生物信息學(xué)論文大全11篇

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篇（1）

近年來，生物信息學(xué)在各醫(yī)藥院校越來越受到重視，多所院校相繼在研究生教學(xué)中開設(shè)了生物信息學(xué)課程[1]。而對于醫(yī)學(xué)本科層次是否需要開設(shè)生物信息學(xué)課程這一問題，雖然目前各方面的觀點(diǎn)不一，但是已經(jīng)有一些院校開始進(jìn)行嘗試。目前醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)（五年制，畢業(yè)時(shí)授予醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位）已調(diào)整為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)（四年制，畢業(yè)時(shí)授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位），而生物信息學(xué)作為一門新課程，在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)（技術(shù)）專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中的作用正日益受到關(guān)注，逐步被某些院校選擇作為必修課或者選修課。

一、開設(shè)課程的必要性

空前繁榮的生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的產(chǎn)出，及其蘊(yùn)含的重大生命奧秘的揭示，將決定現(xiàn)代生命科技和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)研發(fā)的高度，決定人們對疾病的認(rèn)識和掌控能力，也將對主導(dǎo)生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)存儲、管理、注釋、分析全過程，解決生命密碼的關(guān)鍵手段———現(xiàn)代生物信息學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[2]。對于醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生而言，通過學(xué)習(xí)生物信息學(xué)，從而掌握利用各種網(wǎng)絡(luò)信息資源來檢索和獲取生物信息數(shù)據(jù)，并選擇和使用各種生物信息學(xué)軟件來分析數(shù)據(jù)。在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時(shí)代，這方面的知識和技能的培養(yǎng)對于醫(yī)學(xué)生今后從事醫(yī)學(xué)科研工作是非常重要的。因此，在醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生中開設(shè)生物信息學(xué)課程非常必要。我校從2010年開始將生物信息學(xué)設(shè)置為研究生教學(xué)的必修課；從2013年開始在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)中開設(shè)生物信息學(xué)選修課，自2015年開始轉(zhuǎn)為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)。在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)中開設(shè)生物信息學(xué)課程，能夠?yàn)樵搶I(yè)學(xué)生的臨床和科研方面的素質(zhì)積累提供必要的支持，更重要的是增強(qiáng)了在醫(yī)學(xué)和信息科學(xué)交叉領(lǐng)域解決問題的技能，其意義幾乎等同于在研究生教學(xué)中的設(shè)課意義。

二、教學(xué)內(nèi)容的安排

醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)的教學(xué)任務(wù)非常緊張，幾乎將原來醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)前八個(gè)學(xué)期（最后兩個(gè)學(xué)期為實(shí)習(xí)階段）課程壓縮到六個(gè)學(xué)期來完成，學(xué)生學(xué)習(xí)壓力可想而知。我校為了減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，各課程的課時(shí)數(shù)都比醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)有所減少。但生物信息學(xué)并未改變，仍然為16學(xué)時(shí)。為了在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最大化，我們結(jié)合該專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)和需求，將授課內(nèi)容分為理論課和實(shí)踐課兩部分，實(shí)踐課不占學(xué)時(shí)。理論課主要介紹基本的生物信息學(xué)理論、資源和數(shù)據(jù)的獲取、分析方法和工具的使用；實(shí)踐課則通過布置作業(yè)，課后上機(jī)操作來解決問題。理論課主要內(nèi)容包括：生物信息學(xué)導(dǎo)論、DNA測序技術(shù)、序列的獲取、雙序列比對、多序列比對、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析和預(yù)測共計(jì)六個(gè)專題。實(shí)踐課主要內(nèi)容包括：cDNA及基因組參考序列的獲取；常見序列格式的釋義與轉(zhuǎn)換；雙序列比對（局部比對）；多序列比對（全局比對）；蛋白質(zhì)綜合信息查詢；蛋白質(zhì)基本性質(zhì)、疏水區(qū)、亞細(xì)胞定位、信號肽、跨膜區(qū)、模體及結(jié)構(gòu)域分析與二級結(jié)構(gòu)預(yù)測；蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)預(yù)測。在理論課實(shí)施過程中，注重將與生物信息學(xué)相關(guān)的生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)前沿的一些最新進(jìn)展和最新成果引入理論知識講授中，讓學(xué)生在有限學(xué)時(shí)內(nèi)能夠進(jìn)一步認(rèn)識生物信息學(xué)的內(nèi)涵和課程的價(jià)值，追蹤前沿學(xué)科的動態(tài)，開拓視野。

三、教學(xué)方法的設(shè)計(jì)

生物信息學(xué)涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，交叉性強(qiáng)，在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)好這門課程的難度很大。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與教學(xué)內(nèi)容和手段關(guān)系密切，除了精心選擇教學(xué)內(nèi)容外，教學(xué)方法上也有很多需要革新乃至創(chuàng)新的地方。在教學(xué)過程中，我們形成了頗具特色的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，由授課教師獨(dú)創(chuàng)的授課———實(shí)踐———演示（Teaching-Practicing-Showing，TPS）教學(xué)模式已應(yīng)用于教學(xué)。TPS教學(xué)模式著力于以實(shí)際問題為引線，將理論授課與上機(jī)實(shí)踐有機(jī)地融為一體，逐步介紹生物數(shù)據(jù)分析的各項(xiàng)技能，并指導(dǎo)學(xué)生將其融會貫通以真正掌握相關(guān)的基本方法與常用工具。首先，在教學(xué)內(nèi)容上引入具體實(shí)例來進(jìn)行教學(xué)，比如講解生物信息數(shù)據(jù)庫（Gene、Nucleotide、UniProt、PDB等）時(shí)，通過給出檢索某個(gè)人類疾病基因數(shù)據(jù)的例子來學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的使用方法。課堂上教學(xué)實(shí)例的設(shè)計(jì)需要任課教師在備課時(shí)投入大量精力來完成，還需要教師具備多學(xué)科交叉的知識。教學(xué)實(shí)踐表明，與醫(yī)學(xué)相關(guān)的生物信息學(xué)分析實(shí)例可以讓學(xué)生更好地認(rèn)識該課程的作用，大幅度提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動性。此外，課堂教學(xué)手段也應(yīng)該豐富多彩，多媒體教學(xué)中可以充分使用圖片、動畫等元素。其次，舉例分析時(shí)可以進(jìn)行一定的現(xiàn)場演示，比如講解檢索Unigene數(shù)據(jù)庫時(shí)可以一邊上網(wǎng)演示一邊解釋說明。

四、考核方式的變革

生物信息學(xué)作為選修課，既要遵循學(xué)校相關(guān)的考試制度，也要通過對考試方式的變革來提高考試效果。我們將理論考核與學(xué)生的實(shí)踐能力考核聯(lián)系起來，結(jié)合學(xué)生課外實(shí)踐任務(wù)的完成情況和開卷考試成績進(jìn)行綜合評定。在課程中安排一次課外實(shí)踐任務(wù)，要求每位學(xué)生獨(dú)立完成相關(guān)分析并提交書面分析報(bào)告，該部分占考核成績的20%。具體內(nèi)容為自行選擇一個(gè)人類細(xì)胞外功能蛋白：1.利用ClustalX對各物種參考蛋白序列進(jìn)行多序列比對（輸出PS格式結(jié)果）；2.分析分子量、等電點(diǎn)、分子式、穩(wěn)定性、親疏水性及亞細(xì)胞定位；3.預(yù)測二級結(jié)構(gòu)并模擬三維結(jié)構(gòu)。課程結(jié)束后進(jìn)行開卷考試，內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識和綜合分析，盡量采取靈活的出題方式，并控制題量，該部分占考核成績的80%。近年來的教學(xué)實(shí)踐表明，這種綜合評定的方式能夠反映學(xué)生對該課程的掌握程度，體現(xiàn)學(xué)生利用生物信息學(xué)知識解決問題的能力。

五、展望

實(shí)踐表明，生物信息學(xué)課程教學(xué)能夠給學(xué)生提供所需要的生物信息學(xué)知識和技能，但是在教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)方法設(shè)計(jì)、教學(xué)手段使用和教學(xué)效果評價(jià)等諸多環(huán)節(jié)都需要進(jìn)一步探討。在這個(gè)過程中，我們既需要吸收傳統(tǒng)教學(xué)模式中的優(yōu)點(diǎn)和精髓，做到嚴(yán)謹(jǐn)和切合實(shí)際，又需要更新教學(xué)理念，突出醫(yī)學(xué)特色，大膽嘗試新的教學(xué)方法和手段，最終形成本課程別具一格的教學(xué)特色。

作者:倫永志 單位:大連大學(xué)

篇（2）

⒈有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性

高等教育提倡“以人為本”的素質(zhì)教育理念，而學(xué)生教學(xué)信息員隊(duì)伍的建立無疑是落實(shí)這一先進(jìn)理念的有效途徑。高等院校建立學(xué)生信息員隊(duì)伍的根本目的就在于讓學(xué)生充分融入到學(xué)校教育教學(xué)管理工作中來，如此，既能使學(xué)校的各項(xiàng)教育管理措施切實(shí)符合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)與發(fā)展需要，同時(shí)又能將“學(xué)生主體”的先進(jìn)理念真正落實(shí)到實(shí)處，為最大限度上調(diào)動學(xué)生的主觀能動性、推動他們積極、主動的參與到學(xué)校教學(xué)管理活動奠定了良好的基礎(chǔ)。

⒉有利于促進(jìn)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)加強(qiáng)對于教學(xué)工作方面的管理力度

