生物信息學(xué)的作用

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生物信息學(xué)的作用范文第1篇

1.1創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

生物的世界豐富多彩，生活中更是無(wú)時(shí)不存在生物現(xiàn)象。然而傳統(tǒng)的教學(xué)使得學(xué)生只重視結(jié)果忽略了過(guò)程，對(duì)知識(shí)的掌握留在表面。主要是由學(xué)生的認(rèn)知與教師教學(xué)脫節(jié)，師生思維沒(méi)有產(chǎn)生共鳴所引起，導(dǎo)致知識(shí)鏈無(wú)法延伸。為了解決此問(wèn)題，教師需要在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，充分聯(lián)系生活實(shí)際，并且利用信息技術(shù)設(shè)立教學(xué)情境，充分激發(fā)學(xué)生對(duì)生物的學(xué)習(xí)興趣。

1.2有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率

信息技術(shù)，能夠通過(guò)多種方式以及渠道，刺激到學(xué)生多種感官，使得學(xué)生利用多種感官進(jìn)行分析學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。例如用悅耳，適當(dāng)?shù)穆曇粜盘?hào)吸引學(xué)生的聽(tīng)覺(jué)，利用生動(dòng)形象的圖像信號(hào)吸引學(xué)生的視覺(jué)。同時(shí)，信息技術(shù)能夠突破傳統(tǒng)空間與時(shí)間的知識(shí)交流局限，使學(xué)生能夠?qū)ξ⒂^世界，宏觀世界，過(guò)去的事物以及遠(yuǎn)方的事物等直觀的了解，使得學(xué)生的信息渠道得到極大的擴(kuò)展延伸，有效的加大加深了信息容量。

1.3體現(xiàn)出學(xué)生的主體性與教學(xué)的互動(dòng)性

傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生極少能夠主動(dòng)參與到教學(xué)中來(lái)。而利用信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠改變傳統(tǒng)教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)師生，生生之間的互動(dòng)。當(dāng)今時(shí)代，學(xué)生經(jīng)常擁有較充裕的時(shí)間接觸計(jì)算機(jī)，因此可以帶著自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，到互聯(lián)網(wǎng)站，網(wǎng)絡(luò)圖書館等查找有關(guān)的資料，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上互相交流，探討，解決問(wèn)題，然后回到課堂中將其結(jié)論進(jìn)行展示，充分落實(shí)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體地位。這樣的教學(xué)模式與新課程標(biāo)準(zhǔn)要求一致，并且能夠使得學(xué)生養(yǎng)成以探究為目的，個(gè)性化且多樣化的學(xué)習(xí)意識(shí)與行為。

2信息技術(shù)在中學(xué)生物教學(xué)中的應(yīng)用策略

2.1尋找到有利的知識(shí)切入點(diǎn)

在中學(xué)生物教學(xué)過(guò)程中，信息技術(shù)具有較多知識(shí)切入點(diǎn)，教師需要對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行充分利用，運(yùn)用信息技術(shù)對(duì)課程進(jìn)行整合。例如中學(xué)生物教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)之一的細(xì)胞分裂一課，若是沒(méi)有學(xué)好，將直接影響日后生物遺傳，變異以及遺傳規(guī)律的學(xué)習(xí)。因此，教師可以采取多媒體動(dòng)畫教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)減數(shù)分裂，有絲分裂中染色體的變化進(jìn)行直接觀察，從而更好的理解其中的知識(shí)。

2.2調(diào)動(dòng)學(xué)生的情感，思維以及感官參與學(xué)習(xí)

在中學(xué)生物教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)多媒體課件，在調(diào)動(dòng)學(xué)生感官，情感以及思維的同時(shí)，還能夠營(yíng)造出良好的學(xué)習(xí)氣憤。使得學(xué)生在實(shí)踐與思考中掌握原理，感知事物，領(lǐng)悟概念，由被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)，有效的提高其記憶力，注意力以及觀察力等。例如在學(xué)習(xí)環(huán)境污染的危害一課時(shí)，教師可以通過(guò)圖片，視頻等資料展示，使得學(xué)生更加形象全面的對(duì)環(huán)境污染的危害進(jìn)行了解，提高學(xué)生憂患意識(shí)與責(zé)任感。

2.3情景演示

教學(xué)是否成功的關(guān)鍵所在就是學(xué)生的興趣。通過(guò)信息技術(shù)的應(yīng)用，教師能夠向?qū)W生演示各種生命現(xiàn)象，過(guò)程以及規(guī)律，使得學(xué)生對(duì)生物產(chǎn)生濃烈興趣，教師在借此機(jī)會(huì)提出問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，有利于學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)提高創(chuàng)新能力。

2.4利用信息技術(shù)提供實(shí)踐環(huán)境，提高學(xué)生感知能力

生物學(xué)科中經(jīng)常有一些實(shí)踐，由于過(guò)于危險(xiǎn)或是時(shí)間等限制，使得傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生無(wú)法親身經(jīng)歷。通過(guò)信息技術(shù)，能夠呈現(xiàn)給學(xué)生較為真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境，讓其在模擬環(huán)境中積極主動(dòng)的對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行建構(gòu)，更好的對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解與掌握。

2.5培養(yǎng)學(xué)生探究能力

生物教學(xué)中不僅強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)，而且需要將合作學(xué)習(xí)與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，才能夠最大限度的提高學(xué)習(xí)效率。在教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)合作、探討，學(xué)生不僅能對(duì)所學(xué)內(nèi)容較好的掌握，更提高了其合作、表達(dá)、自主學(xué)習(xí)以及探究的能力。例如在學(xué)習(xí)細(xì)胞分化一課時(shí)，教師可以要求學(xué)生根據(jù)目前所學(xué)的知識(shí)，利用網(wǎng)絡(luò)資源，寫出一份關(guān)于癌癥的研究報(bào)告，并且通過(guò)小組探討，比較各自的優(yōu)缺點(diǎn)。這樣一來(lái)，在提高學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取信息能力的同時(shí)，更培養(yǎng)了其自主分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。

3結(jié)束語(yǔ)

