前言：中文期刊网精心挑选了生物信息学论文范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
生物信息学论文范文1
（一）教师应通过积极主动的学习和应用，不断加深对信息技术的认识我认为，要想实现信息技术和生物学科的“整合”，教师首先要对信息技术有一个全面的认识，至少每一位教师要能熟练使用电脑，平时要经常主动上网搜集各种与生物学科相关的信息资料来丰富自己的课堂教学资源，并结合课堂教学内容经常动手制作PPT、FLASH、AUTHWARE等，还要积极学习和掌握电脑的多种应用手段，在不断尝试中将其变成自己生活的一部分。
（二）对信息技术与课堂教学整合的理解“整合”实际上是一种课堂教学中呈现出来的状态，或是效果，每一节课都有具体的任务，都有一定的教学目标。在信息技术的强大功能面前，教学不能退居于后，成为次要部分，无论如何，教学都是首要内容，教学目标的达成，学生获得的学习结果，都是第一位的东西。利用信息技术的强大功能去实现课堂教学的目标是必要的，但信息技术从属于课堂教学的地位也是必然的。若信息技术能在教学过程最需要的时刻发挥作用，非常自然真实地成为教学过程中一个环节、一个步骤、一段过程……，这样状态下的课堂教学，就成为一种整合状态，它所达到的效果是我们所追求的课堂教学效果，此刻很难说是教学还是信息技术在起决定性作用，因为它们之间不分彼此，已经完全融为一体，也就整合在一起了。
（三）信息技术在生物课堂教学中的应用1.将微观世界或宏观现象通过视频、动画、声音、图片等形式展现在学生面前，加强了教学的直观性，激发学生学习的兴趣，有利于揭示事物本质，使抽象事物具体化。同时运用信息技术还可以刺激学生的视、听、看等多种感官，如用形象生动的图像信号吸引学生的视觉，用音响适中、悦耳精炼的语言信号吸引学生的听觉，特别是电教媒体的特技效果突破了信息传递中的时间和空间的限制，使学生能直观地看到宏观世界、微观世界、远方或过去的事物，使信息通道得到了无限的延伸和扩展。2.关注全体、分层教学、因材施教，从而激发学生学习兴趣，改变学生对学习的倦怠心理，提高学习效率。例如：在学生做题时，可以运用PPT打出不同难度的题，教师通过活动让不同层次的学生参与其中，这样既关注了全体，又达到了分层教学，同时也照顾了学困生的自尊心，起到了一举两得的作用。
二、在实践中发现的一些问题
在信息技术与生物学科整合的实践过程中，我有过困惑，总结过经验教训，主要表现在以下几个方面：
（一）在课堂教学中不能盲目突出信息技术在实际教学中，不能片面追求效果的最优化，不分课型、内容，不顾实际教学需要，盲目使用各种媒体。信息技术只是一种教学工具或教学手段，如果利用得当，它就可以推动教学改革，提高教学质量；如果没有正确认识信息技术，那么素材、课件等就会变为教师的“电灌”工具。我们如果片面夸大信息技术的效果，排斥传统的教学手段和方法，如以电子板书替代传统板书，或是本应使用实物、模型、挂图等常规教具的情况下，一味使用多媒体技术，就会搞得学生视觉疲劳，失去了观看的兴趣。长此以往，不但会影响信息技术的使用效果，而且还会事倍功半。因此，我们在使用信息技术时，应注意时间长短适中，信息适量，媒体搭配合理、有序、适当，而且要根据不同年龄特点的学生及教学内容需要选择不同的信息技术手段，内容、设计上不应过于花哨，以免分散学生的注意力。
（二）使用信息技术时，应处理好教师、学生、教材的关系“教师是主导，学生是主体”。我想，不论在传统的教学模式中还是在信息技术环境下，都不能忽视教师的主导作用和学生的主体地位。在新型的课堂教学中学生应在教师的引导下适当地通过各种媒介进行自主探究、合作交流、主动质疑等来提高判断事物、解决问题的能力，培养良好的思维习惯。同时教师也能对课堂收放自如，只有这样才能达到信息技术与课程整合高效性。但大家要注意的是在使用信息技术时不能忽视教材，脱离教材，因为教材承载了当节课的教学内容、学习任务。
生物信息学论文范文2
实验班和普通班的成绩比较通过对照实验随机抽取进行生物化学与信息技术整合的班级与未进行整合的班级进行对照。由以下的数据，加以分析:运用生物统计学的方法将一学期学生成绩统计出来，加以比较。由表1可以看出，进行信息技术与生物化学课程整合的实验班的成绩比普通班级平均分约高了八分。由此可以看出，进行整合课程能够大大的提高学生对生物化学的喜爱程度，也能够让学生在一个活跃的，良好的，感兴趣的课堂认真学习，轻松获得知识。
2实验的分析
