生物信息學的作用

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生物信息學的作用范文第1篇

1.1創設情境，激發學習興趣

生物的世界豐富多彩，生活中更是無時不存在生物現象。然而傳統的教學使得學生只重視結果忽略了過程，對知識的掌握留在表面。主要是由學生的認知與教師教學脫節，師生思維沒有產生共鳴所引起，導致知識鏈無法延伸。為了解決此問題，教師需要在設計教學內容時，充分聯系生活實際，并且利用信息技術設立教學情境，充分激發學生對生物的學習興趣。

1.2有效提高學生學習效率

信息技術，能夠通過多種方式以及渠道，刺激到學生多種感官，使得學生利用多種感官進行分析學習，從而提高學生學習效率。例如用悅耳，適當的聲音信號吸引學生的聽覺，利用生動形象的圖像信號吸引學生的視覺。同時，信息技術能夠突破傳統空間與時間的知識交流局限，使學生能夠對微觀世界，宏觀世界，過去的事物以及遠方的事物等直觀的了解，使得學生的信息渠道得到極大的擴展延伸，有效的加大加深了信息容量。

1.3體現出學生的主體性與教學的互動性

傳統教學中，學生極少能夠主動參與到教學中來。而利用信息技術以及網絡資源進行學習，能夠改變傳統教學方法，實現師生，生生之間的互動。當今時代，學生經常擁有較充裕的時間接觸計算機，因此可以帶著自己發現的問題，到互聯網站，網絡圖書館等查找有關的資料，同時在網絡上互相交流，探討，解決問題，然后回到課堂中將其結論進行展示，充分落實學生在教學過程中的主體地位。這樣的教學模式與新課程標準要求一致，并且能夠使得學生養成以探究為目的，個性化且多樣化的學習意識與行為。

2信息技術在中學生物教學中的應用策略

2.1尋找到有利的知識切入點

在中學生物教學過程中，信息技術具有較多知識切入點，教師需要對這些知識點進行充分利用，運用信息技術對課程進行整合。例如中學生物教學重點難點之一的細胞分裂一課，若是沒有學好，將直接影響日后生物遺傳，變異以及遺傳規律的學習。因此，教師可以采取多媒體動畫教學，讓學生對減數分裂，有絲分裂中染色體的變化進行直接觀察，從而更好的理解其中的知識。

2.2調動學生的情感，思維以及感官參與學習

在中學生物教學過程中，通過多媒體課件，在調動學生感官，情感以及思維的同時，還能夠營造出良好的學習氣憤。使得學生在實踐與思考中掌握原理，感知事物，領悟概念，由被動學習變成主動學習，有效的提高其記憶力，注意力以及觀察力等。例如在學習環境污染的危害一課時，教師可以通過圖片，視頻等資料展示，使得學生更加形象全面的對環境污染的危害進行了解，提高學生憂患意識與責任感。

2.3情景演示

教學是否成功的關鍵所在就是學生的興趣。通過信息技術的應用，教師能夠向學生演示各種生命現象，過程以及規律，使得學生對生物產生濃烈興趣，教師在借此機會提出問題，調動學生學習熱情，有利于學生在掌握知識的同時提高創新能力。

2.4利用信息技術提供實踐環境，提高學生感知能力

生物學科中經常有一些實踐，由于過于危險或是時間等限制，使得傳統教學中學生無法親身經歷。通過信息技術，能夠呈現給學生較為真實的實踐環境，讓其在模擬環境中積極主動的對所學知識進行建構，更好的對知識進行理解與掌握。

2.5培養學生探究能力

生物教學中不僅強調自主學習，而且需要將合作學習與自主學習相結合，才能夠最大限度的提高學習效率。在教學過程中，通過合作、探討，學生不僅能對所學內容較好的掌握，更提高了其合作、表達、自主學習以及探究的能力。例如在學習細胞分化一課時，教師可以要求學生根據目前所學的知識，利用網絡資源，寫出一份關于癌癥的研究報告，并且通過小組探討，比較各自的優缺點。這樣一來，在提高學生通過網絡獲取信息能力的同時，更培養了其自主分析問題，解決問題的能力。

3結束語

生物信息學的作用范文第2篇

關鍵詞：排舞運動；中學生；心理健康；干預作用

排舞屬于一種健身性的舞蹈，它的內容豐富、時尚流行，受到越來越多人們的喜愛，排舞將音樂和舞蹈完美的融合，它既可以獨自運動，也可以集體運動，不僅具有休閑娛樂、健美的作用，還有很高的欣賞價值，對于豐富中學生的日常生活、構建和諧校園、促進中學生心理健康發展具有有效的促進作用。