生物信息學(xué)的作用范文第2篇

關(guān)鍵詞：排舞運(yùn)動(dòng)；中學(xué)生；心理健康；干預(yù)作用

排舞屬于一種健身性的舞蹈，它的內(nèi)容豐富、時(shí)尚流行，受到越來(lái)越多人們的喜愛(ài)，排舞將音樂(lè)和舞蹈完美的融合，它既可以獨(dú)自運(yùn)動(dòng)，也可以集體運(yùn)動(dòng)，不僅具有休閑娛樂(lè)、健美的作用，還有很高的欣賞價(jià)值，對(duì)于豐富中學(xué)生的日常生活、構(gòu)建和諧校園、促進(jìn)中學(xué)生心理健康發(fā)展具有有效的促進(jìn)作用。

一、研究排舞運(yùn)動(dòng)對(duì)中學(xué)生心理健康干預(yù)作用的原因

當(dāng)今時(shí)代，人才之間的競(jìng)爭(zhēng)涉及方方面面，不只體現(xiàn)在知識(shí)水平、學(xué)習(xí)能力方面，也體現(xiàn)在心理素質(zhì)方面。中學(xué)階段是一個(gè)人成長(zhǎng)的關(guān)鍵階段，中學(xué)生不管是在身體上還是心理上都發(fā)生著巨大的變化，但隨之而來(lái)的是很多中學(xué)生的心理波動(dòng)大。造成中學(xué)生心理壓力大的原因是多方面的，比如，升學(xué)的壓力，教師和家長(zhǎng)的期望常常會(huì)給他們帶來(lái)心理壓力；比如，中學(xué)生自身獨(dú)立性與依賴性矛盾造成的壓力，現(xiàn)在的中學(xué)生有很大一部分是獨(dú)生子女，受成長(zhǎng)環(huán)境的影響，很多學(xué)生都存在著偏執(zhí)、心理不平衡、焦慮等心理問(wèn)題。排舞既是一項(xiàng)休閑運(yùn)動(dòng)，也是一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)，它的內(nèi)容非常豐富，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有幾千支排舞曲目，音樂(lè)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(duì)于中學(xué)生來(lái)說(shuō)，選擇多樣。中學(xué)生往往對(duì)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(lè)都能夠被人們編成排舞，排舞運(yùn)動(dòng)的生命力相當(dāng)強(qiáng)，對(duì)于這種流行、時(shí)尚的事物，中學(xué)生在心理上容易產(chǎn)生認(rèn)同感。

二、分析排舞運(yùn)動(dòng)對(duì)中學(xué)生心理健康的干預(yù)作用

相關(guān)研究表明，體育鍛煉可以鍛煉人的意志力，提高人面對(duì)挫折和困難的承受能力，改善人的情緒，協(xié)調(diào)人際關(guān)系，提高適應(yīng)能力，經(jīng)常參加體育鍛煉的人，其心理上的障礙遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于不愛(ài)鍛煉的人，排舞運(yùn)動(dòng)可以增強(qiáng)舞者的身體協(xié)調(diào)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(lè)性，有助于培養(yǎng)中學(xué)生健康的心理狀態(tài)，形成堅(jiān)強(qiáng)樂(lè)觀的人生態(tài)度，具體來(lái)說(shuō)，排舞運(yùn)動(dòng)對(duì)中學(xué)生心理健康的影響體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）排舞運(yùn)動(dòng)有助于中學(xué)生增強(qiáng)心理滿足感

中學(xué)生在參加排舞運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)跟隨歡快的音樂(lè)舞動(dòng)，這個(gè)過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的健強(qiáng)身體的過(guò)程，中學(xué)生的運(yùn)動(dòng)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(huì)得到緩解，心情變得舒緩，進(jìn)而心理愈發(fā)平和，面對(duì)問(wèn)題時(shí)能夠更加沉著冷靜。

中學(xué)生融入排舞運(yùn)動(dòng)中，注意力得到轉(zhuǎn)移，能夠暫時(shí)忘記讓他們不安的事情，釋放壓力，從而產(chǎn)生輕松愉悅的情感，中學(xué)生在運(yùn)動(dòng)中逐漸學(xué)會(huì)調(diào)節(jié)自己的神經(jīng)活動(dòng)，自控能力得到提升。

（二）排舞運(yùn)動(dòng)有助于中學(xué)生改善人際關(guān)系

現(xiàn)階段有很多中學(xué)生兄弟姐妹少，家長(zhǎng)從小對(duì)他們百般呵護(hù)、溺愛(ài)，使得他們的獨(dú)立性差，對(duì)家長(zhǎng)有很強(qiáng)的依賴性，有相當(dāng)一部分中學(xué)生不會(huì)正確處理人際關(guān)系。排舞運(yùn)動(dòng)適合一個(gè)班的學(xué)生共同參與，不同的學(xué)生在參與的過(guò)程中，必然會(huì)與其他同學(xué)進(jìn)行溝通交流，而且一個(gè)班級(jí)要想跳好舞，需要每一名學(xué)生盡心盡力，這一過(guò)程中學(xué)生的集體榮譽(yù)感會(huì)增強(qiáng)，會(huì)體會(huì)到與他人共同合作、相互幫助的樂(lè)趣，進(jìn)而獲得改善人際關(guān)系的目的，幫助中學(xué)生克服人際交往中的困難。

（三）排舞運(yùn)動(dòng)有助于增強(qiáng)中學(xué)生的審美能力

排舞把音樂(lè)、藝術(shù)、文化、娛樂(lè)等融合到一起，排舞運(yùn)動(dòng)美妙的音樂(lè)、優(yōu)美的舞姿、輕快的舞步等都會(huì)帶給中學(xué)生美好的享受，中學(xué)生在排舞運(yùn)動(dòng)中會(huì)感受到體育的美、運(yùn)動(dòng)的美、音樂(lè)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(dāng)面對(duì)學(xué)習(xí)和生活上的困難和壓力時(shí)，內(nèi)心會(huì)更加平和，情緒會(huì)更加穩(wěn)定。

（四）排舞運(yùn)動(dòng)有助于豐富中學(xué)生的精神世界

如今，我國(guó)的中學(xué)生都面臨著巨大的升學(xué)壓力，日常的學(xué)習(xí)生活比較單調(diào)，大部分時(shí)間都在和書本、試題打交道，接觸其他新鮮事物的機(jī)會(huì)比較少，而排舞運(yùn)動(dòng)可以豐富中學(xué)生的精神世界，中學(xué)生在跳舞的同時(shí)，能夠了解更多的優(yōu)秀文化。

總之，排舞運(yùn)動(dòng)最早是在美國(guó)發(fā)展流行起來(lái)的，后來(lái)傳到我國(guó)，它的舞步多樣、音樂(lè)內(nèi)涵豐富，容易學(xué)習(xí)，在很短的時(shí)間內(nèi)便在我國(guó)流行起來(lái)。很多中學(xué)生的精神壓力大，排舞運(yùn)動(dòng)可以幫助中學(xué)生釋放壓力，在舞蹈中放松心情，值得在我國(guó)的中學(xué)進(jìn)行推廣。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]陳鳳珍，石儉，譚碧.排舞運(yùn)動(dòng)對(duì)不同年齡段女性健身效應(yīng)研究[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013（04）.

