發(fā)布時(shí)間：2023-03-22 17:38:24
序言：寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的生物信息學(xué)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
一、認(rèn)識(shí)信息
同樣重要的信息，有的人善于抓住，有的人卻漠然視之，這正是由于各人的信息意識(shí)強(qiáng)弱不同所致。信息，指的是當(dāng)人們與外界接觸時(shí)，有意無(wú)意所接受到的一些事物材料，有數(shù)字、圖形、文字、影像、動(dòng)畫、數(shù)量關(guān)系等。如果能使學(xué)生對(duì)接受到的這些信息源加以分析、整理，主動(dòng)獲取自己所需的信息，或找到對(duì)自己有利的信息而后加以利用，則將促使他們關(guān)注周圍的事物，溝通物理與生活的聯(lián)系，大大提高他們的信息意識(shí)。
1、感知信息。信息意識(shí)形式有兩種：一是被動(dòng)接受狀態(tài)，二是自覺(jué)活躍狀態(tài)。前者指人們從社會(huì)的信息環(huán)境中被動(dòng)地接受事先未料及的信息；后者指信息意識(shí)的覺(jué)醒狀態(tài)，它促使人們制訂信息活動(dòng)計(jì)劃，主動(dòng)關(guān)心和了解各種變化，并做出相應(yīng)的選擇。物理教學(xué)時(shí)應(yīng)力求促使學(xué)生從被動(dòng)接受狀態(tài)轉(zhuǎn)化為自覺(jué)活躍狀態(tài)，當(dāng)他們面對(duì)一些信息時(shí)，能快速做出對(duì)信息的判斷并引起思考。這樣久而久之的訓(xùn)練，學(xué)生就能關(guān)注起周圍的事物、外界的信息，并對(duì)信息加以描述、思考，體會(huì)到物理與信息的聯(lián)系及價(jià)值。
2、評(píng)價(jià)信息。當(dāng)信息出現(xiàn)在我們面前時(shí)，我們就應(yīng)及時(shí)做出反映并思考，做出相應(yīng)的判斷，哪些信息是我們是了解，哪些是陌生的，如何評(píng)價(jià)各類信息？在物理教學(xué)時(shí)，應(yīng)多讓學(xué)生接觸各種信息，并評(píng)價(jià)它們，如互相矛盾的信息，相互一致的信息，系統(tǒng)性的信息等，讓學(xué)生在評(píng)價(jià)中提高自己的信息感悟能力。讓學(xué)生從中選擇條件再提出相應(yīng)的問(wèn)題。將大大提高學(xué)生評(píng)價(jià)各類信息的靈敏度及準(zhǔn)確度。
二、感受信息
一個(gè)武俠小說(shuō)迷，只要找到自己想看的武俠小說(shuō)，便會(huì)津津有味地看下去，甚至于不吃不睡。物理教學(xué)時(shí)，就應(yīng)盡可能增強(qiáng)學(xué)生的信息情感，培養(yǎng)他們類似于“武俠小說(shuō)迷”的熱衷情感，當(dāng)他們多次從多方面感受信息時(shí)，便能形成某種持久、穩(wěn)定的、反映心底需求關(guān)系的內(nèi)心體驗(yàn)，這便是信息情感。當(dāng)學(xué)生形成較穩(wěn)定的信息情感時(shí)，便能產(chǎn)生巨大的信息熱情，這將大大提高他們對(duì)信息的敏感性與興趣性。1、對(duì)信息的敏感性。不同的人面對(duì)同樣信息會(huì)有不同的態(tài)度，敏感性強(qiáng)的人，面對(duì)信息，即便是與知識(shí)結(jié)構(gòu)相矛盾或不能解釋的信息，他們會(huì)發(fā)出疑問(wèn)：“這是為什么？”從而激發(fā)起好奇心和求知欲，進(jìn)而去探索、實(shí)驗(yàn)，去求知、去尋找原因，他們對(duì)信息是熱情的、歡迎的、敏感的，從而不斷地促使自己知識(shí)結(jié)構(gòu)的變化，物理教學(xué)時(shí)就應(yīng)采用多種形式提高學(xué)生對(duì)信息的敏感性，便能提高對(duì)信息的敏感度，以便周密考慮問(wèn)題。
2、對(duì)信息的興趣性。興趣是最好的老師，興趣是一種持久的情感體驗(yàn)，人們的信息搜集活動(dòng)是受信息需求驅(qū)使的，影響需求力量的大小主要是需求被意識(shí)的清晰程度——意識(shí)越明確，行動(dòng)目標(biāo)越清楚，信息活動(dòng)的動(dòng)機(jī)越穩(wěn)定、持久、強(qiáng)烈，努力程度也就越高。在物理教學(xué)時(shí)，應(yīng)有意識(shí)地設(shè)置各種情境，讓學(xué)生在信息輸入時(shí)產(chǎn)生濃厚興趣，并能以較穩(wěn)定、濃厚的興致保持下去，從而以積極、熱情的態(tài)度對(duì)待信息，這樣將激發(fā)他們發(fā)出超常的智慧和高漲的熱情，這樣不僅學(xué)生提高學(xué)生的求知欲，還大大開(kāi)闊了他們的思維。
三、利用信息
在信息時(shí)代，靜態(tài)的知識(shí)不具有情報(bào)信息價(jià)值，只有對(duì)知識(shí)的新認(rèn)識(shí)和深入挖掘，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理，才能使其產(chǎn)生推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的巨大能量。認(rèn)識(shí)和挖掘出知識(shí)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，并利用好它，這才是信息素質(zhì)的最好體現(xiàn)。只有具有利用信息能力的人，才知道怎樣組織知識(shí)，發(fā)現(xiàn)和使用信息，他們也才具有終身學(xué)習(xí)的能力。
由于教育改革的不斷推進(jìn)和新課改的要求，推進(jìn)信息技術(shù)與教育的整合已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。初中生物教學(xué)對(duì)學(xué)生的直觀感受和操作效果較為關(guān)注，但由于課堂時(shí)間、教學(xué)條件有限，很多內(nèi)容在課上無(wú)法為學(xué)生進(jìn)行演示，或?qū)W生無(wú)法親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。針對(duì)這種現(xiàn)象，本文對(duì)信息技術(shù)與蘇教版初中生物教學(xué)的整合進(jìn)行了研究，以期能使學(xué)生理解得更加深刻、形象。
關(guān)鍵詞
信息技術(shù)；初中生物；整合
在新課改推動(dòng)下，教育領(lǐng)域發(fā)生了很大變化，目標(biāo)是為國(guó)家培養(yǎng)出具有高學(xué)歷、高素質(zhì)、過(guò)硬的實(shí)踐能力的優(yōu)秀人才，符合國(guó)家的發(fā)展要求。但是，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要在教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)指導(dǎo)教學(xué)，將兩者進(jìn)行整合。隨著經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，新型科技也在不斷走進(jìn)課程教學(xué)，而對(duì)于實(shí)踐性較強(qiáng)的生物教學(xué)來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)生物教學(xué)與信息技術(shù)的整合就顯得十分重要。
一、信息技術(shù)在生物教學(xué)中的作用
在信息技術(shù)中有一種教學(xué)方式叫做多媒體教學(xué)，將多媒體教學(xué)應(yīng)用到生物教學(xué)中，不僅能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)的有機(jī)整合，還能讓學(xué)生從多方面進(jìn)行感受，將成果通過(guò)更直觀的形式展現(xiàn)出來(lái)，可以調(diào)節(jié)課堂氛圍，提升學(xué)習(xí)效率。在教學(xué)方法上，還能將教師所要表達(dá)的思想更直接地表現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生對(duì)教師的要求更加明確，并有針對(duì)性地回答問(wèn)題，在這種教學(xué)模式下，可以讓學(xué)生了解到更多的教科書以外的內(nèi)容，開(kāi)拓學(xué)生的視野。在必要的教學(xué)內(nèi)容中播放相關(guān)影片進(jìn)行教學(xué)還能引發(fā)學(xué)生的思考，加深其對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握程度。同時(shí)，學(xué)生遇到問(wèn)題可以隨時(shí)提出，教師立即進(jìn)行解答，改變了傳統(tǒng)的教師只負(fù)責(zé)教而學(xué)生只負(fù)責(zé)學(xué)的教學(xué)模式，師生之間進(jìn)行良好的互動(dòng)，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。
二、將信息技術(shù)與生物教學(xué)進(jìn)行整合的益處
（一）提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性
傳統(tǒng)的生物教學(xué)方式基本都是教師在進(jìn)行照本宣科的工作，提出的問(wèn)題也很有局限性，學(xué)生只負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)，對(duì)于教師提出的問(wèn)題經(jīng)常是處于朦朧狀態(tài)，似懂非懂，師生之間進(jìn)行的互動(dòng)也較少。新課改以后，教學(xué)方式得到了改善并引進(jìn)了新的教學(xué)設(shè)備，增添了教學(xué)手段。將信息技術(shù)與生物教學(xué)相整合，教師不僅可以利用多媒體對(duì)教學(xué)所需的圖像、影視動(dòng)畫進(jìn)行綜合處理，還可以根據(jù)教學(xué)要求自主設(shè)置教學(xué)主題，將所講內(nèi)容通過(guò)多媒體教學(xué)展現(xiàn)得更加直觀，帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，引發(fā)學(xué)生思考，實(shí)現(xiàn)課本與信息技術(shù)相結(jié)合，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
（二）使教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)生的生活
現(xiàn)階段的學(xué)生在物質(zhì)生活上已經(jīng)有了很大的提高，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信息也不陌生，但網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在發(fā)展中有利有弊，所以這就要引導(dǎo)學(xué)生正確利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)中的教學(xué)內(nèi)容是豐富多彩的，具有新穎、更新速度快的特點(diǎn)，便于學(xué)生掌握新的知識(shí)。在生物教學(xué)中運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)，可以幫助學(xué)生及時(shí)找到要了解的內(nèi)容，并出色地完成作業(yè)。
（三）提高學(xué)生的復(fù)習(xí)效率
在經(jīng)過(guò)一階段或一學(xué)期的學(xué)習(xí)后，教師就要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢驗(yàn)，如期中考試、期末考試，這就要求學(xué)生將學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行很好的復(fù)習(xí)，但由于時(shí)間有限，不能對(duì)所學(xué)的各個(gè)章節(jié)進(jìn)行重復(fù)講解，所以在進(jìn)行期中考試、期末考試之前，教師可以通過(guò)多媒體對(duì)以往的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行播放，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，以加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的印象，從而起到鞏固知識(shí)的作用。