隨著高等教育的普及，高校學(xué)生在校人數(shù)較之以往有了大幅度的提升；除此之外，學(xué)分制的實(shí)施與推廣也使得以往傳統(tǒng)而落后的教育模式遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以滿足當(dāng)今高等教育的發(fā)展趨勢。從這層意義展開來講，高等院校的管理者理當(dāng)深入教學(xué)一線對學(xué)校的教育教學(xué)現(xiàn)狀做一個(gè)細(xì)致的調(diào)查與研究，可是由于實(shí)際力量極為有效，高等院校的教學(xué)主管部門往往是心有余而力不足。學(xué)生教學(xué)信息員隊(duì)伍的建立就很好的解決了這一問題。讓學(xué)生參與到學(xué)校教學(xué)管理工作當(dāng)中，一方面可以有效減輕管理者的壓力以及負(fù)擔(dān)，在一定程度上緩和管理工作與學(xué)生基數(shù)龐大、管理事項(xiàng)瑣碎之間的突出矛盾；另一方面通過學(xué)生教學(xué)信息員隊(duì)伍的深入調(diào)查與歸納，主管教學(xué)管理工作的領(lǐng)導(dǎo)者還可以有針對性的采取改進(jìn)措施，真正做到有的放矢、對癥下藥，這對于學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)加強(qiáng)教學(xué)管理工作的力度、不斷完善教學(xué)管理機(jī)制做好了充分的準(zhǔn)備。

⒊有利于切實(shí)提高教師隊(duì)伍的教學(xué)效率以及質(zhì)量

學(xué)生教學(xué)信息員隊(duì)伍負(fù)責(zé)向?qū)W校反映各科教師的真實(shí)教學(xué)水平以及質(zhì)量；負(fù)責(zé)匯集與整理學(xué)生對學(xué)校教學(xué)管理制度、學(xué)風(fēng)建設(shè)、師資配備力量等問題的意見與建議等。通過對相關(guān)反饋信息的分析，可以給廣大一線教師提供很多的信息和內(nèi)容，有利于教師不斷更新自身的教育理念、轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)模式或者組織形式。對教師自身教學(xué)水平以及學(xué)校整體教學(xué)質(zhì)量的提高產(chǎn)生巨大的意義與影響。

二、學(xué)生教學(xué)信息員隊(duì)伍管理過程中應(yīng)當(dāng)注意的問題

⒈注重學(xué)生教學(xué)信息員的個(gè)人工作態(tài)度

學(xué)生教學(xué)信息員隊(duì)伍作為溝通學(xué)生、教師、學(xué)校管理者這三方的紐帶，是保證學(xué)校整體教學(xué)質(zhì)量有效提高的重要因素。因此，學(xué)生教學(xué)信息員的個(gè)人素質(zhì)以及工作態(tài)度不但影響所反饋信息的真實(shí)性，客觀性，也關(guān)系到信息員隊(duì)伍整體素質(zhì)的提升，更重要的是還在一定程度上關(guān)系著學(xué)生信息員制度是否能順利實(shí)施從而充分發(fā)揮其重要作用，為學(xué)校管理者了解教學(xué)狀況、提高教學(xué)質(zhì)量貢獻(xiàn)自己最大的力量。從這一層背景來講，注重學(xué)生教學(xué)信息員的個(gè)人綜合素質(zhì)以及工作態(tài)度就分外重要了。總的說來，學(xué)生信息員必須具備以下素質(zhì)：⑴自身要有端正的學(xué)習(xí)態(tài)度學(xué)生教學(xué)信息員本身就是協(xié)調(diào)學(xué)校教學(xué)管理方面的工作，因此，他們首先自身必須具明確的學(xué)習(xí)目的及其端正的學(xué)習(xí)態(tài)度，如此的話，才能真正起到良好的榜樣示范作用，促使其他學(xué)生向自己看齊，整個(gè)學(xué)校范圍內(nèi)自然會形成一個(gè)優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境與氛圍。⑵組織管理能力學(xué)生信息員需要深入到學(xué)生與教師群體之中，頻繁的開展教學(xué)信息的調(diào)查、搜集與整理工作，這就要求他們必須具備良好的溝通協(xié)調(diào)能力與組織管理能力，這樣才能確保活動的順利實(shí)施。⑶要有無私奉獻(xiàn)的精神與端正客觀的工作態(tài)度學(xué)生信息員隊(duì)伍需要迅速、及時(shí)的反映各科教師的最新工作狀態(tài)，以及學(xué)生對學(xué)校教學(xué)管理制度的種種意見與看法，因此，這就需要個(gè)體信息員具備無私奉獻(xiàn)的精神品質(zhì)，甘愿放棄自己部分的休息時(shí)間從事相關(guān)信息收集和整理工作。除此之外，學(xué)生信息員還必須持有實(shí)事求是、公正客觀的工作態(tài)度，這樣才能保證信息的真實(shí)性與合理性，從而為進(jìn)一步改善學(xué)校整體的教學(xué)質(zhì)量提供充足的保障。

⒉制定完善的例會制度

制定完善的例會制度，是保證學(xué)生信息員工作順利開展的必要措施。在固定的例會上，不但可以通報(bào)每位學(xué)生信息員的考勤記錄，促使他們真正將自身融入到這項(xiàng)工作之中；而且還可以組織學(xué)生信息員成員之間就自己的工作經(jīng)驗(yàn)以及看法等充分進(jìn)行溝通與交流，這對于提高工作效率有著非常大的幫助。

篇（3）

同樣重要的信息，有的人善于抓住，有的人卻漠然視之，這正是由于各人的信息意識強(qiáng)弱不同所致。信息，指的是當(dāng)人們與外界接觸時(shí)，有意無意所接受到的一些事物材料，有數(shù)字、圖形、文字、影像、動畫、數(shù)量關(guān)系等。如果能使學(xué)生對接受到的這些信息源加以分析、整理，主動獲取自己所需的信息，或找到對自己有利的信息而后加以利用，則將促使他們關(guān)注周圍的事物，溝通物理與生活的聯(lián)系，大大提高他們的信息意識。

1、感知信息。信息意識形式有兩種：一是被動接受狀態(tài)，二是自覺活躍狀態(tài)。前者指人們從社會的信息環(huán)境中被動地接受事先未料及的信息；后者指信息意識的覺醒狀態(tài)，它促使人們制訂信息活動計(jì)劃，主動關(guān)心和了解各種變化，并做出相應(yīng)的選擇。物理教學(xué)時(shí)應(yīng)力求促使學(xué)生從被動接受狀態(tài)轉(zhuǎn)化為自覺活躍狀態(tài)，當(dāng)他們面對一些信息時(shí)，能快速做出對信息的判斷并引起思考。這樣久而久之的訓(xùn)練，學(xué)生就能關(guān)注起周圍的事物、外界的信息，并對信息加以描述、思考，體會到物理與信息的聯(lián)系及價(jià)值。

2、評價(jià)信息。當(dāng)信息出現(xiàn)在我們面前時(shí)，我們就應(yīng)及時(shí)做出反映并思考，做出相應(yīng)的判斷，哪些信息是我們是了解，哪些是陌生的，如何評價(jià)各類信息？在物理教學(xué)時(shí)，應(yīng)多讓學(xué)生接觸各種信息，并評價(jià)它們，如互相矛盾的信息，相互一致的信息，系統(tǒng)性的信息等，讓學(xué)生在評價(jià)中提高自己的信息感悟能力。讓學(xué)生從中選擇條件再提出相應(yīng)的問題。將大大提高學(xué)生評價(jià)各類信息的靈敏度及準(zhǔn)確度。

二、感受信息

一個(gè)武俠小說迷，只要找到自己想看的武俠小說，便會津津有味地看下去，甚至于不吃不睡。物理教學(xué)時(shí)，就應(yīng)盡可能增強(qiáng)學(xué)生的信息情感，培養(yǎng)他們類似于“武俠小說迷”的熱衷情感，當(dāng)他們多次從多方面感受信息時(shí)，便能形成某種持久、穩(wěn)定的、反映心底需求關(guān)系的內(nèi)心體驗(yàn)，這便是信息情感。當(dāng)學(xué)生形成較穩(wěn)定的信息情感時(shí)，便能產(chǎn)生巨大的信息熱情，這將大大提高他們對信息的敏感性與興趣性。1、對信息的敏感性。不同的人面對同樣信息會有不同的態(tài)度，敏感性強(qiáng)的人，面對信息，即便是與知識結(jié)構(gòu)相矛盾或不能解釋的信息，他們會發(fā)出疑問：“這是為什么？”從而激發(fā)起好奇心和求知欲，進(jìn)而去探索、實(shí)驗(yàn)，去求知、去尋找原因，他們對信息是熱情的、歡迎的、敏感的，從而不斷地促使自己知識結(jié)構(gòu)的變化，物理教學(xué)時(shí)就應(yīng)采用多種形式提高學(xué)生對信息的敏感性，便能提高對信息的敏感度，以便周密考慮問題。

2、對信息的興趣性。興趣是最好的老師，興趣是一種持久的情感體驗(yàn)，人們的信息搜集活動是受信息需求驅(qū)使的，影響需求力量的大小主要是需求被意識的清晰程度——意識越明確，行動目標(biāo)越清楚，信息活動的動機(jī)越穩(wěn)定、持久、強(qiáng)烈，努力程度也就越高。在物理教學(xué)時(shí)，應(yīng)有意識地設(shè)置各種情境，讓學(xué)生在信息輸入時(shí)產(chǎn)生濃厚興趣，并能以較穩(wěn)定、濃厚的興致保持下去，從而以積極、熱情的態(tài)度對待信息，這樣將激發(fā)他們發(fā)出超常的智慧和高漲的熱情，這樣不僅學(xué)生提高學(xué)生的求知欲，還大大開闊了他們的思維。