一、研究排舞運動對中學生心理健康干預作用的原因

當今時代，人才之間的競爭涉及方方面面，不只體現在知識水平、學習能力方面，也體現在心理素質方面。中學階段是一個人成長的關鍵階段，中學生不管是在身體上還是心理上都發生著巨大的變化，但隨之而來的是很多中學生的心理波動大。造成中學生心理壓力大的原因是多方面的，比如，升學的壓力，教師和家長的期望常常會給他們帶來心理壓力；比如，中學生自身獨立性與依賴性矛盾造成的壓力，現在的中學生有很大一部分是獨生子女，受成長環境的影響，很多學生都存在著偏執、心理不平衡、焦慮等心理問題。排舞既是一項休閑運動，也是一項健身運動，它的內容非常豐富，發展到現在已經有幾千支排舞曲目，音樂涵蓋面廣，它的舞步多樣，不僅包含華爾茲、牛仔、倫巴等舞蹈的基本舞步，也包含很多民間的舞步，對于中學生來說，選擇多樣。中學生往往對新鮮的事物抱有極大的好奇心和興趣，排舞變化多樣，但凡有好的音樂都能夠被人們編成排舞，排舞運動的生命力相當強，對于這種流行、時尚的事物，中學生在心理上容易產生認同感。

二、分析排舞運動對中學生心理健康的干預作用

相關研究表明，體育鍛煉可以鍛煉人的意志力，提高人面對挫折和困難的承受能力，改善人的情緒，協調人際關系，提高適應能力，經常參加體育鍛煉的人，其心理上的障礙遠遠少于不愛鍛煉的人，排舞運動可以增強舞者的身體協調能力和心肺功能，而且還能夠舒緩壓力、放松身心，兼具健身性與娛樂性，有助于培養中學生健康的心理狀態，形成堅強樂觀的人生態度，具體來說，排舞運動對中學生心理健康的影響體現在以下幾個方面：

（一）排舞運動有助于中學生增強心理滿足感

中學生在參加排舞運動時，會跟隨歡快的音樂舞動，這個過程是一個動態的健強身體的過程，中學生的運動量增加，心理上的滿足感也隨之提高，精神上緊張焦慮的情況會得到緩解，心情變得舒緩，進而心理愈發平和，面對問題時能夠更加沉著冷靜。

中學生融入排舞運動中，注意力得到轉移，能夠暫時忘記讓他們不安的事情，釋放壓力，從而產生輕松愉悅的情感，中學生在運動中逐漸學會調節自己的神經活動，自控能力得到提升。

（二）排舞運動有助于中學生改善人際關系

現階段有很多中學生兄弟姐妹少，家長從小對他們百般呵護、溺愛，使得他們的獨立性差，對家長有很強的依賴性，有相當一部分中學生不會正確處理人際關系。排舞運動適合一個班的學生共同參與，不同的學生在參與的過程中，必然會與其他同學進行溝通交流，而且一個班級要想跳好舞，需要每一名學生盡心盡力，這一過程中學生的集體榮譽感會增強，會體會到與他人共同合作、相互幫助的樂趣，進而獲得改善人際關系的目的，幫助中學生克服人際交往中的困難。

（三）排舞運動有助于增強中學生的審美能力

排舞把音樂、藝術、文化、娛樂等融合到一起，排舞運動美妙的音樂、優美的舞姿、輕快的舞步等都會帶給中學生美好的享受，中學生在排舞運動中會感受到體育的美、運動的美、音樂的美，從而提升自身的審美能力，擁有高水平審美能力的人，當面對學習和生活上的困難和壓力時，內心會更加平和，情緒會更加穩定。

（四）排舞運動有助于豐富中學生的精神世界

如今，我國的中學生都面臨著巨大的升學壓力，日常的學習生活比較單調，大部分時間都在和書本、試題打交道，接觸其他新鮮事物的機會比較少，而排舞運動可以豐富中學生的精神世界，中學生在跳舞的同時，能夠了解更多的優秀文化。

總之，排舞運動最早是在美國發展流行起來的，后來傳到我國，它的舞步多樣、音樂內涵豐富，容易學習，在很短的時間內便在我國流行起來。很多中學生的精神壓力大，排舞運動可以幫助中學生釋放壓力，在舞蹈中放松心情，值得在我國的中學進行推廣。

參考文獻：

[1]王玉梅.淺論高中體育課堂推廣排舞的可行性研究[J].當代體育科技，2014（07）.

