李勃 倪雅詩 陶靖心

摘? ?要：為不斷加強“生物信息學”這門交叉學科的學習，提升生物學相關專業(yè)本科生的培養(yǎng)質量，文章擬從課程講義、教學視頻、原理圖示和互動交流等多方面收集課程講授過程中的相關資料，在此基礎上設計并構建重慶師范大學“生物信息學”課程在線教學資源庫。該教學資源庫的建立，將會彌補課程內容難度大、課堂教學課時少等方面的不足，促進學生的課外自主學習，加強教師與學生之間的交流互動，進而全方位地提高本門課程的教學質量。

關鍵詞：“生物信息學”;教學資源庫;多媒體課件;課程講義

生物信息學是研究生物醫(yī)學資源中蘊含的重要信息的學科，其核心是解決生物學問題[1]。作為一門由生物學、統(tǒng)計學和計算機科學結合產生的典型交叉學科，生物信息學主要通過研發(fā)并應用計算機技術及數學與統(tǒng)計方法，對海量生物數據進行管理、整合、分析、建模，從而解決重要的生物學問題，闡明新的生物學規(guī)律，獲得傳統(tǒng)生物學手段無法獲得的創(chuàng)新發(fā)現。因此，做好在線“生物信息學”教學資源庫對提高生物信息學教學質量水平具有重要的理論和實踐意義。

1? ? 材料與方法

1.1? “生物信息學”課程教學資料的整理與分析

首先，在閱讀的基礎上對收集到的資料進行篩選，主要目的在于剔除與生物信息學無關、與課程教學關聯性不大的材料，只保留對生物信息學教學資料研究有參考價值的資料。收集材料包括：“生物信息學”課程教案、“生物信息學”幻燈片、課外閱讀材料、“生物信息學”部分精品視頻以及課外練習題。其次，對收集到的“生物信息學”課程的所有教學資料進行分類歸納和匯總。

1.2? “生物信息學”課程在線教學資源庫的設計

本研究開發(fā)的“生物信息學”課程在線教學資源庫主要有問答、課件、視頻和簽到4個板塊。其中，問答板塊主要實現訪問者與老師在線互動交流、解答困惑;課件板塊主要提供包含課堂教學幻燈片和教學教案資料;視頻板塊有生物信息學和R語言相關視頻資料;而簽到板塊主要是用于課堂簽到，同時可以用于收集學生對本門課程的有益建議和反饋。

1.3? “生物信息學”課程在線教學資源庫的開發(fā)與構建

“生物信息學”課程在線教學資源庫的開發(fā)與其他數據庫或大型網站的開發(fā)類似，其架構主要包括前端（客戶端，interface）和后端（服務器端，server）兩部分。前后端交互傳遞信息，實現網站的部署與動態(tài)訪問。本課程在線教學資源庫的開發(fā)主要在可視化的開發(fā)平臺進行，前端采用React.js開發(fā)，而后端則用Drupal8開發(fā)。

（1）運用React. JS進行前端開發(fā)。React. JS是一種React環(huán)境下用于前端開發(fā)的一個開源JavaScript框架，其目的是創(chuàng)建引人入勝且豐富的Web應用程序，可以用最少的編碼實現高效運行。早些時候，Angular被認為是開發(fā)單頁Web應用程序的首選方案，但隨著React的引入，專注于各個組件的功能，開發(fā)人員發(fā)現其新開發(fā)的網頁呈現得更快。除了可以靈活地涵蓋大量使用測試以外，React還擁有龐大的教程基礎和開發(fā)人員社區(qū)，可以為新的開發(fā)人員以及經驗豐富的開發(fā)人員提供解決方案[2]。

（2）采用Drupal進行后端開發(fā)。Drupal是由PHP語言編寫的一個開源內容管理框架（Content Management Framework，CMF），由CMS和PHP開發(fā)框架（Framework）共同構成[3]。由于其強大的功能和可擴展性，已連續(xù)多年榮獲全球最佳CMS大獎，是全球最著名基于PHP語言的Web應用程序之一，目前的最新版本為Drupal8。

