创建“开放式、研究性”
课程教学模式
从概念上讲，课程是教学材料、教师、学生、教学环境等整合而成的一种生态系统，是落实教育目标的主渠道，其功能体现于：传授知识、技能；形成思想、观点、信念；培养语言、行为、习惯；发展智力、培养能力。而信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和。
信息技术的迅猛发展，强烈冲击着传统的“以教室为环境、以教师为中心、以纸介教材为工具”的封闭式、单向传输的课程教学模式，如何根据课程的教学目标和信息技术的特点，创建新的课程教学模式，以适应信息社会的急剧变革，是主讲教师在信息时代亟待研究的重要课题。
一、开放式、研究性教学模式
所谓教学模式是指在一定的教育理念支配下，为实现特定的教学目标而创建的一种教学模型，主要包括从教学原理、教学内容、教学目标和任务、教学过程直至教学组织形式的整体、系统的操作样式，以及相应的教学策略。如何利用信息技术改革课程的教学模式，必须有合适的切入点。在多年的理论学习和实践教学过程中，我们探索出运用信息技术创建开放式、研究性课程教学模式是信息技术与课程教学改革的一种较好的结合。
（一）开放式教学与学习
开放式教学涵盖教与学两个方面，其核心是完成教师和学生在教学活动中角色的转变：教师从知识的传输者变为指导者，学生从知识的被动接受者变为知识的主动建构者。
在以传授知识为主的应试教育中，理论课的教学和学习活动主要限制在课堂上，实验课则是限制在实验室并按教师设定的实验程序“照葫芦画瓢”。教室和实验室是剧场、剧本是教材、道具是粉笔和黑板，作为主角的教师在演一场独幕剧。这种教学方式在很大程度上限制了学生的发散思维，其结果自然不利于学生创新思想和创新能力的培养。
为此，要进行开放式课程教学，我们应做到以下几点：
第一，要突破教材的束缚，使教材由主导地位转变为辅助地位，其名称也应改为教学参考书，或主要教学参考书。这就需要教师学习和熟悉信息技术、通过网络采集最新的活的信息补充到课程教学中。
第二，教学演示工具要从黑板和粉笔转换成计算机媒体，用动态的动画、电影展示知识的形成过程和情景，因此需要教师自己制作一些课件。
第三，要求教师熟悉国际上相关网站，并能在授课的适当时机进行链接。
（二）研究性教学与学习
信息时代产生了电子教材和电子课程，使纸介教材和纸介课程难以展现的理论知识探究过程得以模拟，甚至可用录像将神秘的生命活动在授课中展示。这就要求教师利用信息技术，重新设计课程授课方式，从由果到因的推论式教学转变成由因到果的探究式教学，这就是研究性教学。广义的研究性教学包括教与学两个方面，狭义的研究性教学仅指教师的教学。
研究性教学是以科学原理形成过程为主要特征的教学方式。突出教学内容的呈现方式要面向过程，将学科概念等得以产生的起因和研究过程展示给学生，并引导学生的发散思维，激发学生自主学习和探究的动机，增强学生自身参与知识建构的积极性和自觉性。
在理科教材中，它们的知识多以面向结果的方式呈现，而对理论形成过程介绍较少。教师授课时，由于受学时和表现手段的制约，更是将过程进行精炼，突出结论。这种教学恰恰忽视了学生最需要的关于科学原理的探究过程，对于这种知识理论是在何种问题的引导下被研究和发现的，学生不甚了解，这实际上束缚了学生的批判性思维。
研究性学习是基于人类对学习活动的不断认识，逐步形成的一种现代学习观，注重学习者的主动探究和亲身体验以及基于真实任务的研究问题的解决。对于课程教学来说则是学生在教师指导下，选择与课程内容相关的专题进行研究，并在此过程中主动获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。
二、运用信息技术创建开放式、研究性教学模式
的实践
作为一种现代教育思想，开放式、研究性教学模式所依据的是以知识经济，变封闭式为开放式、变知识教育为能力培养；目标在于培养具有创新意识和能力的研究型人才。
在创建开放式、研究性教学模式的实践活动中，在理论课的教学中，我们制作多种课件实行全过程的多媒体教学；设计研究性教案，并将动画、录像、电影等各种信息资源用超级链接精心组合进行研究性教学。在实验课教学中，制作实验教学录像、将学生的创新性实验报告会录像制作成VCD作为实验教学的活资源。开放实验室和实验项目，由同学们通过网络资源自行设计实验，培养创新能力。同时开展以“主题”研究为主要内容的第二课堂活动，培养学生研究性学习的兴趣和能力。