访问调查实验班和普通班的学生通过对进行了信息技术与生物化学课程整合的班级学生与未整合的同时进行问卷访问调查，通过调查得出如下几个结论:第一，整合课程对提高学生的自主探究能力的作用不明显;第二，实行整合课程对有效调动学生学习的兴趣有较明显的作用;第三，实行整合课程对提高学生的合作意识和提高信息素养有着一定的作用。总而言之，进行信息技术与生物化学的整合能够让学生在学习时带有浓厚的兴趣，培养学生积极主动学习的能力。总之，课程整合益处甚多。
3进行信息技术与生物化学的课程整合的优点
3.1能帮助学生改变学习方式
过去，大多数学生都会在老师枯燥乏味的书面知识中昏昏欲睡，甚至产生厌学的情绪，完全没有学生该有的青春朝气与蓬勃。学生们喜爱的是精彩的课堂，有兴趣的课程，多样的教学方法。进行信息技术与生物化学的课程整合，恰到好处地满足了学生想要听课的动机。教师运用多种方法，如情景模式，课外活动，精彩的故事，幽默的语言，全面的感官信息等等来吸引学生的注意，同时让学生掌握学习生物化学的方法，有效地达到学生认真听课的目的。
3.2能加深学生的学习兴趣
运用丰富的多媒体视频信息，给学生感官的享受。艳丽的色彩，生动的动画，美妙的音乐，活泼的学习氛围。学生们可以寓情于景，使注意力高度集中。教师采用启发式教学，以故事或者幽默的语言来描述书本当中枯燥乏味的东西，培养学生对生物化学课程的热爱，从而能够自己独立去研究知识，学习知识，掌握知识的技能。
3.3能启发学生的思维
教师就是学生学习道路上的路标，引导着学生向正确的方向前进。在课程整合中，教师可以将多媒体中抽象的知识进行改编，以儿歌或者图像的形式输出，提高学生的形象思维能力。比如在记忆生物中人体必需的氨基酸时，可以用携(撷氨酸)一(异亮氨酸)两(亮氨酸)本(苯丙氨酸)单(甲硫氨酸又称蛋氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)来(赖氨酸)。这样一句话就可以将所有人体必需的氨基酸概括起来，记忆简单，易于学生接受。
3.4能提高教学质量
在生物化学的教学中，使用多媒体等信息技术进行知识的归拢，能让教师的知识层面更加广阔，同时也减轻了教师板书的负担，使教师与学生有更多面对面的课堂交流。另外，给了学生足够的思考空间，使学生的思维能力开阔化。与之相应的，也提高了教育教学质量。
4结论
生物信息学论文范文3
关键词：生物信息学；创新思维；课外训练；文献抄读
随着生物信息学在生物学、医学中的广泛应用，许多高校开始开办生物信息学专业，培养生物信息学人才。哈尔滨医科大学是最早开设生物信息本科专业的高校之一。目前，几十所高校陆续开办生物信息学专业，包括：东南大学、同济大学、南方医科大学等。多学科交叉的特点，使得生物信息学人才的培养面临极大的困难。生物信息学的本科生需要接受数学、统计学、生物/医学、计算机科学等多个学科课程的学习。短短的几年时间对于掌握这些知识，非常困难。更为困难的是，生物信息学的发展速度极快，读研深造或就业生物信息公司，需要的大多是最新的生物信息学技术[1]。因此，哈尔滨医科大学采取了课外创新思维训练的模式，即为学生分配指导教师，学生加入教师所在的科研团队，学习生物信息知识[2]。本文以哈尔滨医科大学大庆校区学生为例，探讨该模式的经验和策略。
1生物信息技术培训
通过宣传，让大一的本科生自由报名参加培训，组织系内有科研经验的教师对学生开展生物信息基础知识培训课程，每年培训10几次，每次根据授课教师的准备内容，讲授2-4学时。这些课程大部分安排在周末进行，内容主要结合基础知识和教师科研特点来设定，包括：非编码RNA基本概念、microRNA、Cytoscape画图、统计学方法、聚类分析、二代测序理论知识等，详见表1。授课场地利用计算机机房，这样便于学生边学边做。学生的课外创新思维与课内创新思维最大的不同在于有效的结合了实践活动。这些培训内容均为教师实际从事科研所必须的知识，教师有丰富的实践经验。因此，可以学生一边上课，一边操作。学生有困难时，教师可以轻松的解答。研究生也可以参与其中，为学生进行答疑，传授他们实践知识和编程技巧，有利于学生对知识产生极大的兴趣，提升求知欲望。生物信息的一个特点是：高校的科研内容往往与公司所需的技术接近，因此学生对这些内容的深入学习和实践，对以后的就业有很大的帮助。
2文献抄读活动
