生物信息學(xué)培養(yǎng)方案精選(九篇)

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第1篇：生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；教學(xué)方法；醫(yī)學(xué)本科生

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674-9324（2017）51-0146-03

生物信息學(xué)是20世紀(jì)80年代末隨著人類基因組計(jì)劃的啟動(dòng)而興起的一門新的交叉學(xué)科[1-2]。它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；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。目前，生物信息學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中已廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)及藥學(xué)等多個(gè)學(xué)科。特別在科學(xué)研究工作中，生物信息學(xué)的作用逐步顯現(xiàn)，越來(lái)越受到重視。近期，精準(zhǔn)醫(yī)療概念的提出與相應(yīng)模式的推進(jìn)，進(jìn)一步強(qiáng)化了運(yùn)用生物信息學(xué)工具的要求。精準(zhǔn)醫(yī)療是將臨床信息、患者表型與基因蛋白譜進(jìn)行整合，從而為患者量身制定精準(zhǔn)診斷、預(yù)后及治療策略。因此在高通量測(cè)序產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的龐大組學(xué)數(shù)據(jù)中，只有依托生物信息學(xué)技術(shù)，才能探尋基因突變、藥物靶向等隱含遺傳學(xué)奧秘的精確位點(diǎn)，進(jìn)而提供可靠的個(gè)性化治療方案。可見(jiàn)，生物信息學(xué)是精準(zhǔn)醫(yī)療的核心內(nèi)容之一。當(dāng)前，大多數(shù)醫(yī)學(xué)院校均已開設(shè)研究生生物信息學(xué)課程，但尚未將生物信息學(xué)正式列入本科生培養(yǎng)方案，以選修課形式開設(shè)生物信息學(xué)課程的院校也極為鮮見(jiàn)。醫(yī)學(xué)本科生是祖國(guó)醫(yī)學(xué)的未來(lái)，是臨床一線最直接的儲(chǔ)備軍，面對(duì)飛速發(fā)展的生物技術(shù)和以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)的生物大數(shù)據(jù)，如果現(xiàn)階段的醫(yī)學(xué)本科生還不能學(xué)會(huì)如何利用和解讀這些資源，這將大大阻礙臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展。綜上，一方面醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)ι镄畔W(xué)方面存在旺盛的需求，另一方面大多數(shù)院校均未正式開設(shè)本科生生物信息學(xué)課程，造成生物信息學(xué)人才極度緊缺。針對(duì)這一現(xiàn)狀，筆者近年來(lái)圍繞在研的各項(xiàng)科研課題，選拔學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生，在學(xué)校開展的各項(xiàng)大學(xué)生科研能力訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目支持下，吸收本科生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，對(duì)醫(yī)學(xué)類本科生的生物信息學(xué)教學(xué)實(shí)踐方面做了一些嘗試，培養(yǎng)了一些初步掌握生物信息學(xué)知識(shí)與方法的本科學(xué)生。在此對(duì)教學(xué)過(guò)程中的感想和體會(huì)做一簡(jiǎn)要總結(jié)，并對(duì)本科生生物信息學(xué)的教學(xué)模式進(jìn)行了探討。

一、在醫(yī)學(xué)本科生中開展生物信息學(xué)的教學(xué)實(shí)踐

（一）尊重學(xué)生的教育主體地位，實(shí)施因材施教

由于生物信息學(xué)涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)等諸多學(xué)科相關(guān)知識(shí)，所以一般情況下生物信息學(xué)科研實(shí)踐的開展要遲于上述各門課程。在開展的過(guò)程中，要充分考慮學(xué)生的自身?xiàng)l件，進(jìn)行分組施教。因?yàn)椴煌瑢W(xué)生對(duì)相關(guān)背景知識(shí)的掌握不同，會(huì)導(dǎo)致他們接受相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的快慢程度不一樣，因此要針對(duì)不同層次的學(xué)生開設(shè)不同等級(jí)的實(shí)踐內(nèi)容。此外，根據(jù)學(xué)生將來(lái)從事的工作類型導(dǎo)致的對(duì)生物信息學(xué)的需求不同，可有針對(duì)性地分成科研組和臨床組。如有些學(xué)生將來(lái)可能主要從事科研工作，因此希望掌握較多的生物信息學(xué)知識(shí)，包括各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的使用、編程、復(fù)雜統(tǒng)計(jì)軟件的使用等等，這類學(xué)生學(xué)習(xí)熱情比較高漲。

（二）構(gòu)建多學(xué)科教師組成的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的互補(bǔ)與整合

由于生物信息學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，需要計(jì)算機(jī)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、醫(yī)學(xué)生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)等相關(guān)學(xué)科的共同發(fā)展來(lái)支撐。此外，生物信息學(xué)專業(yè)知識(shí)較為前沿，而且涉及的醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域較多。再加上目前生物信息學(xué)的專業(yè)教師缺少，這就限制了學(xué)科的發(fā)展。因此，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該合理組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)，授課教師需要來(lái)自不同的專業(yè)，了解本專業(yè)最新的知識(shí)，教師之間相互學(xué)習(xí)溝通，將不同學(xué)科的相關(guān)知識(shí)整合起來(lái)[3]，并需持續(xù)補(bǔ)充和學(xué)習(xí)生物信息學(xué)前沿知識(shí)，在授課內(nèi)容上還要體現(xiàn)教師自身優(yōu)勢(shì)。這樣不但可以在知識(shí)結(jié)構(gòu)上互補(bǔ)，還可以滿足不同專業(yè)學(xué)生的需求。

（三）圍繞教師在研科研課題和學(xué)術(shù)會(huì)議，追蹤醫(yī)學(xué)研究前沿

生物信息學(xué)是一門快速發(fā)展的學(xué)科。近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物技術(shù)以及醫(yī)學(xué)技術(shù)及醫(yī)療模式都在快速更新。因此醫(yī)學(xué)生生物信息學(xué)實(shí)踐教學(xué)不能拘泥于原有教材。在進(jìn)行基礎(chǔ)和共性的知識(shí)教學(xué)時(shí)要利用教材。而對(duì)于前沿的知識(shí)，教師一方面要結(jié)合在研的各項(xiàng)科研課題引入知識(shí)點(diǎn)，另一方面可帶學(xué)生參加一些與生物信息學(xué)相關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議，讓他們開闊眼界，增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，激發(fā)科研靈感。

（四）調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性，激發(fā)其學(xué)習(xí)潛能

由于學(xué)生專業(yè)背景知識(shí)掌握程度差異較大，以及學(xué)生自身興趣不同，傳統(tǒng)的大班教學(xué)較難達(dá)到一致性的教學(xué)效果。因此，在教學(xué)過(guò)程中可以采取不同的分組方式以滿足學(xué)生不同的需求。由于現(xiàn)階段生物信息人才非常缺乏，因此在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于個(gè)別基礎(chǔ)較強(qiáng)的學(xué)生，教師可以有針對(duì)性地對(duì)他們進(jìn)行一些更深層次的培養(yǎng)，充分挖掘?qū)W生的潛力，利用課余時(shí)間，合理安排一些“實(shí)戰(zhàn)”性任務(wù)，通過(guò)實(shí)踐鍛煉，提升他們的專業(yè)科研素質(zhì)，為當(dāng)代生物信息學(xué)的發(fā)展培養(yǎng)特色人才。如我校2009級(jí)臨床專業(yè)熊同學(xué)、2010級(jí)藥學(xué)專業(yè)本科生熊同學(xué)，都對(duì)生物信息學(xué)興趣非常濃厚，在科研實(shí)踐中表現(xiàn)得十分出色，充分利用課余和寒暑假時(shí)間，在老師的精心指導(dǎo)下，用perl語(yǔ)言成功編寫出分析組學(xué)數(shù)據(jù)的一系列程序。在研究生面試時(shí)，他們?cè)鷮?shí)的生物信息學(xué)功底獲得導(dǎo)師的青睞，并成功讀取/保送了國(guó)內(nèi)知名大學(xué)的研究生。

二、醫(yī)學(xué)本科生生物信息學(xué)教學(xué)方法、教學(xué)模式的探討

（一）PBL教學(xué)法在案例教學(xué)中的應(yīng)用

PBL（Problem-BasedLearning）教學(xué)法[4]，也稱作問(wèn)題式學(xué)習(xí)。生物信息學(xué)是一門操作性和實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，要利用互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)和各種生物信息學(xué)數(shù)據(jù)處理軟件來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。目前，生物信息學(xué)已成為生命科學(xué)研究領(lǐng)域的重要工具。在實(shí)際訓(xùn)練中應(yīng)以問(wèn)題為導(dǎo)向，針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)盡量從實(shí)際的應(yīng)用案例出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)、進(jìn)行交流。注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生能在解決問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)會(huì)各種技能，如統(tǒng)計(jì)方法、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和軟件的基本使用、編程技巧及數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)用等。隨著生物信息學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，整合不同生物技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將有利于人們發(fā)現(xiàn)疾病致病相關(guān)位點(diǎn)和藥物作用靶點(diǎn)。在本實(shí)驗(yàn)室開展的PBL教學(xué)實(shí)踐中，我們以代謝性疾病作為主要研究方向，對(duì)糖尿病、高膽固醇血癥及肝癌等展開了疾病相關(guān)基因/位點(diǎn)的全基因組篩查。

（二）在教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的引領(lǐng)作用，以點(diǎn)帶面

由于生物信息學(xué)在醫(yī)學(xué)研究中的重要性逐漸凸現(xiàn)，因此要求參加科研實(shí)踐培訓(xùn)的學(xué)生人數(shù)逐年增多。而目前生物信息學(xué)專業(yè)的老師相對(duì)缺乏，為了解決這一矛盾，我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)和科研中摸索出一種新的方法，即以“導(dǎo)師-學(xué)生雙向選擇制”遴選學(xué)生進(jìn)入老師課題組后，以優(yōu)秀學(xué)生為中心，采用以點(diǎn)及面式訓(xùn)練。與以往的老師帶學(xué)生做試驗(yàn)的傳統(tǒng)模式不同，在培訓(xùn)中教師除作為指導(dǎo)老師外，還要善于在眾多的學(xué)生中發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀的人才，并對(duì)這些有天分的學(xué)生進(jìn)行精細(xì)培養(yǎng)，然后以這些人才為中心點(diǎn)，進(jìn)行放大，即由一個(gè)優(yōu)秀的學(xué)生指導(dǎo)幾個(gè)后參加培訓(xùn)的學(xué)生，在這幾個(gè)學(xué)生中再選出優(yōu)秀的學(xué)生作為下一輪的指導(dǎo)“老師”，這種以點(diǎn)帶面的特色實(shí)踐教學(xué)模式不但能節(jié)約大量教學(xué)資源，而且將最大限度地挖掘?qū)W生的科研潛力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新素質(zhì)。

（三）以大學(xué)生的各類科研訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目為載體開展教學(xué)活動(dòng)

目前，科技創(chuàng)新已成為發(fā)達(dá)國(guó)家保持持久競(jìng)爭(zhēng)力的“法寶”。中國(guó)早在若干年前就確立了“科技興國(guó)”的戰(zhàn)略目標(biāo)。大學(xué)生是祖國(guó)的未來(lái)，大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是21世紀(jì)高校人才培養(yǎng)的核心內(nèi)容。國(guó)內(nèi)外眾多高校都開展了多種形式的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃。因此，將生物信息學(xué)科研訓(xùn)練與學(xué)校開展的各類科研創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃（如大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”、“創(chuàng)新學(xué)分”或“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”等）相結(jié)合，將更加有效地利用各種資源，全面鍛煉學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，例如，文獻(xiàn)的檢索與閱讀，各種組學(xué)數(shù)據(jù)的收集、處理和分析，程序的編寫，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，科研項(xiàng)目書的撰寫，科研論文的書寫等。

（四）同步開展科技文書的寫作訓(xùn)練，總結(jié)成果保持學(xué)生的熱情

疾病的發(fā)生發(fā)展與特異基因的改變密切相關(guān)，鑒定與疾病相關(guān)的基因是醫(yī)學(xué)科研工作的重要內(nèi)容之一。在科研實(shí)踐訓(xùn)練中，學(xué)生利用生物信息學(xué)方法，通過(guò)分析處理感興趣的數(shù)據(jù)（如基因組、轉(zhuǎn)錄組、單核苷酸多態(tài)性、全基因組關(guān)聯(lián)分析等），可挖掘出一些與疾病相關(guān)的內(nèi)在信息，或再通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)分析結(jié)果加以驗(yàn)證。教師可鼓勵(lì)學(xué)生將這些階段性的成果進(jìn)行發(fā)表，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一種能力上的認(rèn)可，可以增加學(xué)生的科研信心，激發(fā)他們的科研熱情和動(dòng)力。此外還要鼓勵(lì)學(xué)生積極申請(qǐng)學(xué)校乃至全國(guó)性的大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”等競(jìng)賽。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和挑戰(zhàn)激情，以便激勵(lì)他們?cè)诳蒲兄飞夏茉賱?chuàng)新高。如我校2012級(jí)本科生王同學(xué)，從大學(xué)一年級(jí)開始就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)生物信息學(xué)分析數(shù)據(jù)，勤奮鉆研，已分別于2013和2014年發(fā)表了2篇核心文章，并已成功申請(qǐng)到我校大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”項(xiàng)目，在我校大學(xué)生作品“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽中獲得二等獎(jiǎng)。這些成果極大地鼓舞了同學(xué)們的科研熱情。

三、本科生生物信息學(xué)科研實(shí)踐中存在的問(wèn)題

隨著生物信息學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的學(xué)生意識(shí)到這門學(xué)科的重要性，都積極參與實(shí)踐練習(xí)。而生物信息學(xué)實(shí)踐離不開計(jì)算機(jī)這一硬件設(shè)備，同時(shí)由于生物數(shù)據(jù)量龐大，這就要求較高的計(jì)算機(jī)的配置。此外，現(xiàn)階段生物信息學(xué)專業(yè)教師比較缺乏，在一定程度上也會(huì)影響教學(xué)實(shí)踐的開展。因此，對(duì)醫(yī)學(xué)本科生開展生物信息學(xué)實(shí)踐訓(xùn)練尚需相關(guān)資源的配套和完善。

