生物信息學的優勢

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生物信息學的優勢范文第1篇

一、學習實驗內容。以實驗為中心、以實驗帶動知識點是新課標最明顯的特點

因此，實驗內容的學習不僅對于完成整個實驗至關重要，而且是以實驗帶動知識點的佐證。例如，在觀察細胞有些分裂的實驗過程之前，教師通過多媒體課件先復習細胞有絲分裂的過程、了解實驗目的、理解實驗原理，有助于學生對細胞有絲分裂的實驗觀察和實驗結果的描述，使學生有理可依，避免盲目實驗。

二、監控實驗過程

在傳統的實驗課上，學生自己動手操作實驗步驟，觀察實驗結果。老師不能同步的和每個學生一起去觀察他們實驗的結果，分析實驗現象，比較實驗結果，以及實驗失敗的原因。這種情況下，師生互動就會脫節。而運用現代信息技術手段，將每臺帶有顯微攝像的計算機和實驗老師的主機相連，所有同學的實驗現象都能夠同時在屏幕上看到，老師可以隨時點評同學的實驗現象，分析失敗或成功的原因，學生在自己動手實驗操作的基礎上，有了一種成功或失敗的體驗，師生互動更加的和諧，這樣更加有利于學生對新知識的掌握，而且學生邊實驗，邊研究，邊討論，創造性思維的意識在此過程中也可以不斷增強。

三、補充實驗結果

由于有些實驗結果不夠清晰或受到時空條件限制的原因，不能滿足教學的實際需求，需教師在真實實驗的基礎上再以模擬進行補充。例如：《葉綠體色素的提取和分離》實驗中，教材上的葉綠體色帶分布自下而上是橙黃色的胡蘿卜素、黃色的葉黃素、藍綠色的葉綠素a及黃綠色的葉綠素b，而我們在實驗中由于條件的限制和其它外界因素的干擾導致實驗結果不清。這種情況下，我們可以說明原因，并用計算機模擬獲取準確的實驗結果，糾正實驗中的誤差。

四、再現經典實驗

生物學發展的過程是科學家不斷探索的過程，生物科學史上有許多偉大的發現和經典實驗。在教學過程中，重現這些經典實驗使學生身臨其境地體驗科學家的發現歷程，認識到科學是一個不斷發現、不斷進步的過程，促使學生用辨證的目光、理性的思維學習生物學。學習光合作用時，利用靜態掛圖配合教師“生動”講解來“講實驗”，教學效果很不理想，學生印象不深刻。但相關實驗設備比較復雜，在中學生物實驗室里不能做。我們就可以利用動畫再現普利斯特利、英格豪斯、梅耶、薩克斯、魯賓和卡門的實驗，揭示植物生命活動的奧秘，可以讓學生認識到生物學實驗設計的巧妙和嚴密，逐步探究光合作用的原料、產物、場所和條件。這樣學生易于接受，教學效果非常理想。

五、演示實驗

演示實驗是直觀教學的一種高級形式，演示實驗既可以演示實驗的全過程，也可以演示實驗的一部分；既可通過演示實驗傳授生物學新知識，也可以驗證鞏固生物學知識，或是指導學生進行正確的實驗操作等實踐活動。教師課堂演示實驗由于時間和條件的限制往往存在一定的難度，實驗失敗或者無法使全班同學清楚地觀察實驗現象，影響教學效果。因此在有限的資源下充分利用多媒體演示實驗可有效地解決這些困難。例如，滲透作用演示實驗觀察現象需要時間過長，而且只有靠近講臺的學生能看清楚，教師就可以采用多媒體進行實驗的演示。又如，在學習“基因工程及其應用”這一節時，出于實驗室條件的限制教師可用視頻、錄像等多媒體技術演示基因工程操作實驗，使學生易于理解抽象的實驗步驟。

六、模擬實驗

生物學實驗多數是微觀的、連續的實驗，實驗過程快速、瞬間完成，學生只能較抽象地推斷變化過程。另外，有些生物實驗需要較長時間才能完成，如植物栽培、種子萌發等。軟件技術可以模擬許多現有實驗儀器無法做的實驗或代替現有的一些實驗儀器進行模擬實驗，這樣可以將復雜的問題簡單化，將漫長或瞬間的生命過程變成可控、有序的演示過程。例如，《神經調節》中的“興奮的傳導”這個難點，教師用傳統教學手段難于講清，學生難于理解，而用計算機技術模擬興奮在“神經元內”“神經元間”的電位變化和突觸內遞質的釋放過程，以及電位傳導和化學刺激的轉化，學生很容易在頭腦中形成刺激－膜電位變化－突觸遞質－膜電位變化這條一體化興奮傳導路線，從而理解興奮的傳導機制，達到教學目的。再 如《基因的分離定律》中基因分離定律的實質是本節的難點所在，如果教師利用多媒體演示減數分裂的過程：減數分裂前期同源染色體聯會形成四分體，第一次減數分裂同源染色分開，這時位于一對同源染色體上的等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別獨立分配到兩個配子中遺傳給后代。學生通過對減數分裂過程的理解很容易接受分離定律的實質，從而突破本課的難點。在課堂上有效地利用多媒體技術前串后連、突破時空局限，可使學過的知識瞬時再現，大大節省教學時間，提高教學效率，提高教學質量。但要注意避免不顧教學實際一味地利用課件的現象。

