من طرف بشرى الأغبري الأربعاء أغسطس 15, 2012 10:49 pmتطبيق نظريات التصميم التعليمية للتعليم في المعلومات البيولوجية في تحليل Microarray وتصميم ورش العمل التمهيدية
المرجع/ www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1200775
Shachak أبيب ، رون * أوفير ، وايتان روبين † ‡
* قسم العلوم المعرفية ، جامعة بار ايلان ، رمات غان - 52900 ، إسرائيل
† المعلومات البيولوجية والبيولوجية الآلي التابعة لإدارة خدمات البيولوجية ، ومعهد وايزمان للعلوم ، رحوفوت ، وإسرائيل
وقد ‡ باور مركز بحوث جينوم ، جامعة هارفارد ، كامبردج ، ماجستير 02138
Raquell هولمز ، ورصد محرر
توجيه الرسائل إلى : Shachak أبيب (البريد الإلكتروني : shachaa4@popeye.os.biu.ac.il).
وتلقى 29 نوفمبر 2004 ؛ المنقحة 9 فبراير 2005 ؛ المقبولة 14 مارس 2005.
الملخص
الحاجة إلى دعم التدريب على المعلوماتية الحيوية تم الاعتراف بها وعلى نطاق واسع من قبل العلماء ، والصناعة ، والمؤسسات الحكومية. ومع ذلك ، فإن مناقشة أساليب تعليمية لتدريس المعرفة الحيوية ليست سوى البداية. وهنا نقدم تقريرا عن محاولة منهجية لتصميم ورشتي عمل في المعلوماتية الحيوية وعلم الأحياء لطلبة الدراسات العليا على أساس شروط Gagne لتعلم نظرية التصميم التعليمية. هذه النظرية ، على الرغم من نشرها لأول مرة منذ أوائل 1970م ، لا تزال أساسية في التصاميم التعليمية والتكنولوجيا التعليمية. أولا ، على مستوى عال وكذلك شرط أساسي للتعلم من أجل أهداف ورشة عمل تحليل microarray وتصميم ورشة عمل التصميم التمهيدي. ثم تسلسل هرمي للأهداف في ورشة العمل الأخيرة. والتدريب العملي على ما صمم لتحقيق هذه الأهداف. وأخيرا أحداث التعلم التي اقترحها نظرية Gagne أدرجت في التدريب العملي. الأدلة الناتجة اختبارها على عدد قليل من المتدربين وتنقيحها وتطبيقها في اليوم الأول لورش عمل المعلوماتية الحيوية. واستنادا على هذه التجربة وعلى الملاحظات التي قدمت أثناء ورش العمل ، استنتجنا أن شروطGagne's لتعلم نظرية التصميم التعليمية تزودنا بإطار مفيد للتدريب و لتطوير المعلوماتية الحيوية، ولكنها قد لا تكون أفضل كوسيلة للتعليم.
الكلمات المفتاحيه : نظرية التصميم التعليمية، Gagne ، شروط التعلم ، المعلوماتية الحيوية ، الناتج.
مقدمة
في السنوات القليلة الماضية ، زاد الاهتمام بالمعلوماتية الحيوية زيادة كبيرة ، في العديد من الجامعات ، كمنظمات ربحية ، ومنظمات غير ربحية ، والآن تقدم برامج ودورات تدريبية في المعلوماتية الحيوية (لمعلومات أكثر انظر Hemminger, 2004 ; Luo, 2002 ; Samish, 2003 حول هذا الاهتمام المتزايد كانت هناك حاجة حقيقية للقادمين الجدد لتطوير التكنولوجيا الحالية للعلماء الناشئين واستخدامها على نحو فعال في عملهم Ben-Dor et al., 2003 ).. حيث ان التعليم والتدريب أمران أساسيان لتحقيق هذه الاحتياجات.
الحاجة إلى دعم التعليم والمعلوماتية الحيوية عُرفت على نطاق واسع من قبل العلماء والصناعة ، فضلا عن المعاهد الحكومية (على سبيل المثال Altman, 1998 ; Brass, 2000 ; Gavaghan, 2000 ; MacLean and Miles, 1999 .في عام 1998 في التقرير الذي قدم إلى البيت الأبيض ومكتب العلوم السياسة والتكنولوجيا ، فقد أعلن أن "ثمة حاجة وطنية للتدريب والتعليم في مجال المعلوماتية الإحيائية" (المعلومات البيولوجية في القرن 21ميلادي ، 1998). في عام 2001 ، والمعاهد الوطنية للصحة (المعاهد الوطنية للصحة) ، ومؤسسة العلوم الوطنية (NSF) عقدت ورشة عمل في محاولة لتقييم الاحتياجات المعلوماتية الحيوية في مجال البحوث والتدريب ، والتعليم ، والتطوير الوظيفي ، ووضع قائمة من التوصيات لمعالجة الثغرات التي تم تحديدها Swaja et al., 2001, p. 1 .في إسرائيل ، حيث وصف هذا البرنامج في هذا المقال وقعت وزارة العلوم والتكنولوجيا على دعم المركز الوطني والبنية التحتية لمعرفة المعلومات البيولوجية (cobi) ، من خلال توفير التدريب والاستشارات ، وخدمات دعم وصيانة البنية الأساسية للمعلومات الحيوية البحوث (مركز البنية التحتية للمعرفة المعلومات البيولوجية ، 2004). افتتاحيات (على سبيل المثال ., Brass, 2000 ; Gavaghan, 2000 ; Pearson, 2001(، والمؤتمرات العلمية (على سبيل المثال ، ورشة عمل حول التربية والتعليم في المعلومات البيولوجية) كما تناقش المعلوماتية الحيوية والتعليم.
مجموع ما كتب في موضوع المعلوماتية الحيوية في التعليم في كثير من الأحيان تناول مواضيع على مستوى شامل ، مثل إدماج المعلوماتية الحيوية في شهادة البكالوريوس وبرامج الدراسات العليا محتويات مناهج المعلوماتية الحيوية (Altman, 1998 ; Feig and Jabri, 2002 ; Honts, 2003 ; Salter, 1998 ، ما العينات التي ينبغي تدريبها ، وماذا ينبغي أن تكون الموارد المخصصة لتعليم المعلوماتية الحيوية Swaja et al., 2001 ).. تقدم أمثلة على غيرها من الدورات والبرامج المستمرة للمعلومات الحيوية (على سبيل المثال ، ., Altman and Koza, 1996 ; Campbell, 2003 ; Feig and Jabri, 2002 ; Jenkins, 2000 ; Kim, 2000 ; Magee et al., 2001 طرق التسليم ، وخصوصا التعليم عن بعد ، هي أيضا مركز الاهتمام (على سبيل المثال Brass, 2002 ; Cheng, 2002).
تطوير وتحسين طرق التدريس واحدة من التحديات التي تواجه المعلمين والمعلوماتية الحيوية وخدمات الدعم ((Ben-Dor et al., 2003 ). رغم ذلك تعد هذه القضية موضع تجاهل كبير من قبل العلماء عند الحديث عن التعليم والمعلوماتية الحيوية. وهناك استثناءات قليلة تشمل الآتي : Abbot (2002 ), Cheng (2002 ), Choo et al. (2004) , Courtois and Handel (1998 ), and Kim (2000) وتشدد هذه الاستثناءات على ندرة في الكتابات بدلاً من إشباع الحاجة لتطوير وسائل تعليمية أفضل للمعلومات الحيوية.
في هذه الدراسة فإن التقرير يذكر محاولة منهجية للتدريب على تصميم المعلوماتية الحيوية على أساس شروطRobert Gagne 's لتعلم نظرية التصميم التعليمية Gagne, 1977 ; Gagne and Briggs, 1974 )لتقييم أفضل لإمكانية تطبيق هذه النظرية على المعلوماتية الحيوية والتدريب ، وتهدف ورشتي العمل : ورشة عمل تحليل microarray و ، ((Shachak et al., 2003 وهو أول ورشة عمل تصميم تمهيدية. نبدأ هذه الدراسة من خلال استعراض خصائص نظريات التصميم التعليمية بشكل عام وأهميتها المعقولة لتعليم المعلوماتية الحيوية. ثم تقديم وصفا موجزا لنظرية Gagne.وتوضيح تصميم العملية التعليمية باستخدام أمثلة من ورشتي العمل. وأخيرا ، مناقشة بعض النتائج التجريبية النوعية المقدمة ومدى انطباق نظرية Gagne لتعليم المعلوماتية الحيوية.
الخلفية العامة
نظريات التصميم التعليمية نتائج لتعليم المعلومات البيولوجية
نظرية التصاميم وتعرف بأنها "النظرية التي تقدم توجيهات واضحة بشأن أفضل طريقة لمساعدة الإنسان على تعليمه وتنميته" (, p. 5 (Reigeluth, 1999 . خلافا لغيرها من النظريات ، نظريات التصميم التعليمية الموجهة للتصميم هي في طبيعتها ليست وصفية أو تفسيرية ، ولكنها في كثير من الأحيان تبنى على نظريات التعلم ، فنظرية التصاميم التفسيرية تزودنا بالمبادئ والتوجيهات بشأن ما تقدم الوسائل عند استخدامها في حالات ما (Reigeluth, 1999 ).
من خلال التعريف أعلاه ، أن تطبيق النظريات التعليمية في التصميم قد يحسن التعليم والتعلم بشكل عام. ويتسم هذا بأهمية خاصة بالنسبة للمعلومات الحيوية ، لأن المعلوماتية الحيوية تشكل تحديات خاصة لمعلمي ومطوري البرامج التعليمية والتدريبية. أولا ، خلافا للعديد من المواضيع الأخرى ، ويتطلب التعليم العملي للمعلوماتية الحيوية. الجلوس في الصف والاستماع إلى محاضرات وبالتأكيد هذا ليس كافي لتأهيل علماء الأحياء في مجال استخدام تطبيقات المعلوماتية الحيوية (Ben-Dor et al., 2003 ).. ثانيا ، تجمع المعلوماتية الحيوية بين العلوم الدقيقة (الرياضيات ، وعلوم الحاسوب) ، والعلوم التجريبية (البيولوجيا). وهذا يتطلب ليس فقط لعلماء الأحياء والاعتماد على استخدام المعلومات الجديدة والأدوات المخبرية ، ولكن أيضا لدمج النظريات والنماذج المتجذرة في تخصصات أخرى. استخدام نظريات التصاميم التعليمية للمعلوماتية الحيوية قد تساعد المدربين لمواجهة هذه التحديات من خلال تنظيم الأنشطة التعليمية وطرق التدريس من أجل التكيف مع مختلف الحالات وعمليات التعلم المعرفي.
