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生物网络课程范文1
生物化学是从分子水平研究生物体化学组成和结构、生命活动的化学原理,以阐明生命的本质[1]。生物化学是医学专业一门重要的专业基础课程,也是连接基础与临床课程的桥梁。由于生物化学生化反应过程多、分子结构复杂,知识更新迅速,传统的课堂讲授教学模式难免会面临教学内容过大,学生消化、吸收困难等问题,既不利于本门课程的学习,也不利于后续课程的衔接。这些问题在中医院校的生物化学教学过程中尤为突出。网络课程可以将师生互动的平台和多媒体教学资源延伸到网络,是一种有效的辅助教学手段。本文简要介绍在中医院校生物化学网络课程建设中所取得的经验与体会。
2目前中医院校生物化学教学过程存在的问题
2.1教学过程教师和学生之间交流少
采用传统的课堂讲授模式,教师负责“讲”,学生负责“听”,教材用来“背”。这种情况下缺乏教师与学生、学生与学生的交流和互动,学生很难完全理解课程内容,教学效果不显著[2]。
2.2教学条件受诸多因素限制
虽然一直提倡教学过程中发挥“教师的主导作用和学生的主体作用”,但是在实际教学过程中往往受到人数多、学时短、内容多、场地等因素的限制而很难做到。
2.3学生主动学习的积极性不高
由于教学学时有限,讲课完成后,在只有教材作为辅助教学工具的情况下,很少的学生能偶培养起预习和复习的兴趣与习惯,自主学习的积极性不高。同时传统的考试制度及评分方法已经无形地主导了学生的学习目的,有些学生以考试课、考查课自辩学习的主次及重点,以最终的考试方式,自己分配投入学习的时间比例。学生学习主动性差,整天围着考试的指挥棒转,往往在考试之前搞突击,学习效果很难保证。
3生物化学网络课程的模块结构和功能
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出要“强化信息技术应用”,“创新网络教学模式”。生物化学课程采用全国中医药行业高等教育“十二五”规划教材,以现代教育教学技术为手段,力求体现教学内容和教学手段的先进性和科学性。网络课程建设工作的内容主要包括以下几个方面:(1)以清华大学教育技术研究所研发的网络教学综合平台为载体,包括课程基本信息、教学资料编辑、师生交流互动、作业与考试、课程管理及研究型教学等6个功能模块;(2)建设课程基本信息模块,包括课程介绍、课程大纲、教学日历和教师信息;(3)建设教学资料编辑模块,包括教学材料和个人资源;(4)建设师生交流互动模块,包括课程通知、答疑讨论、课程问卷、教学邮箱和教学笔记;(5)建设作业与考试模块,包括课程作业、试题试卷库和在线答疑;(6)建设课程管理模块,用于教学栏目、选课学生、任课教师的管理以及学生学习统计。(7)上述模块建立后,对学生开放运行,布置作业在线提交和在线测试,发放课程问卷,收集反馈结果,反复测试和调整网络课程内容,并对学生的使用效果等进行评测和分析,进一步改进和完善生物化学网络课程。
4生物化学网络课程的应用效果
(1)网络课程既可发挥学生的主体作用,也可充分发挥教师的主导作用。教师已成为帮助学生有效学习的“指导”者,而不是单纯的“教”,变成具有指导性质的“导”。在这样的网络课程教学过程中,教师与学生进行面对面的交流,教学信息的流向是双向的。与传统课程相比,这种网上课程有以下特点:学生掌握学习的自,能调动起学生的积极性。在学习过程中,这种方法真正做到了以学生为中心,学生根据自己的情况,进行学习[3]。
(2)网络课程有利于提高学生的积极性,激发学生自主学习的能力。在网络环境中的学习者更容易克服对教师的畏惧心理以及学习同伴的羞涩心理,通过采用E-mail、课程讨论区等方式进行交流,即使自己有比较独特的意见,但不会遭受来自别人异议,避免了外界的干扰,可以自主的地表达自己的思考。同时网络课程实现了教师与学生、学生与学生之间的同步或异步互动,体现了自主学习型课程所具有的较强交互性,也强化了教师在学生自主学习过程中的引导和帮助作用,使学习方式互动化[4]。
生物网络课程范文2
生物技术制药网络教学现代化教育网络对于当今世界越来越重要,网络教学在高等教育现代化建设中也正发挥着越来越重要的作用。通过网络教学,使学生能在数字化的学习环境下提高学习效率,同时还能够促进高校教师教学观念、教学方法方式的变革,这样才能提高高校学生社会文化与价值的层次,提高他们的学习能力和在信息社会中生存和发展的能力。