七、記錄實驗過程

有些實驗在課堂教學環境或實驗室中無法完成的情況下，教師可以布置學生利用課余時間完成，采用數碼攝像機等儀器記錄整個實驗過程。例如，選修中的制作腐乳和泡菜等實驗，讓學生回家親自動手做腐乳和泡菜，定期拍攝實驗過程和實驗現象，然后把腐乳和泡菜帶到課堂上展示，分享實驗成果，有利于促進學生學習生物學情感的發展。此外，探究生態瓶中群落的演替實驗也需要學生在課余時間才能完成。長時間的實驗通過快速播放將幾天甚至是幾個月的演替過程高度濃縮，親身實踐，有理有據。

八、評價實驗教學

生物信息學的優勢范文第2篇

關鍵詞：生物實驗教學 信息技術 生物實驗教學整合

信息技術是指在計算機和網絡通訊技術的支持下，用以采集、存貯、處理、傳遞和顯示包括文字、數據、聲音、圖象在內的各種信息的一系列現代化技術。從中學生物學教學中所使用的信息技術來看，信息技術主要指利用計算機進行的多媒體課件制作與應用以及網絡技術。

將信息技術應用于實驗教學，它使學生手、腦、眼、耳并用，能充分地激起學生對實驗課學習的興趣，從而達到優化實驗課教學結構，提高實驗教學效率，激發學生的創造性思維的良好教學效果。多媒體課件上直觀的畫面，對于生物實驗中抽象內容的教學，起到了很好的輔助作用。因此，將信息技術與生物實驗教學相整合的教學模式，既能夠給實驗教學注入一股新生活力，又能夠使老師從難以理解的實驗教學當中得到解放，是一種受老師和學生歡迎的新型模式。

一、利用PPT幻燈片和Flas進行實驗教學，化枯燥為生動

興趣是學生學習最好的老師。學生在學習過程中，會將精力和熱情集中于使自己感興趣的課程和內容。而高中生物實驗在介紹原理、材料、步驟時較多采用文字、圖片以及流程圖的形式，對學生而言，這樣的展示較為枯燥。但若把單調的文字說明轉變成生動形象的動畫過程，利用交互式計算機多媒體課件產生出一種圖文并茂、豐富多彩的人機交互方式，容易激發學生的求知興趣，培養學習情感，形成學習動機。

例如在《光合作用的發現歷程》的科學發現史實驗教學中，由于科學發現史的課程一般不能在課堂上再現實驗內容，所以教師用現代多媒體動畫及網絡技術，設置簡單的生物游戲，讓學生利用電腦把長達兩個世紀的實驗通過幾分鐘輕松構建出來。這種教學方式，不僅能激發學生的學習樂趣，更重要的是讓學生在課堂上把所學知識有效的應用到實際中。在《探究植物細胞的吸水和失水》實驗教學中，教師避開了傳統的用涼拌菜實物演示法，另辟蹊徑，設計Flas演示紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的吸水和失水的過程。在這個Flash中，教師還可給予學生展示尿素、乙二醇、NaCl等能使植物細胞發生自動質壁分離復原的過程。學生通過動畫一看，物質進入造成再復原既了解了實質又有興趣。再加上設成動漫感覺更好。

二、利用視頻進行實驗教學，化生疏為熟悉

在實驗教學過程中我們有很多實驗操作在農村學校條件較差的偏遠地區是無法開展的，因為受到條件的限制，那又怎樣能讓同學們開展呢？我們可以用視頻來解決這個問題，同學們除了老師上課講了，自己可以通過在網絡上下載視頻資源反復觀看，然后熟悉每一步，同時自己可以提出問題相互交流討論。就是有的實驗有條件做。我們也可以學生做以后再看看別人的做法，反思自己的實驗不足、不成功或不同的原因。

例如《探究酵母菌呼吸方式》實驗教學中，我們通過視頻實驗教學中，按照給出的操作流程，學生做了，但有的學生卻提出了一些實驗思路，覺得有氧呼吸的實驗過程中應當在其中再加一個檢驗通入的氣體中是否還含有二氧化碳。這時就有不同之處了，但通過討論，學生的這種思路更為嚴密。比我們教材做的實驗更加嚴謹。同時通過鼓勵也增加了學生學習生物學的信心和興趣。

三、利用傳感器進行實驗教學，化微觀為宏觀

利用傳感器進行生物學實驗教學,不僅可開拓現代生物學實驗教學的一個新的領域,而且能改變并彌補傳統實驗方法的不足,更符合學生的認知規律,將以往的定性實驗提高為定量研究實驗,解決了如何進行定量研究實驗的問題。