四、結(jié)語(yǔ)

本文主要探討了對(duì)醫(yī)學(xué)本科生開展生物信息學(xué)科研實(shí)踐過(guò)程中的一些感想和體會(huì)，并在多年教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上，總結(jié)出一種以科研為核心、學(xué)生為主體、訓(xùn)練項(xiàng)目為載體的科研實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。當(dāng)前雖然一些醫(yī)學(xué)院校已經(jīng)開設(shè)了生物信息學(xué)課程，但是在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式上還有很多不足，尚有待進(jìn)一步的摸索和改進(jìn)[5-6]。此外，我們要加大硬件設(shè)施的投入，并不斷加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，積極參與教學(xué)改革，整合各種教學(xué)力量，從而提高生物信息學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

致謝：感謝南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心汪雁老師生前對(duì)本科生生物信息學(xué)教學(xué)方面的貢獻(xiàn)！

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第2篇：生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué) 課堂教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 現(xiàn)代教育技術(shù)

前言

生物信息學(xué)(Bioinformatics)是一門新興的交叉學(xué)科。廣義地說(shuō)，生物信息學(xué)從事對(duì)生物信息的獲取、加工、儲(chǔ)存、分配、分析和解釋，并綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)工具，以達(dá)到理解數(shù)據(jù)中的生物學(xué)含義的目標(biāo)［1］。其含義是雙重的:一是對(duì)海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務(wù)，即管理好這些數(shù)據(jù);二是從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律，也就是使用好這些數(shù)據(jù)。以1987年出現(xiàn)Bioinformatics這一詞匯為標(biāo)志，生物學(xué)已不再是僅僅基于試驗(yàn)觀察的科學(xué)。伴隨著21世紀(jì)的到來(lái)，生物學(xué)的重點(diǎn)和潛在的突破點(diǎn)已經(jīng)由20世紀(jì)的試驗(yàn)分析和數(shù)據(jù)積累，轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)分析及其指導(dǎo)下的試驗(yàn)驗(yàn)證上來(lái)。生物信息學(xué)作為一門學(xué)科被廣泛研究的根本原因，在于它所提供的研究工具對(duì)生物學(xué)發(fā)展至關(guān)重要，因此成為生命科學(xué)研究型人才必須掌握的現(xiàn)代知識(shí)。今天的實(shí)驗(yàn)生物學(xué)家，只有利用計(jì)算生物學(xué)的成果，才能跳出實(shí)驗(yàn)技師的框架，作出真正創(chuàng)新的研究。現(xiàn)在基因組信息學(xué)和后基因組信息學(xué)資源已經(jīng)成了地球上全人類的共同財(cái)富。如何獲取和利用基因組和后基因組學(xué)提供的大量信息，如何具有享用全人類共有的資源的初步能力，成了當(dāng)今世紀(jì)生命科學(xué)學(xué)生必須掌握的基本技術(shù)和知識(shí)以及必須具有的初步能力［2］。

生物信息學(xué)以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，數(shù)據(jù)庫(kù)為載體，利用數(shù)學(xué)知識(shí)、各種計(jì)算模型，并以計(jì)算機(jī)為工具，進(jìn)行各種生物信息分析，以理解海量分子數(shù)據(jù)中的生物學(xué)含義。區(qū)別于其他生命科學(xué)課程，其在教學(xué)過(guò)程中要求有發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)作為必備條件。調(diào)查顯示國(guó)內(nèi)高校都已建立校園網(wǎng)，其中擁有1000M主干帶寬的高校已占調(diào)查總數(shù)的64.9%，2005年一些綜合類大學(xué)和理工類院校已率先升級(jí)到萬(wàn)兆校園網(wǎng)［3］，這些都為生物信息學(xué)課程在高校開設(shè)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。該門課程與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)密不可分，在教學(xué)工作中充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)較其他課程更具優(yōu)勢(shì)。另外，該門課程尚未完全形成成熟的課程體系，為教師學(xué)習(xí)借鑒先進(jìn)的教育思想與教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在各方面嘗試教學(xué)改革提供了廣闊的空間。

1 課堂教學(xué)

生物信息學(xué)主要以介紹原理、方法為主，深入淺出，注重知識(shí)更新。課堂講授以介紹生物信息學(xué)的相關(guān)算法、原理、方法為主，而這也是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在教學(xué)中對(duì)于這部分內(nèi)容應(yīng)遵循深入淺出、避繁就簡(jiǎn)的原則，結(jié)合具體實(shí)例分析算法，避免空洞復(fù)雜的算法講解，以免學(xué)生覺(jué)得枯燥乏味、晦澀難懂，產(chǎn)生畏懼心理，望而生畏;注重講解算法的思想和來(lái)龍去脈，讓學(xué)生真正掌握解決問(wèn)題的思路，培養(yǎng)其科學(xué)思維能力，并采用探討式教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生思考，通過(guò)討論與研究的方式循序漸進(jìn)地掌握復(fù)雜的內(nèi)容，介紹相關(guān)的教學(xué)和物理學(xué)知識(shí)，使學(xué)生充分體會(huì)到生物信息學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系及其他學(xué)科的思想方法對(duì)于生物科學(xué)的重要性，培養(yǎng)其自覺(jué)地將其他學(xué)科的方法和思想應(yīng)用于解決生物學(xué)問(wèn)題的科學(xué)素質(zhì)。在教學(xué)工作中教師必須能夠緊跟學(xué)科發(fā)展方向，隨時(shí)進(jìn)行知識(shí)更新，了解最新的前沿動(dòng)態(tài)，掌握新方法，將最新的知識(shí)和方法教給學(xué)生。同時(shí)，也要在教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)各種途徑自覺(jué)地關(guān)注學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，拓寬知識(shí)面，培養(yǎng)其自學(xué)能力和創(chuàng)新意識(shí)。

2 充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)，采用啟發(fā)式教學(xué)

目前，高等院校在教室內(nèi)配備的多媒體投影播放系統(tǒng)促進(jìn)了多媒體教學(xué)的廣泛應(yīng)用。生物信息學(xué)采用多媒體教學(xué)是適應(yīng)學(xué)科特點(diǎn)、提高教學(xué)效果和充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)的一項(xiàng)基本要求。作為生物信息學(xué)教學(xué)的基本模式，多媒體教學(xué)使講解的內(nèi)容更加直觀形象，尤其是對(duì)于具體數(shù)據(jù)庫(kù)的介紹以及數(shù)據(jù)庫(kù)檢索、數(shù)據(jù)庫(kù)相似性搜索、序列分析和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)等內(nèi)容涉及的具體方法和工具的講解，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，提高學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。同時(shí)，由于生物信息學(xué)依賴于網(wǎng)絡(luò)資源和互聯(lián)網(wǎng)上的分析工具和軟件，教室內(nèi)的多媒體計(jì)算機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng)，極大地提高了教學(xué)效果。但在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，多媒體教室也有局限性，學(xué)生主要以聽講為主，不能及時(shí)實(shí)踐，教師講解與學(xué)生實(shí)踐相脫節(jié)，如果將生物信息學(xué)課程安排在計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)進(jìn)行，并采用多媒體電子教室的教學(xué)方式，就可以解決上述問(wèn)題。在教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)，可為學(xué)生建立教學(xué)情景，學(xué)生通過(guò)與教師、同學(xué)的協(xié)商討論、參與操作，能夠發(fā)現(xiàn)知識(shí)、理解知識(shí)并掌握知識(shí)。

3 采用講、練做一體化的教學(xué)模式，注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)

生物信息學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)積極學(xué)習(xí)借鑒職業(yè)培訓(xùn)和計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中講、練、做一體化的教學(xué)模式，在理論教學(xué)中增加實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，在實(shí)踐教學(xué)中結(jié)合理論講授，改變傳統(tǒng)的以教師為中心、以教材和講授為中心的教學(xué)方式。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，應(yīng)靈活地采用先理論后實(shí)踐或先實(shí)踐后理論或邊理論邊實(shí)踐的方法，融生物信息學(xué)理論教學(xué)與實(shí)踐操作為一體，使學(xué)生的知識(shí)和能力得到同步、協(xié)調(diào)、綜合的發(fā)展。

通常可采用先講后練的方法，即首先介紹原理、方法，之后設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容讓學(xué)生上機(jī)實(shí)踐。對(duì)于操作性內(nèi)容和生物信息分析的方法和工具的講解可采取進(jìn)行實(shí)際演示的方法，教師邊講解邊示范，學(xué)生在聽課時(shí)邊聽講、邊練習(xí)，或者教師講解結(jié)束后學(xué)生再進(jìn)行練習(xí)。理論與實(shí)踐高度結(jié)合，可充分發(fā)揮課堂教學(xué)的生動(dòng)性、直觀性，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

4 優(yōu)化生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢(shì)

生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是針對(duì)海量生物數(shù)據(jù)處理與分析的實(shí)際需要，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用生物信息學(xué)知識(shí)和方法進(jìn)行生物信息提取、儲(chǔ)存、處理、分析的能力，提高學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決問(wèn)題的能力和獨(dú)立思考、綜合分析的能力。

生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇與安排應(yīng)按照循序漸進(jìn)的原則，針對(duì)特定的典型性的生物信息學(xué)問(wèn)題設(shè)計(jì)，以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主，明確目的要求，突出重點(diǎn)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和探索精神，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性為出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以互聯(lián)網(wǎng)為媒介、計(jì)算機(jī)為工具，全部在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成。在教學(xué)中，充分利用網(wǎng)絡(luò)的交互特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程的結(jié)合。教師通過(guò)電子郵件將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)序列、工具等傳遞給學(xué)生，學(xué)生同樣通過(guò)電子郵件將實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作業(yè)、問(wèn)題和意見(jiàn)等反饋給教師，教師在網(wǎng)上批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告后將成績(jī)和評(píng)語(yǔ)發(fā)送給學(xué)生，讓學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況。教師可以通過(guò)網(wǎng)上論壇、聊天室和及時(shí)通訊工具QQ、MSN等對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)，與其討論問(wèn)題等。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，給學(xué)生的學(xué)習(xí)和師生的互動(dòng)帶來(lái)極大的方便，提高教師的工作效率，而且可以及時(shí)了解掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有利于教師不斷調(diào)整教學(xué)方案，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

5 生物信息學(xué)采用無(wú)紙化考試，加強(qiáng)實(shí)踐能力考核

生物信息學(xué)主要是學(xué)習(xí)利用互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)和應(yīng)用軟件進(jìn)行生物信息分析的基本理論和基本方法。考試重點(diǎn)是考查學(xué)生對(duì)生物信息分析的基本方法和技能的掌握程度和對(duì)結(jié)果的分析解釋能力。因此，在生物信息學(xué)考試中可嘗試引入實(shí)踐技能考試，通過(guò)上機(jī)實(shí)踐操作重點(diǎn)考核學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力。實(shí)踐技能考試采用無(wú)紙化考試方式，學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，對(duì)序列進(jìn)行生物信息分析并對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋，不僅可考查學(xué)生對(duì)基本知識(shí)和基本原理的掌握，而且可考查學(xué)生進(jìn)行生物信息分析的實(shí)際能力和分析思考能力。通過(guò)實(shí)踐技能考試，淡化理論考試，克服傳統(tǒng)的死記硬背，可促進(jìn)學(xué)生注重提高理論用于實(shí)踐的綜合能力，同時(shí)可更有效地提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定大部分是以學(xué)生的考試成績(jī)?yōu)橹鳎y以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)過(guò)程作全面地評(píng)價(jià)。因此，除采用實(shí)踐技能考試并將其作為學(xué)生成績(jī)的主要部分外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維等方面的考查。

總之，生物信息學(xué)教學(xué)是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下生物教學(xué)的全新內(nèi)容。上述教學(xué)措施提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐操作能力、解決實(shí)際問(wèn)題的綜合應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力，收到了良好的教學(xué)效果，得到了學(xué)生的普遍歡迎，具有較強(qiáng)的可操作性和實(shí)踐性。在今后的教學(xué)實(shí)踐中，教師自身素質(zhì)的提高和進(jìn)一步的教學(xué)改革，將會(huì)不斷完善生物信息學(xué)教學(xué)，培養(yǎng)具有跨越生命科學(xué)、信息科學(xué)、數(shù)理科學(xué)等不同領(lǐng)域的“大科學(xué)”素質(zhì)和意識(shí)的生物信息學(xué)人才。

參考文獻(xiàn):

[1]趙國(guó)屏等.生物信息學(xué)[M].科學(xué)出版社，2002.

