閻 潔，楊俊麗*，閆 冰，葉鴻瑾，袁占花，焦 瑞，岳惠英

(1.山西醫(yī)科大學(xué)計算機(jī)教學(xué)部，山西 晉中 030606;2.山西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，山西 晉中 030600)

R語言作為一門開源計算機(jī)語言，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力、簡便高效的編程功能和豐富的工具包、互動性強(qiáng)以及跨平臺等諸多特性，適用于生物信息學(xué)等多領(lǐng)域的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。但由于其抽象、涉及面廣、實踐性強(qiáng)等特點，使得醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)存在一定困難［1]。傳統(tǒng)教學(xué)方式多以教師為主導(dǎo)，理論講授與實驗操作是兩個獨立的過程。學(xué)生對所學(xué)知識難以做到融會貫通，靈活應(yīng)用［2]。

工作坊(workshop)是一種參與式、體驗式、互動式的教學(xué)方式。作為一種基于專題的研究性學(xué)習(xí)方式有效地將理論知識和實踐操作有機(jī)結(jié)合，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新和建設(shè)性地解決問題。同時具有三位一體教學(xué)方式的主要特點：完成教學(xué)任務(wù)的同時積極為科研和實踐服務(wù)；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和科研思維，將所學(xué)知識融會貫通達(dá)到理論和實際結(jié)合的效果。長期來看，最終使教學(xué)、科研和實踐相互促進(jìn)［3-4]。本研究將工作坊教學(xué)方式引入生物信息學(xué)專業(yè)本科生的R語言教學(xué)中，取得了一定的效果。

一、對象與方法

(一)研究對象。

選取山西中醫(yī)藥大學(xué)2015級本科生物信息學(xué)專業(yè)2個班共49名學(xué)生作為研究對象。將49名學(xué)生隨機(jī)分成兩組，實驗組25名，對照組24名。兩組學(xué)生在性別、年齡、以往學(xué)習(xí)成績、學(xué)習(xí)態(tài)度以及課堂表現(xiàn)等方面均無差異。

(二)研究方法。

1.教學(xué)方法。實驗組使用參與式、體驗式和互動式的工作坊教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，將理論與實踐有機(jī)結(jié)合，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和主題采用和生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)處理相關(guān)且突出應(yīng)用性的小型案例組織教學(xué)活動。學(xué)生按照自由結(jié)合方式組成小組，每組2～4人，教學(xué)活動以小組展開和完成。課前布置預(yù)習(xí)作業(yè)，課上進(jìn)行理論授課同時組織學(xué)生積極參與討論、操作和互動。將學(xué)習(xí)和操作中遇到的問題予以及時解決，最后教師針對教學(xué)重點、難點再次進(jìn)行總結(jié)和補充，保證教學(xué)效果。

對照組使用傳統(tǒng)授課方式進(jìn)行教學(xué)。按照講授式教學(xué)方式，根據(jù)大綱要求，結(jié)合多媒體課件進(jìn)行理論課教學(xué)。實驗課根據(jù)實驗講義，教師演示并指導(dǎo)學(xué)生操作并答疑。

2.評價方法。學(xué)生期末成績由統(tǒng)一試卷命題考試(滿分60分)和實踐操作考核(滿分40分)兩部分組成。教學(xué)效果評價調(diào)查表由教師組織實驗組的25名學(xué)生在課程結(jié)束后對教學(xué)情況進(jìn)行反饋，評級分為同意、不確定和不同意。發(fā)放調(diào)查問卷25份，收回24份，有效回收率為96%，符合統(tǒng)計學(xué)要求。

3.統(tǒng)計學(xué)方法。采用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，定量數(shù)據(jù)使用描述性統(tǒng)計分析，計數(shù)數(shù)據(jù)使用百分比表示。兩組學(xué)生的理論成績和實踐成績之間差異采用t檢驗，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

二、結(jié) 果

(一)教學(xué)成績考核。

采用工作坊教學(xué)方式的實驗組學(xué)生的理論考試成績和實踐考核成績均高于對照組，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，結(jié)果如下，見表1。

表1 兩組學(xué)生R語言成績比較(分，

(二)教學(xué)評價考核。

工作坊教學(xué)方式可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率，有助于加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和分析問題能力，并有利于創(chuàng)新思維和科研思維的培養(yǎng)。結(jié)果如下，見表2。

表2 工作坊教學(xué)方式的教學(xué)效果反饋情況［n(%)]

三、討 論

對生物信息學(xué)等非計算機(jī)專業(yè)本科生開展R語言教學(xué)是生物醫(yī)學(xué)和計算機(jī)技術(shù)交叉融合從而帶動應(yīng)用類醫(yī)藥專業(yè)發(fā)展的重要契機(jī)。R語言抽象了問題和解決方案，利用計算技術(shù)自動化解決專業(yè)問題，有助于激發(fā)師生學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新活力，全面提升教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)的R語言教學(xué)重語法，輕能力和思維訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生在面對具體問題時束手無策。同時，生物信息學(xué)作為一門交叉學(xué)科，常涉及統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)和生物醫(yī)學(xué)眾多學(xué)科，對學(xué)生的綜合能力要求較高，單純以學(xué)習(xí)語法等基礎(chǔ)知識為主的教學(xué)方式無法適應(yīng)學(xué)生的需要和發(fā)展。

突破常規(guī)的計算機(jī)語言教學(xué)方式，工作坊教學(xué)方式中教師由課堂知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)建者、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和分析問題的引導(dǎo)者。改變傳統(tǒng)的“教師教、學(xué)生學(xué)”的單向知識傳輸為師生雙向互動的教學(xué)方式，將知識、能力與思維培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合。以理論為基礎(chǔ)、以實踐為向?qū)?、以學(xué)生為中心，突破了傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)科知識的界限，促進(jìn)了學(xué)科交叉和融合，為培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質(zhì)科研和應(yīng)用型人才提供紐帶［5]。本研究顯示，在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)習(xí)效率、自主學(xué)習(xí)能力、分析問題能力以及創(chuàng)新和科研思維等方面，工作坊教學(xué)方式有良好的效果，值得醫(yī)藥類應(yīng)用和交叉學(xué)科中嘗試應(yīng)用。