作为一名无私奉献的老师，通常需要准备好一份教学设计，借助教学设计可以促进我们快速成长，使教学工作更加科学化。那么问题来了，教学设计应该怎么写？众鼎号为朋友们精心整理了6篇《教学设计基本内容》，希望可以启发、帮助到大朋友、小朋友们。
课堂教学过程结构设计的基本内容 篇一
课堂教学过程结构设计的基本内容
● 提供清晰明确的知识结构
知识结构反映了各知识点之间的关系，客观上为我们的教学顺序安排提供了依据。明确清晰的知识结构不仅可使知识体系完整、系统，使知识点之间的层次关系更为直观，而且也能较容易地鉴别出重难点的内容，为确定教学策略、安排教学活动打下了良好的基础。● 充分发挥教师的主导作用
在课堂教学中，教师是课堂教学的组织者、管理者、知识的传授者，教师在课堂教学中主要有导入教学、告知学生学习目标、提出相关的问题、引导学生观察、思考，讲解知识、辅导答疑、调动学生学习的积极性等活动，充分展示了教师的主导作用。教师对于教学活动的合理设计、程序安排等将具体体现在课堂教学结构流程图中。● 努力创设学生参与教学的各种机会
学生作为学习的主体，不但要接受教师传授的知识，更重要的是学会学习、发展能力。传统的教学方式中学生处于被动学习的地位，素质教育呼唤学生作为学习的主体，得到全面的个性化的发展。在教学设计中运用多种学习模式，特别是发现学习模式倡导学生发现问题、解决问题，全方位的参与学习过程。基于这种观点设计课堂教学结构，应努力为学生创设多种参与教学的过程，引导学生多观察思考、实际操作、讨论发表自己的见解、角色扮演、游戏模拟、练习作业等，充分调动学生的主体活动因素，师生活动协调进行，是构成课堂教学过程结构的基本要素。● 媒体设计 在完成教学媒体工作表的前提下，对媒体使用时机、使用次数的考虑设计，直观地反映在课堂教学过程流程图中。
教学设计的基本内容 篇二
教学设计的基本内容
一般说来，教学设计的内容主要包括以下几个方面：教学目标设计；教学内容设计；教学时间设计；教学措施设计；教学评价设计。
一、教学目标设计
教学目标是教学活动的出发点和归宿，是课堂教学的灵魂。因此，确定教学目标是教学设计中最先要考虑的问题。教学目标在教学活动中发挥着指向、评价和激励等多方面作用。在教学设计中科学、合理地确定好具体的教学目标，对于保证教学活动的顺利进行具有十分重要的作用。
二、教学内容设计
教学内容设计是教学设计的一项重要内容。教学内容的设计过程也就是教师认真分析教材、合理选择、组织教学内容以及合理安排教学内容的表达或呈现的过程。教学内容集中体现在教科书中，由于教科书的编排和编写要受到书面形式等因素的限制，它所呈现的知识内容和知识结构必须经过教师的再选择、再组织、再加工，才能切合教学的实际需要，才能由死材料变为活知识，并最终有效地内化为学生掌握的知识。因此，教师必须重视教学内容的设计，有没有对教学内容进行认真的设计，实际的教学效果是大不一样的。
三、教学时间设计
教学时间是影响教学活动的一个重要因素，控制和改变教学时间在一定程度上也就意味着控制和改变教学活动。因此，在教学实践中，了解、研究教学时间，并根据教学需要对教学时间进行合理分配和控制，是教学设计的一项重要内容。
四、教学措施设计
教学措施设计是教学设计的中心环节，课堂教学组织得如何，在很大程度上取决于教学措施是否设计得科学、合理、有效。教学措施的设计范围较广，它一般包括教学方法、教学媒体的选用，等方面内容。
（一）教学方法的选择与设计
实践表明，选择恰当的教学方法有利于提高课堂教学质量。中小学教师常用的教学方法主要有讲授法、谈话法、读书指导法、演示法、参观法、练习法和讨论法等。就这些方法本身来看，它们都有各自的特点、优越性和适用范围，同时也都有各自的局限性。在实际教学中，不存在万能的或唯一好的教学方法，因为在某种教学情景下十分有效的教学方法，在其他教学情景下则可能效果不好。因此，用好教学方法的关键是根据需要合理选择、扬长避短、优化组合，而这一点也正是设计教学方法的根本目的所在。那么，怎样才能达到这一目的呢？这就要求教师在选择教学方法时遵循以下一些步骤和要求：
首先，要明确选择教学方法的标准。一般的选择标准主要有：（1）根据具体的教学目标、教学任务、教学进度和教学时间选择教学方法，比如考虑所选的方法是否适宜于完成教学目标，解决教材内容，是否有时间应用等。（2）根据学生的学习特点选择教学方法。（3）根据教师的特点选择教学方法，比如教师的某些特长（如善于绘画、讲故事），教师的某些缺点（如不善于口头表达或书写）。（4）根据现有的教学条件选择教学方法，如考虑到教学设施、教学媒体的现状等。
其次，尽可能广泛地了解和提出有关的教学方法，以便自己考虑和选择。教师收集了解到的教学方法越多，就愈有利于进行优化选择。
第三，对各种供选择的教学方法进行比较，主要比较各种教学方法的特点、适用范围、优越性和局限性等。
（二）教学媒体的选择与设计