شروط Gagne لتعلم نظرية التصميم التعليمية
شروط التعلم في نظرية التصاميم وضعها. Gagne كمحاولة لجعل منهجية التعليم ، عملية موجهه وقاعدة منظمة )Zemke, 1999 ). على الرغم من نشره لأول مرة منذ أكثر من 35 عاما ،فإنه لا يزال أساسيا في مجال التصاميم التعليمي والتكنولوجيا التعليمية (Merrill, 2000 ); ؛ أجزاء منه قد أدرجت في النظريات الحديثة، مثل نظرية المعاملات التعليمية Merrill, 1999 )
p. 3) Gagne (1977,( ويعرف التعلم ب "تغيير في التصرف أو القدرة البشرية التي تستمر على مدى فترة من الزمن ، والتي لا تعزى لعملية النمو." أخذ behaviorist من المنظور الآخر ، ويقول إن أفضل دليل على حدوث التعلم هو تغيير في الأداء. الأداءات يمكن تصنيفها إلى خمسة مجالات حسب القدرات المكتسبة : المهارات الحركية والفكرية والمهارات المعرفية والاستراتيجيات والمعلومات الشفهية ، والمواقف. وفقا لشروط التعلم من الناحية النظرية ، واختلاف الظروف الداخلية والخارجية اللازمة لتعلم كل هذه القدرات. على سبيل المثال ، لتعلم المهارات الحركية الجديدة يجب أن يكتسب المتعلم المهارات الحركية الأخرى التي تمثل (الإشراط الداخلي) ، وتعتبر التغذية المرتدة (إشراط خارجي). انخفاض مستوى المهارات الفكرية (على سبيل المثال ، المفاهيم والقواعد) ، معلومات يجب أن يتم الحصول عليها لتعلم المهارات الفكرية رفيعة المستوى (مثل حل المشكلات). بغض النظر عن مجال الأداء ، Gagne (1977 )ونقول أن هناك ثمانية من أشكال التعلم الأساسية التي تتألف منها كل أداءات التعلم. تلك الأشكال الأساسية للتعلم مستخرجة من أعمال سابقة مثل behaviorists بافلوف ، سكينر ، وThorndike (لاستعراض Zemke, 1999
أهم مساهمة نظرية Gagne تتمثل في التسعة الأحداث التعليمية التي حددها والتي لخصت من قبله وتقابل مختلف العمليات المعرفية Zemke, 1999 .. هذه الأحداث التعليمية ينبغي أن تلبي أو توفير الظروف اللازمة للتعليم وكأساس لتصميم التعليم وانتقاء ما هو مناسب من وسائل الإعلام Gagne, 1977 . الأحداث التسعة هي : (1) الحصول على الاهتمام ، (2) إخبار المتعلم عن الهدف ، 3) تحفيز استدعاء المعرفة السابقة ، 4) تقديم الحوافز ، 5) توفير التعليم بالتوجيه 6) الحصول على الأداء ، 7) توفير تغذية راجعة عن صحة الأداء ،
تقييم الأداء ، و 9) والاحتفاظ به وتعزيز نقله Gagne and Briggs, 1974 ..
هذه العناصر الثلاثة من مكونات نظرية: Gagne القدرات المستفادة ، والأشكال الأساسية للتعلم ، والأحداث التعليمية توفر الأساس اللازم لتحديد أهداف التعلم وخلق سلسلة من التعليمات (Gagne and Briggs, 1974 . وسيكون هناك مزيد من النقاش والتوضيح في الأقسام التالية.
WORKSHOPS DESIGN PROCESSوضع تصاميم عملية لورش العمل
خمس خطوات عملية استخدمت لوضع تصميم لورشتي العمل للمعلومات الحيوية على أساس شروط التعلم. العملية المبينة في الشكل 1 ، وكل خطوة وصفت بالتفصيل في الفقرات التالية.
الشكل(1)
الخطوة 1 : تحديد الأهداف التعليمية
الخطوة الأولى في تطوير مواد تدريبية على أساس شروط Gagne 's للتعلم هو تحديد مستوى عال لأهداف التعلم لكل ورشة. وصفت أهداف التعلم بأنها ما ينبغي أن يكون المتعلم قادرا على القيام به بعد الانتهاء من التعليم. وبالتالي ، فإنها تحدد القابلية للتعلم أو بعبارة أخرى ، في مجال الأداء.
وفقا لGagne ، فالدليل الوحيد على التعلم هو تغير في الأداء. ومن أجل معرفة التغيير المنشود في الأداء بشكل واضح، فالأهداف التعليمية لابد أن تكون قابلة للملاحظة والقياس.ويشير Gagneو Gagne and Briggs (1974إلى أن جميع الأهداف التعليمية تشمل العناصر الخمسة التالية : الحالة ، والقدرة والعلم ، والجسم ، والعمل ، والأدوات وغيرها من القيود. رغم ذلك فإن هذا لم يكن المخطط المطلوب لتحديد أهداف التعليم الواردة في معظم هذه العناصر. مثال (1) من ورشة العمل تحليل microarray تظهر ذلك .
مثال 1 : الهدف من التعليم Microarray تحليل ورشة عمل.
[الحالة] أعطيت بيانات التعبير الجيني ، (الهدف ) المتعلمين [القابلية للتعلم : حل المشاكل] ليكون قادرا على تحليل البيانات بشكل صحيح [أدوات وقيود] باستخدام البرمجيات GeneSpring
.
في هذا المثال ، وصفت القدرة على التعلم وصفها بعبارات عامة "التحليل بالشكل الصحيح". ولجعل هذا الهدف قابل للملاحظة والقياس ، لا بد من تحديد معايير التقييم لتصحيح التحليل. وتحديد الأهداف التعليمية شرطا أساسيا للمعلومات والمهارات ، ويمكن أن يساعد في تحديد هذه المعايير وعلى النحو المبين أدناه.
الخطوة 2 : إنشاء التسلسل في الأهداف
هي عملية وضع أهداف التعلم من أعلى إلى أسفل. مثال 1 أعلاه يدل على مستوى أعلى من القدرات والمهارات الفكرية (أي حل المشاكل). وتعلم المهارات الفكرية الجديدة ينبغي أن يسبقه التمكن من المهارات السابقة "
, p. 105) Gagne and Briggs, 1974 وأنه "من المعلومات ذات العلاقة أنه لمعرفة المهارة الجديدة ينبغي أن تتعلم المهارات السابقة "(Gagne , p. 105) Gagne and Briggs, 1974 ( ولذا فإن الخطوة التالية هي تحديد الأهداف التعليمية شرطا أساسيا للمعلومات والمهارات. لكل واحد من الشروط الأساسية لهذه الأهداف ، وتتكرر هذه العملية حتى التوصل إلى مستوى من المفترض أن يكون معروفا لدى جميع الطلاب.
المثال التالي من ورشة العمل تحليل microarray يدل على هذا المبدأ : لكي يكون المرء قادر على أداء تحليل البيانات microarray ، يحتاج لقياس وخفض الضوضاء الواردة في البيانات التجريبية microarray. وهذا يدل على انطباق قواعد قابلية التعلم . للقيام بذلك ، يحتاج المرء إلى معرفة ما يخلق الضجيج في البيانات وتميز microarray الضوضاء النظامية من الضوضاء العشوائية من الضجيج. وتُعرف قابلية التعلم من خلال اكتساب القدرات والمفاهيم (النظامية / ضجيج عشوائي) ، واستدعاء المعلومات. وينطبق المبدأ ذاته على الطرق ، والبيانات ، و الأسئلة البيولوجية. وبالإضافة إلى ذلك ، كل أربع "فروع" مترابطة. نتيجة هذه العملية هي عملية معقدة هرم ، 1 كما هو مبين في الشكل 2. هذا التسلسل الهرمي للأهداف ويوفر الإطار العام لتحليل ورشة عمل microarray التعليمية.
الشكل (2)
وهناك تسلسل هرمي للأهداف التعليمية لتحليل ورشة microarray. الموضوع
في المناطق الواضحة بالخط البارز ، وأنواع القدرات المكتسبة بين قوسين
التسلسل الهرمي للأهداف التي أنشئت من أجل ورشتي العمل. على النحو المبين أدناه ، هذه الهرمية استخدمت لتصميم المحاضرات وتعديل البحوث الشخصية – من قبل وضع تصميم لبحوث ورشة عمل تحليل microarray (رون اوفير ، غير منشورة) ، زودت البحوث التجارية والتعليمية بالبرنامج التجريبي لتصميم ورشة العمل التمهيدي.
الخطوة 3 : في هذه الخطوة ترابط أحداث التعلم في البحوث الشخصية ، والتعلم من الأحداث التي اقترحتها شروط نظرية التعلم أدرجت التعديل العملي إلى الدروس. ويبين الشكل 3 إدراج بعض الأحداث في التعلم التمهيدي للتصميم العملي على البرنامج التعليمي.الشكل3
التعلم من الأحداث كما تظهر في تصميم البرنامج التعليمي التمهيدي. البحث عن تمهيدات مزدوجة ضمن تسلسل الحمض النووي باستخدام جزئية
6 يتضح. هدف التعلم ، والإجراءات التي توفر التعليم والتوجيه والتعليقات لحفز استدعاء المعرفة السابقة ، وتحمل اسم حكم القلة. للتدليل على الإجراءات ونتائجها .
البحوث العلمية صممت من قبل المتعلمين الكبار من ذوي الخبرة ، ونحن من المفترض أن نعلم بعض النتائج من البحوث أو يمكن توفيره من قبل المتعلمين أنفسهم. على سبيل المثال ، أن التعليمات الصادرة في هذا البحوث توفر التوجيه للتعلم والحافز المادي. فبإتباع هذه التعليمات يصل المتعلم للأداء. وبالفعل ، فقد قيل إن كبار السن ، أكثر تعقيدا ويمكن أن يتعلم المتعلم بدراسة الأحداث بنفسه وبجهده " (Gagne , p. 135 Gagne and Briggs 1974.).
الأحداث الثلاثة التالية عمد إدراجها في الدليل التعليمي : 1) إعلام المتعلم عن الهدف ، 2) التحفيز شرط أساسي للتعلم ، و 3) توفير تغذية راجعة عن صحة الأداء. الأحداث السابقين من أحداث Gagne المقترحة بين تقييم الأداء والاحتفاظ به وتعزيز نقله تم تجاهلهما لأنهما لا يتلاءمان مع الطابع الطوعي للمشاركة في حلقات العمل أو مع فترة زمنية محدودة. دمج الأحداث الثلاثة التعليمية المذكورة أعلاه أدى إلى أول مشروع للتدريب العملي على البرنامج التعليمي ، والذي تم اختباره مراجعته على النحو المبين أدناه.