例如在《探究酵母菌呼吸方式》實驗教學中，教師引入傳感器，引導學生利用傳感器與計算機的連接，將酵母菌在呼吸過程中產生二氧化碳的量用曲線形象的展示出來。教師引入的傳感器的教學，有別于傳統教學儀器的使用。特別是對于細胞呼吸，光合作用這些只能通過長時間實驗，只能進行定性的實驗變為直觀的數據，而且可以在短時間之內完成。可以說教學儀器的進步實現了生物學教學質的飛躍。同時教師還可利用濁度傳感器，快速、準確的記錄了酵母菌生長過程中培養液濁度的變化，對學生理解種群數量變化的規律起到良好的輔助作用。

傳感器是學生感官的延伸,精確的實驗數據可以增強學生的實踐體驗，拓展學生探究日常生活中生物現象的能力，激發學生探究的欲望。強大的數據處理能力和開放的平臺有利于學生通過努力發現問題尋找規律，有利于學生將所掌握的信息技術知識運用到數據處理中。傳感器技術應用于生物實驗教學是教學手段的革新，是教育技術的進步,它使教學方法多樣化，教學模式交互化，拓展了教學理念。

四、利用計算機模擬演示微觀世界的數量變化，化難為易

學生僅憑書本上的文字是很難把握學習的重點、難點的。計算機課件具有方便的進程可控制性和可操作性，實驗教學中通過將抽象的文字與形象的動畫緊緊地聯系在一起，教師有意識地掌握好課件進程和上課的節奏，這既加快了學生的認知速度也解決了他們在看書自學過程中遇到的難題。

在《探究影響酶活性的條件》實驗教學中，教師利用計算機展示學生所做數據溫度、pH等因素對酶活性影響的曲線，使學生在輕松愉悅的環境中解決教學的重難點，提高了實驗教學的有效性。同樣，在《探究植物細胞的吸水和失水》實驗教學中，經常會有學生因為沒有充分理解實驗的操作步驟和基本要求，從而導致實驗效果不佳，甚至失敗。利用現代先進的信息技術，我們可以輕松地實現多角度，全方位地展示實驗操作的過程和手法，對微小材料的操作處理演示過程，也可以通過放大，清楚地展現在學生面前。在這種引導下，學生能直觀理解實驗操作的流程，順利地完成實驗的操作。

五、利用電子白板，化復雜為簡單

交互式電子白板是一種國際上新近崛起的替代傳統黑板、粉筆的數字化教學演示設備。集傳統的黑板、計算機、投影儀等多種功能于一身，使用非常方便。它繼承普通黑板并加以改進，整合現代多媒體教學技術，在交互式學習、合作式學習、啟發式學習等方面具有獨特優勢，為教學多元化提供良好的平臺。

例如在教學《探究影響酶活性的條件》實驗教學中， 為了突破教學中的難點即溫度對酶活性影響的實驗設計，利用電子白板中的拖動功能和畫圖功能，加以演示實驗步驟，以形象的方式展示一個復雜抽象的過程，這樣以來教學的難點也就被破解了。

總之，隨著信息技術的飛速發展，必然會帶動新課程標準教育教學多方面的改革。信息技術與實驗教學的整合融入到我們日常教學中，有利于激發學生的學習興趣，使微觀的實驗世界宏觀展現，使抽象的實驗直觀化，使復雜較難的問題簡單化。是提高實驗教學效率的重要途徑。

參考文獻：

[1] 何 輝：《信息技術與課程整合》

[2] 唐涌波：《信息技術與高中生物教學整合的特性》

生物信息學的優勢范文第3篇

   【關鍵詞】畢業實習；人際關系；心理準備

     

職業學校旅游服務專業學生的畢業實習，是整個教學過程中非常重要的一個環節，它既是對學生在校期間所學知識和技能的檢驗，也是學生由抽象的理論轉化為實踐、由學校走向社會的重要過渡階段。做好旅游服務專業學生畢業實習這項工作，尤其是做好對學生的心理準備教育，可以幫助學生牢固樹立以人為本、愛崗敬業的理念，為未來從事旅游服務專業奠定良好的思想基礎。

        實習前，多數學生對實習時的工作和生活理想化、浪漫化，不能充分認識步入社會可能遭遇的種種困難和挫折，往往稍不適應，就灰心喪氣，停滯不前，或逃避，或放棄，有的甚至嚴重影響了正常的實習工作。因此，加強旅游專業學生實習前的心理準備教育，是迎接挑戰、培養意志力的心理基礎。

        一、要有做好戰勝困難、迎接挑戰的心理準備

        現在的學生大多是獨生子女，在家嬌生慣養，有的學生甚至連最基本的家務都不能獨立完成，長此以往形成了任性、懦弱、自卑、偏激等心理問題。

 