第3篇：生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文

關(guān)鍵詞:Java教學(xué);案例驅(qū)動(dòng);生物信息學(xué)專業(yè);醫(yī)科院校

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1引言

隨著生物信息學(xué)研究的飛速發(fā)展,帶來(lái)了對(duì)開源、可重復(fù)利用和面向?qū)ο蟮某绦虬蛙浖钠惹行枨蟆ava作為面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言工具,在生物信息學(xué)的研究中具有廣泛的應(yīng)用。目前,學(xué)界已經(jīng)針對(duì)生物信息學(xué)中的各種問(wèn)題,開發(fā)了很多基于Java的軟件工具,比如BioJava、Cytoscape等等。BioJava是用于分析和表示生物序列(如DNA、RNA和蛋白質(zhì))的基礎(chǔ)庫(kù);Cytoscape是用于繪制和分析各種生物學(xué)網(wǎng)絡(luò),基于Cytoscape的插件已達(dá)數(shù)百種,針對(duì)各種類型的網(wǎng)絡(luò)給出更有針對(duì)性的分析。此外,美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心NCBI[4]作為生物信息學(xué)領(lǐng)域最權(quán)威和廣泛使用的平臺(tái)也提供了相應(yīng)的Java API。這些都說(shuō)明Java是從事生物信息學(xué)研究的強(qiáng)有力的工具。

在醫(yī)科院校生物信息專業(yè)開設(shè)Java課程,特別是在完成生物信息相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程后,學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)Java課程,會(huì)使學(xué)生掌握從事生物信息研究的平臺(tái)工具,從而更好的完成理論學(xué)習(xí)到實(shí)踐環(huán)節(jié)的跨越。為了講授好Java語(yǔ)言這門課程,我們對(duì)醫(yī)科院校生物信息專業(yè)本科生的特點(diǎn)進(jìn)行了深入的分析,并在我們的教學(xué)實(shí)踐中注重與科研實(shí)踐相結(jié)合,注重課程之間相銜接,注重課內(nèi)課外相促進(jìn),寓學(xué)于做,以練帶學(xué),取得了較好的教學(xué)效果。

2由淺入深,注重課程聯(lián)系,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

作為一名醫(yī)科院校生物信息專業(yè)的學(xué)生,要求既要有良好的數(shù)理基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí),又要有較為系統(tǒng)扎實(shí)的生物信息學(xué)理論基礎(chǔ),學(xué)習(xí)廣泛的課程,涉及數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、生物等多個(gè)學(xué)科。計(jì)算機(jī)只是作為生物信息學(xué)學(xué)習(xí)和研究的應(yīng)用工具,醫(yī)科生不可能進(jìn)行計(jì)算機(jī)專業(yè)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。因此,醫(yī)科生普遍對(duì)自己的編程能力缺乏信心。針對(duì)這樣的情況,我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐時(shí)會(huì)用一些生動(dòng)有趣,并且?guī)拙浜?jiǎn)單的代碼就能實(shí)現(xiàn)的功能,先把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,隨著課程的不斷推進(jìn),學(xué)生慢慢入門,再把簡(jiǎn)單的問(wèn)題逐漸復(fù)雜化,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到編程語(yǔ)言不僅精妙深刻,而且博大精深,程序也可以編寫的很美妙,這的確是可以終其一生去不斷研究和探索的深刻學(xué)問(wèn)。這樣就使學(xué)生產(chǎn)生自己繼續(xù)鉆研下去的興趣。

要增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力,提升本課程在整個(gè)課程體系中的地位和作用也是十分重要的,因此在授課過(guò)程中我們非常注重與其他課程的銜接和聯(lián)系,結(jié)合其他課程,設(shè)計(jì)案例。比如,此門Java課程與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在同一學(xué)期開課,用applet實(shí)現(xiàn)分形幾何中的繪圖算法,即增強(qiáng)了Java的教學(xué)效果,又加深學(xué)生對(duì)圖形學(xué)理論的理解。此外,之前開設(shè)過(guò)的數(shù)據(jù)庫(kù)原理,如果在Java的教學(xué)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)的連接和數(shù)據(jù)庫(kù)操作,豈不知新而溫故。

3案例驅(qū)動(dòng),結(jié)合科研實(shí)際,提升課堂教學(xué)效果

在教學(xué)中,我們采用案例驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法,每一部分的理論知識(shí),都要配以相應(yīng)的案例講解來(lái)幫助學(xué)生消化和理解理論知識(shí)。教師講解的案例都是代碼級(jí)別的,定義規(guī)范,流程清楚,可讀性強(qiáng),具備參考價(jià)值,這樣可以促使學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。另外,教師以多媒體手段演示代碼的編制調(diào)試過(guò)程,使學(xué)生對(duì)編程環(huán)境更加熟悉,能夠靈活運(yùn)用跟蹤、斷點(diǎn)等調(diào)試手段,使學(xué)生能夠置身于程序開發(fā)的氛圍中,而不是被動(dòng)的接受。

為了讓學(xué)生更深刻的了解Java在生物信息領(lǐng)域研究中的實(shí)際應(yīng)用,我們?cè)诮虒W(xué)中所使用的實(shí)例大部分來(lái)源于生物信息學(xué)科研實(shí)踐中遇到的具體問(wèn)題,把對(duì)這些實(shí)際的生物信息學(xué)問(wèn)題的解決方案轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)的生動(dòng)案例,讓學(xué)生看得到這些編程技術(shù)的實(shí)際作用,在學(xué)習(xí)中慢慢滲透和培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。生物信息學(xué)是現(xiàn)代的前沿學(xué)科,很多畢業(yè)生將來(lái)可能會(huì)繼續(xù)從事相關(guān)的科研工作,因此這方面的培養(yǎng)是非常必要的。如表1所示,我們列舉了部分具體的教學(xué)內(nèi)容及相應(yīng)采用的實(shí)例。

表1教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)案例

教學(xué)內(nèi)容 典型案例

Java基礎(chǔ)知識(shí) 基因類和蛋白類的定義;實(shí)現(xiàn)基因DNA序列向蛋白氨基酸序列的轉(zhuǎn)化算法。

Java與文件操作 實(shí)現(xiàn)多種分析軟件的輸入、輸出數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換,主要用到BufferedReader、BufferedWriter、FileReader、FileWriter等類。

Java Applet 根據(jù)用戶提供的轉(zhuǎn)錄因子集合,動(dòng)態(tài)繪制這些轉(zhuǎn)錄因子所參與的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)圖;用applet實(shí)現(xiàn)分形集合中的繪圖算法。

Java與Servlet 簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)多物種的轉(zhuǎn)錄因子和靶基因注釋系統(tǒng),即根據(jù)用戶輸入的轉(zhuǎn)錄因子或靶基因列表和選擇的物種信息,以表單形式返回相對(duì)應(yīng)的靶基因或轉(zhuǎn)錄因子信息。

Java與數(shù)據(jù)庫(kù) 通過(guò)連接數(shù)據(jù)庫(kù),查詢得到轉(zhuǎn)錄因子與靶基因間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,以及添加、修改和刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中的轉(zhuǎn)錄因子與靶基因間的對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)。

Java與網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)有的基于Web的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)工具M(jìn)atch只支持單個(gè)序列的輸入,不支持批量預(yù)測(cè),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)編程利用Match工具實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)的批量預(yù)測(cè)。

4以練帶學(xué),鼓勵(lì)自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力

師傅領(lǐng)進(jìn)門,修行靠個(gè)人。授課的目的是為了讓學(xué)生牢牢掌握J(rèn)ava這門工具,要熟練掌握語(yǔ)言工具,動(dòng)手聯(lián)系往往比單純的理論學(xué)習(xí)來(lái)得更重要。在課堂上教師通過(guò)對(duì)典型案例的講授,教給了學(xué)生解決某些具體問(wèn)題的方法,激發(fā)了學(xué)生渴望親自動(dòng)手實(shí)踐的熱情,他們?cè)敢馔ㄟ^(guò)自己的努力來(lái)制作一份豐富的“大餐”。通過(guò)布置課程大作業(yè),使其作為課程考試的一部分,這樣就可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。

課外大作業(yè)涉及了較為完整的軟件開發(fā)過(guò)程,包括前期的系統(tǒng)設(shè)計(jì),到后期的程序歸檔,以及幫助文檔的編寫和制作,通過(guò)這個(gè)流程讓學(xué)生了解Java軟件開發(fā)的全過(guò)程,積累了一定的軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。為激發(fā)大家的積極性,我們不限制題目?jī)?nèi)容,大家可以根據(jù)自己的興趣,自己選題,以下列舉學(xué)生的一些課程大作業(yè)的題目:分形樹,Koch雪花,Flamboyent皇冠等計(jì)算圖形學(xué)中分形幾何圖形的實(shí)現(xiàn);讀心術(shù)、拼寫練習(xí)、圍棋對(duì)弈等游戲的制作;計(jì)算器、日常事務(wù)管理器等工具軟件的實(shí)現(xiàn);還有分析基因序列特征、繪制蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖、批量預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)錄調(diào)控關(guān)系等等的生物信息學(xué)軟件。其中基本涵蓋了上課時(shí)所講授的大部分相關(guān)技術(shù),我們對(duì)用到每種技術(shù)的使用頻率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。如圖1所示。

教為不教是我們教學(xué)的一個(gè)重要目的,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力是學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力的基本要求。在進(jìn)行課程大作業(yè)的實(shí)踐中,我們鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用各種信息資源(如網(wǎng)絡(luò)、書籍)來(lái)解決問(wèn)題,利用搜索工具求解,通過(guò)專業(yè)論壇向其他編程愛(ài)好者請(qǐng)教,共同探討來(lái)解決困難等等;我們提倡學(xué)生使用JDK幫助文檔來(lái)查閱各種Java類的用法,而不是死記硬背,允許學(xué)習(xí)和利用他人已經(jīng)編好的程序,

就像搭積木一樣,逐漸累積起自己的知識(shí)體系,通過(guò)消化吸收他人的解題思想,通過(guò)查閱資料來(lái)解決自己的課程設(shè)計(jì)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力。

圖1學(xué)生在課程實(shí)踐中應(yīng)用到的Java技術(shù)

5小結(jié)

為了提升Java課程的教學(xué)效果,在授課過(guò)程中我們對(duì)教學(xué)方法做了很多的探索和實(shí)踐,緊緊圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、課堂教學(xué)效果、創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)這幾個(gè)環(huán)節(jié)開展教學(xué)研究與教學(xué)實(shí)踐,同時(shí)也很好的把握住了Java這門工具性語(yǔ)言實(shí)踐性強(qiáng)以及在醫(yī)科院校生物信息學(xué)專業(yè)應(yīng)用目標(biāo)明確的特點(diǎn),從科研實(shí)踐中提取大量案例融入課堂教學(xué),并通過(guò)課外大作業(yè)進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)理論,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用能力,取得了較好的教學(xué)效果,可以為同行提供一些借鑒。

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第4篇：生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文

專題策劃人：彭遠(yuǎn)紅

文章編號(hào)：1672-5913(2015)15-0001-01

中圖分類號(hào)：G642

主持人簡(jiǎn)介：王亞?wèn)|，男，哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)、軟件學(xué)院院長(zhǎng)，教授，博導(dǎo)，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理事，《生物信息學(xué)》期刊編委，研究方向?yàn)樯镄畔W(xué)、知識(shí)工程、機(jī)器學(xué)習(xí)，ydwang@hit．edu.cn。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“哈工大”）軟件學(xué)院成立于2000年12月，被教育部批準(zhǔn)為首批國(guó)家示范性軟件學(xué)院，是全國(guó)最早建立軟件學(xué)院、最早招生的高校之一。

根據(jù)教育部的要求，我們?cè)诮ㄔ阂潦迹吞岢隽恕皣?guó)際化、工業(yè)化、高質(zhì)量、高速度”的辦學(xué)理念，并提出學(xué)院建設(shè)目標(biāo)：面向軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與需求辦學(xué)，加強(qiáng)國(guó)際化聯(lián)合辦學(xué)，全面與軟件企業(yè)合作，高起點(diǎn)、高層次、高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量建設(shè)一流國(guó)家示范性軟件學(xué)院，建立一套具有自身特色的工業(yè)化人才教育體系，培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的一流軟件產(chǎn)業(yè)高層次人才，創(chuàng)哈工大品牌。

學(xué)院的工業(yè)化人才培養(yǎng)方案包括課程體系、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱、教材、教學(xué)方式和教學(xué)手段、工業(yè)實(shí)踐、學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)等；形成五大系列不斷線、專業(yè)方向有特色的基本架構(gòu)。其中主要課程體系包括基礎(chǔ)科學(xué)理論、計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)、軟件工具、軟件工程、經(jīng)濟(jì)管理類等系列；主要專業(yè)方向包括網(wǎng)絡(luò)通信工程與信息安全、服務(wù)科學(xué)與企業(yè)信息化、數(shù)字化媒體與語(yǔ)言信息處理、嵌入式軟件及應(yīng)用等。同時(shí)，為了培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的軟件人才，學(xué)院始終堅(jiān)持國(guó)際化辦學(xué)方向，積極開辟國(guó)際合作渠道，與IT產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的大學(xué)或公司合作。目前，軟件學(xué)院已經(jīng)與美國(guó)、愛(ài)爾蘭、法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、意大利、瑞典、日本等多個(gè)國(guó)家的知名大學(xué)和公司建立了密切的合作與聯(lián)合辦學(xué)關(guān)系，積極邀請(qǐng)國(guó)外專家來(lái)華講學(xué)，并與多個(gè)國(guó)家的大學(xué)建立本科與碩士聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目，為同學(xué)們建立了一個(gè)較豐富的國(guó)際化教學(xué)環(huán)境。

2008年，學(xué)院從教育部獲準(zhǔn)三項(xiàng)特色專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目：軟件工程、服務(wù)科學(xué)及企業(yè)信息化、嵌入式軟件及應(yīng)用；2009年，被批準(zhǔn)成為“國(guó)家級(jí)軟件人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)”；2010年，實(shí)施了“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃；2011年獲批“軟件工程一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授予點(diǎn)”；2012年軟件工程參加全國(guó)高校學(xué)科評(píng)估，排名第7。

第5篇：生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)院校；大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃；農(nóng)業(yè)信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐；過(guò)程控制

中圖分類號(hào) G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）22-0279-02

農(nóng)業(yè)院校是培養(yǎng)高等農(nóng)業(yè)人才的機(jī)構(gòu)，是培育綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)理念的搖籃。互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，沖擊了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，農(nóng)業(yè)院校培養(yǎng)方式也要適應(yīng)時(shí)代要求，培育更多適應(yīng)時(shí)代要求的農(nóng)業(yè)信息化人才。教育理念和方式變革的時(shí)代，農(nóng)業(yè)信息化人才培養(yǎng)過(guò)程和效果也暴露出一些問(wèn)題。例如很多農(nóng)業(yè)院校信息類專業(yè)來(lái)源于信息基礎(chǔ)教學(xué)部門，教學(xué)深度與廣度均顯地比較薄弱，這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生創(chuàng)新層次比較低；大學(xué)生缺少自主創(chuàng)新意識(shí)，缺乏堅(jiān)持不懈創(chuàng)新耐力，自我學(xué)習(xí)自我更新知識(shí)能力比較弱[1]。為了提升本科教學(xué)質(zhì)量，國(guó)家在“十二五”期間實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，在國(guó)家教育層面加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)，提升學(xué)生專業(yè)綜合技能，培育創(chuàng)業(yè)精神，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入創(chuàng)新的活力[2]。大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃也受到地方財(cái)政和各個(gè)高校的大力支持，以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，學(xué)校從2005年開始就支持大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)，并配套相關(guān)經(jīng)費(fèi)支持國(guó)家級(jí)和省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)，每年大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目已經(jīng)接近1 000項(xiàng)以上，其中信息類相關(guān)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目達(dá)到300項(xiàng)，基本每一個(gè)信息類學(xué)生都可以參加大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃。隨著各種層面大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃的實(shí)施，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)上起到了顯著的作用。但是，從實(shí)踐效果上，農(nóng)業(yè)院校大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃從立項(xiàng)到結(jié)題仍然存在問(wèn)題，需要在很多地方思考和改善。