教学媒体是教学的基本要素之一，教学活动离不开一定的媒体的支待。教学媒体内涵广泛，它既包括传统意义上的语言、文字、粉笔、黑板等传播媒体，也包括幻灯、录音、录像、电影、电视和电脑等各种现代教学媒体。教学媒体特别是现代教学媒体的运用，为教学信息的便捷、高效传递提供了可能，为教学质量的提高奠定了物质基础。研究表明，合理运用各种教学媒体，有利于调动学生多种感官对知识的感知，实现信息传递的多渠道化，从而加强学生对知识的感知度，提高学生对知识的吸收率，促进由知识向能力的转化。
教学媒体种类繁多，各种媒体的适用范围、特点和要求也不尽相同。因此，要想使教学媒体发挥出应有的作用，还必须从以下几方面考虑媒体的选择与设计：
1.依据教学目标选择教学媒体。在选择教学媒体时，应首先考虑媒体的使用是否有利于达成特定的教学目标，是否符合具体教学任务的实际需要，是否切合教学内容的性质和特点。否则，如果脱离开特定的教学目标和教学实际需要，媒体本身运用得再完美也毫无意义。
2.依据教学对象的特点选用教学媒体。不同年龄阶段的学生对事物的感知方式和接受水平是不完全一样的，因此，选用教学媒体时必须考虑学生的年龄特点和学习的实际需要，以最充分地利用媒体的优势激发学生的学习兴趣，发展他们的学习潜能。
3.依据媒体的技术特性选择教学媒体。具体有两方面要求：一是要考虑各种媒体的技术特点和功能，如录音、录像、幻灯、电视等媒体的技术特性和具体功能是不尽相同的，究竟选用哪种或哪几种，需结合这些媒体的技术特点加以考虑。二是要考虑所选媒体教师自己能否熟练地操作，以及运用媒体是否有助于发挥自己教学的特长。
4.依据经济条件选择教学媒体。媒体的选择也要本着经济有效、量力而行的原则行事，在尽可能满足教学需要的同时，也要注意节约，不要造成浪费。
六、教学评价设计
教学评价是根据教学目标，运用评价的方法和手段对教学活动及其预期效果进行价值判断的过程。教学评价的主要目的是获取教学活动的反馈信息，检测学生学到了什么？学到何种程度？以及判断教学是否达到了预定的教学目标？若没有达到，具体的原因在哪里？有没有加以调整的可能和必要等等。由此看来，教学评价在教学过程中具有十分重要的意义。合理设计教学评价，对于促进教学目标的达成和提高教学设计的科学性、有效性，无疑都有着积极的作用。
教学评价采用的具体方式也是多种多样的，如课堂提问、讨论、练习、作业和各种测验等。教师究竟采用什么评价方法，运用何种评价手段，还需要根据评价的目标、性质以及教学的实际情况而定。总之，全面、客观、公正、及时应当是设计教学评价时遵循的一些基本准则。
个性化教学设计 篇三
作者简介：陈凯亮 （1994―），男，福建福清人，西北师范大学教育技术学院在读本科生，研究方向：信息化教学设计；
陆岩 （1994―），男，黑龙江鹤岗人，西北师范大学教育技术学院在读本科生，研究方向：信息化教学设计。
随着信息技术的飞速发展，人类社会发生了方方面面的变化，随着大数据、云计算、网联网、虚拟现实技术的日益普及，教育工作面临着在信息时代变革背景下如何教学的深刻问题，其中网络环境下个性化教学的设计与实现便是其中的重要热点。在网络环境下，教师不再是教育的核心，教学方法不再以灌输为主，学生获取知识的渠道大幅度扩展，学生学习时的时空限制也越来越少，这一系列变化的出现都可以促进教育工作者“因材施教”理想的实现。进入21世纪以后，我国信息技术基础建设突飞猛进，网络教育方兴未艾，因此如何利用好网络教学的独特优势、弥补传统教学的不足是当代教育工作者不可逾越的命题，而本文通过对核心概念的剖析，挖掘各种学习风格的不同，探讨网络教育环境下教学的技术实现问题，具有非常重要的现实与理论意义。
一、个性化教学的核心及其必要性
个性化学习是指学习者根据自己的个性特征和需求，挑选适合自己的学习途径、学习适合自己的学习内容、完成适合自己的学习活动。在学习过程中，教师占据主导地位，具有学习环境创设者的地位，可以说个性化教学是教师根据学习者的个性特征及需求，提供合适的教学环境、教学策略的教学模式。需要说明的是个性化教学与个别化教学不同，前者主要强调教师对学习者的了解及采取的相应策略，后者主要强调师生人数的多少。
个性化教学是“因材施教”教学观念在现代教学中的实现方式，是提高教学效率、达成教学目的的重要教学方法，其实现有以下几方面的必要性。一是适应学习者的学习能力差异，避免学得慢的跟不上、学得快的不耐烦而造成学习效率低下的问题；二是适应学习者的习惯媒介差异，有些学生更容易接受文字方面的知识，有些学生更容易接受视频、音频方面的知识，针对这些差异，个性化教学可以采用特别的教学媒介；三是适应学生生活经验的差异，不同的生活经验对知识的理解有不同的影响；四是适应学生兴趣及性格的差异，兴趣与性格的不同对学习的影响非常重要，针对其性格与兴趣设计的个性化学习方案对教学效率有重要作用。
二、基于学习风格的网络教育环境设计
个性化网络教学环境不同于传统的教学环境，在基于学习风格的教学环境需要检测学生的学习风格，然后进行提取，提取之后根据不同的学习风格设计教学方案。具体网络教育环境见下图：
学习风格是最初属于心理学的范畴，后来逐渐扩展到教育心理学、职业