生物技术(biotechnology)也叫生物工程,是生物学与分子生物学交叉而成而产生的一门新的学科,同时也为当今世界科学的发展产生重大影响的科学领域。生物技术制药课程是把生物技术(包括基因工程,细胞工程,蛋白质工程,酶工程,发酵工程)在药学中的应用相融合的一门专业基础课,其着重研究包括基因工程制药、抗体工程制药、酶工程制药、发酵工程制药在内前沿技术研制新药的原理、方法、技术路线及应用前景等。课程涉及的知识面广、内容多、技术新,而且更新速度快。
网络教学平台建设会成为高校教研教改的一项重要内容,本文主要探讨了为适应现代化教育的发展要求,利用生物技术知识面广、更新快等特点,将生物技术制药课程进行网络课程平台建设同时初步探讨网络建设的必要性,希望以此加快学校信息化建设的步伐。
一、网络教学平台建设的重要性
所谓网络教学,是指通过网络数据库及相关教学软件系统,为教学提供全面支持服务;学生只要在网络存在的环境,就可以进行相关学科的学习甚至考试。网络教学的整体功能支持以及资源环境是网络资源得以体现的前提和必要性,它直接影响到学生能否在其所构建的网络数据环境中顺利的进行学习及测试。构建优秀的网络教学可以消减老师及学生使用时的条件障碍,将更多的精力专注于学习过程中。对网络教学进行实用性、快捷性、功能性评估,可以发现其存在的某些障碍性问题,有利于界面及功能改进,同时改善师生的用户体验效率,从而提高学生学习的效率。
目前,网络技术在生活的各个方面都在不断深入,在教育中更是的应用广泛。传统的教育模式由于教师和学生在空间上的距离,产生了以教师教学为中心学生被动学习的教学模式,这样学习的效果并不好;新的教学模式必须以学生为中心,教师教学方法、教学内容、教学手段等所有的教学资源与活动都必须围绕学生学习来进行优化配置,教师不仅仅是知识的唯一源泉,学生可以通过网络获得知识;但是,也不能抹杀教师的教导作用,教师的任务是指导学生如何从网络获取正确的信息,以及帮助学生解决学习过程中出现的技术性问题,最终培养学生养成一套有效的学习方法和解决实际问题的方法。
二、生物技术制药的特点
1.多学科交叉的综合课程
生物技术制药的发展经历的漫长的时间,从最早的发酵工程、酶工程到本世纪新兴学科蛋白质工程、基因工程,其覆盖面很广,应用更为广泛。生物技术制药通过生物体、生物组织、细胞、体液等,综合利用微生物学、物理化学、药学等科学的基本原理和方法构成进行新型生物药物的制造,对于当代药学专业学生是必备课程。但是,各高校的药学专业开设时间较短,生物技术制药相关课程的设置上相对薄弱,以作者学校为例,仅开设了药学基因组学、药学分子生物学、生物化学、微生物药物学等少数相关课程,还有很多相关学科课程则根本没有涉及。因此,我们需要在教学过程中补充与生物技术制药相关课程的理论知识,这就要求教师在教学过程中既要阐述生物技术相关原理,更要强调制药学的相关内容。因此学生在进行学习的过程中可能分不清重点,同时因为基础薄弱,知识面窄而学习困难。通过网络平台,学生可以学习相关的基础学科,可以温习之前学过的相关学科,从而提高学习生物技术制药课程的兴趣,降低学习难度。
2.课程涉及的知识面广、内容多、技术新,而且更新速度快
由于生物制药技术的急速发展,教学内容不断更新,为了让学生能及时了解本学科的前沿知识,教师应把最新的知识、技术等内容每年都要加入教学中。作者在教学过程中,在以高等教育出版社出版的《生物技术制药》为教材的基础上,查阅文献便于扩展补充新知识。如在网络教学内容中补充了转基因动物制药、海洋生物技术制药、生物技术研发靶向药物、人类基因组学、代谢基因组学和药物基因组学等专题。在网络教学中不断补充前沿知识,让学生拓展知识面,同时也加深了学生对学科重要性的认识,从而调动了学生的学习兴趣并培养了学生的创新能力。
三、生物技术制药课程网络教学平台的建设
1.做好网络课程课件和素材的充分准备。搞好课程网络教学的前提和基础是优秀课件和素材的准备,因此,一方面,要购置一些研制好的生物技术制药课程优秀课件,另一方面,要结合教学实际自行开发研制相关课件。要根据生物技术制药课程内容特点研制、使用视频课件和素材课件。网络课程的主讲教师负责课程的设计和开发工作。另外,网络课程要有一支结构合理的教学梯队及其辅导队伍。鼓励和支持在校研究生从事本科教学和实验辅导工作。
2.以分类指导的方式,对生物技术制药课程教师进行网络教学培训。一方面,对网络课程教师进行思想上的动员,帮助他们树立现代教育理念,转变观念,提高认识,积极研究和运用现代教育技术和手段;另一方面,组织有条件、有积极性的教师进行专门培训,学习相关教学课件的制作和网络教学平台的使用。