1 農(nóng)業(yè)院校信息類專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃現(xiàn)狀

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)每年提供專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)用于大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃，實(shí)行校、院兩級(jí)管理，以學(xué)院為主，并將大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃納入學(xué)院日常教學(xué)管理之中。學(xué)校由教務(wù)處負(fù)責(zé)，制定相關(guān)政策，組織評(píng)審創(chuàng)新計(jì)劃的立項(xiàng)和結(jié)題，實(shí)施對(duì)資助經(jīng)費(fèi)的管理[3]。學(xué)院征集創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目，進(jìn)行初步篩選，在項(xiàng)目獲得學(xué)校立項(xiàng)以后提供一定場(chǎng)所供學(xué)生使用，并提供校外實(shí)施項(xiàng)目途徑，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)行日常管理，項(xiàng)目結(jié)題給予初步意見(jiàn)供學(xué)校驗(yàn)收參考。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃實(shí)施流程如圖1所示。

1.1 項(xiàng)目立項(xiàng)中存在不足

農(nóng)業(yè)院校信息類專業(yè)的學(xué)生為了獲得大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目資助，經(jīng)常把信息類課程實(shí)踐題目包裝用來(lái)申請(qǐng)，這些課程實(shí)踐題目很多是驗(yàn)證性綜合實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新價(jià)值小，將直接影響學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性的發(fā)揮；由于課程設(shè)置不足，信息類學(xué)生在信息學(xué)與農(nóng)業(yè)結(jié)合上認(rèn)識(shí)膚淺，自身很難在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)和生物信息學(xué)上發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)踐需求。由于上述原因，很多學(xué)生實(shí)踐項(xiàng)目全部來(lái)源于指導(dǎo)教師自己研究方向或者是研究課題，大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃中學(xué)生的主導(dǎo)作用很難體現(xiàn)，學(xué)生在立項(xiàng)過(guò)程中調(diào)研能力得不到充分的鍛煉，甚至由于項(xiàng)目編寫過(guò)于深?yuàn)W，讓學(xué)生望而止步，失去參與創(chuàng)新活動(dòng)的熱情。

1.2 目運(yùn)行中存在不足

項(xiàng)目從立項(xiàng)申請(qǐng)到項(xiàng)目最終審批，需要一定的時(shí)間，信息類項(xiàng)目實(shí)施需要一定專業(yè)技能，一般多是高年級(jí)學(xué)生申請(qǐng)，在等待過(guò)程中受就業(yè)和升學(xué)等很多不確定因素的影響，項(xiàng)目獲批以后執(zhí)行效率很低，經(jīng)常延誤項(xiàng)目時(shí)間，存在前緊后松的情況[4]。項(xiàng)目申請(qǐng)時(shí)對(duì)預(yù)算不重視，造成項(xiàng)目在運(yùn)行中經(jīng)費(fèi)使用不合理，例如農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目經(jīng)常會(huì)因?yàn)榻?jīng)費(fèi)不夠支持項(xiàng)目購(gòu)買電子元器件所需要經(jīng)費(fèi)，項(xiàng)目面臨夭折的可能。

1.3 項(xiàng)目結(jié)題中存在不足

項(xiàng)目結(jié)題時(shí)候存在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、評(píng)價(jià)指標(biāo)不合理的現(xiàn)象，存在單純追求學(xué)生論文的現(xiàn)象，而信息學(xué)在農(nóng)學(xué)上創(chuàng)新具有以應(yīng)用創(chuàng)新為主，以實(shí)體或者軟件形式作為成果展現(xiàn)，論文科研創(chuàng)新成果作為大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃的結(jié)題占很大比重，結(jié)題評(píng)審指標(biāo)有失偏頗。大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃會(huì)讓學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)業(yè)意識(shí)都得到提升，同時(shí)學(xué)生也在專業(yè)技能熟練度、專業(yè)認(rèn)識(shí)深度方面獲益匪淺。這些收獲遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出拼湊出的所謂科研論文。

2 提升信息類大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃實(shí)施效果的建議

2.1 與大農(nóng)學(xué)融合，加強(qiáng)項(xiàng)目可行性論證

大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃實(shí)施貫穿整個(gè)高等學(xué)校教學(xué)活動(dòng)，除了在高年級(jí)選拔人員參與創(chuàng)新計(jì)劃外，在低年級(jí)學(xué)生中就要接受農(nóng)業(yè)信息化創(chuàng)新意識(shí)教育，例如在操作系統(tǒng)教學(xué)加入生物信息學(xué)平臺(tái)教學(xué)，在數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)加入農(nóng)業(yè)電子商務(wù)教學(xué)，讓理論和專業(yè)實(shí)際需求有機(jī)結(jié)合起來(lái)[3]。通過(guò)把信息學(xué)理論教學(xué)與大農(nóng)學(xué)相融合，讓低年級(jí)學(xué)生圍繞自己感興趣的內(nèi)容，查閱相關(guān)資料，教師在課堂上盡可能結(jié)合實(shí)踐背景，為未來(lái)創(chuàng)新計(jì)劃實(shí)施構(gòu)建良好的氛圍，喚醒創(chuàng)新意識(shí)。為了提升項(xiàng)目可行性，可以考慮通行做法，由院系組織教師項(xiàng)目指南作為導(dǎo)向，學(xué)生可以和相關(guān)教師協(xié)商項(xiàng)目實(shí)施方案，不再是由教師選擇學(xué)生，而是實(shí)現(xiàn)師生之間的雙向選擇。雙向選擇有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生作為創(chuàng)新計(jì)劃主體的積極性，讓學(xué)生自己了解項(xiàng)目，從而在立項(xiàng)階段就加強(qiáng)項(xiàng)目實(shí)施的可行性。

2.2 因地制宜調(diào)整，保證項(xiàng)目順利運(yùn)行

大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，對(duì)其效果評(píng)價(jià)不應(yīng)該只在結(jié)題時(shí)候，還要考慮其運(yùn)行管理期間[1]。考慮高年級(jí)學(xué)生容易受外界干擾，項(xiàng)目不能只設(shè)1位主持人，可以在選擇觀察力好、會(huì)協(xié)調(diào)的低年級(jí)學(xué)生作為第二主持人在項(xiàng)目受干擾時(shí)作為項(xiàng)目實(shí)際主持人參與項(xiàng)目運(yùn)行[5]，因地制宜地實(shí)時(shí)調(diào)整項(xiàng)目成員；在項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)緊張、項(xiàng)目執(zhí)行困難的時(shí)候，作為日常管理主體的院系可以適當(dāng)給予資助，保證項(xiàng)目的順利完成。對(duì)項(xiàng)目全程予以監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目相關(guān)要素，可以提高項(xiàng)目執(zhí)行效果，使項(xiàng)目執(zhí)行比較流暢，最終能取得比較滿意的教科研和社會(huì)成果。

2.3 建立合理評(píng)價(jià)機(jī)制，配套有效的激勵(lì)機(jī)制

結(jié)題考核評(píng)價(jià)不是終極目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生使用信息與計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)參與農(nóng)業(yè)信息化和生物信息學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃的熱情，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力才是關(guān)鍵[6]，相比較而言出成果是優(yōu)秀設(shè)計(jì)項(xiàng)目，在實(shí)施創(chuàng)新計(jì)劃中創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)意識(shí)的養(yǎng)成，收獲創(chuàng)業(yè)希望，享受創(chuàng)新計(jì)劃帶來(lái)樂(lè)趣才是創(chuàng)新計(jì)劃的目標(biāo)。在這一點(diǎn)上看，創(chuàng)新計(jì)劃比論文之類的硬性成果對(duì)未來(lái)創(chuàng)新型社會(huì)更加重要，效果更佳。在淡化硬性成果的同時(shí)，激勵(lì)更多學(xué)生加入創(chuàng)新計(jì)劃中，可以考慮把參加創(chuàng)新計(jì)劃和學(xué)生素質(zhì)拓展活動(dòng)、學(xué)生年度考核在某種程度上聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生看到參加創(chuàng)新計(jì)劃帶來(lái)的顯性成績(jī)。

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[4] 付俊輝.計(jì)算機(jī)教學(xué)中如何加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].科技資訊，2012（4）：224.

第6篇：生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文

2013年8月，國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)審議批準(zhǔn)我校為碩士學(xué)位授予單位，我校迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。與此同時(shí)，挑戰(zhàn)和問(wèn)題也迎面而來(lái)。作為科研與教學(xué)并重的大學(xué)，教師在開展高水平科研工作、取得高水平研究成果的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)注重及時(shí)將自己的研究成果、國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)向及科學(xué)方法融入教學(xué)，引進(jìn)課堂和實(shí)驗(yàn)室，不斷豐富、挖掘教學(xué)資源，為培養(yǎng)高水平、創(chuàng)新型人才奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。筆者探討的主要問(wèn)題是在我校當(dāng)前形勢(shì)下，如何將科學(xué)研究的優(yōu)秀成果轉(zhuǎn)化為有效的教育教學(xué)資源。

針對(duì)“科研成果如何轉(zhuǎn)化為教育資源”這個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)一些著名的高等學(xué)府已經(jīng)認(rèn)識(shí)到該課題的重要性，并組織專家開始相關(guān)研究。“清華大學(xué)高等教育學(xué)會(huì)”編著的《清華大學(xué)科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源典型案例匯編》對(duì)于清華大學(xué)教師如何將豐富的科研資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源的方方面面進(jìn)行了梳理和論述。與清華大學(xué)等國(guó)內(nèi)著名學(xué)府相比，我校現(xiàn)有的科研教學(xué)條件、規(guī)模層次差異巨大，如何在我校當(dāng)前形勢(shì)下，實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究的優(yōu)秀成果向教育教學(xué)資源轉(zhuǎn)化呢？切實(shí)做到科學(xué)研究反哺教育教學(xué)，對(duì)我校未來(lái)的發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生巨大影響。

依托筆者所在學(xué)院（海洋學(xué)院）承擔(dān)的“國(guó)家自然科學(xué)基金”和“江蘇省自然科學(xué)基金”等國(guó)內(nèi)外前沿的科學(xué)研究，指導(dǎo)我院本科生和碩士生完成科研訓(xùn)練、撰寫畢業(yè)論文，將學(xué)生的畢業(yè)論文與教師的科學(xué)研究相結(jié)合。這樣可以使學(xué)生了解當(dāng)前海洋科學(xué)領(lǐng)域的一些前沿研究，對(duì)學(xué)生拓寬思路、開闊視野大有裨益。以科研項(xiàng)目指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)論文，目的是使學(xué)生將學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，加深對(duì)書本知識(shí)的理解。

同時(shí)不定期舉辦專家講壇，介紹海洋科學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，使得本院學(xué)生對(duì)海洋科學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展歷史和研究背景有較全面的認(rèn)識(shí)。隨后，系統(tǒng)講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及研究思路，要求學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解與本研究相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。然后分配實(shí)驗(yàn)任務(wù)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，組織知名專家，指導(dǎo)學(xué)生參與研究論文和課題申請(qǐng)書的撰寫。

近年來(lái)，我院多名教師積極吸納各年級(jí)在校生參加教師的科研活動(dòng)，根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)給予不同的研究?jī)?nèi)容；從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備及開展、實(shí)驗(yàn)中問(wèn)題的應(yīng)急處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理分析、論文的撰寫等方面進(jìn)行全面、系統(tǒng)的訓(xùn)練。以“國(guó)家自然科學(xué)基金”等項(xiàng)目為背景，指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)論文，通過(guò)文獻(xiàn)的檢索和查閱、實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)、動(dòng)手能力的培養(yǎng)及科技論文的寫作等方面，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中提出和解決科學(xué)問(wèn)題，顯著提高學(xué)生的科研素質(zhì)與創(chuàng)新實(shí)踐能力。

除此之外，將我院的優(yōu)秀科研成果開設(shè)為新課或作為現(xiàn)有課程的新增內(nèi)容，編寫成教材，開設(shè)成新的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`課程；將教師們科研工作的新進(jìn)展、國(guó)際上研究領(lǐng)域的最新內(nèi)容及時(shí)補(bǔ)充到課堂上、教材中和實(shí)驗(yàn)室，使教學(xué)內(nèi)容得到補(bǔ)充和更新；把教學(xué)內(nèi)容直接和正在開展的科研工作掛鉤，開設(shè)研究、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，自然也完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。

第7篇：生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文

關(guān)鍵詞：中醫(yī)藥信息學(xué);教學(xué);創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);互聯(lián)網(wǎng)+

1研究背景

我國(guó)中醫(yī)藥院校醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)與研究，大多還是為主對(duì)電子病歷、醫(yī)院信息系統(tǒng)、影像信息技術(shù)等方面的教學(xué)與研究。互聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)療健康的跨界融合，使得互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療的春天正在來(lái)臨。即將迎來(lái)高速發(fā)展期。特別是利用云+大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷成熟和發(fā)展打通整個(gè)醫(yī)療健康的產(chǎn)業(yè)鏈并帶來(lái)眾多發(fā)展創(chuàng)新機(jī)會(huì)。經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，中醫(yī)藥信息學(xué)在資源建設(shè)、文獻(xiàn)檢索、情報(bào)研究、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、信息標(biāo)準(zhǔn)研究、醫(yī)院信息系統(tǒng)、電子病歷、信息診斷、信息工程建設(shè)等研究領(lǐng)域都取得了較快的發(fā)展[1]，但是，中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)及實(shí)踐通常是局限于信息查詢、搜索與共享，以及簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)挖掘，而隱藏在海量中醫(yī)藥資源