生物信息學(xué)的作用范文第3篇

摘 要 本文主要運(yùn)用文獻(xiàn)資料法和調(diào)查訪談法，經(jīng)過(guò)整理歸納得出健身街舞對(duì)大學(xué)生身心健康發(fā)展的積極作用主要體現(xiàn)在以下方面：

1.健身街舞在健身之余可以使學(xué)生逐步形成積極的學(xué)習(xí)心態(tài)。

2.健身街舞可以有效增強(qiáng)大學(xué)生自信心及團(tuán)隊(duì)配合意識(shí)。

3.健身街舞可以將終身體育的觀念深入人心。

關(guān)鍵詞 健身街舞 大學(xué)生 身心健康 作用

街舞誕生于二十世紀(jì)六十年代末，是美國(guó)黑人城市貧民的舞蹈，發(fā)展到七十年代被歸納為嘻哈文化的一部分，具有較強(qiáng)的表演性、參與性和競(jìng)爭(zhēng)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(diǎn)就是動(dòng)作張弛自如、快慢有度、流暢中有停頓、身體彈動(dòng)中有節(jié)奏。在練習(xí)的過(guò)程中往往需要練習(xí)者動(dòng)用到身體的各個(gè)部分的肌肉群，并且一段街舞套路動(dòng)作練習(xí)下來(lái)有一定的運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)可增強(qiáng)心血管系統(tǒng)的機(jī)能。通過(guò)訪談法了解到學(xué)生普遍認(rèn)為街舞對(duì)身體素質(zhì)、身體協(xié)調(diào)性是有影響的，而健身街舞以小肌肉群、小關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)為主，它強(qiáng)調(diào)全身協(xié)調(diào)配合，尤其是胸、腰、膝、踝等部位小動(dòng)作的配合，又要注意各部分動(dòng)作的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，并且街舞動(dòng)作靈活多變、步伐多種多樣，練習(xí)者往往需要在一個(gè)音樂(lè)節(jié)拍里完成多個(gè)組合動(dòng)作，因此長(zhǎng)期練習(xí)有助于提高身體的協(xié)調(diào)性。

（二）健身街舞對(duì)學(xué)生的心理影響作用分析

現(xiàn)代是一個(gè)充滿競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)，激烈的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)人的心理品質(zhì)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，不少人由于不適應(yīng)這種競(jìng)爭(zhēng)而染上了心理疾患。街舞是結(jié)合大學(xué)生身心特點(diǎn)，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(jìng)技性、娛樂(lè)性、創(chuàng)造性等特點(diǎn)，以對(duì)人體健康體魄與心理調(diào)節(jié)之功效。

隨著時(shí)代的進(jìn)步，學(xué)生在校期間受到來(lái)自社會(huì)就業(yè)的壓力，導(dǎo)致精神上心理上的疾病只增不減，而街舞對(duì)心理的調(diào)節(jié)和緩解作用，街舞的音樂(lè)是多種形式并存的，從抒情到勁爆，它能夠符合每一位大學(xué)生心理所需，另外街舞可以加強(qiáng)大學(xué)生的交往能力，由于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和技術(shù)的發(fā)展給高等教育帶來(lái)實(shí)惠的同時(shí)，也是這種障礙帶來(lái)的弊端越來(lái)越突出，而街舞可以通過(guò)豐富多彩的形式來(lái)擴(kuò)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(guān)系，獲得凝聚力和向心力。針對(duì)這樣的問(wèn)題從訪談了解到，大學(xué)生看到街舞表演的時(shí)候都會(huì)很開(kāi)心、興奮，會(huì)不知不覺(jué)的關(guān)注它，因此對(duì)大學(xué)生的心理健康是非常有益的。

二、健身街舞對(duì)提高大學(xué)生自信心及團(tuán)隊(duì)意識(shí)的作用分析

以動(dòng)作為標(biāo)準(zhǔn)，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(gè)人的技巧街舞個(gè)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(xué)中，教師的教學(xué)方法和模式有：集體學(xué)習(xí)、分組練習(xí)、分組教學(xué)、小組長(zhǎng)責(zé)任制、分組表演、個(gè)人表演、小組比較、個(gè)人比較等。這樣的教學(xué)方法要求學(xué)生必須敢于表現(xiàn)、加強(qiáng)溝通，所以對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的自信心、責(zé)任心、表現(xiàn)力、交際能力起到很好的促進(jìn)作用。街舞的節(jié)奏感要求相當(dāng)嚴(yán)格，動(dòng)作和音樂(lè)需要一致性，不能有絲毫偏差，否則就達(dá)不到音樂(lè)與舞蹈的特有效果。這樣的節(jié)奏要求必然影響到學(xué)生做事和學(xué)習(xí)的穩(wěn)定性。由此可見(jiàn)，在街舞體育課課堂氛圍的熏陶和鍛煉下，對(duì)一些平時(shí)膽小，性格內(nèi)向，不敢表現(xiàn)自我，做事急躁的學(xué)生起到一個(gè)良性作用。