文献抄读是科研中掌握最新研究动态和学习最先进技术的有效手段。从事生物信息科研的教师和研究生一般会定期的进行文献抄读。哈尔滨医科大学大庆校区的生物信息团队每周有三次的文献抄读，往往设定在工作日晚上进行。我们要求自愿参加课外创新思维训练的本科学生与教师、研究生一同参加文献抄读活动。对于低年级的本科生，只需要听，不需要讲。即使这样安排，低年级学生也很难听懂，因为文献抄读的论文经常发表在顶级期刊，如：nature、science和cell。我们发现，由于低年级学生听不懂，一段时期内会对生物信息参数厌倦感。有的学生一两个月后会适应，有的学生需要半年及以上，还有一部分学生坚持不了，选择退出。这段时期，对于教师和学生都是一个极大的考验和煎熬。教师往往因为学生多次听不懂而一筹莫展；学生因为多次听不懂而灰心。我们采取导师制兼课题组负责的策略，部分缓解了学生和教师的压力。一位导师带1至2名低年级学生，科研方向相近的导师形成团队，共同负责学生的创新思维培养。根据团队课题方向的特点，选择方向相近的论文进行文献抄读。低年级学生主要听所在团队的文献抄读活动。有精力时，可以参加其它团队的文献抄读。由于文献抄读内容相近，学生的接受程度有了较大的改善。对于高年级的本科生，我们选择优秀的学生阅读和讲授文献抄读。在实践过程中，发现高年级本科学生更加适合于讲生物信息数据库和软件使用类的论文。因此，为学生主要分配这两类论文，但要求学生要讲清楚数据库使用和软件的操作步骤。当学生站在讲台上为其他学生、尤其教师和研究生讲授论文知识后，学生的自信心会有很大的提升。从学生的讲授过程，也可以考察学生的逻辑思维能力。往往逻辑思维能力有较大提升的学生，在讲授论文时，表达非常清晰。在文献抄读过程中，我们注重与实践结合。如果文献中有需要使用的软件和方法。我们会马上安排学生去实现和使用该方法，然后写帮助文档并特异安排一次培训，让该学生教会教师、研究生、本科生软件使用和方法。通过这一策略，一方面学生对文献抄读产生更大的兴趣，因为文献抄读内容有很实用的知识和方法，学生课下可以马上根据文献内容来复现结果，并应用在课题组正在进行的课题当中。另一方面，真正为教师的科研起到帮助。教师安排学生立刻复现文献抄读内容，可以帮助对文献理论知识的理解和掌握。学会文献中的软件，可以帮助科研的策略选择。学会文献中的数据库使用，可以增加数据量和数据来源。但也需要注意一点，学生的知识面有限，在安排学生任务时，要评估学生是否能够胜任该任务。
3结束语
本文以介绍生物信息本科生创新思维课外训练的经验为例，探讨了生物信息学创新思维的培养策略和方法。我们发现本科生参与文献抄读活动有利于培养本科生的创新思维。
参考文献
[1]冯陈晨，李春权.如何培养本科生的科研创新能力.科技创新导报,2015．
生物信息学论文范文4
关键词：生物信息学；本科教育；实践与体会
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2018）13-0229-02
湖南农业大学生物信息学本科专业2004年获教育部批准增设，2005年正式招生，是国内最早开展生物信息学本科教育的高校之一，为社会培养了近500名生物信息学急需的人才。
一、农业院校开展生物信息学本科教育存在的主要问题
1.师资力量薄弱，教师知识结构单一。我校在2004年申报生物信息学本科专业时，主要是以植物保护学院植物病理学系的教师为基础，结合昆虫学系讲授生物统计课程的教师，组建了生物信息学系。教师的专业背景主要为植物保护、生物学等方面，知识结构相对单一，计算机及数学理论方面的知识缺乏。
2.生源基础知识较差，专业认知度不高。我校生物信息学专业创办之初，尽管媒体宣传21世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪[1]，国外SmartMoney网站将生物信息学列为下一个热门工作，但国内对生物信息学了解非常少。学生基本上通过服从专业调剂被生物信息学专业录取，分数相对较低，基础知识明显比其他专业要差，尤其是高考的英语成绩100分以上的学生不到15%。另外，由于学生对生物信息学专业的认知度不高，再加上新建专业，师资、实验条件相对不足，学生转专业的情况非常突出，2005年转专业率为27%，2006年转专业率为23%。
3.教学硬件软件不足，难以满足培养专业技能的需求。生物信息学是一门新兴学科和前沿学科，应用性和实战性非常强。随着生物技术的迅速发展，生物学数据每年都成倍增加，生物信息学的研究方法不断改进，研究内容也随之增加[2，3]。专业创办之初，国内生物信息学呈现“小荷才露尖尖角”的发展之势，有关生物信息学的中文版教材非常少，有关生物信息学软件的使用方法和实验指导的中文版更是凤毛麟角[4]。
4.与生物信息公司联系不够，学生实践实习难度大。在21世纪初，国内有影响的生物信息学的相关专业公司不多，并且主要集中在北京、上海等大城市，如北京华大基因研究中心、上海申友生物技术有限责任公司、上海生物信息技术研究中心等，与长沙相隔遥远，学生很难有机会去现场感受生物信息学的魅力。
