生物学论文关于基于CDIO理论《结构合成生物学》的慕课教学案例设计论文范文参考资料VIP

生物学论文关于基于CDIO理论结构合成生物学的慕课教学案例设计论文范文参考资料 【关键词】CDIO模式；慕课；教学案例设计；结构与合成生物学 1现代工程教育理论CDIO理论 CDIO理论于xx年由四所工程大学联合提出。理论内容包括CDIO大纲和标准。以能力培养为目标的大纲，将工程专业学生的能力分为工程基础知识和推理能力、个人技能和工作态度、团队协作能力和交流能力、工程系统能力四个层面1。CDIO的基本目标有两个，一是要使得学生具有更强的技术和理论方面的能力，能在新的产品和系统研发中扮演引领者的作用；二是要使他们深刻了解自己所做的研发工作的意义和影响2。 目前己有全世界30多个国家的大学加入了CDIO国际组织和合作计划，共同开发和完善CDIO教学模式，并取得了良好效果3。我国共有数十个高校的特定专业介入 _CDIO工程教育联盟成员4。 现阶段国内外既没有CDIO模式应用于医学院校的教学研究，也没有在医学医学工程专业，或是针对结构与合成生物学慕课课程的研究。 2结构与合成生物学课程教学现状分析 结构生物学是一门以生物物理学和生物化学手段来研究生物大分子的三维结构，并研究结构与对应功能的关系的学科。而合成生物学是将工程学原理与方法应用于合成生物学、生物信息学、计算生物学与化学生物学一同构成系统生物技术。目前将结构生物学和合成生物学结合，并在医学院校面向生物医学工程专业开设结构和合成生物学尚属首创。 结构与合成生物学课程是多学科交叉的课程，为了让医学院校的生物医学工程专业的学生在设计、实施、运作的实践过程中学习相关的知识，培养学生综合能力，提高医学院学生的专业知识、职业能力和态度、团队工作和交流能力，需要对结构与合成生物学课程进行CDIO模式教学案例设计。 3慕课的含义及应用 慕课，即MOOC（massive open on line course），是大型开放式网络课程，是一种崭新的教学模式，与现代高等教育相比有大规模、在线、开放等优点5。顾名思义，“M”为Massive(大规模)，与传统课程不同，一门MOOCs课程可以有上万名学生;“0”为Open(开放)，凡是想学习的，都可以进来学，不分国籍;“0”为Online(在线)，学习在网上完成，不受时空限制;“C”为Course，就是课程的意思6。xx年3月，中国医学教育慕课平台建设暨“慕课联盟”成立，目前联盟发起、加盟单位有近200家，几乎涵盖了国内所有医药院校，其目标是通过中国医学教育慕课平台和优质课程建设，更好地服务于中国医药卫生人才培养7。 4基于CDIO理论结构与合成生物学课程的慕课教学模式分析与设计 以CDIO理论为指导，为生物医学工程专业学生提高结构与合成生物学课程的实践能力而设置，以期锻练学生实践能力，提高专业技能，缩短学生专业能力和工作单位和科研需求之间的差距。 4.1教学功能目标 通过对学生能力框架的调查分析发现医学院校生物医学工程专业学生的基础知识教学，如基础学科知识、核心基础知识、系统思维能力等方面培养力度较强，而对生物医学工程能力部分，如职业能力和工作态度、团队协作能力，培养强度不足。因此，基于CDIO理念的理论与实践慕课课程教学案例设计时，要针对以上方面，解决能力培养上的瓶颈。 4.2教学构架和教学活动程序 在本次教学案例设计分为4个步骤：在结构与合成生物学大纲主题范围内为医学院校生物医学工程专业学生制定可行的能力培养目标；结构与合成生物学课程大纲，制定教学目标；选取适当的生物医学工程实践项目实施结构与合成生物学教学；对结构与合成生物学的慕课教学过程和结果进行评价和建议。 MOOC理念在结构与合成生物学的教学实践，基于eb开放技术，该平台突破了单一的课程教学，由网络课堂、虚拟实验室、结构与合成生物学知识库、信息交流区四部分构成。 4.2.1网络课堂 网络课堂是结构与合成生物学慕课教学的基础，通过将网络资源与教师资源相结合，建立完整课堂学习体系，有利于构建结构与合成生物学知识结构。首先，结构与合成生物学课程大纲，制定慕课教学目标。其次借鉴MOOC模式，录制短小教学视频形式，多个教学视频构成一个完整的课题。同时构建习题库，包括参考资料、测试题等，方便学生及时进行自我测试。 4.2.2结构与合成生物学虚拟实验室 结构与合成生物学是一门多学科交叉的课程，实验技巧与能力对药物研发来说至关重要，可利用网络资源构建药学虚拟实验室。建立结构与合成生物学实践教学模拟实验室，引入虚拟实验系统，以结构生物与合成学理论知识为背景，将理论与实践相结合。通过虚拟实验室，可进行结构分析研究、药物大分子合成等实验，还可以自行设计试验，分析验证其设想，从而培养学生的创新思维和能力。 4.3教学评价 CDIO模式教学改革采用12条标准说明一个CDIO满足要求的专业的突出特点4，这里以这12条标准作为教学改革和评估基准和目标，并制定进一步改进的框架。包括技术知识和推理能力（基础学科知识、核心基础知识、高级基础知识）；个人能力、职业能力和态度（推理和寻求解决方案的能力、实验和知识发现的能力、系统思维能力、个人技能和做事方式、职业能力和工作态度）；人际交往能力（团队协作和沟通能力、团队协作能力、交流沟通能力）；在社会大背景下的业界进行构思、设计、实现和运行解决方案的能力等4。 5案例实施效果 通过调查问卷和慕课课后测试研究发现，在结构与合成生物学教学案例实施后，医学院校生物医学工程专业学生的技术能力和职业能例、系统思维能力、课题实施系统的能力，较之前都有了一定的提升。另外，学生的自主学习的能力、协作能力、实验和知识自学等方面都有了较大的提升。可以看出，教学案例的实施效果较为明显，在提升学生生物医学工程知识和实践两方面都有了积极等作用。 6结语 本文主要以CDIO理论为指导理论，对医学院校生物医学工程专业学生结构与合成生物学慕课教学案例的进行构建，并以CDIO为标准分析教学效果。教学案例的效果较为明显，基础知识教学是原有课程设置和培养的重点，通过本次案例设计研究，能力有所提升；生物医学工程能力部