三、將信息技術(shù)與蘇科版初中生物教學(xué)進(jìn)行整合的具體方法
（一）多媒體教學(xué)方式走進(jìn)課堂
在蘇科版初中生物教學(xué)中需要大量的道具，但不能將所需要的道具都拿到課堂上，即便有些道具方便帶到課堂，但由于季節(jié)或條件的限制還是在教學(xué)中無(wú)法充分應(yīng)用。如在“觀察花的結(jié)構(gòu)”這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中就需要大量的花朵作為道具，這就增加了實(shí)驗(yàn)的難度，沒(méi)有任何一種花朵是可以隨意采摘的，所以在實(shí)驗(yàn)中利用多媒體進(jìn)行教學(xué)就可以解決這個(gè)問(wèn)題，不僅可以找到實(shí)驗(yàn)中所需的內(nèi)容，還能讓學(xué)生觀看得更清晰、生動(dòng)，能很好地解決采摘等帶來(lái)的問(wèn)題。
（二）將信息技術(shù)作為師生進(jìn)行互動(dòng)的工具
現(xiàn)代技術(shù)較為發(fā)達(dá)，因而要正確利用這一點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)難免會(huì)遇到困難，可以利用網(wǎng)絡(luò)與教師進(jìn)行互動(dòng)，但這種教學(xué)方法需要教師進(jìn)行引導(dǎo)，提出問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行思考，如在進(jìn)行“探究唾液淀粉酶對(duì)淀粉的消化作用”這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，自行操作存在一定的困難，這時(shí)教師就可以根據(jù)實(shí)際情況，在網(wǎng)絡(luò)上選取相關(guān)教學(xué)視頻進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)視頻中的試驗(yàn)，提出“在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中淀粉經(jīng)過(guò)唾液淀粉酶的分解后產(chǎn)生了什么變化？”學(xué)生會(huì)看到，在不同溫度下，加入碘液后淀粉的顏色會(huì)不同，在37攝氏度時(shí)加入碘液顏色不變，但在100攝氏度時(shí)，加入碘液后顏色會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色，這就增加了學(xué)生與教師之間的互動(dòng)，學(xué)生觀察越仔細(xì)，收獲也就越多。
（三）運(yùn)用信息技術(shù)生動(dòng)講解教學(xué)內(nèi)容
現(xiàn)代信息更新較快，教材更新永遠(yuǎn)跟不上科學(xué)研究，這時(shí)就需要教師利用信息技術(shù)拓展學(xué)生的知識(shí)面，將最新的研究成果引入到教學(xué)中。如在關(guān)于“觀察小魚尾鰭血液的流動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中需要小魚作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代的教學(xué)要求，教師就可以選擇最新的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行教學(xué)，如用載玻片將小魚的尾鰭壓住，關(guān)注小魚尾鰭的擺動(dòng)情況，利用多媒體進(jìn)行展示，這樣不僅能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還能讓學(xué)生了解到更多的實(shí)驗(yàn)方法。
綜上所述，通過(guò)以上的研究發(fā)現(xiàn)，將信息技術(shù)應(yīng)用到蘇科版初中生物教學(xué)中是必然的，將二者進(jìn)行整合以后，不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理解得更深刻。
作者：周婧玉 單位：江蘇省昆山市陸家中學(xué)
參考文獻(xiàn)
摘要：生物信息學(xué)是較新的交叉學(xué)科，大部分文獻(xiàn)資料都是英文的，對(duì)學(xué)生的專業(yè)英Z能力要求較高，僅靠開(kāi)幾門課遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)體系在大學(xué)英語(yǔ)和專業(yè)英語(yǔ)課程的基礎(chǔ)上，以應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)和引導(dǎo)，以網(wǎng)絡(luò)資源查詢、專業(yè)軟件使用及專業(yè)文獻(xiàn)資料的閱讀及寫作為核心內(nèi)容，使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)驗(yàn)及科研等實(shí)踐過(guò)程中提高專業(yè)英語(yǔ)水平，收到了良好的效果。
關(guān)鍵詞：應(yīng)用驅(qū)動(dòng)；生物信息學(xué)；專業(yè)英語(yǔ)
中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）21-0232-02
一、前言
生物信息學(xué)是近年新興的一門交叉學(xué)科，其研究?jī)?nèi)容包含了生物信息的獲取、處理、儲(chǔ)存、分發(fā)、分析和解釋等在內(nèi)的所有方面，它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的各種工具，來(lái)闡明和理解大量數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義（張春霆，2000）。與其他的生物學(xué)專業(yè)一樣，該專業(yè)要求學(xué)生掌握基本的專業(yè)英語(yǔ)閱讀和寫作能力；同時(shí)，由于是新興專業(yè)，其大部分專業(yè)資料，包括專業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源、常用軟件和文獻(xiàn)資料等大都是英文，并且對(duì)生物學(xué)、計(jì)算機(jī)及數(shù)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)英語(yǔ)詞匯都有一定要求，因此，生物信息學(xué)專業(yè)對(duì)于專業(yè)英語(yǔ)的要求比其他專業(yè)更高一些。近年，人們陸續(xù)提出將任務(wù)或項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法（周冬菊等，2011）、CBI（Content-based Instruction）專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)法（智慧，2011）等應(yīng)用于生物類專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)，并強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)資源和應(yīng)用（劉進(jìn)平等，2011，2013）以及科研文獻(xiàn)（方強(qiáng)&趙威，2014）等在生物類專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)中的作用。重慶郵電大學(xué)生物信息學(xué)院生物信息學(xué)本科專業(yè)通過(guò)總結(jié)不同的教學(xué)方法，結(jié)合生物信息學(xué)專業(yè)自身的特點(diǎn)，系統(tǒng)地提出了應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)體系，并收到了良好的教學(xué)效果。
二、體系構(gòu)成
應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)體系由兩部分組成：①基礎(chǔ)部分，包括大學(xué)英語(yǔ)和生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)；②應(yīng)用部分，包括雙語(yǔ)教學(xué)課程、生物信息學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源、生物學(xué)軟件及專業(yè)文獻(xiàn)資料閱讀及寫作。內(nèi)容由淺到深，從基礎(chǔ)教學(xué)逐步過(guò)渡到專業(yè)應(yīng)用。整個(gè)體系以應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)和向?qū)?，其核心?nèi)容是網(wǎng)絡(luò)資源查詢、專業(yè)軟件使用及專業(yè)文獻(xiàn)資料的閱讀及寫作，其形式主要為課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)驗(yàn)及學(xué)生課外科研。
1.大學(xué)英語(yǔ)。大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)分為基礎(chǔ)階段和應(yīng)用提高階段（田志環(huán)，2008），大學(xué)英語(yǔ)是基礎(chǔ)階段的主要英語(yǔ)教學(xué)形式，在高中階段語(yǔ)法學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，鞏固提高學(xué)生的英語(yǔ)聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫能力，為后面的應(yīng)用階段英語(yǔ)教學(xué)奠定基礎(chǔ)。
2.專業(yè)英語(yǔ)課程。生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)課程是基礎(chǔ)階段到應(yīng)用提高階段的過(guò)渡，其教材根據(jù)本專業(yè)的特點(diǎn)采用自編教材，內(nèi)容除生物信息相關(guān)內(nèi)容外，還兼顧生物、計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)（主要是概率統(tǒng)計(jì)）等領(lǐng)域。生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)課程內(nèi)容分三個(gè)層次：專業(yè)英語(yǔ)，主要是理科專業(yè)英語(yǔ)的特點(diǎn)，常用句型；生物類專業(yè)英語(yǔ)，主要是了解生物學(xué)專業(yè)名詞的構(gòu)詞特點(diǎn)及熟悉常見(jiàn)生物學(xué)專業(yè)名詞；生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)，了解生物信息學(xué)常見(jiàn)的研究領(lǐng)域，熟悉生物信息學(xué)專業(yè)詞匯。內(nèi)容從一般到特殊，學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)初步了解生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)的特點(diǎn)，掌握基本的專業(yè)詞匯。
3.雙語(yǔ)教學(xué)專業(yè)課。生物信息學(xué)專業(yè)的雙語(yǔ)課程是整個(gè)專業(yè)英語(yǔ)教學(xué)體系的核心，是學(xué)生掌握專業(yè)英語(yǔ)詞匯的主要途徑。雙語(yǔ)課程包括分子生物學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、Perl程序設(shè)計(jì)等，其教材采用國(guó)外原版教材（影印版），教師上課幻燈片主要用英語(yǔ)，講解用英語(yǔ)+漢語(yǔ)，配合學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，熟悉生物信息學(xué)專業(yè)詞匯，提高專業(yè)英語(yǔ)閱讀能力。