信息背后的中醫(yī)藥知識(shí)、原理和規(guī)律還未被充分挖掘出來(lái)，中醫(yī)藥行業(yè)內(nèi)部信息孤島依然存在，中醫(yī)藥的信息標(biāo)準(zhǔn)體系尚需完善。雖然醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程在歐美國(guó)家開設(shè)幾十年，但該學(xué)科與中醫(yī)中藥相結(jié)合的中醫(yī)藥信息學(xué)的理論研究較為薄弱，缺乏一個(gè)統(tǒng)一的學(xué)科體系和學(xué)科規(guī)范，難以滿足指導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療與大數(shù)據(jù)發(fā)展的需要。2009年10月，國(guó)家中醫(yī)藥管理局將中醫(yī)藥信息學(xué)確定為中醫(yī)藥重點(diǎn)學(xué)科，將中醫(yī)藥信息化建設(shè)列入了中醫(yī)藥現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略，其宗旨就是充分利用信息技術(shù)，促進(jìn)中醫(yī)藥信息資源的開發(fā)、利用和共享，加快中醫(yī)藥信息化建設(shè)，提高中醫(yī)藥科學(xué)管理水平和創(chuàng)新能力，已經(jīng)成為我們這個(gè)時(shí)代，這個(gè)行業(yè)，這門學(xué)科急需重點(diǎn)解決主要問(wèn)題。

2中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)定位

2.1教學(xué)定位。中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)定位應(yīng)從根本上改變?cè)搶W(xué)科教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念，準(zhǔn)確把握與互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療相結(jié)合的切入點(diǎn)、加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療與大數(shù)據(jù)知識(shí)應(yīng)用的教學(xué)。充分認(rèn)識(shí)并落實(shí)中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)在人才培養(yǎng)和教學(xué)工作中的地位，形成其他學(xué)科理論教學(xué)與中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)相互協(xié)調(diào)的理念，在教學(xué)中有計(jì)劃、有步驟地為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)教學(xué)與研究、創(chuàng)業(yè)與實(shí)踐的工作平臺(tái)，使學(xué)生長(zhǎng)期在中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)中受到科學(xué)熏陶，以達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

2.2分層教學(xué)。教學(xué)安排應(yīng)分層次推進(jìn)，由淺到深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、到綜合。要符合認(rèn)知規(guī)律，研究創(chuàng)新型教學(xué)的目的是實(shí)施個(gè)性化教育，建立以能力培養(yǎng)為主線，分層次、多模塊的教學(xué)模式。中醫(yī)藥信息學(xué)是一個(gè)多學(xué)科相互交叉融合的學(xué)科。要重點(diǎn)研究大數(shù)據(jù)如何驅(qū)動(dòng)中醫(yī)藥信息學(xué)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用和服務(wù)[2]，并通過(guò)實(shí)際案例進(jìn)行實(shí)證分析和教學(xué)相長(zhǎng)。

2.3教學(xué)管理平臺(tái)。面對(duì)高校層出不窮的教學(xué)與科研成果，應(yīng)當(dāng)建立健全的數(shù)據(jù)匯交機(jī)制，將科技資源數(shù)據(jù)的匯交納入到科研與教學(xué)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享平臺(tái)。如北京中醫(yī)藥大學(xué)、廣州中醫(yī)藥大學(xué)積極推進(jìn)資源共享教學(xué)研究和實(shí)踐。北京中醫(yī)藥大學(xué)根據(jù)自身的特長(zhǎng)，建成醫(yī)學(xué)信息庫(kù)有：“中國(guó)醫(yī)學(xué)書目數(shù)據(jù)庫(kù)”和“中醫(yī)方劑數(shù)據(jù)庫(kù)”以此作為醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)的實(shí)踐課程[3]。廣州中醫(yī)藥信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心以學(xué)科交叉、功能分類、突出中醫(yī)藥信息化特色的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為目標(biāo)，創(chuàng)建了以醫(yī)學(xué)信息工程學(xué)院面向全校，服務(wù)全校的中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)實(shí)踐中心[4]。中心下轄“中醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘”、“中醫(yī)藥診療技術(shù)數(shù)字化”、“中醫(yī)藥信息管理” 整合形成了“中醫(yī)藥數(shù)字化教學(xué)資源平臺(tái)”，該平臺(tái)擁有精品課程，試聽教材，名醫(yī)名師，學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程，極大豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。為教學(xué)提供基于海量數(shù)據(jù)的各類互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)或各專業(yè)知識(shí)信息融合服務(wù)，提升師生的授課質(zhì)量。

3中醫(yī)藥信息學(xué)創(chuàng)新教學(xué)改革思路

中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)作為中醫(yī)藥大學(xué)院校教育的重要組成部分，教學(xué)改革是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。改革該學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)這門學(xué)科的特點(diǎn)，調(diào)整中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù)，加大綜合性、設(shè)計(jì)性項(xiàng)目，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能的訓(xùn)練。增加開放實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、參與教師科研課題。全面開放計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，給學(xué)生提供更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展;完善管理體制，實(shí)現(xiàn)資源共享。中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革要通過(guò)刪減部分陳舊過(guò)時(shí)的內(nèi)容，引入新的中醫(yī)藥信息學(xué)內(nèi)容，開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性知識(shí)。國(guó)務(wù)院辦公廳已正式印發(fā)《全國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系規(guī)劃綱要（2015-2020年）》。規(guī)劃要求，開展健康中國(guó)云服務(wù)計(jì)劃，積極應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、可穿戴設(shè)備等新技術(shù)，推動(dòng)惠及全民的健康信息服務(wù)和智慧醫(yī)療服務(wù)，推動(dòng)健康大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。鼓勵(lì)教師將自己的科研成果引入中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)，讓學(xué)生通過(guò)中醫(yī)藥信息學(xué)能接觸到一些前沿的研究新成果、新技術(shù)而激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。要懂得市場(chǎng)是創(chuàng)新教學(xué)的源泉。要準(zhǔn)確把握移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的特征為海量、高頻、低ARPU（Average Revenue Per User）值（每用戶平均收入）、低成本、可標(biāo)準(zhǔn)化復(fù)制。而臨床醫(yī)療的特征為相對(duì)低頻、屬地化、個(gè)性化、支付方與決策者不對(duì)等、易受政策影響，ARPU 值相對(duì)較高等特點(diǎn)。根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展的不同需求，可以遴選部分專業(yè)點(diǎn)和班級(jí)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革試點(diǎn)，結(jié)合試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)培養(yǎng)方案、課程體系、資源建設(shè)、管理模式等方面的綜合改革，使創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿于專業(yè)教育的全過(guò)程，建成一批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育全方位融合、全過(guò)程覆蓋的專業(yè)點(diǎn)，著力增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

3.1培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案要推動(dòng)中醫(yī)藥信息學(xué)在相關(guān)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以及大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)密切結(jié)合，每年有一定數(shù)量的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分要求。

要建立科學(xué)的中醫(yī)藥信息學(xué)考核方法。中醫(yī)藥信息學(xué)考核方法采用平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)兩部分，平時(shí)成績(jī)按學(xué)生實(shí)踐能力、參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽、以及在實(shí)踐報(bào)告上的數(shù)據(jù)處理、結(jié)果討論分析、歸納總結(jié)、提出問(wèn)題等逐項(xiàng)評(píng)分。期末考試采取筆試和實(shí)際操作相結(jié)合的方法進(jìn)行。中醫(yī)藥信息學(xué)成績(jī)按平時(shí)成績(jī)占70%，期末成績(jī)占30%計(jì)算。平時(shí)考核（70%）：課堂提問(wèn)、操作技能、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、合作能力、學(xué)習(xí)態(tài)度等。期末考試（30%）：筆試：考核中醫(yī)藥信息學(xué)原理、步驟及技術(shù)要求等;面試：考核實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性。

3.2課程體系。以學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為核心，改進(jìn)專業(yè)課程教學(xué)，開設(shè)一批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)必修課程、選修課程及實(shí)踐類課程，如中醫(yī)神經(jīng)信息學(xué)，中醫(yī)藥信息學(xué)，中醫(yī)信息學(xué)，中醫(yī)藥生物信息學(xué)、中醫(yī)藥計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)、中醫(yī)癥候信息學(xué)等。建設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)課程和實(shí)踐課程群。中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)的基本任務(wù)是：傳授基本的技術(shù)和方法，訓(xùn)練基本實(shí)踐技能，結(jié)合理論課的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理、歸納、總結(jié)和探索規(guī)律的能力，使學(xué)生通過(guò)中醫(yī)藥信息學(xué)在實(shí)踐中學(xué)會(huì)“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題”，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3.3 中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)體系建設(shè)。要結(jié)合相關(guān)學(xué)科教學(xué)的情況，從有利信息學(xué)教學(xué)資源公用與管理、中醫(yī)藥信息學(xué)與理論有機(jī)結(jié)合的目的出發(fā)，將信息學(xué)課程重新組建成以學(xué)科群為主的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，并配套建設(shè)多學(xué)科信息融合的信息應(yīng)用系統(tǒng)和教學(xué)管理系統(tǒng)。有利于學(xué)科建設(shè)和相關(guān)課程的相互融合。運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段和方法，提高中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)質(zhì)量。充分利用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，使用虛擬云平臺(tái)和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件，運(yùn)用模擬、仿真等技術(shù)手段;實(shí)現(xiàn)多媒體演示、計(jì)算機(jī)虛擬、中醫(yī)藥信息學(xué)實(shí)驗(yàn)室操作三者結(jié)合，提高中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)效率，提升教學(xué)效果。不斷豐富教學(xué)手段，規(guī)范教學(xué)內(nèi)容，便于學(xué)生更快、更好掌握實(shí)驗(yàn)操作方法。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，是中心提高中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)質(zhì)量的又一重要措施。

3.4在創(chuàng)業(yè)教學(xué)方面，要通過(guò)產(chǎn)學(xué)研和教學(xué)科研的系統(tǒng)建設(shè)相互促進(jìn)，據(jù)方正證券研究所認(rèn)為[5]，互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療的商業(yè)模式核心是服務(wù)三個(gè)主體：患者、醫(yī)生、醫(yī)院，并且通過(guò)向醫(yī)院、醫(yī)生、藥企、商業(yè)保險(xiǎn)公司、患者收費(fèi)，從而形成產(chǎn)業(yè)鏈條閉環(huán)。互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療的創(chuàng)新模式將會(huì)從以醫(yī)院為中心的就診模式演變?yōu)橐曰颊邽橹行摹⑨t(yī)患實(shí)時(shí)問(wèn)診互動(dòng)的新型模式。從消費(fèi)者角度出發(fā)，整個(gè)與醫(yī)療健康相關(guān)的流程可拆分為9個(gè)重要環(huán)節(jié)：健康管理、自診、自我用藥、導(dǎo)診、候診、診斷、治療、院內(nèi)康復(fù)、院外康復(fù)慢性病管理。在互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療眾多的商業(yè)模式中，業(yè)界最關(guān)注，也是最有潛力的方向主要有醫(yī)藥電商、在線尋醫(yī)問(wèn)診、遠(yuǎn)程醫(yī)療、可穿戴設(shè)備等四個(gè)。課外中醫(yī)藥信息學(xué)技能和設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)。2013年鼓勵(lì)學(xué)生跟隨有經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)教師助研進(jìn)行設(shè)計(jì)性參與項(xiàng)目研究，如福建省衛(wèi)生廳項(xiàng)目“基于數(shù)據(jù)挖掘的腦血管疾病（CVD）中風(fēng)病（腦梗死）恢復(fù)期中醫(yī)臨床路徑建模研究”提高科研興趣，培養(yǎng)科研素質(zhì)，提高技能，該作品獲得福建省軟件大賽三等獎(jiǎng)的好成績(jī)。2015年組織學(xué)生參加全國(guó)創(chuàng)新大賽，項(xiàng)目是“基于O2O模式下的福州“漢醫(yī)” 中醫(yī)康復(fù)社區(qū)連鎖經(jīng)營(yíng)店互聯(lián)網(wǎng)信息中心平臺(tái)建設(shè)”，該信息中心的服務(wù)平臺(tái)主要分為兩個(gè)部分，線上信息服務(wù)通過(guò)構(gòu)建健康云管理平臺(tái)，提供個(gè)性化、規(guī)范化、生活化的家庭保健信息，用戶可以自由的在線上進(jìn)行選擇所需要的服務(wù)，我們將從生活中的衣、食、住、行的細(xì)節(jié)方面為老年人和慢病患者提供貼心的關(guān)愛(ài)。線下服務(wù)依托和指導(dǎo)“社區(qū)中醫(yī)門診部”的專業(yè)醫(yī)師，提供中醫(yī)健康管理、中醫(yī)康復(fù)、醫(yī)療導(dǎo)診、雙向轉(zhuǎn)診等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療從醫(yī)院延生至社區(qū)，健康從治療直至康復(fù)的全過(guò)程服務(wù)，項(xiàng)目獲得專家的好評(píng)。

4結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)的醫(yī)療衛(wèi)生體制和制度正處于一個(gè)變革時(shí)期，發(fā)展中醫(yī)藥事業(yè)已經(jīng)成為國(guó)家發(fā)展醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)工作的一個(gè)重點(diǎn).在“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”大背景下，以研究中醫(yī)藥信息學(xué)創(chuàng)新教學(xué)為對(duì)象，探索醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)定位、創(chuàng)新教學(xué)改革和運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段和方法，提高中醫(yī)藥信息學(xué)教學(xué)質(zhì)量，已經(jīng)成為共識(shí)。我們相信“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”和“大數(shù)據(jù)”應(yīng)用于中醫(yī)藥臨床、科研與教學(xué)，必將會(huì)給這個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變化。

參考文獻(xiàn)：

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第8篇：生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文

人類基因組計(jì)劃自20世紀(jì)90年代初開展以來(lái)，取得了許多重要的研究進(jìn)展，獲得了包括人類、水稻、擬南芥等多種模式生物在內(nèi)的基因組DNA的全序列［1－4］，這對(duì)生命科學(xué)的發(fā)展具有劃時(shí)代的意義，生命科學(xué)從此進(jìn)入了后基因組時(shí)代。