3.要合理安排网络课程,充分利用现有网络资源和电脑资源,为准备学习生物技术相关内容的学生创造充足和便利的上网条件。
4.建立网络教学评估考核体系,对生物技术制药教师教学和学生学习都能够有效监控和评估。通过在线测试,以及考试结果来了解学生对学习材料的掌握情况。
5.加大生物技术制药网络课程数据库和网页资源建设。我们可以通过在学校网站主页的相关位置,设置网络连接,使学生只要有网络就可学习、测试,这样就不拘泥于空间和时间的限制。学生在网络教学的同时,也可以通过网络进行相关知识的查询学习,学生的学习空间、时间概念大变,网络教学是立体多维的。
生物网络课程范文3
关键词:污水处理厂;双环以太网;网络安全,干扰源;升级改造
Abstract: The reliability of the automatic control system network directly affects the operating efficiency of the urban sewage treatment plants, focusing on the factory backbone ring network and biological pool fieldbus network failure frequency of poor reliability features proposed transformation program to ensure the efficient operation of the communication network. Sources of interference in the network security and network communications.
Keywords: sewage treatment plant; bicyclic Ethernet; network security, sources of interference; upgrade.
中图分类号:[TU992.3]文献标识码:A 文章编号:
城市污水处理厂自动控制系统担负着全厂电气设备及仪表的监测和控制以及生产工艺流程的实现。拥有性能可靠、稳定的自控系统网络可以充分发挥网络通信优势,实现信息资源共享,改善操作环境,减轻劳动强度等,实现工艺处理优化运行和生产运行的智能化调度、从而达到节能降耗经济运行的目的。目前大多数污水处理厂设立中央控制室通过自控系统通讯网络实时采集、传输、监控现场的设备信号。由于污水厂现场设备分布比较分散,离中控室距离较远,信号传输网络较长,受周围恶劣环境影响现场干扰源较多,加之通讯线路老化,容易出现网络不稳定通讯中断等问题。本文以上海竹园第二污水处理厂为研究对象对其自控系统通讯网络的可靠性进行研究与并提出了改造方案,以实现污水厂高效稳定的运作。
1 污水处理厂自控系统概述
污水处理厂自控系统对现场设备的监控主要是对模拟量和开关量进行监控。主要模拟量信号有流量信号液位信号阀门开度信号等;主要开关量信号有设备的启动、运行、停止、故障信号等,目前大多数现场设备使用各种现场总线控制通讯协议接入工业以太网实现与中控室的实时通讯。
上海竹园第二污水处理厂,系上海城市环境项目污水治理三期工程的重要组成部分,占地面积29.66公顷,处理规模为50万m3/天,出水达到Ⅱ级排放标准。全厂自控系统由厂级中央监控工作站和现场PLC控制站通过工业以太网络组成。自动控制系统采取“集中管理、分散控制”的原则,主干网通信传输采用具有冗余结构单环光纤工业以太网,连入6个现场PLC控制站,现场总线采用Profibus DP通信。配合数据采集(SCADA)系统可以完成对设备各种运行信号的收集、监控,并对核心生产数据自动生成报表、趋势图以及报警。
图 1 全厂自控系统单环光纤工业以太网络拓扑图
2 自控系统通讯网络故障分析及改造方案
该厂自2007年建设运行以来,已经运行了5年。运行前期该厂自控系统网络稳定,具有纠错力强,冗余性高、可靠性强等优点。随着设备数量和运行时间的不断增加,自控备及通讯线路不断老化,工作效率降低,已经不能满足可靠的生产运行要求,通讯网络的整体稳定性不断下降,故障率明显提高,平均无故障时间减小。
2.1 主干环网常见故障分析及改造方案
