深入的体系。信息技术的学习和应用要以适度为原则,不能为应用而应用。比如,学生可以通过自主探究获得的实验现象和结论,就不宜选用信息技术手段来替代。而一些在课堂上或实验室中没有条件完成的实验或获取的实验现象,如生命的基本单位――细胞,光合作用、植物的矿质营养、内环境与稳态、生物的呼吸作用,减数分裂和有性生殖细胞的形成、被子植物的个体发育、高等动物的个体发育等等,通过信息技术的模拟再现,使生物界微观领域的细微莫测,生理过程的抽象深奥,生命活动的动态复杂,得到生动、形象、逼真和惟妙惟肖的体现,可以解决传统教学手段不能解决的问题,实现生物课程信息化的最优化。

2.努力提升教师和学生的信息技术素养

教师和学生信息技术素养直接决定学科课程信息化实现的程度。教师信息素养的培训和提升应该走在学生的前面。一是提高教师对现代教育技术理论和实践的认识。促进教师尽快从原来的讲解者、传授者转变为学生学习的指导者、学生主动建构意义的帮助者、促进者。二是教研部门对在职教师要有计划地分期分批进行培训指导。应根据教师的需要以及他们的计算机、网络知识的基础和水平举办不同层次、不同类型的培训班,内容新颖,时间灵活,使教师能活学活用。通过现场和网络在线等方式随时对本地区的教师进行分层次的培训指导。三是教育行政部门应该建立信息技术督导检查、指导评价机制。聘请学科专家教授、教学研究人员和教学硬件及软件开发的专家组成专家指导团指导学科课程的资源库建设。

对学生进行信息技术培养,一是培养学生信息意识与合作交流能力。信息意识是利用信息系统获取所需信息的内在动力,表现为对信息的敏感性、选择能力和消化吸收能力。二是培养学生信息判断能力、信息获取能力、信息处理能力及信息创新能力,具备在学习过程中与他人分工合作进行信息整理、分析、归纳等的基本行为规范与初步角色迁移的适应能力,提高学生信息素养,为终身学习奠定坚实的知识和技能基础。

3.研究合理利用信息资源的课程内容体系

生物学课程信息化虽然提倡两者和谐发展,但是学科课程还是出发点,而不是信息技术;学科课程目标的实现依然是学科课程信息化的最终目标。教师在教学活动的整个过程中一方面要探究信息技术融入学科课程使之更富有效性的途径,另一方面也要使得学科课程的设计更适合与信息技术的融合。

生物信息学的重要性范文篇6

2l世纪是高科技发展的世纪,随着人类基因组计划的完成、遗传语言的破译、生物大分子的功能与结构研究,一门崭新的、拥有巨大发展潜力的新的学科生物信息学悄然兴起并得以蓬勃发展。生物信息学已成为分子生物学家和从事生物学研究和学习的科研人员、教师和学生的必备工具。在生物信息学开设条件尚不成熟的情况下,目前还没有完善的教学模式,如何在高校进行生物信息学教学则亟需探索。为此,笔者根据几年的生物信息学教学实践,提出几点见解,期盼能抛砖引玉”,引起同行专家学者的关注,由此推动生物信息学教学质量的提高。

1生物信息学概述

生物信息学(Bioinformatics)是生物学、数学和计算机科学交叉所形成的一门新兴学科,它主要运用信息科学和计算机手段通过数据分析和处理.揭示海量数据间的内在联系和生物学含义,进而提炼有用的生物学知识。诺贝尔奖获得者W.Gilbert在1991年曾经指出:传统生物学解决问题的方式是实验的。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,一个科学家将从理论推测出发,然后再回到实验中去追踪或验证这些理论假设”。该论点预示了生物信息学在生物科学中的重要地位。

生物信息学的最大特点;一是数据库庞杂,仅人类基因组一项,就大约有3.0×l0个A、G、C、T构成:二是操作主要在网络环境中运行,通过网络强大的搜索功能实现数据储存、检索和分析;三是由于是一门由计算机技术、数学、生物学等多学科综合交叉产物.它的理论及内容尚在不断地完善与更新中。

2教学现状

2.1缺乏合格的生物信息学师资,教师队伍的整体数量和质量与我国生物信息学教育快速发展的规模极不相称。

2.2对生物信息学专业人才培养的认识各异,造成课程设置不合理。我国高等教育的传统模式在创新性人才和交叉学科人才的培养方面本身就存在不少薄弱环节,如何通过生物信息学专业课程教学与实践加强学生的研究能力,从而加快培养不同专业背景的复合型”人才是摆在我们面前的一项艰巨任务

2.3生物信息学教育与其他专业的合作还有待加强。尽管生物信息学是一门新兴学科,但与其他专业之间存在不少联系。现阶段的问题是不同专业学科的教师之间缺乏交流与合作,难以满足生物信息学教学的需求。2.4在教学方法上.重视系统知识的传授和授课计划的完成,而忽视学生能力和素质的培养。此外,缺乏理论教学与实验教学的有机整合,实验教学只是以验证理论为目的,内容单一,无创新点,忽视了对学生实际操作能力的培养。

2.5教学中还缺乏适合的理论和实验教材。授权影印国外原版教科书和翻译书籍仍占主导地位,而国人自编的教材寥寥无几。例如,我们在教学实践中已深感到《基础生物信息学及其应用》一书已不能满足实际教学工作的需要,但由于种种原因.修订版迟迟未能完成。此外,系统性也是目前生物信息学教材中普遍存在的一个问题。

3创新教学模式探讨

作为教学论三大流派之一的建构主义认为:学生在现实世界的真实环境中去感受和体验该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系,通过学生的自主学习和协助学习,来完成对所学知识的意义建构。多媒体计算机和网络通信技术的发展,为建构主义学习环境提供了理想认知工具.能更有效地促进学生的认知发展。基于其他学科的成功教学模式。结合生物信息学课程特点,笔者提出一个中心,两者结合”的教学模式。即以知识为中心,理论教学与实验教学有机结合”。突出学生的主体地位,强化了个性教育。