4.網(wǎng)絡(luò)資源。隨著生物信息學(xué)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上英文的生物信息學(xué)資源也越來(lái)越多，主要包括生物學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體生物信息學(xué)資料（如新一代測(cè)序儀介紹等）及公開(kāi)課視頻資料。網(wǎng)絡(luò)生物數(shù)據(jù)庫(kù)如GenBank、UniProt、Ensembl、Pfam、PDB等包含了大量的生物學(xué)數(shù)據(jù)及分析工具，內(nèi)容系統(tǒng)完整，更新速度快，是生物科研工作者的寶庫(kù)，同時(shí)也是生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的寶貴資源。這些數(shù)據(jù)庫(kù)的幫助頁(yè)面有詳細(xì)的資源介紹及使用方法說(shuō)明，若能仔細(xì)閱讀，在學(xué)習(xí)這些網(wǎng)絡(luò)資源的同時(shí)，專業(yè)英語(yǔ)能力也會(huì)有極大的提高。另外，網(wǎng)絡(luò)上的很多公開(kāi)課，如亞利桑那大學(xué)的“生物多樣性”、可汗學(xué)院的“生物學(xué)”及“概率”、麻省理工學(xué)院的“生物學(xué)導(dǎo)論”等，都是很好的在線學(xué)習(xí)資源。
5.生物信息學(xué)軟件。生物信息學(xué)領(lǐng)域很多常用的軟件，如序列比對(duì)軟件BLAST、FAST、TeeCoffee、ClustalW/X系統(tǒng)發(fā)育分析軟件MEGA、PAUP、PHYLIP、PAML，新一代測(cè)序數(shù)據(jù)分析軟件Velvet、SOAP、Bowtie、BWA等及其他生物信息學(xué)領(lǐng)域的很多軟件的界面及幫助文檔都是英文，在掌握使用這些軟件的同時(shí)，也可以熟悉相關(guān)領(lǐng)域的英文專業(yè)詞匯。
6.專業(yè)文獻(xiàn)資料閱讀。在學(xué)生的生物信息學(xué)課程設(shè)計(jì)、生物信息學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研班及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等課程及活動(dòng)中，需要閱讀適量的英文文獻(xiàn)。在前面掌握了一定量的專業(yè)詞匯的基礎(chǔ)上，通過(guò)英文文獻(xiàn)資料的閱讀，進(jìn)一步提高了學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)閱讀水平，并初步掌握生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)寫作的基本要求，對(duì)于學(xué)生以后的研究生階段的學(xué)習(xí)或?qū)I(yè)相關(guān)工作奠定了專業(yè)英語(yǔ)基礎(chǔ)。
三、教學(xué)效果
專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的最終目的是應(yīng)用，主要包括專業(yè)英語(yǔ)文獻(xiàn)資料的閱讀及論文寫作，因此，對(duì)于教學(xué)效果也主要從閱讀和寫作兩方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1.專業(yè)英語(yǔ)閱讀。經(jīng)過(guò)幾年系統(tǒng)的專業(yè)英語(yǔ)學(xué)習(xí)，學(xué)生從入學(xué)時(shí)覺(jué)得專業(yè)英語(yǔ)神秘莫測(cè)，看到英文資料就跳過(guò)，到畢業(yè)時(shí)能比較順利地閱讀專業(yè)文獻(xiàn)資料，查詢GenBank等英文專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，也不再害怕使用英文界面的專業(yè)軟件。
2.專業(yè)英語(yǔ)寫作。在專業(yè)英語(yǔ)閱讀能力提高的基礎(chǔ)上，學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)寫作能力也有了較大提高。尤其是科研班的同學(xué)，基本上可以用英語(yǔ)將自己的科研工作總結(jié)成論文初稿，畢業(yè)論文中的英文摘要也較少出現(xiàn)語(yǔ)法和拼寫錯(cuò)誤。
經(jīng)過(guò)四年的學(xué)習(xí)，學(xué)生生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)的閱讀和寫作能力都有了較大提高，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。
四、結(jié)語(yǔ)
該體系以應(yīng)用為導(dǎo)向，從基礎(chǔ)到應(yīng)用，由易到難，主要培養(yǎng)學(xué)生的生物信息學(xué)專業(yè)英語(yǔ)閱讀能力，兼顧專業(yè)英語(yǔ)寫作訓(xùn)練，取得了較好的效果。英語(yǔ)的學(xué)習(xí)是一個(gè)積累與逐步提高的過(guò)程，專業(yè)英語(yǔ)更是如此，尤其是專業(yè)詞匯的積累需要大量的閱讀與寫作實(shí)踐。因此，要使學(xué)生學(xué)好專業(yè)英語(yǔ)，僅靠開(kāi)幾門課是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)及生物信息學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)等應(yīng)用性課程及課外科研活動(dòng)，在掌握了專業(yè)知識(shí)的同時(shí)提高了專業(yè)英語(yǔ)閱讀和寫作能力，為進(jìn)一步深造打下基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)；不足
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）03-0156-02
21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，應(yīng)人類基因組計(jì)劃（human genome project，HGP）和生物科學(xué)迅猛發(fā)展的要求，迅速興起的生物信息學(xué)（Bioinformatics）成為生命科學(xué)浪潮中的弄潮兒。生物信息學(xué)是由林華安博士于1987年提出的，而它的起源可以追溯到20世紀(jì)50年代末計(jì)算機(jī)在生物研究中的應(yīng)用。到20世紀(jì)末期，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的革命性發(fā)展，生物信息也突飛猛進(jìn)地發(fā)展起來(lái)。它的誕生和發(fā)展是應(yīng)時(shí)所需，是歷史的必然，已經(jīng)悄然滲透到生物科學(xué)的每一個(gè)角落。生物信息學(xué)是一門交叉科學(xué)，它包含了生物信息的獲取、加工、存儲(chǔ)、分配、分析、解釋等在內(nèi)的所有方面，它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的各種工具，來(lái)闡明和理解大量生物數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義。生物信息學(xué)現(xiàn)已迅速發(fā)展成為當(dāng)今生命科學(xué)最具吸引力和重大的前沿領(lǐng)域，為生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息科學(xué)等專業(yè)的高素質(zhì)人才提供了更廣闊的發(fā)展天地。生物信息學(xué)不僅是一門新學(xué)科，更是一種重要的研究開(kāi)發(fā)工具。從科學(xué)的角度來(lái)講，生物信息學(xué)是一門研究生物和生物相關(guān)系統(tǒng)中信息內(nèi)容與信息流向的綜合系統(tǒng)科學(xué)。只有通過(guò)生物信息學(xué)的計(jì)算處理，人們才能從眾多分散的生物學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù)中獲得對(duì)生命運(yùn)行機(jī)制的系統(tǒng)理解。生物信息學(xué)專業(yè)是教育部1998年頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》中新增的一個(gè)目錄外專業(yè)，專業(yè)代碼070403W，在今年教育部新頒的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄（2012年）》中專業(yè)代碼調(diào)整為071003，設(shè)在生物科學(xué)類。從2002年起，我國(guó)一些高等院校開(kāi)始向教育部申請(qǐng)?jiān)O(shè)立生物信息學(xué)本科專業(yè)，目前有武漢大學(xué)、西南交通大學(xué)、河北大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、浙江大學(xué)、蘇州大學(xué)、華中科技大學(xué)、太原理工大學(xué)、重慶郵電大學(xué)、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、哈爾濱醫(yī)科大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)等14所高校學(xué)校先后獲得批準(zhǔn)。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)是湖南省目前唯一經(jīng)教育部批準(zhǔn)設(shè)立生物信息學(xué)本科專業(yè)的學(xué)校。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物信息學(xué)專業(yè)2004年獲教育部批準(zhǔn)成立，2005年正式開(kāi)始招生。2005年招收65人，2006年招收46人，2007年招收55人，2008年招收45人，2009年招收47人，2010年招收45人，2011年招收51人，2012年招收48人，經(jīng)過(guò)八年的建設(shè)，已經(jīng)畢業(yè)四屆學(xué)生，積累了一定的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)生物信息學(xué)的專業(yè)內(nèi)涵、人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置等有了較深刻的認(rèn)識(shí)。具體地說(shuō)，我們積極開(kāi)展專業(yè)調(diào)研工作，學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)內(nèi)外高校專業(yè)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)本專業(yè)教學(xué)規(guī)范，制定和修訂了較科學(xué)的教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱和考試大綱。根據(jù)專業(yè)建設(shè)的需要，積極引進(jìn)專業(yè)教師，師資隊(duì)伍的規(guī)模逐步擴(kuò)大、知識(shí)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)基本明晰，教育管理水平得到提高。雖然通過(guò)大家的努力，我們?cè)谏镄畔W(xué)的專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)方面取得了一定成績(jī)，但在高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面存在一些不足，主要表現(xiàn)在：