基于学习风格的个性化网络教育环境框架图
心理学等学科，其内容包含知识、情感、心理、社会等各个层面。在学习方面，学习风格与认知风格不同，认知风格仅限于直觉、认知过程、认知控制等方面，而学习风格具有更大的范畴，可以说认知风格是学习风格的一个部分。关于学习风格，英国学习与技术研究中心将学习风格确定为71种，并重点研究了其中13种；我国学者在研究学习风格时一般将学习风格分为四大类，分别是行动者、反思者、理论者以及实践者。
（1）行动者。行动者喜欢活动具有刺激性，喜欢做中学，因此在课程设计时，必须安排做什么。例如成立学习小组，让行动者担任组长，完成竞争性的团队任务。行动者表现欲强烈，喜欢与他人交流，因此可以建立微信群，让行动者担任群主，老师甚至可以在群内向行动者匿名请教。行动者的缺点是喜欢冲动，所以在学习环境设计时可以提醒行动者先思考再行动。
（2）反思者。反思者喜欢行动之前对学习内容做充分的考察，喜欢观察与思考，不乐意做无背景的事情，他们经常说的一句话是我得好好想想。在对反思者设计学习环境时，可以给要学习的内容加上充分的背景资料，满足其热爱思考的特点。反思者与行动者不同，不喜欢抛头露面，更喜欢默默无闻，但是他们做事细致，因此在小组学习中可以担任收集资料的工作。
（3）理论者。理论者对文字、图片的敏感度不高，更喜欢有逻辑性的学习资料；理论者对学习资料中的含有逻辑性的字眼非常敏感。理论者逻辑敏感度高，喜欢有难度的学习内容，在小组学习中，理论者可以担任小组任务中与关键技术相关的角色。理论者的缺点是对动手活动的积极性差，因此需要适当培训。
（4）实用者。实用者喜欢能够学以致用的学习材料，他们希望所学知识能够与实际生活相联系，实用者最常见的问题是这东西有什么用。实用者喜欢将所学知识与实际生活联系起来，因此针对他们的学习环境应该设计成能够支持人们生活的事物。实用者的缺点是过于注重现实，对长远发展有利的知识和能力缺乏兴趣，因此在培养时需要提供这方面的提示。
三、个性化教学的相关技术及实现
个性化教学设计 篇四
关键词：中小学教科书；装帧设计；个性化
教科书作为传授知识、涵养健全人格、培养合格公民的重要载体，被誉为“民族魂”。中国近代著名教育家、出版家陆费逵曾说：“立国根本在乎教育，教育根本在乎教科书”。人们对教科书在学校教育教学中的作用予以了充足的论述，而对教科书装帧设计的意义及特殊性要求鲜有述及。中小学教科书作为特殊类的出版物，面对特定的群体，其受众面广，发挥的作用大，各方面的要求更高，其装帧设计相对于其他类书籍，也有其特殊的要求，探讨教科书装帧设计的要求，能为更好地提高其质量，提供充分的理论与实践依据。
一、引领：教科书设计的社会性指向
教科书在内容方面的教育功能不言而喻，由于面对的是儿童这一特殊受众群体，装帧设计方面的社会性要求也有特殊性要求，其“引领”作用主要体现在以下几个方面。
1.规范性
对于学生来说，教科书就是他们了解“书”的最直接范本，因此，教科书在严格按照课程标准编排内容的同时，其装帧设计的方方面面也是按图书设计的相关规范，而且要求更为严格。其装帧方面的各要素，诸如，开本、用字、版面、规格、体例，封面、插图的配置等，均严格按出版物要求进行。
2.时代性
教科书不仅内容要随时展现时代思想文化的精髓，装帧设计还需紧随时代的步伐，反映时代的律动。从某种程度上说，它是时代进步的“晴雨表”，以清末民初教科书为例，时代变革的气息通过教科书传递到学校、学生，传播到社会的各个角落，助推了社会的进步，教科书的装帧也成了显现时代前进的重要载体之一。
二、实用：教科书设计的功能性要求
教科书的服务对象明确，相对于其他类书籍使用频次高，在功能性方面有其特殊的要求，应注意以下方面的要求。
1.适合性
教科书设计首先要符合其身心认知特点，不同学段的教材设计，其方法、风格应有所不同，如小学各学科教材，特别是低年级教材，可以借助图画的形象直观，来配合识字教学。同时，过多的内容不适合这个年龄段学生的身心特征，因此，单页面上的内容量一定要控制在一定范围内。
2.耐用性
教科书使用的对象为学生，其使用频率远远高于其他类书籍，书页易折角破损，特别是小开本的课本，页码多，翻动的频率高。因此，教科书在设计时，在材质、封面、封底、装订等方面都有比较高的要求，才能经受使用的考验。
3.便捷性
为了便于学生的携带、存放，教科书在设计时，对各年龄段有所考虑。印张方面，在服从于内容的同时，要充分考虑到高低年龄的特点，低高年龄段的印张数有所不同；开本上，也应采用不同的规格，比如小学各科教材多采用32开本。这是由于小学时期属于知识启蒙阶段，课本的知识量小，正文字号大且行距疏，一般多是以图为主的彩色本或双色本。
4.卫生性
在纸张的运用方面，虽然教育部规定儿童教科书用纸的白度为75%～76%，但在实际出版的教科书中，依然存在课本用纸太白的现象。白度过高会令反射光线增强，从而引起视觉疲劳。目前，已有部分教科书采用了护眼效果较好的泛黄纸张，黄色是反射光波频谱最小的特定色度，虽然其亮度稍逊于白色，但这种视觉环境比较舒适安全，符合卫生性的要求。