三、利用信息

篇（4）

2突出教學(xué)重點(diǎn)

在高中生物教學(xué)中，會涉及很多學(xué)生難以理解的生命現(xiàn)象和一些難以觀察的具體的生物反應(yīng)，這些知識如果單純依靠教師的口頭講解，有時(shí)是很難被學(xué)生所理解的。在這樣的情況下，教師可以利用多媒體課件對生物教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行講解，使學(xué)生形成更加清晰和明確的生物知識網(wǎng)絡(luò)。例如，在講授《細(xì)胞的增殖》這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師可以利用多媒體課件，結(jié)合相應(yīng)的知識內(nèi)容，將重點(diǎn)、難點(diǎn)突出出來，教師可以將細(xì)胞增殖的整個(gè)過程進(jìn)行分解，利用一系列的圖片對細(xì)胞增殖的過程進(jìn)行一定的解析。形象化、直觀化的圖片會使得學(xué)生的思維更加快速地進(jìn)入思考的環(huán)境之中，從而減小對增殖規(guī)律的理解難度，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

篇（5）

二、運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)增大課堂容量

傳統(tǒng)教學(xué)中以語言描述、黑板板書為傳遞信息的主要方式，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，教師教學(xué)負(fù)擔(dān)沉重，但整個(gè)課堂教學(xué)密度與課堂容量非常小，如何在有限的時(shí)間內(nèi)盡可能多地實(shí)現(xiàn)知識的互動呢？現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了輸出方式的多元化，正是進(jìn)行高密度的知識傳授，大信息量的優(yōu)化處理的重要手段。首先，教師可以提前將所要講述的內(nèi)容存儲于電腦，課上只要進(jìn)行相應(yīng)的操作，就可以將所要講解的內(nèi)容圖文并茂地呈現(xiàn)出來，將教師從繁重的板書中解脫出來，教師就可以有更多的時(shí)間來與學(xué)生進(jìn)行互動探究，從而能在有限的時(shí)間內(nèi)盡可能多地來傳遞信息。其次，表現(xiàn)手段多元，擴(kuò)大信息輸出量。現(xiàn)代信息技術(shù)以圖片、文字、音頻、視頻等來傳遞信息，這使得信息的種類更為多元，內(nèi)容更為豐富。1.圖片。眾所周知，圖形不是語言，但是卻比語言更加直觀、更加形象，更能吸引學(xué)生的注意力，同時(shí)還包含著更多更豐富的信息，甚至可以傳遞許多語言所不能表達(dá)與描述的信息。2.動畫。動畫將圖片與文字結(jié)合在一起，并能夠利用圖形的縮放、移動、顏色的漸變等一些特殊效果來集中展現(xiàn)，更加生動，富有動態(tài)感。現(xiàn)代信息技術(shù)都可以充分利用圖形、動畫等來將學(xué)生帶入圖文并茂、聲像俱全、動靜結(jié)合的教學(xué)情境中，這正是增大知識密度、擴(kuò)大課堂容量的重要手段。

三、運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)豐富教學(xué)內(nèi)容

生物學(xué)科是一門研究人類生產(chǎn)生活的生命學(xué)科，其內(nèi)容廣泛，跨越度大，小到細(xì)胞大到生物全部都是生物學(xué)科的研究對象，可以說只要有生命存在的地方就有生命研究。這決定了我們的生物教學(xué)不能只是就教材講教材，而是要踐行新課改所倡導(dǎo)的大教學(xué)觀，將教學(xué)的觸角延伸到無限的生命空間。生物學(xué)科既然是研究生命運(yùn)動的，其傳遞信息的方式就不僅是文字以及插圖，還有更為豐富的表現(xiàn)形式。現(xiàn)代信息技術(shù)不僅有強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)為依托，同時(shí)還具有強(qiáng)大的綜合功能與表現(xiàn)效果，可以實(shí)現(xiàn)多種教學(xué)資源的優(yōu)化與重組，開發(fā)出以教材為中心的多種資源的整合，極大地豐富教學(xué)內(nèi)容，讓我們的生物教學(xué)與社會接軌，與世界同步。如我們可以將當(dāng)今全世界人類所面對的人口、資源、環(huán)境、糧食等話題以圖文聲像地形式引入課題，讓學(xué)生真正學(xué)到有用的生物知識，能夠更深刻地認(rèn)識到生物學(xué)科與人類息息相關(guān)。

四、運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)更能全面實(shí)現(xiàn)因材施教

學(xué)生存在一定的差異，這是客觀事實(shí)。在傳統(tǒng)教學(xué)中這是教學(xué)的最大問題，但是在現(xiàn)代教學(xué)中這卻正是教學(xué)的重要資源。學(xué)生有著鮮明的個(gè)性，促進(jìn)學(xué)生富有個(gè)性的成長，引導(dǎo)學(xué)生展開富有個(gè)性的學(xué)習(xí)，這正是新課程改革的重要理念。現(xiàn)代信息技術(shù)具有很強(qiáng)的交互性，信息量大，處理速度快，可以為學(xué)生提供個(gè)別化的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生根據(jù)自己的基礎(chǔ)知識、接受水平來選取適合自己的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)進(jìn)度與難易程度，更能真正實(shí)現(xiàn)因材施教。處于這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)模式之中，更能突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，展現(xiàn)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)個(gè)性，讓每個(gè)學(xué)生都可以基于自身基礎(chǔ)選擇最為合適的方法展開自主學(xué)習(xí)，使得學(xué)習(xí)更加貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，更能促進(jìn)學(xué)生自身的全面發(fā)展。

篇（6）

關(guān)鍵詞

信息技術(shù)；初中生物；整合

在新課改推動下，教育領(lǐng)域發(fā)生了很大變化，目標(biāo)是為國家培養(yǎng)出具有高學(xué)歷、高素質(zhì)、過硬的實(shí)踐能力的優(yōu)秀人才，符合國家的發(fā)展要求。但是，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要在教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)指導(dǎo)教學(xué)，將兩者進(jìn)行整合。隨著經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，新型科技也在不斷走進(jìn)課程教學(xué)，而對于實(shí)踐性較強(qiáng)的生物教學(xué)來說，實(shí)現(xiàn)生物教學(xué)與信息技術(shù)的整合就顯得十分重要。

一、信息技術(shù)在生物教學(xué)中的作用

在信息技術(shù)中有一種教學(xué)方式叫做多媒體教學(xué)，將多媒體教學(xué)應(yīng)用到生物教學(xué)中，不僅能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行視覺、聽覺的有機(jī)整合，還能讓學(xué)生從多方面進(jìn)行感受，將成果通過更直觀的形式展現(xiàn)出來，可以調(diào)節(jié)課堂氛圍，提升學(xué)習(xí)效率。在教學(xué)方法上，還能將教師所要表達(dá)的思想更直接地表現(xiàn)出來，讓學(xué)生對教師的要求更加明確，并有針對性地回答問題，在這種教學(xué)模式下，可以讓學(xué)生了解到更多的教科書以外的內(nèi)容，開拓學(xué)生的視野。在必要的教學(xué)內(nèi)容中播放相關(guān)影片進(jìn)行教學(xué)還能引發(fā)學(xué)生的思考，加深其對教學(xué)內(nèi)容的掌握程度。同時(shí)，學(xué)生遇到問題可以隨時(shí)提出，教師立即進(jìn)行解答，改變了傳統(tǒng)的教師只負(fù)責(zé)教而學(xué)生只負(fù)責(zé)學(xué)的教學(xué)模式，師生之間進(jìn)行良好的互動，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。

二、將信息技術(shù)與生物教學(xué)進(jìn)行整合的益處

（一）提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

傳統(tǒng)的生物教學(xué)方式基本都是教師在進(jìn)行照本宣科的工作，提出的問題也很有局限性，學(xué)生只負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)，對于教師提出的問題經(jīng)常是處于朦朧狀態(tài)，似懂非懂，師生之間進(jìn)行的互動也較少。新課改以后，教學(xué)方式得到了改善并引進(jìn)了新的教學(xué)設(shè)備，增添了教學(xué)手段。將信息技術(shù)與生物教學(xué)相整合，教師不僅可以利用多媒體對教學(xué)所需的圖像、影視動畫進(jìn)行綜合處理，還可以根據(jù)教學(xué)要求自主設(shè)置教學(xué)主題，將所講內(nèi)容通過多媒體教學(xué)展現(xiàn)得更加直觀，帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，引發(fā)學(xué)生思考，實(shí)現(xiàn)課本與信息技術(shù)相結(jié)合，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。

（二）使教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)生的生活

現(xiàn)階段的學(xué)生在物質(zhì)生活上已經(jīng)有了很大的提高，對于網(wǎng)絡(luò)信息也不陌生，但網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在發(fā)展中有利有弊，所以這就要引導(dǎo)學(xué)生正確利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)中的教學(xué)內(nèi)容是豐富多彩的，具有新穎、更新速度快的特點(diǎn)，便于學(xué)生掌握新的知識。在生物教學(xué)中運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)，可以幫助學(xué)生及時(shí)找到要了解的內(nèi)容，并出色地完成作業(yè)。

（三）提高學(xué)生的復(fù)習(xí)效率

在經(jīng)過一階段或一學(xué)期的學(xué)習(xí)后，教師就要對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢驗(yàn)，如期中考試、期末考試，這就要求學(xué)生將學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行很好的復(fù)習(xí)，但由于時(shí)間有限，不能對所學(xué)的各個(gè)章節(jié)進(jìn)行重復(fù)講解，所以在進(jìn)行期中考試、期末考試之前，教師可以通過多媒體對以往的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行播放，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，以加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的印象，從而起到鞏固知識的作用。