1.缺乏標(biāo)準(zhǔn)的生物信息學(xué)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。由于設(shè)立生物信息學(xué)專業(yè)的高校有綜合性大學(xué)、農(nóng)業(yè)院校、醫(yī)科大學(xué)、電子信息院校等，對(duì)生物信息學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的認(rèn)識(shí)各異，造成課程設(shè)置的側(cè)重點(diǎn)存在較大差異。事實(shí)上，國(guó)外在生物信息學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置方面也缺乏成功的經(jīng)驗(yàn)，圍繞“哪些是生物信息學(xué)專業(yè)的必修課程”和“生物信息學(xué)專業(yè)的本科生需要哪些基本背景”之類的問(wèn)題爭(zhēng)議頗多。我國(guó)高等教育的傳統(tǒng)模式在創(chuàng)新性人才和交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)方面本身就存在不少薄弱環(huán)節(jié)，如何通過(guò)生物信息學(xué)專業(yè)課程教學(xué)與實(shí)踐加強(qiáng)學(xué)生的研究能力，從而加快培養(yǎng)不同專業(yè)背景的“復(fù)合型”人才是擺在我們面前的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。
2.生物信息學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)有待進(jìn)一步完善和加強(qiáng)。高等學(xué)校的教育目標(biāo)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才。實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)共同擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)高素質(zhì)人才的任務(wù)，在提高學(xué)生實(shí)踐能力、培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面具有更重要的作用。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，素質(zhì)教育的深入，高教質(zhì)量工程的實(shí)施，實(shí)踐教學(xué)改革的開(kāi)展，打造、建設(shè)和優(yōu)化生物信息學(xué)專業(yè)實(shí)踐平臺(tái)以培養(yǎng)高素質(zhì)生物信息學(xué)專業(yè)人才顯得極其迫切和極為重要。目前，我校關(guān)于生物信息學(xué)專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的專業(yè)實(shí)踐平臺(tái)還存在許多不足，主要表現(xiàn)為以下四個(gè)方面：（1）專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)明顯滯后。目前與生物內(nèi)容相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)在植物科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展；生物數(shù)據(jù)挖掘、生物軟件開(kāi)發(fā)和生物信息分析等相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)在生物安全省級(jí)實(shí)踐教學(xué)中心的計(jì)算機(jī)房開(kāi)展；至今為止還沒(méi)有一個(gè)真正意義上的生物信息學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，這對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展、學(xué)生科技活動(dòng)進(jìn)行與輔導(dǎo)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)開(kāi)展與輔導(dǎo)、教學(xué)科研工作的深入造成極為不利影響，并隨著研究生的招生，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)嚴(yán)重不足問(wèn)題將更顯突出。（2）課程教學(xué)體系系統(tǒng)性差。由于生物信息學(xué)是一個(gè)新興學(xué)科，生物信息學(xué)專業(yè)在我國(guó)的創(chuàng)辦時(shí)間不長(zhǎng)，在生物信息學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方面沒(méi)有多少成功的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒，加上專業(yè)建設(shè)時(shí)間不長(zhǎng)，這方面自身經(jīng)驗(yàn)積累不足，許多想法和思路有待驗(yàn)證、改善和落實(shí)，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、內(nèi)容銜接和效果評(píng)估建設(shè)等方面還欠缺，傳統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)展較多，開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)少，最新技術(shù)方法（如：云計(jì)算）和社會(huì)對(duì)專業(yè)技術(shù)新要求在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入還不夠，內(nèi)容還不成體系，系統(tǒng)性還存在許多不足。（3）開(kāi)放型實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)還是空白。目前高校對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)改革中進(jìn)行的實(shí)踐和探討基本上停留在把少部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目改革成了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)簡(jiǎn)單、面窄浮淺、不成體系，系統(tǒng)性和創(chuàng)新性非常欠缺，效果往往達(dá)不到預(yù)期要求，也遠(yuǎn)不能滿足不斷學(xué)科發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要。我校生物信息學(xué)專業(yè)開(kāi)放性實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)也同樣處于空白，關(guān)于生物信息學(xué)專業(yè)開(kāi)放性實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)需要緊急推動(dòng)和落實(shí)。（4）實(shí)習(xí)基地建設(shè)還存在不足。目前，我校生物信息學(xué)專業(yè)還沒(méi)有專門的校外實(shí)習(xí)基地，影響了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的提高。
3.師資隊(duì)伍需要進(jìn)一步優(yōu)化。教師隊(duì)伍的素質(zhì)、水平?jīng)Q定了專業(yè)建設(shè)的質(zhì)量。生物信息學(xué)是一個(gè)交叉學(xué)科，生物信息學(xué)專業(yè)需要既熟悉生物學(xué)背景，又要熟悉信息類知識(shí)的專業(yè)課教師和學(xué)術(shù)帶頭人。目前，我校生物信息學(xué)系現(xiàn)有專職教師10人，其中教授5人，副教授2人，有博士學(xué)位的9人。聽(tīng)起來(lái)實(shí)力蠻雄厚，但真正科班出身、從事生物信息研究的老師并不多，很多是從原植物保護(hù)專業(yè)的師資調(diào)整過(guò)來(lái)的，有些是近年引進(jìn)的，還沒(méi)有形成穩(wěn)定的學(xué)術(shù)梯隊(duì)。還沒(méi)有科研及教學(xué)成果獎(jiǎng)，也沒(méi)有主編規(guī)劃教材出版，師資隊(duì)伍的學(xué)術(shù)水平尚待進(jìn)一步提高，師資隊(duì)伍需要進(jìn)一步優(yōu)化。
4.教育教學(xué)改革需要進(jìn)一步深化。生物信息學(xué)專業(yè)開(kāi)辦了八年，我們?cè)诮虒W(xué)改革建設(shè)方面也做了一些工作，但需要進(jìn)一步深化；在人才培養(yǎng)模式、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、課程建設(shè)等方面做了一點(diǎn)探索，獲得湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目4項(xiàng)，如2006年的《生物信息學(xué)專業(yè)建設(shè)及人才培養(yǎng)模式的探索》、《生物信息數(shù)據(jù)處理中心開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與服務(wù)模式研究》，修改了培養(yǎng)方案，發(fā)表了幾篇教學(xué)教改論文。在教學(xué)手段上，本專業(yè)教師能夠結(jié)合生物信息學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，開(kāi)展利用現(xiàn)代化手段進(jìn)行輔助教學(xué)的教學(xué)改革探索，我們鼓勵(lì)教師積極使用一些優(yōu)秀的教學(xué)軟件，也鼓勵(lì)教師結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，努力開(kāi)發(fā)電子課件，對(duì)于學(xué)生的深入學(xué)習(xí)起到了重要的作用。我們?cè)诮虒W(xué)改革方面雖然做了一些工作，但遠(yuǎn)不能適應(yīng)本專業(yè)的發(fā)展要求。
5.就業(yè)渠道拓展不夠。由于生物信息學(xué)專業(yè)是新興的專業(yè)，專門的產(chǎn)業(yè)尚沒(méi)有完全成熟，目前主要分布在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)之中，因此，就業(yè)渠道有待擴(kuò)展。
當(dāng)前，生物信息學(xué)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展基本上都處于起步階段，各國(guó)所擁有的條件也大體相同。因此，這是我國(guó)生物信息學(xué)研究趕超國(guó)際先進(jìn)水平的極好機(jī)會(huì)。生物信息學(xué)研究投資少，見(jiàn)效快，可充分發(fā)揮我國(guó)基因信息資源豐富的優(yōu)勢(shì)，以及湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域，尤其是微生物基因組研究方面的特長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)十幾年或更長(zhǎng)時(shí)間的努力，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的生物信息學(xué)專業(yè)有可能會(huì)成為湖南省的優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)。
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基金項(xiàng)目：湖南省普通高等學(xué)校教改項(xiàng)目“生物信息學(xué)專業(yè)理論教學(xué)與教學(xué)方法改革”（2013-160）和湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目（A2013057）。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模生物信息學(xué)教學(xué)