2? ? 效果分析

2.1? “生物信息學”在線教學資源庫架構及教學資料匯總

“生物信息學”在線課程教學資源庫主要包括問答、課件、視頻和簽到4個部分。其中，問答部分主要收錄了概念辨析、應用展示、方法原理、文獻解讀。課件部分主要收錄了教師授課過程的幻燈片等資料，內容包括“生物信息學”課程教案，教案主要介紹了“生物信息學”課程的課時分配、每一章的教學目標、重點與難點、課堂小結等。收錄的幻燈片有：第一章緒論，主要講述生物信息學含義、發(fā)展簡史內涵及應用;第二章生物序列資源，講述主要的類數據庫與數據資源;第三章雙序列對比;第四章序列特征分析;第五章基因表達數據分析;第六章生物信息編程基礎-R;第七章生物大數據分析案例;第八章基因注釋與功能分類;第九章轉錄調控的信息學分析。而視頻版塊主要收錄了R編程入門視頻、部分課堂授課視頻以及部分組學數據分析視頻等。簽到部分包括課堂簽到和建議反饋。

2.2? 教學資源庫的展示

2.2.1? “生物信息學”在線課程用戶端展示

圖1展示了本研究構建的“生物信息學”課程在線教學資源庫的主頁部分（手機端部分截圖展示），在線地址為http：//cqnu-class. qybee. com/。對學生來說，上網學習生物信息學是為了更高效地吸收知識和查缺補漏。盡管現在網絡查找知識很方便，但知識多而雜，從學習者角度考慮，更為重要的是在網上學習時能有交流溝通，可以和更多的專業(yè)人士通過網絡平臺交換觀點，更加有效地獲取知識。線上學習相比線下學習，更大的優(yōu)勢在于學生在線學習“生物信息學”的同時，支持課后復習和鞏固。在線學習中的時間相對而言比較寬松，沒有太大的限制，對于時間的安排比較有利。平臺還支持專業(yè)學習者在線互動、交流，及時解決疑難困惑，并適當補充課外知識，拓展學生知識面與視野。

2.2.2? “生物信息學”在線課程后臺管理端的展示

本研究開發(fā)的“生物信息學”課程在線教學資源庫的后臺管理端主要包括控制臺、基礎設置、媒體庫、頁面設計和內容頻道等板塊?？刂婆_可以看到總用戶數量、今日訪問量、訪問量統(tǒng)計，還可以進入粉絲管理;基礎設置包括上傳站點LOGO圖片、修改賬號名稱、訪問地址、站點簡介、背景圖等;媒體庫主要功能是管理圖片和音視頻等;頁面設計包括全局設置、首頁設計和欄目模板，其中全局設置主要設計主題顏色和底部導航樣式，而首頁設計可選取用戶進入主頁樣式，欄目模板可設置名稱、圖標和管理內容;內容頻道有問答管理、論壇管理、內容管理等，其中問答管理包括問題列表、欄目管理與答主管理，論壇管理主要功能是管理討論列表和進行社區(qū)分類;講堂管理主要對課堂視頻進行編輯;表單列表進行發(fā)布限時課堂簽到，編輯簽到頁面設計，可以查看或導出簽到結果;活動管理可創(chuàng)建活動報名、在線課程報名。

3? ? 結語

當前，隨著生物學海量數據的積累，專注于分析和挖掘蘊含與數據背后的生物學規(guī)律的生物信息學越來越受到重視，于是高校生物學相關專業(yè)的“生物信息學”課程的教學變得更加重要。“生物信息學”在線教學平臺與資源的建立，彌補了課堂教學課時少，學生可以反復學習等方面的問題。構建重慶師范大學在線“生物信息學”教學資源庫是長期、反復的過程，需要不斷在線及時更新。相信經過不斷地努力建設與資料的補充，重慶師范大學“生物信息學”在線課程平臺會越來越完善，必將推動本門課程課堂教學的繁榮，促進教學過程向越來越好的方向發(fā)展，為生物學人才的培養(yǎng)作出應有的重要貢獻。

[參考文獻]

[1]張雪洪，杭曉敏，胡洪波.計算機在生命科學中的應用[M].上海：上海交通大學出版社，2003.

[2]張豐麒，王飛.ReactJS的新特性在Web開發(fā)中的應用[J].移動信息，2015（10）：71-72.

[3]夏翠娟，劉煒，趙亮，等.關聯數據發(fā)布技術及其實現—以Drupal為例[J].中國圖書館學報，2012（1）：49-57.