生物信息学的优势
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生物信息学的优势范文第1篇
一、学习实验内容。以实验为中心、以实验带动知识点是新课标最明显的特点
因此，实验内容的学习不仅对于完成整个实验至关重要，而且是以实验带动知识点的佐证。例如，在观察细胞有些分裂的实验过程之前，教师通过多媒体课件先复习细胞有丝分裂的过程、了解实验目的、理解实验原理，有助于学生对细胞有丝分裂的实验观察和实验结果的描述，使学生有理可依，避免盲目实验。
二、监控实验过程
在传统的实验课上，学生自己动手操作实验步骤，观察实验结果。老师不能同步的和每个学生一起去观察他们实验的结果，分析实验现象，比较实验结果，以及实验失败的原因。这种情况下，师生互动就会脱节。而运用现代信息技术手段，将每台带有显微摄像的计算机和实验老师的主机相连，所有同学的实验现象都能够同时在屏幕上看到，老师可以随时点评同学的实验现象，分析失败或成功的原因，学生在自己动手实验操作的基础上，有了一种成功或失败的体验，师生互动更加的和谐，这样更加有利于学生对新知识的掌握，而且学生边实验，边研究，边讨论，创造性思维的意识在此过程中也可以不断增强。
三、补充实验结果
由于有些实验结果不够清晰或受到时空条件限制的原因，不能满足教学的实际需求，需教师在真实实验的基础上再以模拟进行补充。例如：《叶绿体色素的提取和分离》实验中，教材上的叶绿体色带分布自下而上是橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素a及黄绿色的叶绿素b，而我们在实验中由于条件的限制和其它外界因素的干扰导致实验结果不清。这种情况下，我们可以说明原因，并用计算机模拟获取准确的实验结果，纠正实验中的误差。
四、再现经典实验
生物学发展的过程是科学家不断探索的过程，生物科学史上有许多伟大的发现和经典实验。在教学过程中，重现这些经典实验使学生身临其境地体验科学家的发现历程，认识到科学是一个不断发现、不断进步的过程，促使学生用辨证的目光、理性的思维学习生物学。学习光合作用时，利用静态挂图配合教师“生动”讲解来“讲实验”，教学效果很不理想，学生印象不深刻。但相关实验设备比较复杂，在中学生物实验室里不能做。我们就可以利用动画再现普利斯特利、英格豪斯、梅耶、萨克斯、鲁宾和卡门的实验，揭示植物生命活动的奥秘，可以让学生认识到生物学实验设计的巧妙和严密，逐步探究光合作用的原料、产物、场所和条件。这样学生易于接受，教学效果非常理想。
五、演示实验
演示实验是直观教学的一种高级形式，演示实验既可以演示实验的全过程，也可以演示实验的一部分；既可通过演示实验传授生物学新知识，也可以验证巩固生物学知识，或是指导学生进行正确的实验操作等实践活动。教师课堂演示实验由于时间和条件的限制往往存在一定的难度，实验失败或者无法使全班同学清楚地观察实验现象，影响教学效果。因此在有限的资源下充分利用多媒体演示实验可有效地解决这些困难。例如，渗透作用演示实验观察现象需要时间过长，而且只有靠近讲台的学生能看清楚，教师就可以采用多媒体进行实验的演示。又如，在学习“基因工程及其应用”这一节时，出于实验室条件的限制教师可用视频、录像等多媒体技术演示基因工程操作实验，使学生易于理解抽象的实验步骤。
六、模拟实验
生物学实验多数是微观的、连续的实验，实验过程快速、瞬间完成，学生只能较抽象地推断变化过程。另外，有些生物实验需要较长时间才能完成，如植物栽培、种子萌发等。软件技术可以模拟许多现有实验仪器无法做的实验或代替现有的一些实验仪器进行模拟实验，这样可以将复杂的问题简单化，将漫长或瞬间的生命过程变成可控、有序的演示过程。例如，《神经调节》中的“兴奋的传导”这个难点，教师用传统教学手段难于讲清，学生难于理解，而用计算机技术模拟兴奋在“神经元内”“神经元间”的电位变化和突触内递质的释放过程，以及电位传导和化学刺激的转化，学生很容易在头脑中形成刺激－膜电位变化－突触递质－膜电位变化这条一体化兴奋传导路线，从而理解兴奋的传导机制，达到教学目的。再 如《基因的分离定律》中基因分离定律的实质是本节的难点所在，如果教师利用多媒体演示减数分裂的过程：减数分裂前期同源染色体联会形成四分体，第一次减数分裂同源染色分开，这时位于一对同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别独立分配到两个配子中遗传给后代。学生通过对减数分裂过程的理解很容易接受分离定律的实质，从而突破本课的难点。在课堂上有效地利用多媒体技术前串后连、突破时空局限，可使学过的知识瞬时再现，大大节省教学时间，提高教学效率，提高教学质量。但要注意避免不顾教学实际一味地利用课件的现象。