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）05-0214-01
1. 引言
生物信息學(xué)是融合生命科學(xué)與數(shù)理科學(xué)的一門新興學(xué)科[1]。1995年在人類基因組計(jì)劃第一個(gè)五年總結(jié)報(bào)告中對(duì)生物信息學(xué)的定義是: “它是一門研究包括生物信息的獲取、處理、存儲(chǔ)、分發(fā)、分析和解釋等在內(nèi)的所有方面，并綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的各種工具，來(lái)闡明和理解大量數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的生物學(xué)意義的新興的交叉學(xué)科?！彪S著人類基因組計(jì)劃的完成，生物信息學(xué)的研究進(jìn)入了后基因組時(shí)代，它已廣泛的滲透到生物、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等各個(gè)相關(guān)研究領(lǐng)域中，成為生命科學(xué)和自然科學(xué)的重大前沿領(lǐng)域之一。目前，國(guó)內(nèi)很多高等院校已經(jīng)開(kāi)設(shè)了生物信息學(xué)本科專業(yè)。
數(shù)學(xué)建模是一門綜合多門學(xué)科知識(shí)，集應(yīng)用與能力培養(yǎng)為一體，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)和應(yīng)用實(shí)踐能力的學(xué)科[2]。生物信息學(xué)專業(yè)的本科生在學(xué)習(xí)完基本的數(shù)理知識(shí)以及生物信息學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課后，通過(guò)數(shù)學(xué)建模課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了從理論學(xué)習(xí)到實(shí)踐應(yīng)用的跨越；使學(xué)生深刻體會(huì)到理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐進(jìn)一步檢驗(yàn)和完善理論的過(guò)程。本文對(duì)數(shù)學(xué)建模在醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)專業(yè)的開(kāi)展及具體的教學(xué)進(jìn)行了實(shí)踐探索，目的是培養(yǎng)學(xué)生的建模思維和創(chuàng)新能力，為學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題以及今后的科研打下良好的基礎(chǔ)。
2. 教學(xué)實(shí)踐與探索
在醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)專業(yè)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，我們旨在通過(guò)體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)的模型的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的建模思維、實(shí)際動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。
2.1 精選模型，體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)
在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)中，我們主要通過(guò)學(xué)習(xí)已有的數(shù)學(xué)模型來(lái)完成整個(gè)課程的學(xué)習(xí)，包括問(wèn)題的分析、模型的假設(shè)、模型的建立、模型的求解與分析以及后續(xù)的模型檢驗(yàn)與應(yīng)用等。因此如何選擇適當(dāng)?shù)哪Ｐ统蔀榻虒W(xué)中的首要問(wèn)題。
在選擇數(shù)學(xué)模型時(shí)，除了注重模型需具有簡(jiǎn)潔性和趣味性[3]以外，我們特別選擇了能夠體現(xiàn)醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)專業(yè)特點(diǎn)的模型，與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)緊密結(jié)合。如DNA序列分類模型、人類癌癥基因預(yù)測(cè)模型、人類疾病網(wǎng)絡(luò)模型等。此外，在選擇這些模型時(shí)注意建立的模型具有階梯性，即由淺入深，由簡(jiǎn)到繁，以符合學(xué)生的邏輯思維。對(duì)于給定的實(shí)際問(wèn)題，我們首先想到的是最簡(jiǎn)單的模型，然后分析模型的局限性及產(chǎn)生的原因，進(jìn)而尋找策略改進(jìn)模型，如此形成一種階梯式的建模過(guò)程，最終使得建立的模型越來(lái)越接近實(shí)際問(wèn)題,達(dá)到完善的地步。例如，對(duì)于DNA序列分類模型（2000年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽試題），我們可以先后構(gòu)建特征密碼子概率分布判別模型、圖論最小生成樹(shù)模型以及向量空間直觀判別模型，這三個(gè)模型體現(xiàn)了模型逐步升級(jí)的過(guò)程。
2.2 逐步引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生建模思維
數(shù)學(xué)建模需要綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，這對(duì)于剛剛接觸建模的學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較困難的，需要逐步引導(dǎo)他們，培養(yǎng)建模思維。我們主要借助于具有階梯性的數(shù)學(xué)模型、多媒體教學(xué)，通過(guò)講解和討論穿插的教學(xué)模式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生。
仍以DNA序列分類模型為例，對(duì)于給定的已知類別的序列和待分類的人工序列（序列較短）及自然序列（序列較長(zhǎng)），首先想到的是從已知類別中提取特征，用特征對(duì)未知序列進(jìn)行分類。通過(guò)討論，大部分學(xué)生很自然的想到選取序列中ATGC四個(gè)堿基的含量作為特征，但是這個(gè)特征很粗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)很多序列用這個(gè)特征無(wú)法分類。接下來(lái)學(xué)生想到用密碼子，對(duì)64個(gè)密碼子進(jìn)行分析提取特征，結(jié)果顯示此種特征對(duì)人工序列得到較好的分類效果，但不適用于自然序列。隨后基于上面的結(jié)果，進(jìn)一步應(yīng)用圖論中的最小生成樹(shù)模型解決問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)分類效果較好。此外，在討論中，有學(xué)生也提到了應(yīng)用“與已知類別特征相近的物質(zhì)歸到一類”的思想，運(yùn)用二維向量夾角余弦進(jìn)行分類，結(jié)果表明分類效果優(yōu)于前兩種方法。在學(xué)習(xí)模型的過(guò)程中，我們邊講解邊引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題，討論問(wèn)題，并結(jié)合多媒體演示，環(huán)環(huán)相扣，這樣的學(xué)習(xí)方式往往引人入勝，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的建模思維。
2.3 教研結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力
理論用于指導(dǎo)實(shí)踐，沒(méi)有實(shí)踐的理論是空洞的。在學(xué)習(xí)完別人建立的模型之后，我們要求學(xué)生自己動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題，建立模型，正所謂的“依葫蘆畫瓢”。我們本著寓研于教，教研結(jié)合的思想，將科研中遇到的一些實(shí)際問(wèn)題融入教學(xué)中，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力。我們精選具有生物信息學(xué)專業(yè)特點(diǎn)、體現(xiàn)學(xué)科前沿的兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題作為建模試題，讓學(xué)生三人一組以論文形式完成。如我們選取了給藥方案（較簡(jiǎn)單）和人類癌癥miRNA預(yù)測(cè)(較復(fù)雜)兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題作為建模試題。較簡(jiǎn)單的問(wèn)題讓學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間進(jìn)行完成，較復(fù)雜的問(wèn)題以作業(yè)形式讓學(xué)生利用課余時(shí)間完成，并將兩次建模的成績(jī)作為學(xué)生本門課程的最后成績(jī)。
這種考核方式不僅培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力，而且讓他們體會(huì)到之前所學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課的意義所在。此外，學(xué)生們對(duì)科研問(wèn)題創(chuàng)造性的思維往往超乎我們的想象，為我們生物信息專業(yè)的發(fā)展注入新的力量，也為學(xué)生后續(xù)從事相關(guān)領(lǐng)域的研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3. 小結(jié)
筆者根據(jù)自己在醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)專業(yè)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)實(shí)踐，提出了幾點(diǎn)可行性的措施。本著寓研于教，教研結(jié)合的思想，通過(guò)精選體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)的模型，采取講解和討論穿插的教學(xué)模式逐步培養(yǎng)學(xué)生的建模思維，利用建模試題培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力，取得了較好的教學(xué)效果。隨著生物信息學(xué)以及相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展，生物信息專業(yè)的數(shù)學(xué)建模課程將更加富有挑戰(zhàn)性，我們將根據(jù)科學(xué)發(fā)展以及學(xué)生的反饋意見(jiàn)不斷修訂教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)方法，提高生物信息學(xué)專業(yè)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)質(zhì)量，真正培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]李霞，李亦學(xué)，廖飛.生物信息學(xué)[M]，北京：人民衛(wèi)生出版社，2010.