然而，這些令人振奮的進(jìn)展也隨之產(chǎn)生了新問(wèn)題，由基因編碼的蛋白質(zhì)與基因本身不同，其在生物體內(nèi)的表達(dá)和功能具有復(fù)雜的動(dòng)態(tài)性、時(shí)空性，以及1個(gè)基因?qū)?yīng)多個(gè)蛋白質(zhì)，即mRNA與蛋白質(zhì)之間并非簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)也不可能依靠DNA序列來(lái)解析。大量的新基因及蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)不斷涌現(xiàn)，就需要重新認(rèn)識(shí)這些基因與其所編碼的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及它們所執(zhí)行的功能等，從而將各個(gè)蛋白質(zhì)之間的上、下游關(guān)系和相互作用解釋清楚。此外，蛋白質(zhì)在生物體合成之后，對(duì)于蛋白質(zhì)翻譯后加工、修飾、蛋白質(zhì)之間的相互作用、功能以及其運(yùn)輸、在生物體的組織和細(xì)胞定位、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成、代謝途徑等都無(wú)法從基因組水平的研究上進(jìn)行解釋。所以，直接在蛋白質(zhì)水平上的研究對(duì)于深入剖析生物體的運(yùn)行機(jī)制具有重要的意義［5］。

在這個(gè)研究背景下，1994年MarcWilkins在意大利的二維凝膠電泳（Two－dimensionalgelelectrophoresis，2－DE）會(huì)議上首次提出了蛋白質(zhì)組（Proteome）的概念［6］。它是指生物體的全部蛋白質(zhì)組成及其表達(dá)方式。蛋白質(zhì)組研究目前雖然尚處于起始階段，但已經(jīng)獲得了很多重要的研究成果。當(dāng)今蛋白質(zhì)組學(xué)的主要任務(wù)是不斷完善和更新蛋白質(zhì)組研究技術(shù)和手段，大量進(jìn)行蛋白質(zhì)分析。在植物病理學(xué)的應(yīng)用研究中，可以通過(guò)比較正常組織和疾病組織的蛋白質(zhì)表達(dá)情況，鑒定出特異的病程相關(guān)蛋白質(zhì)，而這些特異蛋白質(zhì)也可以作標(biāo)記來(lái)輔助選育抗病品種，從而將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐［7］。

1蛋白質(zhì)組學(xué)研究手段

目前，蛋白質(zhì)組的研究?jī)?nèi)容主要分2個(gè)方面。

一方面，通過(guò)雙向電泳技術(shù)獲得正常（健康）生理?xiàng)l件下的生物體、組織或某些特定細(xì)胞的蛋白質(zhì)組電泳圖譜，并將這些圖譜數(shù)據(jù)作為待檢測(cè)生物體、組織或某些特定細(xì)胞的參考電泳圖譜。另一方面則是比較在非正常（疾病）生理?xiàng)l件下生物體蛋白質(zhì)組所發(fā)生的變化。如蛋白質(zhì)表達(dá)量的變化、組織表達(dá)特異性的變化、蛋白質(zhì)翻譯后修飾的變化以及在細(xì)胞或亞細(xì)胞水平上的定位變化等。通過(guò)對(duì)雙向電泳圖譜上具有顯著差異表達(dá)的蛋白質(zhì)的分析鑒定，可以對(duì)編碼該蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行研究，延伸對(duì)該基因功能及結(jié)構(gòu)的了解，也可以為功能蛋白質(zhì)組學(xué)的研究提供參考，甚至發(fā)現(xiàn)新的基因和蛋白質(zhì)，完善已有基因組和蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫(kù)等［8］。目前，蛋白質(zhì)組學(xué)的主要研究技術(shù)包括3個(gè)方面，即包括蛋白質(zhì)的分離、鑒定技術(shù)和生物信息學(xué)技術(shù)。

1．1蛋白質(zhì)分離技術(shù)

雙向電泳技術(shù)作為目前蛋白質(zhì)組學(xué)中應(yīng)用最為廣泛的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，它具有實(shí)驗(yàn)流程成熟、分辨率高、重復(fù)性好的特點(diǎn)，是一種成熟的蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)［9］。雙向電泳的基本原理是，根據(jù)所有蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)和分子量大小，進(jìn)行2次電泳將其分離。雙向電泳的第一向是等電聚焦（Isoelectricfocusing，IEF），即按照蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)進(jìn)行分離，分為固相化pH梯度等電聚焦和載體兩性電解質(zhì)pH梯度等電聚焦2種，目前廣泛采用預(yù)制膠條進(jìn)行固相化pH梯度等電聚焦［10］。第二向是SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS－PAGE），即對(duì)蛋白質(zhì)分子量的大小進(jìn)行分離，一般采用垂直電泳或水平電泳。由于雙向電泳利用了蛋白質(zhì)的兩個(gè)彼此不相關(guān)的而對(duì)蛋白質(zhì)的性狀又極其重要性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行有效分離，因此該方法具有較高的分辨率，一般能分辨出2000個(gè)左右蛋白質(zhì)點(diǎn)，最高可以達(dá)到11000個(gè)蛋白質(zhì)點(diǎn)的分辨率［11］。

近年來(lái)，隨著生命科學(xué)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的交叉學(xué)科和實(shí)驗(yàn)技術(shù)也隨之出現(xiàn)，如一些新的蛋白質(zhì)分離方法，親和色譜、多維色譜毛細(xì)管電泳等。這些新技術(shù)雖然不能完全代替雙向電泳技術(shù)，但可以在一定程度上彌補(bǔ)雙向電泳的一些不足。從目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，液相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用已經(jīng)成為發(fā)展較快的蛋白質(zhì)組學(xué)分離技術(shù)之一，并越來(lái)越受到蛋白質(zhì)組學(xué)研究者的關(guān)注。該技術(shù)最突出的優(yōu)勢(shì)是對(duì)生物體蛋白質(zhì)組進(jìn)行分析時(shí)的歧視效應(yīng)大大減小，該技術(shù)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的分離和鑒定的在線聯(lián)用，因此，液－質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展有利于蛋白質(zhì)組研究向高通量化和自動(dòng)化的方向發(fā)展［12］。

然而，雙向電泳技術(shù)作為最成熟的蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法，可以既快又全面地獲取生物體蛋白質(zhì)組變化的宏觀信息，同時(shí)也可以較好地與后續(xù)的分析方法串聯(lián)，從而有效地進(jìn)行微觀分析，并且該方法有很好的分離能力，分辨率較高，還具有一定的高通量?jī)?yōu)勢(shì)［13］，因此，目前雙向電泳技術(shù)仍然是蛋白質(zhì)組學(xué)的核心技術(shù)之一。

1．2質(zhì)譜技術(shù)

利用質(zhì)譜技術(shù)對(duì)已通過(guò)雙向電泳等技術(shù)分離的蛋白質(zhì)進(jìn)行鑒定是蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的關(guān)鍵步驟。20世紀(jì)80年代末，日本科學(xué)家田中耕一和美國(guó)科學(xué)家JohnBFenn分別開發(fā)出基質(zhì)輔助激光解吸電離技術(shù)（matrixassistedlaserdesorptionionization，MALDI）［14］和電噴霧電離（electrosprayionization，ESI）［15］2種軟電離技術(shù)，推動(dòng)了生物質(zhì)譜（Bio－MS）的發(fā)展，使傳統(tǒng)的主要應(yīng)用于微觀物質(zhì)研究的質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用性發(fā)生了巨大的變革［13］。MALDI，ESI－MS等技術(shù)的出現(xiàn)促使雙向電泳向與質(zhì)譜兼容的方向發(fā)展，也推動(dòng)了質(zhì)譜儀的核心裝置即質(zhì)量分析器的改進(jìn)，使生物質(zhì)譜技術(shù)更有效地應(yīng)用于蛋白質(zhì)組的研究領(lǐng)域。用于蛋白質(zhì)組研究的質(zhì)譜分析儀有飛行時(shí)間、四極離子阱、傅立葉變換離子回旋共振、四極桿等幾種選擇［13］。生物質(zhì)譜主要通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)、多肽等的質(zhì)量測(cè)定以及肽質(zhì)量指紋圖譜測(cè)定和氨基酸序列測(cè)定，對(duì)雙向電泳技術(shù)分離的蛋白質(zhì)點(diǎn)的定量蛋白質(zhì)組進(jìn)行分析、鑒定、蛋白質(zhì)的翻譯后加工、修飾以及蛋白質(zhì)相互作用等研究。

目前，生物質(zhì)譜被認(rèn)為是高通量、高效進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定的首選工具之一，它與很多分離方法進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，并得到了廣泛的應(yīng)用，如與雙向電泳、CE、多維色譜的聯(lián)用或質(zhì)譜本身的聯(lián)用等，是復(fù)雜蛋白質(zhì)樣品分離分析時(shí)不可替代的方法。但在目前的應(yīng)用中，該方法還存在一些技術(shù)上的瑕疵，如質(zhì)譜的定量問(wèn)題等。另外，近年來(lái)熒光雙向差異凝膠電泳技術(shù)、激光捕獲微切割技術(shù)（lasercapturemicrodissection，LCM）、表面增強(qiáng)激光解吸電離－飛行時(shí)間－質(zhì)譜（surface－enhancedlaserdesorptionionizationtime－of－flightmassspectro－metry，SELDI－TOF－MS）和穩(wěn)定同位素特征標(biāo)簽生物質(zhì)譜技術(shù)等也得到了較快的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用［16］。相信隨著生物質(zhì)譜和相關(guān)技術(shù)的不斷完善和改進(jìn)，這些方法必將會(huì)在蛋白質(zhì)組學(xué)的研究中更好地發(fā)揮作用，不斷滿足高效、高通量和自動(dòng)化鑒定、篩選蛋白質(zhì)的需求。

1．3生物信息學(xué)

生物信息學(xué)是近幾年發(fā)展起來(lái)的一門新興的交叉學(xué)科，它由生物技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)以及應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科等有機(jī)組成。它通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)組研究采用的試驗(yàn)方法（如雙向電泳、質(zhì)譜分析、色譜分析、酵母雙雜交、蛋白質(zhì)微量測(cè)序等）所獲得的試驗(yàn)圖譜、序列等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、檢索、分析等，以揭示這些數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的生物學(xué)意義，從而解釋一些有規(guī)律的生命現(xiàn)象［17］。生物信息學(xué)在蛋白質(zhì)組學(xué)中的的研究?jī)?nèi)容主要包括：大規(guī)模蛋白質(zhì)組學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)軟件處理成具有生物學(xué)意義的試驗(yàn)結(jié)果，以及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析、解釋，最后將獲得的信息進(jìn)行以及對(duì)上述過(guò)程的管理等。

蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)不僅標(biāo)志著蛋白質(zhì)組學(xué)的研究水平，也是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的基礎(chǔ)。目前，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)主要是美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的PDB（ProteinDataBank），蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)主要是瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的SWISS－PROT［18］。生物信息學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展已為蛋白質(zhì)組學(xué)研究提供了許多高效、便利的分析軟件，尤其是蛋白質(zhì)質(zhì)譜鑒定軟件和算法發(fā)展迅速，最近發(fā)展了一種分析技術(shù)，可以直接搜尋基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行基因注釋和判斷復(fù)雜的拼接方式，因此，生物信息學(xué)的進(jìn)展為蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、生物芯片技術(shù)等生命科學(xué)的前沿領(lǐng)域的發(fā)展起了較大的推動(dòng)作用［19］。可以預(yù)測(cè)，隨著生物質(zhì)譜技術(shù)在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的更大規(guī)模的應(yīng)用，規(guī)模化質(zhì)譜分析會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，這將會(huì)有效促使更多更完善的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的建立［20］。

2蛋白質(zhì)組學(xué)在植物病理學(xué)上的運(yùn)用

植物蛋白質(zhì)組學(xué)研究隨著擬南芥和水稻等模式植物的基因組序列公布后逐漸活躍起來(lái)。植物抗病機(jī)制及抗病性研究仍是當(dāng)今植物病理學(xué)和植物抗病育種研究的重要領(lǐng)域之一［21］。自然界中生長(zhǎng)的植物時(shí)刻處于各種微生物的包圍環(huán)境之中，其中絕大多數(shù)植物不被微生物所侵染，表現(xiàn)出抗病性，并在體內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的病原物相關(guān)蛋白質(zhì)（pathogenesis－relaedproteins，PR蛋白）來(lái)抵御微生物的入侵［22］。當(dāng)病原菌侵染植物后，植物與病原物之間的相互作用是一個(gè)復(fù)雜動(dòng)態(tài)過(guò)程，植物與病原物的識(shí)別、互作在特定的細(xì)胞、特定的時(shí)間、特定的組織或有機(jī)體中并非所有的蛋白質(zhì)都表達(dá)，而是按照寄主植物防御反應(yīng)的需要進(jìn)行特異的表達(dá)和運(yùn)轉(zhuǎn)。蛋白質(zhì)是生物體最終功能的執(zhí)行者，由于DNA序列信息與蛋白質(zhì)序列之間不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，也不能說(shuō)明蛋白質(zhì)的翻譯后加工、修飾。因此，植物與病原物之間互作的動(dòng)態(tài)過(guò)程不能通過(guò)分析植物寄主或病原物的基因組信息來(lái)解釋。所以，只有將蛋白質(zhì)組學(xué)研究與基因組學(xué)的研究結(jié)果有機(jī)結(jié)合，才能更好地從分子水平解析寄主與病原物互作的內(nèi)在機(jī)制，同時(shí)為植物的抗病育種研究提供理論依據(jù)。

2．1蛋白質(zhì)組學(xué)在植物與病原物互作系統(tǒng)中的應(yīng)用

植物蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展必將對(duì)植物學(xué)科及植物病理學(xué)科的研究與發(fā)展產(chǎn)生重要的推動(dòng)作用。由于蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)在植物學(xué)科上取得了重要的研究進(jìn)展，有許多成功的研究應(yīng)用案例，再加上蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)具有高分辨率、高通量的優(yōu)勢(shì)，很多學(xué)者已經(jīng)將這門技術(shù)應(yīng)用于植物病理學(xué)的研究，并已取得了較大的進(jìn)展。