七、记录实验过程
有些实验在课堂教学环境或实验室中无法完成的情况下，教师可以布置学生利用课余时间完成，采用数码摄像机等仪器记录整个实验过程。例如，选修中的制作腐乳和泡菜等实验，让学生回家亲自动手做腐乳和泡菜，定期拍摄实验过程和实验现象，然后把腐乳和泡菜带到课堂上展示，分享实验成果，有利于促进学生学习生物学情感的发展。此外，探究生态瓶中群落的演替实验也需要学生在课余时间才能完成。长时间的实验通过快速播放将几天甚至是几个月的演替过程高度浓缩，亲身实践，有理有据。
八、评价实验教学
生物信息学的优势范文第2篇
关键词：生物实验教学 信息技术 生物实验教学整合
信息技术是指在计算机和网络通讯技术的支持下，用以采集、存贮、处理、传递和显示包括文字、数据、声音、图象在内的各种信息的一系列现代化技术。从中学生物学教学中所使用的信息技术来看，信息技术主要指利用计算机进行的多媒体课件制作与应用以及网络技术。
将信息技术应用于实验教学，它使学生手、脑、眼、耳并用，能充分地激起学生对实验课学习的兴趣，从而达到优化实验课教学结构，提高实验教学效率，激发学生的创造性思维的良好教学效果。多媒体课件上直观的画面，对于生物实验中抽象内容的教学，起到了很好的辅助作用。因此，将信息技术与生物实验教学相整合的教学模式，既能够给实验教学注入一股新生活力，又能够使老师从难以理解的实验教学当中得到解放，是一种受老师和学生欢迎的新型模式。
一、利用PPT幻灯片和Flas进行实验教学，化枯燥为生动
兴趣是学生学习最好的老师。学生在学习过程中，会将精力和热情集中于使自己感兴趣的课程和内容。而高中生物实验在介绍原理、材料、步骤时较多采用文字、图片以及流程图的形式，对学生而言，这样的展示较为枯燥。但若把单调的文字说明转变成生动形象的动画过程，利用交互式计算机多媒体课件产生出一种图文并茂、丰富多彩的人机交互方式，容易激发学生的求知兴趣，培养学习情感，形成学习动机。
例如在《光合作用的发现历程》的科学发现史实验教学中，由于科学发现史的课程一般不能在课堂上再现实验内容，所以教师用现代多媒体动画及网络技术，设置简单的生物游戏，让学生利用电脑把长达两个世纪的实验通过几分钟轻松构建出来。这种教学方式，不仅能激发学生的学习乐趣，更重要的是让学生在课堂上把所学知识有效的应用到实际中。在《探究植物细胞的吸水和失水》实验教学中，教师避开了传统的用凉拌菜实物演示法，另辟蹊径，设计Flas演示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水和失水的过程。在这个Flash中，教师还可给予学生展示尿素、乙二醇、NaCl等能使植物细胞发生自动质壁分离复原的过程。学生通过动画一看，物质进入造成再复原既了解了实质又有兴趣。再加上设成动漫感觉更好。
二、利用视频进行实验教学，化生疏为熟悉
在实验教学过程中我们有很多实验操作在农村学校条件较差的偏远地区是无法开展的，因为受到条件的限制，那又怎样能让同学们开展呢？我们可以用视频来解决这个问题，同学们除了老师上课讲了，自己可以通过在网络上下载视频资源反复观看，然后熟悉每一步，同时自己可以提出问题相互交流讨论。就是有的实验有条件做。我们也可以学生做以后再看看别人的做法，反思自己的实验不足、不成功或不同的原因。
例如《探究酵母菌呼吸方式》实验教学中，我们通过视频实验教学中，按照给出的操作流程，学生做了，但有的学生却提出了一些实验思路，觉得有氧呼吸的实验过程中应当在其中再加一个检验通入的气体中是否还含有二氧化碳。这时就有不同之处了，但通过讨论，学生的这种思路更为严密。比我们教材做的实验更加严谨。同时通过鼓励也增加了学生学习生物学的信心和兴趣。
三、利用传感器进行实验教学，化微观为宏观
利用传感器进行生物学实验教学,不仅可开拓现代生物学实验教学的一个新的领域,而且能改变并弥补传统实验方法的不足,更符合学生的认知规律,将以往的定性实验提高为定量研究实验,解决了如何进行定量研究实验的问题。
例如在《探究酵母菌呼吸方式》实验教学中，教师引入传感器，引导学生利用传感器与计算机的连接，将酵母菌在呼吸过程中产生二氧化碳的量用曲线形象的展示出来。教师引入的传感器的教学，有别于传统教学仪器的使用。特别是对于细胞呼吸，光合作用这些只能通过长时间实验，只能进行定性的实验变为直观的数据，而且可以在短时间之内完成。可以说教学仪器的进步实现了生物学教学质的飞跃。同时教师还可利用浊度传感器，快速、准确的记录了酵母菌生长过程中培养液浊度的变化，对学生理解种群数量变化的规律起到良好的辅助作用。