3。1知识定位为中心以教学活动的真正对象——知识定位为中心.在不同的具体教学活动中教师与学生的主角”与配角”地位相互转换.即在某些教学环节中,教师是知识建构的主角,学生当配角,而在另一些教学环节中,则相反。同时,针对不同的教学内容和教学需要.采取不同的教学方法。生物信息学是一门多学科交叉的科学,涉及的知识面即深又广,学生进行独立自学的难度很大。尤其是生物信息学中的相关数学知识,诸如隐马尔科夫链、动态规划算法和几何拓扑理论等,在教学中则需采用教师主导的传统讲授方法。

课堂教学受学时的限制,通过探究式方法,引导学生利用课余时间拓展知识,是不可或缺的教学方法,其教学过程大致分为3个步骤:首先确立教学目标,目标可以由教师设定,也可以是学生所感兴趣的内容。如:玉米基因组SSR引物设计,这类问题一般无法找到现成答案.必须通过学生自己去查阅和检索相关数据库后综合分析才可得到。其次进行分组.对一个崭新事物的认识单靠个人智慧的力量往往难以全面兼顾,需要集体的智慧。分组就是将学生随机分组.以组为单位去检索相关基因和蛋白质数据库。如何使用检索工具、哪些数据库需要检索、哪些指标是可以限定、哪些地方不可以忽略等方面的问题,指导教师可给予一定的启发提示和帮助,但不能替代完成。最后集中讨论,由小组成员围绕指定的问题,如SSR引物,则本着资源共享的原则,陈述检索过程、分析结果,并就检索过程中存在的问题及技巧进行共同讨论,最后由指导教师就检索结果进行取舍、总结,对学生的学习情况作出点评。并提出改进意见及进一步要求。

3.2理论教学与实验教学的有机整合

3.2.1通过生物数据库的使用,提高学生处理生物信息的能力由于大型服务器和计算机的参与,分子生物学对生物分子(主要是核酸和蛋白质)研究工作的效率大大提高。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Intemet提供多种形式的数据检索服务。例如:NCBI—Gen.Bank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。

3.2.2通过序列比对软件的开发.增强学生使用生物信息处理软件的能力将未知序列同整个数据库中的已知序列进行比较分析是研究者手中的一个强有力的研究手段。对2个物种进行全基因组序列比较已不再是一个梦想.进行序列比较的目的之一是判断2个序列之间是否具有足够的相似性,从而判定二者之间是否具有同源性。在世界各地,科学家每天都要进行成千上万次的序列比对和数据库搜索。实验操作中通过序列比对软件开发的培训,使学生熟练掌握生物信息处理软件.并能编制解决相关问题的小软件。3.2.3运用生物信息学相关知识,提高学生获取蛋白质信息的能力由于构成蛋白质的20种氨基酸化学构造上的差别远远大于构成核酸的4种碱基的差别。因而蛋白质在结构和功能上存在更大的多样性。目前实验方法获取蛋白质结构信息仍然需要大量的时间,而且对技术和技巧都有很高的要求。越来越多的蛋白质在测定空间结构后尚不清楚其生物功能,因此蛋白质功能预测日益受到重视。预测的方法是目前提供蛋白质结构及功能信息的重要方法。蛋白质结构与功能的复杂性必须借助生物信息学的技术手段才能更好的阐明,通过对生物信息学的学习和掌握,可使学生更多更快地了解蛋白质的信息。

3.2.4优化实验教学内容,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。

生物信息学的重要性范文篇7

【关键词】信息技术科学探究高中物理探究式学习支持原则

【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2011)09-0007-02

高中物理作为普通高中科学学科领域的一个重要组成部分,有其独特的学科特点,对其中的一些内容需要采取探究的方式把科学过程、科学思维和科学方法引入学生的物理学习,这不仅能使学生有身临其境之感,而且能领略物理大师们的研究方法、物理思想、科学精神,得其精髓,有所借鉴。这样做的根本主旨是为了培养具有创新精神和实践能力的人才,弘扬人的主体性,促进人的可持续发展。

信息技术的最大功能特点是刺激多样性、多重交互性和多维延展性。它扩展了古老的、但依然有用的技术――书籍、黑板和线性单向通讯媒体,例如收音机和电视的潜力――同时又提供了新的可能性。信息技术可以在学生的最近发展区中搭建支架、提供模型、排除低级的和不重要的负担,使相关的认知负荷降到最低,学生的认知资源被重新配置,以支持开展高级的思维活动和对元认知的引导。具有革命性特点的工具――“信息技术”为高中物理探究式学习构想的实现提供了强有力的支撑。

原则指的是“观察问题、处理问题的准绳”。这里所说的信息技术支持高中物理探究式学习的原则,是指信息技术支持高中物理探究式学习的过程中所应遵循的基本要求。遵循这些原则是为了达成培养高中学生科学素养、创新精神和实践能力的目的,完成高中物理课程的“三维学习目标”。综合考虑高中物理探究式学习的要求、信息技术的功能优势和高中学生身心发展的特点等因素,大概归纳出以下四个原则――适应性原则、灵活性原则、组合性原则和简约性原则。

一、适应性原则

所谓适应性原则是指在高中物理探究式学习过程中信息技术的应用要切合实际,因地制宜,有针对性,符合物理学科特点和高中学生的身心发展特点。让信息技术成为有效的学习工具,真正融入高中学生的物理探究式学习过程中。