三、审美：教科书设计的艺术性旨归
由于中小学生的理性思维、抽象思维尚不成熟，审美习性和能力与成人有别，因此，在教材、教辅的装帧设计时，审美元素的呈现也应更有利于对学生审美教育。
1.丰富性
教科书肩负着系统性的美育功能，因此，除了在内容选配时注意表现“美”的全面性外，在设计方面，也要尽可能采用各种艺术手段展示，真正使教科书充分发挥它的系统性美育的功能。
2.生活性
学生的审美认知还不丰富，需要一个系统渐进的点化过程，设计时应切合他们的身心特点，力求简洁、明净、和谐、雅致、生动，生活气息浓郁，易于儿童吸收模仿，真正达到以美启真，以美启智的目的。
3.渗透性
教材设计的方方面面在体现美的时候，和教材内容一样，不能采用灌输说教的方式，应采用“寄寓”的方式，让学生在不知不觉中感知美、体悟美、欣赏美，起到一种春风化雨的艺术效用。
总之，相对于其他类书籍，教科书装帧设计有其更高更严的特殊性要求，需要设计者付出更为艰辛的努力。同时，随着时代的进步，面对新的情况，新的要求，在中小学教科书设计方面，也必然面临着新的挑战，需要我们付出更多的努力。
参考文献：
[1]宋元放。中国出版史料・近代部分：第3卷。湖北教育出版社，2004：159.
[2]钱旭升，朱玉香。“装帧视域中的小学教科书质量分析。现代教育科学：小学教师，2010（02）.
教学设计教案 篇五
[关键词]教学改革；分子对接；AutoDockvina软件；虚拟筛选；药物化学
药物设计是药物化学的重要研究内容，药物设计主要基于经典的药物化学原理、生物大分子的结构信息和已知化合物的结构信息，构建具有药理活性的小分子化合物，旨在提供候选药物，为创新药物的研究提供物质基础。药物设计学课程的目标是让药学本科生掌握药物分子设计的基本原理、研究内容和研究方法，建立药物分子设计的思路和理念[1]。分子对接(MolecularDocking)是两个或多个分子之间通过几何匹配和能量匹配而相互识别的过程[2-3]。分子对接在药物分子设计中具有十分重要的意义。分子对接也是药物虚拟筛选的一种常用方法，通过分子对接可以从化合物库中筛选出潜在的活性先导化合物，也可以揭示药物小分子和生物靶点之间的相互作用方式，预测化合物的亲和力及活性，也可以用于先导化合物的结构优化等[4]。目前，多重耐药菌以及耐药菌感染引发的死亡等问题已成为全球关注的医学与社会问题，严重地威胁着感染性疾病的治疗，为此迫切需要能够抵抗多重耐药菌的具有新结构与新作用机制的抗菌药物[5-6]。而细菌RNA聚合酶已成为最热门的一类抗菌药物靶标，开发其相应的抑制剂克服已有抗生素的耐药性具有重要的意义[7]。分子对接作为药物设计学课程中主要内容，既是学习的重点也是难点。笔者根据多年从事新型抗菌药物的研究经历，结合科研工作实践，在桂林医学院药学专业的药物设计学课程的教学案例中，以“虚拟筛选细菌RNA聚合酶抑制剂”作为教学切入点，以AutoDockvina、PyMOL和LigPlot等药物设计软件来进行虚拟筛选，通过自建的小型化合物库，虚拟筛选细菌RNA聚合酶抑制剂。本案例的设计目的是让学生熟悉如何从数据库选择合适的靶点作为研究对象，化合物库的构建，蛋白及小分子的预处理，以及AutoDockvina的对接流程，PyMOL和LigPlot的作图方法等，激发学生的学习兴趣，了解和熟练掌握通过虚拟筛选的手段从化合物库中发现新型活性先导化合物的方法。
1教学案例的设计
1.1软件介绍
AutoDock是由美国Scripps研究所的OIson小组开发的分子对接软件包[8-9]。AutoDock程序目前最新的版本为4.2.6。AutoDockvina是一个开源的分子对接程序[10]，最初由OlegTrott博士在Scripps研究所的分子图形实验室设计和开发的。AutoDockvina与AutoDock相比，前者大大提高了准确性，而且AutoDockvina可以利用系统上的多个CPU或CPU内核来显著缩短运行时间。AutoDockvina是目前最为广泛使用的虚拟筛选软件之一。PyMOL是一款经典的三维分子结构显示软件[11-12]。PyMOL已广泛应用于正式发表的科学研究文献中的三维分子结构显示。本教学案例使用的PyMOL版本为1.7.4。LigPlot是一款针对学术用户的软件[13]，是免费、开源二维的结构显示软件，可自动生成二维配体-蛋白质相互作用图，最新版本是LigPlot+v2.2，能够链接到PyMOL软件。
1.2AutoDock分子对接方法的建立