传感器是学生感官的延伸,精确的实验数据可以增强学生的实践体验，拓展学生探究日常生活中生物现象的能力，激发学生探究的欲望。强大的数据处理能力和开放的平台有利于学生通过努力发现问题寻找规律，有利于学生将所掌握的信息技术知识运用到数据处理中。传感器技术应用于生物实验教学是教学手段的革新，是教育技术的进步,它使教学方法多样化，教学模式交互化，拓展了教学理念。
四、利用计算机模拟演示微观世界的数量变化，化难为易
学生仅凭书本上的文字是很难把握学习的重点、难点的。计算机课件具有方便的进程可控制性和可操作性，实验教学中通过将抽象的文字与形象的动画紧紧地联系在一起，教师有意识地掌握好课件进程和上课的节奏，这既加快了学生的认知速度也解决了他们在看书自学过程中遇到的难题。
在《探究影响酶活性的条件》实验教学中，教师利用计算机展示学生所做数据温度、pH等因素对酶活性影响的曲线，使学生在轻松愉悦的环境中解决教学的重难点，提高了实验教学的有效性。同样，在《探究植物细胞的吸水和失水》实验教学中，经常会有学生因为没有充分理解实验的操作步骤和基本要求，从而导致实验效果不佳，甚至失败。利用现代先进的信息技术，我们可以轻松地实现多角度，全方位地展示实验操作的过程和手法，对微小材料的操作处理演示过程，也可以通过放大，清楚地展现在学生面前。在这种引导下，学生能直观理解实验操作的流程，顺利地完成实验的操作。
五、利用电子白板，化复杂为简单
交互式电子白板是一种国际上新近崛起的替代传统黑板、粉笔的数字化教学演示设备。集传统的黑板、计算机、投影仪等多种功能于一身，使用非常方便。它继承普通黑板并加以改进，整合现代多媒体教学技术，在交互式学习、合作式学习、启发式学习等方面具有独特优势，为教学多元化提供良好的平台。
例如在教学《探究影响酶活性的条件》实验教学中， 为了突破教学中的难点即温度对酶活性影响的实验设计，利用电子白板中的拖动功能和画图功能，加以演示实验步骤，以形象的方式展示一个复杂抽象的过程，这样以来教学的难点也就被破解了。
总之，随着信息技术的飞速发展，必然会带动新课程标准教育教学多方面的改革。信息技术与实验教学的整合融入到我们日常教学中，有利于激发学生的学习兴趣，使微观的实验世界宏观展现，使抽象的实验直观化，使复杂较难的问题简单化。是提高实验教学效率的重要途径。
参考文献：
[1] 何 辉：《信息技术与课程整合》
[2] 唐涌波：《信息技术与高中生物教学整合的特性》
生物信息学的优势范文第3篇
【关键词】 信息技术 生物学教学 多媒体 整合
【中图分类号】 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962（2013）02（b）-0036-01
信息技术与生物课程整合，就是把信息技术与生物学科教学有机地结合起来，将信息技术与生物学科课程的教与学融为一体。其中，生物科学知识是学习的载体，信息技术作为工具和手段渗透到生物教学之中。
实验心理学家赤瑞特拉作过两个着名的心理实验。一个是关于人类获取信息的来源，即人类获取信息主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。信息技术既看得见，又听得见，还能用手操作，这样通过多种感官的刺激所获取的信息量，比单一地听老师讲课更有效。另一个实验是关于知识保持，即记忆持久性的实验。结果是这样的：人们一般能记住自己阅读内容的10%，自己听到内容的20%，自己看到内容的30%，自己听到和看到内容的50%，在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说，如果既能听到又能看到，再通过讨论、交流，用自己的语言表达出来，知识的保持将大大优于传统教学的效果。
因此，将信息技术与生物课堂教学有机地整合起来，这种教学方式与传统教学相比较存在着巨大的优势。
1 提供丰富的多媒体信息
教师在准备教案时，需要大量的资料及信息源。在传统的教学中，教师只能通过书本、挂图、模型等有限手段向学生传授信息，这样的信息来源是非常有限的。而在多媒体教学中，师生可以搜集大量的资料信息，这些资料信息的获取途径是多种多样的，教师可以通过电脑从网络中得到的文字、图像、声音、动画、视频，甚至三维虚拟现实等多方位信息用于课件制作，使教学内容更丰富多彩，教学方法更灵活多样。
2 全面优化课堂教学