我的專業(yè)是生物信息學(xué)，一門由信息科學(xué)和生命科學(xué)交叉而成的新型學(xué)科。入學(xué)伊始，我對(duì)科研的認(rèn)識(shí)是很模糊的，只是覺(jué)得它有挑戰(zhàn)、很刺激。然而進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的第一周，現(xiàn)實(shí)就讓我意識(shí)到科研艱辛的一面：腦海里充斥著紛亂如麻的課題線索、良莠不齊的參考文獻(xiàn)、錯(cuò)誤連篇的PERL程序代碼、晦澀難懂的微分方程和師兄論文被別人搶發(fā)后的無(wú)奈表情，與大眾媒體所描述的美好光環(huán)形成了鮮明的對(duì)比。于是我調(diào)整了心態(tài)，詳細(xì)地制定了學(xué)習(xí)計(jì)劃，在了解課題宏觀設(shè)計(jì)的同時(shí)，同樣注重導(dǎo)師分配給我的每一個(gè)具體的任務(wù)，并加入了人類肝臟蛋白質(zhì)組學(xué)課題組，開(kāi)始了我的第一個(gè)課題。經(jīng)過(guò)一年的鍛煉，我逐漸掌握了生物信息學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，具備了動(dòng)手科研的初步能力，算是有了一個(gè)比較扎實(shí)的開(kāi)局。
research意味著re+search
一年后，看著厚厚的科研筆記，我第一次有了充實(shí)的感覺(jué)，但同時(shí)也感到一絲缺憾：雖然在課題組積累了很多實(shí)戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)，但這個(gè)課題并不是我最感興趣的。這時(shí)候魏老師的一席話讓我倍受鼓舞：“雖然科研興趣是可以培養(yǎng)的，但對(duì)于一個(gè)課題，如果你盡力去做了，發(fā)現(xiàn)還是沒(méi)有多大興趣，換一個(gè)你喜歡的也沒(méi)有問(wèn)題。如果你對(duì)醫(yī)藥等生物學(xué)問(wèn)題感興趣，那么我最近正在思考的一個(gè)很有挑戰(zhàn)性的課題或許更適合你。”就這樣，我開(kāi)始了第一個(gè)獨(dú)立的課題——研究流感藥物副作用的可能機(jī)制。當(dāng)時(shí)，突如其來(lái)的禽流感引起了世界范圍內(nèi)的恐慌，而美國(guó)FDA意外發(fā)現(xiàn)治療普通感冒的藥物“達(dá)菲”可以在一定程度上治療禽流感！
消息后，該藥物瞬間成為搶手貨：世界各國(guó)紛紛采購(gòu)該藥，用以應(yīng)對(duì)潛在的瘟疫。毫無(wú)疑問(wèn)，達(dá)菲為治療流感、控制潛在的禽流感傳播建立了一道有效的防線。但是，日本卻報(bào)道了數(shù)百例兒童服用該藥后導(dǎo)致精神錯(cuò)亂。接著日本政府提示國(guó)民在治療普通流感時(shí)慎重使用達(dá)菲；而《NATURE》（自然）雜志的評(píng)論員則在該雜志的新聞欄目發(fā)表評(píng)論，質(zhì)疑日本國(guó)內(nèi)某些達(dá)菲副作用的研究團(tuán)隊(duì)與羅氏公司存在不恰當(dāng)?shù)睦骊P(guān)系。
這些尖銳的評(píng)論和質(zhì)疑將這一問(wèn)題的公眾關(guān)注程度推向了。在這個(gè)問(wèn)題上我發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)重要疑點(diǎn)：第一，為什么治療流感的藥物會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)類副作用？第二，由于達(dá)菲藥物通過(guò)了嚴(yán)格的RCT臨床實(shí)驗(yàn)，為什么在實(shí)驗(yàn)階段沒(méi)有表現(xiàn)出如此嚴(yán)重的副作用？第三，世界上使用達(dá)菲藥物的人非常多，什么嚴(yán)重的副作用主要集中在日本？第四，為什么這類副作用多發(fā)于兒童？這些疑點(diǎn)的存在極大地增加了解釋這種副作用的難度，但另一方面也為我們從生物信息學(xué)的角度理解這一問(wèn)題提供了線索。
在魏老師的指導(dǎo)下，我通過(guò)詳細(xì)的生物信息學(xué)分析提出了一個(gè)假設(shè)，用一個(gè)亞洲人特異性的遺傳多態(tài)性位點(diǎn)幾乎解釋了全部疑點(diǎn)。當(dāng)時(shí)我的心情非常激動(dòng)，對(duì)魏老師說(shuō)：“這個(gè)課題新穎而且意義重大，我們一定要試《NATURE》！”魏老師答應(yīng)了我的請(qǐng)求，然而投稿一周后，文章直接被拒。隨后，我又嘗試了另一個(gè)頂級(jí)期刊《SCIENCE》，但一周后又收到了類似的拒稿信。雜志主編倒是比較友好，明確提出要我們補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)，但由于技術(shù)所限，我們沒(méi)有能力完成那個(gè)實(shí)驗(yàn)。
后來(lái)，我們請(qǐng)教了流感病毒研究領(lǐng)域的一位專家，他說(shuō)雖然我們沒(méi)有能力完成主編要求的實(shí)驗(yàn)，但可以設(shè)計(jì)其它的實(shí)驗(yàn)，從另一個(gè)角度間接地證明這個(gè)假設(shè)，但實(shí)驗(yàn)周期比較長(zhǎng)，大約要一年多時(shí)間。那時(shí)的我年輕氣盛，迫不及待地說(shuō)：“我可以做！我本科學(xué)過(guò)生物實(shí)驗(yàn)！”
這樣，我便從計(jì)算機(jī)前轉(zhuǎn)戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，開(kāi)始了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的歷程。然而，實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有想象中的那么簡(jiǎn)單，各種困難接踵而至，每每讓我想放棄驗(yàn)證。終于，在一次聊天時(shí)，我的合作伙伴于泉同學(xué)（分子生物學(xué)專業(yè)）一針見(jiàn)血地點(diǎn)明了我的疑惑：“本科的大實(shí)驗(yàn)根本就不能叫科研，所有的條件都是老師摸索好的，你需要做的只是讓結(jié)果重現(xiàn)；而科研是在一點(diǎn)點(diǎn)摸索全新的東西，很多細(xì)節(jié)的地方不注意的話都會(huì)導(dǎo)致失敗。”這句話對(duì)我的影響很大，從那以后，我進(jìn)一步加深了對(duì)科研的認(rèn)識(shí)：research意味著要re search！
通過(guò)一遍遍嘗試，終于在一個(gè)月后，蛋白成功表達(dá)出來(lái)了！又過(guò)了一個(gè)月，期待的抑制效果也出來(lái)了！我欣喜地寫信給魏老師，并抄送了之前提到的那位專家，并問(wèn)他：“為什么您說(shuō)需要一年多的時(shí)間才能完成實(shí)驗(yàn)?zāi)?？不知道我們?nèi)绷耸裁磾?shù)據(jù)沒(méi)有？”那位專家很快回復(fù)了我，措辭中有些生氣：“我說(shuō)要一年的時(shí)間做完自然有我的道理，你們可以不在乎，但需要把事情做得嚴(yán)謹(jǐn)?！彪S后他列舉了一系列實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。這些問(wèn)題至今我仍然清楚地記得：一方面是因?yàn)槲阴磕_的中國(guó)式英語(yǔ)表達(dá)惹了麻煩，另一方面，那些問(wèn)題使我深刻地意識(shí)到科研中證明每一個(gè)論點(diǎn)都有一套嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的法則，不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)往往是致命的。
隨后，我們嚴(yán)格遵循這位專家的建議重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，花了一年多的時(shí)間最終在分子水平驗(yàn)證了這個(gè)假設(shè)。無(wú)數(shù)個(gè)通宵奮戰(zhàn)，終于換來(lái)了扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)！最終，我們的文章被《Cell Research》（細(xì)胞研究）雜志作為封面文章發(fā)表。
藥物成癮的世界影響
我的第二個(gè)獨(dú)立課題是關(guān)于藥物成癮的。吸毒成癮是一個(gè)全球性的嚴(yán)重問(wèn)題，它的形成受到遺傳因素和環(huán)境因素的共同影響。在過(guò)去的幾十年里，科學(xué)家們用不同的技術(shù)鑒定出多種與形成毒癮密切相關(guān)的基因和生物學(xué)過(guò)程。但是，由于技術(shù)單一，這些工作并不能從整體上解釋成癮機(jī)制。這就好比拼圖游戲，雖然每一塊拼圖板都蘊(yùn)含著一定的信息，但只有將大部分拼圖板收集起來(lái)，并按一定的次序排列在一起，才有可能浮現(xiàn)出真正的圖案。事實(shí)上，在上述流感課題開(kāi)始后不久，我便開(kāi)始了對(duì)這個(gè)問(wèn)題的思考。后來(lái)的情況表明，同時(shí)進(jìn)行多個(gè)課題的嘗試是理智的：在流感課題進(jìn)展最不順利的時(shí)候，藥物成癮課題總會(huì)帶來(lái)一些意外的驚喜，在很大程度上增強(qiáng)了我的信心。
言歸正傳，為了收齊蘊(yùn)含藥物成癮機(jī)制的“拼圖版”，我檢索并閱讀了這個(gè)領(lǐng)域發(fā)表過(guò)的全部文獻(xiàn)（大概有1000多篇，打印出來(lái)的文獻(xiàn)堆在一起和我身高差不多），并對(duì)每篇文獻(xiàn)的重要信息進(jìn)行了抽提，通過(guò)信息整合構(gòu)建了世界上第一個(gè)分子水平的成癮相關(guān)基因數(shù)據(jù)庫(kù)KARG，對(duì)三個(gè)物種共收集了3000 多個(gè)成癮相關(guān)基因，其中獨(dú)立的證據(jù)超過(guò)2000 條。在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的強(qiáng)大支持下，我們又對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合，并利用生物網(wǎng)絡(luò)和功能注釋對(duì)成癮的一些宏觀的性質(zhì)進(jìn)行了深入的分析，得到了很多系統(tǒng)層次的特征。