理论上主干环网上的某一路链路断开,整个网络仍可正常工作。但在竹园第二污水处理厂生产运行中发现随着现场设备的增加和的使用年限的增长,数据流量急剧膨胀,自控网络的负担加重,自控模块及通讯电缆受腐蚀环境影响不断老化,实时通讯稳定性严重降低,容易造成网络信息报文碰撞堵塞的现象,导致主干环网中的PLC站间时常出现通讯故障,信号相互干扰,而且会出现由环网中某一PLC站点的通讯故障引起整个环网的通讯瘫痪,不便于工作人员精确定位故障设备,研究发现该情况发生频率有上升的趋势。网络通讯系统的不稳定已成为该厂自动化控制的最大障碍,严重影响了污水厂的正常运行。同时也反映出目前使用的单环以太网(如图1)结构的缺陷,迫切需要对该厂自控系统通讯网络实现升级改造以确保高效运作。
图2改造前单环以太网结构图3改造后双环以太网结构
改造方案中建立了双环光纤以太网结构,并选用带有 SNMP 网络管理功能的交换机,采用 WEB 方式或网络管理软件对交换机和整个网络系统进行组态、诊断、故障定位和管理为了提高网络在发生故障时的可恢复性能。具有冗余功能的双环以太网拓扑结构提供多个通道比单环以太网结构稳定性更高,纠错力更强,各PLC站点互相干扰能力也大大减小,实现方案时无需改变整体网络及其他硬件,仅需要用增加现场交换机。如果通讯网络一端发生故障,双环结构结构将在小于 500ms 的时间内寻找最佳路径切换到其他支路实现通信功能,容易定位故障点。大大提高了的实时性能,克服了原先系统的不稳定性。为确保冗余环网结构功能,在中央控制中心接入光纤环网节点处,添加用两台工业以太网交换机分别连接两台互为冗余热备的操作站计算机的连接方式进行连接,以实现稳定传输。
2.2 生物处理池现场总线常见故障分析和改造方案。
生物反应池工艺设备较多,且均需自动控制联动完成,直接关系到了水质处理效果,此处对自控系统要求较高。改造前现场总线使用的是Profibus DP通信,拓扑结构如图3所示.在生产实践中发现总线通讯设备长期运行于腐蚀性环境下的总线接口故障率高,故障频发易造成误动作,给安全生产带来极大隐患;由于总线通讯本身的抗干扰能力较弱,加上线路距离较长,信号衰弱现象仍然日益严重,通讯的稳定性严重降低;总线通讯故障排查较困难,如某一电动阀门节点通讯故障会影响整条总线通讯链路,查找更换时间长,无法迅速恢复生产。另外总线通讯模块的抗雷电耦合电冲击干扰能力相对较弱,虽然部分线路加装了防雷器,但是由于生物池上方空旷通讯模块损耗的现场时有发生,个别设备的损坏会影响整条总线信号中断。仅2011年度,生物池由此产生的总线通讯网络故障累计20余次,更换的西门子EM277模块多达上80个,尤其是雷雨天气故障频发,严重影响到生产运行。污水处理工艺运行是一个连续性的过程,其工艺运行特殊性决定了自控系统控制及其网络通讯的重要性,分析认为该厂生物处理池采用总线通讯控制方式效果不理想。
图3 Profibus DP总线通信拓扑结构
本次改造放案是将生物反应池上工艺设备的信号控制方式由Profibus DP通讯改为I/O采集控制,并且每个生物池新增1个就地控制站实现控制和网络通讯,最终新增的4个生物池的PLC站组建环网后与中控室实现通讯,有效避免了某个DP通讯模块故障对整条链路的干扰。考虑到防雨防雷保护,将控制柜设置在生物侧面,在控制柜内加装防雷装置并做好防水和防潮及接地工作。
2.3 网络安全性的升级改造
工业控制网络的安全性主要包括外部和内部两个方面的因素,对外主要是防范外部网络的来意攻击,限制外部网络非信任终端对内部网络资源的访问;对内部主要是防止来自内部网络的攻击和对控制域资源的非授权访问。采取以下措施来加强网络的信息安全,交换机制管理采用密码访问机制;增加具有防火墙功能的路由实现工业以太网和办公网络的隔离,关闭不使用的交换机接口,防止外部设备的非法接入;此外将 MAC 地址与端口绑定,以防止未授权的用户访问。
2.4自控系统现场干扰源的分析及应对
首先污水处理厂占地面积较大,通讯线路较长,易受到外界干扰造成传输过程信号延时衰减等现象,可以增加信号放大器实现远程传输。其次电网供电覆盖范围广,通讯网络易受到电磁干扰而在线路上产生感应电压和感应电流,自控系统应安装用了隔离电源克服干扰。信号电缆和动力电缆必须分开敷设,以减少来自信号线电磁辐射感应产生的干扰。自控系统的正确接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰。模拟量信号的输入方式,尽可能采用差分输入方式,以消除其共模干扰;将所有闲置通道跨接到公共端以减少干扰。
3综述
生物网络课程范文4
【关键词】微分方程 生物信息学 案例式教学法 问题式教学法
【中图分类号】O175 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)10-0060-01