       實習前，首先要引導學生如何正確認識自己、認識社會。預測可能面臨的困難和壓力，樹立勇敢面對現實的思想觀念，明白困難和壓力是對自己的挑戰，越是有壓力、有困難，越要有勇氣去戰勝它。其次要引導學生樹立克服困難的信心。在校已經學習了兩年，在理論和技能方面已打下了一定的基礎，只要誠信踏實、勤奮努力，工作會越來越得心應手。相信自己，前途才充滿希望。

       二、要有學會處理社會人際關系的心理準備

       實習意味著即將步入社會，實習意味著所處的人際關系的環境發生改變，不再那么單純，不再靠人指點。社會是一個大熔爐，紛繁復雜，千變萬化，只有懂得和處理好人際關系，才能使工作更加卓有成效，使畢業實習工作做得更好。一是要讓學生認識到和諧融洽的人際關系的原則是以誠待人，為人處事以誠信為準則。現代社會注重人與人之間的團結協作，客觀評價、認識自己，坦誠相待，才能使同事關系、領導關系相處融洽，促進工作。二是要讓學生明白旅游服務專業的道德修養尤為重要，尊重客人，平等待人，不亢不卑，一言一行合乎禮儀規范，使自己處于一種和睦的氛圍中，有利于實習工作。

        三、要有轉換角色的心理準備

        作為學生，多年的學習生涯往往習慣于輕松環境下的學習和生活，依賴性強，自律不嚴。上崗以后，由原來的學生轉變為旅游行業的一線服務員。嚴肅管理、說一不二的領導，代替了苦口婆心、循循善誘的老師，陌生的同事替代了熟悉的同學，還必須嚴格遵守企業的規章制度，擔負起作為一名員工的責任和義務。有的角色轉變不過來，不能適應工作的快節奏、高強度，精神壓力很大，導致有的學生逃避、冷酷，產生嚴重悲觀與放棄的情緒。要培養學生面臨困難不依賴，不漠視，培養獨立完整的人格魅力，努力克服自身的弱點。

生物信息學的優勢范文第4篇

中圖分類號： G643；Q-3 文獻標識碼： B 文章編號： 1008-2409(2008)05-0967-03

人類基因組計劃的成功實施使生命科學進入了信息時代。基因組學、蛋白質組學和生物芯片 技術的發展，使得與生命科學相關的數據量呈線性高速增長。對這些數據全面、正確的解讀 ，為闡明生命的本質提供了可能。連接生物數據與醫學科學研究的是生物信息學(Bioinform atics)。應用生物信息學研究方法分析生物數據，提出與疾病發生、發展相關的基因或基因 群，再進行實驗驗證，是一條高效的研究途經。醫學是研究生命的科學，醫學研究在基礎上 就注定離不開對生物信息的了解。

我國目前醫學研究生教學模式主要有兩種, 一是醫學本科教育延續過來的理論型, 這種類型 的教育是在本科教學大綱的基礎上, 按照教學計劃進行理論講授, 最后按照導師指定的課題 完成畢業論文。這種培養模式突出理論學習, 忽視了實驗機能和科研能力的培養。二是科研 能力培養的前輕后重型, 前期只是進行理論授課, 后期由導師指導學生的科研。這種模式雖 然開設了一定的實驗項目, 但對研究生科研能力的培養缺乏系統性, 并且前期的培養不足直 接影響到研究生后期的學位課題和論文的進度、質量。

因此，筆者對生物信息學在醫學碩士研究生中的教育初探，不但有利于該門課程尚未完全形 成成熟的課程體系之際，為教師學習借鑒先進的教育思想與教學實踐經驗，更有利于醫學碩 士研究生對生物信息學的學習。

1 生物信息學的研究范圍

生物信息學是一門新興的交叉學科，涉及生物學、數學和信息科學等學科領域，并注定以互 聯網為媒介，數據庫為載體，利用數學知識、各種計算模型，并以計算機為工具，進行各種 生物信息分析，以理解海量分子數據中的生物學含義。

生物信息包括多種類型的數據，如核酸和蛋白質序列、蛋白質二級結構和三級結構的數據等 。由實驗獲得的核酸蛋白序列和三維結構數據等構成初級數據，由此構建的數據庫稱初級數 據庫。由初級數據分析得來的諸如二級結構、疏水位點、結構域(Domain)，由核酸序列翻譯 來的蛋白質以及預測的二級三級結構，稱為二級數據。創新算法和軟件是生物信息學持續發 展的基礎，高通量生物學研究方法和平臺技術是驗證生物信息學研究結果的關鍵技術。因此 ，現代生物信息學是現代生命科學與信息科學、計算機科學、數學、統計學、物理學和化學 等學科相互滲透而形成的交叉學科，是應用計算機技術和信息論方法研究蛋白質及核酸序列 等各種生物信息的采集、存儲、傳遞、檢索、分析和解讀，以幫助了解生物學和遺傳學信息 的科學。從其研究所涉及的學科上看，生物信息學是集生物學、數學、信息學和計算機科學 一體化的一門新的科學；從其研究的主要內容上看，基因組信息學、蛋白質的結構模擬以及 藥物設計是生物信息學的三個重要組成部分，并有機地結合在一起［1］。