الخطوة 4 : اختبار ومراجعة البحوث
في هذه المرحلة ، وهي أول مسودة من البحوث أُختبرت بتطبيقها ومراجعتها على مجموعة من المتدربين. بحث التحليل microarray التعليمي تم اختباره على مجموعة من الطلاب المشاركين في مختبر microarray بالفعل. مجموعتين من اثنين أو ثلاثة طلاب تم ملاحظتهم. للتصميم التعليمي للبحث التمهيدي، فقد كان من المستحيل أداء اختبار حقيقي في فصول الدراسة. ولذلك ، تم اختباره من قبل اثنين من المتطوعين. واحد لكل بحث ، حيث تم تسجيل المعلومات التالية : 1) عدم الاتساق بين البرنامج التعليمي والشاشة ، 2) الأسئلة الموجهة إلى مدرب ، 3) تعليقات على سير العمل التي قدمها الطلاب لبعضهم البعض وإلى المشرف ، 2 4) الأخطاء التي ارتكبت من قبل المتعلمين ، 3 و 5) اقتراحات لإجراء تغييرات في البرنامج التعليمي.
هذه الملاحظات سمحت لنا بإيجاد الأخطاء وتحسين البرامج التعليمية. على سبيل المثال :
1) بعض الأوامر في البرنامج التعليمي تحليل microarray كانت صيغته "الكتابة z ، y ، x في اسم الملف." وعلق أحد يقظ أنه ينبغي أن يكون على العكس من ذلك : "في اسم الملف خط الكتابة z ، y ، x" عكس هذا التعليق بأن العملية المعرفية الطبيعية هي أولاً عملية تحديد عناصر النافذة ، ثم تحريك المؤشر إلى الموضع الصحيح ، وأخيرا كتابة اسم الملف. لذلك ، أعيد النظر في البرنامج التعليمي لدعم هذه العملية المعرفية.
واحد من المتطوعين الذين اختبروا التصميم التمهيدي للبرنامج التعليمي علق بأن التعامل مع البرنامج التعليمي جعلته يشعر انه ينجز المهام. وهكذا فإن سلسلة من المهام عدلت لتعكس عملية كاملة ومنظمة.
الخطوة 5 : عقد ورشات عمل
البحوث النهائية تم توظيفها في ثلاثة ورش عمل : ورشة العمل الأولى تحليل microarray التي أجريت في معهد وايزمان للعلوم ، وإسرائيل ، واثنين من تصميم حلقات العمل التمهيدي في معهد وايزمان ، وجامعة تل أبيب ، إسرائيل. كل ورشة عمل تمهيدية اشتملت المحاضرات والتدريب العملي على الدورة التي أجريت في مختبر الحاسوب. شارك فيها نحو 80 شخصا في إلقاء محاضرات تمهيدية لتحليل ورشة العمل لmicroarray. منهم ، 18 مشارك في التدريب العملي على هذه الدورة. وحضر ما مجموعه 36 شخصا شاركوا في تصميم ورش العمل التمهيدي : 15 في معهد وايزمان ، و 21 في جامعة تل أبيب. وجميعهم أيضا حصلوا على المساعدة من الدورة. خلال ورش العمل طلب من المشاركين ملء استبيانات تتضمن بيانات عن المتغيرات الديموغرافية (الجنس ، والسن ، ودرجة ، والدور) وتقرير المصير للشعوب وأفاد مستوى الخبرة في استخدام الحواسيب والتطبيقات المعلوماتية الحيوية. خمسة عشر مشارك في تحليل ورشة عمل microarray و 30 في حلقات العمل التمهيدي أنجزت تصميم الاستبيانات (معدلات الاستجابة من 83.3 في المائة و 66.7 في المائة ، على التوالي). الإحصاءات الوصفية للمجموعتين ترد في الجدول(1) الأتي .
الجدول1
خلال الدورة العملية لتحليل microarray ، 5 دقائق أجريت ملاحظات لعدة مجموعات. وكانت النتائج الرئيسية لهذه الملاحظات هي :
تغيب الطلاب عن تعلم الأهداف في أغلب الأحيان ، وتذكر المعلومات التي قدمت مسبقاً ، أو تعليقات عن نتائج التغذية الراجعة للأداء.
حاول الطلاب أداء الأعمال في أقرب وقت ممكن من دون أخذ الوقت لقراءة النصوص الطويلة.
عندما كُررت هذه المهمة مع بعض التعديلات ، الطلاب لم يستعملوا البرنامج التعليمي ليتبعوا الأوامر خطوة خطوة ، ولكن حاول أن يشيروا إلى أعمالهم السابقة من الذاكرة.
هذه الطريقة الاستكشافية للتعلم أدت إلى جعل الأخطاء في أغلب الأحيان خطوه تتطلب مساعدة المدرب لحلها.
في تصميم ورش العمل التمهيدي كان من المستحيل إجراء عمليات الملاحظة المنتظمة. ومع ذلك ، في إحدى هذه الحلقات كان انطباع مماثل للاستنتاجات المذكورة أعلاه. وفي ورشة عمل أخرى كان الانطباع العام للمدرب هو أن معظم الطلاب لم يتبعوا البرنامج التعليمي خطوة خطوة ، من دون تخطي أي جزء منه في تلك الحلقة ، كانت أخطاء الطلاب نادرة ونادراً ما تحتاج إلى مساعدة المدرب. الآثار المترتبة على هذه النتائج سيتم مناقشتها أدنى هذا .
مناقشة النتائج DISCUSSION
من خلال مناقشة النتائج سنقدم تقرير لمحاولة منهجية لتصميم المعلومات الحيوية والتدريب على أساس شروط Gagne 's نظرية التصميم التعليمية التعلمية". نحن لسنا على علم بأي محاولة أخرى لتصميم وتطبيق النظريات التعليمية لتدريس المعلوماتية الحيوية فإن مدى ملائمة ظروف Gagne للتعلم والتدريب على المعلوماتية الحيوية سوف تناقش هنا من وجهتي نظر مختلفتين : منظور المصمم و منظور المدرب.
وكما ذكر آنفا تبنى أحدث النظريات التعليمية في التصميم بناءً على شروط التعلم Gagne ، أو اعتمدت بعض مكونات نظريته. ومع ذلك ، فالنظريات ذات الصلة تعرضت للانتقادات لكونها "غير فعالة للغاية نظرا لاستخدام المصمم تعليمات يجب أن تبني في كل عرض من المكونات الأساسية" )Merrill et al., 1991 (.لدينا تجربة شخصية بتصميم بحوث المعلوماتية الحيوية مختلفة ولا تؤيد هذه الانتقادات. من منظور المصمم فإننا نستنتج أن شروط التعلم توفر إطارا عمليا لتطوير التدريب على المعارف الحيوية في الأوساط الأكاديمية. على وجه التحديد وتحديد أهداف التعلم ، وتصميم ، وإنشاء ترتيب للأهداف من أعلى إلى أسفل ، وكانت مفيدة في تحديد الأولويات ، وتنظيم أنشطة التدريب ، ويقسم البحث إلى وحدات تعليمية ، وتحدد سلسلة من التعليمات.
ولكن كوسيلة للتعليم ، هناك نتائج متباينة بشأن فعالية نظرية. في حين أن الطلبة في إحدى حلقات العمل التمهيدي يتبعون تصميم البرنامج التعليمي خطوة خطوة ، دون تجاوز لأي جزاء منه ، ونادرا ما تقدم الأخطاء ، والطلاب في حلقات العمل الأخرى في كثير من الأحيان يتخطوا قراءة الفقرات الطويلة ، وعند محاولة التعلم بالاستكشاف غالبا ما يحتاجون لمساعدة المدرب في تصحيح الأخطاء. المدربين لا سيما في ورشة تحليل microarray ، شعروا بأنهم قد أمضوا وقتا أطول في الإجابة عن الأسئلة ، ومساعدة الناس على تصحيح الأخطاء ، وتوضيح المسائل التي سبق وصفها في البحوث كما كان متوقعا في البداية.
وثمة تفسير محتمل للملاحظات في ورشة عمل تحليل microarray واحدة من ورش تصميم العمل التمهيدي هو أن المشاركين كانوا على مستوى عال من الخبرة ووجهوا المتعلمين. كما يتضح من الجدول 1 ، وكان لدى جميع المشاركين B.S. أو درجة أعلى من ذلك ، كانت تجربة الحاسوب لديهم أكثر من المتوسط ، والغالبية العظمى منهم قد عمل تجربة واحدة على الأقل كأداة للمعلومات الحيوية ، عموماً أكثر من 87 في المائة من التحليل microarray و 83 في المائة من متدربي التصميم التمهيدي استخدموه. واحتمال كبير أن أكثر المتعلمين يفضلون التعلم عن طريق الاستكشاف المنظم والتدريجي خطوة خطوة ، وإن كانت هذه الطريقة في التعلم لا تدعمها البحوث هنا. وكان اقتراح مماثل أدلى به الباحثون في التفاعل بين الإنسان والحاسوب ، الذي درس طريقة عمال المكتب وتعلم معالجة الكلمات (Carroll et al., 1988 .( ومع ذلك ، فإن الاختلاف بين ورش العمل المختلفة يبقى غير مفسر.