二、解决办法
1.加大师资培训力度，引进外缘教师。为了让生物信息学专业的教师尽快适应生物信息学的教学，学院和学校加大了对生物信息学专业的师资培训力度。全系所有教师都参加了浙江大学主办的“基因组科学研习班”，有7人次赴日本、美国等地开展生物信息学方面的科研工作，提高了对生物信息学的基础理论认识和实践操作技能。
2.利用传统农科专业优势，形成我校生物信息学的专业特色。我校生源的自身特点和基础知识不允许我们在制定人才培养目标和课程设置时，生搬硬套综合性院校生物信息学专业的教学模式，必须根据我校的人才培养目标和我校的传统农科专业的优势。我校生物信息学专业立足湖南，开展水稻、油菜、棉花、柑桔等农作物抗病基因和重要病原物的基因组以及资源微生物功能基因组方面的研究，这为加速湖南省的经济发展做出了贡献。
3.加强专业宣传力度，提高学生对生物信息学专业的认知度。精心准备，制作专业介绍PPT，为新生展示学习生物信息学专业的美好前景。建立了农大生物信息学QQ群，使在校生通过与以往毕业生的交流，增强了学生学习专业知识的信心和决心。通过该群，一些问卷调查，根据市场、社会对生物信息学专业毕业生的要求，制定了新的（2014版）生物信息学专业培养方案和教学计划。
4.加强实践教学训练，改革考核方法。2009年我院搬迁到新教学楼，给生物信息学专业安排了两间学生计算机机房，添置了50余台计算机。2015年建设了一个云教室，设有40个云终端，先后添置了10台高性能浪潮服务器以及2台高容量的存储设备，建立了一个小型的计算机集群，CPU计算核数达108个，内存达850GB，能满足生物信息学专业本科教学对服务器和计算机的需要，同时较大程度地缓解了科研的计算需求。
5.加大与生物信息公司的合作，与华大基因学院联合办学。与中国科学院北京基因组研究所、生物物理所等科研单位；与北京百迈客生物科技有限公司、上海美吉生物医药科技有限公司、深圳华大基因科技有限公司等单位签订校外教学实习基地协议；与深圳华大基因研究院签订了“基因组科学人才联合培养协议”，进行“2.5+1.5”联合办学。2015年只有1名学生入选“基因组科学创新班”，2016年有6名学生入选深圳市华大基因学院“基因组科学创新班”。
三、取得的成绩和主要体会
（一）取得的主要成绩
1.培养的毕业生获得了社会的认可。2011年我校获得优秀本科生推荐免试研究生资格后，生物信息学专业每年都有1—2名学生获得学术型推免资格，其中2011届的一位毕业生，大学期间发表2篇论文，因表现突出，被中国科学院北京基因组研究所接收为推荐免试研究生，据说为中国科学院首次接受非“211”学校的推免生。虽然我校的生物信息学专业开办的时间不长，但毕业生在生物信息学领域已崭露头角。如2010届两位毕业生以优异的成绩被深圳华大基因研究院录用，期间先后参与鸟类联盟比较基因组项目、猪蛔虫基因组注释工作、北极熊基因组注释工作、白蚁基因组项目、百例膀胱癌全基因组项目的研究工作，成为任华大基因研究院的高级人才。
2.建立了一支热爱生物信息学专业的师资队伍。通过10年的建设，生物信息学专业的整体师资队伍得到了加强，现有9名专职教师中，教授4名，副教授3名，讲师2人；“湖南省新世纪121人才工程”第三层次人才1人，湖南省学科带头人1人，湖南省青年骨干教师4人；全部具有博士学位，7位有在国外留学1年以上的经历。将美国克莱姆逊大学罗峰博士聘请为湖南省百人计划，同时将美国伊利诺伊州立大学刘世名博士和爱荷华州立大学的李迅博士聘请为湖南农业大学神农学者讲座教授。目前我校生物信息系已形成了两个特色鲜明的团队：由袁哲明教授领衔的算法创新团队和由罗峰教授领衔的应用拓展團队。
（二）主要体会
1.结合优势办好生物信息学专业。生物信息学是一门交叉科学，涉及生物学、计算机、数学等领域，范围相当广泛。同时，生物信息学也是实用性相当强的技术，运用生物信息学的方法和技术可以解决生命遗传信息和生命活动信息中的实际问题。
2.加强实践教学，提高学生的实战能力。生物信息学是一门应用性强的专业，必须让学生通过大量的训练去熟悉生物信息学软件的应用。同时，教师在教学过程中，应该将教学与科研相结合，多为学生提供科研科题，让学生在科研中能够熟练地运用生物信息知识去分析和解决问题，从而更好地理解生物信息学的作用。
参考文献：
[1]徐光宪.21世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪[J].化学通报，2003，66（1）：3-11.