物理作为一门自然学科,是人类在生产和生活实践中对物质世界的逐步探索中总结出来的自然规律,是科学家们智慧的结晶。很多物理概念和物理规律的透彻理解和熟练运用需要建立在对相关物理现象进行深入观察和比较辨析的基础上。高中物理作为基础物理中的一部分,感性体验的支撑仍是必须的。信息技术在这方面合适的支持能发挥独到的作用,例如,可以从大小、快慢、观察视角等方面优化视听形象的展现,提供给学生较多的与丰富物理现象、事实和生动的研究方法相互直接作用的机会,还可以根据物理规律和教学要求模拟物理现象。但在运用信息技术的过程别要注意尽量多让学生接触科学的真实,模拟尽量高度全面地反映客观信息。系统对模拟现象的表征的完整性非常重要。在并非必要运用信息技术或用后甚至显得累赘的地方切不可用。

另一方面,信息技术的支持还需要从高中学生的认知思维特点出发。高中学生的智力接近成熟,抽象逻辑思维已从“经验型”向“理论型”转化,开始出现辩证思维。根据皮亚杰的观点,儿童在12岁左右,开始不再依靠具体事物来运演,而能对抽象的和表征性的材料进行逻辑运演,即人的认知能力发展的形式运演阶段。可以看出,高中学生已经有能力处理假设,而不是单纯地处理客体,而且,能够把形式与内容分开,用运演符号来代替其他事物。这就要求在运用信息技术展现或模拟时不能过分的形象化,不能剥夺学生逻辑思维特别是创造性思维(主要包括发散思维、直觉思维、形象思维和辩证思维等)的培养,建构主义认为学习的过程是学习者自我意义建构的一个过程,学习需要依靠学生个人对学习内容进行深层次的加工,那么在这个过程中,学生的自我感悟,自我认知体验在学习过程中起着关键性作用,因而信息技术在支持高中物理探究式学习的过程中一定要给学生留有深度的认知参与的空间。

在情意的发展方面,占主要地位的情感是与人生观相联系的情感,道德感、理智感与美感都有了深刻的发展。他们不仅能较客观地看待自我,而且能明确地表现自我敏感地防卫自我,并珍重自我,形成了理智的自我意识。情绪引起的动因从直接、具体为主向间接、抽象为主发展,更趋于理性化。情绪体验的内容则从生理需要为主向社会性需要为主转变,表现出高中学生的社会经历进一步扩大。因此,在高中物理探究式学习过程中信息技术的支持需要针对学生的经验、认知风格和情绪状态等进行整体考虑,从而达成适应性的学习。

二、灵活性原则

灵活性原则是指在高中物理探究式学习过程中充分发掘并灵活运用信息技术的功能,不要只是将信息技术作为演示的工具,还要将信息技术作为学生探究学习中的信息获取工具、情景创设工具、认知工具、评价工具、交流工具和效能工具等。灵活性表现在信息技术的运用要随问题情境、目标、内容和对象的变化而变化,因此,信息技术的支持应呈现动态可调的结构。

探究式学习过程是动态的、复杂的,各阶段并不一定很分明,而且也不一定按单一的线性流程进行。相对于各个要素所对应的进程,信息技术发挥的支持作用也各不相同,支持的灵活性就是在探究式学习目标的实现过程中,按照各个阶段的具体需要灵活选择信息技术手段并创造性的运用。

同时,对信息技术的灵活运用也有利于全面培养学生的信息素养。1998年全美图书馆协会和美国教育传播与技术协会在出版的《信息能力:创建学习的伙伴》中,指出了学生学习的九大信息素养标准,并认为信息素养不仅仅是诸如信息的获取、检索、表达、交流等技能,而且还包括独立学习的态度和方法,将已获得的信息用于信息问题解决、进行创新性思维的综合信息能力。也即,信息素养大致包括信息获取、信息分析、信息加工、信息利用、对信息内容的批判与理解能力以及融入信息社会的态度和能力等。在高中物理探究式学习过程中,信息技术的多样化灵活性支持使学生训练了自己多方面的信息能力,如在短时间内对大量信息的快速搜集和浏览能力、把握重点的能力、提炼主要观点的能力、评价分析综合表述的能力以及下载信息的能力等,正是这些能力的综合体现才是全面的信息素养。

三、组合性原则

组合性原则是指依据高中物理探究式学习过程的需求对技术媒体的合理搭配使用。一方面可以是信息技术内部各种技术媒体(如视听及模拟技术、实验信息采集/处理技术和网络技术等)的合理组合使用,另一方面可以是信息技术的各类技术媒体与各类常规媒体或新技术媒体之间的交互组合使用。美国加州的实验证明,在信息技术的支持下,接受探究式物理教学的六年级学生,比同一个学校体系中接受常规方法教学的十一年纪和十二年级的学生,在回答物理的概念性问题时完成得更好。

随着科技的发展及各种各样教学软件的推陈出新,很多新技术进入了学习的课堂,如多媒体网络教室管理平台、网络教学支撑平台、资源平台、VOD校园点播系统以及一些社会性软件(如微博、WIKI)等。这些软件再加上许多新媒体如视频投影仪、实物投影、液晶投影、无线传声器等,再加上原有的录音机、电视机(一些学校直接用的背投式电视)等常规媒体,可以说,今日的高中学生在进行物理探究式学习所面临的“装备”是相当的丰富了,但在使用这些技术时,要了解各种技术(尤其是各类信息技术媒体和新技术媒体)的长处、短处在哪,最大特点是什么,特别是它们在高中物理探究式学习过程中能够发挥的特长等,如实时和非实时工具的协调运用,真正掌握这些技术,把这些媒体或技术适当地组合起来,提高它们在高中物理探究式学习过程中的应用程度,发挥其最大效用,以达到学习效果最优化。

四、简约性原则

简约性原则是指应用于高中物理探究式学习过程中的信息技术能够被学生流畅地使用,操作上注重简明,效果上力求明显。也就是说,支持的关键不在于技术的高超与完美,而是使用技术的流畅、得心应手,让学生使用起来感到舒适。