أقترح علماء التصميم التعليميين النظريين أن الأوامر والمعلومات تقوم على شروط التعلم والنظريات ذات الصلة السلبية في كثير من الأحيان بدلا من التفاعلية (Merrill et al., 1991 .). وكما ذكر أعلاه ، لمعلومات الحيوية تتطلب تعليم تفاعلياً في استخدام تطبيقات الحاسوب. مع الملاحظات و تصورات المدربين الموصوفة أعلاه تشير هذا النقد إلى أن شروط التعلم ليست الطريقة المثلى لتعليم المعلوماتية الحيوية. نظريات تصاميم التعلم الأخرى والتي تقدم دعما أفضل للاستكشاف والتفاعل ، وبعض الاتجاهات الواعدة لمشكلة التعليم (للمراجعة ، Allen and Tanner, 2003 ، الذي تم مؤخرا تطبيقه على التعليم والمعلوماتية الحيوية(Choo et al., 2004 ، وبين نظرية Minimalism المستمدة من مجال التفاعل بين الإنسان والحاسوب ، والتي صممت خصيصا لدعم الشعب لتعلم طريقة استخدام تطبيقات الحاسوب Carroll et al., 1987–8 جدوى وفعالية تطبيق هذه المناهج لتعليم المعلوماتية الحيوية لم يتم التحقق منها
القيود والتوجيهات للبحوث في المستقبل
تقريرنا هنا أن شروط التعلم القائم على التعليمات قد لا يكون الوضع الأمثل لتدريس المعلومات الحيوية. ويعتمد هذا الاقتراح أساساً على الملاحظات وانطباعات المدربين. ولكن ، نظرا لمحدودية الوقت والطابع الطوعي للمشاركة في ورشة العمل ، summative تقييم نتائج التعلم مثل استيعاب المواد التعليمية والأداء ، بالأدوات ، وتحسين المهارات ، أو نقل المعرفة إلى مهام مماثلة لا يمكن أن تؤديه فإن تجربتنا الشخصية التي تشير الى ان بعض البحوث التدريجية لتطبيقات المعلوماتية الحيوية فعالة للغاية ، وخاصة بالنسبة للدراسة الذاتية. وتعلم النتائج ، بالإضافة إلى شروط البحوث التدريجية المفيدة (على سبيل المثال ، التطبيق أو خصائص الطالب) إلى الآن لم يتم دراستها.
الإتجاه المحتمل الآخر للبحث المستقبلي لذلك المقترح في نهاية المناقشة : هو لدراسة مدى فعالية النهج القائمة على الاستكشاف لتدريس المعلوماتية الحيوية مثل مشكلة التعليم) Allen and Tanner, 2003 ), أو Minimalism ((Carroll et al, 1987–8 .
المواد المستخدمة في توصيل المعلومات ACCESSING MATERIALS
التحليل النهائي microarray التمهيدي وتصميم الدروس ووصفها في هذا المقال ويمكن الوصول من
http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0zQj4et-1CdtEYAW0UdVka7rcckFtfTxD7p8KRAAh&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CBody&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://bioportal.weizmann.ac.il/ws/02-03/270303_ro/abstract_ro.html and http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0-oB7noJRu832jn8EokavDDGoBKLrH7uj8WVUqAxG&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CBody&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://cgr.harvard.edu/compbio/erubin/Oligo_gagne_final.pdf, respectively.
الإقرارات Acknowledgments
إعداد ورش العمل وصفها في هذه المخطوطة هي جزء من رسالة الدكتوراه التي أجريت في جامعة بار ايلان في اسرائيل. ورش العمل استضافها الوحدات المعلوماتية الحيوية من جامعة تل أبيب ومعهد وايزمان للعلوم ، وإسرائيل ، وبدعم من كوبي. المؤلفين يودوا أن يشكروا الدكتور Shifra لمساعدتها ودورها في إعداد وتصميم ورش العمل التمهيدي.
REFERENCES المراجع
• Abbot, C. Teaching bioinformatics at the undergraduate level: is it a form of Problem Based Learning (PBL)? (2002).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics, Edmonton, Canada.
• Allen, D; Tanner, K. (2003). Approaches to cell biology teaching: learning content in context—problem-based learning Cell Biol. Educ 2: (2) 73–81. [PubMed].
• Altman, R.B. (1998). A curriculum for bioinformatics: the time is ripe Bioinformatics 14: (7) 549–550. [PubMed].
• Altman, R.B; Koza, J. A programming course in bioinformatics for computer and information science students. Pac. Symp. Biocomput. (1996).. pp. 73–84. In Proc. [PubMed]
• Ben-Dor, S; Butcher, S; Iyer, K.L; Kelso, J; Littlejohn, T; Shachak, A; Rubin, E. Training and support for bioinformatics: theoretical and practical aspects. (2003).. Paper presented at the Intelligent Systems for Molecular Biology (ISMB) conference, Brisbane, Australia.
• Bioinformatics in the 21st century. A report to the Research Resources and Infrastructure Working Group, Subcommittee on Biotechnology, National Science and Technology Council, White House Office of Science and Technology Policy. (1998).. http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0L_xRAGWkNOZwOt8JvlRUL7UA9hWVuJA66shXwkPv&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://clinton4.nara.gov/WH/EOP/OSTP/NSTC/html/bioinformaticsreport.html#Training (accessed 26 October 2004).
• Brass, A. (2000). Bioinformatics education—a UK perspective Bioinformatics 16: (2) 77–78. [PubMed].
• Brass, A. Experiences from developing and delivering the current programme in bioinformatics by distance learning. (2002).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics (WEB), Edmonton, Canada.
• Campbell, M.A. (2003). Public access for teaching genomics, proteomics, and bioinformatics Cell Biol. Educ 2: (2) 98–111. [PubMed].
• Carroll, J.M; Mack, R.L; Lewis, C.H; Grischkowsky, N.L; Robertson, S.R. Exploring a wordprocessor. Effective Documentation: What We Have Learned from Research. (1988).. In: S. Doheny-Farina, ed. Cambridge, MA: The MIT Press, 103–126.
• Carroll, J.M; Smith-Kerker, P.L; Ford, J.R; Mazur-Rimetz, S.A. The minimal manual. Hum. Comput. Interact. (1987–.;3:123–153.
• Center of Knowledge for Bioinformatics Infrastructure. (2004).. http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0J_qwKjMR19XdvUXULZoRC1ZT2IaACtL7adht758K&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://cobi.org.il/ (accessed 26 October 2004).
• Cheng, B. The third degree: distance education and biomedical informatics. (2002).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics (WEB), Edmonton, Canada.
• Choo, K.H; Tong, J.C; Tan, T.W; Ranganathan, S. Application of Problem Based Learning pedagogy in global online bioinformatics education Georgia Tech. (2004).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics (WEB), Glasgow, Scotland.
• Courtois, M.P; Handel, M.A. (1998). A collaborative approach to teaching genetics information sources Res. Strat 16: (3) 211–220.
• Feig, A.L; Jabri, E. (2002). Incorporation of bioinformatics exercises into the undergraduate biochemistry curriculum Biochem. Mol. Biol. Educ 30: (4) 224–231.
• Gagne, R.M. Conditions of Learning, 3rd ed. New York: Holt, Rinehart and Winston; (1977)..
• Gagne, R.M; Briggs, L.J. Principles of Instructional Design. New York: Holt, Rinehart and Winston; (1974)..
• Gavaghan, H. (2000). Europe seeks solution to bioinformatics shortfall Nature 404: (6778) 687–688. [PubMed].
• Hemminger, B. Bioinformatics program summary. (2004).. http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=04s3eucyHZluDyW7MWfP-yWTIdZ3ebZLkaaweOQFU&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://ils.unc.edu/bmh/bioinfo/ASIST02_bioinformatics_programs_summary.html (accessed 17 November 2004).
• Honts, J.E. (2003). Evolving strategies for the incorporation of bioinformatics within the undergraduate cell biology curriculum Cell Biol. Educ 2: (4) 233–247. [PubMed].
• Jenkins, R.O. Editorial: meeting the demand for bioinformaticians. Biochem. Mol. Biol. Educ. (2000).;28:272–273.
• Kim, T.D. PCR primer design: an inquiry-based introduction to bioinformatics on the World Wide Web. Biochem. Mol. Biol. Educ. (2000).;28:274–276.
• Lazonder, A.W; van der Meij, H. (1995). Error-information in tutorial documentation: supporting users' errors to facilitate initial skill learning. Int. J. Hum-Comput St 42: (2) 185–206.
• Luo, J. (2002). Bioinformatics service, education and research: the EMBnet and CBI In Silico Biol 2: (0016) http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0-gtUZ7Rk1WPTHAVVFVMeGXTwhhujFHC8sgiaZkAf&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://www.bioinfo.de/isb/2002/02/0016/main.html (accessed 26 October 2004).
• MacLean, M; Miles, C. (1999). Swift action needed to close the skills gap in bioinformatics Nature 401: (6748) 10 [PubMed].
• Magee, J; Gordon, J.I; Whelan, A. (2001). Bringing the human genome and the revolution in bioinformatics to the medical school classroom: a case report from Washington University School of Medicine Acad. Med 76: ( 852–855. [PubMed].
• Merrill, M.D. Instructional Transaction Theory (ITT): instructional design based on knowledge objects. Instructional-Design Theories and Models: A New Paradigm of Instructional Theory. (1999).. In: Vol. 2, ed. C.M. Reigeluth. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 397–424.
• Merrill, M.D. Suggested self-study program for instructional systems development (ISD). (2000).. http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0BkglX0Xl6pZXp7zwfRf-7N-ihxDLh7RLjJgz15z3&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://www.id2.usu.edu/MDavidMerrill/IDREAD.PDF (accessed 17 November 2004).
• Merrill, M.D; Li, Z; Jones, M.K. (1991). Limitations of first generation instructional design (ID1) Educ. Technol 30: (1) 7–11.
• Pearson, W.R. (2001). Editorial: training for bioinformatics and computational biology Bioinformatics 17: (9) 761–762. [PubMed].
• Reigeluth, C.M. What is instructional-design theory and how is it changing? Instructional-Design Theories and Models: A New Paradigm of Instructional Theory. (1999).. In: Vol. 2, ed. C.M. Reigeluth. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 5–29.
• Salter, H. (1998). Teaching bioinformatics Biochem. Educ 26: (1) 3–10.
• Samish, I. Bioinformatics education in Israel: academic, private and unique retraining programs. (2003).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics (WEB03), Brisbane, Australia.
• Shachak, A; Ophir, R; Rubin, E; Fine, S.F. Instructional-design theories in bioinformatics education: an application of Gagne's “Conditions of Learning” to microarray analysis training. (2003).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics (WEB), Brisbane, Australia.
• Swaja, R.E; Rastegar, S; Griffith, L.G; Sachs, M.B; Subramaniam, S. Assessing bioengineering and bioinformatics research training, education and career development: opportunities for NIH and NSF collaboration. (2001).. http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0x90wTrki3hSJjE2Sr-ofOk8YRG42PSQEQ7XUHQ7b&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://www.bisti.nih.gov/NSFNIHFinalReport824.pdf (accessed 17 November 2004).
• Zemke, R. (1999). Toward a science of training Training 36: (7) 32–36.