三、將信息技術(shù)與蘇科版初中生物教學(xué)進(jìn)行整合的具體方法

（一）多媒體教學(xué)方式走進(jìn)課堂

在蘇科版初中生物教學(xué)中需要大量的道具，但不能將所需要的道具都拿到課堂上，即便有些道具方便帶到課堂，但由于季節(jié)或條件的限制還是在教學(xué)中無法充分應(yīng)用。如在“觀察花的結(jié)構(gòu)”這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中就需要大量的花朵作為道具，這就增加了實(shí)驗(yàn)的難度，沒有任何一種花朵是可以隨意采摘的，所以在實(shí)驗(yàn)中利用多媒體進(jìn)行教學(xué)就可以解決這個(gè)問題，不僅可以找到實(shí)驗(yàn)中所需的內(nèi)容，還能讓學(xué)生觀看得更清晰、生動，能很好地解決采摘等帶來的問題。

（二）將信息技術(shù)作為師生進(jìn)行互動的工具

現(xiàn)代技術(shù)較為發(fā)達(dá)，因而要正確利用這一點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)難免會遇到困難，可以利用網(wǎng)絡(luò)與教師進(jìn)行互動，但這種教學(xué)方法需要教師進(jìn)行引導(dǎo)，提出問題讓學(xué)生進(jìn)行思考，如在進(jìn)行“探究唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，自行操作存在一定的困難，這時(shí)教師就可以根據(jù)實(shí)際情況，在網(wǎng)絡(luò)上選取相關(guān)教學(xué)視頻進(jìn)行教學(xué)，通過視頻中的試驗(yàn)，提出“在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中淀粉經(jīng)過唾液淀粉酶的分解后產(chǎn)生了什么變化？”學(xué)生會看到，在不同溫度下，加入碘液后淀粉的顏色會不同，在37攝氏度時(shí)加入碘液顏色不變，但在100攝氏度時(shí)，加入碘液后顏色會呈現(xiàn)藍(lán)色，這就增加了學(xué)生與教師之間的互動，學(xué)生觀察越仔細(xì)，收獲也就越多。

（三）運(yùn)用信息技術(shù)生動講解教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)代信息更新較快，教材更新永遠(yuǎn)跟不上科學(xué)研究，這時(shí)就需要教師利用信息技術(shù)拓展學(xué)生的知識面，將最新的研究成果引入到教學(xué)中。如在關(guān)于“觀察小魚尾鰭血液的流動”的實(shí)驗(yàn)中需要小魚作為實(shí)驗(yàn)對象，但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代的教學(xué)要求，教師就可以選擇最新的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行教學(xué)，如用載玻片將小魚的尾鰭壓住，關(guān)注小魚尾鰭的擺動情況，利用多媒體進(jìn)行展示，這樣不僅能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模€能讓學(xué)生了解到更多的實(shí)驗(yàn)方法。

綜上所述，通過以上的研究發(fā)現(xiàn)，將信息技術(shù)應(yīng)用到蘇科版初中生物教學(xué)中是必然的，將二者進(jìn)行整合以后，不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)理解得更深刻。

作者：周婧玉 單位：江蘇省昆山市陸家中學(xué)

篇（7）

2建構(gòu)主義理論

建構(gòu)主義是出自于認(rèn)知理論的分支，最早是由認(rèn)知發(fā)展領(lǐng)域最有影響的瑞士著名心理學(xué)家皮亞杰在20世紀(jì)的60年代提出的，之后經(jīng)過了杜威、維果斯基的不斷完善。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)者以自己原有的知識和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),對新信息重新認(rèn)知與編碼,從而促進(jìn)對知識的學(xué)習(xí)。在這個(gè)過程中，要在與周圍環(huán)境相互作用的過程中逐步建構(gòu)起對外部世界的認(rèn)識,從而使個(gè)體認(rèn)知發(fā)生心理機(jī)制或途徑的同化和順應(yīng)。構(gòu)建主義在理論中的應(yīng)用，可以將學(xué)生在學(xué)習(xí)中的內(nèi)驅(qū)力激發(fā)出來，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)活動協(xié)調(diào)增強(qiáng)。建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)學(xué)生自覺，并且學(xué)生要主動去完成,教師適應(yīng)外界環(huán)境的目的是幫助并且促進(jìn)學(xué)生對知識實(shí)現(xiàn)建構(gòu)。傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)束縛了學(xué)生的認(rèn)知，但是建構(gòu)主義教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位,倡導(dǎo)以學(xué)生為中心,形成積極主動的建構(gòu)過程。

3建構(gòu)主義模式下的高中生物信息技術(shù)教學(xué)優(yōu)越性

3.1拓展了知識建構(gòu)方式

知識建構(gòu)方式主要是通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在多媒體技術(shù)中的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)的。生物學(xué)的主要研究目的是解決真實(shí)的生命現(xiàn)象，直接觀察動態(tài)過程可以使教學(xué)效果直接明顯。例如，在講自由組合定律的過程中，同源染色體上等位基因分離，非等位基因自由組合的規(guī)律學(xué)生很難理解，如果在課堂上采用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，教師就可以通過播放、暫停、重播多媒體課件讓學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，遇到學(xué)生在課堂上提出的問題，也可以現(xiàn)場使用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)進(jìn)行搜索學(xué)習(xí)。

3.2降低知識建構(gòu)難度

創(chuàng)建教學(xué)情境是建構(gòu)主義視域下降低知識建構(gòu)難度的明顯效果。建構(gòu)主義模式下利于建立真正以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。學(xué)生在信息技術(shù)教學(xué)的條件下，可通過自己的親身感受學(xué)習(xí)到知識的精髓。例如，當(dāng)講授“細(xì)胞”生理活動的時(shí)候，要使學(xué)生了解細(xì)胞的吸水與失水。整個(gè)細(xì)胞吸水與失水過程都可通過Flas來顯示，既快捷又簡單，而且因?yàn)榇笃聊煌队埃詫W(xué)生可以看得明白、看得真切，后排的學(xué)生也可以準(zhǔn)確觀察到。必要時(shí)，有教師的講解教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)過程就變得簡單了。

篇（8）

關(guān)鍵詞：師范教育改革；生物學(xué)信息學(xué)；課程建設(shè)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）21-0102-02

隨著教育的發(fā)展，教師體制也不斷發(fā)生改變，順應(yīng)發(fā)展的趨勢，教師資格證的改革開始不斷推進(jìn)與完善。2012年《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》精神和教育部部署啟動全國中小學(xué)和幼兒園教師資格證改革試點(diǎn)工作，2013年《中小學(xué)教師資格考試暫行辦法》出臺并規(guī)定：試點(diǎn)啟動后入學(xué)的師范專業(yè)學(xué)生申請中小學(xué)教師資格應(yīng)參加教師資格考試。2015年我國正式實(shí)施教師資格證國考制度，并實(shí)行五年一個(gè)周期的注冊制度。教師資格證制度的變革是對高師院校實(shí)施教學(xué)改革的促進(jìn)同時(shí)也是對師范生的挑戰(zhàn)。改革制度下更要求提高教師的綜合素質(zhì)和學(xué)生能力的培養(yǎng)，而《生物信息學(xué)》所具備的專業(yè)性與前沿性正是師范教育對學(xué)生著重培養(yǎng)的方向與目標(biāo)。

《生物信息學(xué)》是一門交叉學(xué)科，包含了對生物信息的獲取、加工、存儲、分配、分析、解釋等在內(nèi)的所有方面，運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的各種工具闡明和理解大量數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義。隨著大規(guī)模的基因組測序工作的開展，生物學(xué)數(shù)據(jù)獲得了大量的積累，生物信息學(xué)悄然興起并得以蓬勃發(fā)展。生物信息學(xué)使學(xué)生了解學(xué)科前沿和新技術(shù)進(jìn)展，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。但目前多數(shù)院校只將其設(shè)為選修課程，重視程度很低，而且在教學(xué)內(nèi)容、方法等方面存在一些問題。由于師范教育改革對師范生要求不斷提高，課程的學(xué)法和內(nèi)容也要與時(shí)俱進(jìn)，怎樣建構(gòu)新的課程體系是高師院校需要解決的問題。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.師資力量薄弱。生物信息學(xué)不僅對教師專業(yè)知識要求高，同時(shí)也需要有計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)的教師來授課。但目前教授生物信息學(xué)課程的教師大多都為其他生物學(xué)課程的教師，這些教師往往缺乏專業(yè)的生物信息學(xué)分析軟件操作訓(xùn)練和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，不能將各學(xué)科更好融合。

2.教學(xué)方法滯后。生物信息學(xué)是一門交叉學(xué)科，但教師在教學(xué)過程依舊采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)不常見，這種授課方式不僅效果欠佳也沒有發(fā)揮此學(xué)科的優(yōu)勢。而且在教學(xué)過程中不注重培養(yǎng)學(xué)生對生物信息學(xué)的重要性的認(rèn)識，所以學(xué)生認(rèn)為該課程只是理論學(xué)科，認(rèn)識不到其對實(shí)踐操作能力的重要和生物數(shù)據(jù)分析的意義。

3.實(shí)踐教學(xué)不足。受傳統(tǒng)的教學(xué)觀念影響，教師在教學(xué)過程中只注重理論教學(xué)忽視實(shí)踐教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)的理論知識與實(shí)踐脫節(jié)。因?yàn)樯镄畔W(xué)對于網(wǎng)絡(luò)高度依賴，但由于受學(xué)時(shí)限制，課堂教學(xué)的內(nèi)容有限，實(shí)踐教學(xué)課時(shí)數(shù)較少，內(nèi)容也比較簡單，缺乏完善的實(shí)踐教學(xué)過程，學(xué)生也缺乏實(shí)際動手操作的能力。