[2]陳鳳珍，石儉，譚碧.排舞運動對不同年齡段女性健身效應研究[J].廣西民族大學學報：自然科學版，2013（04）.

生物信息學的作用范文第3篇

摘 要 本文主要運用文獻資料法和調查訪談法，經過整理歸納得出健身街舞對大學生身心健康發展的積極作用主要體現在以下方面：

1.健身街舞在健身之余可以使學生逐步形成積極的學習心態。

2.健身街舞可以有效增強大學生自信心及團隊配合意識。

3.健身街舞可以將終身體育的觀念深入人心。

關鍵詞 健身街舞 大學生 身心健康 作用

街舞誕生于二十世紀六十年代末，是美國黑人城市貧民的舞蹈，發展到七十年代被歸納為嘻哈文化的一部分，具有較強的表演性、參與性和競爭性。

一、健身街舞在身體及心理方面的作用分析

（一）健身街舞的健身功效分析

校園健身街舞的特點就是動作張弛自如、快慢有度、流暢中有停頓、身體彈動中有節奏。在練習的過程中往往需要練習者動用到身體的各個部分的肌肉群，并且一段街舞套路動作練習下來有一定的運動量和運動強度。同時可增強心血管系統的機能。通過訪談法了解到學生普遍認為街舞對身體素質、身體協調性是有影響的，而健身街舞以小肌肉群、小關節運動為主，它強調全身協調配合，尤其是胸、腰、膝、踝等部位小動作的配合，又要注意各部分動作的獨立運動，并且街舞動作靈活多變、步伐多種多樣，練習者往往需要在一個音樂節拍里完成多個組合動作，因此長期練習有助于提高身體的協調性。

（二）健身街舞對學生的心理影響作用分析

現代是一個充滿競爭的社會，激烈的社會競爭，對人的心理品質提出了嚴峻的考驗，不少人由于不適應這種競爭而染上了心理疾患。街舞是結合大學生身心特點，剔除原始街舞中頹廢等不良因素而新興的一門新型舞蹈，具有健身性、競技性、娛樂性、創造性等特點，以對人體健康體魄與心理調節之功效。

隨著時代的進步，學生在校期間受到來自社會就業的壓力，導致精神上心理上的疾病只增不減，而街舞對心理的調節和緩解作用，街舞的音樂是多種形式并存的，從抒情到勁爆，它能夠符合每一位大學生心理所需，另外街舞可以加強大學生的交往能力，由于現代計算機和技術的發展給高等教育帶來實惠的同時，也是這種障礙帶來的弊端越來越突出，而街舞可以通過豐富多彩的形式來擴展校園的交往空間，增加情感溝通渠道，而增加交往的頻率，改善不和諧的人際關系，獲得凝聚力和向心力。針對這樣的問題從訪談了解到，大學生看到街舞表演的時候都會很開心、興奮，會不知不覺的關注它，因此對大學生的心理健康是非常有益的。

二、健身街舞對提高大學生自信心及團隊意識的作用分析

以動作為標準，街舞舞者分兩大類：Dancer和Bboy（BGIRL）街舞一般可以分為兩種，一種是個人的技巧街舞個人技巧街舞是最早流行的一種街舞。另外一種就是集體街舞，是目前比較流行的街舞形式。

在街舞體育課的教學中，教師的教學方法和模式有：集體學習、分組練習、分組教學、小組長責任制、分組表演、個人表演、小組比較、個人比較等。這樣的教學方法要求學生必須敢于表現、加強溝通，所以對培養學生的自信心、責任心、表現力、交際能力起到很好的促進作用。街舞的節奏感要求相當嚴格，動作和音樂需要一致性，不能有絲毫偏差，否則就達不到音樂與舞蹈的特有效果。這樣的節奏要求必然影響到學生做事和學習的穩定性。由此可見，在街舞體育課課堂氛圍的熏陶和鍛煉下，對一些平時膽小，性格內向，不敢表現自我，做事急躁的學生起到一個良性作用。

三、健身街舞對培養大學生終身體育意識的作用分析

終身體育，是指一個人終身進行身體鍛煉和接受體育教育。終身體育的含義包括兩個方面的內容：一是指人從生命開始至生命結束中學習與參加身體鍛煉，使終身有明確的目的性，使體育成為一生生活中始終不可缺少的重要內容；二是在終身體育思想的指導下，以體育的體系化、整體化為目標，為人在不同時期、不同生活領域中提供參加體育活動機會的實踐過程。提高學生對“終身體育”的認識，體育運動是保持人體機能、體能處于最佳狀態，增強人們的體質為有效手段，在人的一生中都必須選擇不同的身體鍛煉的形式和內容，以增強體質，延緩生命衰老。因而終身進行體育鍛煉是提高身體健康的有效方式。而街舞則是一項很好的選擇，因為它的隨意性，創造性還有就是對場地的無要求性等優勢的特點更加適合終身的鍛煉，尤其是它的編排特點，它的編排來源與生活，讓大學生感受到生活是貼切，在編排的同時樂趣也是無時不在的，這是一種生活街舞，大學生對此種街舞的喜愛也就促進了大學生終身體育意識的形成。