1.2.1小分子化合物库的建立在本次教学案例中，首先安排学生在课前进行化合物库的建立。从文献中收集具有抗菌活性的中药单体化合物，先使用ChemDraw软件绘制出单体化合物的结构，再用Caculations-MM2-MinimizeEnergy模块对小分子化合物进行能量优化，并保存成mol2格式。用raccoon软件将mol2格式批量转换为pdbqt格式，创建一个包含5个化合物(化合物1-5)的小型数据库。1.2.2蛋白的预处理从PDB数据库获取细菌RNA聚合酶三维结构(PDBID：3DXJ)。利用PyMOL1.7.4软件，保留蛋白的C和D链，除去其他链，除去水分子(保留D链的H2O1539)，除去金属离子，将处理好的蛋白保存为3dxjp.pdb。在AutoDock4.2软件中，将3dxjp.pdb添加氢原子，计算电荷，设置原子类型为AssignAD4type，并保存为3dxjp.pdbqt格式。1.2.3配体小分子的预处理利用PyMOL软件，从蛋白晶体复合物中提取出共晶配体NE6，并保存为NE6.pdb格式。将NE6.pdb在Chem3DPro14.0中使用MM2力场进行构象优化，保存为pdb格式。在AutoDockTools中的Ligand模块打开此配体，在Ligand模块中选择ChooseTorsions弹出的TorsionCount对话框，并保存为NE6.pdbqt文件。1.2.4设置Grid参数打开3dxjp.pdbqt和NE6.pdbqt，设置Grid参数，以蛋白的活性位点(centerx=-11.5，centery=58.49，centerz=4.587)为中心；设置x=50，y=50，z=50，xyz分别表示在各方向上的格点的数量；Spacing设置为0.375Å，设置完成后保存为grid.gpf文件。1.2.5设置Docking参数在AutoDockTools中的Docking模块打开保存好的两个pdbqt文件，SearchParameters选择遗传算法(GeneticAlgorithm)，NumberofGARuns设置为10，MaximumNumberofevals设置为250000，其他参数为默认，输出文件保存为dock.dpf文件。1.2.6执行运算在键盘运行win+R，输入cmd命令，使用cd命令进入工作文件夹。输入autogrid4-grid.gpf-lgrid.glg运行程序，输出grid.glg文件。再输入autodock4-pdock.dpf-ldock.dlg，输出dock.dlg文件。在AutoDockTools的Analyze板块中对dlg格式文件进行分析，保存最优构象。为检查Autodock4.2参数设置的合理性，将共晶配体NE6与蛋白3DXJ按上述参数设置进行分子对接，然后把对接前后的NE6的结构相比较。在VMD1.9.3软件中，对NE6和保存的最优构象计算均方根偏差(RMSD)值，如果RMSD值＜2Å，说明建立的分子对接模型可靠性较高。也可以利用PyMOL软件比较对接前后的共晶配体的构象(图1)，如果叠合度很高，也能说明对接模型的可靠性较高。
1.3AutoDockvina虚拟筛选
根据以上建立的分子对接模型，将对接参数写进AutoDockvina的配置文件conf.txt，这个文件里面写上用于对接的详细参数。然后通过win+R进入运行窗口，输入“cmd”进入命令行窗口，进入AutoDockvina工作文件夹。输入“vina--configconf.txt”，回车，运行该程序完成对接的虚拟筛选。所得对接结果如表1所示。对接结果显示Ser1084、Gln1019、Gly620、Leu618等关键氨基酸分别与化合物4上与氮原子直接相连的羰基、羟基及六元环上氧原子存在氢键相互作用；而其他氨基酸如Val1466、Trp1038、Val1037、Glu1034、Leu619、Asn617、Lys621、Ile1467等与该化合物有疏水作用。
2教学效果及学生反馈
在实际的教学中，学生对受体蛋白的预处理和对接过程会遇到一些困难，老师会重点解答同学们的以下几个疑问：(1)为什么要对受体蛋白进行加氢处理？蛋白晶体复合物结构中通常会缺少氢原子的坐标，而氢原子尤其是极性氢原子对计算静电作用是必须的。因此，在利用AutoDock进行对接时，需要给蛋白加上氢原子，也可以利用PyMOL软件来快速完成这个操作，依次点选Edit-Hydrogen-Add-Polaronly，加上的氢原子会以白色短线形式出现。(2)可以通过几种途径来准备配体小分子？①利用ChemDraw软件准备配体小分子。如果是未有文献报道的小分子化合物，先在ChemDraw2D画好结构式，然后复制到ChemDraw3D做能量优化。能量优化步骤：Caculations-MM2-minimizeenergy-Run，然后File-Saveas-SYBYL2(*.mol2)，留待在AutoDock中进一步处理备用。②利用PubChem数据库下载复杂分子。如果是已知的化合物，尤其一些结构比较复杂的分子，例如细菌RNA聚合酶抑制剂利福霉素(Rifamycin)，如果我们还是用ChemDraw2D来画结构式，会很容易画错，所以建议大家直接登录PubChem数据库下载2D或者3D结构。那么怎样选择一个合适的蛋白作为研究对象呢？在实际的课堂教学中，我们一般会建议学生基于如下条件选取晶体结构：解析度尽可能高、尽可能未有氨基酸残基缺失或突变、优先选择人源、有文献报道的且带有共晶配体的复合物晶体等。