4.考評方案簡單。生物信息學(xué)的考核重點(diǎn)是學(xué)生對生物信息基本概念的理解，軟件操作的掌握程度及生物數(shù)據(jù)分析解釋的能力。但一些學(xué)校的考試形式還全部是理論知識，缺少實(shí)際操作能力的檢驗(yàn)，這種考評辦法的評價(jià)效能差，而且不能體現(xiàn)學(xué)科的特點(diǎn)。

二、課程體系建設(shè)優(yōu)化

1.提高教師素質(zhì)。教師是教學(xué)的核心資源，其知識水平和操作技能都會影響教學(xué)的效果。提高教師素質(zhì)首先要對任課教師開展《生物信息學(xué)課程教學(xué)改革和實(shí)踐》專題講座，其次鼓勵(lì)教師通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解課程的特點(diǎn)及發(fā)展，組織大家進(jìn)行討論，再次，也要積極組織教師參加科研活動，提高科研新能力，在科研過程中進(jìn)一步了解本學(xué)科的前沿內(nèi)容。

2.編寫教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。如今的教師專業(yè)化不只是強(qiáng)調(diào)教師要有扎實(shí)的理論知識，更要有實(shí)踐能力。所以生物信息學(xué)的課程建設(shè)改革要組織新的教學(xué)內(nèi)容，合理安排理論學(xué)時(shí)特別是實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。課程標(biāo)準(zhǔn)對生物信息學(xué)的研究內(nèi)容、現(xiàn)狀和發(fā)展前景做具體的介紹，主要對生物信息學(xué)的基本概念和基本方法進(jìn)行講解，重點(diǎn)是分析軟件的操作方法和生物學(xué)數(shù)據(jù)庫的使用方法的講解。

3.改進(jìn)教學(xué)方法。師范教育改革意味著對師范生各方面要求的逐漸提高，學(xué)生不能只被動接受知識，所以教師在教學(xué)中要利用多媒體輔助進(jìn)行直觀教學(xué)，演示生物學(xué)數(shù)據(jù)庫的瀏覽與檢索，軟件的使用，基因序列的檢索、基因閱讀框架的找尋、序列比對、進(jìn)化樹的構(gòu)建等操作。教師也可以提供課件和DNASTAR、DNAMAN、MEGA、BIOEDIT等軟件安裝程序及使用手冊等擴(kuò)大學(xué)生的自學(xué)空間，使學(xué)生的被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，也符合師范教育對學(xué)生創(chuàng)造能力、應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

4.教學(xué)科研結(jié)合。生物信息學(xué)教學(xué)強(qiáng)調(diào)能力的培養(yǎng)，且學(xué)科的交叉性也能使學(xué)生將所學(xué)知識與之結(jié)合。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生參與相關(guān)課題研究，學(xué)校也可以提供機(jī)會讓學(xué)生參與到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)性研究的科研項(xiàng)目中，這樣的學(xué)習(xí)方式可以激發(fā)學(xué)生對科研的興趣，鞏固課程中所學(xué)到的知識，使學(xué)生掌握生物信息學(xué)課程的實(shí)踐技能，也更好的體現(xiàn)對師范生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

5.優(yōu)化理論課結(jié)構(gòu)。師范教育提倡以學(xué)生為主體的授課方式，所以課堂可以采取不同的學(xué)習(xí)方式如小組合作或?qū)W生講述等以此豐富理論課的教學(xué)模式。教師可以提出問題由小組成員討論研究學(xué)習(xí)，課堂也可以以自講的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生通過查閱資料了解學(xué)科在臨床醫(yī)學(xué)、藥物產(chǎn)業(yè)等方面的應(yīng)用以及在后基因組時(shí)代的主要研究內(nèi)容等，不僅掌握了前沿知識同時(shí)也鍛煉教師技能，對于師范教育培養(yǎng)有很好的促進(jìn)作用。

6.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課建設(shè)。師范教育在強(qiáng)調(diào)師范生理論知識的同時(shí)更注重實(shí)際的操作能力，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)起著越來越重要的作用，在學(xué)習(xí)中通過生物數(shù)據(jù)庫的使用，可以提高學(xué)生處理生物信息的能力。生物學(xué)數(shù)據(jù)庫均可以通過網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)檢索服務(wù)，學(xué)生可以根據(jù)理論知識進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)際操作。學(xué)院可以進(jìn)一步開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生創(chuàng)造動手操作的自學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

7.改革考核方法。考試是檢測教學(xué)效果的方法，也是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的有力手段。如何考核需要制定詳細(xì)的評價(jià)指標(biāo)體系。生物信息學(xué)的考核改革是在基礎(chǔ)考核之上增加了小組答辯和論文成績。小組答辯以生物信息學(xué)在疾病研究中的應(yīng)用為擬設(shè)計(jì)命題，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作收集整理相關(guān)文獻(xiàn)并展示其整合分析結(jié)果的能力。論文以蛋白質(zhì)生物信息學(xué)分析在藥物靶點(diǎn)挖掘和藥物設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為題。最后根據(jù)論文結(jié)構(gòu)完整性和內(nèi)容獨(dú)創(chuàng)性、條理邏輯性和學(xué)術(shù)水平進(jìn)行評分。

三、課程體系構(gòu)建的進(jìn)一步設(shè)想

進(jìn)一步利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺慕課擴(kuò)展生物信息學(xué)的理論深度與新技術(shù)發(fā)展，學(xué)生可以進(jìn)一步接觸并利用云計(jì)算等技術(shù)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，或基于手機(jī)客戶端讓學(xué)生隨時(shí)可以查詢及學(xué)習(xí)，這樣的構(gòu)建既是生物信息學(xué)課程建設(shè)的發(fā)展，也是培養(yǎng)學(xué)生能力的體現(xiàn)。生物信息學(xué)課程建設(shè)改革對學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力起到了促進(jìn)作用，也加強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)踐的操作能力。生物信息學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生全面掌握生物學(xué)知識，對今后選擇生物學(xué)科領(lǐng)域的工作有推動作用，也是師范生成為合格人民教師的理論基礎(chǔ)。

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篇（9）

關(guān)鍵詞：應(yīng)用驅(qū)動；生物信息學(xué)；專業(yè)英語

中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）21-0232-02

一、前言

生物信息學(xué)是近年新興的一門交叉學(xué)科，其研究內(nèi)容包含了生物信息的獲取、處理、儲存、分發(fā)、分析和解釋等在內(nèi)的所有方面，它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的各種工具，來闡明和理解大量數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義（張春霆，2000）。與其他的生物學(xué)專業(yè)一樣，該專業(yè)要求學(xué)生掌握基本的專業(yè)英語閱讀和寫作能力；同時(shí)，由于是新興專業(yè)，其大部分專業(yè)資料，包括專業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源、常用軟件和文獻(xiàn)資料等大都是英文，并且對生物學(xué)、計(jì)算機(jī)及數(shù)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)英語詞匯都有一定要求，因此，生物信息學(xué)專業(yè)對于專業(yè)英語的要求比其他專業(yè)更高一些。近年，人們陸續(xù)提出將任務(wù)或項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法（周冬菊等，2011）、CBI（Content-based Instruction）專業(yè)英語教學(xué)法（智慧，2011）等應(yīng)用于生物類專業(yè)英語教學(xué)，并強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)資源和應(yīng)用（劉進(jìn)平等，2011，2013）以及科研文獻(xiàn)（方強(qiáng)&趙威，2014）等在生物類專業(yè)英語教學(xué)中的作用。重慶郵電大學(xué)生物信息學(xué)院生物信息學(xué)本科專業(yè)通過總結(jié)不同的教學(xué)方法，結(jié)合生物信息學(xué)專業(yè)自身的特點(diǎn)，系統(tǒng)地提出了應(yīng)用驅(qū)動的生物信息學(xué)專業(yè)英語教學(xué)體系，并收到了良好的教學(xué)效果。

二、體系構(gòu)成

應(yīng)用驅(qū)動的生物信息學(xué)專業(yè)英語教學(xué)體系由兩部分組成：①基礎(chǔ)部分，包括大學(xué)英語和生物信息學(xué)專業(yè)英語；②應(yīng)用部分，包括雙語教學(xué)課程、生物信息學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源、生物學(xué)軟件及專業(yè)文獻(xiàn)資料閱讀及寫作。內(nèi)容由淺到深，從基礎(chǔ)教學(xué)逐步過渡到專業(yè)應(yīng)用。整個(gè)體系以應(yīng)用為驅(qū)動和向?qū)В浜诵膬?nèi)容是網(wǎng)絡(luò)資源查詢、專業(yè)軟件使用及專業(yè)文獻(xiàn)資料的閱讀及寫作，其形式主要為課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)驗(yàn)及學(xué)生課外科研。

1.大學(xué)英語。大學(xué)英語教學(xué)分為基礎(chǔ)階段和應(yīng)用提高階段（田志環(huán)，2008），大學(xué)英語是基礎(chǔ)階段的主要英語教學(xué)形式，在高中階段語法學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，鞏固提高學(xué)生的英語聽、說、讀、寫能力，為后面的應(yīng)用階段英語教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