一方面对于软/硬件系统应努力做到让学生易学易用,尽量少采用复杂的和难以使用的技术,以减少因技术使用或故障的耽搁而耗费学生探究思考的时间,因为探究式学习过程不是培养学生成为某些软件的熟练工,而是要培养学生的信息能力,信息能力的培养体现在驾驭和认识各种不同信息环境和软件的共性上,体现在对未知环境特征、未知功能的探索能力上。再说,对于技术的深度复杂往往会导致学生无法排除故障,也就更谈不上理解知会,这样反而造成与技术的隔阂和心理上的阴影。另一方面,资源系统的设计要简明,如主题页的简洁设计、视/音频资源的和谐美观、相关材料的提炼总结等。总的说来,信息技术的支持应力求真实、生动、简约而又富于启迪性。

信息技术的发展日新月异,这一革命性的技术手段为高中物理探究式学习开拓了广大的空间,遵循适应性原则、灵活性原则、组合性原则和简约性原则,能让信息技术合理且高效地支持高中物理探究式学习,为学生的终生发展奠定坚实的基础,培养出具有创新精神和实践能力的人才。

参考文献

1普通高中物理课程标准研制组.全日制普通高中物理课程标准[M].北京:人民教育出版社,2003.2

2戴维•乔纳森主编、高文审校.学习环境的理论基础(郑太年、任友群译)[M].上海:华东师范大学出版社,2002

3施良方著.学习论[M].北京:人民教育出版社,1994:178

4皮连生主编.学与教的心理学(修订版)[M].上海:华东师范大学出版社,1997:38

生物信息学的重要性范文1篇8

关键词:生物信息;信息获取能力;信息处理能力

要适应瞬息万变的信息社会,必须能够得心应手地接受和处理各种形形的信息。作为高中教育工作者,一定要在教育教学实践中不断培养学生获取和处理信息的能力,不仅是为了迎合新课程的目标和高考的考查,更为实现“教育是为了学生的终身发展”这一最终目的。培养高中生生物信息获取和处理能力,主要可从以下方面入手:

一、调动学生充分利用课余时间搜集生物信息

学生在课堂上能够接受的生物信息远不足以应对高考,因而对学生搜集获取生物信息能力的培养应主要放在课堂之外。让学生收集相关信息材料,使学生对要学习的知识在社会生活中的地位及与生活的联系有大致的认识和了解,增强学生学习的积极性、主动性和兴趣。通过搜集信息的过程,学生不仅学会了合理利用网络等媒体资源,课余生活也变得有意义;让学生在课堂上展示和交流所查到的资料,课堂充满知识性和趣味性。

二、指导学生拓宽生物信息获取的途径

通过网络,学生很容易搜集到科学知识类信息,社会经验类和生活经验类信息可以在媒体之外搜集。高中生自身社会生活经验不足,应指导学生获取相关经验信息。让学生认识生物在现实生活中的重要性,培养学生的沟通能力和人际交往能力。

三、利用多媒体教学,给学生展示多种形式的信息

提高学生获取信息的能力,不能局限于文字性的生物学事实,文字之外的生物信息可以多媒体课件的形式传达给学生。长期在多种形式信息的刺激下,激活学生的感官,锻炼学生在获取信息时做到“眼观六路,耳听八方”。

四、强化练习,训练学生的信息处理和转化能力

生物信息学的重要性范文篇9

【关键词】离散数学生物信息专业本科教育

【中图分类号】O158【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2012)10-0243-01

1.引言

21世纪是“生命科学的世纪”,随着实验技术的突飞猛进,人类对生命现象的理解也越来越深入,国内各大实验室和科研机构正在进行大规模的湿实验,产生的实验数据量惊人,已经突破传统的实验科学研究的范围。从20世纪末,伴随着人类基因组计划的开展,许多计算机科学家,应用数学家,物理学家都参与系统处理和分析涌现的大量实验数据的研究中,并形成了一个新的交叉学科“生物信息学”。生物信息学在近二十年来得到快速的发展,在国内外知名院校的研究生教育中已经开展了生物信息学课程。近些年,国内各知名院校相继开设了生物信息学本科专业,专门培养生物信息学人才。然而在本科生物信息学课程规划和设计方面,各个学校都处在探索阶段,本文浅谈将离散数学作为生物信息专业基础课设立的必要性,课程设计和规划,及在教学中遇到的问题和体会等几个方面。

2.离散数学在生物信息学专业开展的必要性

生物信息学是生命科学、计算机科学和数学相交叉所形成的新学科,因而生物信息学的专业基础的课的设置比较复杂。虽然这三个传统学科的基础课的设置可以作为生物信息学课程设置的参考,然而他们每个学科的知识量非常大,如何在本科阶段的基础课阶段精选出合理的课程体系,让生物信息学专业的学生在两年内掌握三个学科的基础知识,并能较好的与后续学习的专业课结合上是目前生物信息学本科教育的一个急需解决的问题。生物信息学专业从无,到课程体系的基本构建完成大概经历十年左右的时间,具有相关专业的院校都进行了有益的探索,特别是在本科教育前两年基础课授课的内容已经基本完成。哈尔滨医科大学生物信息科学和技术学院是国内首个开设生物信息学本科专业的学院,在过去近十年的本科教育中积累丰富的经验,并进行了多次教学讨论和改革。随着计算机科学的快速发展,离散数学这个古老的学科又重新焕发了青春,并在现代数学中得到了快速的发展,它已经成为了计算机科学和数学两个学科教学的核心课程,并成为了我院生物信息学专业的基础教学的一门重要课程。结合近些年,在生物信息专业教授离散数学的过程,深刻体会到离散数学在本科基础教学中开设的必要性。离散数学是指研究离散量的结构及其相互关系的综合学科。离散数学的重要性逐渐被人们认识,从理论计算机科学到计算机应用,从计算机的硬件和软件开发到人工智能和人工识别,无处不在体现着离散数学包含的思想和方法。而生物信息学研究中核心的工具是计算机,培养生物信息学专业学生利用计算机这个强大和有效的工具解决实际问题是基础课设过程中需要考虑的重要方面。离散数学因为在计算机科学中独特的地位,使得它已经成为生物信息学专业必不可少的一门基础课。