总之，我们建议同学们在不知道怎么选蛋白作为研究对象的情况下，就多看文献找思路。(3)如何在分子模拟水平上验证分子对接结果的可靠性？如果已经有明确的共晶配体分子的晶体复合物作为研究对象，我们在建立分子对接模型用于虚拟筛选之前，必须进行晶体复合物重现性研究，即Re-dock研究。也就是要用复合物中的共晶配体作为配体小分子，在AutoDock中设置相关参数，对接以后得到的构象，再与对接前的原配体的构象进行比较，以RMSD值来评价两者之间相似度的差距。一般认为RMSD＜2Å，才能说明对接后得到的构象与原配体差别较小，如果分子对接可以很好重现了复合物中蛋白与配体小分子的结合情况，即侧面证明了分子对接方法可靠性较高。本课程的授课对象为药学三年级的本科生，学生已学习过药物化学、生物化学、药理学等专业课程，具备一定的药学专业知识基础，也具有一定药学实验基础。但是，部分同学初次接触计算机辅助药物设计软件，专业外语的基础薄弱，导致在学习药物分子设计的软件过程中会遇到许多困难。通过对以上学情的分析，笔者在本案例的教学过程中，首先通过雨课堂的方式把相关药物分子设计的软件操作教程提前发送给学生，并录制软件的操作视频，让学生课前充分地熟悉软件的使用方法。在实际的课堂教学中，老师从小分子化合物库的构建及预处理，蛋白大分子的下载以及优化等最简单的步骤开始演示，对学生的疑问进行现场解答。鼓励学生自主学习与探索，采用小组交流讨论，鼓励同学之间互相帮助。通过这些举措，学生可快速学会软件的用法，显著提高了学生的积极性和学习兴趣。该教学案例的设计也融入药物设计学课程考核中，是重要的考核内容。药物设计学课程的成绩组成为：期评成绩=教学案例的课程作业+文献报告+课堂表现+PPT制作及讲解。我们要求学生在实施这个教学案例后，把分子对接的结果发送给老师，以及通过PyMOL和LigPLot软件制作小分子与蛋白靶标的相互作用图，通过PPT制作与讲解，鼓励和引导学生走上讲台，加深对知识点理解的同时，培养了学生分析解决问题能力、团队协作能力以及表达能力。在课后调研过程中，学生均表示了对药物设计软件的欢迎，也有同学表示在老师课堂演示之后，分子对接实践由学生自行开展，对软件的安装、熟悉和使用需要花费一定的时间精力，部分学生由于计算机基础较弱，学习具体操作存在一定困难，而被卡在某操作环节，这个时候更加需要老师和同学帮助其解决技术难关。调研结果同时表明，学生很喜欢这种极具实战性的药物分子虚拟筛选的案例课程，也希望学校多配置高性能计算机，多开展专门的药物设计软件的系统培训，从而帮助我校药学专业学生更好地熟悉软件的使用，提高学生药物分子设计和虚拟筛选的能力。
3结语
个性化教学设计 篇六
文章编号：1671-489X（2014）18-0014-04
以网络技术、多媒体技术和虚拟现实技术为代表的信息技术广泛应用于教育领域，促进信息技术与教学过程的不断整合，带来传统教学模式的根本性变革，推进了我国教育信息化的发展进程，也催化了信息化教学设计的兴起与发展。伴随着终身学习、构建学习型社会等理论的提出以及教育改革的不断深入，“以学生为中心”的信息化教学设计在我国逐步进入繁荣阶段。然而，信息化教学设计并不是简单地将现代信息技术融入教学设计中，它是运用先进的理论（如建构主义理论）作指导，以学生为中心，综合应用各种技术媒介、策略和方法，创设问题情境，以培养并提高学生创新能力、实践能力及终身学习能力的系统化过程[1]。
师范生作为未来教师的后备军，其信息化教学设计能力与未来教育的改革与发展息息相关。因此，对师范生进行信息化教学设计能力的培养时，一定要将信息化教学设计的内涵理解透彻，明确培养的重点，运用先进的理论作指导，严格遵循信息化教学设计的原则，切切实实做到科学合理、全面高效的培养。
1 信息化教学设计概述
信息化教学设计 自20世纪90年代以来，信息技术广泛应用于国际教育领域，引发“教育信息化”备受关注现象，在此背景下产生的教学设计被称为“信息化教学设计”[2]。信息化教学设计和计算机技术、网络技术等密切相关，同时也依赖于先进的教育思想、教育理论的指导。目前，对于信息化教学设计的概念还未有统一的定义，但普遍运用的有以下两种定义。
1）在信息技术环境下，充分、恰当地利用信息资源，科学组织教学过程的各个环节和要素，以实现教学过程最优化的系统方法。其目的在于培养学生的信息素养、创新精神、实践能力和综合能力，提高学业成就，并最终成为具有一定学习能力的卓有成效的自我成长者[3-4]。
2）所谓信息化教学设计是运用系统方法，充分、合理地利用现代信息技术和信息资源，为学习者提供良好的信息化学习条件，对教学目标、教学内容、教学方法、教学策略、教学评价等教学环节进行具体策划，创设教学系统的过程或程序，以更好地促进学习者的学习[5]。