2 醫學碩士研究生中的生物信息學教學初探

2.1 課堂教學重在教授實踐技巧與方法

生物信息學在醫學研究生中的教學應以教授實踐技巧為主，以介紹原理為輔，深入淺出，注 重課堂知識與科研實踐的緊密結合。課堂講授應簡要介紹生物信息學的相關算法、原理，著 重介紹其使用技巧與方法，真正做到“有的放矢”，而這也是教學的重點和難點。

在教學中對于這部分內容應遵循深入淺出、避繁就簡的原則，結合具體實例分析算法，避免 空洞復雜的算法講解讓學生覺得枯燥乏味、晦澀難懂，產生畏懼心理，知難而退；注重講解 使用技巧與方法的思想和來龍去脈，讓學生真正掌握解決問題的思路，培養其科學思維能力 ，并采用探討式教學鼓勵學生思考，通過討論與研究的方式循序漸進的掌握復雜的內容，介 紹相關的教學和物理學知識，使學生充分體會到生物信息學與其他學科的關系，其他學科的 思想方法對于生物科學的重要性，培養其自覺地將其他學科的方法和思想應用于解決生物 學問題的科學素質。 任何學科都處于不斷地發展、更新中，生物信息無論是理論研究還是 應用研究仍處于不斷發展完善中，同時隨著新的應用領域和新問題的發現，其他學科的方 法也在不斷地應用于生物信息學，進一步增加了其多學科交叉融合的深度和廣度。

2.2 充分利用現代化教育技術，采用案例教學

目前，高等院校在教室內配備的多媒體投影播放系統，促進了多媒體教學的廣泛應用。生物 信息學采用多媒體教學是適應學科特點、提高教學效果和充分利用現代化教育技術的一項基 本要求。作為生物信息學教學的基本模式，多媒體教學使講解的內容更加直觀形象，尤其是 對于具體數據庫的介紹以及數據庫檢索、數據庫相似性搜索、序列分析和蛋白質結構預測等 內容涉及到的具體方法和工具的講解，可以激發學生的學習興趣，加深學生對知識的理解和 掌握，提高學生理論與實踐相結合的能力。

但多媒體教室也有局限性，學生主要以聽講為主不能及時實踐，教師講解與學生實踐相脫節 ，如果將生物信息學課程安排在計算機房內進行，并采用多媒體電子教室的教學方式可以解 決上述問題。在教學中采用啟發式教學，為學生建立教學情景，學生通過與教師、同學的協 商討論，參與操作，發現知識，理解知識并掌握知識。例如在講授“目的基因序列的查尋” 時，除對基本內容的介紹，如數據庫的發展、分類等，其他采用案例法，讓學生利用搜索工 具查找三大公共核酸數據庫，并通過數據庫網站的介紹內容對該數據庫的發展、內容、特點 進行學習并總結，通過討論和實際的數據庫瀏覽操作了解三大公共核酸數據庫并且掌握數據 庫使用方法。

2.3 采用“講、練”一體化的教學模式，強調學生實踐能力的培養

生物信息學課堂教學積極學習借鑒職業培訓和計算機課程教學中“講、練、做”一體化的教 學模式，在理論教學中增加實訓內容，在實踐教學中結合理論講授，改變了傳統的“以教師 為中心、以教材和講授為中心”教學方式。

根據教學內容和學生的認知規律，靈活地采用先理論后實踐或先實踐后理論或邊理論邊實踐 的方法，融生物信息學理論教學與實踐操作為一體，使學生的知識和能力得到同步、協調、 綜合發展。通常采用先講后練的方法，即首先介紹原理、方法，之后設計相關的實訓內容 讓學生上機實踐。對于操作性內容和生物信息分析的方法和工具的講解采取了進行實際演示 的方法，教師邊講解邊示范，學生在聽課時邊聽講邊練習或者教師講解結束后學生再進行練 習，理論與實踐高度結合，充分發揮課堂教學的生動性、直觀性，加深學生對知識的理解， 培養和提高學生的實踐操作能力。

2.4 發揮網絡教學優勢，優化生物信息學實驗教學內容

生物信息學實驗教學主要是針對海量生物數據處理與分析的實際需要，培養學生綜合運用生 物信息學知識和方法進行生物信息提取、儲存、處理、分析的能力，提高學生應用理論知識 解決問題的能力和獨立思考、綜合分析的能力。生物信息學實驗教學內容的選擇與安排應按 照循序漸進的原則，針對特定的典型性的生物信息學問題設計，以綜合性、設計性實驗內容 為主，明確目的要求，突出重點，充分發揮學生的主觀能動性和探索精神，以激發學生學習 的主動性和創造性為出發點，加強學生創新精神和實驗能力的培養。生物信息學實驗教學以 互聯網為媒介、計算機為工具，全部在計算機網絡實驗室內完成。在教學中，充分利用網絡 的交互特點實現信息技術與課程的結合。教師通過電子郵件將實驗教學內容、實驗序列、工 具等傳遞給學生，學生同樣通過電子郵件將實驗報告、作業、問題和意見等反饋給教師，教 師在網上批改實驗報告后將成績和評語發送給學生，讓學生及時了解自己的學習情況。