المرجع/ www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1200775
Shachak أبيب ، رون * أوفير ، وايتان روبين † ‡
* قسم العلوم المعرفية ، جامعة بار ايلان ، رمات غان - 52900 ، إسرائيل
† المعلومات البيولوجية والبيولوجية الآلي التابعة لإدارة خدمات البيولوجية ، ومعهد وايزمان للعلوم ، رحوفوت ، وإسرائيل
وقد ‡ باور مركز بحوث جينوم ، جامعة هارفارد ، كامبردج ، ماجستير 02138
Raquell هولمز ، ورصد محرر
توجيه الرسائل إلى : Shachak أبيب (البريد الإلكتروني : shachaa4@popeye.os.biu.ac.il).
وتلقى 29 نوفمبر 2004 ؛ المنقحة 9 فبراير 2005 ؛ المقبولة 14 مارس 2005.
الملخص
الحاجة إلى دعم التدريب على المعلوماتية الحيوية تم الاعتراف بها وعلى نطاق واسع من قبل العلماء ، والصناعة ، والمؤسسات الحكومية. ومع ذلك ، فإن مناقشة أساليب تعليمية لتدريس المعرفة الحيوية ليست سوى البداية. وهنا نقدم تقريرا عن محاولة منهجية لتصميم ورشتي عمل في المعلوماتية الحيوية وعلم الأحياء لطلبة الدراسات العليا على أساس شروط Gagne لتعلم نظرية التصميم التعليمية. هذه النظرية ، على الرغم من نشرها لأول مرة منذ أوائل 1970م ، لا تزال أساسية في التصاميم التعليمية والتكنولوجيا التعليمية. أولا ، على مستوى عال وكذلك شرط أساسي للتعلم من أجل أهداف ورشة عمل تحليل microarray وتصميم ورشة عمل التصميم التمهيدي. ثم تسلسل هرمي للأهداف في ورشة العمل الأخيرة. والتدريب العملي على ما صمم لتحقيق هذه الأهداف. وأخيرا أحداث التعلم التي اقترحها نظرية Gagne أدرجت في التدريب العملي. الأدلة الناتجة اختبارها على عدد قليل من المتدربين وتنقيحها وتطبيقها في اليوم الأول لورش عمل المعلوماتية الحيوية. واستنادا على هذه التجربة وعلى الملاحظات التي قدمت أثناء ورش العمل ، استنتجنا أن شروطGagne's لتعلم نظرية التصميم التعليمية تزودنا بإطار مفيد للتدريب و لتطوير المعلوماتية الحيوية، ولكنها قد لا تكون أفضل كوسيلة للتعليم.
الكلمات المفتاحيه : نظرية التصميم التعليمية، Gagne ، شروط التعلم ، المعلوماتية الحيوية ، الناتج.
مقدمة
في السنوات القليلة الماضية ، زاد الاهتمام بالمعلوماتية الحيوية زيادة كبيرة ، في العديد من الجامعات ، كمنظمات ربحية ، ومنظمات غير ربحية ، والآن تقدم برامج ودورات تدريبية في المعلوماتية الحيوية (لمعلومات أكثر انظر Hemminger, 2004 ; Luo, 2002 ; Samish, 2003 حول هذا الاهتمام المتزايد كانت هناك حاجة حقيقية للقادمين الجدد لتطوير التكنولوجيا الحالية للعلماء الناشئين واستخدامها على نحو فعال في عملهم Ben-Dor et al., 2003 ).. حيث ان التعليم والتدريب أمران أساسيان لتحقيق هذه الاحتياجات.
الحاجة إلى دعم التعليم والمعلوماتية الحيوية عُرفت على نطاق واسع من قبل العلماء والصناعة ، فضلا عن المعاهد الحكومية (على سبيل المثال Altman, 1998 ; Brass, 2000 ; Gavaghan, 2000 ; MacLean and Miles, 1999 .في عام 1998 في التقرير الذي قدم إلى البيت الأبيض ومكتب العلوم السياسة والتكنولوجيا ، فقد أعلن أن "ثمة حاجة وطنية للتدريب والتعليم في مجال المعلوماتية الإحيائية" (المعلومات البيولوجية في القرن 21ميلادي ، 1998). في عام 2001 ، والمعاهد الوطنية للصحة (المعاهد الوطنية للصحة) ، ومؤسسة العلوم الوطنية (NSF) عقدت ورشة عمل في محاولة لتقييم الاحتياجات المعلوماتية الحيوية في مجال البحوث والتدريب ، والتعليم ، والتطوير الوظيفي ، ووضع قائمة من التوصيات لمعالجة الثغرات التي تم تحديدها Swaja et al., 2001, p. 1 .في إسرائيل ، حيث وصف هذا البرنامج في هذا المقال وقعت وزارة العلوم والتكنولوجيا على دعم المركز الوطني والبنية التحتية لمعرفة المعلومات البيولوجية (cobi) ، من خلال توفير التدريب والاستشارات ، وخدمات دعم وصيانة البنية الأساسية للمعلومات الحيوية البحوث (مركز البنية التحتية للمعرفة المعلومات البيولوجية ، 2004). افتتاحيات (على سبيل المثال ., Brass, 2000 ; Gavaghan, 2000 ; Pearson, 2001(، والمؤتمرات العلمية (على سبيل المثال ، ورشة عمل حول التربية والتعليم في المعلومات البيولوجية) كما تناقش المعلوماتية الحيوية والتعليم.
مجموع ما كتب في موضوع المعلوماتية الحيوية في التعليم في كثير من الأحيان تناول مواضيع على مستوى شامل ، مثل إدماج المعلوماتية الحيوية في شهادة البكالوريوس وبرامج الدراسات العليا محتويات مناهج المعلوماتية الحيوية (Altman, 1998 ; Feig and Jabri, 2002 ; Honts, 2003 ; Salter, 1998 ، ما العينات التي ينبغي تدريبها ، وماذا ينبغي أن تكون الموارد المخصصة لتعليم المعلوماتية الحيوية Swaja et al., 2001 ).. تقدم أمثلة على غيرها من الدورات والبرامج المستمرة للمعلومات الحيوية (على سبيل المثال ، ., Altman and Koza, 1996 ; Campbell, 2003 ; Feig and Jabri, 2002 ; Jenkins, 2000 ; Kim, 2000 ; Magee et al., 2001 طرق التسليم ، وخصوصا التعليم عن بعد ، هي أيضا مركز الاهتمام (على سبيل المثال Brass, 2002 ; Cheng, 2002).
تطوير وتحسين طرق التدريس واحدة من التحديات التي تواجه المعلمين والمعلوماتية الحيوية وخدمات الدعم ((Ben-Dor et al., 2003 ). رغم ذلك تعد هذه القضية موضع تجاهل كبير من قبل العلماء عند الحديث عن التعليم والمعلوماتية الحيوية. وهناك استثناءات قليلة تشمل الآتي : Abbot (2002 ), Cheng (2002 ), Choo et al. (2004) , Courtois and Handel (1998 ), and Kim (2000) وتشدد هذه الاستثناءات على ندرة في الكتابات بدلاً من إشباع الحاجة لتطوير وسائل تعليمية أفضل للمعلومات الحيوية.
في هذه الدراسة فإن التقرير يذكر محاولة منهجية للتدريب على تصميم المعلوماتية الحيوية على أساس شروطRobert Gagne 's لتعلم نظرية التصميم التعليمية Gagne, 1977 ; Gagne and Briggs, 1974 )لتقييم أفضل لإمكانية تطبيق هذه النظرية على المعلوماتية الحيوية والتدريب ، وتهدف ورشتي العمل : ورشة عمل تحليل microarray و ، ((Shachak et al., 2003 وهو أول ورشة عمل تصميم تمهيدية. نبدأ هذه الدراسة من خلال استعراض خصائص نظريات التصميم التعليمية بشكل عام وأهميتها المعقولة لتعليم المعلوماتية الحيوية. ثم تقديم وصفا موجزا لنظرية Gagne.وتوضيح تصميم العملية التعليمية باستخدام أمثلة من ورشتي العمل. وأخيرا ، مناقشة بعض النتائج التجريبية النوعية المقدمة ومدى انطباق نظرية Gagne لتعليم المعلوماتية الحيوية.
الخلفية العامة
نظريات التصميم التعليمية نتائج لتعليم المعلومات البيولوجية
نظرية التصاميم وتعرف بأنها "النظرية التي تقدم توجيهات واضحة بشأن أفضل طريقة لمساعدة الإنسان على تعليمه وتنميته" (, p. 5 (Reigeluth, 1999 . خلافا لغيرها من النظريات ، نظريات التصميم التعليمية الموجهة للتصميم هي في طبيعتها ليست وصفية أو تفسيرية ، ولكنها في كثير من الأحيان تبنى على نظريات التعلم ، فنظرية التصاميم التفسيرية تزودنا بالمبادئ والتوجيهات بشأن ما تقدم الوسائل عند استخدامها في حالات ما (Reigeluth, 1999 ).
من خلال التعريف أعلاه ، أن تطبيق النظريات التعليمية في التصميم قد يحسن التعليم والتعلم بشكل عام. ويتسم هذا بأهمية خاصة بالنسبة للمعلومات الحيوية ، لأن المعلوماتية الحيوية تشكل تحديات خاصة لمعلمي ومطوري البرامج التعليمية والتدريبية. أولا ، خلافا للعديد من المواضيع الأخرى ، ويتطلب التعليم العملي للمعلوماتية الحيوية. الجلوس في الصف والاستماع إلى محاضرات وبالتأكيد هذا ليس كافي لتأهيل علماء الأحياء في مجال استخدام تطبيقات المعلوماتية الحيوية (Ben-Dor et al., 2003 ).. ثانيا ، تجمع المعلوماتية الحيوية بين العلوم الدقيقة (الرياضيات ، وعلوم الحاسوب) ، والعلوم التجريبية (البيولوجيا). وهذا يتطلب ليس فقط لعلماء الأحياء والاعتماد على استخدام المعلومات الجديدة والأدوات المخبرية ، ولكن أيضا لدمج النظريات والنماذج المتجذرة في تخصصات أخرى. استخدام نظريات التصاميم التعليمية للمعلوماتية الحيوية قد تساعد المدربين لمواجهة هذه التحديات من خلال تنظيم الأنشطة التعليمية وطرق التدريس من أجل التكيف مع مختلف الحالات وعمليات التعلم المعرفي.