生物信息学作为一门交叉学科正在迅猛的发展,通过将数学科学知识和技巧引入生物科学的领域,帮助生物学家解释各种生命现象。同时,生物学又为数学家提供了丰富的研究课题。微分方程是数学专业的核心基础课,也是其他工科专业的必修课程之一,为其解决实际问题提供必要的数学知识。微分方程通过对自然科学和社会科学中的问题进行数值或者定性的描述,帮助人们对事物的发展进行预见。微分方程在众多的领域应用广泛,包括物理学、航天、医药、化学和生物学等领域。随着完成测序的生物数量的迅速增加及更深入广泛的了解基因功能,生物网络的研究在生物信息学中越来越受重视。由于微分方程系统的灵活强大,有利于描述生物网络中的复杂关系。因此,微分方程课程被生物信息学专业作为重要的必修课程之一。由于本课程数学理论丰富应用性较强的特点,在给非数学专业学生授课的过程中往往面临两难的境地:一方面如果按照数学专业授课模式侧重数学理论的介绍就会脱离本专业的特点,应用性欠缺使得学生缺乏兴趣;另一方面,如果大量介绍应用,又会因为学生数学背景知识的缺乏而造成学生比较迷茫。如何在授课过程中将理论和实际内容有机的结合,从而使学生在学习中产生兴趣值得思考。本文结合生物信息学的专业特点,总结了微分方程在教学过程中的一点体会。
1.合理的整合教学内容
关于微分方程的教材很多,但是一些教材偏重于理科注重公式定理的推导证明,没有实际应用的举例,公式抽象语言晦涩学生难于理解。本校生物信息学本科专业采用的教材是周义仓编写的常微分方程及其应用,其内容上在反应数学理论严密性的同时,强调了建模、应用和计算机等特点,每章使用数学软件进行具体实例的解析。
首先,在吃透教材的基础上对教学内容进行合理适当的调整。在了解数学背景知识的同时更注重微分方程理论的应用性而不关注数学公式的推导。
其次,注意不同知识点的归纳总结。在教学过程中注意及时的整理和总结,帮助学生理清它们之间的区别与联系。同时,这些理论知识的落脚点就是众多不同类型微分方程的求解,针对不同求解方法进行归纳,强化训练。
最后,注意学生实际的动手操作能力。结合实验课针对每章的教学内容锻炼学生的实际动手操作能力,结合Maple或Matlab软件判断微分方程的类型并进行求解。除此之外,可以适当增加实际的问题,例如药物代谢、基因调控网络等生物信息学中的经典问题进行数学建模、求解方程、解释实际现象。
2.多样化的教学方法和手段
微分方程涉及很多数学理论的推导,因此在数学专业中往往采用板书的方式。既能帮助学生理解推演过程,又能根据学生理解情况随时调整。但是对于生物信息学专业单纯的板书或者多媒体教学都会导致单调枯燥,影响学生的学习兴趣。将二者有机的结合,通过板书将复杂的理论知识在黑板上演示,同时将微分方程的图形利用多媒体技术展现使得课堂教学更具有直观性,使学生更容易理解教学内容并加深印象。在教学过程中适当引入讨论式教学方法,针对实际问题让学生进行分组讨论有利于培养学生积极探索、勇于创新、敢于质疑的学习态度。
3.理论联系实际
对于微分方程的内容,如果只进行理论的学习而不进行上机的实际操作无异于是纸上谈兵,上机的操作如果仅仅局限于是方程的求解和判断也仅仅是浪费时间。通过上机时间不仅锻炼学生将所学算法程序化和学生的逻辑思维能力,还要提供学生应对问题的解决能力。随着海量基因组数据的出现,如何利用基因组数据分析基因调控网络和代谢途径是生物信息学研究人员亟待解决的问题。利用微分方程演化生物网络中的复杂关系得到了广泛的应用。针对微分方程在基因调控网络中的应用,让学生体会将实际问题数学化,建立模型求解方程,解释实际问题,培养学生解决实际问题、提高算法分析与设计的能力。其次,积极鼓励学生参与数学建模竞赛活动,在活动中让学生体会运用理论知识解决实际问题的乐趣。
4.灵活的评价机制
传统的考核办法采取单一的笔试成绩,但这往往不能评价学生的综合素质以及知识的掌握程度。在考核内容上主要突出三点内容:(一)对基本概念的掌握程度;(二)分析问题与解决问题的综合实力;(三)考查学生对微分方程求解方法和技巧的掌握。
对于生物信息学专业的学生,要求有强大的数学与计算机功底解决生物学问题。因此既要有扎实的理论基础,又要求具有分析和解决实际生物学问题的能力。面对微分方程这门课程,既要重视数学理论的教学,又要注重对学生解决生物学实际问题的引导,结合本专业的特点及培养目标,培养学生分析问题和解决问题的能力。
参考文献:
[1]郭伟艳, 常大全, 王敏慧. 浅谈微分方程教学中能力的培养. 绥化学院学报. 2006, 26 (2): 48-49.