（一）开放式教学
早在上世纪末，我们就开始意识到封闭式的课堂和实验教学模式，大大制约了学生的创新意识和创新能力的培养，提出了在本科教学阶段实行开放式教学和学习的设想，并在细胞生物学实验教学中进行了尝试。但在当时，中国高校还没有开通网络，一般教师也没有信息技术的概念，提出开放式实验教学的初衷是想改变实验教学模式，让学生不受实验室、实验学时和实验项目的限制，独立完成实验，并能够自行设计实验，在教师的帮助下进行一些初级的研究，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。当时，我们试行的是三开放：时间开放、实验项目开放、试剂和仪器设备开放。在三开放中，关键是实验项目开放，学生可以通过自行查阅文献、自行设计一些实验指导书上没有的实验、独立完成实验，教师只是起帮助作用。开放式实验教学提高了学生自主学习和研究的热情，学生提出实验项目后需要查阅大量的文献资料制定实验方案。随着网络的开通，信息技术开始在本科教学中得到广泛的应用，学生从网络中获取的细胞生物学实验信息和知识越来越多，反过来促进了实验教师对网络和信息技术的学习和使用。我们利用信息技术制作了实验教学VCD、学生实验报告录像，收集建立了动画库，以供实验教学辅助之用。实践证明，这一教学成果取得了很好的效果。
开放式实验教学的成功，坚定了人们构建开放式教学模式的信心。于是人们开始制作理论课程的授课课件，演示工具由黑板转变成计算机。因为网上信息的更新速率快，正好弥补了教材出版周期长、更新速度慢的不足。正因为网络和信息技术，使课程的内容开始有了开放的一面，教材不再是教师授课的惟一知识源，代之的是与学生共享一些新的信息。伴随着教师自身信息素质的提高，人们开始与教育技术专家合作制作教学网络课程，并作为课程资源放在互联网上共享。就这样，运用信息技术使教学课程逐步摆脱了课堂和书本的束缚，成为开放式的课程。
（二）研究性教学设计
在传统的教学模式中，受学时和表现方法的制约，导致了重结论、考结论的传教式教学和被动学习的方式。信息技术可以通过动画、录像、电影等表现形式再现出科学理论的研究过程，教师可以从问题入手，揭示出知识的故事性和叙事性，学生也可以从研究问题的角度进入知识形成情境进行学习，并从中领悟人类知识形成的探究性和科学性，可以选择性地、批判性地吸收知识。
研究性教学的重点是研究性教学方案的策划和制作。比如说，细胞生物学是生命科学中一个重要的专业基础课，一些重要的理论知识都是通过科学实验研究得出的。依据科学原理，结合信息技术，精心设计研究性教学方案，将一些复杂的细胞活动展现在学生面前，既有科学性、又有故事性。具体来说，“细胞内吞作用机理”是细胞生物学中一个重要的基础知识，在设计研究性教学方案时，选用了一个民间医方：“马厩治感冒”的故事，以此激发学生的好奇心，让学生设计研究方案，组织讨论，最后用一个感冒病毒感染细胞的动画软件展示感染过程，再从原理上进行分析讲解，使学生不仅理解了原理，激发了研究兴趣，还懂得如何用细胞生物学原理解决现实中的实际问题。
在这一细胞生物学课程教学设计中，人们针对各章节的内容特点，运用信息技术制作了一些各具特色的研究性教案，其中有些配有动画、有些配有录像。如根据胆固醇在细胞质膜中的作用，设计了“一片荷叶”研究性教学方案，依照生物体细胞数量的恒定设计了“安乐死”研究性教学方案，都收到了良好的教学效果。
（三）研究性学习
事实上，教学的一个重要目标便是培养具有创新能力的研究性人才，所以，不仅要求教师的研究性教学，更需要有学生的研究性学习。为此，我们采取了很多方法：实验教学中主要采取开放式创新性实验设计，在理论教学中主要是开展本科生“科学专题报告”活动。
这一专题报告活动主要由五部分组成：咨询与选题、查阅文选、阅读文献、研究报告写作及制定设计方案、大会报告。
1.咨询与选题。教师按照课程内容和学科发展，提出50～100个左右的研究主题供学生自由选择，同时召开2～3次咨询会，向每个同学介绍这些研究主题的基本情况，回答学生的提问，在此基础上，每个学生依照自己的兴趣自由选题。