شروط Gagne لتعلم نظرية التصميم التعليمية
شروط التعلم في نظرية التصاميم وضعها. Gagne كمحاولة لجعل منهجية التعليم ، عملية موجهه وقاعدة منظمة )Zemke, 1999 ). على الرغم من نشره لأول مرة منذ أكثر من 35 عاما ،فإنه لا يزال أساسيا في مجال التصاميم التعليمي والتكنولوجيا التعليمية (Merrill, 2000 ); ؛ أجزاء منه قد أدرجت في النظريات الحديثة، مثل نظرية المعاملات التعليمية Merrill, 1999 )
p. 3) Gagne (1977,( ويعرف التعلم ب "تغيير في التصرف أو القدرة البشرية التي تستمر على مدى فترة من الزمن ، والتي لا تعزى لعملية النمو." أخذ behaviorist من المنظور الآخر ، ويقول إن أفضل دليل على حدوث التعلم هو تغيير في الأداء. الأداءات يمكن تصنيفها إلى خمسة مجالات حسب القدرات المكتسبة : المهارات الحركية والفكرية والمهارات المعرفية والاستراتيجيات والمعلومات الشفهية ، والمواقف. وفقا لشروط التعلم من الناحية النظرية ، واختلاف الظروف الداخلية والخارجية اللازمة لتعلم كل هذه القدرات. على سبيل المثال ، لتعلم المهارات الحركية الجديدة يجب أن يكتسب المتعلم المهارات الحركية الأخرى التي تمثل (الإشراط الداخلي) ، وتعتبر التغذية المرتدة (إشراط خارجي). انخفاض مستوى المهارات الفكرية (على سبيل المثال ، المفاهيم والقواعد) ، معلومات يجب أن يتم الحصول عليها لتعلم المهارات الفكرية رفيعة المستوى (مثل حل المشكلات). بغض النظر عن مجال الأداء ، Gagne (1977 )ونقول أن هناك ثمانية من أشكال التعلم الأساسية التي تتألف منها كل أداءات التعلم. تلك الأشكال الأساسية للتعلم مستخرجة من أعمال سابقة مثل behaviorists بافلوف ، سكينر ، وThorndike (لاستعراض Zemke, 1999
أهم مساهمة نظرية Gagne تتمثل في التسعة الأحداث التعليمية التي حددها والتي لخصت من قبله وتقابل مختلف العمليات المعرفية Zemke, 1999 .. هذه الأحداث التعليمية ينبغي أن تلبي أو توفير الظروف اللازمة للتعليم وكأساس لتصميم التعليم وانتقاء ما هو مناسب من وسائل الإعلام Gagne, 1977 . الأحداث التسعة هي : (1) الحصول على الاهتمام ، (2) إخبار المتعلم عن الهدف ، 3) تحفيز استدعاء المعرفة السابقة ، 4) تقديم الحوافز ، 5) توفير التعليم بالتوجيه 6) الحصول على الأداء ، 7) توفير تغذية راجعة عن صحة الأداء ،
تقييم الأداء ، و 9) والاحتفاظ به وتعزيز نقله Gagne and Briggs, 1974 ..هذه العناصر الثلاثة من مكونات نظرية: Gagne القدرات المستفادة ، والأشكال الأساسية للتعلم ، والأحداث التعليمية توفر الأساس اللازم لتحديد أهداف التعلم وخلق سلسلة من التعليمات (Gagne and Briggs, 1974 . وسيكون هناك مزيد من النقاش والتوضيح في الأقسام التالية.
WORKSHOPS DESIGN PROCESSوضع تصاميم عملية لورش العمل
خمس خطوات عملية استخدمت لوضع تصميم لورشتي العمل للمعلومات الحيوية على أساس شروط التعلم. العملية المبينة في الشكل 1 ، وكل خطوة وصفت بالتفصيل في الفقرات التالية.
الشكل(1)
الخطوة 1 : تحديد الأهداف التعليمية
الخطوة الأولى في تطوير مواد تدريبية على أساس شروط Gagne 's للتعلم هو تحديد مستوى عال لأهداف التعلم لكل ورشة. وصفت أهداف التعلم بأنها ما ينبغي أن يكون المتعلم قادرا على القيام به بعد الانتهاء من التعليم. وبالتالي ، فإنها تحدد القابلية للتعلم أو بعبارة أخرى ، في مجال الأداء.
وفقا لGagne ، فالدليل الوحيد على التعلم هو تغير في الأداء. ومن أجل معرفة التغيير المنشود في الأداء بشكل واضح، فالأهداف التعليمية لابد أن تكون قابلة للملاحظة والقياس.ويشير Gagneو Gagne and Briggs (1974إلى أن جميع الأهداف التعليمية تشمل العناصر الخمسة التالية : الحالة ، والقدرة والعلم ، والجسم ، والعمل ، والأدوات وغيرها من القيود. رغم ذلك فإن هذا لم يكن المخطط المطلوب لتحديد أهداف التعليم الواردة في معظم هذه العناصر. مثال (1) من ورشة العمل تحليل microarray تظهر ذلك .
مثال 1 : الهدف من التعليم Microarray تحليل ورشة عمل.
[الحالة] أعطيت بيانات التعبير الجيني ، (الهدف ) المتعلمين [القابلية للتعلم : حل المشاكل] ليكون قادرا على تحليل البيانات بشكل صحيح [أدوات وقيود] باستخدام البرمجيات GeneSpring
. في هذا المثال ، وصفت القدرة على التعلم وصفها بعبارات عامة "التحليل بالشكل الصحيح". ولجعل هذا الهدف قابل للملاحظة والقياس ، لا بد من تحديد معايير التقييم لتصحيح التحليل. وتحديد الأهداف التعليمية شرطا أساسيا للمعلومات والمهارات ، ويمكن أن يساعد في تحديد هذه المعايير وعلى النحو المبين أدناه.
الخطوة 2 : إنشاء التسلسل في الأهداف
هي عملية وضع أهداف التعلم من أعلى إلى أسفل. مثال 1 أعلاه يدل على مستوى أعلى من القدرات والمهارات الفكرية (أي حل المشاكل). وتعلم المهارات الفكرية الجديدة ينبغي أن يسبقه التمكن من المهارات السابقة "
, p. 105) Gagne and Briggs, 1974 وأنه "من المعلومات ذات العلاقة أنه لمعرفة المهارة الجديدة ينبغي أن تتعلم المهارات السابقة "(Gagne , p. 105) Gagne and Briggs, 1974 ( ولذا فإن الخطوة التالية هي تحديد الأهداف التعليمية شرطا أساسيا للمعلومات والمهارات. لكل واحد من الشروط الأساسية لهذه الأهداف ، وتتكرر هذه العملية حتى التوصل إلى مستوى من المفترض أن يكون معروفا لدى جميع الطلاب.
المثال التالي من ورشة العمل تحليل microarray يدل على هذا المبدأ : لكي يكون المرء قادر على أداء تحليل البيانات microarray ، يحتاج لقياس وخفض الضوضاء الواردة في البيانات التجريبية microarray. وهذا يدل على انطباق قواعد قابلية التعلم . للقيام بذلك ، يحتاج المرء إلى معرفة ما يخلق الضجيج في البيانات وتميز microarray الضوضاء النظامية من الضوضاء العشوائية من الضجيج. وتُعرف قابلية التعلم من خلال اكتساب القدرات والمفاهيم (النظامية / ضجيج عشوائي) ، واستدعاء المعلومات. وينطبق المبدأ ذاته على الطرق ، والبيانات ، و الأسئلة البيولوجية. وبالإضافة إلى ذلك ، كل أربع "فروع" مترابطة. نتيجة هذه العملية هي عملية معقدة هرم ، 1 كما هو مبين في الشكل 2. هذا التسلسل الهرمي للأهداف ويوفر الإطار العام لتحليل ورشة عمل microarray التعليمية.
الشكل (2)
وهناك تسلسل هرمي للأهداف التعليمية لتحليل ورشة microarray. الموضوع
في المناطق الواضحة بالخط البارز ، وأنواع القدرات المكتسبة بين قوسين
التسلسل الهرمي للأهداف التي أنشئت من أجل ورشتي العمل. على النحو المبين أدناه ، هذه الهرمية استخدمت لتصميم المحاضرات وتعديل البحوث الشخصية – من قبل وضع تصميم لبحوث ورشة عمل تحليل microarray (رون اوفير ، غير منشورة) ، زودت البحوث التجارية والتعليمية بالبرنامج التجريبي لتصميم ورشة العمل التمهيدي.
الخطوة 3 : في هذه الخطوة ترابط أحداث التعلم في البحوث الشخصية ، والتعلم من الأحداث التي اقترحتها شروط نظرية التعلم أدرجت التعديل العملي إلى الدروس. ويبين الشكل 3 إدراج بعض الأحداث في التعلم التمهيدي للتصميم العملي على البرنامج التعليمي.الشكل3
التعلم من الأحداث كما تظهر في تصميم البرنامج التعليمي التمهيدي. البحث عن تمهيدات مزدوجة ضمن تسلسل الحمض النووي باستخدام جزئية
6 يتضح. هدف التعلم ، والإجراءات التي توفر التعليم والتوجيه والتعليقات لحفز استدعاء المعرفة السابقة ، وتحمل اسم حكم القلة. للتدليل على الإجراءات ونتائجها .البحوث العلمية صممت من قبل المتعلمين الكبار من ذوي الخبرة ، ونحن من المفترض أن نعلم بعض النتائج من البحوث أو يمكن توفيره من قبل المتعلمين أنفسهم. على سبيل المثال ، أن التعليمات الصادرة في هذا البحوث توفر التوجيه للتعلم والحافز المادي. فبإتباع هذه التعليمات يصل المتعلم للأداء. وبالفعل ، فقد قيل إن كبار السن ، أكثر تعقيدا ويمكن أن يتعلم المتعلم بدراسة الأحداث بنفسه وبجهده " (Gagne , p. 135 Gagne and Briggs 1974.).
الأحداث الثلاثة التالية عمد إدراجها في الدليل التعليمي : 1) إعلام المتعلم عن الهدف ، 2) التحفيز شرط أساسي للتعلم ، و 3) توفير تغذية راجعة عن صحة الأداء. الأحداث السابقين من أحداث Gagne المقترحة بين تقييم الأداء والاحتفاظ به وتعزيز نقله تم تجاهلهما لأنهما لا يتلاءمان مع الطابع الطوعي للمشاركة في حلقات العمل أو مع فترة زمنية محدودة. دمج الأحداث الثلاثة التعليمية المذكورة أعلاه أدى إلى أول مشروع للتدريب العملي على البرنامج التعليمي ، والذي تم اختباره مراجعته على النحو المبين أدناه.