[2]钟扬，张亮，赵琼.简明生物信息学[M].北京：高等教育出版社，2001.
[3]陈铭.生物信息学[M].第二版.北京：科学出版社，2015.
生物信息学论文范文5
【关键词】大学本科 生物信息课程 建设 教学
生物信息学（Bioinformatics）是80年代末随着人类基因组计划的启动而兴起的一门新的交叉学科，最初常被称为基因组信息学[1]。广义地说，生物信息学是用数理和信息科学的理论、技术和方法去研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物数据的一门学科。生物信息课程目前还属于一个新兴学科，发展时间比较短，再加上生物信息学研究的范围广、相关数据与分析工具资源繁多、涉及多学科知识、尚缺乏系统成熟的理论方法、正处在迅速发展中等一系列特点，因此该课程的发展一直面临较多的困难。但随着生物技术在社会发展中包括农业、医疗、生物技术等相关应用的越来越广泛，生物信息学的作用也越来越突出。因此，加强大学本科生生物信息学课程的建设和教学，对于促进生物信息学本身的发展和大学生自身综合素质的提高有重要意义。本文就目前大学本科生物信息课程的建设和教学策略进行探讨，为促进生物信息学发展打下基础。
1.结合课程本质，加强教材的编写
生物信息课程涉及分子生物学、生物技术、计算机网络、信息获取、数据挖掘、人类基因组等学科课程的内容，是一门非常典型的交叉学科，因此对于生物信息课程的建设要站在更高的平台上。首先，要选择合适的教材[2]。目前生物信息课程的开设还处于起步阶段，系统的教材不多。而且各学校学生的具体情况也有很大差异，因此要结合学生的具体情况，以及学校自身的授课方向，选择恰当的教材。有条件的学校应该编写校本教材，这样更有利于学生的学习。这样最大的好处在于可以形成独立的教学体系和教学大纲，并将传统的验证性实验改为设计性实验，不仅开设了课程设计，还开设了一周的本科生科研训练课程，以最大限度的激励学生学习的积极性；第二，要积极推进兄弟院校间的交流。作为一门新兴的交叉课程，不同学校间所总结的经验各不相同。为了尽快提高教学效率，推进课程的发展，必要的交流是非常重要的。通过交流，可以有效的节省各自摸索的时间，使教材的编写和其他相关的教学研究更有目的性。
2.加强教学与科研相结合，提高学生的实践能力
生物信息学是一门以生物技术、统计等相关知识为基础的课程，因此试验和实践在此门课程中非常重要。一方面是教师自身要积极地参与科研，用更多前沿的理论和实践知识来武装自己的头脑，这样才能在教学实践中用更加具有说服力的知识吸引学生。另一方面，教师也需要结合自身实际情况组织学生参与科研实践。比如华中科技大学的生物信息课程，就在教学过程中有效推行了“学研”结合的注重素质与能力培养的教学方法[3]。经过实践，不少本科生在课程学习过程中对很多生物信息学问题产生了浓厚兴趣，并自主地利用课余时间进行研究，不但有效提高了实际动手能力和学习知识的主动性，而且有的本科生在课程结束不久便完成甚至正式发表了优秀的研究论文。
3.转变课堂模式，充分利用现代教育技术
生物信息学课程之中有很多都是非常抽象的知识，如果教师单纯的用板书去描述，用语言去讲解，可能会影响教学效果。因此，在教学实践中，教师要充分利用现代教育技术，包括计算机、网络、多媒体等，用更为直观形象、便捷的方式来激发学生的学习兴趣，拓展学生思维[4]。比如在讲解蛋白质二级结构预测时，教师就可以用Flash形象将这种螺旋、折叠和无规则卷曲的特征做出来，然后慢慢的一帧一帧的去播放，让学生可以立体地看到不同结构的区别，这样学生自然就会慢慢的产生兴趣。另外，教师还可以利用网络平台，让学们分小组对一些现象进行研究，通过文献查阅、分析交流，将结果做成PPT，展示给全班同学，以此来调动学生们的主体性，使他们更好地参与课堂活动。
4.结语
生物信息学是生命科学和信息科学等多学科交叉融合的新兴学科，是当今全球最具发展前途的学科之一。但是，生物信息课程作为一门新兴课程，其课程建设和教学模式必然有很多问题存在。因此，结合教学实践不断的加强对该门课程的研究，这对于进一步发展生物信息课程，以及目前正在广泛开始的生物信息专业的发展，都具有举足轻重的意义。为此，我们就需要一方面要提高教师自身的综合素质，另一方面还要加强该门课程所需要的实践条件，只有这样才能更快、更好的促进生物信息课程的快速发展。
参考文献：
[1]丁彦蕊，蔡宇杰. 计算机专业生物信息学课程教学的实践探讨[J]. 安徽农业科学 ，2012（29）.