2.查阅文献。因为大多数学生没有做过研究，没有系统地查过文献，所以对文献比较陌生，对文献查阅方法更是了解甚少。所以，教师需要传授学生查阅文献的方法。现今的文献包括纸介文献和电子文献两种，由于电子文献的查阅方便快捷，致使人们容易忽视纸介文献的查阅。学生在确定选题之后，可组成小组到图书馆现场查阅。在此过程中教师要介绍几个查阅纸介文献的常用工具书及具体可行的查阅方法，指导学生查阅，直至学生查到报告需要的文献为止。
3.阅读文献。阅读文献是科学专题报告活动最重要的一步，也是最为困难的一个环节。学生在阅读过程中也容易遇到两个棘手的问题：一是大量的英文专业词汇不认识，并且这些词汇在一般的英汉辞典上无法查阅；二是对一些现代分子生物学方法的原理和操作不甚了解，从而影响对文章的理解与分析。为此，教师要向学生简单介绍几种阅读文献的方法和技巧，同时要指出相关的辞书、工具书和实验教材。此外，教师每周要安排1～2个晚上对个别有困难的同学进行单独辅导。这一阶段一般要求阅读5～10篇原始的英文文献，所以这一过程一般比较长，大概跨越两个月。
4.报告写作与研究方案设计。这一环节有两种不同的要求，一种是对所查阅的文献进行综合写出报告或相关的摘要，对该专题进行综述时，主要是提出今后的研究方向和策略。对一些程度特别好的学生要求独立设计一个新的研究方案。
5.大会报告。作为活动的最后一个环节，每位同学将自己所查阅和研究的专题的主要内容制成课件，在大会上进行交流。指导教师将报告会进行全程录像，最后制成光盘，并向每位报告者赠送一盘。
这种研究性的学习，与课程进行的模拟研究相结合，学生通过教材、期刊文献、电子文献，更重要的是充分利用信息技术和网络资源，广泛收集所选专题的相关文献，进行系统地研究设计训练。
在活动全部结束之后，将学生的报告录像和课件制作成一个网页，挂在校园网上，以供师生共享。
三、信息技术与教学课程的整合
通过信息技术创建新的课程教学模式，重点在于信息技术与课程的有机整合，包括教育与学习理念的整合、教学目标与内容的整合、教学方法的整合、教材的整合、教学环境的整合等。具体来说：
（一）教育与学习理念的整合
作为教师，应当树立终生学习的思想，信息时代，就是要学习和使用教育技术，培养自身的信息素质。
传统的教育理念可以说是一种单向传播式、注入式和苛严管束式的培养人才模式。“教师”这个名词，有史以来就是暗示着以专家和权威的身份将其所知道的知识传授给学生，在这里，教师是先知先觉者，是知识的传播者。在我国，数千年的教育模式都是以教师为中心，所谓“师者，所以传道受业解惑也”，由此形成教师的教与授，学生听与记的单向灌输的教学模式。学生被束缚在课堂上、实验指导书上，为满分而在书山题海中浴血奋战。这种教育的本质是知识教育，而不是智能教育，是封闭式的教学，极大地制约了学生的素质和创新能力的培养。
然而，信息技术的迅猛发展，使这种旧的理念受到强烈的冲击。中国有句俗话：秀才不出门，能知天下事，说的是有识字读书能力的人可以通过书信等方式了解天下大事。而在信息技术飞速发展的今天，在高等学府求学的“秀才”可通过教师，通过网络获取知识、接受教育，因此今天的教育是多向的、多层次、全方位的。
所以，关于教育和教师的理念必须发生转变，尤其是要改变以教师为中心的教学结构，在教学过程中尽可能利用网络、多媒体等现代信息技术，以双向互动式教学代替先前的单向广播式教学。
（二）教育技术专家与学科专家的结合
诚然，在当今社会，教育技术这一概念大家都有所耳闻，但事实上大多数普通教师对教育技术的内涵和实质缺乏深入的了解；另外，一些教师对教育软件的使用不熟悉，制约了教育技术在课程改革中的广泛应用。所以将课程教师主动与教育技术专家结合，可能是把教育技术与课程改革进行有效整合的最佳切入点。
还以细胞生物学课程为例，在将其与信息技术整合过程中，及早邀请学校教育技术中心的技术专家参与合作，组成包括课程教师和教育技术人员的队伍。同时，在进行细胞生物学网络课程的开发中吸纳了本科生和研究生共同研究。经过几年的合作，原来简单的结合变成了真正意义上的整合，教育技术专家与学科专家及精英学子会聚一堂，共同探讨课程教学模式改革、教材建设、精品课程建设，大大提高了课程改革和新教学模式的建设效率。
（三）教材的整合：立体化教材建设