对比乌美娜教授的传统教学设计概念（教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案，试行解决方案，评价试行结果和对方案进行修改的过程[6]），可以看出，两种定义的指导理论是不同的――前者主要是以建构主义理论为指导，而后者则主要以行为主义为基础。它们都强调系统方法的运用和教学设计的目的，但前者更突出信息技术和信息资源的利用，而后者则无提及。信息化教学设计与传统教学设计的区别，如表1所示。
信息化教学设计的基本环节 在进行信息化教学设计时，必须遵循的几个基本设计环节如图1所示。当然这些环节的顺序不一定要按照规定的顺序进行，可以根据实际情况进行适当的调整。
1）教学目标的确定。教学目标是对完成课程后学生所学到的知识或技能要达到的水平的描述，是教学设计的输出。教学目标的建立在一定程度上保证了教学设计的科学性，有效避免了教学的经验性和随意性[7]。一方面它指导着教学内容、教学策略及教学资源等的选择，另一方面还充当了学习效果检测的依据。
2）学习者的特征分析。学习者的特征包括学习者的一般特征、认知风格特征以及起始能力特征等。学习者是学习活动的主体，学习者具有的有关认知、情感、社会、兴趣、性别等方面的特征都影响着学习信息加工的过程。因此，教学设计应该与学习者的特征相符合，做到量体裁衣、因材施教，才有可能取得理想的教学与学习效果。
3）教学内容分析。教学内容是为实现教学目标，学习者必须系统学习的知识、技能和情感等的总和。分析教学内容有助于规定教学内容的范围，深度挖掘教学内容和深刻揭示教学内容各组成部分的联系，以保证达到教学效果最优化。
4）教学过程的设计。教学过程是师生为了达到教学目标，完成教学任务的双边活动过程，由教师、教学内容、教学环境和学生四个要素的相互作用构成，如图2所示。精心设计教学过程可以保证科学、合理的教学进度，起到优化教学效果的功能。
5）学习环境的设计。在教学设计中，学习环境包括上课地点（室内或室外）、室外环境状况、室内设备配备情况（多媒体教室或网络机房）等。学习环境还可以理解为实现某种学习目标，将各种资源和工具有机整合在一起，以支撑、补充学习活动。
6）学习资源的选择。学习资源包括所有能够支持培养学生学习、锻炼能力和发展思维的材料、设施、工具、机构、人等，包括教科书、印刷品以及各种教学媒体、网站、社会文化机构等。在教学设计中应尽可能提供多种资源，以便学习者根据自己的需求加以选择、利用。
7）学习策略的选择。学习策略包括学习情境的创设（教学情境、定向情境、迁移情境）、学习模式（协作型学习、研究型学习、探究型学习、资源型学习等）和学习方法（随机进入式、抛锚式和支架式等）的选择等内容。
8）编写评价量表。教学评价是依据教学目标，制定一套科学的标准，运用一切有效的技术手段，对教学活动过程及结果进行测评。它是教学设计的重要组成部分，通过在教学过程中灵活运用各种评价方式，全面、科学地对教学结果做出评价，以此检测教学设计方案的设计质量。
信息化教学设计特征及原则 信息化教学设计除了与多媒体和网络技术密切相关外，还具备它独特的特征：1）在教学过程中以学生为中心，关注学生探究能力、解决问题能力以及创新能力的培养；2）关注学生的学习过程，重视对学习过程的全面质性评价[8]。
这两个特征渗透到学习过程的各个要素中，形成更具指导意义的教学设计原则：1）以学生为中心，教师只是作为学习的帮促者，对学生的学习进程起引导、监控和评价的作用，强调学生学习能力的培养；2）充分利用各种信息资源和工具来支持学习；3）以“任务驱动”和“问题解决”作为学习和研究的主线，在具有实际意义的情境中教授学习策略与技能；4）强调生生之间、师生之间、师师之间以及跨年级和跨学科的基于资源的“协作学习”；5）注重对学习过程及结果的多样性评价。
2 师范生信息化教学设计能力培养的重点
结合信息化教学设计的原则与环节，师范生应具备的教学设计能力可归纳为学习目标分析与编制能力、学习者的特征分析能力、学习情境创设能力、任务与问题设计能力、学习资源设计能力、教学策略设计能力以及评价设计能力等。每一项能力都非常重要，而且相互依赖、相互支持和相互影响。笔者认为，在师范生信息化教学设计能力的培养中，学习情境创设、任务与问题设计、教学资源以及教学策略设计能力的培养既是重点也是难点，牢固掌握这几项能力有助于师范生信息化教学设计理念的转变与信息化教学设计能力的提高。
学习情境的创设能力 从建构主义学习理论的观点来看，学习总是与一定的“情境”相联系的。信息化教学设计应该注重情境的创设，通过创设与实际经验相似的学习情境，还原知识的背景，恢复其生动性、丰富性，从而使学生能够利用原有知识、固有经验去“同化”或“顺应”学习到的新知识、新技能。
任务与问题设计能力 学习任务与问题设计并不是随意的，首先应符合教学目标的要求，学生通过学习问题的解决，明确所要达到的目标以及完成任务的基本要求；其次，问题的设计应充分考虑学生现有的知识背景、认知能力等特点，遵循由浅入深、循序渐进的原则进行；最后，问题的设计在确定的概念理论基础上应具备一定的开放性。解决问题的目的不是期望学生一定能给出统一的答案，而是鼓励学生动脑思考、实践操作、体验解决问题的过程。