生物信息實驗教學與現代網絡和信息技術密不可分，在教學工作中充分利用現代教育技術較 其他課程更具優勢。區別于其他生命科學課程，在教學過程中要求有發達的互聯網和計算機 作為必備條件。調查顯示國內高校都已建立校園網，其中擁有1000 M主干帶寬的高校已占調 查 總數的64.9％，2005年一些綜合類大學和理工類院校將率先升級到萬兆校園網［2］ ，這些都為生物信息學課程在高校開設提供了良好的物質基礎。

2.5 考試無紙化，加強實踐能力考核

考試重點是考查學生對生物信息分析的基本方法和技能的掌握程度和對結果的分析解釋能力 。因此，在生物信息學考試中嘗試引入實踐技能考試，重點考核學生知識應用能力。實踐技 能考試采用無紙化考試方式，學生在互聯網環境下，對序列進行生物信息分析并對結果進行 解釋，不僅考核學生對基本知識和基本原理的掌握，而且考查學生進行生物信息分析的實際 能力和分析思考能力。通過實踐技能考試，淡化理論考試，克服傳統的死記硬背，促進學生 注重提高理論用于實踐的綜合能力，同時更有效地提高學生計算機應用能力。除采用實踐技 能考試并將其作為學生成績的主要部分外，還加強了對學生平時學習態度、學習能力、創新 思維等方面的考核。

總之，生物信息學教學是網絡環境下生物教學的全新內容。通過上述教學措施，提高了學生 的 學習積極性、實踐操作能力、解決實際問題的綜合應用能力及創新能力，收到了良好的教學 效果，得到了學生的普遍歡迎，具有較強的可操作性和實踐性。在今后的教學實踐中，隨著 教師自身素質的提高和進一步的教學改革將會不斷完善生物信息學教學，培養具有“大科學 ”素質和意識的醫學研究生人才。

參考文獻：

［1］ 張陽德．生物信息學［M］．北京：科學出版社，2004：4．

生物信息學的優勢范文第5篇

生物信息學教學模式探索任務引領生物信息學是用數理和信息科學的觀點、理論和方法研究生命現象、組織和分析呈現指數增長的生物醫學數據的一門學科，它是生物醫學、數學、信息科學以及計算機科學等諸多學科的嶄新交叉學科。生物信息學幾乎是今后所有生物（醫藥）研究開發所必需的工具。

21世紀是生物科學的世紀。近年，我國生物技術公司對生物信息學人員的相關需求也迅速增加，浙江理工大學生命科學學院生物技術專業在進行了行業調研并進行專業課程體系構建研究后，于2006年定位和開設了生物信息學課程。該門課程經過8年多的建設后，對教學團隊的建設、課程目標的設定、教學內容及教學教法的選擇等方面進行了卓有成效的探索，這些探索所形成的結論，可為即將開設或正在進行該課程教學改革的學校提供可借鑒的經驗。

一、生物信息學的課程特點

諾貝爾獎獲得者W.Gilbert1991年提出了這樣一個觀點：傳統生物學解決問題的方式是實驗的，而現在，基于全部基因都將知曉，并以電子可操作的方式駐留在數據庫中，新的生物學研究模式的出發點應是理論的，是一個科學家先從理論推測出發設定研究目標，然后再回到實驗中去追蹤或驗證這些理論假設。而生物信息學研究正是從英特網上源源不斷地采集數據，進行分析、歸類與重組，發現新線索、新現象和新規律，用以指導實驗工作設計，是一條既快又省的研究路線。它對于找尋一個研究項目的突破口是非常重要的，選定合適的研究出發點，可避免許多不必要的重復，最大程度節約研究資源，使研究成果最大化。鑒于該門技術對生物科學的理論、實踐要求以及對信息技術掌握的要求，生物信息學課程與其他課程的教學有很大不同。

1.在課程目標定位中，提高學生對相關網絡資源的使用能力是該門課程的重要目標之一。學生必需使用強大的搜索功能實現數據儲存、檢索和分析，學校在教學資源配置上必需向此傾斜。

2.該門課程學科交叉性強，所涉及的生物及計算機等學科的相關知識更新都很快，導致其理論和實踐內容不斷推陳出新，這使得在教學內容選擇上要緊跟這些更新，不斷進行調整。

3.課程教學實踐性強，同時涉及生物技術專業實踐和計算機應用技術的實踐，這需要教師在授課過程中根據學生的學習規律合理安排實踐項目，發揮好這兩種技術的協同作用。

二、生物信息學課程教學模式探索

1.教學目標與其所培養學生的核心技能

合理的課程目標與定位是決定課程建設成敗和教學效果的基礎，其主要依據是人才培養需求與授課對象的實際情況。經過對該門課程教學對象的研究發現，在生物專業課程體系下培養的本科生，其前導課程主要集中在生物領域，通常沒有系統的學習過計算機、信息技術、編程等知識。對信息檢索、模型建立、軟件的識別及應用的能力相當薄弱。因此，本門課程將提高學生的信息技術能力也作為一個重要的課程目標。學生在本門課程中將學習與生物技術相關的各種數據庫和軟件的使用。當然，對學生信息技術能力的要求也定位在能使用、會使用就行，不需要將學生掌握生物數據庫構建和軟件開發作為課程教學的目標。