三、健身街舞對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生終身體育意識(shí)的作用分析

終身體育，是指一個(gè)人終身進(jìn)行身體鍛煉和接受體育教育。終身體育的含義包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是指人從生命開(kāi)始至生命結(jié)束中學(xué)習(xí)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(nèi)容；二是在終身體育思想的指導(dǎo)下，以體育的體系化、整體化為目標(biāo)，為人在不同時(shí)期、不同生活領(lǐng)域中提供參加體育活動(dòng)機(jī)會(huì)的實(shí)踐過(guò)程。提高學(xué)生對(duì)“終身體育”的認(rèn)識(shí)，體育運(yùn)動(dòng)是保持人體機(jī)能、體能處于最佳狀態(tài)，增強(qiáng)人們的體質(zhì)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(nèi)容，以增強(qiáng)體質(zhì)，延緩生命衰老。因而終身進(jìn)行體育鍛煉是提高身體健康的有效方式。而街舞則是一項(xiàng)很好的選擇，因?yàn)樗碾S意性，創(chuàng)造性還有就是對(duì)場(chǎng)地的無(wú)要求性等優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)更加適合終身的鍛煉，尤其是它的編排特點(diǎn)，它的編排來(lái)源與生活，讓大學(xué)生感受到生活是貼切，在編排的同時(shí)樂(lè)趣也是無(wú)時(shí)不在的，這是一種生活街舞，大學(xué)生對(duì)此種街舞的喜愛(ài)也就促進(jìn)了大學(xué)生終身體育意識(shí)的形成。

四、小結(jié)

健身街舞是一項(xiàng)新穎的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，在大學(xué)開(kāi)設(shè)同類課程，會(huì)對(duì)學(xué)校課程多樣化發(fā)展和學(xué)生身心健康發(fā)展帶來(lái)諸多益處，不僅在健身之余可以使學(xué)生逐步形成積極的學(xué)習(xí)心態(tài)，還可以在課堂內(nèi)外有效增強(qiáng)大學(xué)生自信心及團(tuán)隊(duì)配合意識(shí)，最終在無(wú)形當(dāng)中使終身體育的觀念深入人心。

參考文獻(xiàn)：

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

生物信息學(xué)的作用范文第4篇

生物信息學(xué) 生物科學(xué) 實(shí)踐教學(xué)

生物信息學(xué)作為一門新興的交叉性學(xué)科，綜合生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)試圖，從大量數(shù)據(jù)中尋找具有指導(dǎo)和開(kāi)創(chuàng)性價(jià)值的依據(jù)，為生命科學(xué)研究提供必要的、有效的系統(tǒng)模擬和信息預(yù)測(cè)結(jié)果。目前，生物信息學(xué)在生物醫(yī)學(xué)、生物工程、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、制藥和高科技產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，產(chǎn)生巨大的影響力和推動(dòng)力。

一、生物信息學(xué)在生物科學(xué)領(lǐng)域的作用

生物科學(xué)是研究生物結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展規(guī)律，及其與周圍環(huán)境關(guān)系的科學(xué)。在分子生物學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展過(guò)程中，生物科學(xué)從傳統(tǒng)的個(gè)體及群體表征研究逐步演變?yōu)閮?nèi)在分子機(jī)制的研究，隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，生物科學(xué)領(lǐng)域的研究不僅聚焦于生物個(gè)體的內(nèi)在分子機(jī)制，同時(shí)還從大量的生物個(gè)體的基因數(shù)據(jù)中獲取和解析生命的本質(zhì)和規(guī)律，并以此嘗試對(duì)生命過(guò)程進(jìn)行干涉和改造。而在獲取、解析、干涉和改造的過(guò)程中扮演重要角色的就是生物信息學(xué)。

生物信息學(xué)是在生物科學(xué)領(lǐng)域各個(gè)學(xué)科發(fā)展的過(guò)程中逐步產(chǎn)生的一門綜合性學(xué)科，該學(xué)科在生物科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛。目前，植物基因組研究取得了重大進(jìn)展，水稻、大豆、小麥等農(nóng)作物的遺傳圖譜、基因序列、基因組注釋已公布于美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心（NCBI）的生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)中。利用生物信息學(xué)的相關(guān)方法和技術(shù)能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)和分析，從而更好地理解和認(rèn)識(shí)植物基因組的功能，指導(dǎo)后續(xù)的科學(xué)研究和生產(chǎn)應(yīng)用。傳統(tǒng)的生物學(xué)分類方法已經(jīng)鑒定及分類了成千上萬(wàn)的物種，但是隨著生物科學(xué)的發(fā)展和認(rèn)知，越來(lái)越多的物種在遺傳進(jìn)化上的分類依據(jù)較為模糊，而利用生物信息學(xué)結(jié)合傳統(tǒng)的分類學(xué)可以更好的研究生物類群間（植物、動(dòng)物、微生物等）的異同性、親緣關(guān)系、遺傳進(jìn)化過(guò)程和發(fā)展規(guī)律，這在當(dāng)今的生物分類學(xué)中應(yīng)用日趨廣泛。生物信息學(xué)還可以綜合利用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)等學(xué)科對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行模擬和計(jì)算分析，探索物種間基因流動(dòng)的本質(zhì)，揭示生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量循環(huán)規(guī)律，從而為找到?jīng)Q定生態(tài)系統(tǒng)平衡和穩(wěn)定的根本因素提供重要的依據(jù)，幫助生態(tài)系統(tǒng)平衡的恢復(fù)。此外，通過(guò)生物信息學(xué)技術(shù)構(gòu)建遺傳工程菌，降解目標(biāo)污染物的分子遺傳物質(zhì)，從而達(dá)到催化目標(biāo)污染物的降解，維護(hù)生態(tài)環(huán)境的空氣、水源、土地等質(zhì)量，也是當(dāng)今生態(tài)環(huán)境保護(hù)的新興研究方向。

二、生物信息學(xué)的學(xué)科內(nèi)容和課程要求

生物信息學(xué)主要由基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、比較基因組學(xué)、計(jì)算生物學(xué)等學(xué)科構(gòu)成，主要涉及的內(nèi)容有生物數(shù)據(jù)的收集、存檔、顯示和分析，體外預(yù)測(cè)、模擬基因及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)生物的遺傳基因圖譜進(jìn)行分析處理，對(duì)大量的核苷酸和氨基酸序列進(jìn)行比對(duì)分析，確定進(jìn)化地位等。從生物信息學(xué)的概念及其涉及的內(nèi)容中可以明確生物信息學(xué)不是一門獨(dú)立的學(xué)科，所以要求教師在教學(xué)過(guò)程中掌握多領(lǐng)域的知識(shí)和技能，才能較好地把握該課程。