学习资源设计能力 在建构主义下，学习资源不仅指外在于教师和学习者的物化了的材料，还应包括学习者的知识经验。物化材料包括媒体素材（文本、图形、声音、视频等）、“复合型”资源（试题、试卷、课件与网络课件、案例、电子图书、文献资料等）以及各种网络课程。学习资源设计是指为学生提供支撑其学习活动的各类软件资源和硬件系统，并让学生掌握如何通过网络获取各种相关的信息资源的总和。
学习策略设计能力 在信息化教学设计中，学习策略是指为了支持和促进学生的有效学习，在学习过程中安排各元素的程式和方法的能力。常用的学习策略有支架策略、启发式策略、探究策略、竞争策略、角色扮演策略等。在学习策略的设计中，要充分考虑以“学生的现有知识基础、认知能力和学生的学习风格”为主的主观原因和以“学习内容和目标”为主的客观原因等两个方面的因素。
3 师范生信息化教学设计能力培养中应该注意的问题
由于许多在职教师未接受过信息化教学设计知识和技能的专门培养，导致其在教案的编写上仍沿用传统方法。在教育信息化快速推进的大背景下，为了避免类似“悲剧”的发生，对师范生信息化教学设计能力的有效培养显得意义重大。根据信息化教学设计的原则要求，高校在培养师范生信息化教学设计能力时应注意以下问题。
增加信息化教学设计课程，强化师范生信息化教学设计方面知识的学习 目前，大多数师范院校对师范生教育技术能力培养大都通过开设计算机基础和现代教育技术公共课来实现。而计算机基础课程主要以培养学生基本信息素养为基础，并教授学生对Word、PPT及Excel等部分办公软件的基本简单操作。可以说，它只是为信息化教学提供了基本的技术支持，对如何进行信息化教学设计则完全没有提及。另一门现代教育技术公共课程虽然设置了信息化教学设计理论、设计环节要素等方面的知识，但仅用一个章节来论述，大都处于对理论泛泛而谈的地步，根本无法达到提升师范生信息化教学设计能力的目的。因此，应在师范生的课程中增加相关课程的开设，如信息化教学设计，并保证每个学生人手一本《信息化教学设计指导手册》，以提高师范生信息化教学设计能力。
适当鼓励学生用新型信息化教学设计模式进行设计，以促进师范生教学设计能力的提高 信息化环境下的典型教学设计模式有基于项目的模式、基于问题的模式、基于设计的模式、基于绩效的模式等。如将基于设计的模式与基于绩效的模式应用于师范生信息化教学设计能力培养是非常不错的选择。基于设计的学习（即DBL），包括概念化、创建与测试以及获得知识这三个基本的环节，它是把学习的内容和目标融入设计的任务和要求中，学生利用一定的设计思想和方法来支持学习，其学习的结果则反过来检验设计的合理性与有效性[9]。它是开放的、非线性的、自由的、循环的模式，如图3所示。绩效技术本起源于教学设计，只是其后来脱离教育领域而在商业领域获得充分发挥。在基于绩效的模式下，教学设计者不只是注重绩效结果，其实他们更注重问题解决方案的选择和设计以及教学结果的评价。
让学生明确信息化教学设计的特点，牢记信息化教学设计以“学生为中心”的原则 刚接触信息化教学设计，许多师范生总是从教师的角度去进行教学设计，几乎不会或者很少从学生的角度来考虑。如果是基于“以教师为中心”的教学设计，其情境创设、任务和问题及资源设计难免停留在形式上，没有多大意义。而基于“以学生为中心，关注学生各种能力培养”的教学设计才算真正意义上的信息化教学设计。师范生终究会踏入教师行列，所以高校教师在教授这部分内容时一定要让学生明确信息化教学设计一定要“以学生为中心”，站在学生的角度考虑，让学生在学校里尽可能轻松、高效地学习，获得管用的生存和成长技能，从而提高学生的创新能力、实践能力和学习能力。这恰好也与新课程改革提出的以培养具有创新精神、实践能力、终身学习能力的适应社会发展的人为总目标的观点契合。所以如何把“以学生为中心”渗透到师范生的骨髓中显得十分关键。
让学生熟谙信息化教学环节，使其在信息化教学设计的过程中做到轻车熟路 信息化教学设计的各个环节是信息化教学设计的基础和框架。师范生只有熟悉各个环节，才能在设计时做到心中有数、驾轻就熟。信息化教学设计的环节包括教学目标确定、教学内容分析、学习者的特征分析（一般特征、认知风格、起始能力）、教学环境分析（包括国家及学校各部门对教学的政策、现有的支持教学的工具）、教学资源分析、教学情境分析（包括定向情境、教学情境、迁移情境）以及教学评价量表分析等。
注重信息化教学设计的实践，强化师范生信息化教学设计技能 教师在上信息化教学设计这部分内容时，应加强学生信息化教学设计的实践。如多让学生对典型教学案例进行设计，通过教师评价、学生互评以及自评的方式，促使学生对设计方案进行不断的修改、完善，从而达到提高教学设计能力的效果。同时，学校可以为学生提供到学校实习的机会，使学生在真实的教学环境中为一门实实在在的课程进行信息化教学设计，通过进行实践研究，不断提高师范生信息化教学设计的能力。
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