論文投稿《PLoS Computational Biology》（公共科學(xué)圖書館 計(jì)算生物學(xué)）雜志后，經(jīng)過(guò)三周的等待，審稿意見(jiàn)回來(lái)了，要求小的改動(dòng)。我詳細(xì)回答了審稿專家提出的每一個(gè)問(wèn)題，小心地將修改后的稿子寄回編輯部。一周以后，打開(kāi)郵箱，稿件被錄用了！這次投稿的順利程度讓我感到非常意外，可能是上一次的經(jīng)歷太過(guò)于艱辛了吧！這篇論文的發(fā)表引起了國(guó)際上的重大關(guān)注，《Nature China》在評(píng)論文章中把我們發(fā)現(xiàn)的集合稱為成癮的“終極基因列表”，在國(guó)際享有盛譽(yù)的《Economist》雜志更是用一整版的篇幅報(bào)道了我們的發(fā)現(xiàn)。
未完的結(jié)尾
無(wú)
(i0002)沉痛悼念喬群教授 無(wú)
(i0003)中華醫(yī)學(xué)會(huì)整形外科分會(huì)血管瘤與脈管畸形專業(yè)組第一次學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議紀(jì)要 胡曉潔 江成鴻 林曉曦
(i0004)《中華整形外科雜志》2011年總目錄 無(wú)
臨床論著
(401)乳腺癌保乳術(shù)后腹腔鏡帶蒂網(wǎng)膜瓣一期乳房重建術(shù) 宋向陽(yáng) 管丹丹 林輝 戴益 鄭雪詠 朱一平 王先法
(405)重度褥瘡的臨床治療經(jīng)驗(yàn) 許喜生 馬錚錚 周永生 歐才生 程勇 陳凱 李柏同 周海洋 胡永才
(411)咪喹莫特治療嬰幼兒血管瘤 馬剛 林曉曦 江成鴻 陳輝 李偉 胡曉潔 金云波 陳達(dá) 陳曉東 葉肖肖
(415)小兒頸部巨大囊狀淋巴管瘤的手術(shù)治療 劉大看 馬玉春 郭曉楠 朱曉爽 董長(zhǎng)憲
讀者·編者·作者
(417)本刊對(duì)論文中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物描述的要求 無(wú)
臨床論著
(418)游離脛后動(dòng)脈穿支皮瓣修復(fù)手、足背皮膚缺損 趙風(fēng)景 張興群 姚建民 馬亮 張龍春 陳瑩
(421)改良vechitti陰道成形與腹膜陰道成形術(shù)的對(duì)比研究 董麗霞 陳樹(shù)波
(424)型尿道上裂的解剖學(xué)修復(fù) 李養(yǎng)群 潘煥麗 唐勇 陳文 趙穆欣 楊喆 劉曉吉 胡春梅 劉媛媛 馬寧 謝淼
(427)懸韌帶松解延長(zhǎng)術(shù)后延長(zhǎng)長(zhǎng)度預(yù)測(cè)模型的建立和驗(yàn)證 王洪一 陶靈 陳亮 曹川 李世榮
實(shí)驗(yàn)論著
(431)p57^kip2和maspin在病理性瘢痕組織中的表達(dá) 蔡玉梅 朱世澤 鄭志芳 楊維群 吳文藝
(437)飼服環(huán)磷酰胺對(duì)兔耳早期增生性瘢痕組織的影響 邵家松 孟德峰 岳毅剛 周海 花鳴春 張敏
(442)血管內(nèi)皮干細(xì)胞動(dòng)員劑對(duì)糖尿病小鼠顱骨缺損愈合的影響 王曉霞 stephen warren
(448)四氯二苯二噁英致胎鼠腭裂作用機(jī)制的初步探討 蒲亞蘭 劉麗玲 甘立強(qiáng) 何曉夢(mèng) 傅躍先
生物信息學(xué)
(453)基于文獻(xiàn)挖掘的增生性瘢痕相關(guān)基因的生物信息學(xué)分析 黃琛 李博侖 秦澤蓮
工作研究
(461)胸大肌后與腺體后隆乳術(shù)后患者損傷情況比較 郭科 孫家明 蘇永勝
(462)奈福泮與曲馬多預(yù)防整形手術(shù)腰麻-硬膜外聯(lián)合麻醉寒戰(zhàn)的效果比較 張治明 歐陽(yáng)帆 王劍鳴 趙振龍 張安生
經(jīng)驗(yàn)介紹
(464)鄰指指動(dòng)脈島狀皮瓣修復(fù)手指皮膚軟組織缺損 侯橋 曾林如 王
利祥 許良 吳國(guó)明 朱芳兵
(465)先天性狹窄及閉鎖八例手術(shù)治療體會(huì) 胡春梅 李養(yǎng)群 唐勇 楊喆 趙穆欣 劉媛媛 陳文 馬寧
技術(shù)改進(jìn)
(467)介紹一種微創(chuàng)無(wú)菌快速獲取可移植脂肪顆粒裝置 黃海玲 劉宏偉 佘文莉 徐媛 陳苑雯 謝波 肖麗玲
(468)薄膜涂色法在擴(kuò)張皮膚面積測(cè)量中的評(píng)價(jià) 譚子明 沈?yàn)槊?彭旦生
病例報(bào)告
(470)會(huì)陰嚴(yán)重?zé)齻颊咴僭煲焕?朱小平 包國(guó)宏 黃朝帥
(471)足拇趾離斷再植及踝前穿支皮瓣修復(fù)成功一例 儲(chǔ)國(guó)平 呂國(guó)忠 趙慶國(guó) 楊敏烈
綜述
關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì)工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式；創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
20世紀(jì)80年代，美國(guó)GENE公司的Ulmer博士在Science上發(fā)表了以“Protein Engineering”為題的專論，首次明確提出了蛋白質(zhì)工程的概念，標(biāo)志著蛋白質(zhì)工程的誕生。蛋白質(zhì)工程又被稱為“第二代基因工程”。蛋白質(zhì)工程是生物工程領(lǐng)域嶄露出的一片特富魅力的新芽，它不僅可以帶動(dòng)生物工程進(jìn)一步發(fā)展，還可以推動(dòng)與人類生產(chǎn)、生活關(guān)系密切的相關(guān)科學(xué)的發(fā)展，如抗蛋白質(zhì)變性延緩衰老，遺傳病的防治，農(nóng)牧業(yè)遺傳育種等。自蛋白質(zhì)工程誕生至今，已經(jīng)改造了上百種的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，這些成果有的已經(jīng)轉(zhuǎn)化成了生產(chǎn)力。在國(guó)外，很多國(guó)家投入了大量的資金和精力研究蛋白質(zhì)工程，許多新的技術(shù)也孕育而生。2001年，由中科學(xué)家領(lǐng)頭執(zhí)行的“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”正式啟動(dòng)。2002年中科院生物物理研究所王大成院士編寫了第一本《蛋白質(zhì)工程》，后來(lái)隨著學(xué)科的發(fā)展，蛋白質(zhì)工程慢慢變成為一門獨(dú)立和新興的學(xué)科，許多高校都把它作為一門獨(dú)立的課程來(lái)開(kāi)設(shè)。
而我校由于《蛋白質(zhì)工程》學(xué)科成立的時(shí)間和其本身的原因，發(fā)展較為緩慢。2004年生命科學(xué)學(xué)院開(kāi)始大幅度地進(jìn)行教學(xué)改革?！兜鞍踪|(zhì)工程》成為了改革的重點(diǎn)之一。近幾年來(lái)，我院《蛋白質(zhì)工程》課程已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。然而，蛋白質(zhì)工程實(shí)踐課作為《蛋白質(zhì)工程》重要的一環(huán)，似乎開(kāi)展得并不順利。原因之一是蛋白質(zhì)工程涉及許多新的儀器和技術(shù)，一些儀器較為昂貴，例如質(zhì)譜儀。以往的理論課上涉及質(zhì)譜的技術(shù)只能是紙上談兵，學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)對(duì)質(zhì)譜儀進(jìn)行感官的了解。
根據(jù)目前我校《蛋白質(zhì)工程》課程教學(xué)情況，我認(rèn)為應(yīng)從幾個(gè)方面對(duì)《蛋白質(zhì)工程》實(shí)踐課程進(jìn)行改革。
一、明確實(shí)踐教學(xué)改革思想，建立獨(dú)特的教學(xué)模式。
實(shí)踐課程設(shè)計(jì)的基本思想是讓學(xué)生全面掌握蛋白質(zhì)工程的研究方法和研究?jī)?nèi)容，擬達(dá)到的效果和目標(biāo)是：
1.通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生全面、系統(tǒng)的了解蛋白質(zhì)工程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理，掌握蛋白質(zhì)的提取與純化、蛋白質(zhì)的分離與鑒定、蛋白質(zhì)的表達(dá)和蛋白質(zhì)的修飾、改造等技術(shù)的實(shí)驗(yàn)流程和操作技能。
2.通過(guò)該實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，不僅使學(xué)生鞏固和加強(qiáng)課堂所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
過(guò)去很多課程都是把理論和實(shí)驗(yàn)放在一起，多位驗(yàn)證行實(shí)驗(yàn)。但現(xiàn)在的改革都是把實(shí)驗(yàn)單獨(dú)開(kāi)課，開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，我們考慮到蛋白質(zhì)工程與酶工程的相關(guān)性，以及現(xiàn)在對(duì)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的要求，我們的實(shí)驗(yàn)課課程是另外設(shè)立一門綜合性的《蛋白質(zhì)工程與酶工程研究法》，時(shí)間為2周，緊跟在理論課之后。
該實(shí)驗(yàn)以小組為單位，3人一組，在教師的指導(dǎo)下查閱文獻(xiàn)，確定課題、制定實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析歸納、總結(jié)，撰寫小型科研論文。
時(shí)間安排如下：
一周時(shí)間查閱文獻(xiàn)、相關(guān)資料，指定出實(shí)驗(yàn)方案并將所需要的相關(guān)儀器藥品列出清單交給指導(dǎo)教師。指導(dǎo)教師根據(jù)方案準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料和儀器藥品。