四、小結

健身街舞是一項新穎的運動項目，在大學開設同類課程，會對學校課程多樣化發展和學生身心健康發展帶來諸多益處，不僅在健身之余可以使學生逐步形成積極的學習心態，還可以在課堂內外有效增強大學生自信心及團隊配合意識，最終在無形當中使終身體育的觀念深入人心。

參考文獻：

[1] 郭立三.普通高校街舞教學對大學生性格影響的研究.貴州體育科技[J].2009.9:74-76.

生物信息學的作用范文第4篇

生物信息學 生物科學 實踐教學

生物信息學作為一門新興的交叉性學科，綜合生物學、計算機科學和信息技術試圖，從大量數據中尋找具有指導和開創性價值的依據，為生命科學研究提供必要的、有效的系統模擬和信息預測結果。目前，生物信息學在生物醫學、生物工程、植物學、動物學、生態學、遺傳學、制藥和高科技產業領域中的應用越來越廣泛，產生巨大的影響力和推動力。

一、生物信息學在生物科學領域的作用

生物科學是研究生物結構、功能、發生和發展規律，及其與周圍環境關系的科學。在分子生物學技術突飛猛進的發展過程中，生物科學從傳統的個體及群體表征研究逐步演變為內在分子機制的研究，隨著基因測序技術的發展，生物科學領域的研究不僅聚焦于生物個體的內在分子機制，同時還從大量的生物個體的基因數據中獲取和解析生命的本質和規律，并以此嘗試對生命過程進行干涉和改造。而在獲取、解析、干涉和改造的過程中扮演重要角色的就是生物信息學。

生物信息學是在生物科學領域各個學科發展的過程中逐步產生的一門綜合性學科，該學科在生物科學領域的應用極為廣泛。目前，植物基因組研究取得了重大進展，水稻、大豆、小麥等農作物的遺傳圖譜、基因序列、基因組注釋已公布于美國國立生物技術信息中心（NCBI）的生物信息數據庫中。利用生物信息學的相關方法和技術能夠對這些數據進行查詢、統計和分析，從而更好地理解和認識植物基因組的功能，指導后續的科學研究和生產應用。傳統的生物學分類方法已經鑒定及分類了成千上萬的物種，但是隨著生物科學的發展和認知，越來越多的物種在遺傳進化上的分類依據較為模糊，而利用生物信息學結合傳統的分類學可以更好的研究生物類群間（植物、動物、微生物等）的異同性、親緣關系、遺傳進化過程和發展規律，這在當今的生物分類學中應用日趨廣泛。生物信息學還可以綜合利用數學、統計學和計算機等學科對生態系統進行模擬和計算分析，探索物種間基因流動的本質，揭示生態系統的物質和能量循環規律，從而為找到決定生態系統平衡和穩定的根本因素提供重要的依據，幫助生態系統平衡的恢復。此外，通過生物信息學技術構建遺傳工程菌，降解目標污染物的分子遺傳物質，從而達到催化目標污染物的降解，維護生態環境的空氣、水源、土地等質量，也是當今生態環境保護的新興研究方向。

二、生物信息學的學科內容和課程要求

生物信息學主要由基因組學、蛋白質組學、系統生物學、比較基因組學、計算生物學等學科構成，主要涉及的內容有生物數據的收集、存檔、顯示和分析，體外預測、模擬基因及蛋白質的結構和功能，對生物的遺傳基因圖譜進行分析處理，對大量的核苷酸和氨基酸序列進行比對分析，確定進化地位等。從生物信息學的概念及其涉及的內容中可以明確生物信息學不是一門獨立的學科，所以要求教師在教學過程中掌握多領域的知識和技能，才能較好地把握該課程。