[2]储亚伟, 朱茱. 高师本科常微分方程教学改革的探究. 阜阳师范学院学报. 2008, 25 (3): 73-73.
[3]杨丽娜. 《偏微分方程数值解》课堂教学改革与实践. 中国科教创新导刊. 2012 (8): 110-112.
[4]季瑞瑞, 刘丁. 一种基于分数阶微分方程模型的基因调控网络构建方法. 西安理工大学学报. 2011, 27(2): 127-131.
作者简介:
王芳(1982- ),吉林人,哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院,讲师,主要研究方向:生物信息学,计算表观遗传学。
生物网络课程范文5
〔关键词〕网络 生物课外活动
网络的信息传播容量大、速度快、范围广,双向交互作用性强,它在时间、地域、学习的内容、师生的交流方式、学习的方法和途径上都是开放性的。利用网络来开展生物课外活动,更有利于拓展学生的思维,发展学生的能力,提高学生的综合素质。
一、网络下生物课外活动的内容
1.宣传生物科普知识,以往,我们用来进行生物科普知识宣传的黑板报和宣传栏所承载的信息量非常有限,同时,它们也只能是利用简单的图片、文字来达到宣传目的,其效果也不够显著。但利用校园电视网和校园局域网来进行宣传,则将使内容更充实、形式更多样。这样,更有利于拓宽学生的知识面,培养学生热爱大自然、热爱生活的美好情操。
例如:4月至5月的“爱鸟周”,我们大力进行了爱鸟、护鸟的宣传活动。在宣传栏进行了“爱鸟周”的介绍之后,我们充分利用每天学校电视台演播时间,播放了像《朱 》、《白鹇》、《丹顶鹤》等有关珍贵鸟类的纪录片。同时,还在局域网上了配以精彩动画、漂亮图文、悦耳声音的网页《鸟类――我们De朋友》,从鸟类与人类的关系(鸟类对森林、农业虫害的防治、鸟类对鼠类的捕食作用、鸟类对科学研究的贡献)、威胁鸟类生存的主要因素、鸟类的保护等几方面进行了全面的介绍。每个学生在课外随时都可以通过电子阅览室或教室的终端进行浏览。对这一切,他们无不表现出浓厚的兴趣。这样的方式,使学生认识到“人类并不是天然地具有剥夺动物生命的权利,而要学会与动物和平共存”,培养了他们的生态道德。
2.开展电子问卷调查,利用校园局域网开展电子问卷调查,在调查的广泛性和统计的及时性上,取得的效果大大优于传统的问卷调查。
例如:在校园电视网上播出了关于“克隆”的系列纪录片、科幻片之后,我们做了一个网上调查:没有被调查过的同学在登录后都会被要求填写一份关于“克隆”的调查问卷。学生通过鼠标的点击进行选择,提交后计算机就会立即对数据进行统计、分析,教师可以迅速、全面地获得充实而详尽的第一手资料。
3.组织专题知识讨论,网络在时间、地域和交流方式上具有开放性。在网上进行专题知识的讨论,能更好地扩大参与面和调动学生的积极性、培养学生的批判精神和鉴别能力。
我们在完成了关于“克隆”系列片的播出和关于“克隆”的生物调查后,在校园BBS上设立了一个专门讨论组,讨论的主题是《“克隆人”将带来?》。很多同学在网上自由地发表了言论,有的持肯定意见,有的持谨慎态度,有的对其他同学的看法表示赞赏,有的又提出质疑……参与积极,争论热烈。在讨论进行了一段时间后,我们又组织了大型的专题讲座《克隆与社会》。这样,不但激发了学生探索新知的欲望,而且使他们对有关遗传和变异的课堂知识有了更深刻、更全面的理解。
4.设立青春心理信箱,身高、体重的迅速增长,第二性征的出现,给正处在青春期的中学生带来了烦恼和困惑;对他们心理问题的解答,也是生物教师工作的一部分。为了让更多的学生能得到老师的帮助,我们在校园网上设立了“青春心理信箱”。凡是需要帮助的同学都可以把自己的要求写到信箱,专门的心理辅导老师用密码打开信箱,了解学生需要后,根据不同要求,采取合适方式进行心理指导,或面谈,或回信……让所有的学生都能健康成长。
二、网络开展生物课外活动的注意点
1.要充分发挥学生的主动性 在让大部分学生浏览我们的生物网页的同时,也要让对生物、对计算机感兴趣的同学参与到我们的网页制作中来:让他们去查找资料、制作软件、维护网站,让学生感到这是自己的网站。在制作过程中,培养了学生的探索品质、协作精神和独立工作能力,培养了一批生物和计算机的复合型人才,顺应了社会发展的需要。