3.离散数学的课程规划和设计

由于生物信息学是一个多学科的交叉的专业,因而离散数学的课程规划和设计是不可能如计算机专业和数学专业那样分成几门课程:组合数学,图论,数理逻辑和运筹学等分别授课,这样会导致学生的学业负担过重,而且是难以实现的。因而需要根据学生认知规律,从数理逻辑,组合数学,图论和运筹学精简一部分和生物学信息学及计算机程序设计密切相关的内容进行讲授。讲授的时间一般应在本科阶段第三个学期。此时,与数学相关的基础课高等数学,计算机科学相关的计算机理论基础、C语言,及生命科学相关的分子生物学等课程已经讲授完毕,离散数学的授课将可以和这些基础知识结合,促进对离散数组的分析研究的认识,并对后续的计算机程序设计课程的开展打下坚实的基础。

离散数学的课程设计的总学时一般为72学时,分为理论课和实验课两部分。理论课一般为56学时,计算机实验课为16学时。由于生物信息学是一门侧重应用型的专业,因而理论课和实验课,可以实现理论和实践的有效结合,把数学知识转化成解决问题的有效工具。由于离散数学中包含的内容较多,因而需要数理逻辑,组合数学,图论和运筹学的基础知识进行精简。基础课中,数理逻辑一般授课为8学时,重点讲授集合论知识;组合数学是授课的重点,课时数为24学时,重点讲授组合计数和排列组合的生成算法等基础知识;图论是侧重应用部分,授课学时数为12学时,授课重点为无向图和有向图的基本概念及最短道路和最小生成树的搜索算法的知识;运筹学方面的授课学时为12学时,授课重点为线性的最优化的理论知识。实验课是对学生学习理论知识的有效检验和升华,可以调动学生的学习积极性和热情,实验课共16学时,可分为4次,每次4学时。实验课内容可设为:排列组合生成算法,最短道路搜索算法,最小生成树的搜索算法和二次线性规划的搜索算法的实现,实验课顺利开展便于培养学生的动手能力和学习的自信心。

4.教学实践及体会

在讲授离散数学的过程中,深刻体会离散数学具有知识点多及交互性强的特点,因而在授课过程中不可能把每一个知识点讲细,面面俱到。教师授课应力求“讲思想,讲重点,讲方法,讲体会”,应该充分相信学生的自学能力和探索的潜力,着重培训学生的探索发现的能力,给学生一个足够大的思想空间,培训学生独立解决问题的能力。由于离散数学的发展目前处于活跃期,很多新的知识正不断补充进来,而且这些知识和现实中存在的问题能够结合,从而要求教师需要不断学习和进修,提高自己的数学修养,来引导学生更好的学习离散数学,为生物信息学相关的其他课程打下一个良好的基础。

参考文献:

生物信息学的重要性范文篇10

关键词:初中物理学习兴趣信息技术

中图分类号:G633.7文献标识码:CDOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.20.159

1应用信息技术提高初中生物理学习兴趣的必要性

物理教学以观察和实验作为基础,是一门直观性较强的自然学科。学生通过各种具有提高感性认识的教学内容,提高学习的能力和学习的兴趣,顺利完成学习任务。传统教学属于形声教学,是教师条理化和形象化的直接传授,这种教学方式尽管可以在一定程度上让学生关注教学内容,但仍然具有一定的局限性,譬如演示的画面是静止的,不仅可见度低,而且容易造成假象,并不利于提高学生的学习兴趣。而应用信息技术的物理教学,不仅不受时间和空间的限制,将快慢静止的物理现象和物理过程呈现在学生面前,让教学内容更加生动直观,可见度和感染力更强,能够有效提高学生对课程的学习兴趣。

2初中物理课程应用信息技术存在的问题

为了提高学生对物理课程的学习兴趣,某些学校开始引入信息技术,尽管在一定程度上提高了教学效率,但仍然存在以下几方面的问题。

2.1盲目依赖信息技术

作为现代化的教学手段,物理教学信息技术的应用,在一定程度上刺激和调动学生学习的积极性,让学生学会主动发现、思想和解决问题,其便利性获得教师们的青睐,但过分依赖,反而会影响教学效果的取得,表现为教师扮演解说员和播音员的角色,无法发挥教学的主导作用,而且会挤占学生课堂问题思考和解决的时间,无法提高学生思维能力,同样不利于学生学习兴趣的提高。

2.2信息技术应用不恰当

某些教师认为物理教学应用信息技术,就是利用课件展现教学的内容,从而导致课堂变成以播放快件为主的“流水课”。另外某些老师过分追求课件的视听效果,然而这种课件在实际教学当中,容易让学生走神,而无法集中精力于教学主要内容方面。笔者认为,信息技术中的声像刺激和光电刺激,目的是提高学生对教学内容的关注程度,但如果脱离教学的实际需求,没有恰当使用多媒体技术,反而会使得课堂无关信息泛滥,学习兴趣提高的教学目标更是无从实现。

2.3信息技术替代演示实验

物理教学中采用信息技术课件,经常出现忽视学科内容特点的问题,其实信息技术不过是物理教学的一种较为先进的辅助手段,它不可能代替教师教学的功能和作用。如果仅用信息代替实验的演示,每次都展示实验成功的现象,学生会产生模拟实验非真实实验的错觉,对实验的信息产生怀疑,学生自然没有过多的兴趣致力于动手、观察和创新。