生物学是一门自然科学，它反映的是千姿百态的生物界、变幻莫测的生物体。传统的教学方法和固有的教学手段，如挂图、模型等较为枯燥、抽象、呆板，难以表现其动态变化过程，难以激发学生的学习兴趣。如果运用信息技术于课堂教学，借助电脑、数码投影机和视频展示台等多媒体工具，在屏幕上向学生展示图、文、声、像相结合的精彩内容，吸引力大，渲染性强。教师向学生讲授时，还可以借助扩音系统使同学们听得更清楚，若配上优美的轻音乐，则可欣赏性更强。
2.1 改善教学环境与教学方法
通过信息技术与生物课程的有效整合，可以为生物教学构建一个多媒体、网络和智能有机结合的个别化、交互式、开放性的动态教学环境，为创建新型的学科教学模式提供了最理想的教学环境和切实可行的道路。教学方法可由原来单纯的基于归纳或演绎的讲解转变为基于“情境创设”、“主动探索”、“协作学习”、“会话商讨”和“意义建构”等多种新型教学方法的综合运用。学生置身于这样一个轻松、和谐的教学情境中，学习兴趣会得到极大的提高，学习的主动性也将得到更大的激发。
2.2 使教学变得高效轻松
多媒体辅助教学，能使抽象的内容具体化、形象化，使学生能较好地理解教师难以用语言讲清的事物原理，缩短了授课时间，有效地提高了课堂教学效率。比如，利用Word写成的电子教案，只要调整一下字体大小就可以在网络平台的屏幕上一幕幕地清晰投影出来；利用简易的PowerPoint制作的课件进行教学，可以把标准的文字以动态的效果一幕幕地展示，需要时还可以把一些反映重点和难点的动画反复地、有选择地加以观看；利用Flash制作的课件，动感更强，更有吸引力和渲染性；运用网页课件进行教学，界面美观、导航清晰、操作方便、效果显着。因此，充分运用信息技术于课堂教学，可使教学变得高效轻松。
2.3 提高教与学的效率，改善教与学的效果，改变传统的教学模式
在新的教学环境中，教师应放下权威者的架子，从知识的传授者转变为“课程的组织者、情感的支持者、学习的参与者、信息的咨询者”。教师的任务不再只是讲授和归纳，而是对学生的多种学习活动进行指导、计划、组织、协调，促进学习网络的形成，加强对学生学习能力的培养。学生从被动接受的知识容器和知识受体转变为主动建构的知识主宰、教学活动的积极参与者。实施生物学教学与信息技术的有机整合，在多媒体、网络的教学环境下，以“学”为中心的交互式教学方式有了得天独厚的土壤。教学方式由传统的以“教”为中心逐渐向以“学”为中心转变，既能帮助学生学习信息技术，又能培养学生收集和处理各种生物信息，解决生物科学问题的能力，提高教与学的效率，改善教与学的效果，改变传统的教学模式。
生物信息学的优势范文第4篇
中图分类号： G643；Q-3 文献标识码： B 文章编号： 1008-2409(2008)05-0967-03
人类基因组计划的成功实施使生命科学进入了信息时代。基因组学、蛋白质组学和生物芯片 技术的发展，使得与生命科学相关的数据量呈线性高速增长。对这些数据全面、正确的解读 ，为阐明生命的本质提供了可能。连接生物数据与医学科学研究的是生物信息学(Bioinform atics)。应用生物信息学研究方法分析生物数据，提出与疾病发生、发展相关的基因或基因 群，再进行实验验证，是一条高效的研究途经。医学是研究生命的科学，医学研究在基础上 就注定离不开对生物信息的了解。
我国目前医学研究生教学模式主要有两种, 一是医学本科教育延续过来的理论型, 这种类型 的教育是在本科教学大纲的基础上, 按照教学计划进行理论讲授, 最后按照导师指定的课题 完成毕业论文。这种培养模式突出理论学习, 忽视了实验机能和科研能力的培养。二是科研 能力培养的前轻后重型, 前期只是进行理论授课, 后期由导师指导学生的科研。这种模式虽 然开设了一定的实验项目, 但对研究生科研能力的培养缺乏系统性, 并且前期的培养不足直 接影响到研究生后期的学位课题和论文的进度、质量。
因此，笔者对生物信息学在医学硕士研究生中的教育初探，不但有利于该门课程尚未完全形 成成熟的课程体系之际，为教师学习借鉴先进的教育思想与教学实践经验，更有利于医学硕 士研究生对生物信息学的学习。
1 生物信息学的研究范围
生物信息学是一门新兴的交叉学科，涉及生物学、数学和信息科学等学科领域，并注定以互 联网为媒介，数据库为载体，利用数学知识、各种计算模型，并以计算机为工具，进行各种 生物信息分析，以理解海量分子数据中的生物学含义。