الخطوة 4 : اختبار ومراجعة البحوث
في هذه المرحلة ، وهي أول مسودة من البحوث أُختبرت بتطبيقها ومراجعتها على مجموعة من المتدربين. بحث التحليل microarray التعليمي تم اختباره على مجموعة من الطلاب المشاركين في مختبر microarray بالفعل. مجموعتين من اثنين أو ثلاثة طلاب تم ملاحظتهم. للتصميم التعليمي للبحث التمهيدي، فقد كان من المستحيل أداء اختبار حقيقي في فصول الدراسة. ولذلك ، تم اختباره من قبل اثنين من المتطوعين. واحد لكل بحث ، حيث تم تسجيل المعلومات التالية : 1) عدم الاتساق بين البرنامج التعليمي والشاشة ، 2) الأسئلة الموجهة إلى مدرب ، 3) تعليقات على سير العمل التي قدمها الطلاب لبعضهم البعض وإلى المشرف ، 2 4) الأخطاء التي ارتكبت من قبل المتعلمين ، 3 و 5) اقتراحات لإجراء تغييرات في البرنامج التعليمي.
هذه الملاحظات سمحت لنا بإيجاد الأخطاء وتحسين البرامج التعليمية. على سبيل المثال :
1) بعض الأوامر في البرنامج التعليمي تحليل microarray كانت صيغته "الكتابة z ، y ، x في اسم الملف." وعلق أحد يقظ أنه ينبغي أن يكون على العكس من ذلك : "في اسم الملف خط الكتابة z ، y ، x" عكس هذا التعليق بأن العملية المعرفية الطبيعية هي أولاً عملية تحديد عناصر النافذة ، ثم تحريك المؤشر إلى الموضع الصحيح ، وأخيرا كتابة اسم الملف. لذلك ، أعيد النظر في البرنامج التعليمي لدعم هذه العملية المعرفية.
واحد من المتطوعين الذين اختبروا التصميم التمهيدي للبرنامج التعليمي علق بأن التعامل مع البرنامج التعليمي جعلته يشعر انه ينجز المهام. وهكذا فإن سلسلة من المهام عدلت لتعكس عملية كاملة ومنظمة.
الخطوة 5 : عقد ورشات عمل
البحوث النهائية تم توظيفها في ثلاثة ورش عمل : ورشة العمل الأولى تحليل microarray التي أجريت في معهد وايزمان للعلوم ، وإسرائيل ، واثنين من تصميم حلقات العمل التمهيدي في معهد وايزمان ، وجامعة تل أبيب ، إسرائيل. كل ورشة عمل تمهيدية اشتملت المحاضرات والتدريب العملي على الدورة التي أجريت في مختبر الحاسوب. شارك فيها نحو 80 شخصا في إلقاء محاضرات تمهيدية لتحليل ورشة العمل لmicroarray. منهم ، 18 مشارك في التدريب العملي على هذه الدورة. وحضر ما مجموعه 36 شخصا شاركوا في تصميم ورش العمل التمهيدي : 15 في معهد وايزمان ، و 21 في جامعة تل أبيب. وجميعهم أيضا حصلوا على المساعدة من الدورة. خلال ورش العمل طلب من المشاركين ملء استبيانات تتضمن بيانات عن المتغيرات الديموغرافية (الجنس ، والسن ، ودرجة ، والدور) وتقرير المصير للشعوب وأفاد مستوى الخبرة في استخدام الحواسيب والتطبيقات المعلوماتية الحيوية. خمسة عشر مشارك في تحليل ورشة عمل microarray و 30 في حلقات العمل التمهيدي أنجزت تصميم الاستبيانات (معدلات الاستجابة من 83.3 في المائة و 66.7 في المائة ، على التوالي). الإحصاءات الوصفية للمجموعتين ترد في الجدول(1) الأتي .
الجدول1
خلال الدورة العملية لتحليل microarray ، 5 دقائق أجريت ملاحظات لعدة مجموعات. وكانت النتائج الرئيسية لهذه الملاحظات هي :
تغيب الطلاب عن تعلم الأهداف في أغلب الأحيان ، وتذكر المعلومات التي قدمت مسبقاً ، أو تعليقات عن نتائج التغذية الراجعة للأداء.
حاول الطلاب أداء الأعمال في أقرب وقت ممكن من دون أخذ الوقت لقراءة النصوص الطويلة.
عندما كُررت هذه المهمة مع بعض التعديلات ، الطلاب لم يستعملوا البرنامج التعليمي ليتبعوا الأوامر خطوة خطوة ، ولكن حاول أن يشيروا إلى أعمالهم السابقة من الذاكرة.
هذه الطريقة الاستكشافية للتعلم أدت إلى جعل الأخطاء في أغلب الأحيان خطوه تتطلب مساعدة المدرب لحلها.
في تصميم ورش العمل التمهيدي كان من المستحيل إجراء عمليات الملاحظة المنتظمة. ومع ذلك ، في إحدى هذه الحلقات كان انطباع مماثل للاستنتاجات المذكورة أعلاه. وفي ورشة عمل أخرى كان الانطباع العام للمدرب هو أن معظم الطلاب لم يتبعوا البرنامج التعليمي خطوة خطوة ، من دون تخطي أي جزء منه في تلك الحلقة ، كانت أخطاء الطلاب نادرة ونادراً ما تحتاج إلى مساعدة المدرب. الآثار المترتبة على هذه النتائج سيتم مناقشتها أدنى هذا .
مناقشة النتائج DISCUSSION
من خلال مناقشة النتائج سنقدم تقرير لمحاولة منهجية لتصميم المعلومات الحيوية والتدريب على أساس شروط Gagne 's نظرية التصميم التعليمية التعلمية". نحن لسنا على علم بأي محاولة أخرى لتصميم وتطبيق النظريات التعليمية لتدريس المعلوماتية الحيوية فإن مدى ملائمة ظروف Gagne للتعلم والتدريب على المعلوماتية الحيوية سوف تناقش هنا من وجهتي نظر مختلفتين : منظور المصمم و منظور المدرب.
وكما ذكر آنفا تبنى أحدث النظريات التعليمية في التصميم بناءً على شروط التعلم Gagne ، أو اعتمدت بعض مكونات نظريته. ومع ذلك ، فالنظريات ذات الصلة تعرضت للانتقادات لكونها "غير فعالة للغاية نظرا لاستخدام المصمم تعليمات يجب أن تبني في كل عرض من المكونات الأساسية" )Merrill et al., 1991 (.لدينا تجربة شخصية بتصميم بحوث المعلوماتية الحيوية مختلفة ولا تؤيد هذه الانتقادات. من منظور المصمم فإننا نستنتج أن شروط التعلم توفر إطارا عمليا لتطوير التدريب على المعارف الحيوية في الأوساط الأكاديمية. على وجه التحديد وتحديد أهداف التعلم ، وتصميم ، وإنشاء ترتيب للأهداف من أعلى إلى أسفل ، وكانت مفيدة في تحديد الأولويات ، وتنظيم أنشطة التدريب ، ويقسم البحث إلى وحدات تعليمية ، وتحدد سلسلة من التعليمات.
ولكن كوسيلة للتعليم ، هناك نتائج متباينة بشأن فعالية نظرية. في حين أن الطلبة في إحدى حلقات العمل التمهيدي يتبعون تصميم البرنامج التعليمي خطوة خطوة ، دون تجاوز لأي جزاء منه ، ونادرا ما تقدم الأخطاء ، والطلاب في حلقات العمل الأخرى في كثير من الأحيان يتخطوا قراءة الفقرات الطويلة ، وعند محاولة التعلم بالاستكشاف غالبا ما يحتاجون لمساعدة المدرب في تصحيح الأخطاء. المدربين لا سيما في ورشة تحليل microarray ، شعروا بأنهم قد أمضوا وقتا أطول في الإجابة عن الأسئلة ، ومساعدة الناس على تصحيح الأخطاء ، وتوضيح المسائل التي سبق وصفها في البحوث كما كان متوقعا في البداية.
وثمة تفسير محتمل للملاحظات في ورشة عمل تحليل microarray واحدة من ورش تصميم العمل التمهيدي هو أن المشاركين كانوا على مستوى عال من الخبرة ووجهوا المتعلمين. كما يتضح من الجدول 1 ، وكان لدى جميع المشاركين B.S. أو درجة أعلى من ذلك ، كانت تجربة الحاسوب لديهم أكثر من المتوسط ، والغالبية العظمى منهم قد عمل تجربة واحدة على الأقل كأداة للمعلومات الحيوية ، عموماً أكثر من 87 في المائة من التحليل microarray و 83 في المائة من متدربي التصميم التمهيدي استخدموه. واحتمال كبير أن أكثر المتعلمين يفضلون التعلم عن طريق الاستكشاف المنظم والتدريجي خطوة خطوة ، وإن كانت هذه الطريقة في التعلم لا تدعمها البحوث هنا. وكان اقتراح مماثل أدلى به الباحثون في التفاعل بين الإنسان والحاسوب ، الذي درس طريقة عمال المكتب وتعلم معالجة الكلمات (Carroll et al., 1988 .( ومع ذلك ، فإن الاختلاف بين ورش العمل المختلفة يبقى غير مفسر.
أقترح علماء التصميم التعليميين النظريين أن الأوامر والمعلومات تقوم على شروط التعلم والنظريات ذات الصلة السلبية في كثير من الأحيان بدلا من التفاعلية (Merrill et al., 1991 .). وكما ذكر أعلاه ، لمعلومات الحيوية تتطلب تعليم تفاعلياً في استخدام تطبيقات الحاسوب. مع الملاحظات و تصورات المدربين الموصوفة أعلاه تشير هذا النقد إلى أن شروط التعلم ليست الطريقة المثلى لتعليم المعلوماتية الحيوية. نظريات تصاميم التعلم الأخرى والتي تقدم دعما أفضل للاستكشاف والتفاعل ، وبعض الاتجاهات الواعدة لمشكلة التعليم (للمراجعة ، Allen and Tanner, 2003 ، الذي تم مؤخرا تطبيقه على التعليم والمعلوماتية الحيوية(Choo et al., 2004 ، وبين نظرية Minimalism المستمدة من مجال التفاعل بين الإنسان والحاسوب ، والتي صممت خصيصا لدعم الشعب لتعلم طريقة استخدام تطبيقات الحاسوب Carroll et al., 1987–8 جدوى وفعالية تطبيق هذه المناهج لتعليم المعلوماتية الحيوية لم يتم التحقق منها
القيود والتوجيهات للبحوث في المستقبل
تقريرنا هنا أن شروط التعلم القائم على التعليمات قد لا يكون الوضع الأمثل لتدريس المعلومات الحيوية. ويعتمد هذا الاقتراح أساساً على الملاحظات وانطباعات المدربين. ولكن ، نظرا لمحدودية الوقت والطابع الطوعي للمشاركة في ورشة العمل ، summative تقييم نتائج التعلم مثل استيعاب المواد التعليمية والأداء ، بالأدوات ، وتحسين المهارات ، أو نقل المعرفة إلى مهام مماثلة لا يمكن أن تؤديه فإن تجربتنا الشخصية التي تشير الى ان بعض البحوث التدريجية لتطبيقات المعلوماتية الحيوية فعالة للغاية ، وخاصة بالنسبة للدراسة الذاتية. وتعلم النتائج ، بالإضافة إلى شروط البحوث التدريجية المفيدة (على سبيل المثال ، التطبيق أو خصائص الطالب) إلى الآن لم يتم دراستها.