1.高等數學和統計學基礎

生物信息學將數學和統計學作為主要的計算理論基礎，主要包括數學建模、統計方法、動態規劃方法、數據挖掘等方面。此外還包括隱馬爾科夫鏈模型（HMM）在序列識別上的應用，蛋白質空間結構預測的最優理論，DNA超螺旋結構的拓撲學，遺傳密碼和DNA序列的對稱性方面的群論等。因此，在生物信息學教學過程中要求教師具備數學及統計學的計算方法的基礎知識，能夠利用牛頓迭代法、線性方程回歸分析、矩陣求擬、最小二乘法等進行數學建模和計算，從而對基因和蛋白質序列進行比對、進化分析和繪制遺傳圖譜等。

2.生物科學基礎

生物信息學包含的生物類學科有，生物化學、分子生物學、遺傳學等基礎學科，基因工程、蛋白工程、生物技術等應用學科。根據其課程特點，學生在學習生物信息學課程前需要學習生物化學、分子生物學、遺傳學、基因組學、蛋白質組學等基本生物學課程，對于基因序列、蛋白質序列、啟動子、非編碼區等概念有深刻的理解，同時需要對一些重要的生物學數據庫有一定的了解，如美國基因數據庫（GeneBank）、歐洲分子生物學實驗室數據庫（Embl）和日本核酸數據庫（DDBJ）等。此外，要求學生能夠利用生物學數據庫查找基因序列、蛋白質序列、基因及蛋白質結構模型，能夠讀懂數據庫中基因和蛋白質的信息注釋，能夠計算蛋白質序列的分子量和等電點，能夠為擴增特定的基因片段設計引物，能夠對特定物種進行系統發育分析等。

3.計算機科學基礎

計算機是生物信息學的主要輔助工具，利用生物信息學研究生物系統的過程需要能夠熟練使用計算機對大量的生物信息數據進行處理和分析，這主要包括對數據信息進行搜索（收集和篩選）、處理（編輯、整理、管理和顯示）及利用（計算、模擬）。所以，學生在學習生物信息學的過程中需要了解和掌握一些常用的生物信息學軟件，如BLAST和FASTA序列比對分析軟件，Oligo和Primer引物設計軟件，VectorNTI、DNASTAR、DNASIS等綜合分析軟件。此外，學生還需要學習和掌握一些常用的計算機語言，如正則表達式、Unix shell腳本語言和Perl語言。

利用生物信息學在處理和分析海量生物數據的過程中，計算機軟硬件資源需要配合處理分析軟件的運行，因此要求計算機操作系統使用Unix和Linux操作系統，這些操作系統需要大量的操作命令進行輸入執行過程，對于經常使用Windows操作系統的學生來說是一個較難跨越的障礙。

三、生物信息學課程教學中存在的問題

目前國內大多數高校的生物信息學教學采用傳統的教學模式，即以課堂式的理論教學為主，缺乏必要的實踐教學。理論教學模式固定、教學方法單一、教學內容狹窄，通常是介紹性、科普性的課程，甚至作為公選課程。少數高校開展生物信息學的實踐課程教學，但多以驗證性實驗為主，缺乏和專業相適應的綜合性、設計性實驗，而開放性實驗更無從談起。

1.教學模式固定單一

生物信息學在內容層面涵蓋諸多學科領域，注重應用性和實踐性。然而，目前大部分高校把生物信息學作為一門孤立的課程，這導致教師需要將大多數課程內容壓縮到一門課程進行教學，在有限的教學時數下灌輸大量內容，增加了學生學習的難度，降低了教學質量。再者，大多數高校僅開展生物信息學的理論教學，忽視實踐教學過程，造成生物信息學理論與實踐內容的脫節，使學生在學習完理論知識后難以深入理解和吸收，無法將所學的知識應用到后續的工作和學習中，最終未能體現出該門課程的價值。

2.教師專業背景薄弱

作為一門交叉學科，生物信息學的教學要求教師具有較強的數學、生物學和計算機科學背景。然而，目前從事生物信息學教學的教師即便具備深厚的生物學背景，但是多數教師在數學和計算機方面較為薄弱，并不具備完整的生物信息學知識體系，對生物信息學發展趨勢也了解不多。在師資缺乏的情況下，院系開設生物信息學課程，教師為了完成教學任務，僅僅在教學中進行介紹性的講解，在課程考查方式上通過小論文、綜述和課外活動等方式完成該課程的學習。因此，無論是理論教學還是實踐教學均無法實現該課程大綱的要求，從而影響學生對生物信息學課程的理解和掌握，生物信息學的實踐操作能力更無從談起。