生物信息包括多种类型的数据，如核酸和蛋白质序列、蛋白质二级结构和三级结构的数据等 。由实验获得的核酸蛋白序列和三维结构数据等构成初级数据，由此构建的数据库称初级数 据库。由初级数据分析得来的诸如二级结构、疏水位点、结构域(Domain)，由核酸序列翻译 来的蛋白质以及预测的二级三级结构，称为二级数据。创新算法和软件是生物信息学持续发 展的基础，高通量生物学研究方法和平台技术是验证生物信息学研究结果的关键技术。因此 ，现代生物信息学是现代生命科学与信息科学、计算机科学、数学、统计学、物理学和化学 等学科相互渗透而形成的交叉学科，是应用计算机技术和信息论方法研究蛋白质及核酸序列 等各种生物信息的采集、存储、传递、检索、分析和解读，以帮助了解生物学和遗传学信息 的科学。从其研究所涉及的学科上看，生物信息学是集生物学、数学、信息学和计算机科学 一体化的一门新的科学；从其研究的主要内容上看，基因组信息学、蛋白质的结构模拟以及 药物设计是生物信息学的三个重要组成部分，并有机地结合在一起［1］。
2 医学硕士研究生中的生物信息学教学初探
2.1 课堂教学重在教授实践技巧与方法
生物信息学在医学研究生中的教学应以教授实践技巧为主，以介绍原理为辅，深入浅出，注 重课堂知识与科研实践的紧密结合。课堂讲授应简要介绍生物信息学的相关算法、原理，着 重介绍其使用技巧与方法，真正做到“有的放矢”，而这也是教学的重点和难点。
在教学中对于这部分内容应遵循深入浅出、避繁就简的原则，结合具体实例分析算法，避免 空洞复杂的算法讲解让学生觉得枯燥乏味、晦涩难懂，产生畏惧心理，知难而退；注重讲解 使用技巧与方法的思想和来龙去脉，让学生真正掌握解决问题的思路，培养其科学思维能力 ，并采用探讨式教学鼓励学生思考，通过讨论与研究的方式循序渐进的掌握复杂的内容，介 绍相关的教学和物理学知识，使学生充分体会到生物信息学与其他学科的关系，其他学科的 思想方法对于生物科学的重要性，培养其自觉地将其他学科的方法和思想应用于解决生物 学问题的科学素质。 任何学科都处于不断地发展、更新中，生物信息无论是理论研究还是 应用研究仍处于不断发展完善中，同时随着新的应用领域和新问题的发现，其他学科的方 法也在不断地应用于生物信息学，进一步增加了其多学科交叉融合的深度和广度。
2.2 充分利用现代化教育技术，采用案例教学
目前，高等院校在教室内配备的多媒体投影播放系统，促进了多媒体教学的广泛应用。生物 信息学采用多媒体教学是适应学科特点、提高教学效果和充分利用现代化教育技术的一项基 本要求。作为生物信息学教学的基本模式，多媒体教学使讲解的内容更加直观形象，尤其是 对于具体数据库的介绍以及数据库检索、数据库相似性搜索、序列分析和蛋白质结构预测等 内容涉及到的具体方法和工具的讲解，可以激发学生的学习兴趣，加深学生对知识的理解和 掌握，提高学生理论与实践相结合的能力。
但多媒体教室也有局限性，学生主要以听讲为主不能及时实践，教师讲解与学生实践相脱节 ，如果将生物信息学课程安排在计算机房内进行，并采用多媒体电子教室的教学方式可以解 决上述问题。在教学中采用启发式教学，为学生建立教学情景，学生通过与教师、同学的协 商讨论，参与操作，发现知识，理解知识并掌握知识。例如在讲授“目的基因序列的查寻” 时，除对基本内容的介绍，如数据库的发展、分类等，其他采用案例法，让学生利用搜索工 具查找三大公共核酸数据库，并通过数据库网站的介绍内容对该数据库的发展、内容、特点 进行学习并总结，通过讨论和实际的数据库浏览操作了解三大公共核酸数据库并且掌握数据 库使用方法。
2.3 采用“讲、练”一体化的教学模式，强调学生实践能力的培养
生物信息学课堂教学积极学习借鉴职业培训和计算机课程教学中“讲、练、做”一体化的教 学模式，在理论教学中增加实训内容，在实践教学中结合理论讲授，改变了传统的“以教师 为中心、以教材和讲授为中心”教学方式。
根据教学内容和学生的认知规律，灵活地采用先理论后实践或先实践后理论或边理论边实践 的方法，融生物信息学理论教学与实践操作为一体，使学生的知识和能力得到同步、协调、 综合发展。通常采用先讲后练的方法，即首先介绍原理、方法，之后设计相关的实训内容 让学生上机实践。对于操作性内容和生物信息分析的方法和工具的讲解采取了进行实际演示 的方法，教师边讲解边示范，学生在听课时边听讲边练习或者教师讲解结束后学生再进行练 习，理论与实践高度结合，充分发挥课堂教学的生动性、直观性，加深学生对知识的理解， 培养和提高学生的实践操作能力。
2.4 发挥网络教学优势，优化生物信息学实验教学内容