3应用信息技术提高学生学习物理课程兴趣的建议

鉴于初中物理课程应用信息技术提高学生学习兴趣的必要性分析,以及信息技术应用存在的若干问题,下面将综合性提出应用信息技术提高学生学习物理课程兴趣的建议措施。

3.1物理教学内容与信息技术的结合

首先是教学环境氛围的营造,借助信息技术,对教学内容有关的声像情景进行创设,以便适当提醒学生思考教学重点内容,同时调动学生的感官认识,以深入理解物理的表象和本质,这是提供学生学习主动性和积极性的关键。譬如物理实验,可利用多媒体将实验资料播放出来,展示实验仪器的正确使用方法和操作步骤,形象、生动、直观的感觉经验能够刺激学生学习的兴趣和主动性。其次是利用信息技术弥补无法用实验表现的物理现象,物理的实验并非都能够将所有的物理现象展示出来,还有很多肉眼无法察觉的物理现象,根据传统的教学手段,这些现象只有用静态的图片,结合文字和口头加以描述,譬如原子的结构、电荷的运动、电流的状态、磁感线等。再次是充分利用信息技术丰富的信息资料,信息技术的的优点之一就是信息囊括性强,可以最大限度扩大教学的容量,在短时间内丰富学生的视野。譬如物理声音和光现象,教师只能用静态图片和口头进行描述,学生接受起来较为抽象,而采用多媒体将声音和光动态表现出来,让学生通过感官进行体验,必定能够刺激学生的求知欲。

3.2教学方式与信息技术的结合

首先是借助物理实验、故事、新闻、模型、影像等资料,创设出学习主题情景,譬如机械原理学习的时候,可播放机械的发展历史、机械的实际应用等影像,将抽象的原理简单化;再如学习惯性的时候可以引用惯性问题引起的交通事故,只要将学习的主题融入学生接触过的生活情景,就能够启发学生,引导学生接受知识。其次是确保教学内容的针对性,在课堂教学中,对信息技术的重要性进行正确认识,提炼出精确的教学内容,以提高信息技术应用的有效性,获得最佳的教学效果。鉴于某些教师过分依赖信息技术,在物理课件中过多引用次要的声音和图像,使得学生在课堂中找不准教学内容主题。笔者建议物理教师根据教学的具体内容,以信息技术为手段,基于学生认知的视角,设计教学各个环节的可见内容,将教学重点以生动活泼的知识充分体现出来,这样学生就更容易接受教学的内容。再次是师生互动与信息技术的结合,信息技术运用于物理教学课堂,并不是机械地播放声音、图片和影像,而是在生动表现这些物理信息内容的基础上,为学生与教师的沟通提供一个通道。教师要清楚自己已经从传统的传授知识角色转变成学生学习的支持者和帮助者。简单来说,就是学生了解多媒体表现出来的物理教学内容后,就能够针对理解的内容准确提出问题,达到师生课堂互动交流的最佳效果。

4结束语

总之,信息技术应用于物理教学并不是一朝一夕就能一蹴而就的教学工程。信息技术只是一个教学工具,教师只有结合自己的教学能力、教学环境和教学的条件,抓住课程的重点内容,适当引入信息技术,用信息手段将教学内容形象表达出来,才能真正提高学生对课程的兴趣。

参考文献:

[1]王齐家.如何激发学生对物理的学习兴趣[J].课外阅读:中,2013,(5):318.

[2]子超.巧设教学情景激发学习初中物理的兴趣[J].都市家教:上半月,2013,(4):279.

生物信息学的重要性范文篇11

关键词:高中物理;教学;信息技术

在高中物理教学中,信息技术已成为物理教学的一个重要手段,理应受到高中物理教师的重视。然而,信息技术的教学也要依靠教师的指导来进行,只有在教学过程中不断加强两者相结合的成熟度,使信息技术服务于物理教学,做到真正地促进教学,调动学生学习的主动性与积极性,逐渐完善高中物理教学模式。但是在目前的高中物理教学与信息技术的融合过程中存在一些问题,阻碍着两者结合有效性的发挥。笔者就这一问题作了分析,也提出了相互改进的策略。

一、高中物理教学与现在信息技术相结合的现状及问题

1.认识不到位

在高中物理教学过程中,许多高中物理老师对物理教学与信息技术相结合的认识深度不够,他们的教学还停留在幻灯片、视频播放、制作课件等简单的计算机运用中。在教学过程中,教师要发挥教学中的指导作用,体现学生的主体地位,增进师生之间的互动,使学生的思维能力有质的飞跃。这就要求我们必须将信息技术与高中物理教学整合在一起。

2.对其目的理解的准确度不够

在教学过程中,许多物理老师对物理教学与信息技术相结合的目的并不明确。他们认为这样的教学模式只是方便了教师自己的教学过程。他们忽略了信息技术与物理课堂相结合的真正目的应该是以学生为主体,在学习的过程中调动学生学习的积极性,培养学生的主动性及自主学习的能力,活跃课堂氛围,从而提高学习效率。通过这些方式使物理科学的学习成为一个持续的动作,为学生今后的发展及培养学生的自主创新能力奠定了良好的基础。

3.效果不理想

在课堂教学过程中,很多老师与学生的互动很融洽,但教学效果并不见得好。出现这种局面主要的责任在于教师,教师在教学过程中比较盲目,没有抓住重点与难点。忽略了信息技术只是辅助物理教学,而物理教学才是教学的中心。这样才能使信息技术更好地为物理教学服务。

4.不能正确处理两者的关系

很多教师想在短时间内用新生的教学模式取代传统的教学模式,这几乎是不可能的。信息化技术与物理科学的整合,需要教师长时间的试验和积累经验来完成。但如果在教学过程中太依赖信息技术,使得用传统的教学方式能完成的问题而非要用信息技术去完成,从而增大教学难度。因此,教师在教学过程中要取长补短、综合分析、综合教学。