3.實踐教學薄弱，專業教材缺乏

生物信息學實踐課需要學生在網絡環境下用計算機學習NCBI數據庫的檢索與使用、序列比對分析軟件的應用、蛋白質空間結構圖視軟件的應用、序列拼接軟件的應用等。但是目前，大多數高校開設的生物信息學課程多以理論教學為主，實踐教學課時非常少或者為零，學生對于生物信息學課程的學習僅僅通過教材上抽象的文字描述進行理解和掌握，這導致學生在理論課中學到的知識無法在實踐課中進行驗證或操作，嚴重影響了生物信息學的教學質量，也偏離了教學大綱中強調的重在培養學生實踐操作能力的培養目標。

另外，目前還沒有適用于生物科學專業的生物信息學教材。國內各大高校使用的教材多為國外教材的影印版或者中文翻譯版本，這些教材偏重介紹生物信息學的理論和方法，涉及的實踐內容較少，學生需要具有較高的相關知識才能接受和使用這些教材。因此，部分高校在生物信息學教學過程中往往使用自家編寫的簡化教材，從而造成生物信息學教學內容不統一，教學大綱混亂等情況。

4.實踐課程經費不足，實踐教學環境落后

當今，許多發達國家都很重視生物信息學的教學和研究，積極開展各種生物信息資源的收集和分析工作，培養大量生物信息學人才，為整個生物學的理論研究及其相關產業創新（主要是醫藥和農業）提供指導和支撐。國內對生物信息學的關注和認識起步較晚，其發展落后于國際發達國家。國家和高校對生物信息學的教學和科研資金投入力度不大，缺乏必要的儀器設備，生物信息學的實踐教學條件得不到保障，比如大多數高校的生物科學專業沒有相應的計算機實訓室，配套軟件也相對匱乏，落后于國際發展水平。

四、生物信息學教學模式改革的探索

1.修改理論和實踐教學大綱，編寫適用的實踐教材

根據當今生物信息學的發展方向，制定和修改理論教學大綱，除了引物設計、基因和蛋白質序列比對、基因和蛋白質結構功能預測等基本內容外，還需添加系統進化樹分析、聚類分析、蛋白質互作網絡譜圖等較為綜合的內容。另外，增加實踐教學課程比例，充實實踐教學內容，結合理論教學內容增加綜合性、設計性實驗，適當提供科研環境，鼓勵開展開放性實驗。

目前國內并沒有系統的、專業的生物信息學實踐教材，因此針對高校生物科學專業方向的特點，聯合多學科領域（數學、生物科學、計算機科學）編寫相應的生物信息學實踐教材，在制定、修改實踐教學大綱和編寫教材的過程中結合學生的接受能力，由淺入深，多設實例和相關練習，使學生循序漸進的理解和掌握生物信息學的原理和方法，掌握更多的生物信息學工具。

2.緊密聯系科研、基于實踐問題開展教學

通過實踐教學把生物信息學教學與科研有機結合起來，能夠促進教學與科研的共同發展。在緊密聯系科研的過程中，采用基于問題的教學（PBL）方法，通過實踐教學環節，培養和訓練學生把所學的生物信息學的知識和方法應用于各種生物科學領域的科研活動中，通過解決實際問題訓練學生的實踐技能，從而促進教學與科研的雙重發展。例如，在生物信息學實踐教學中多加入生產和科研中遇到的經典實例，鼓勵學生利用相關的生物信息學軟件及相關的理論和方法解決問題。學生也可以選擇自己感興趣的課題，利用自己熟悉的、合適的生物信息學軟件和相關知識開展課題研究。此外，專業教師在指導學生課題研究的過程中還可以發現理論和實踐教學的不足，不斷的完善生物信息學理論和實踐課程大綱和內容，提高教學質量。

3.開展多學科實踐結合的教學模式

生物信息學屬交叉學科，包含了不同領域的專業知識和技能，為使生物信息學教學達到教學的目標，該課程教學需要采用多學科實踐結合的教學模式。

多學科實踐結合的教學模式是指聯合不同領域、不同學科、不同專業的課程在教學的過程中結合生物信息學涉及到的知識和技能進行基礎性、鋪墊性教學。比如，在高等數學和統計學的教學過程中，針對生物信息學的需求，適當增加數學建模、統計方法、動態規劃方法、數據挖掘等方面的基礎內容，同時，開設實例實踐教學，使學生理解和掌握隱馬爾科夫鏈模型，牛頓迭代法、最小二乘法等方法的應用原理和規則；在生物科學專業課程設置上，尤其是實踐課程的教學過程中，結合生物信息學涉及的引物設計、序列比對分析、基因及蛋白質結構功能預測等方面開展相應的設計性、綜合性、開放性實驗項目，使學生了解和掌握基本的生物信息學原理及軟件的應用；在計算機科學的教學過程中，應根據生物信息學的需求，開設正則表達式、Perl語言、R語言等課程學習，以及增加Linux和Unix操作系統課程學習，使學生在學習生物信息學前打好堅實的基礎。