1.高等數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)

生物信息學(xué)將數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)作為主要的計(jì)算理論基礎(chǔ)，主要包括數(shù)學(xué)建模、統(tǒng)計(jì)方法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法、數(shù)據(jù)挖掘等方面。此外還包括隱馬爾科夫鏈模型（HMM）在序列識(shí)別上的應(yīng)用，蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的最優(yōu)理論，DNA超螺旋結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋵W(xué)，遺傳密碼和DNA序列的對(duì)稱性方面的群論等。因此，在生物信息學(xué)教學(xué)過(guò)程中要求教師具備數(shù)學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)的計(jì)算方法的基礎(chǔ)知識(shí)，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(jìn)行數(shù)學(xué)建模和計(jì)算，從而對(duì)基因和蛋白質(zhì)序列進(jìn)行比對(duì)、進(jìn)化分析和繪制遺傳圖譜等。

2.生物科學(xué)基礎(chǔ)

生物信息學(xué)包含的生物類學(xué)科有，生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，基因工程、蛋白工程、生物技術(shù)等應(yīng)用學(xué)科。根據(jù)其課程特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)生物信息學(xué)課程前需要學(xué)習(xí)生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等基本生物學(xué)課程，對(duì)于基因序列、蛋白質(zhì)序列、啟動(dòng)子、非編碼區(qū)等概念有深刻的理解，同時(shí)需要對(duì)一些重要的生物學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)有一定的了解，如美國(guó)基因數(shù)據(jù)庫(kù)（GeneBank）、歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù)（Embl）和日本核酸數(shù)據(jù)庫(kù)（DDBJ）等。此外，要求學(xué)生能夠利用生物學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)查找基因序列、蛋白質(zhì)序列、基因及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，能夠讀懂?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)中基因和蛋白質(zhì)的信息注釋，能夠計(jì)算蛋白質(zhì)序列的分子量和等電點(diǎn)，能夠?yàn)閿U(kuò)增特定的基因片段設(shè)計(jì)引物，能夠?qū)μ囟ㄎ锓N進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析等。

3.計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)是生物信息學(xué)的主要輔助工具，利用生物信息學(xué)研究生物系統(tǒng)的過(guò)程需要能夠熟練使用計(jì)算機(jī)對(duì)大量的生物信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，這主要包括對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行搜索（收集和篩選）、處理（編輯、整理、管理和顯示）及利用（計(jì)算、模擬）。所以，學(xué)生在學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的過(guò)程中需要了解和掌握一些常用的生物信息學(xué)軟件，如BLAST和FASTA序列比對(duì)分析軟件，Oligo和Primer引物設(shè)計(jì)軟件，VectorNTI、DNASTAR、DNASIS等綜合分析軟件。此外，學(xué)生還需要學(xué)習(xí)和掌握一些常用的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，如正則表達(dá)式、Unix shell腳本語(yǔ)言和Perl語(yǔ)言。

利用生物信息學(xué)在處理和分析海量生物數(shù)據(jù)的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)軟硬件資源需要配合處理分析軟件的運(yùn)行，因此要求計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)使用Unix和Linux操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)需要大量的操作命令進(jìn)行輸入執(zhí)行過(guò)程，對(duì)于經(jīng)常使用Windows操作系統(tǒng)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)較難跨越的障礙。

三、生物信息學(xué)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校的生物信息學(xué)教學(xué)采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即以課堂式的理論教學(xué)為主，缺乏必要的實(shí)踐教學(xué)。理論教學(xué)模式固定、教學(xué)方法單一、教學(xué)內(nèi)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(shù)高校開(kāi)展生物信息學(xué)的實(shí)踐課程教學(xué)，但多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，缺乏和專業(yè)相適應(yīng)的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，而開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)更無(wú)從談起。

1.教學(xué)模式固定單一

生物信息學(xué)在內(nèi)容層面涵蓋諸多學(xué)科領(lǐng)域，注重應(yīng)用性和實(shí)踐性。然而，目前大部分高校把生物信息學(xué)作為一門孤立的課程，這導(dǎo)致教師需要將大多數(shù)課程內(nèi)容壓縮到一門課程進(jìn)行教學(xué)，在有限的教學(xué)時(shí)數(shù)下灌輸大量?jī)?nèi)容，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，降低了教學(xué)質(zhì)量。再者，大多數(shù)高校僅開(kāi)展生物信息學(xué)的理論教學(xué)，忽視實(shí)踐教學(xué)過(guò)程，造成生物信息學(xué)理論與實(shí)踐內(nèi)容的脫節(jié)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)完理論知識(shí)后難以深入理解和吸收，無(wú)法將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到后續(xù)的工作和學(xué)習(xí)中，最終未能體現(xiàn)出該門課程的價(jià)值。

2.教師專業(yè)背景薄弱

作為一門交叉學(xué)科，生物信息學(xué)的教學(xué)要求教師具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)、生物學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)背景。然而，目前從事生物信息學(xué)教學(xué)的教師即便具備深厚的生物學(xué)背景，但是多數(shù)教師在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)方面較為薄弱，并不具備完整的生物信息學(xué)知識(shí)體系，對(duì)生物信息學(xué)發(fā)展趨勢(shì)也了解不多。在師資缺乏的情況下，院系開(kāi)設(shè)生物信息學(xué)課程，教師為了完成教學(xué)任務(wù)，僅僅在教學(xué)中進(jìn)行介紹性的講解，在課程考查方式上通過(guò)小論文、綜述和課外活動(dòng)等方式完成該課程的學(xué)習(xí)。因此，無(wú)論是理論教學(xué)還是實(shí)踐教學(xué)均無(wú)法實(shí)現(xiàn)該課程大綱的要求，從而影響學(xué)生對(duì)生物信息學(xué)課程的理解和掌握，生物信息學(xué)的實(shí)踐操作能力更無(wú)從談起。