5.使用多媒体时缺乏与学生双向的交流

很多教师在使用辅教学时,将ppt制作得过于详细,使得教学过程中盲目地追求教学进度,学生难于做笔记,并且师生之间缺乏交流,使得学生的学习兴趣不高,学生也因为内容过多而掌握不到重点,久而久之对这门课程产生了消极的学习态度,从而渐渐地厌倦了学习。

6.添加一些可有可无的东西

教师在制作课件的过程中,常常为了激发学生的学习兴趣,从而盲目地增加一些可有可无的东西,例如图片、声音、视频等。这能够激发学生的兴趣,也能够调动学生在课堂上的积极性,但是有些东西对于教学来说是没有帮助的,因此,教师不应该单纯的注重课堂气氛,而是应该选择有利于物理学习的课件,使得学生更好地掌握物理科学知识。

二、分析信息技术教学对高中物理教学的促进作用

1.运用信息技术丰富高中物理教学形式

在高中物理教学课堂中,结合信息技术可以丰富物理教学形式。作为高中物理教学的辅手段,信息化教学有利于完善教学形式,弥补传统教学形式中的不足。需要注意的是,将信息技术融入物理课堂中,并不能取代传统的物理教学模式,只能作为一种多媒体手段帮助物理教学。因此,教师在信息化教学的过程中,要注重将信息技术融入课堂教学中来,充分发挥信息技术的有效性,促进学生与教师之间的双向交流,激发学生对学习高中物理的兴趣性与积极性,要注重教与学的巧妙融合,不可使学生与教师孤立开来。

2.充分利用信息技术提高课堂教学的生动性

在教学过程中,利用信息技术可以为教学课堂创设真实的情境,使学生在教师的带动、指导和阐述下,能更容易进入学习状态,深入物理课堂。从而对物理科学知识有更进一步的理解,更容易掌握所学的知识。信息技术涉及各个方面的知识,从而可以为学生提供更为广阔的资源环境,也有利于提高教学效率,并且方便师生之间的教与学。较传统的教学模式而言,新生教学模式中的信息技术更有利于创设学生的想象意境,拓宽学生的想象空间,培养学生善于思考、善于想象的发散思维。

3.运用信息技术提高教学质量

在信息化教学中,多媒体教学可以利用图片与声音的结合,使得教学更为形象、具体,同时也为高中物理老师的教学降低了难度,这使得课堂气氛变得生动,教学也可以通过视觉、听觉等由抽象变得简单化,教师通过多媒体的演示和对知识点的口头讲解,再加上对难点的重点讲述,这样就可以使学生更好地掌握物理知识。另外,这样的教学模式有利于提高学生自主学习的积极性。使用多媒体也可以为不同的学生设计不同的授课方式,从而在学的基础上实现个性化教学。

4.运用信息技术拓展教学内容

信息技术对课外的拓展延伸也有很大的帮助。随着信息化与物理教学的不断融合,利用信息技术开展课外的研究性学习已逐渐被高中物理老师所采用。在传统的教学模式中,学生不能将老师的课件带回家,但是利用多媒体教学,学生可以拷贝教师的课件,从而在课后独立完成自主学习,并且可以利用网络资源进行深入地自主研究,也能就不懂的问题和教师进行视频交流,达到更进一步的互动,这样就可以打破时间、地域的限制,师生之间的课后反馈也得到了交流,这就大大地提高了教学的效率。

5.提高学生的学习合作探究能力

在传统的教学模式中,由于条件的限制,有很多实践性的课题无法进行研究,造成学生的理论基础知识学得很好,但学生的动手实践能力和合作探究能力长久以来都得不到培养和提高。传统教学模式只追求学生分数的高低,并不注重提高学生的综合素质和逻辑思维能力。信息技术与物理教学的完美融合,可以让学生在较强的积极性和充足的资料指导中完成学习过程,培养学生的合作、探究、互动能力。因此,从这个角度来说,通过信息技术与物理课堂的融合,能使高中物理教育的形态从刻板的学术形态逐渐转化为素质教育下的教育形态,从而为学生合作探究能力的培养提供了良好的机会。

总之,信息技术与高中物理课程的整合强调的是信息技术与物理科学的整体整合和融入。信息技术已成为物理教学的一个重要手段,理应受到高中物理教师的重视。在高中教学过程中,教师要把信息技术充分融入传统的教学模式和现在的教学模式中来,形成一种新生的教学模式。此外,我们还要努力将这种新生模式运用到学习中,同时也要不断地探索,让信息技术作为导航在探索中前进。

参考文献:

[1]王贞文.打造物理高效课堂,提高物理教学效率[J].现代阅读:教育版,2012(10).

[2]翟扬.浅谈初中物理课堂教学的有效性[J].青年与社会,2012(2).

生物信息学的重要性范文1篇12

信息化网络化飞速发展的今天,人物档案(又称为个人档案、私人档案、名人档案等)的研究已绝不再是唯档案界独霸。随着社会档案意识的提高,人物档案因其独具的双重性与多重价值而受到越来越多的研究领域的关注。档案界关注的是对人物档案的搜集途径、范围、价值及其开发利用方式的研究。计算机领域侧重的是对人物信息的语义分析、信息获取手段的技术考查。信息管理与服务领域多是强调对人物信息的有效整合,以实现对其潜在的商业价值的挖掘。就人物档案的研究与实践发展而言,欧美国家从十九世纪二三十年代起就已经将具有重要历史价值以及与公共利益有关的人物档案作为国家档案的重要组成部分,并通过法律或行政手段加以规定,而中国直到二十世纪八十年代中期才开始对人物档案有所关注;进入数字化时代,Internet环境下的人物信息的获取与整合,已远远超过了高校人物档案建设的步伐。因此,对当前数字网络环境下的人物信息管理模式与运行方式的考察对于高校人物档案的建设必将具有重要的借鉴意义。

