《生物信息学》课程科研教学一体化模式的研究与实践.docx

《生物信息学》课程科研教学一体化模式的研究与实践

第一篇：《生物信息学》课程科研教学一体化模式的研究与实践《生物信息学》课程科研教学一体化模式的研究与实践摘要：生物信息学（bioinformatics）是一门新兴学科，由生物学、医学、计算机学、信息管理学、应用数学以及统计学等多门学科交叉所形成，它极大地推动了诸如生命科学、医学等相关学科的发展。随着新一代测序技术和计算机技术的进步，生物信息学在许多领域取得了很大进步，如发现与识别人类疾病基因，研究基因与蛋白质的表达和功能，阐明疾病发生的遗传背景和分子机制，提出相应的复杂疾病的预防措施及开发新的治疗药物等。然而，在我国当前的《生物信息学》课程的教学中，仍然存在教学内容较为落后、教学方法相对单一、科研成果转化教学有待深化等问题。该文提出《生物信息学》课程科研教学一体化教学模式，期望通过该模式完善教学内容，改进教学方法，有效融合教学与科研，进而提高教学质量，增强学生应用理论知识解决实际生物学问题的能力。关键词：生物信息学改进教学内容与方法科研与教学融合中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1674-098X（2015）02（a）-0151-02随着新一代测序技术和计算机技术的进步，与疾病相关的人类DNA序列和蛋白质结构数据呈指数增长。面对新一代测序技术所产生的庞大的生物学分子序列数据，生物信息学的重要性愈加突出，这必然会为生命科学和医学的发展带来变革。当前，国内外对这方面人才的需求激增。在我国，不少科研院所和生物技术产业界正缺乏这类人才，与发达国家相比，具有不小的差距。我国科研机构和高等院校，尤其是传统的生物研究机构，通过各种形式的教学，系统地培养新的复合型研究人才，成了当务之急。国内综合性大学以及医科大学都相继开设了《生物信息学》课程，并在不断地创新和改革教学内容与方法。然而，目前教学中，还存在内容相对落后、方法有待提高、科研成果转化教学有待深化等问题。当前研究现状分析1.1教学内容相对落后目前，《生物信息学》课程的教学内容严重落后于生物信息学科的发展。随着生物学实验技术的高速发展，产生了大量可应用的生物学数据，并激发了科研人员从事生物信息学研究的热情，产生了大量生物信息学新技术、新方法。然而该课程的教学内容更新过于迟缓，仍然以传统的理论知识为基础，内容只有陈旧机器学习方法和简单相关软件的应用。可想而知，其中涵盖的知识点是十分少的，这必然会限制学生的发展，大大不利于其对生物信息知识的运用，从而制约了《生物信息学》教学的发展和进步。1.2教学方法有待提高目前，《生物信息学》课程的教学仍然遵循传统方法，以教师和教材为中心，丝毫不重视对学生科研创新性思维能力和素质的培养。相对于该学科的复杂性来说，学生对具体分析方法的认识和理解严重不足。虽然现有课程也有少量科研实践内容，但课时太少，内容简单，无系统化和完整性可言。1.3科研成果转化教学有待深化随着科学技术的高速发展，生物信息学在发现与识别人类疾病基因，研究基因与蛋白质的表达和功能，阐明疾病发生的遗传背景和分子机制等方面取得了巨大的科研成果。如何将这些科研成果转化到教学中仍然是《生物信息学》教学所面临的一项挑战。目前，《生物信息学》课程的教学内容与科研应用内容严重脱节，缺乏理论教学与科研实践的有效整合，导致学生不能讲所学理论知识快速应用于科研实践。因此，在《生物信息学》课程教学中，全面实施科学研究性教学，及时进行知识更新，了解前沿动态，掌握新方法，保持内容的先进性，激发学生学习的积极性与创新思维至关重要。科研教学一体化模式的方法与实践当前我国高校的人才培养模式已转变为培养学生创新思维能力为主。因此，《生物信息学》科研教学一体化模式应该考虑以下内容：如何将科研成果融入到教学实践中，及时补充更新教学内容，实现基础与前沿、传统与现代的衔接，实现教学内容与现代科技的同步发展，从而提高学生理论和科研实践应用相结合的能力。2.1科研成果与教学内容密切结合教师在开展生物信息学教学时，首先，不仅要紧跟学科发展方向，随时对知识体系进行补充和完善，还要通过了解国际前沿动态，掌握新方法、新工具，来帮助学生确定研究课题，明确研究方案，简化数据分析，缩短研究时间，加强分析深度，从而达到提高研究的可靠性和成功率的目的。还可以避免学生少走弯路，重复前人研究。其次，要及时调整教学内容，将新知识传授给学生。同时，也要在教学中激发学生的科研兴趣，鼓励学生通过各种途径自觉地关注生物信息学发展动态，拓宽自己的知识面。最后，要改变传统的以教材为中心的生物信息学教学模式，将科研成果穿插于主线内容介绍中，及时补充更新教学内容，实现基础与前沿、传统与现代的衔接，使教学内容与现代科技同步发展。在课程教学中，除了生物学基础知识、算法等内容外，还需要增加阅读最新文献、加强教师与学生互动