3.實(shí)踐教學(xué)薄弱，專業(yè)教材缺乏

生物信息學(xué)實(shí)踐課需要學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索與使用、序列比對(duì)分析軟件的應(yīng)用、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)圖視軟件的應(yīng)用、序列拼接軟件的應(yīng)用等。但是目前，大多數(shù)高校開(kāi)設(shè)的生物信息學(xué)課程多以理論教學(xué)為主，實(shí)踐教學(xué)課時(shí)非常少或者為零，學(xué)生對(duì)于生物信息學(xué)課程的學(xué)習(xí)僅僅通過(guò)教材上抽象的文字描述進(jìn)行理解和掌握，這導(dǎo)致學(xué)生在理論課中學(xué)到的知識(shí)無(wú)法在實(shí)踐課中進(jìn)行驗(yàn)證或操作，嚴(yán)重影響了生物信息學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，也偏離了教學(xué)大綱中強(qiáng)調(diào)的重在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)目標(biāo)。

另外，目前還沒(méi)有適用于生物科學(xué)專業(yè)的生物信息學(xué)教材。國(guó)內(nèi)各大高校使用的教材多為國(guó)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(xué)的理論和方法，涉及的實(shí)踐內(nèi)容較少，學(xué)生需要具有較高的相關(guān)知識(shí)才能接受和使用這些教材。因此，部分高校在生物信息學(xué)教學(xué)過(guò)程中往往使用自家編寫的簡(jiǎn)化教材，從而造成生物信息學(xué)教學(xué)內(nèi)容不統(tǒng)一，教學(xué)大綱混亂等情況。

4.實(shí)踐課程經(jīng)費(fèi)不足，實(shí)踐教學(xué)環(huán)境落后

當(dāng)今，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都很重視生物信息學(xué)的教學(xué)和研究，積極開(kāi)展各種生物信息資源的收集和分析工作，培養(yǎng)大量生物信息學(xué)人才，為整個(gè)生物學(xué)的理論研究及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新（主要是醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)）提供指導(dǎo)和支撐。國(guó)內(nèi)對(duì)生物信息學(xué)的關(guān)注和認(rèn)識(shí)起步較晚，其發(fā)展落后于國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家。國(guó)家和高校對(duì)生物信息學(xué)的教學(xué)和科研資金投入力度不大，缺乏必要的儀器設(shè)備，生物信息學(xué)的實(shí)踐教學(xué)條件得不到保障，比如大多數(shù)高校的生物科學(xué)專業(yè)沒(méi)有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室，配套軟件也相對(duì)匱乏，落后于國(guó)際發(fā)展水平。

四、生物信息學(xué)教學(xué)模式改革的探索

1.修改理論和實(shí)踐教學(xué)大綱，編寫適用的實(shí)踐教材

根據(jù)當(dāng)今生物信息學(xué)的發(fā)展方向，制定和修改理論教學(xué)大綱，除了引物設(shè)計(jì)、基因和蛋白質(zhì)序列比對(duì)、基因和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能預(yù)測(cè)等基本內(nèi)容外，還需添加系統(tǒng)進(jìn)化樹分析、聚類分析、蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)譜圖等較為綜合的內(nèi)容。另外，增加實(shí)踐教學(xué)課程比例，充實(shí)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，適當(dāng)提供科研環(huán)境，鼓勵(lì)開(kāi)展開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。

目前國(guó)內(nèi)并沒(méi)有系統(tǒng)的、專業(yè)的生物信息學(xué)實(shí)踐教材，因此針對(duì)高校生物科學(xué)專業(yè)方向的特點(diǎn)，聯(lián)合多學(xué)科領(lǐng)域（數(shù)學(xué)、生物科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)）編寫相應(yīng)的生物信息學(xué)實(shí)踐教材，在制定、修改實(shí)踐教學(xué)大綱和編寫教材的過(guò)程中結(jié)合學(xué)生的接受能力，由淺入深，多設(shè)實(shí)例和相關(guān)練習(xí)，使學(xué)生循序漸進(jìn)的理解和掌握生物信息學(xué)的原理和方法，掌握更多的生物信息學(xué)工具。

2.緊密聯(lián)系科研、基于實(shí)踐問(wèn)題開(kāi)展教學(xué)

通過(guò)實(shí)踐教學(xué)把生物信息學(xué)教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合起來(lái)，能夠促進(jìn)教學(xué)與科研的共同發(fā)展。在緊密聯(lián)系科研的過(guò)程中，采用基于問(wèn)題的教學(xué)（PBL）方法，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生把所學(xué)的生物信息學(xué)的知識(shí)和方法應(yīng)用于各種生物科學(xué)領(lǐng)域的科研活動(dòng)中，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐技能，從而促進(jìn)教學(xué)與科研的雙重發(fā)展。例如，在生物信息學(xué)實(shí)踐教學(xué)中多加入生產(chǎn)和科研中遇到的經(jīng)典實(shí)例，鼓勵(lì)學(xué)生利用相關(guān)的生物信息學(xué)軟件及相關(guān)的理論和方法解決問(wèn)題。學(xué)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(xué)軟件和相關(guān)知識(shí)開(kāi)展課題研究。此外，專業(yè)教師在指導(dǎo)學(xué)生課題研究的過(guò)程中還可以發(fā)現(xiàn)理論和實(shí)踐教學(xué)的不足，不斷的完善生物信息學(xué)理論和實(shí)踐課程大綱和內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量。

3.開(kāi)展多學(xué)科實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)模式

生物信息學(xué)屬交叉學(xué)科，包含了不同領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技能，為使生物信息學(xué)教學(xué)達(dá)到教學(xué)的目標(biāo)，該課程教學(xué)需要采用多學(xué)科實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)模式。

多學(xué)科實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)模式是指聯(lián)合不同領(lǐng)域、不同學(xué)科、不同專業(yè)的課程在教學(xué)的過(guò)程中結(jié)合生物信息學(xué)涉及到的知識(shí)和技能進(jìn)行基礎(chǔ)性、鋪墊性教學(xué)。比如，在高等數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，針對(duì)生物信息學(xué)的需求，適當(dāng)增加數(shù)學(xué)建模、統(tǒng)計(jì)方法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法、數(shù)據(jù)挖掘等方面的基礎(chǔ)內(nèi)容，同時(shí)，開(kāi)設(shè)實(shí)例實(shí)踐教學(xué)，使學(xué)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(yīng)用原理和規(guī)則；在生物科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置上，尤其是實(shí)踐課程的教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合生物信息學(xué)涉及的引物設(shè)計(jì)、序列比對(duì)分析、基因及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能預(yù)測(cè)等方面開(kāi)展相應(yīng)的設(shè)計(jì)性、綜合性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生了解和掌握基本的生物信息學(xué)原理及軟件的應(yīng)用；在計(jì)算機(jī)科學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)生物信息學(xué)的需求，開(kāi)設(shè)正則表達(dá)式、Perl語(yǔ)言、R語(yǔ)言等課程學(xué)習(xí)，以及增加Linux和Unix操作系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)生物信息學(xué)前打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