[2]孙啸，陆祖宏，谢建明.生物信息学基础[M].北京：清华大学出版社，2005：3.
生物信息学论文范文6
生物信息学教学模式探索任务引领生物信息学是用数理和信息科学的观点、理论和方法研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物医学数据的一门学科，它是生物医学、数学、信息科学以及计算机科学等诸多学科的崭新交叉学科。生物信息学几乎是今后所有生物（医药）研究开发所必需的工具。
21世纪是生物科学的世纪。近年，我国生物技术公司对生物信息学人员的相关需求也迅速增加，浙江理工大学生命科学学院生物技术专业在进行了行业调研并进行专业课程体系构建研究后，于2006年定位和开设了生物信息学课程。该门课程经过8年多的建设后，对教学团队的建设、课程目标的设定、教学内容及教学教法的选择等方面进行了卓有成效的探索，这些探索所形成的结论，可为即将开设或正在进行该课程教学改革的学校提供可借鉴的经验。
一、生物信息学的课程特点
诺贝尔奖获得者W.Gilbert1991年提出了这样一个观点：传统生物学解决问题的方式是实验的，而现在，基于全部基因都将知晓，并以电子可操作的方式驻留在数据库中，新的生物学研究模式的出发点应是理论的，是一个科学家先从理论推测出发设定研究目标，然后再回到实验中去追踪或验证这些理论假设。而生物信息学研究正是从英特网上源源不断地采集数据，进行分析、归类与重组，发现新线索、新现象和新规律，用以指导实验工作设计，是一条既快又省的研究路线。它对于找寻一个研究项目的突破口是非常重要的，选定合适的研究出发点，可避免许多不必要的重复，最大程度节约研究资源，使研究成果最大化。鉴于该门技术对生物科学的理论、实践要求以及对信息技术掌握的要求，生物信息学课程与其他课程的教学有很大不同。
1.在课程目标定位中，提高学生对相关网络资源的使用能力是该门课程的重要目标之一。学生必需使用强大的搜索功能实现数据储存、检索和分析，学校在教学资源配置上必需向此倾斜。
2.该门课程学科交叉性强，所涉及的生物及计算机等学科的相关知识更新都很快，导致其理论和实践内容不断推陈出新，这使得在教学内容选择上要紧跟这些更新，不断进行调整。
3.课程教学实践性强，同时涉及生物技术专业实践和计算机应用技术的实践，这需要教师在授课过程中根据学生的学习规律合理安排实践项目，发挥好这两种技术的协同作用。
二、生物信息学课程教学模式探索
1.教学目标与其所培养学生的核心技能
合理的课程目标与定位是决定课程建设成败和教学效果的基础，其主要依据是人才培养需求与授课对象的实际情况。经过对该门课程教学对象的研究发现，在生物专业课程体系下培养的本科生，其前导课程主要集中在生物领域，通常没有系统的学习过计算机、信息技术、编程等知识。对信息检索、模型建立、软件的识别及应用的能力相当薄弱。因此，本门课程将提高学生的信息技术能力也作为一个重要的课程目标。学生在本门课程中将学习与生物技术相关的各种数据库和软件的使用。当然，对学生信息技术能力的要求也定位在能使用、会使用就行，不需要将学生掌握生物数据库构建和软件开发作为课程教学的目标。
在课程目标的设定过程中，应牢记高校对文化的传承的功能，要使学生了解生物信息学发展的历程。在生物信息学学科发展过程中所涌现出来的著名学者，众所周知的震撼人心、启迪心灵的奇闻秩事，能使学生对这门课程产生浓厚的兴趣，甚至更深刻地领会这门课程的含义。
熟练掌握生物数据库的检索和使用是生物信息学课程教学的首要目标。到目前为止，生物学数据库总数已达500个以上，在DNA序列方面有GenBank、EMBL和DDBJ等；在蛋白质一级结构方面有UniProt、SWISS-PROT、PIR和MIPS等；在蛋白质和其他生物大分子的结构方面有PDB等；在蛋白质结构分类方面有SCOP和CATH等。各数据库均通过Internet提供多种形式的数据检索服务。例如，NCBI-GenBank数据库就提供Retrieve（Email），Entrez（Web集成信息检索）及Query（Email集成检索）等多种方式的检索服务。这类检索服务是生物数据库所能提供的多种服务中最基本的信息共享和应用服务，也是生物专业学生和科研工作者经常使用的。在教学过程中需通过设计检索任务来完成对这些数据库使用方法的学习，如通过生物数据库检索家蚕profilin基因的相关信息。