值得注意的是，生物信息學課程與其他課程的開設時間和順序需要有一定的探索和評估，對于開設該課程的時間把握是開展多學科實踐結合的教學模式的關鍵因素。過早開設生物信息學則會導致學生在不具備相應學科基礎的條件下跨越式的接觸生物信息學，無法理解和掌握相關的知識和技能；過晚開設則會使學生學習了相關學科知識和技能后，由于課程銜接不緊，導致在學習生物信息學時出現理解滯后和無法適應的現象。因此，針對不同專業和學科的特點，根據具體情況進行統籌安排，使生物信息學和其他相關學科課程有很好的銜接和過渡，以確保和提高生物信息學的教學質量。

五、結語

生物信息學是現代基因組學時代的開闊者，也是生物科學研究的重要的工具和載體。針對生物信息學的特點，高校生物科學專業課程設置、教學方法、教學模式和教學軟硬件等需進行一定的改革，將多學科實踐結合的教學模式運用到生物信息學的教學實踐中，在提高教學質量的同時將更好的提升學生科研、應用和創新能力。

參考文獻：

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[4]張菁晶，馮晶，朱英國.全基因組預測目標基因的新方法及其應用.遺傳，2006， 28（10）：1299-1305.

[5]周海延.隱馬爾科夫過程在生物信息學中的應用.生命科學研究，2002， 6（3）：204-210.

生物信息學的作用范文第5篇

關鍵詞：生物信息學；本科教育；實踐與體會

中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2018）13-0229-02

湖南農業大學生物信息學本科專業2004年獲教育部批準增設，2005年正式招生，是國內最早開展生物信息學本科教育的高校之一，為社會培養了近500名生物信息學急需的人才。

一、農業院校開展生物信息學本科教育存在的主要問題

1.師資力量薄弱，教師知識結構單一。我校在2004年申報生物信息學本科專業時，主要是以植物保護學院植物病理學系的教師為基礎，結合昆蟲學系講授生物統計課程的教師，組建了生物信息學系。教師的專業背景主要為植物保護、生物學等方面，知識結構相對單一，計算機及數學理論方面的知識缺乏。

2.生源基礎知識較差，專業認知度不高。我校生物信息學專業創辦之初，盡管媒體宣傳21世紀是信息科學、合成化學和生命科學共同繁榮的世紀[1]，國外SmartMoney網站將生物信息學列為下一個熱門工作，但國內對生物信息學了解非常少。學生基本上通過服從專業調劑被生物信息學專業錄取，分數相對較低，基礎知識明顯比其他專業要差，尤其是高考的英語成績100分以上的學生不到15%。另外，由于學生對生物信息學專業的認知度不高，再加上新建專業，師資、實驗條件相對不足，學生轉專業的情況非常突出，2005年轉專業率為27%，2006年轉專業率為23%。

3.教學硬件軟件不足，難以滿足培養專業技能的需求。生物信息學是一門新興學科和前沿學科，應用性和實戰性非常強。隨著生物技術的迅速發展，生物學數據每年都成倍增加，生物信息學的研究方法不斷改進，研究內容也隨之增加[2，3]。專業創辦之初，國內生物信息學呈現“小荷才露尖尖角”的發展之勢，有關生物信息學的中文版教材非常少，有關生物信息學軟件的使用方法和實驗指導的中文版更是鳳毛麟角[4]。

4.與生物信息公司聯系不夠，學生實踐實習難度大。在21世紀初，國內有影響的生物信息學的相關專業公司不多，并且主要集中在北京、上海等大城市，如北京華大基因研究中心、上海申友生物技術有限責任公司、上海生物信息技術研究中心等，與長沙相隔遙遠，學生很難有機會去現場感受生物信息學的魅力。

二、解決辦法

1.加大師資培訓力度，引進外緣教師。為了讓生物信息學專業的教師盡快適應生物信息學的教學，學院和學校加大了對生物信息學專業的師資培訓力度。全系所有教師都參加了浙江大學主辦的“基因組科學研習班”，有7人次赴日本、美國等地開展生物信息學方面的科研工作，提高了對生物信息學的基礎理論認識和實踐操作技能。