我國(guó)學(xué)者廖玉才等構(gòu)建了大麥抗、感白粉病的近等基因系，并對(duì)1葉期的幼苗進(jìn)行了白粉病的接種試驗(yàn)，對(duì)接種48h后的幼苗葉片進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)分析，研究結(jié)果表明，抗病系誘導(dǎo)表達(dá)了在未接種對(duì)照中未出現(xiàn)的蛋白質(zhì)點(diǎn)；而感病品系在pH6．0附近誘導(dǎo)表達(dá)的蛋白質(zhì)明顯增多，感病系在pH8．8處在蛋白質(zhì)的表達(dá)量大幅提高，而且蛋白質(zhì)種類也比抗病品系有所增加［23］，該研究也是蛋白質(zhì)組學(xué)在植物病理學(xué)研究中早期的應(yīng)用。陶全洲等在離體條件下，用雙向電泳技術(shù)研究稻瘟病菌Magnaportheoryzae與水稻在接觸反應(yīng)初期階段的蛋白質(zhì)表達(dá)變化情況，以尋找可能參與寄主與病原物相互識(shí)別的病程相關(guān)蛋白質(zhì)，研究結(jié)果表明，病原菌與寄主發(fā)生接觸反應(yīng)后，有2個(gè)組成型蛋白質(zhì)被誘導(dǎo)表達(dá)，即該蛋白質(zhì)在抗病品種和感病品種中都有表達(dá)，以此推測(cè)該蛋白可能參與寄主與病原物的接觸時(shí)的信號(hào)識(shí)別等，在該研究中，還有2個(gè)蛋白質(zhì)與孢子或菌絲體混合后下調(diào)或消失［24］。鄭用璉等通過(guò)雙向電泳技術(shù)研究了小麥在受到褐斑病菌浸染后，其誘導(dǎo)表達(dá)了2個(gè)特異性病程相關(guān)蛋白質(zhì)，進(jìn)行其氨基酸序列分析后，合成簡(jiǎn)并核酸探針，從蛋白質(zhì)序列分析入手分析抗病相關(guān)基因，為從蛋白質(zhì)水平到DNA水平的研究開創(chuàng)了新的研究思路，為該方向的研究提供了借鑒［25］。李躍建等用雙向電泳技術(shù)研究了條銹菌侵入后小麥體內(nèi)蛋白質(zhì)的表達(dá)情況，研究發(fā)現(xiàn)抗小麥條銹病品種川麥107和感條銹病品種80－8在小麥條銹菌侵入后，體內(nèi)蛋白質(zhì)表達(dá)變化差異非常顯著［7，26］。梁根云等運(yùn)用雙向電泳技術(shù)分析了2個(gè)小麥品種（川麥107和80－8）的未接種對(duì)照和條銹菌侵染發(fā)病14d后的葉片差異表達(dá)蛋白質(zhì)，從雙向電泳圖譜上找到9個(gè)顯著差異表達(dá)的蛋白質(zhì)點(diǎn)，通過(guò)譜技術(shù)鑒定，獲得6個(gè)蛋白質(zhì)點(diǎn)的肽質(zhì)量指紋圖譜（PMF），通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)搜索、比對(duì)，有2個(gè)蛋白質(zhì)點(diǎn)被鑒定，分別是與植物抗病性或代謝相關(guān)的蛋白質(zhì)，即磷酸核酮糖激酶（Phosphoribulokinase，PRK）和脫氫抗壞血酸還原酶（Dehydroascorbatereductase，DHAR），表明這2個(gè)蛋白質(zhì)在小麥與條銹病菌的互作過(guò)程中起到了重要的作用［27］。

國(guó)際上對(duì)于利用蛋白質(zhì)組學(xué)研究植物病理相關(guān)問(wèn)題的學(xué)者也較多。Marra利用蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)的高效率、高通量的優(yōu)勢(shì)，研究植物、病原菌和拮抗型木霉菌三者之間相互作用前后的蛋白質(zhì)表達(dá)變化情況，對(duì)植物的抗病機(jī)制和拮抗木霉菌的拮抗機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究［28］。該研究結(jié)果也為從系統(tǒng)上解析植物與病原微生物相互作用的機(jī)制提供了很好的參考研究模式。

2004年，Kim等使用雙向電泳研究技術(shù)及其他的一些蛋白質(zhì)組分離和鑒定手段，研究了水稻細(xì)胞和稻瘟病菌懸浮培養(yǎng)時(shí)，系統(tǒng)蛋白質(zhì)的表達(dá)變化情況，并分別于懸浮培養(yǎng)后24、48h提取總蛋白質(zhì)，通過(guò)雙向電泳分離，并對(duì)來(lái)自6個(gè)不同基因的12種蛋白質(zhì)進(jìn)行了質(zhì)譜鑒定，其中由稻瘟病菌誘導(dǎo)產(chǎn)生了類黃酮還原酶類蛋白和水稻病原菌相關(guān)蛋白10（Ricepathogenrelatedproteinclass10，PR－10）［29］。此后，Kim等又對(duì)接種有毒力和無(wú)毒力稻瘟病菌的水稻葉片進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)研究，結(jié)果表明，在接種后的水稻葉片中，有8個(gè)蛋白質(zhì)因稻瘟病菌的侵染誘導(dǎo)表達(dá)或表達(dá)增強(qiáng)，隨后通過(guò)質(zhì)譜技術(shù)分別鑒定了這8個(gè)誘導(dǎo)表達(dá)或表達(dá)量上升的蛋白質(zhì)，分別是TLP、Glu1、PBZ1、PR－10、POX22．3、Glu3和2個(gè)RLK（receptor－likeproteinkinase）［30］。

與Kim等2004年的研究方法類似，Ndimba等和Chivasa等分別對(duì)擬南芥懸浮細(xì)胞在病原真菌（Fusarium）細(xì)胞壁分泌物誘導(dǎo)下的蛋白質(zhì)表達(dá)變化情況，研究表明，在病原真菌細(xì)胞壁分泌物的誘導(dǎo)作用下，懸浮細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)表達(dá)變化差異顯著，該研究系統(tǒng)探討了擬南芥對(duì)病原菌侵染的抗病相關(guān)蛋白質(zhì)的表達(dá)，以及與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑相關(guān)基因的表達(dá)變化［31－32］。Konishi等應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法，分別提取、分離和鑒定了受稻瘟病菌侵染后的水稻葉片中具有顯著差異表達(dá)的蛋白質(zhì)，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)PR－5在病原菌侵染12h后被誘導(dǎo)表達(dá)，分析表明該蛋白的表達(dá)可能與寄主非專化性抗性反應(yīng)相關(guān)［33］。Oh等對(duì)擬南芥懸浮細(xì)胞病原真菌互作過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)果表明，脂肪酶類分泌蛋白GLIP1的誘導(dǎo)表達(dá)與擬南芥的抗病性密切相關(guān)，研究分析認(rèn)為，GLIP1蛋白可能是通過(guò)抑制病原真菌的分生孢子的活力使得擬南芥獲得對(duì)病原真菌的抗病性［34］。Andrade等應(yīng)用差異蛋白質(zhì)組學(xué)方法，從花椰菜與黑腐病致病菌（Xanthomonascampestrispv．campestris）相互作用前后系統(tǒng)蛋白質(zhì)表達(dá)模式的變化情況，對(duì)在拉丁美洲危害嚴(yán)重的黑腐病的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)果表明分別有6個(gè)來(lái)自寄主植物和15個(gè)來(lái)自病原菌的差異表達(dá)蛋白質(zhì)點(diǎn)被鑒定，這些與病程相關(guān)的蛋白質(zhì)點(diǎn)的鑒定對(duì)于深入了解黑腐病發(fā)病分子機(jī)理及其在植物抗病育種上的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)［35］。

Trudy等用TCA沉淀法提取了馬鈴薯晚疫病菌Phytophthorainfestans菌絲培養(yǎng)液中的總蛋白質(zhì)，經(jīng)雙向電泳分離后進(jìn)行質(zhì)譜鑒定，結(jié)果表明，有9個(gè)細(xì)胞外分泌蛋白的質(zhì)譜鑒定結(jié)果與cDNAs所編碼蛋白質(zhì)的推測(cè)質(zhì)譜數(shù)據(jù)相吻合［36］。該研究將蛋白質(zhì)組學(xué)與基因組學(xué)的研究有機(jī)結(jié)合、相互驗(yàn)證，為后續(xù)相關(guān)的研究提供了新的思路。

很顯然，應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)從生物體與病原物互作的系統(tǒng)水平研究病原菌與寄主植物相互作用的蛋白質(zhì)表達(dá)變化用于植物病理學(xué)的研究具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。這提供了一個(gè)直接研究植物病害系統(tǒng)的平臺(tái)，通過(guò)對(duì)抗病品種和感病品種在病原菌脅迫下的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，就可以從這個(gè)研究平臺(tái)上直接的找出一些特異的病程相關(guān)蛋白質(zhì)，并通過(guò)其他的分子生物學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記、鑒定和功能的預(yù)測(cè)分析，再將這些記與植物的抗病育種相結(jié)合，從而更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

2．2蛋白質(zhì)組學(xué)在植物病理學(xué)上應(yīng)用的不足之處

隨著功能基因組學(xué)與現(xiàn)代分子生物學(xué)研究方法的不斷更新、完善和發(fā)展，蛋白質(zhì)組研究技術(shù)的日益進(jìn)步，以及大量的模式物種與病原物間相互作用研究體系的建立，許多與病原菌的致病性相關(guān)或與寄主的抗病反應(yīng)相關(guān)的基因和蛋白質(zhì)的功能和作用機(jī)理得到了很好的解釋，這些研究結(jié)果也為全面了解植物抗病的分子機(jī)制及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。然而，蛋白質(zhì)組學(xué)作為后基因組時(shí)代新興交叉學(xué)科，當(dāng)前還存在一些技術(shù)上的缺陷與不足尚待改進(jìn)和完善。許多研究結(jié)果表明，在寄主植物－病原菌互作的過(guò)程中，一些小分子或者低豐度的蛋白質(zhì)往往起到信號(hào)識(shí)別、傳導(dǎo)、傳遞以及激活下游信號(hào)發(fā)生級(jí)聯(lián)反應(yīng)的關(guān)鍵作用。而在蛋白質(zhì)組學(xué)分析過(guò)程中，受到蛋白質(zhì)提取方法的限制，有較多低豐度蛋白質(zhì)得不到相應(yīng)的分離和鑒定。另一方面，有許多低豐度表達(dá)或低分子量蛋白點(diǎn)雖然具備顯著差異表達(dá)特征，但卻未得到成功鑒定，無(wú)法獲得該類蛋白質(zhì)點(diǎn)的相關(guān)結(jié)構(gòu)及功能信息，而這些蛋白質(zhì)卻往往在互作過(guò)程中起到較為關(guān)鍵的作用。

除此之外，蛋白質(zhì)的分離技術(shù)對(duì)于整個(gè)蛋白質(zhì)組學(xué)的研究起到?jīng)Q定性的作用，在植物組織中，仍有許多的蛋白質(zhì)如非水溶性蛋白質(zhì)的提取成為是我們獲得整個(gè)系統(tǒng)的蛋白質(zhì)組的制約因素。因此，由于生物質(zhì)譜技術(shù)的高度靈敏性，在蛋白質(zhì)的提取和分離過(guò)程中，蛋白質(zhì)的純化與否嚴(yán)重影響了蛋白質(zhì)組研究技術(shù)在植物病理學(xué)科尤其是植物與病原物互作的相關(guān)研究。此外，蛋白質(zhì)的提取、分離技術(shù)還有待于進(jìn)一步的提高和完善。蛋白質(zhì)組學(xué)研究與功能基因組學(xué)密息息相關(guān)，目前，蛋白質(zhì)組學(xué)的研究領(lǐng)域還相對(duì)狹窄，除人類醫(yī)學(xué)領(lǐng)域外，蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)僅在擬南芥、水稻等少數(shù)完成基因組序列分析的模式生物中得到了較為廣泛的應(yīng)用，而對(duì)于其他生物尚處于起步階段。因此，基因組數(shù)據(jù)庫(kù)的不完整也成為限制蛋白質(zhì)組學(xué)研究的瓶頸之一，迫切需要各類重要物種基因組數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷補(bǔ)充和完善來(lái)擴(kuò)充該學(xué)科的應(yīng)用范圍。

對(duì)于蛋白質(zhì)的分離技術(shù)而言，雖然雙向電泳具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，但是其規(guī)模化有待于進(jìn)一步加強(qiáng)，二維凝膠電泳染色轉(zhuǎn)移等環(huán)節(jié)操作困難費(fèi)時(shí)，又有操作中分離容量的先天限制，再加上極酸、極堿、低豐度、非水溶性等蛋白質(zhì)均難以呈現(xiàn)，樣品中高鹽離子濃度、蛋白質(zhì)的定量等以及高質(zhì)量蛋白質(zhì)的制備等方面都有待于進(jìn)一步的提高和完善。蛋白質(zhì)的生物信息學(xué)研究，雖然已有一定范圍的應(yīng)用，也仍困難重重。因此，國(guó)際上開始重視研究以酵母雙雜交技術(shù)和色譜－電泳－質(zhì)譜為主的技術(shù)平臺(tái)，用于研究蛋白質(zhì)連鎖群和蛋白質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，但受限于其操作的復(fù)雜性，仍缺乏快速、高效、高通量的技術(shù)手段獲取復(fù)雜蛋白質(zhì)相互作用的多維信息。