在課程目標的設定過程中，應牢記高校對文化的傳承的功能，要使學生了解生物信息學發展的歷程。在生物信息學學科發展過程中所涌現出來的著名學者，眾所周知的震撼人心、啟迪心靈的奇聞秩事，能使學生對這門課程產生濃厚的興趣，甚至更深刻地領會這門課程的含義。

熟練掌握生物數據庫的檢索和使用是生物信息學課程教學的首要目標。到目前為止，生物學數據庫總數已達500個以上，在DNA序列方面有GenBank、EMBL和DDBJ等；在蛋白質一級結構方面有UniProt、SWISS-PROT、PIR和MIPS等；在蛋白質和其他生物大分子的結構方面有PDB等；在蛋白質結構分類方面有SCOP和CATH等。各數據庫均通過Internet提供多種形式的數據檢索服務。例如，NCBI-GenBank數據庫就提供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。這類檢索服務是生物數據庫所能提供的多種服務中最基本的信息共享和應用服務，也是生物專業學生和科研工作者經常使用的。在教學過程中需通過設計檢索任務來完成對這些數據庫使用方法的學習，如通過生物數據庫檢索家蠶profilin基因的相關信息。

增強學生使用生物信息處理軟件的能力，是生物信息學課程教學的重要目標。在世界各地，科學家每天都要通過序列比對軟件進行成千上萬次的序列比對。學生需要通過課程的學習熟練掌握各種生物信息處理軟件，有時還有必要進行一些簡單程序的設計，進而掌握發現新線索、查找新規律的工具。例如，目前，借助于生物信息手段的蛋白質預測是提供蛋白質結構及功能信息的重要方法，對這種預測方法的學習將使學生更多更快地了解蛋白質的信息，加深對生物技術科學的理解和運用。除了生物數據庫和生物軟件使用學習外，還要著重體現生物學文獻調研和閱讀、論文撰寫等基本能力的訓練，如EndNote文獻管理軟件的使用。

2.教學內容選擇和教學順序的組織

生物信息學的課程教學內容的選擇，要緊隨生物信息學的發展方向，涵蓋最前沿知識和最先進技術領域。與此同時，教學內容的選擇還應充分考慮學生基礎和對該門課程的需求。生物信息學選課學生通常有兩類，一類是具有較為扎實的生物學基礎的學生，他們學習目的非常明確，其學習重點在于提高對生物信息實驗所得結果的分析解釋和驗證能力。另一類是生物學基礎相對較弱的學生，這些學生主要是為了了解生物信息學發展前沿、掌握檢索能力以及初步的分析技能，對分析、處理、預測結果的驗證涉及不多。無論哪種學生，都比較欠缺信息技術方面的知識，因此，這類知識在前面部分介紹。而后面部分則隨學生的類型有所改變，我們根據授課學生的分類選擇不同的授課內容和授課重點，嘗試據此來劃分教學組織的各個階段，在每個教學節點精心設置任務（如表1所示）。

與其他課程的教學一樣，生物信息學課程的教學需遵守學生對知識的掌握規律，其內容的選擇與安排應按照循序漸進的原則。從第一階段到第二階段，教學內容“由易到難”。隨著教學過程的深入，課程內容更側重于對生物信息學某一專業領域的引導，此時授課教師的指導更加重要，這類領域往往與開課院系專業的優勢研究領域和導師研究方向相結合。

3.課程教學方法的改革

生物信息學是一門涉及知識面深刻而廣泛，學生獨立自學的難度很大的交叉科學。依據建構主義教學理論的特點，這類難度大、技術性和實踐性強的課程要特別重視以學生為教學主體的教學方法，應嘗試從任務引領入手，將生物信息學的一些重要學習內容逐步展現出來。

在生物信息學教學中，教學內容側重于任務引領，設定與學生生活相貼近的、接合學科發展前沿的引領任務。例如，可以從高水平雜志（Nature、Science）上根據任務引領的關鍵詞搜索綜述，根據綜述總結出該任務發展脈絡，提煉教學任務，將較為抽象的計算機算法、生物學基礎知識融于任務中，使學生有積極參與的意愿。及時將任務相關工具提供給學生，或是提前引導學生自己查詢工具，使學生有完成任務的基礎。