生物信息学实验教学主要是针对海量生物数据处理与分析的实际需要，培养学生综合运用生 物信息学知识和方法进行生物信息提取、储存、处理、分析的能力，提高学生应用理论知识 解决问题的能力和独立思考、综合分析的能力。生物信息学实验教学内容的选择与安排应按 照循序渐进的原则，针对特定的典型性的生物信息学问题设计，以综合性、设计性实验内容 为主，明确目的要求，突出重点，充分发挥学生的主观能动性和探索精神，以激发学生学习 的主动性和创造性为出发点，加强学生创新精神和实验能力的培养。生物信息学实验教学以 互联网为媒介、计算机为工具，全部在计算机网络实验室内完成。在教学中，充分利用网络 的交互特点实现信息技术与课程的结合。教师通过电子邮件将实验教学内容、实验序列、工 具等传递给学生，学生同样通过电子邮件将实验报告、作业、问题和意见等反馈给教师，教 师在网上批改实验报告后将成绩和评语发送给学生，让学生及时了解自己的学习情况。
生物信息实验教学与现代网络和信息技术密不可分，在教学工作中充分利用现代教育技术较 其他课程更具优势。区别于其他生命科学课程，在教学过程中要求有发达的互联网和计算机 作为必备条件。调查显示国内高校都已建立校园网，其中拥有1000 M主干带宽的高校已占调 查 总数的64.9％，2005年一些综合类大学和理工类院校将率先升级到万兆校园网［2］ ，这些都为生物信息学课程在高校开设提供了良好的物质基础。
2.5 考试无纸化，加强实践能力考核
考试重点是考查学生对生物信息分析的基本方法和技能的掌握程度和对结果的分析解释能力 。因此，在生物信息学考试中尝试引入实践技能考试，重点考核学生知识应用能力。实践技 能考试采用无纸化考试方式，学生在互联网环境下，对序列进行生物信息分析并对结果进行 解释，不仅考核学生对基本知识和基本原理的掌握，而且考查学生进行生物信息分析的实际 能力和分析思考能力。通过实践技能考试，淡化理论考试，克服传统的死记硬背，促进学生 注重提高理论用于实践的综合能力，同时更有效地提高学生计算机应用能力。除采用实践技 能考试并将其作为学生成绩的主要部分外，还加强了对学生平时学习态度、学习能力、创新 思维等方面的考核。
总之，生物信息学教学是网络环境下生物教学的全新内容。通过上述教学措施，提高了学生 的 学习积极性、实践操作能力、解决实际问题的综合应用能力及创新能力，收到了良好的教学 效果，得到了学生的普遍欢迎，具有较强的可操作性和实践性。在今后的教学实践中，随着 教师自身素质的提高和进一步的教学改革将会不断完善生物信息学教学，培养具有“大科学 ”素质和意识的医学研究生人才。
参考文献：
［1］ 张阳德．生物信息学［M］．北京：科学出版社，2004：4．
生物信息学的优势范文第5篇
生物信息学教学模式探索任务引领生物信息学是用数理和信息科学的观点、理论和方法研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物医学数据的一门学科，它是生物医学、数学、信息科学以及计算机科学等诸多学科的崭新交叉学科。生物信息学几乎是今后所有生物（医药）研究开发所必需的工具。
21世纪是生物科学的世纪。近年，我国生物技术公司对生物信息学人员的相关需求也迅速增加，浙江理工大学生命科学学院生物技术专业在进行了行业调研并进行专业课程体系构建研究后，于2006年定位和开设了生物信息学课程。该门课程经过8年多的建设后，对教学团队的建设、课程目标的设定、教学内容及教学教法的选择等方面进行了卓有成效的探索，这些探索所形成的结论，可为即将开设或正在进行该课程教学改革的学校提供可借鉴的经验。
一、生物信息学的课程特点
诺贝尔奖获得者W.Gilbert1991年提出了这样一个观点：传统生物学解决问题的方式是实验的，而现在，基于全部基因都将知晓，并以电子可操作的方式驻留在数据库中，新的生物学研究模式的出发点应是理论的，是一个科学家先从理论推测出发设定研究目标，然后再回到实验中去追踪或验证这些理论假设。而生物信息学研究正是从英特网上源源不断地采集数据，进行分析、归类与重组，发现新线索、新现象和新规律，用以指导实验工作设计，是一条既快又省的研究路线。它对于找寻一个研究项目的突破口是非常重要的，选定合适的研究出发点，可避免许多不必要的重复，最大程度节约研究资源，使研究成果最大化。鉴于该门技术对生物科学的理论、实践要求以及对信息技术掌握的要求，生物信息学课程与其他课程的教学有很大不同。
1.在课程目标定位中，提高学生对相关网络资源的使用能力是该门课程的重要目标之一。学生必需使用强大的搜索功能实现数据储存、检索和分析，学校在教学资源配置上必需向此倾斜。
2.该门课程学科交叉性强，所涉及的生物及计算机等学科的相关知识更新都很快，导致其理论和实践内容不断推陈出新，这使得在教学内容选择上要紧跟这些更新，不断进行调整。