2.專業(yè)英語課程。生物信息學(xué)專業(yè)英語課程是基礎(chǔ)階段到應(yīng)用提高階段的過渡，其教材根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)采用自編教材，內(nèi)容除生物信息相關(guān)內(nèi)容外，還兼顧生物、計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)（主要是概率統(tǒng)計(jì)）等領(lǐng)域。生物信息學(xué)專業(yè)英語課程內(nèi)容分三個(gè)層次：專業(yè)英語，主要是理科專業(yè)英語的特點(diǎn)，常用句型；生物類專業(yè)英語，主要是了解生物學(xué)專業(yè)名詞的構(gòu)詞特點(diǎn)及熟悉常見生物學(xué)專業(yè)名詞；生物信息學(xué)專業(yè)英語，了解生物信息學(xué)常見的研究領(lǐng)域，熟悉生物信息學(xué)專業(yè)詞匯。內(nèi)容從一般到特殊，學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)初步了解生物信息學(xué)專業(yè)英語的特點(diǎn)，掌握基本的專業(yè)詞匯。

3.雙語教學(xué)專業(yè)課。生物信息學(xué)專業(yè)的雙語課程是整個(gè)專業(yè)英語教學(xué)體系的核心，是學(xué)生掌握專業(yè)英語詞匯的主要途徑。雙語課程包括分子生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、Perl程序設(shè)計(jì)等，其教材采用國外原版教材（影印版），教師上課幻燈片主要用英語，講解用英語+漢語，配合學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，在掌握專業(yè)知識的同時(shí)，熟悉生物信息學(xué)專業(yè)詞匯，提高專業(yè)英語閱讀能力。

4.網(wǎng)絡(luò)資源。隨著生物信息學(xué)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上英文的生物信息學(xué)資源也越來越多，主要包括生物學(xué)數(shù)據(jù)庫、多媒體生物信息學(xué)資料（如新一代測序儀介紹等）及公開課視頻資料。網(wǎng)絡(luò)生物數(shù)據(jù)庫如GenBank、UniProt、Ensembl、Pfam、PDB等包含了大量的生物學(xué)數(shù)據(jù)及分析工具，內(nèi)容系統(tǒng)完整，更新速度快，是生物科研工作者的寶庫，同時(shí)也是生物信息學(xué)專業(yè)英語學(xué)習(xí)的寶貴資源。這些數(shù)據(jù)庫的幫助頁面有詳細(xì)的資源介紹及使用方法說明，若能仔細(xì)閱讀，在學(xué)習(xí)這些網(wǎng)絡(luò)資源的同時(shí)，專業(yè)英語能力也會有極大的提高。另外，網(wǎng)絡(luò)上的很多公開課，如亞利桑那大學(xué)的“生物多樣性”、可汗學(xué)院的“生物學(xué)”及“概率”、麻省理工學(xué)院的“生物學(xué)導(dǎo)論”等，都是很好的在線學(xué)習(xí)資源。

5.生物信息學(xué)軟件。生物信息學(xué)領(lǐng)域很多常用的軟件，如序列比對軟件BLAST、FAST、TeeCoffee、ClustalW/X系統(tǒng)發(fā)育分析軟件MEGA、PAUP、PHYLIP、PAML，新一代測序數(shù)據(jù)分析軟件Velvet、SOAP、Bowtie、BWA等及其他生物信息學(xué)領(lǐng)域的很多軟件的界面及幫助文檔都是英文，在掌握使用這些軟件的同時(shí)，也可以熟悉相關(guān)領(lǐng)域的英文專業(yè)詞匯。

6.專業(yè)文獻(xiàn)資料閱讀。在學(xué)生的生物信息學(xué)課程設(shè)計(jì)、生物信息學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研班及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等課程及活動中，需要閱讀適量的英文文獻(xiàn)。在前面掌握了一定量的專業(yè)詞匯的基礎(chǔ)上，通過英文文獻(xiàn)資料的閱讀，進(jìn)一步提高了學(xué)生的專業(yè)英語閱讀水平，并初步掌握生物信息學(xué)專業(yè)英語寫作的基本要求，對于學(xué)生以后的研究生階段的學(xué)習(xí)或?qū)I(yè)相關(guān)工作奠定了專業(yè)英語基礎(chǔ)。

三、教學(xué)效果

專業(yè)英語學(xué)習(xí)的最終目的是應(yīng)用，主要包括專業(yè)英語文獻(xiàn)資料的閱讀及論文寫作，因此，對于教學(xué)效果也主要從閱讀和寫作兩方面進(jìn)行評價(jià)。

1.專業(yè)英語閱讀。經(jīng)過幾年系統(tǒng)的專業(yè)英語學(xué)習(xí)，學(xué)生從入學(xué)時(shí)覺得專業(yè)英語神秘莫測，看到英文資料就跳過，到畢業(yè)時(shí)能比較順利地閱讀專業(yè)文獻(xiàn)資料，查詢GenBank等英文專業(yè)數(shù)據(jù)庫，也不再害怕使用英文界面的專業(yè)軟件。

2.專業(yè)英語寫作。在專業(yè)英語閱讀能力提高的基礎(chǔ)上，學(xué)生的專業(yè)英語寫作能力也有了較大提高。尤其是科研班的同學(xué)，基本上可以用英語將自己的科研工作總結(jié)成論文初稿，畢業(yè)論文中的英文摘要也較少出現(xiàn)語法和拼寫錯(cuò)誤。

經(jīng)過四年的學(xué)習(xí)，學(xué)生生物信息學(xué)專業(yè)英語的閱讀和寫作能力都有了較大提高，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

該體系以應(yīng)用為導(dǎo)向，從基礎(chǔ)到應(yīng)用，由易到難，主要培養(yǎng)學(xué)生的生物信息學(xué)專業(yè)英語閱讀能力，兼顧專業(yè)英語寫作訓(xùn)練，取得了較好的效果。英語的學(xué)習(xí)是一個(gè)積累與逐步提高的過程，專業(yè)英語更是如此，尤其是專業(yè)詞匯的積累需要大量的閱讀與寫作實(shí)踐。因此，要使學(xué)生學(xué)好專業(yè)英語，僅靠開幾門課是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)及生物信息學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)等應(yīng)用性課程及課外科研活動，在掌握了專業(yè)知識的同時(shí)提高了專業(yè)英語閱讀和寫作能力，為進(jìn)一步深造打下基礎(chǔ)。

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篇（10）

2l世紀(jì)是高科技發(fā)展的世紀(jì)，隨著人類基因組計(jì)劃的完成、遺傳語言的破譯、生物大分子的功能與結(jié)構(gòu)研究，一門嶄新的、擁有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男碌膶W(xué)科生物信息學(xué)悄然興起并得以蓬勃發(fā)展。生物信息學(xué)已成為分子生物學(xué)家和從事生物學(xué)研究和學(xué)習(xí)的科研人員、教師和學(xué)生的必備工具。在生物信息學(xué)開設(shè)條件尚不成熟的情況下，目前還沒有完善的教學(xué)模式，如何在高校進(jìn)行生物信息學(xué)教學(xué)則亟需探索。為此，筆者根據(jù)幾年的生物信息學(xué)教學(xué)實(shí)踐，提出幾點(diǎn)見解，期盼能“拋磚引玉”，引起同行專家學(xué)者的關(guān)注，由此推動生物信息學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高。

1生物信息學(xué)概述

生物信息學(xué)(Bioinformatics)是生物學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉所形成的一門新興學(xué)科，它主要運(yùn)用信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)手段通過數(shù)據(jù)分析和處理．揭示海量數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系和生物學(xué)含義，進(jìn)而提煉有用的生物學(xué)知識。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者W．Gilbert在1991年曾經(jīng)指出：“傳統(tǒng)生物學(xué)解決問題的方式是實(shí)驗(yàn)的。現(xiàn)在，基于全部基因都將知曉，并以電子可操作的方式駐留在數(shù)據(jù)庫中，新的生物學(xué)研究模式的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)是理論的，一個(gè)科學(xué)家將從理論推測出發(fā)，然后再回到實(shí)驗(yàn)中去追蹤或驗(yàn)證這些理論假設(shè)”。該論點(diǎn)預(yù)示了生物信息學(xué)在生物科學(xué)中的重要地位。

生物信息學(xué)的最大特點(diǎn)；一是數(shù)據(jù)庫龐雜，僅人類基因組一項(xiàng)，就大約有3．0×l0個(gè)A、G、C、T構(gòu)成：二是操作主要在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行，通過網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的搜索功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲存、檢索和分析；三是由于是一門由計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)等多學(xué)科綜合交叉產(chǎn)物．它的理論及內(nèi)容尚在不斷地完善與更新中。

2教學(xué)現(xiàn)狀

2．1缺乏合格的生物信息學(xué)師資，教師隊(duì)伍的整體數(shù)量和質(zhì)量與我國生物信息學(xué)教育快速發(fā)展的規(guī)模極不相稱。

2．2對生物信息學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的認(rèn)識各異，造成課程設(shè)置不合理。我國高等教育的傳統(tǒng)模式在創(chuàng)新性人才和交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)方面本身就存在不少薄弱環(huán)節(jié)，如何通過生物信息學(xué)專業(yè)課程教學(xué)與實(shí)踐加強(qiáng)學(xué)生的研究能力，從而加快培養(yǎng)不同專業(yè)背景的“復(fù)合型”人才是擺在我們面前的一項(xiàng)艱巨任務(wù)

2．3生物信息學(xué)教育與其他專業(yè)的合作還有待加強(qiáng)。盡管生物信息學(xué)是一門新興學(xué)科，但與其他專業(yè)之間存在不少聯(lián)系。現(xiàn)階段的問題是不同專業(yè)學(xué)科的教師之間缺乏交流與合作，難以滿足生物信息學(xué)教學(xué)的需求。