2.利用傳統農科專業優勢，形成我校生物信息學的專業特色。我校生源的自身特點和基礎知識不允許我們在制定人才培養目標和課程設置時，生搬硬套綜合性院校生物信息學專業的教學模式，必須根據我校的人才培養目標和我校的傳統農科專業的優勢。我校生物信息學專業立足湖南，開展水稻、油菜、棉花、柑桔等農作物抗病基因和重要病原物的基因組以及資源微生物功能基因組方面的研究，這為加速湖南省的經濟發展做出了貢獻。

3.加強專業宣傳力度，提高學生對生物信息學專業的認知度。精心準備，制作專業介紹PPT，為新生展示學習生物信息學專業的美好前景。建立了農大生物信息學QQ群，使在校生通過與以往畢業生的交流，增強了學生學習專業知識的信心和決心。通過該群，一些問卷調查，根據市場、社會對生物信息學專業畢業生的要求，制定了新的（2014版）生物信息學專業培養方案和教學計劃。

4.加強實踐教學訓練，改革考核方法。2009年我院搬遷到新教學樓，給生物信息學專業安排了兩間學生計算機機房，添置了50余臺計算機。2015年建設了一個云教室，設有40個云終端，先后添置了10臺高性能浪潮服務器以及2臺高容量的存儲設備，建立了一個小型的計算機集群，CPU計算核數達108個，內存達850GB，能滿足生物信息學專業本科教學對服務器和計算機的需要，同時較大程度地緩解了科研的計算需求。

5.加大與生物信息公司的合作，與華大基因學院聯合辦學。與中國科學院北京基因組研究所、生物物理所等科研單位；與北京百邁客生物科技有限公司、上海美吉生物醫藥科技有限公司、深圳華大基因科技有限公司等單位簽訂校外教學實習基地協議；與深圳華大基因研究院簽訂了“基因組科學人才聯合培養協議”，進行“2.5+1.5”聯合辦學。2015年只有1名學生入選“基因組科學創新班”，2016年有6名學生入選深圳市華大基因學院“基因組科學創新班”。

三、取得的成績和主要體會

（一）取得的主要成績

1.培養的畢業生獲得了社會的認可。2011年我校獲得優秀本科生推薦免試研究生資格后，生物信息學專業每年都有1—2名學生獲得學術型推免資格，其中2011屆的一位畢業生，大學期間發表2篇論文，因表現突出，被中國科學院北京基因組研究所接收為推薦免試研究生，據說為中國科學院首次接受非“211”學校的推免生。雖然我校的生物信息學專業開辦的時間不長，但畢業生在生物信息學領域已嶄露頭角。如2010屆兩位畢業生以優異的成績被深圳華大基因研究院錄用，期間先后參與鳥類聯盟比較基因組項目、豬蛔蟲基因組注釋工作、北極熊基因組注釋工作、白蟻基因組項目、百例膀胱癌全基因組項目的研究工作，成為任華大基因研究院的高級人才。

2.建立了一支熱愛生物信息學專業的師資隊伍。通過10年的建設，生物信息學專業的整體師資隊伍得到了加強，現有9名專職教師中，教授4名，副教授3名，講師2人；“湖南省新世紀121人才工程”第三層次人才1人，湖南省學科帶頭人1人，湖南省青年骨干教師4人；全部具有博士學位，7位有在國外留學1年以上的經歷。將美國克萊姆遜大學羅峰博士聘請為湖南省百人計劃，同時將美國伊利諾伊州立大學劉世名博士和愛荷華州立大學的李迅博士聘請為湖南農業大學神農學者講座教授。目前我校生物信息系已形成了兩個特色鮮明的團隊：由袁哲明教授領銜的算法創新團隊和由羅峰教授領銜的應用拓展團隊。

（二）主要體會

1.結合優勢辦好生物信息學專業。生物信息學是一門交叉科學，涉及生物學、計算機、數學等領域，范圍相當廣泛。同時，生物信息學也是實用性相當強的技術，運用生物信息學的方法和技術可以解決生命遺傳信息和生命活動信息中的實際問題。

2.加強實踐教學，提高學生的實戰能力。生物信息學是一門應用性強的專業，必須讓學生通過大量的訓練去熟悉生物信息學軟件的應用。同時，教師在教學過程中，應該將教學與科研相結合，多為學生提供科研科題，讓學生在科研中能夠熟練地運用生物信息知識去分析和解決問題，從而更好地理解生物信息學的作用。

參考文獻： 

[1]徐光憲.21世紀是信息科學、合成化學和生命科學共同繁榮的世紀[J].化學通報，2003，66（1）：3-11. 

[2]鐘揚，張亮，趙瓊.簡明生物信息學[M].北京：高等教育出版社，2001. 

[3]陳銘.生物信息學[M].第二版.北京：科學出版社，2015.