3.课程教学实践性强，同时涉及生物技术专业实践和计算机应用技术的实践，这需要教师在授课过程中根据学生的学习规律合理安排实践项目，发挥好这两种技术的协同作用。
二、生物信息学课程教学模式探索
1.教学目标与其所培养学生的核心技能
合理的课程目标与定位是决定课程建设成败和教学效果的基础，其主要依据是人才培养需求与授课对象的实际情况。经过对该门课程教学对象的研究发现，在生物专业课程体系下培养的本科生，其前导课程主要集中在生物领域，通常没有系统的学习过计算机、信息技术、编程等知识。对信息检索、模型建立、软件的识别及应用的能力相当薄弱。因此，本门课程将提高学生的信息技术能力也作为一个重要的课程目标。学生在本门课程中将学习与生物技术相关的各种数据库和软件的使用。当然，对学生信息技术能力的要求也定位在能使用、会使用就行，不需要将学生掌握生物数据库构建和软件开发作为课程教学的目标。
在课程目标的设定过程中，应牢记高校对文化的传承的功能，要使学生了解生物信息学发展的历程。在生物信息学学科发展过程中所涌现出来的著名学者，众所周知的震撼人心、启迪心灵的奇闻秩事，能使学生对这门课程产生浓厚的兴趣，甚至更深刻地领会这门课程的含义。
熟练掌握生物数据库的检索和使用是生物信息学课程教学的首要目标。到目前为止，生物学数据库总数已达500个以上，在DNA序列方面有GenBank、EMBL和DDBJ等；在蛋白质一级结构方面有UniProt、SWISS-PROT、PIR和MIPS等；在蛋白质和其他生物大分子的结构方面有PDB等；在蛋白质结构分类方面有SCOP和CATH等。各数据库均通过Internet提供多种形式的数据检索服务。例如，NCBI-GenBank数据库就提供Retrieve（Email），Entrez（Web集成信息检索）及Query（Email集成检索）等多种方式的检索服务。这类检索服务是生物数据库所能提供的多种服务中最基本的信息共享和应用服务，也是生物专业学生和科研工作者经常使用的。在教学过程中需通过设计检索任务来完成对这些数据库使用方法的学习，如通过生物数据库检索家蚕profilin基因的相关信息。
增强学生使用生物信息处理软件的能力，是生物信息学课程教学的重要目标。在世界各地，科学家每天都要通过序列比对软件进行成千上万次的序列比对。学生需要通过课程的学习熟练掌握各种生物信息处理软件，有时还有必要进行一些简单程序的设计，进而掌握发现新线索、查找新规律的工具。例如，目前，借助于生物信息手段的蛋白质预测是提供蛋白质结构及功能信息的重要方法，对这种预测方法的学习将使学生更多更快地了解蛋白质的信息，加深对生物技术科学的理解和运用。除了生物数据库和生物软件使用学习外，还要着重体现生物学文献调研和阅读、论文撰写等基本能力的训练，如EndNote文献管理软件的使用。
2.教学内容选择和教学顺序的组织
生物信息学的课程教学内容的选择，要紧随生物信息学的发展方向，涵盖最前沿知识和最先进技术领域。与此同时，教学内容的选择还应充分考虑学生基础和对该门课程的需求。生物信息学选课学生通常有两类，一类是具有较为扎实的生物学基础的学生，他们学习目的非常明确，其学习重点在于提高对生物信息实验所得结果的分析解释和验证能力。另一类是生物学基础相对较弱的学生，这些学生主要是为了了解生物信息学发展前沿、掌握检索能力以及初步的分析技能，对分析、处理、预测结果的验证涉及不多。无论哪种学生，都比较欠缺信息技术方面的知识，因此，这类知识在前面部分介绍。而后面部分则随学生的类型有所改变，我们根据授课学生的分类选择不同的授课内容和授课重点，尝试据此来划分教学组织的各个阶段，在每个教学节点精心设置任务（如表1所示）。
与其他课程的教学一样，生物信息学课程的教学需遵守学生对知识的掌握规律，其内容的选择与安排应按照循序渐进的原则。从第一阶段到第二阶段，教学内容“由易到难”。随着教学过程的深入，课程内容更侧重于对生物信息学某一专业领域的引导，此时授课教师的指导更加重要，这类领域往往与开课院系专业的优势研究领域和导师研究方向相结合。
3.课程教学方法的改革
生物信息学是一门涉及知识面深刻而广泛，学生独立自学的难度很大的交叉科学。依据建构主义教学理论的特点，这类难度大、技术性和实践性强的课程要特别重视以学生为教学主体的教学方法，应尝试从任务引领入手，将生物信息学的一些重要学习内容逐步展现出来。