2.不能替代实践活动 生物是一门重视实践和创造的学科,生物课外活动更应重视实践。在实际活动中,无论是采集标本或栽培、养殖生物,都需要仔细观察、分析各种生物现象,并参阅大量资料,去说明和解决一些问题,促进了学生的观察能力、自学能力、思维能力及独立工作能力的发展。这是网络不能替代的,所以不能因为网络的使用而削弱甚至替代了实践活动。
3.渗透必要的专题讲座,为学生活动奠定必要的认识基础和方法论基础。据调查得知,班级所有的学生都会上网,30%左右的学生还经常上网,不过大都是上网看新闻、听音乐、玩游戏等等,很少去搜索专门性的资料。当同学们在网上查找有关"SARS与生物武器"的资料时,结果只有50%的组员找到了一些有关资料和文章,其他同学却不知道找什么、如何去找。所以,应在上网收集相关资料之前,老师最好通过开设专题讲座,给同学们介绍了搜索的渠道和方法。正式搜索时,再通过集体的讨论,集思广益,初步定出搜索的关键词。再去搜索,就有有事半功倍的效果。
4.如何进行信息的存储。机房的电脑是写保护的,一旦关机,下载到计算机上的内容都会被删除。要保存资料和方便小组同学间的交流,实现资源共享,可以申请一个容量较大的师生公共邮箱,将资料上传到公共邮箱里。这也需要给学生介绍相关的邮箱的申请、使用等知识。
生物网络课程范文6
《基础教育课程改革纲要》明确指出:“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”。可见信息技术在充分发挥学生的主动性与创造性,培养学生自主探究的能力,培养学生的信息素养,提升学生的综合能力等方面具有重要作用。
信息技术是指在计算机与通信技术的支持下,用以采集、存贮、处理、传递和显示包括文字、数据、声音、图像在内的各种信息的一系列现代化技术。信息技术与学科课程的有机整合是教育信息化的热点话题,也是转变教师的教学观念、教学方式,转变学生学习方式的有效途径,而且在教学中也越来越体现出其不可替代的优势,将信息技术与学科课程有机整合应用于高中生物学教学更是如虎添翼。生物学是一门直观性很强的实验学科,生物教学重视直观与操作,但由于受时间、空间、教学条件等多方面的限制,有些内容学生不可能去实地去观察。而利用信息技术教学手段可以有效解决这些弊端,呈现给学生一个活生生的生物世界,燃起学生求知的欲望。在网络普及的时代,如何实现信息技术与课堂教学的有机整合,将成为新的时代背景下对生物教师提出的又一要求。本文就信息技术教学手段在高中生物学教学中的应用做一简要阐述。
一、信息技术在高中生物学教学中应用的重要意义
现代信息技术与生物学教学结合起来,可将生物学知识的表达多媒体化,使知识呈现更加生动、形象、逼真,而这样既可以提高学生的学习兴趣,同时又提高了教学质量和教学效率。信息技术更深层次的意义还在于:可以充分利用各种生物教学资源,使生物学教师改进教学方法和教学策略;有助于培养学生的创新能力、探究能力和协作能力,从而培养了学生的综合素质:还可以根据具体教学内容和具体学习对象的基础水平等编制多媒体课件,通过录象、动画、图片等技术的综合和集成,把丰富多彩的生物世界栩栩如生地展现在学生面前,共同探讨生命现象和生命活动规律。
二、信息技术在生物课堂教学中的具体应用
(一)网络资源在生物学教学中的应用
网络资源具有信息量大、链接丰富、实时性和互动性等特点。生物学教师可以利用Internet 资源进行备课、信息检索、资料收集、问题探讨和学术交流。在众多生物网站中,如 、中学生物教学资源网、金太阳教育网、、百度搜索各章节教案、学案、课件等。教师可根据需要进行检索、下载任何有用的生物信息资料和现成的课件,经过加工就可以用于课堂教学。在教学中遇到疑难问题也可以上网信息请教同行, 通过E―mail、BBS与同行们交换意见。教师的教学心得和制作的课件也可以发表于网上进行学术交流和资源共享。学生则可以根据教师在校园网上提供的相关链接,获得更多的生物学知识和观点。充分利用Internet资源,不仅可以节省教师搜集教学素材和制作课件的时间,而且大大地拓宽了师生的视野,同时也增强了师生的现代信息素养。适时适量地使用网络资源,可以充分调动学生学习的积极性,有效缓解学生的视觉、听觉的疲劳,提高教育教学效果。