2．4在教學(xué)方法上．重視系統(tǒng)知識的傳授和授課計(jì)劃的完成，而忽視學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。此外，缺乏理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)整合，實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是以驗(yàn)證理論為目的，內(nèi)容單一，無創(chuàng)新點(diǎn)，忽視了對學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)。

2．5教學(xué)中還缺乏適合的理論和實(shí)驗(yàn)教材。授權(quán)影印國外原版教科書和翻譯書籍仍占主導(dǎo)地位，而國人自編的教材寥寥無幾。例如，我們在教學(xué)實(shí)踐中已深感到《基礎(chǔ)生物信息學(xué)及其應(yīng)用》一書已不能滿足實(shí)際教學(xué)工作的需要，但由于種種原因．修訂版遲遲未能完成。此外，系統(tǒng)性也是目前生物信息學(xué)教材中普遍存在的一個(gè)問題。

3創(chuàng)新教學(xué)模式探討

作為教學(xué)論三大流派之一的建構(gòu)主義認(rèn)為：學(xué)生在現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)環(huán)境中去感受和體驗(yàn)該知識所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其他事物之間聯(lián)系，通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)助學(xué)習(xí)，來完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，為建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境提供了理想認(rèn)知工具．能更有效地促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。基于其他學(xué)科的成功教學(xué)模式。結(jié)合生物信息學(xué)課程特點(diǎn)，筆者提出“一個(gè)中心，兩者結(jié)合”的教學(xué)模式。即“以知識為中心，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合”。突出學(xué)生的主體地位，強(qiáng)化了個(gè)性教育。

3。1知識定位為中心以教學(xué)活動的真正對象——知識定位為中心．在不同的具體教學(xué)活動中教師與學(xué)生的“主角”與“配角”地位相互轉(zhuǎn)換．即在某些教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師是知識建構(gòu)的主角，學(xué)生當(dāng)配角，而在另一些教學(xué)環(huán)節(jié)中，則相反。同時(shí)，針對不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)需要．采取不同的教學(xué)方法。生物信息學(xué)是一門多學(xué)科交叉的科學(xué)，涉及的知識面即深又廣，學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立自學(xué)的難度很大。尤其是生物信息學(xué)中的相關(guān)數(shù)學(xué)知識，諸如隱馬爾科夫鏈、動態(tài)規(guī)劃算法和幾何拓?fù)淅碚摰龋诮虒W(xué)中則需采用教師主導(dǎo)的傳統(tǒng)講授方法。

課堂教學(xué)受學(xué)時(shí)的限制，通過探究式方法，引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間拓展知識，是不可或缺的教學(xué)方法，其教學(xué)過程大致分為3個(gè)步驟：首先確立教學(xué)目標(biāo)，目標(biāo)可以由教師設(shè)定，也可以是學(xué)生所感興趣的內(nèi)容。如：玉米基因組SSR引物設(shè)計(jì)，這類問題一般無法找到現(xiàn)成答案．必須通過學(xué)生自己去查閱和檢索相關(guān)數(shù)據(jù)庫后綜合分析才可得到。其次進(jìn)行分組．對一個(gè)嶄新事物的認(rèn)識單靠個(gè)人智慧的力量往往難以全面兼顧，需要集體的智慧。分組就是將學(xué)生隨機(jī)分組．以組為單位去檢索相關(guān)基因和蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫。如何使用檢索工具、哪些數(shù)據(jù)庫需要檢索、哪些指標(biāo)是可以限定、哪些地方不可以忽略等方面的問題，指導(dǎo)教師可給予一定的啟發(fā)提示和幫助，但不能替代完成。最后集中討論，由小組成員圍繞指定的問題，如SSR引物，則本著資源共享的原則，陳述檢索過程、分析結(jié)果，并就檢索過程中存在的問題及技巧進(jìn)行共同討論，最后由指導(dǎo)教師就檢索結(jié)果進(jìn)行取舍、總結(jié)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況作出點(diǎn)評。并提出改進(jìn)意見及進(jìn)一步要求。

3．2理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)整合

3．2．1通過生物數(shù)據(jù)庫的使用，提高學(xué)生處理生物信息的能力由于大型服務(wù)器和計(jì)算機(jī)的參與，分子生物學(xué)對生物分子(主要是核酸和蛋白質(zhì))研究工作的效率大大提高。到目前為止，生物學(xué)數(shù)據(jù)庫總數(shù)已達(dá)500個(gè)以上，在DNA序列方面有GenBank、EMBL和DDBJ等；在蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)方面有SWISS—PROT、PIR和MIPS等：在蛋白質(zhì)和其他生物大分子的結(jié)構(gòu)方面有PDB等：在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類方面有SCOP和CATH等．各數(shù)據(jù)庫均通過Intemet提供多種形式的數(shù)據(jù)檢索服務(wù)。例如：NCBI—Gen．Bank數(shù)據(jù)庫就提供Retrieve(Email)，Entrez(Web集成信息檢索)及Query(Email集成檢索)等多種方式的檢索服務(wù)。這類檢索服務(wù)是生物數(shù)據(jù)庫所能提供的多種服務(wù)中最基本的信息共享和應(yīng)用服務(wù)．也是生物專業(yè)學(xué)生和科研工作者經(jīng)常使用的。

3．2．2通過序列比對軟件的開發(fā)．增強(qiáng)學(xué)生使用生物信息處理軟件的能力將未知序列同整個(gè)數(shù)據(jù)庫中的已知序列進(jìn)行比較分析是研究者手中的一個(gè)強(qiáng)有力的研究手段。對2個(gè)物種進(jìn)行全基因組序列比較已不再是一個(gè)夢想．進(jìn)行序列比較的目的之一是判斷2個(gè)序列之間是否具有足夠的相似性，從而判定二者之間是否具有同源性。在世界各地，科學(xué)家每天都要進(jìn)行成千上萬次的序列比對和數(shù)據(jù)庫搜索。實(shí)驗(yàn)操作中通過序列比對軟件開發(fā)的培訓(xùn)，使學(xué)生熟練掌握生物信息處理軟件．并能編制解決相關(guān)問題的小軟件。

3．2．3運(yùn)用生物信息學(xué)相關(guān)知識，提高學(xué)生獲取蛋白質(zhì)信息的能力由于構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸化學(xué)構(gòu)造上的差別遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于構(gòu)成核酸的4種堿基的差別。因而蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)和功能上存在更大的多樣性。目前實(shí)驗(yàn)方法獲取蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息仍然需要大量的時(shí)間，而且對技術(shù)和技巧都有很高的要求。越來越多的蛋白質(zhì)在測定空間結(jié)構(gòu)后尚不清楚其生物功能，因此蛋白質(zhì)功能預(yù)測日益受到重視。預(yù)測的方法是目前提供蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能信息的重要方法。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜性必須借助生物信息學(xué)的技術(shù)手段才能更好的闡明，通過對生物信息學(xué)的學(xué)習(xí)和掌握，可使學(xué)生更多更快地了解蛋白質(zhì)的信息。

3．2．4優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是針對海量生物數(shù)據(jù)處理與分析的實(shí)際需要，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用生物信息學(xué)知識和方法進(jìn)行生物信息提取、儲存、處理、分析的能力．提高學(xué)生應(yīng)用理論知識解決問題的能力和獨(dú)立思考、綜合分析的能力。生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇與安排應(yīng)按照循序漸進(jìn)的原則．針對特定的典型性的生物信息學(xué)問題設(shè)計(jì)，以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主，明確目的要求，突出重點(diǎn)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和探索精神，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性為出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

篇（11）

生物信息學(xué)是生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、數(shù)學(xué)等多學(xué)科交叉融合的新興學(xué)科，可培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決科學(xué)問題的思維水平和能力，學(xué)科內(nèi)容具有極強(qiáng)的前沿性、開放性、實(shí)踐性和探索性，有助于培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、創(chuàng)造性、應(yīng)用型的專業(yè)人才[1-2]。但因生物信息學(xué)的知識龐博、原理抽象，使得該課程不能采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，現(xiàn)行的課程教學(xué)方法尚未完善，需根據(jù)不同學(xué)校、不同專業(yè)的發(fā)展定位和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)有針對性地設(shè)計(jì)和開展課程教學(xué)。浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院生物工程和生物技術(shù)為工科專業(yè)，以培養(yǎng)高水平的應(yīng)用型人才為目標(biāo)。近幾年開設(shè)了生物信息學(xué)課程，通過不斷的課程教學(xué)改革和實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)影響教學(xué)效果的多方面因素，包括地方院校生物信息課程授課過程中的共性問題[3]。逐步對課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法等方面進(jìn)行了有益探索，探索適合工科專業(yè)學(xué)生的生物信息學(xué)課堂教學(xué)模式。通過努力，初步解決了浙江大學(xué)工科大學(xué)生的生物信息學(xué)課堂教學(xué)的主要問題，有效提高課程教學(xué)效果，同時(shí)也獲得了一些經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識。

1工科專業(yè)的生物信息學(xué)課程教學(xué)問題

1.1課程教學(xué)內(nèi)容新穎繁多，與專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)不匹配

生物信息學(xué)作為一門新興的交叉學(xué)科，要求學(xué)生了解、掌握的基礎(chǔ)知識非常多，但學(xué)校側(cè)重于工程人才培養(yǎng)，工科應(yīng)用課程多，生物基礎(chǔ)知識薄弱，且將生物信息學(xué)作為專業(yè)選修課，僅安排24學(xué)時(shí)的授課時(shí)間，這就形成教學(xué)內(nèi)容新穎繁多與專業(yè)課程體系安排設(shè)計(jì)不匹配，難以有效利用已學(xué)知識對這個(gè)綜合性新興學(xué)科課程進(jìn)行全面學(xué)習(xí)，部分大學(xué)生還因?qū)W無所成或跟不上授課進(jìn)程而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