在生物信息学教学中，教学内容侧重于任务引领，设定与学生生活相贴近的、接合学科发展前沿的引领任务。例如，可以从高水平杂志（Nature、Science）上根据任务引领的关键词搜索综述，根据综述总结出该任务发展脉络，提炼教学任务，将较为抽象的计算机算法、生物学基础知识融于任务中，使学生有积极参与的意愿。及时将任务相关工具提供给学生，或是提前引导学生自己查询工具，使学生有完成任务的基础。
学生在每个节点都非常清晰地知道下个节点的主题，并在完成教师的任务过程中，构建局部知识框架，形成自己的见解。教师需在课堂上和课堂以外及时掌握学生对各个节点知识的掌握情况，找到学生的最近发展区，针对重点、难点解惑，提高教学效果。这样可以使选择的教学任务吸引学生、引领学科前沿，还能在教学过程与学生的互动中有效地实现教学相长。
4.重视切合课程设计的教材编写
生物信息学不同于其他学科，其很多内容和知识节点更新很快，很多最新成果必须教师根据生物信息学发展前沿及时整理和总结，其教学内容设置着重于保证教学内容的先进性和前沿性。教材的更新和修订周期较短，几乎每学期均需要重新修订。
2001年，教育部在[2001]4号文件中明确要求直属高校的“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”，在信息技术、生物科学、管理、金融、法律等专业力争在3年内使外语讲授的课程达到所开课程的5%～10%，尤其强调了生物科学更要先行一步。现实情况也使英文自编教材的编写刻不容缓，现在，绝大部分前沿生物数据信息（最主要的核酸和蛋白质）数据库均为全英文操作界面，操作者只有熟练掌握生物信息学英文术语才能自如地使用该系统，才能更有效的进行生物信息学的学习和研究工作。在英文自编教材编写时，理论部分的参考书我们精心应选定了具有非常严谨理论体系和反应了最前沿生物信息技术的《BIOINFORMATICS：Databases，Tools， and Algorithms》。编写时需要特别注意应依据教学设计来设定来序化任务，突出不同教学阶段的教学重点，使学生学习过程是个循序渐进的过程。我校采用的自编教材根据教学阶段共设置五个引领任务：
（1）Pubmed检索profilin基因研究进展；
（2）家蚕profilin基因结构分析与PCR扩增引物的设计；
（3）家蚕profilin基因同源序列的获取与进化树的构建；
（4）家蚕profilin蛋白二级和三级结构的模拟；
（5）家蚕profilin蛋白理化性质和功能位点的分析.
5.合理配置网络资源和多媒体教学资源
首先，学会利用互联网、计算机、数据库和应用软件进行生物信息分析的基本方法和技能本身就是生物信息学教学重点。以往普通的多媒体教室已难以提供一个交互式的网络化、信息化的教学环境，如果想上好生物信息学这门课程，网络资源和多媒体教学资源的应用，将贯穿于整个生物信息学课程（从任务下发及申领、任务控制及执行、任务完成结果检验与反馈）的整个教与学的过程。而我们通过极域电子教室和学校4A网络教学平台结合，较好的实现了生物信息学交互式的网络化、信息化的教学环境。
课前，教师通过网络平台将任务教学内容、任务序列、工具等传递给学生，学生通过登陆互联网络，利用网络资源和软件尝试完成预习任务。此处可以设置学情反馈点，教师通过网络论坛等形式掌握学生预习情况。授课过程中，教师利用教师机客户端的文件分发系统将任务教学内容、任务序列、工具等发送到学生桌面，再通过广播教学多媒体技术为学生形象的讲解任务内容以及完成方法。每位学生在教师的监督下在互联网上执行任务。教师在监控学生完成任务过程中，不断的得到学生任务进程的反馈，对于任务中学生出现共性问题，利用网络、广播教学或演示等形式及时解决。课下，学生同样可通过学校4A网络教学平台将任务报告、作业、问题和意见等反馈给教师，教师在平台上批改任务报告后将成绩和评语发送给学生，让学生及时了解自己的学习情况，师生还可以通过平台中的网络论坛进行问题讨论等。网络环境下的生物信息学任务引领式教学，不仅能提高学生的学习兴趣，还能创造更为有效的师生互动信息教学环境。
三、结束语
经过多年的生物信息学教学实践发现，如果想建设好生物信息学课程，我们需要设定非常清晰的教学目标，理清课程需要培养学生的核心技能；结合行业发展的技术前沿精心选择教学内容，合理序化教学顺序；要依据建构教学理论，重视以学生为教学主体的教学方法，尝试从任务引领入手引领学生学习，提高学生的学习兴趣；要重视切合课程设计的教材编写，理论部分引自精选英文参考书，设计教材结构应切合任务引领的教学方法；合理配置网络资源和多媒体教学资源，加强学生互动，为成功地实现“反转课堂”提供保障。
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