الإتجاه المحتمل الآخر للبحث المستقبلي لذلك المقترح في نهاية المناقشة : هو لدراسة مدى فعالية النهج القائمة على الاستكشاف لتدريس المعلوماتية الحيوية مثل مشكلة التعليم) Allen and Tanner, 2003 ), أو Minimalism ((Carroll et al, 1987–8 .
المواد المستخدمة في توصيل المعلومات ACCESSING MATERIALS
التحليل النهائي microarray التمهيدي وتصميم الدروس ووصفها في هذا المقال ويمكن الوصول من
http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0zQj4et-1CdtEYAW0UdVka7rcckFtfTxD7p8KRAAh&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CBody&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://bioportal.weizmann.ac.il/ws/02-03/270303_ro/abstract_ro.html and http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0-oB7noJRu832jn8EokavDDGoBKLrH7uj8WVUqAxG&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CBody&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://cgr.harvard.edu/compbio/erubin/Oligo_gagne_final.pdf, respectively.
الإقرارات Acknowledgments
إعداد ورش العمل وصفها في هذه المخطوطة هي جزء من رسالة الدكتوراه التي أجريت في جامعة بار ايلان في اسرائيل. ورش العمل استضافها الوحدات المعلوماتية الحيوية من جامعة تل أبيب ومعهد وايزمان للعلوم ، وإسرائيل ، وبدعم من كوبي. المؤلفين يودوا أن يشكروا الدكتور Shifra لمساعدتها ودورها في إعداد وتصميم ورش العمل التمهيدي.
REFERENCES المراجع
• Abbot, C. Teaching bioinformatics at the undergraduate level: is it a form of Problem Based Learning (PBL)? (2002).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics, Edmonton, Canada.
• Allen, D; Tanner, K. (2003). Approaches to cell biology teaching: learning content in context—problem-based learning Cell Biol. Educ 2: (2) 73–81. [PubMed].
• Altman, R.B. (1998). A curriculum for bioinformatics: the time is ripe Bioinformatics 14: (7) 549–550. [PubMed].
• Altman, R.B; Koza, J. A programming course in bioinformatics for computer and information science students. Pac. Symp. Biocomput. (1996).. pp. 73–84. In Proc. [PubMed]
• Ben-Dor, S; Butcher, S; Iyer, K.L; Kelso, J; Littlejohn, T; Shachak, A; Rubin, E. Training and support for bioinformatics: theoretical and practical aspects. (2003).. Paper presented at the Intelligent Systems for Molecular Biology (ISMB) conference, Brisbane, Australia.
• Bioinformatics in the 21st century. A report to the Research Resources and Infrastructure Working Group, Subcommittee on Biotechnology, National Science and Technology Council, White House Office of Science and Technology Policy. (1998).. http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0L_xRAGWkNOZwOt8JvlRUL7UA9hWVuJA66shXwkPv&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://clinton4.nara.gov/WH/EOP/OSTP/NSTC/html/bioinformaticsreport.html#Training (accessed 26 October 2004).
• Brass, A. (2000). Bioinformatics education—a UK perspective Bioinformatics 16: (2) 77–78. [PubMed].
• Brass, A. Experiences from developing and delivering the current programme in bioinformatics by distance learning. (2002).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics (WEB), Edmonton, Canada.
• Campbell, M.A. (2003). Public access for teaching genomics, proteomics, and bioinformatics Cell Biol. Educ 2: (2) 98–111. [PubMed].
• Carroll, J.M; Mack, R.L; Lewis, C.H; Grischkowsky, N.L; Robertson, S.R. Exploring a wordprocessor. Effective Documentation: What We Have Learned from Research. (1988).. In: S. Doheny-Farina, ed. Cambridge, MA: The MIT Press, 103–126.
• Carroll, J.M; Smith-Kerker, P.L; Ford, J.R; Mazur-Rimetz, S.A. The minimal manual. Hum. Comput. Interact. (1987–
.;3:123–153. • Center of Knowledge for Bioinformatics Infrastructure. (2004).. http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0J_qwKjMR19XdvUXULZoRC1ZT2IaACtL7adht758K&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://cobi.org.il/ (accessed 26 October 2004).
• Cheng, B. The third degree: distance education and biomedical informatics. (2002).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics (WEB), Edmonton, Canada.
• Choo, K.H; Tong, J.C; Tan, T.W; Ranganathan, S. Application of Problem Based Learning pedagogy in global online bioinformatics education Georgia Tech. (2004).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics (WEB), Glasgow, Scotland.
• Courtois, M.P; Handel, M.A. (1998). A collaborative approach to teaching genetics information sources Res. Strat 16: (3) 211–220.
• Feig, A.L; Jabri, E. (2002). Incorporation of bioinformatics exercises into the undergraduate biochemistry curriculum Biochem. Mol. Biol. Educ 30: (4) 224–231.
• Gagne, R.M. Conditions of Learning, 3rd ed. New York: Holt, Rinehart and Winston; (1977)..
• Gagne, R.M; Briggs, L.J. Principles of Instructional Design. New York: Holt, Rinehart and Winston; (1974)..
• Gavaghan, H. (2000). Europe seeks solution to bioinformatics shortfall Nature 404: (6778) 687–688. [PubMed].
• Hemminger, B. Bioinformatics program summary. (2004).. http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=04s3eucyHZluDyW7MWfP-yWTIdZ3ebZLkaaweOQFU&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://ils.unc.edu/bmh/bioinfo/ASIST02_bioinformatics_programs_summary.html (accessed 17 November 2004).
• Honts, J.E. (2003). Evolving strategies for the incorporation of bioinformatics within the undergraduate cell biology curriculum Cell Biol. Educ 2: (4) 233–247. [PubMed].
• Jenkins, R.O. Editorial: meeting the demand for bioinformaticians. Biochem. Mol. Biol. Educ. (2000).;28:272–273.
• Kim, T.D. PCR primer design: an inquiry-based introduction to bioinformatics on the World Wide Web. Biochem. Mol. Biol. Educ. (2000).;28:274–276.
• Lazonder, A.W; van der Meij, H. (1995). Error-information in tutorial documentation: supporting users' errors to facilitate initial skill learning. Int. J. Hum-Comput St 42: (2) 185–206.
• Luo, J. (2002). Bioinformatics service, education and research: the EMBnet and CBI In Silico Biol 2: (0016) http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0-gtUZ7Rk1WPTHAVVFVMeGXTwhhujFHC8sgiaZkAf&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://www.bioinfo.de/isb/2002/02/0016/main.html (accessed 26 October 2004).
• MacLean, M; Miles, C. (1999). Swift action needed to close the skills gap in bioinformatics Nature 401: (6748) 10 [PubMed].
• Magee, J; Gordon, J.I; Whelan, A. (2001). Bringing the human genome and the revolution in bioinformatics to the medical school classroom: a case report from Washington University School of Medicine Acad. Med 76: (
852–855. [PubMed]. • Merrill, M.D. Instructional Transaction Theory (ITT): instructional design based on knowledge objects. Instructional-Design Theories and Models: A New Paradigm of Instructional Theory. (1999).. In: Vol. 2, ed. C.M. Reigeluth. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 397–424.
• Merrill, M.D. Suggested self-study program for instructional systems development (ISD). (2000).. http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0BkglX0Xl6pZXp7zwfRf-7N-ihxDLh7RLjJgz15z3&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://www.id2.usu.edu/MDavidMerrill/IDREAD.PDF (accessed 17 November 2004).
• Merrill, M.D; Li, Z; Jones, M.K. (1991). Limitations of first generation instructional design (ID1) Educ. Technol 30: (1) 7–11.
• Pearson, W.R. (2001). Editorial: training for bioinformatics and computational biology Bioinformatics 17: (9) 761–762. [PubMed].
• Reigeluth, C.M. What is instructional-design theory and how is it changing? Instructional-Design Theories and Models: A New Paradigm of Instructional Theory. (1999).. In: Vol. 2, ed. C.M. Reigeluth. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 5–29.
• Salter, H. (1998). Teaching bioinformatics Biochem. Educ 26: (1) 3–10.
• Samish, I. Bioinformatics education in Israel: academic, private and unique retraining programs. (2003).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics (WEB03), Brisbane, Australia.
• Shachak, A; Ophir, R; Rubin, E; Fine, S.F. Instructional-design theories in bioinformatics education: an application of Gagne's “Conditions of Learning” to microarray analysis training. (2003).. Presentation at the Workshop on Education in Bioinformatics (WEB), Brisbane, Australia.
• Swaja, R.E; Rastegar, S; Griffith, L.G; Sachs, M.B; Subramaniam, S. Assessing bioengineering and bioinformatics research training, education and career development: opportunities for NIH and NSF collaboration. (2001).. http://www.pubmedcentral.nih.gov/redirect3.cgi?&&auth=0x90wTrki3hSJjE2Sr-ofOk8YRG42PSQEQ7XUHQ7b&reftype=extlink&artid=1200775&article-id=1200775&iid=121147&issue-id=121147&jid=97&journal-id=97&FROM=Article%7CCitationRef&TO=External%7CLink%7CURI&rendering-type=normal&&http://www.bisti.nih.gov/NSFNIHFinalReport824.pdf (accessed 17 November 2004).
• Zemke, R. (1999). Toward a science of training Training 36: (7) 32–36.
» استخدام طريقة العروض العملية في تدريس العلوم
» Ten ways to improve Education
» مقتطفات من تصميم وحدة الإحصاء في الرياضيات
» تدريس مقرر تقنية المعلومات والاتصالات
» تدريس مقرر تقنية المعلومات والاتصالات
» الواجبات خلال الترم 5
» الواجبات خلال الترم4
» الواجبات خلال الترم3