1.2授課學(xué)時(shí)短，教學(xué)和考核模式落后

生物信息學(xué)知識龐博、原理抽象、實(shí)踐性強(qiáng)，但因課程授課學(xué)時(shí)嚴(yán)重不足，課堂教學(xué)通常以理論教學(xué)為主，采用以教師講授為主體的傳授式教學(xué)方法，幻燈片課件展示容量很大，學(xué)生缺少足夠的時(shí)間思考和消化，常感到學(xué)習(xí)千頭萬緒，不得要領(lǐng)。傳統(tǒng)教學(xué)方式無法滿足該課程教學(xué)需求，在生物信息學(xué)教學(xué)中存在較大局限性。在傳統(tǒng)教學(xué)方法下，課程考核仍以卷面形式進(jìn)行，忽視實(shí)踐技能，不能有效考查大學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此，傳統(tǒng)教學(xué)和考核方法忽視了該課程前沿性、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，使學(xué)生失去了主動思考和積極創(chuàng)新的動力和機(jī)會。

1.3教學(xué)資源不充足，教材選擇困難

生物信息學(xué)作為一門新興學(xué)科，教學(xué)資源不充足成為普遍現(xiàn)象。生物信息學(xué)教材在教學(xué)內(nèi)容的新穎性、時(shí)效性和對各專業(yè)的適用性等方面有所欠缺，例如一些數(shù)據(jù)庫及軟件總在不停更新，教材內(nèi)容有比較大的滯后性。由于高校開設(shè)該課程的時(shí)間通常較晚，適用于工科專業(yè)的生物信息學(xué)教學(xué)資源，如教學(xué)教案、多媒體課件、教學(xué)視頻等尤為欠缺。同時(shí)，由于生物信息學(xué)課程的前沿性，與生物信息學(xué)有關(guān)的網(wǎng)頁大部分都是英文，工科大學(xué)生的生物信息學(xué)專業(yè)詞匯極其匱乏，開展實(shí)踐教學(xué)時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)非常吃力，甚至造成學(xué)生學(xué)習(xí)困難，教學(xué)效果比較差。

2工科專業(yè)的生物信息學(xué)課程教學(xué)改革

2.1根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)改革教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合工科專業(yè)特點(diǎn)及培養(yǎng)特色，選用相對簡潔，基礎(chǔ)知識與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的教材，如陳銘編寫《生物信息學(xué)（第二版）》等。同時(shí)不拘泥于教材，針對具體講授情況進(jìn)行有機(jī)取舍和補(bǔ)充，合理制訂教學(xué)方案。比如，對浙江大學(xué)生物工程專業(yè)的本科生來說，生物信息學(xué)更多的是一種輔助分析工具，不需要深入學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建方法、軟件算法等基礎(chǔ)知識，更多的是培養(yǎng)他們應(yīng)用生物信息學(xué)技術(shù)和思維方法來服務(wù)本專業(yè)知識的能力。因此，大力引入實(shí)踐教學(xué)，大幅度壓縮理論教學(xué)，理論教學(xué)和實(shí)踐上機(jī)操作時(shí)間基本按等比例分配。改革后的理論教學(xué)內(nèi)容包括生物數(shù)據(jù)庫及其信息檢索、序列比對與分子進(jìn)化、核酸序列分析、蛋白質(zhì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)分析、基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)組信息學(xué)等；實(shí)踐教學(xué)引入了常用生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用、核酸和蛋白質(zhì)序列的進(jìn)化分析、DNA序列的信息學(xué)和功能分析、蛋白質(zhì)序列分析和結(jié)構(gòu)預(yù)測、常用生物軟件的應(yīng)用、綜合實(shí)驗(yàn)等。該教學(xué)計(jì)劃不僅使學(xué)生有效學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的理論和技術(shù)，還可使學(xué)生深刻體會和貫通一些生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等生物課程的知識，夯實(shí)了工科大學(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識，為學(xué)生開展專業(yè)相關(guān)的實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目和后續(xù)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。

2.2革新基于多媒體的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)方法

多媒體網(wǎng)絡(luò)教室借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)，輕松實(shí)現(xiàn)生物信息學(xué)理論講授、數(shù)據(jù)庫搜索及軟件應(yīng)用演示，便于師生課堂交流，增強(qiáng)學(xué)生的教學(xué)參與意識[4]。再加上大多生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫及軟件工具在因特網(wǎng)上免費(fèi)提供，引導(dǎo)學(xué)生充分利用這些網(wǎng)絡(luò)資源尤為重要。因此，必須建立有效的基于多媒體的生物信息學(xué)互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)方法，給大學(xué)生提供更多動手操作機(jī)會，改善學(xué)習(xí)效果，充分體現(xiàn)生物信息學(xué)的實(shí)踐性。基于此，將每個(gè)生物信息學(xué)教學(xué)主題的課堂講授內(nèi)容分為2部分：一是用幻燈片進(jìn)行理論知識講授和操作演示，二是指導(dǎo)學(xué)生利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源和軟件工具完成相關(guān)上機(jī)實(shí)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索式練習(xí)，培養(yǎng)主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣。例如在GenBank數(shù)據(jù)庫教學(xué)活動中，首先用幻燈片講授該數(shù)據(jù)庫的簡要情況；接著演示GenBank數(shù)據(jù)庫的搜索方法和搜索結(jié)果的要點(diǎn)，結(jié)合搜索內(nèi)容講解核酸及蛋白序列的格式、主要字段的含義、序列下載的方式；最后，布置相關(guān)上機(jī)操作內(nèi)容，由學(xué)生上機(jī)操作該數(shù)據(jù)的搜索，并對搜索到的序列進(jìn)行解讀，教師全程指導(dǎo)解疑。另外，為擺脫該課程學(xué)時(shí)短的限制，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容適量安排課后作業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間上機(jī)操作，鞏固和拓展生物信息學(xué)知識。這樣的教學(xué)方式簡明扼要，既節(jié)約了課堂時(shí)間，還教會了學(xué)生主動獲取信息的手段。

2.3開設(shè)創(chuàng)新型開放性實(shí)驗(yàn)

生物信息學(xué)課程的開放性和前沿性可以開拓學(xué)生的視野，幫助開發(fā)新的思維方式。因此，在生物信息學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)增設(shè)創(chuàng)新型開放性實(shí)驗(yàn)[5]，綜合采取啟發(fā)式、研討式、運(yùn)用式等教學(xué)方法[6]，強(qiáng)調(diào)大學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)，有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新型開放性實(shí)驗(yàn)包括演示實(shí)驗(yàn)實(shí)例模塊和綜合研究實(shí)驗(yàn)?zāi)K，讓學(xué)生自己提出問題、設(shè)計(jì)和探索解決方案，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、大膽動手，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、綜合分析處理問題、信息的收集和整理、創(chuàng)造性思維等獨(dú)立動手能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。就綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K而言，例如，學(xué)生想研究自己感興趣的一個(gè)基因，要求學(xué)生獨(dú)立查找相關(guān)文獻(xiàn)和資料，收集和分析核酸、蛋白質(zhì)序列及其同源性關(guān)系，預(yù)測該基因的結(jié)構(gòu)、功能，最后總結(jié)這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過創(chuàng)新型開放性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，可以全方位、多角度、重能力地訓(xùn)練學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2.4制訂理論與實(shí)踐并重的教學(xué)效果考核方法

根據(jù)新的教學(xué)內(nèi)容和模式，積極改革生物信息學(xué)考核方式，制定理論和實(shí)踐并重的考核制度，增強(qiáng)考察大學(xué)生對生物信息分析的基本技能的掌握程度以及對結(jié)果的分析能力。例如，課程的學(xué)生總評成績由平時(shí)成績和期末成績組成，分別占25%和75%。期末成績評定由理論考核和上機(jī)考核組成，比例分別占40%和35%。上機(jī)考核包括2部分：一是針對課堂教學(xué)內(nèi)容隨堂布置上機(jī)作業(yè)，讓學(xué)生深化理論教學(xué)和演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)，評定學(xué)生作業(yè)成績；二是讓學(xué)生選定感興趣的研究課題或教師設(shè)定研究主題，學(xué)生結(jié)合所學(xué)生物信息學(xué)知識，獨(dú)立制訂完整的研究方案，通過上機(jī)操作完成方案中的生物信息學(xué)操作，并對結(jié)果進(jìn)行解讀，形成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師評定學(xué)生的報(bào)告成績。通過這種考核可以全面評定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，同時(shí)還可以準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的問題，為課程教學(xué)的進(jìn)一步優(yōu)化提供指導(dǎo)。

3結(jié)語

根據(jù)生物信息學(xué)課程特點(diǎn)，針對工科專業(yè)培養(yǎng)特點(diǎn)，結(jié)合近年來筆者的課程教學(xué)實(shí)踐，精心選擇教學(xué)內(nèi)容，突出并合理組織實(shí)踐教學(xué)，注重培養(yǎng)大學(xué)生的核心技能；充分采用基于多媒體的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，增設(shè)創(chuàng)新型開放性實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建多樣性教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的創(chuàng)新思維、實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)；注重教學(xué)效果評價(jià)，制訂突出實(shí)踐能力的考核方法，促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力。通過這些教學(xué)改革和實(shí)踐，逐步探索適合工科大學(xué)生的生物信息學(xué)課堂教學(xué)模式，有效提高課堂教學(xué)效果，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)知識和技能。

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