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生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文第1篇

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；教材；師范院校

20世紀80年代末以來，生物信息學(xué)以驚人的發(fā)展速度，獲得了很多突破性成就，正日益成為生命科學(xué)在21世紀發(fā)展的核心內(nèi)容。對于未來生物科學(xué)中堅力量的現(xiàn)代生物科學(xué)工作者而言，掌握生物信息學(xué)的相關(guān)知識尤為重要。

作為一門新興的課程，生物信息學(xué)課程在全國很多高等院校都已經(jīng)開設(shè)，并進行了一些卓有成效的探索和改革。我們結(jié)合自身的教學(xué)實踐和相關(guān)學(xué)校的教學(xué)現(xiàn)狀，對師范院校生物信息學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容、師資力量、教學(xué)模式和方法、跨學(xué)科合作、教學(xué)實踐實施情況等方面的現(xiàn)狀進行了積極分析和思考。目前，師范院校生物信息學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀如下。

一、教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)資源缺乏

生物信息學(xué)是一門新興的學(xué)科，在高等院校開設(shè)時間較晚，我國對生物信息學(xué)專業(yè)精品課程的建設(shè)方面投入不夠，成熟的生物信息學(xué)教學(xué)大綱、教案、多媒體課件、教學(xué)視頻和習(xí)題等教學(xué)資源稀少。目前，市場上也缺乏相關(guān)的生物信息學(xué)教學(xué)多媒體課件和音像制品輔導(dǎo)材料等相關(guān)產(chǎn)品，造成生物信息學(xué)教學(xué)資源匱乏的現(xiàn)狀。

目前師范院校所用教材大多數(shù)是徐程主編的《生物信息與數(shù)據(jù)處理》，蔣彥等編著的《基礎(chǔ)生物信息學(xué)及應(yīng)用》等幾種不同版本的教材。這些教材在知識性、科學(xué)性和系統(tǒng)性方面還行，但是在教學(xué)內(nèi)容的新穎性、時效性和實踐性以及生物相關(guān)背景的介紹和對師范院校的適用性等方面有所欠缺。生物信息學(xué)的知識日新月異，新的數(shù)據(jù)庫、新的軟件、新的算法層出不窮，而生物信息學(xué)的課堂往往不能及時地將最新進展呈現(xiàn)給學(xué)生，導(dǎo)致課堂內(nèi)容陳舊，不利于學(xué)生的發(fā)展和對生物信息知識的合理掌握，從而影響了生物信息學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。

二、師資力量缺乏

生物信息學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，需要熟練掌握計算機與生物學(xué)知識的老師來授課。然而，實際上，由于缺少生物信息學(xué)的專業(yè)教師，教授該學(xué)科的教師多為生物學(xué)其他課程兼任，這些老師往往缺乏專門的生物信息學(xué)訓(xùn)練，在知識的傳授和應(yīng)用方面存在欠缺。與生物信息學(xué)教學(xué)要求存在著較大的差距，不能很好地滿足教學(xué)大綱的要求。另外，師范院校通常將生物信息學(xué)作為選修課來開設(shè)，該課程在專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)方案中的地位偏低，造成相關(guān)部門對師資培養(yǎng)不夠重視。

三、教學(xué)模式和方法落后

由于生物信息學(xué)課程涉及大量的數(shù)據(jù)庫和軟件知識，教師普遍采用多媒體教學(xué)。而多媒體課件的容量通常很大，學(xué)生忙于筆記，難以把握重難點。同時，幻燈片展示的知識點猶如放電影一般一閃而過，學(xué)生沒有足夠的時間思考和消化，跟不上教師的進度。教師進行多媒體教學(xué)時，往往是一堂課上從頭講到尾，語調(diào)缺乏抑揚頓挫，沒有起伏，學(xué)生很容易昏昏欲睡。因此，教師雖然使用的是先進的教學(xué)工具，采用模式的卻是傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，只管埋頭照本宣科，不管學(xué)生接收領(lǐng)悟多少。學(xué)生為了達到期末考試標準，只顧死記硬背，這樣的教育讓學(xué)生失去創(chuàng)新精神和主動思考的能力，失去對生物信息課程的興趣。

四、缺乏與相關(guān)學(xué)科的合作交流

生物信息學(xué)實際上是生物學(xué)與計算機科學(xué)的交叉學(xué)科。然而一般高校往往只在生命科學(xué)學(xué)院開設(shè)生物信息學(xué)，由生物學(xué)老師來擔(dān)任授課老師。由于對計算機科學(xué)知識的缺乏，導(dǎo)致生物專業(yè)教師對生物信息學(xué)課程很難深入開展；另一方面，計算機科學(xué)專業(yè)由于沒有開設(shè)生物信息學(xué)課程，使學(xué)生不能了解到生物信息學(xué)的重要性，以及如何使計算機科學(xué)更快更好地發(fā)揮其在生物信息學(xué)中的作用。總的來說，生物信息學(xué)課程的建設(shè)欠缺相關(guān)學(xué)科的協(xié)作，不能有效地整合資源，不利于培養(yǎng)復(fù)合型人才。

五、缺乏實踐教學(xué)內(nèi)容

現(xiàn)有的生物信息學(xué)課程也有一些實踐內(nèi)容，但實踐課時數(shù)少，內(nèi)容相對簡單，缺乏系統(tǒng)完善的實踐過程。教師為學(xué)生講授具體知識時，通常只通過多媒體課件演示操作，并沒有為學(xué)生設(shè)置具體的動手操作步驟。使得學(xué)生對信息反饋遲鈍，印象不深刻，不容易掌握方法。生物信息學(xué)實踐教學(xué)并不需要價格昂貴的實驗設(shè)備，只需要一網(wǎng)的電腦和一些相關(guān)的分析軟件便可以進行實驗。然而，目前的狀況是，生物信息學(xué)課程中真正開展實踐性教學(xué)的內(nèi)容少之又少。

