课程基础内容
慕课(MOOC)，即“大规模开放在线课程(Massive Open Online Course)”，是一种基于现代网络信息手段的新兴教学形式。慕课通过整合基于网络的多媒体课件、在线讨论社区、与实时互动，一方面为学员提供了跨时间、跨地区学习的机会，同时也为教师提供了课堂教学之外更为丰富的教学手段。因此，在其于2008年由Dave Cormie提出后，即获得了快速广泛的传播，包括MIT、Harvard、Stanford、Oxford等在内的世界一流高校纷纷将自己的优秀校内课程开发为慕课，向全世界公开。因应此潮流，为充分利用现代教学技术来改进生物信息学教学，成果完成人基于前期“生物信息学方法”课程近七年的课堂教学实践，创设了 “生物信息学：导论与方法”慕课(MOOC)，于2013年秋季作为北大首批七门慕课之一于Coursera平台上线。
图1——基于前期课堂教学实践，“生物信息学：导论与方法”慕课课程划分为经典内容、最新进展与实践应用三个模块，涵盖前期“生物信息学方法”校内课程教学主要内容。
在课程设计上，将前期“生物信息学方法”校内课程教学内容组织为12周课程，并进而划分为经典内容、最新进展与实践应用三个模块(图1)，涵盖了生物信息学领域经典理论、主流方法与最新应用，力求为学生后续学习与研究奠定系统、全面的基础。
图2——根据慕课在线课程的特征，“生物信息学：导论与方法”慕课课程对授课内容进行了凝练与划分 a) 每次课程均进一步划分为若干小视频；b) 课程内容针对不同学员的情况进一步细分为不同要求的部分。为方便学习，每次课程均同步提供中英双语字幕、幻灯片、讲义以及视频可供在线下载。在具体内容
设计上，对于每次课程均进一步划分为若干小视频，并针对不同学员的情况进一步分解为
- 基本内容：本节课程的要点，要求所有学员必须掌握；
- 补充材料：对于基本内容的拓展与延伸，供感兴趣的学员进一步钻研；
- 专题访谈：以视频访谈形式邀请课程相关部分的专家介绍相关知识背景；
- 课堂报告：由在校学生就讲授内容做专题报告，加强线上/线下互动，也是翻转课堂的一部分(详见下)。
其中，专题访谈与课堂报告均充分利用了慕课的多媒体特征，为课程学员提供了传统课堂教学难以触及的丰富资料(图2)。
在考核方面，根据慕课在线课程的特征，主要完成人将线下课堂教学中各种练习题改为适用于不同慕课平台的练习题型(如多项选择、单项选择、填空等)，并在助教协助下，定期在课程论坛答疑。
课程亮点：基于翻转课堂开展混合式教学实践，实现研究式协作学习
混合式教学(Blended Learning)指将在线学习与常规的师生面授教学相结合的校内学习模式，通常采取学生在课前利用线上资源进行自主学习、课堂时间集中用于师生就学习过程中的问题进行深入研讨与互动的反转课堂(Flipped Classroom)模式。适当的混合式教学模式，能够提高学生的学习兴趣和学习投入，提升课程的挑战度，将知识学习与实践教学有机结合，实现学生的主动式学习 (Active Learning)，从而提高教学质量、取得更佳的教学效果。
图3——基于反转课堂模式开展混合式教学实践，将知识学习与实践教学有机结合，提高学生的学习兴趣和学习投入，实现学生的主动式学习 (Active Learning)，从而提高教学质量、取得更佳的教学效果。
作为一门正在快速发展的新兴交叉学科，生物信息学具有较强的实践性，因此，在慕课课程基础上，成果主要完成人积极探索基于反转课堂开展混合式教学实践，学生课前自主学习视频课，完成嵌入式练习和章节作业，之后在课堂上由教师引导进行知识拓展学习和课堂实践与讨论(Hand-on Workshop)。通过这种问题驱动式的方法进行教学，进一步加深学习者对相关知识点的理解。根据在慕课上的表现和参加线下考试的情况，评定学生的成绩。实现基于真实课题的研究性学习(图3)。
图4——基于反转课堂模式开展混合式教学实践，对于每次课程，均结合(线上)教学内容设计了线下的真实课题(Challenge)。a) 线上课程授课内容(以第五周为例)；b) 相应线下真实课题(Challenge)。
特别地，对于每次课程，均结合(线上)教学内容设计了线下的真实课题(Challenge，图4)，每节课通过当堂讨论、即时评估(instant evaluation)等方式，及时指导学生的实践，充分利用课堂时间锻炼学生的实际能力，
- 教师引导(Warm-up): 教师总结线上内容并引导 (15分钟)
- 同学分组报告: 同学就事先安排的真实课题(Challenge)完成情况进行分组报告(40分钟)；
- 课堂讨论: 听课同学与教师针对报告进行提问与讨论(25分钟)；
- 教师总结点评: 教师根据报告与讨论情况进行点评，再次总结本次课程内容重点、难点(30分钟)。
图5——学生基于前述真实课题(Challenge)完成的课堂报告。
在此基础上，在期末要求同学结合课程内容，自行选题完成课程研究(Final Project)，强调依托实际科学问题，用具体实例展示如何用生物信息学的方法及研究思路来解决生命科学里的实际问题，鼓励学生自行完成从产生数据、分析数据到发现结果的全过程。部分优秀作品将获邀作为精选课堂报告上传至课程网站(图5)。