學生在每個節點都非常清晰地知道下個節點的主題，并在完成教師的任務過程中，構建局部知識框架，形成自己的見解。教師需在課堂上和課堂以外及時掌握學生對各個節點知識的掌握情況，找到學生的最近發展區，針對重點、難點解惑，提高教學效果。這樣可以使選擇的教學任務吸引學生、引領學科前沿，還能在教學過程與學生的互動中有效地實現教學相長。

4.重視切合課程設計的教材編寫

生物信息學不同于其他學科，其很多內容和知識節點更新很快，很多最新成果必須教師根據生物信息學發展前沿及時整理和總結，其教學內容設置著重于保證教學內容的先進性和前沿性。教材的更新和修訂周期較短，幾乎每學期均需要重新修訂。

2001年，教育部在[2001]4號文件中明確要求直屬高校的“本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學”，在信息技術、生物科學、管理、金融、法律等專業力爭在3年內使外語講授的課程達到所開課程的5%～10%，尤其強調了生物科學更要先行一步。現實情況也使英文自編教材的編寫刻不容緩，現在，絕大部分前沿生物數據信息（最主要的核酸和蛋白質）數據庫均為全英文操作界面，操作者只有熟練掌握生物信息學英文術語才能自如地使用該系統，才能更有效的進行生物信息學的學習和研究工作。在英文自編教材編寫時，理論部分的參考書我們精心應選定了具有非常嚴謹理論體系和反應了最前沿生物信息技術的《BIOINFORMATICS：Databases，Tools， and Algorithms》。編寫時需要特別注意應依據教學設計來設定來序化任務，突出不同教學階段的教學重點，使學生學習過程是個循序漸進的過程。我校采用的自編教材根據教學階段共設置五個引領任務：

（1）Pubmed檢索profilin基因研究進展；

（2）家蠶profilin基因結構分析與PCR擴增引物的設計；

（3）家蠶profilin基因同源序列的獲取與進化樹的構建；

（4）家蠶profilin蛋白二級和三級結構的模擬；

（5）家蠶profilin蛋白理化性質和功能位點的分析.

5.合理配置網絡資源和多媒體教學資源

首先，學會利用互聯網、計算機、數據庫和應用軟件進行生物信息分析的基本方法和技能本身就是生物信息學教學重點。以往普通的多媒體教室已難以提供一個交互式的網絡化、信息化的教學環境，如果想上好生物信息學這門課程，網絡資源和多媒體教學資源的應用，將貫穿于整個生物信息學課程（從任務下發及申領、任務控制及執行、任務完成結果檢驗與反饋）的整個教與學的過程。而我們通過極域電子教室和學校4A網絡教學平臺結合，較好的實現了生物信息學交互式的網絡化、信息化的教學環境。

課前，教師通過網絡平臺將任務教學內容、任務序列、工具等傳遞給學生，學生通過登陸互聯網絡，利用網絡資源和軟件嘗試完成預習任務。此處可以設置學情反饋點，教師通過網絡論壇等形式掌握學生預習情況。授課過程中，教師利用教師機客戶端的文件分發系統將任務教學內容、任務序列、工具等發送到學生桌面，再通過廣播教學多媒體技術為學生形象的講解任務內容以及完成方法。每位學生在教師的監督下在互聯網上執行任務。教師在監控學生完成任務過程中，不斷的得到學生任務進程的反饋，對于任務中學生出現共性問題，利用網絡、廣播教學或演示等形式及時解決。課下，學生同樣可通過學校4A網絡教學平臺將任務報告、作業、問題和意見等反饋給教師，教師在平臺上批改任務報告后將成績和評語發送給學生，讓學生及時了解自己的學習情況，師生還可以通過平臺中的網絡論壇進行問題討論等。網絡環境下的生物信息學任務引領式教學，不僅能提高學生的學習興趣，還能創造更為有效的師生互動信息教學環境。

三、結束語

經過多年的生物信息學教學實踐發現，如果想建設好生物信息學課程，我們需要設定非常清晰的教學目標，理清課程需要培養學生的核心技能；結合行業發展的技術前沿精心選擇教學內容，合理序化教學順序；要依據建構教學理論，重視以學生為教學主體的教學方法，嘗試從任務引領入手引領學生學習，提高學生的學習興趣；要重視切合課程設計的教材編寫，理論部分引自精選英文參考書，設計教材結構應切合任務引領的教學方法；合理配置網絡資源和多媒體教學資源，加強學生互動，為成功地實現“反轉課堂”提供保障。

參考文獻：

[1]張林，柴惠.現代教學手段在生物信息學教學中的應用[J].新課程研究，2011，219（4）：156-158.

[2]柴惠，趙虹，張婷.高等院校生物信息學雙語教學課程建設之我見[J].中國高等醫學教育，2010，（4）：83-84.

[3]Gilbert，W.Towards a paradigm shift in biology[J].Nature，1991，（349）：99.

[4]劉偉，張紀陽.“生物信息學”課程中研討式教學實踐[J].中國電力教育，2012，（23）：60-61.

[5]范丙友，賈小平，胥華偉.生物信息學課程教學改革與探索[J].大學教育，2013，（16）：61-62.