增强学生使用生物信息处理软件的能力，是生物信息学课程教学的重要目标。在世界各地，科学家每天都要通过序列比对软件进行成千上万次的序列比对。学生需要通过课程的学习熟练掌握各种生物信息处理软件，有时还有必要进行一些简单程序的设计，进而掌握发现新线索、查找新规律的工具。例如，目前，借助于生物信息手段的蛋白质预测是提供蛋白质结构及功能信息的重要方法，对这种预测方法的学习将使学生更多更快地了解蛋白质的信息，加深对生物技术科学的理解和运用。除了生物数据库和生物软件使用学习外，还要着重体现生物学文献调研和阅读、论文撰写等基本能力的训练，如EndNote文献管理软件的使用。
2.教学内容选择和教学顺序的组织
生物信息学的课程教学内容的选择，要紧随生物信息学的发展方向，涵盖最前沿知识和最先进技术领域。与此同时，教学内容的选择还应充分考虑学生基础和对该门课程的需求。生物信息学选课学生通常有两类，一类是具有较为扎实的生物学基础的学生，他们学习目的非常明确，其学习重点在于提高对生物信息实验所得结果的分析解释和验证能力。另一类是生物学基础相对较弱的学生，这些学生主要是为了了解生物信息学发展前沿、掌握检索能力以及初步的分析技能，对分析、处理、预测结果的验证涉及不多。无论哪种学生，都比较欠缺信息技术方面的知识，因此，这类知识在前面部分介绍。而后面部分则随学生的类型有所改变，我们根据授课学生的分类选择不同的授课内容和授课重点，尝试据此来划分教学组织的各个阶段，在每个教学节点精心设置任务（如表1所示）。
与其他课程的教学一样，生物信息学课程的教学需遵守学生对知识的掌握规律，其内容的选择与安排应按照循序渐进的原则。从第一阶段到第二阶段，教学内容“由易到难”。随着教学过程的深入，课程内容更侧重于对生物信息学某一专业领域的引导，此时授课教师的指导更加重要，这类领域往往与开课院系专业的优势研究领域和导师研究方向相结合。
3.课程教学方法的改革
生物信息学是一门涉及知识面深刻而广泛，学生独立自学的难度很大的交叉科学。依据建构主义教学理论的特点，这类难度大、技术性和实践性强的课程要特别重视以学生为教学主体的教学方法，应尝试从任务引领入手，将生物信息学的一些重要学习内容逐步展现出来。
在生物信息学教学中，教学内容侧重于任务引领，设定与学生生活相贴近的、接合学科发展前沿的引领任务。例如，可以从高水平杂志（Nature、Science）上根据任务引领的关键词搜索综述，根据综述总结出该任务发展脉络，提炼教学任务，将较为抽象的计算机算法、生物学基础知识融于任务中，使学生有积极参与的意愿。及时将任务相关工具提供给学生，或是提前引导学生自己查询工具，使学生有完成任务的基础。
学生在每个节点都非常清晰地知道下个节点的主题，并在完成教师的任务过程中，构建局部知识框架，形成自己的见解。教师需在课堂上和课堂以外及时掌握学生对各个节点知识的掌握情况，找到学生的最近发展区，针对重点、难点解惑，提高教学效果。这样可以使选择的教学任务吸引学生、引领学科前沿，还能在教学过程与学生的互动中有效地实现教学相长。
4.重视切合课程设计的教材编写
生物信息学不同于其他学科，其很多内容和知识节点更新很快，很多最新成果必须教师根据生物信息学发展前沿及时整理和总结，其教学内容设置着重于保证教学内容的先进性和前沿性。教材的更新和修订周期较短，几乎每学期均需要重新修订。