3結(jié)語(yǔ)與展望

越來(lái)越多的新技術(shù)、新方法將會(huì)隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷完善、發(fā)展而涌現(xiàn)，這些新技術(shù)應(yīng)用于與植物病害相關(guān)的研究系統(tǒng)中將為植物病理學(xué)的發(fā)展提供更加優(yōu)越的條件和研究渠道。目前借助于成熟的蛋白質(zhì)組學(xué)分析方法和生物質(zhì)譜鑒定技術(shù)，在寄主植物與病原菌包括病原真菌和病原細(xì)菌2類互作系統(tǒng)中，從植物寄主上獲得了大量的由病原物的誘導(dǎo)產(chǎn)生的差異表達(dá)蛋白質(zhì)。在前人研究的各類互作系統(tǒng)中，已充分驗(yàn)證了部分以病程相關(guān)蛋白家族為主的蛋白質(zhì)的功能，也明確了這些蛋白在植物抗病機(jī)制中的具體功能，這些研究結(jié)果將為基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)的研究提供了理論依據(jù)，為更深入解析植物寄主響應(yīng)病原菌侵染的復(fù)雜分子機(jī)制提供了有力證據(jù)。

第9篇：生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文

關(guān)鍵詞：生物工程導(dǎo)論；中醫(yī)藥院校；教學(xué)

生物工程導(dǎo)論是一門生物工程專業(yè)基礎(chǔ)理論課，屬于生命科學(xué)的前沿學(xué)科。開設(shè)對(duì)于讓學(xué)生認(rèn)識(shí)專業(yè)、了解專業(yè)、重視專業(yè)、熱愛(ài)專業(yè)有重要的意義。中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)開設(shè)生物工程導(dǎo)論課程的宗旨不僅僅是引導(dǎo)學(xué)生全面而系統(tǒng)地了解專業(yè)全貌，進(jìn)一步拓展學(xué)習(xí)的知識(shí)面，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)的興趣；還引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中思考生物工程與中醫(yī)藥的聯(lián)系，如何使現(xiàn)代的生物工程技術(shù)與古老的傳統(tǒng)中醫(yī)藥結(jié)合起來(lái)，從而促進(jìn)中醫(yī)藥的發(fā)展，培養(yǎng)中醫(yī)藥背景的生物工程復(fù)合型人才[1]。本文就中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)生物工程導(dǎo)論教學(xué)方法進(jìn)行初步探討。

一根據(jù)中醫(yī)藥院校特點(diǎn)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

生物工程導(dǎo)論的學(xué)習(xí)旨在使學(xué)生對(duì)生物工程的發(fā)展有一個(gè)總體認(rèn)識(shí)，初步了解和掌握生物工程的知識(shí)體系。生物工程導(dǎo)論在我校生物工程專業(yè)屬于專業(yè)必修課，共有36學(xué)時(shí)，主要是介紹基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等五大工程及其在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。但由于學(xué)時(shí)有限，生物工程專業(yè)在高年級(jí)會(huì)開設(shè)基因工程、細(xì)胞工程等對(duì)應(yīng)的專業(yè)課。因此，教師在授課過(guò)程中應(yīng)針對(duì)專業(yè)特性進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化，減少具體深入的理論性知識(shí)的講授，增加生物技術(shù)在中醫(yī)藥開發(fā)、研究中的應(yīng)用，授課內(nèi)容應(yīng)難易適宜、詳略得當(dāng)，從而達(dá)到普及生物工程技術(shù)的基本知識(shí)，完善學(xué)生的知識(shí)體系的教學(xué)目的[2]。由于生物工程導(dǎo)論中涉及的內(nèi)容非常豐富，涵蓋了生物相關(guān)的方方面面，因此，生物工程導(dǎo)論這門課的內(nèi)容必將與其它課程的內(nèi)容存在或多或少的重復(fù)。如基因工程中的核酸、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)與功能等內(nèi)容可能在分子生物學(xué)中已經(jīng)有過(guò)講述；細(xì)胞工程中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、植物細(xì)胞的全能性等內(nèi)容與先導(dǎo)課程細(xì)胞生物學(xué)課程有所重復(fù)；發(fā)酵工程中菌種的選育和保藏等內(nèi)容與同學(xué)期開設(shè)的工業(yè)微生物學(xué)重復(fù)較多。為了避免相同內(nèi)容的重復(fù)授課，避免學(xué)生形成對(duì)相同課程內(nèi)容的疲倦性，同時(shí)結(jié)合有限的授課學(xué)時(shí)，故針對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有側(cè)重的講解。如基因工程摘除與分子生物學(xué)重復(fù)的內(nèi)容，細(xì)胞工程摘除與細(xì)胞生物學(xué)所講授的，重點(diǎn)講述植物組織培養(yǎng)在中藥材生產(chǎn)中的應(yīng)用、細(xì)胞融合、單克隆抗體、干細(xì)胞工程等與醫(yī)藥相關(guān)的部分內(nèi)容。我們根據(jù)中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)要求，選取“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，即由科學(xué)出版社出版的，宋思揚(yáng)、樓士林主編的《生物技術(shù)概論（第四版）》為教材。按在過(guò)去三年的教學(xué)中，我們?cè)趯W(xué)時(shí)數(shù)不變的前提下，根據(jù)需要和教學(xué)實(shí)際，對(duì)教材內(nèi)容有所取舍，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。具體調(diào)整方案為：第一章生物技術(shù)總論及第2-6章基因工程、蛋白質(zhì)工程等五大工程各4學(xué)時(shí)，共計(jì)22學(xué)時(shí)，在有限的學(xué)時(shí)里讓學(xué)生對(duì)生物工程的五大工程有所了解，講述的過(guò)程中舍去在生物化學(xué)和分子生物學(xué)等相關(guān)課程中已經(jīng)詳細(xì)講述的內(nèi)容，避免基礎(chǔ)知識(shí)的重復(fù)介紹，把重點(diǎn)放在各個(gè)工程產(chǎn)生的由來(lái)及發(fā)展上，對(duì)具體的復(fù)雜的技術(shù)理論僅做一般了解。剩余14學(xué)時(shí)著重以實(shí)例的形式講述生物技術(shù)在中醫(yī)藥中的應(yīng)用，如：細(xì)胞懸浮培養(yǎng)、毛狀根培養(yǎng)等技術(shù)在中藥材生產(chǎn)中的應(yīng)用、單克隆抗體在現(xiàn)代腫瘤治療中的應(yīng)用，傳統(tǒng)紅曲等發(fā)酵類中藥的現(xiàn)代制備工藝等，讓學(xué)生能接觸到生物工程，了解到生物工程的廣泛內(nèi)涵，增加其專業(yè)的歸屬感，培養(yǎng)學(xué)生的中醫(yī)藥思維。

二充分利用豐富教學(xué)資源

在生物工程導(dǎo)論教學(xué)過(guò)程中，我們把學(xué)生需要掌握的重點(diǎn)、難點(diǎn)與學(xué)生自身興趣點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生參與課堂的積極性。生物工程導(dǎo)論課程理論點(diǎn)多面廣，很多內(nèi)容又相對(duì)深?yuàn)W抽象，學(xué)生難于理解，加之該學(xué)科發(fā)展更新快,學(xué)生要想在有限的課堂教學(xué)中全面的、系統(tǒng)的掌握生物化學(xué)知識(shí)困難重重。適當(dāng)運(yùn)用多媒體教學(xué),充分利用國(guó)內(nèi)外的圖片、影像資料，借助色彩明快、富于變化的圖片資料和短小精干的動(dòng)畫等，對(duì)大學(xué)生擴(kuò)大、拓寬知識(shí)面,加強(qiáng)學(xué)科間的橫向聯(lián)系,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性具有重要現(xiàn)實(shí)意義。如在講述PCR反應(yīng)原理時(shí)，我給同學(xué)們播放美國(guó)Bio-Rad公司的PCR之歌，歌曲內(nèi)容包括了PCR技術(shù)發(fā)明的背景、發(fā)明人、PCR原理及過(guò)程、PCR技術(shù)的用途等，在短短的三分鐘內(nèi)不僅吸引了學(xué)生的興趣，不僅活躍了教學(xué)氣氛，降低了學(xué)習(xí)的難度,而且可以啟迪思維,加深學(xué)生對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解和把握。在網(wǎng)絡(luò)資源日益發(fā)達(dá)的今天，網(wǎng)絡(luò)資源在教學(xué)工作中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)的途徑不再是單一的教材，網(wǎng)絡(luò)也成為向?qū)W生輸送知識(shí)的一條重要窗口。在生物工程導(dǎo)論的教學(xué)中，我們應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)。我們?cè)诮虒W(xué)中，積極向?qū)W生推薦相關(guān)專業(yè)網(wǎng)站等，配合課堂教學(xué)，幫助學(xué)生全面了解生物工程相關(guān)知識(shí)的大體框架，擴(kuò)展視野，充實(shí)自我，也為將來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。

三增加背景知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲

課堂教學(xué)是以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的復(fù)雜過(guò)程，提高課堂教學(xué)效果是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。作為一名教師，要講好每一堂課，需要針對(duì)該學(xué)科的特點(diǎn)，在學(xué)生的接受能力的范圍內(nèi)，靈活地采用不同的教學(xué)方法[3-4]。在生物工程導(dǎo)論教學(xué)過(guò)程中，我們除了強(qiáng)調(diào)將教學(xué)大綱要求掌握的知識(shí)點(diǎn)與學(xué)生興趣點(diǎn)結(jié)合，基礎(chǔ)知識(shí)與生產(chǎn)應(yīng)用相結(jié)合，還著重增加一系列背景知識(shí)，如經(jīng)典技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明過(guò)程，有卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家的傳奇故事等，進(jìn)一步激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，避免整堂課進(jìn)行填鴨式“枯燥”理論的學(xué)習(xí)。例如，在講述限制性內(nèi)切酶時(shí)，我列出了一個(gè)由限制性內(nèi)切酶的發(fā)明人—瑞士微生物遺傳學(xué)家阿爾伯的女兒西爾維婭講述的國(guó)王與仆人的故事，在故事中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)限制性內(nèi)切酶的作用及其限制修飾的基本原理。在介紹到一些重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)時(shí)，對(duì)該技術(shù)的發(fā)明者及該領(lǐng)域的一些著名專家給予一定的介紹，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)該技術(shù)的興趣。例如，在講解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析時(shí)，我會(huì)給學(xué)生介紹我國(guó)著名的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家施一公教授及其部分研究成果，以引起學(xué)生探究神秘的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的興趣。

四聯(lián)系生物工程應(yīng)用實(shí)例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

21世紀(jì)以來(lái)，隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，許多生物技術(shù)成果已在現(xiàn)實(shí)生活中得到了廣泛應(yīng)用，將這些真實(shí)的事例向?qū)W生講解，說(shuō)明生物工程技術(shù)改變我們現(xiàn)實(shí)生活的巨大潛力，從而進(jìn)一步提高學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)的興趣。如在講述單克隆抗體時(shí)，我會(huì)進(jìn)一步講述單克隆抗體藥物在抗腫瘤和自身免疫系統(tǒng)缺陷治療領(lǐng)域的應(yīng)用，并以貝伐珠單抗等常用單克隆抗體藥物為例介紹單抗藥物的分子機(jī)理及市場(chǎng)趨勢(shì)，讓學(xué)生真實(shí)了解到生物技術(shù)為人民健康和企業(yè)發(fā)展帶來(lái)的巨大利益。類似的實(shí)例還有很多，例如高通量測(cè)序技術(shù)在胎兒產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用、CRISPR/Cas9技術(shù)在基因治療中的應(yīng)用潛力、人參、丹參毛狀根的大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)等，通過(guò)這些案例的講解，學(xué)生既增強(qiáng)了理論知識(shí)的理解，也增強(qiáng)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的觀念，對(duì)其建立專業(yè)的認(rèn)知的樹立專業(yè)的歸屬感具有重大幫助。

五科研反哺教學(xué)，課堂融入科研成果

教學(xué)和科研是推動(dòng)高校發(fā)展的兩翼，也是人才培養(yǎng)的兩大支柱。只有教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合，有效地實(shí)施科研反哺教學(xué)，才能使教學(xué)與科研共同提高，從而建立良好的教學(xué)環(huán)境，培養(yǎng)造就出創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)科技人才[5]。生物工程領(lǐng)域的許多基本原理和理論均與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系十分密切，在教學(xué)過(guò)程中就注意將書本上的理論知識(shí)與一些實(shí)際科研問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，在部分相關(guān)章節(jié)的講述中結(jié)合目前教師所在的課題組已取得的部分科研成果，這樣有利于發(fā)現(xiàn)學(xué)生興趣，為進(jìn)一步鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生及早進(jìn)入教師研究室參與教師的科研活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。例如，在講述高通量測(cè)序在藥用植物中研究的應(yīng)用時(shí)，我以課題組前期發(fā)表的相關(guān)論文為例，為學(xué)習(xí)詳細(xì)闡述高通量測(cè)序在河南道地藥材地黃、山茱萸次生代謝生物合成中的作用。所選用的文章涉及了RNA提取、RNA質(zhì)量控制、轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、生物信息學(xué)分析等方面的內(nèi)容，通過(guò)對(duì)文章的詳細(xì)講述，不僅回顧了之前章節(jié)核酸的性質(zhì)的部分內(nèi)容，又結(jié)合了正在講述的高通量測(cè)序，還進(jìn)一步對(duì)后續(xù)章節(jié)中的生物信息學(xué)分析有了初步的印象，使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容有一個(gè)整體的觀念，也啟發(fā)學(xué)生如何探索科研的思路。通過(guò)上述的探索在教學(xué)中的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣、增強(qiáng)了其專業(yè)的認(rèn)同感，學(xué)習(xí)效果也得到了普遍的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]余勤,吳昊,萬(wàn)海同,等.中醫(yī)藥院校生物工程專業(yè)的特色定位和人才培養(yǎng)[J].教書育人:高教論壇,2015(1):34-35.

[2]蘇秀紅,董誠(chéng)明.《生物工程概論》教學(xué)中的問(wèn)題及解決途徑[J].中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,2011,09(5):76-77.

[3]廖潤(rùn)華,杜潔,蘇小麗,等.《近代生物工程導(dǎo)論》課程教學(xué)改革的初探[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2014(34):155-156.

[4]糾敏,汪倫記,邱智軍.生物工程概論課程教學(xué)方法改革初探[J].科教導(dǎo)刊,2013(10):116-116.