值得注意的是，生物信息學(xué)課程與其他課程的開(kāi)設(shè)時(shí)間和順序需要有一定的探索和評(píng)估，對(duì)于開(kāi)設(shè)該課程的時(shí)間把握是開(kāi)展多學(xué)科實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)模式的關(guān)鍵因素。過(guò)早開(kāi)設(shè)生物信息學(xué)則會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在不具備相應(yīng)學(xué)科基礎(chǔ)的條件下跨越式的接觸生物信息學(xué)，無(wú)法理解和掌握相關(guān)的知識(shí)和技能；過(guò)晚開(kāi)設(shè)則會(huì)使學(xué)生學(xué)習(xí)了相關(guān)學(xué)科知識(shí)和技能后，由于課程銜接不緊，導(dǎo)致在學(xué)習(xí)生物信息學(xué)時(shí)出現(xiàn)理解滯后和無(wú)法適應(yīng)的現(xiàn)象。因此，針對(duì)不同專業(yè)和學(xué)科的特點(diǎn)，根據(jù)具體情況進(jìn)行統(tǒng)籌安排，使生物信息學(xué)和其他相關(guān)學(xué)科課程有很好的銜接和過(guò)渡，以確保和提高生物信息學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

五、結(jié)語(yǔ)

生物信息學(xué)是現(xiàn)代基因組學(xué)時(shí)代的開(kāi)闊者，也是生物科學(xué)研究的重要的工具和載體。針對(duì)生物信息學(xué)的特點(diǎn)，高校生物科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)方法、教學(xué)模式和教學(xué)軟硬件等需進(jìn)行一定的改革，將多學(xué)科實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)模式運(yùn)用到生物信息學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中，在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)將更好的提升學(xué)生科研、應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

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生物信息學(xué)的作用范文第5篇

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；本科教育；實(shí)踐與體會(huì)

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674-9324（2018）13-0229-02

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物信息學(xué)本科專業(yè)2004年獲教育部批準(zhǔn)增設(shè)，2005年正式招生，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展生物信息學(xué)本科教育的高校之一，為社會(huì)培養(yǎng)了近500名生物信息學(xué)急需的人才。

一、農(nóng)業(yè)院校開(kāi)展生物信息學(xué)本科教育存在的主要問(wèn)題

1.師資力量薄弱，教師知識(shí)結(jié)構(gòu)單一。我校在2004年申報(bào)生物信息學(xué)本科專業(yè)時(shí)，主要是以植物保護(hù)學(xué)院植物病理學(xué)系的教師為基礎(chǔ)，結(jié)合昆蟲學(xué)系講授生物統(tǒng)計(jì)課程的教師，組建了生物信息學(xué)系。教師的專業(yè)背景主要為植物保護(hù)、生物學(xué)等方面，知識(shí)結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，計(jì)算機(jī)及數(shù)學(xué)理論方面的知識(shí)缺乏。

2.生源基礎(chǔ)知識(shí)較差，專業(yè)認(rèn)知度不高。我校生物信息學(xué)專業(yè)創(chuàng)辦之初，盡管媒體宣傳21世紀(jì)是信息科學(xué)、合成化學(xué)和生命科學(xué)共同繁榮的世紀(jì)[1]，國(guó)外SmartMoney網(wǎng)站將生物信息學(xué)列為下一個(gè)熱門工作，但國(guó)內(nèi)對(duì)生物信息學(xué)了解非常少。學(xué)生基本上通過(guò)服從專業(yè)調(diào)劑被生物信息學(xué)專業(yè)錄取，分?jǐn)?shù)相對(duì)較低，基礎(chǔ)知識(shí)明顯比其他專業(yè)要差，尤其是高考的英語(yǔ)成績(jī)100分以上的學(xué)生不到15%。另外，由于學(xué)生對(duì)生物信息學(xué)專業(yè)的認(rèn)知度不高，再加上新建專業(yè)，師資、實(shí)驗(yàn)條件相對(duì)不足，學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)的情況非常突出，2005年轉(zhuǎn)專業(yè)率為27%，2006年轉(zhuǎn)專業(yè)率為23%。

3.教學(xué)硬件軟件不足，難以滿足培養(yǎng)專業(yè)技能的需求。生物信息學(xué)是一門新興學(xué)科和前沿學(xué)科，應(yīng)用性和實(shí)戰(zhàn)性非常強(qiáng)。隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展，生物學(xué)數(shù)據(jù)每年都成倍增加，生物信息學(xué)的研究方法不斷改進(jìn)，研究?jī)?nèi)容也隨之增加[2，3]。專業(yè)創(chuàng)辦之初，國(guó)內(nèi)生物信息學(xué)呈現(xiàn)“小荷才露尖尖角”的發(fā)展之勢(shì)，有關(guān)生物信息學(xué)的中文版教材非常少，有關(guān)生物信息學(xué)軟件的使用方法和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的中文版更是鳳毛麟角[4]。

4.與生物信息公司聯(lián)系不夠，學(xué)生實(shí)踐實(shí)習(xí)難度大。在21世紀(jì)初，國(guó)內(nèi)有影響的生物信息學(xué)的相關(guān)專業(yè)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(shù)有限責(zé)任公司、上海生物信息技術(shù)研究中心等，與長(zhǎng)沙相隔遙遠(yuǎn)，學(xué)生很難有機(jī)會(huì)去現(xiàn)場(chǎng)感受生物信息學(xué)的魅力。

二、解決辦法

1.加大師資培訓(xùn)力度，引進(jìn)外緣教師。為了讓生物信息學(xué)專業(yè)的教師盡快適應(yīng)生物信息學(xué)的教學(xué)，學(xué)院和學(xué)校加大了對(duì)生物信息學(xué)專業(yè)的師資培訓(xùn)力度。全系所有教師都參加了浙江大學(xué)主辦的“基因組科學(xué)研習(xí)班”，有7人次赴日本、美國(guó)等地開(kāi)展生物信息學(xué)方面的科研工作，提高了對(duì)生物信息學(xué)的基礎(chǔ)理論認(rèn)識(shí)和實(shí)踐操作技能。