2001年，教育部在[2001]4号文件中明确要求直属高校的“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”，在信息技术、生物科学、管理、金融、法律等专业力争在3年内使外语讲授的课程达到所开课程的5%～10%，尤其强调了生物科学更要先行一步。现实情况也使英文自编教材的编写刻不容缓，现在，绝大部分前沿生物数据信息（最主要的核酸和蛋白质）数据库均为全英文操作界面，操作者只有熟练掌握生物信息学英文术语才能自如地使用该系统，才能更有效的进行生物信息学的学习和研究工作。在英文自编教材编写时，理论部分的参考书我们精心应选定了具有非常严谨理论体系和反应了最前沿生物信息技术的《BIOINFORMATICS：Databases，Tools， and Algorithms》。编写时需要特别注意应依据教学设计来设定来序化任务，突出不同教学阶段的教学重点，使学生学习过程是个循序渐进的过程。我校采用的自编教材根据教学阶段共设置五个引领任务：
（1）Pubmed检索profilin基因研究进展；
（2）家蚕profilin基因结构分析与PCR扩增引物的设计；
（3）家蚕profilin基因同源序列的获取与进化树的构建；
（4）家蚕profilin蛋白二级和三级结构的模拟；
（5）家蚕profilin蛋白理化性质和功能位点的分析.
5.合理配置网络资源和多媒体教学资源
首先，学会利用互联网、计算机、数据库和应用软件进行生物信息分析的基本方法和技能本身就是生物信息学教学重点。以往普通的多媒体教室已难以提供一个交互式的网络化、信息化的教学环境，如果想上好生物信息学这门课程，网络资源和多媒体教学资源的应用，将贯穿于整个生物信息学课程（从任务下发及申领、任务控制及执行、任务完成结果检验与反馈）的整个教与学的过程。而我们通过极域电子教室和学校4A网络教学平台结合，较好的实现了生物信息学交互式的网络化、信息化的教学环境。
课前，教师通过网络平台将任务教学内容、任务序列、工具等传递给学生，学生通过登陆互联网络，利用网络资源和软件尝试完成预习任务。此处可以设置学情反馈点，教师通过网络论坛等形式掌握学生预习情况。授课过程中，教师利用教师机客户端的文件分发系统将任务教学内容、任务序列、工具等发送到学生桌面，再通过广播教学多媒体技术为学生形象的讲解任务内容以及完成方法。每位学生在教师的监督下在互联网上执行任务。教师在监控学生完成任务过程中，不断的得到学生任务进程的反馈，对于任务中学生出现共性问题，利用网络、广播教学或演示等形式及时解决。课下，学生同样可通过学校4A网络教学平台将任务报告、作业、问题和意见等反馈给教师，教师在平台上批改任务报告后将成绩和评语发送给学生，让学生及时了解自己的学习情况，师生还可以通过平台中的网络论坛进行问题讨论等。网络环境下的生物信息学任务引领式教学，不仅能提高学生的学习兴趣，还能创造更为有效的师生互动信息教学环境。
三、结束语
经过多年的生物信息学教学实践发现，如果想建设好生物信息学课程，我们需要设定非常清晰的教学目标，理清课程需要培养学生的核心技能；结合行业发展的技术前沿精心选择教学内容，合理序化教学顺序；要依据建构教学理论，重视以学生为教学主体的教学方法，尝试从任务引领入手引领学生学习，提高学生的学习兴趣；要重视切合课程设计的教材编写，理论部分引自精选英文参考书，设计教材结构应切合任务引领的教学方法；合理配置网络资源和多媒体教学资源，加强学生互动，为成功地实现“反转课堂”提供保障。
参考文献：
[1]张林，柴惠.现代教学手段在生物信息学教学中的应用[J].新课程研究，2011，219（4）：156-158.
[2]柴惠，赵虹，张婷.高等院校生物信息学双语教学课程建设之我见[J].中国高等医学教育，2010，（4）：83-84.
[3]Gilbert，W.Towards a paradigm shift in biology[J].Nature，1991，（349）：99.
[4]刘伟，张纪阳.“生物信息学”课程中研讨式教学实践[J].中国电力教育，2012，（23）：60-61.
[5]范丙友，贾小平，胥华伟.生物信息学课程教学改革与探索[J].大学教育，2013，（16）：61-62.