(二)网络化教学在生物学教学中的应用
网络化教学是指利用文本书籍、光碟软件、网上资料等资源,以及学生自主探究式学习为主体的教学模式。这种教学模式为教师和学生之间提供了一个跨越时间和空间的学习情境,有利于学生自主学习和协作学习。同时网络化教学也为学生之间,师生之间的交流提供了多种途径,如可以通过E-mail、聊天室、电子论坛、BBS等方式实现网上讨论、答疑、网上作业等学习形式。
结合生物学科的特点,可以把网络化教学充分应用于生物学教学中。在生物学网络化教学过程中,可以选取教材中、网上资源丰富又比较开放和新颖的部分,如细胞、遗传、生命起源、生物多样性、减数分裂与受精作用等内容,作为学习内容来进行网络化教学。比如,在“生物多样性及保护”一节的教学过程中,首先利用网络与学生自主探究相结合的方法,帮助学生学习生物多样性的基本概念,建立起有关生物多样性及其保护的生物学知识体系;然后围绕学习主题――保护生物多样性来设计一些问题,如什么是生物的多样性,生物多样性的价值,为什么要保护生物的多样性等,让学生有选择地进行自主学习,在学习过程中可以通过多人协作,网上查阅资料等方式来解决相关问题,学生在网上所获得的信息还可以通过网上传递进行交流;让学生对自己感兴趣的问题发表自己的意见,进行总结,教师再作总的评价,进行理论升华;最后对学生进行测试,针对及时反馈的信息,查漏补缺。在整个教学过程中,教师应作为学生学习的指导者、帮助者和促进者,而学生才是学习的主体,充分调动学生的学习积极性,培养学生的学习能力和参与意识。
(三)多媒体课件在生物学教学中的应用
多媒体同传统的直观教具:标本、模型、挂图、幻灯、录像等相比具有表现力强、交互性好、信息量大等优点。教师在生物学教学过程中能从市场上或Internet资源网上获得一些现成的多媒体课件,但这不能完全满足教学的需要。这就要求教师能够应用相关软件:如Flash等和平时积累的素材自己制作一些相应的多媒体课件,这样可以结合自己教学的实际及所教学生的特点进行制备,这样的课件符合学生的实际情况,便于学生接受,有利于学生对知识的理解和掌握。
教师根据教学内容的要求,精心设计和制作的,反映着自己教学意图、思路和观点的,形象、生动、具体的;融知识性和趣味性于一体的多媒体课件应用到教学中,既节省了教学时间、降低教学难度,又有利于提高学生的学习兴趣,加深对教材知识点的理解。此外,多媒体较高的交互性也可以在教师和学生之间进行更及时、更开放的交流,便于教师及时了解学生掌握知识的情况。比如,在讲授“减数分裂和有性生殖细胞的形成”这一节内容时,可以将和卵细胞的形成过程制作成Flas来演示;把拍摄的在显微镜下观察到的减数分裂不同时期细胞的图片与教师画的示意图对照着呈现给学生;同时要求学生跟着老师画,将受精部分内容通过播放科普视频片的形式介绍给学生,这样有助于学生对重点、难点知识的理解,提高学生对课堂教学的参与能力。从而进一步提高教育教学效果。
三、生物学教学中现代信息技术应用应注意的问题
教师在课堂教学中如果能恰当的运用信息技术,将会使学生在接受信息,传递知识,感知教材,理解知识,培养能力等方面起到事半功倍的效果,但如果运用不当,效果可能不很理想,所以在实际操作中还应注意以下几个方面的问题。
(一)发挥教师应有的作用,使学生积极参与到课堂教学中来
教师是教学过程的组织者、指导者、帮助者和促进者,因而课堂教学过程应用多媒体课件时,仍需发挥教师的这些作用。因而要求教师要会将课本中的现成的、结论性的内容变为具有探索性的资料、信息,精心设计,会合理安排信息,使学生主动探究、学习,从而培养他们能力。与此同时,要求教师的教学设计能调动学生学习的积极性和主动性。如生动有趣的引入,密切联系生产、生活实例的讨论分析,巧设问题情境引发学生的求知和探索欲望、发现学生的优点及时表扬等。而绝不能只让学生通过多媒体课件阅读大量信息资料,只让学生使用计算机做题,还应该让学生进行必要的语言表达、书面表达以及课堂小组讨论交流等。这样,学生才会有学习兴趣,并积极主动地参与课堂活动,他们的各种能力才会得到有效的培养和提高。