2.利用傳統(tǒng)農(nóng)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)，形成我校生物信息學(xué)的專業(yè)特色。我校生源的自身特點(diǎn)和基礎(chǔ)知識(shí)不允許我們?cè)谥贫ㄈ瞬排囵B(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置時(shí)，生搬硬套綜合性院校生物信息學(xué)專業(yè)的教學(xué)模式，必須根據(jù)我校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和我校的傳統(tǒng)農(nóng)科專業(yè)的優(yōu)勢(shì)。我校生物信息學(xué)專業(yè)立足湖南，開(kāi)展水稻、油菜、棉花、柑桔等農(nóng)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(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

3.加強(qiáng)專業(yè)宣傳力度，提高學(xué)生對(duì)生物信息學(xué)專業(yè)的認(rèn)知度。精心準(zhǔn)備，制作專業(yè)介紹PPT，為新生展示學(xué)習(xí)生物信息學(xué)專業(yè)的美好前景。建立了農(nóng)大生物信息學(xué)QQ群，使在校生通過(guò)與以往畢業(yè)生的交流，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的信心和決心。通過(guò)該群，一些問(wèn)卷調(diào)查，根據(jù)市場(chǎng)、社會(huì)對(duì)生物信息學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的要求，制定了新的（2014版）生物信息學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃。

4.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練，改革考核方法。2009年我院搬遷到新教學(xué)樓，給生物信息學(xué)專業(yè)安排了兩間學(xué)生計(jì)算機(jī)機(jī)房，添置了50余臺(tái)計(jì)算機(jī)。2015年建設(shè)了一個(gè)云教室，設(shè)有40個(gè)云終端，先后添置了10臺(tái)高性能浪潮服務(wù)器以及2臺(tái)高容量的存儲(chǔ)設(shè)備，建立了一個(gè)小型的計(jì)算機(jī)集群，CPU計(jì)算核數(shù)達(dá)108個(gè)，內(nèi)存達(dá)850GB，能滿足生物信息學(xué)專業(yè)本科教學(xué)對(duì)服務(wù)器和計(jì)算機(jī)的需要，同時(shí)較大程度地緩解了科研的計(jì)算需求。

5.加大與生物信息公司的合作，與華大基因?qū)W院聯(lián)合辦學(xué)。與中國(guó)科學(xué)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(yī)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(xué)實(shí)習(xí)基地協(xié)議；與深圳華大基因研究院簽訂了“基因組科學(xué)人才聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議”，進(jìn)行“2.5+1.5”聯(lián)合辦學(xué)。2015年只有1名學(xué)生入選“基因組科學(xué)創(chuàng)新班”，2016年有6名學(xué)生入選深圳市華大基因?qū)W院“基因組科學(xué)創(chuàng)新班”。

三、取得的成績(jī)和主要體會(huì)

（一）取得的主要成績(jī)

1.培養(yǎng)的畢業(yè)生獲得了社會(huì)的認(rèn)可。2011年我校獲得優(yōu)秀本科生推薦免試研究生資格后，生物信息學(xué)專業(yè)每年都有1—2名學(xué)生獲得學(xué)術(shù)型推免資格，其中2011屆的一位畢業(yè)生，大學(xué)期間發(fā)表2篇論文，因表現(xiàn)突出，被中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所接收為推薦免試研究生，據(jù)說(shuō)為中國(guó)科學(xué)院首次接受非“211”學(xué)校的推免生。雖然我校的生物信息學(xué)專業(yè)開(kāi)辦的時(shí)間不長(zhǎng)，但畢業(yè)生在生物信息學(xué)領(lǐng)域已嶄露頭角。如2010屆兩位畢業(yè)生以優(yōu)異的成績(jī)被深圳華大基因研究院錄用，期間先后參與鳥類聯(lián)盟比較基因組項(xiàng)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(xiàng)目、百例膀胱癌全基因組項(xiàng)目的研究工作，成為任華大基因研究院的高級(jí)人才。

2.建立了一支熱愛(ài)生物信息學(xué)專業(yè)的師資隊(duì)伍。通過(guò)10年的建設(shè)，生物信息學(xué)專業(yè)的整體師資隊(duì)伍得到了加強(qiáng)，現(xiàn)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(jì)121人才工程”第三層次人才1人，湖南省學(xué)科帶頭人1人，湖南省青年骨干教師4人；全部具有博士學(xué)位，7位有在國(guó)外留學(xué)1年以上的經(jīng)歷。將美國(guó)克萊姆遜大學(xué)羅峰博士聘請(qǐng)為湖南省百人計(jì)劃，同時(shí)將美國(guó)伊利諾伊州立大學(xué)劉世名博士和愛(ài)荷華州立大學(xué)的李迅博士聘請(qǐng)為湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)神農(nóng)學(xué)者講座教授。目前我校生物信息系已形成了兩個(gè)特色鮮明的團(tuán)隊(duì)：由袁哲明教授領(lǐng)銜的算法創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和由羅峰教授領(lǐng)銜的應(yīng)用拓展團(tuán)隊(duì)。

（二）主要體會(huì)

1.結(jié)合優(yōu)勢(shì)辦好生物信息學(xué)專業(yè)。生物信息學(xué)是一門交叉科學(xué)，涉及生物學(xué)、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域，范圍相當(dāng)廣泛。同時(shí)，生物信息學(xué)也是實(shí)用性相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)，運(yùn)用生物信息學(xué)的方法和技術(shù)可以解決生命遺傳信息和生命活動(dòng)信息中的實(shí)際問(wèn)題。

2.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力。生物信息學(xué)是一門應(yīng)用性強(qiáng)的專業(yè)，必須讓學(xué)生通過(guò)大量的訓(xùn)練去熟悉生物信息學(xué)軟件的應(yīng)用。同時(shí)，教師在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該將教學(xué)與科研相結(jié)合，多為學(xué)生提供科研科題，讓學(xué)生在科研中能夠熟練地運(yùn)用生物信息知識(shí)去分析和解決問(wèn)題，從而更好地理解生物信息學(xué)的作用。

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