一、数字网络化环境下的人物档案

从本质上讲,人物档案是通过对人物信息的采集、聚合、组织和保存而形成的信息集合,因其信息的特殊性而具有多重价值。人物档案有别于人事档案,传统的人事档案关注的是对“自然人”信息的管理,而不关注人正在做什么。而现代意义上的人物信息管理则是对个体个性化信息的动态管理,因而已远远超出了传统的“人物档案”的范畴,从而具有更为广泛的社会意义与利用价值。新技术条件下,人们对人物信息的获取已经突破了对“人事档案部门”的依赖而变得更为便捷。网络搜索引擎和各种人物信息数据库的存在,使得人物信息的查找更为高效,而且随着现代社会信息化程度的日益增强,人物信息将更“易得”。面对Internet世界中的各种人物信息数据库,高校人物档案信息的采集、组织、保存与利用模式已成为一个亟待研究的课题。

二、数字网络环境下组织管理人物信息的现状

通常情况下,大众在查找人物信息时,使用最多的是搜索引擎与社区空间,如百度、Google、新浪爱问、天涯问答、雅虎知识堂等等。但是以此获取的个人信息往往是极其分散的、局部的,不足以形成对个人全部信息的系统认识。以下将选取有代表性的人物信息网络数据库为例,对其服务功能、技术方法、组织架构、运行方式与核心理念进行归纳分析(1)Facebook(中文名称:脸谱网)Facebook是一个社交网路服务网站,网站名字来自传统的纸质“花名册”,于2004年2月4日上线,总部在旧金山的加利福尼亚大街,目前有350名雇员。Facebook的创始人是哈佛大学的学生马克•扎克伯格。最初,网站的注册仅限于哈佛学院的学生。在之后的两个月内,注册扩展到波士顿地区的其他高校,第二年,很多其他学校也被加入进来。最终,在全球范围内有一个大学后缀电子邮箱的人,如.edu,.ac,.uk等都可以注册。之后,在Facebook中也可以建立起高中和公司的社会化网络。而从2006年9月11日起,任何用户输入有效电子邮件地址和自己的年龄段,即可加入。用户可以选择加入一个或多个网络,比如中学的、公司的、或地区的。据2007年7月数据统计,Facebook在所有以服务于大学生为主要业务的网站中,拥有最多的用户。该网站在全美网站中排名第7名。截至2010年4月,据ComScore的数据显示,Facebook覆盖了53%的美国人口。Facebook非常国际化,有70%的用户来自美国以外的地区,并且它的网站提供超过70种不同的语言。同时Facebook是美国排名第一的照片分享站点,每天上载八百五十万张照片。随着用户数量增加,网站目标已经指向互联网搜索领域。Facebook作为典型的SNS网站发展案例,基于以下两个条件:Web2.0时代所塑造的全新信息生态环境;六度分隔理论(你和任何一个陌生人之间所间隔的人不会超过6个,也就是说,最多通过6个人你就能够认识任何一个陌生人。后来有人根据这种理论,创立了面向社会性网络的互联网服务,通过熟人的熟人来进行网络社交拓展)和主我与客我理论(自我可以分解为相互联系和相互作用的两个方面,人们渴望认识客我,渴望得到他人的肯定)。(2)Myspace(中文名称:聚友网)Myspace是以SNS为基础的娱乐平台,是全球最大的在线交友平台。MySpace的中国本地化网站,提供免费的微型博客、个人主页、个人空间、电子相册、博客空间、音乐和视频上传空间等服务。德沃尔夫(ChrisDewolfe)和安德森(TomAnderson)于2004年创立。2005年被新闻集团收购。由于管理等原因,势力已不抵Facebook。(3)人人通人人通是国内领先的人际资源在线管理专家,是今朝科技旗下开发的信息资源产品,所收录的人物信息均来自媒介公开信息,宗旨在于满足用户学习交流研究等目的,对所有收集的人物信息均有多层面、多维度的技术和检索加工。它智能聚合了政界、学界、商界、军界、文体界及其他综合等领域近20万人的重要人物的百科资料、新闻、最新动态、主页、博客、人际关联等多类信息,并将人物信息进行了100余种的标引分类,为用户提供了多维的、精准的、时时的高端人物信息服务。用户可以在人人通上搜索、查阅目标人物的完整简介,包括照片、成长经历、教育经历、职业信息、人际关系、最新思想、最新活动等全面信息等;也可通过人脉计算和人群搜索发掘与自己相关的潜在人际资源;用户还可创建自己的人际资源管理账号,通过人人通发掘、监测、累计和管理自己的人际资源。(4)OneSource的企业高管数据库OneSource是一个资讯整合器,全球商业信息服务领域公认的领导者,成立于1987年,第一个在互联网提供首屈一指的商务智能服务(BusinessBrowser),所提供的企业高管数据库包含个人简历、薪金和所有相关新闻,并为企业自动列出竞争对手。(5)MicrosoftAcademicSearch微软学术搜索MAS作为学术搜索引擎相对于其他学术引擎(GoogleScholar,Arnetminer)更具有自身特色,搜索框输入时支持逻辑连接(与、或),这点已经能够满足一些特殊需求;每个author的Co-authorgraph也做得很有特色,而且能切换到co-author的graph,界面也很友好。(6)高校或研究机构的机构知识库(IR)机构知识库(IR,InstitutionalRepository)是基于开放存取(OA,OpenAccess)的理念,学术研究机构依托互联网将本机构成员所产生的各种数字化内容进行收集、整理、组织、标识、索引,以开放性和互操作性为原则,实现对数字学术资源的共享。国内较有代表性的机构知识有:中科院国家科学图书馆机构知识库(/)和浙江大学机构知识库可以分成两类:前四个划为一类,汇集的是全面的个人信息,主要目标是在互联网时代利用网络资源快捷、高效的建立、积累并管理好自己的人际资源;后两个划为一类,主要目标是实现对特定人群的学术信息与资源的共享。两类个人信息管理模式的对比指标如下:(表略)

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