關(guān)于大學(xué)本科生物信息課程的建設(shè)和教學(xué)的探討

王仲義

【摘要】本文分析了大學(xué)本科生物信息課程的建設(shè)和教學(xué)思路，提出：結(jié)合課程本質(zhì)，加強(qiáng)教材的編寫；加強(qiáng)教學(xué)與科研相結(jié)合，提高學(xué)生實(shí)踐能力；轉(zhuǎn)變課堂模式，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)三種途徑。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)本科 生物信息課程 建設(shè) 教學(xué)

生物信息學(xué)（Bioinformatics）是80年代末隨著人類基因組計劃的啟動而興起的一門新的交叉學(xué)科，最初常被稱為基因組信息學(xué)[1]。廣義地說，生物信息學(xué)是用數(shù)理和信息科學(xué)的理論、技術(shù)和方法去研究生命現(xiàn)象、組織和分析呈現(xiàn)指數(shù)增長的生物數(shù)據(jù)的一門學(xué)科。生物信息課程目前還屬于一個新興學(xué)科，發(fā)展時間比較短，再加上生物信息學(xué)研究的范圍廣、相關(guān)數(shù)據(jù)與分析工具資源繁多、涉及多學(xué)科知識、尚缺乏系統(tǒng)成熟的理論方法、正處在迅速發(fā)展中等一系列特點(diǎn)，因此該課程的發(fā)展一直面臨較多的困難。但隨著生物技術(shù)在社會發(fā)展中包括農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、生物技術(shù)等相關(guān)應(yīng)用的越來越廣泛，生物信息學(xué)的作用也越來越突出。因此，加強(qiáng)大學(xué)本科生生物信息學(xué)課程的建設(shè)和教學(xué)，對于促進(jìn)生物信息學(xué)本身的發(fā)展和大學(xué)生自身綜合素質(zhì)的提高有重要意義。本文就目前大學(xué)本科生物信息課程的建設(shè)和教學(xué)策略進(jìn)行探討，為促進(jìn)生物信息學(xué)發(fā)展打下基礎(chǔ)。

1.結(jié)合課程本質(zhì)，加強(qiáng)教材的編寫

生物信息課程涉及分子生物學(xué)、生物技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息獲取、數(shù)據(jù)挖掘、人類基因組等學(xué)科課程的內(nèi)容，是一門非常典型的交叉學(xué)科，因此對于生物信息課程的建設(shè)要站在更高的平臺上。首先，要選擇合適的教材[2]。目前生物信息課程的開設(shè)還處于起步階段，系統(tǒng)的教材不多。而且各學(xué)校學(xué)生的具體情況也有很大差異，因此要結(jié)合學(xué)生的具體情況，以及學(xué)校自身的授課方向，選擇恰當(dāng)?shù)慕滩摹Ｓ袟l件的學(xué)校應(yīng)該編寫校本教材，這樣更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。這樣最大的好處在于可以形成獨(dú)立的教學(xué)體系和教學(xué)大綱，并將傳統(tǒng)的驗證性實(shí)驗改為設(shè)計性實(shí)驗，不僅開設(shè)了課程設(shè)計，還開設(shè)了一周的本科生科研訓(xùn)練課程，以最大限度的激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；第二，要積極推進(jìn)兄弟院校間的交流。作為一門新興的交叉課程，不同學(xué)校間所總結(jié)的經(jīng)驗各不相同。為了盡快提高教學(xué)效率，推進(jìn)課程的發(fā)展，必要的交流是非常重要的。通過交流，可以有效的節(jié)省各自摸索的時間，使教材的編寫和其他相關(guān)的教學(xué)研究更有目的性。

2.加強(qiáng)教學(xué)與科研相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)踐能力

生物信息學(xué)是一門以生物技術(shù)、統(tǒng)計等相關(guān)知識為基礎(chǔ)的課程，因此試驗和實(shí)踐在此門課程中非常重要。一方面是教師自身要積極地參與科研，用更多前沿的理論和實(shí)踐知識來武裝自己的頭腦，這樣才能在教學(xué)實(shí)踐中用更加具有說服力的知識吸引學(xué)生。另一方面，教師也需要結(jié)合自身實(shí)際情況組織學(xué)生參與科研實(shí)踐。比如華中科技大學(xué)的生物信息課程，就在教學(xué)過程中有效推行了“學(xué)研”結(jié)合的注重素質(zhì)與能力培養(yǎng)的教學(xué)方法[3]。經(jīng)過實(shí)踐，不少本科生在課程學(xué)習(xí)過程中對很多生物信息學(xué)問題產(chǎn)生了濃厚興趣，并自主地利用課余時間進(jìn)行研究，不但有效提高了實(shí)際動手能力和學(xué)習(xí)知識的主動性，而且有的本科生在課程結(jié)束不久便完成甚至正式發(fā)表了優(yōu)秀的研究論文。

3.轉(zhuǎn)變課堂模式，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)

生物信息學(xué)課程之中有很多都是非常抽象的知識，如果教師單純的用板書去描述，用語言去講解，可能會影響教學(xué)效果。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，教師要充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，包括計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等，用更為直觀形象、便捷的方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生思維[4]。比如在講解蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測時，教師就可以用Flash形象將這種螺旋、折疊和無規(guī)則卷曲的特征做出來，然后慢慢的一幀一幀的去播放，讓學(xué)生可以立體地看到不同結(jié)構(gòu)的區(qū)別，這樣學(xué)生自然就會慢慢的產(chǎn)生興趣。另外，教師還可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺，讓學(xué)們分小組對一些現(xiàn)象進(jìn)行研究，通過文獻(xiàn)查閱、分析交流，將結(jié)果做成PPT，展示給全班同學(xué)，以此來調(diào)動學(xué)生們的主體性，使他們更好地參與課堂活動。

4.結(jié)語

生物信息學(xué)是生命科學(xué)和信息科學(xué)等多學(xué)科交叉融合的新興學(xué)科，是當(dāng)今全球最具發(fā)展前途的學(xué)科之一。但是，生物信息課程作為一門新興課程，其課程建設(shè)和教學(xué)模式必然有很多問題存在。因此，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐不斷的加強(qiáng)對該門課程的研究，這對于進(jìn)一步發(fā)展生物信息課程，以及目前正在廣泛開始的生物信息專業(yè)的發(fā)展，都具有舉足輕重的意義。為此，我們就需要一方面要提高教師自身的綜合素質(zhì)，另一方面還要加強(qiáng)該門課程所需要的實(shí)踐條件，只有這樣才能更快、更好的促進(jìn)生物信息課程的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁彥蕊，蔡宇杰. 計算機(jī)專業(yè)生物信息學(xué)課程教學(xué)的實(shí)踐探討[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) ，2012（29）.

[2]孫嘯，陸祖宏，謝建明.生物信息學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005：3.

[3]于嘯，張喜海，孫紅敏.計算機(jī)專業(yè)生物信息學(xué)課程建設(shè)探新[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2010（7）.

[4]高亞梅，韓毅強(qiáng).《生物信息學(xué)》本科教學(xué)初探[J].生物信息學(xué)，2007，5（1）.