4天時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生可在教師的指導(dǎo)下針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)實(shí)驗(yàn)的方法和步驟進(jìn)行修訂。
3周時(shí)間完成個(gè)人的分工內(nèi)容報(bào)告（1000字）；再經(jīng)教師批改后組內(nèi)討論形成組論文（3000字）；再經(jīng)教師批改后1周內(nèi)修訂定稿，完成PPT課件制作，最后一次課程組織分組交流分享。
二、實(shí)驗(yàn)方案多樣，更新率高
蛋白質(zhì)工程匯集了當(dāng)代分子生物學(xué)等學(xué)科的一些前沿領(lǐng)域的最新成就，它把核酸與蛋白質(zhì)結(jié)合、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與生物功能結(jié)合起來(lái)研究。如何將這些新技術(shù)融合到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)中是我們一直在思考的問(wèn)題。我認(rèn)為這個(gè)課程的特殊性決定了該實(shí)驗(yàn)的更新率比一般的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)高。每學(xué)期我們都提供給學(xué)生2～3個(gè)的實(shí)驗(yàn)方案，讓他們自行選擇。這些實(shí)驗(yàn)方案不僅包括了一些基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)，例如PCR、質(zhì)粒的提取、酶切等，還包括了一些提高性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如Western blot，ELISA、雙向電泳等。學(xué)生通過(guò)這些方案可以獲得較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的同時(shí)進(jìn)行接近正規(guī)科學(xué)研究的綜合實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，從而培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題等的綜合實(shí)踐能力。
三、建立外延型教學(xué)框架，培養(yǎng)專業(yè)性人才
隨著高校的不斷擴(kuò)招，我國(guó)的高等教育已經(jīng)從“精英教育”轉(zhuǎn)向了“大眾化教育”。各個(gè)高校不斷地調(diào)整教學(xué)改革方向。然而生物是一門較為年輕的專業(yè)，學(xué)科的發(fā)展十分的迅速。如何保持實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)效性，提高學(xué)生對(duì)新鮮知識(shí)的了解就變得尤為重要。建立外延型的教學(xué)模式可以滿足不同層次的學(xué)生對(duì)該課程的求知欲，是現(xiàn)行模式的重要補(bǔ)充。具體的措施如下：
1.利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，豐富教學(xué)手段。蛋白質(zhì)工程是一門交叉學(xué)科，涉及的知識(shí)面很廣，如生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、酶工程、生物信息學(xué)、微生物學(xué)等。生物信息學(xué)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。無(wú)論是引物的設(shè)計(jì)、基因的搜索，到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)等，都需要用到生物信息學(xué)的知識(shí)。所以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)是實(shí)驗(yàn)課中必不可少的。在我們的實(shí)驗(yàn)室配有電腦和網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以自行查閱文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)庫(kù)。另外，我們還在課后提供一些專題性的課件和資料，如DNA shuffling、酵母雙雜交等，并介紹了一些專業(yè)的論壇如生物谷、丁香園等滿足一些學(xué)生的需要。
2.布置實(shí)驗(yàn)綜合論文，讓學(xué)生對(duì)論文的撰寫有個(gè)基本的了解。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一門綜合性實(shí)驗(yàn)，除了訓(xùn)練學(xué)生的一些基本的實(shí)驗(yàn)技能外，主要的目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合思維能力和創(chuàng)新能力。過(guò)去的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在條塊分割的狀況，學(xué)生無(wú)法從整體上了解實(shí)驗(yàn)的思路和方法，忽略了培養(yǎng)學(xué)生正確的科研思維能力和綜合素質(zhì)。而撰寫綜合性論文可以很好地提高學(xué)生各方面的能力。從查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和討論都需要學(xué)生自己的參與，不斷提高他們遇到問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。以其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案為例。
實(shí)驗(yàn)方案：HrpA抗體的鑒定
（1）HrpA抗體的提?。?學(xué)時(shí)）。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簭墓こ叹曛刑崛rpA抗體，掌握蛋白質(zhì)提取的方法。
（2）HrpA抗體效價(jià)的測(cè)定―ELISA法（6學(xué)時(shí)）。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩@得的HrpA抗體進(jìn)行效價(jià)的測(cè)定，掌握間接ELISA技術(shù)。
（3）鑒定HrpA抗體―Western blot（8學(xué)時(shí)）。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆誛estern blot技術(shù)。
四、考核方式多樣化，兼顧對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考核和應(yīng)用能力的評(píng)估
以出勤、資料查閱參與課堂主題討論、課程論文系列過(guò)程等構(gòu)建“考核內(nèi)容多樣化”的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)制度的改革，改變目前大多大學(xué)課程“一考定終身”的單一評(píng)價(jià)制度帶來(lái)的學(xué)生被動(dòng)參與學(xué)習(xí)的弊端，促進(jìn)學(xué)生自始至終參與全課程的學(xué)習(xí)。以實(shí)現(xiàn)本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持的“教師有所教、學(xué)生有所學(xué)、學(xué)分有所值”現(xiàn)代大學(xué)教學(xué)理念。學(xué)生最終課程成績(jī)的構(gòu)成見(jiàn)表1。
《蛋白質(zhì)工程》是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生必需通過(guò)實(shí)驗(yàn)才能加深對(duì)理論課的理解，并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)課及教學(xué)實(shí)習(xí)中，我們重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作技能，不片面追求實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；不是一味強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，而是要求在掌握基本知識(shí)、操作技能的基礎(chǔ)上開(kāi)展創(chuàng)新性而不是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)中，我們根據(jù)情況選做了一些開(kāi)放創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們?cè)谘芯炕顒?dòng)中積極查閱資料，設(shè)計(jì)研究方案，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)。在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)上中充分融入了我系的科研成果和特色，目的是提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
就目前而言，蛋白質(zhì)工程的發(fā)展僅僅處于初級(jí)階段，人們對(duì)于蛋白質(zhì)工程的認(rèn)知和研究都還有很大發(fā)展空間。在生物類高校開(kāi)展蛋白質(zhì)工程課程和實(shí)踐課能夠?yàn)榕囵B(yǎng)創(chuàng)新型人才積累經(jīng)驗(yàn)。
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作者簡(jiǎn)介：
作者：潘賢，助理實(shí)驗(yàn)員，碩士，。