生物信息學(xué)的學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，教學(xué)水平的提高也需要在大量的教學(xué)實踐中不斷總結(jié)和完善。我們通過分析發(fā)現(xiàn)，在師范院校生物信息學(xué)教學(xué)中仍存在很多問題，其原因是多方面的，需要教學(xué)工作者進一步深入探討并提出切實可行的策略。

參考文獻：

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生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文第2篇

一、前言

生物信息學(xué)（Bioinformatics）是隨著現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展而興起的交叉學(xué)科，旨在為生物學(xué)研究提供信息處理的支撐，從海量數(shù)據(jù)中挖掘生物信息，實現(xiàn)對生命科學(xué)問題的研究。生物信息學(xué)包含了對核酸和蛋白質(zhì)的序列和結(jié)構(gòu)信息的獲取、處理、存儲、分布、分析和解釋等各個方面的分析研究，是通過綜合利用生物學(xué)、計算機科學(xué)和信息技術(shù)等手段，來認識生命的起源、進化、遺傳和發(fā)育的本質(zhì)，揭示海量數(shù)據(jù)中蘊含的生命奧秘或生物學(xué)內(nèi)在規(guī)律的一門科學(xué)[1]。隨著測序技術(shù)的不斷發(fā)展，人類與其他物種基因組計劃相繼實施和完成，產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)，尤其是近年來的各種組學(xué)數(shù)據(jù)，如蛋白質(zhì)組、代謝組、基因組、轉(zhuǎn)錄組等生物學(xué)數(shù)據(jù)，生物信息學(xué)將在解讀基因組序列中的功能信息等方面發(fā)揮巨大的作用[2]。

二、生物信息學(xué)課程開展的現(xiàn)狀

生命科學(xué)的迅猛發(fā)展、生物技術(shù)在社會發(fā)展中的應(yīng)用越來越廣泛，例如產(chǎn)前診斷、遺傳并篩查、腫瘤靶向治療等生物信息學(xué)相關(guān)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用，生物信息學(xué)的作用和地位也越來越重要。研究機構(gòu)和高等院校，特別是息息相關(guān)的醫(yī)學(xué)院校，迫切需要通過各種形式的教學(xué)，系統(tǒng)地培養(yǎng)新的復(fù)合型研究力量的醫(yī)學(xué)工作者。因此，醫(yī)學(xué)院校針對醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)生開展與其專業(yè)緊密結(jié)合的生物信息學(xué)課程已經(jīng)成為必然趨勢[3]。目前，國內(nèi)許多醫(yī)學(xué)院校相繼開設(shè)了生物信息學(xué)課程，將生物信息學(xué)作為必修或者選修課程。由于生物信息課程教學(xué)尚處于剛剛起步的探索階段，尚未形成一個完整的課程建設(shè)體系，再加上生物信息學(xué)研究的范圍廣、相關(guān)數(shù)據(jù)與分析工具資源繁多、涉及多學(xué)科知識尚缺乏系統(tǒng)成熟的理論方法，正處在迅速發(fā)展中等一系列特點，如何開展生物信息學(xué)教學(xué)尚有待探索。因此，生物信息學(xué)課程的教育理念、教學(xué)內(nèi)容、方式和方法等迫切需要根據(jù)自身專業(yè)特點，科學(xué)確立教學(xué)目標，及時系統(tǒng)地總結(jié)規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，探索和改革教學(xué)方法，以適應(yīng)醫(yī)學(xué)專業(yè)背景學(xué)生的學(xué)習(xí)，對于促進醫(yī)學(xué)生自身綜合素質(zhì)的提高有重要意義。本文結(jié)合南京醫(yī)科大學(xué)本科學(xué)生（主要為醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生，非生物信息學(xué)專業(yè)學(xué)生）開展的生物信息學(xué)課程進行調(diào)研和改進，對該課程的學(xué)生的反饋意見及各教研室教師的建議進行了深入分析。本著以學(xué)生需要為原則，針對學(xué)生的專業(yè)背景，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，理論教學(xué)與上機實踐有機結(jié)合，側(cè)重將生物信息學(xué)的思維融入解決生物醫(yī)學(xué)的問題，行成一套完整的、合理可行的醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)課程理論、實驗教學(xué)方案。進而達到專業(yè)與課程相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而達到較好的教學(xué)效果。

三、教學(xué)內(nèi)容及方法的具體實踐

（一）針對醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

生物信息學(xué)作為一門發(fā)展迅猛的多學(xué)科交叉的前沿學(xué)科，理論、研究方法、研究內(nèi)容尚在不斷完善和更新中，其內(nèi)容繁多復(fù)雜，更需要進行精心的選擇裁剪和編排組織，才能在有限的時間內(nèi)實現(xiàn)既定的教學(xué)目標，使學(xué)生學(xué)習(xí)到有用的知識。教學(xué)中應(yīng)充分結(jié)合當(dāng)前研究前沿和進展、時刻更新教學(xué)內(nèi)容，更應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的不同專業(yè)背景適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。在醫(yī)學(xué)院校中，更要針對不同專業(yè)及背景的學(xué)生，制訂具有專業(yè)特色的教學(xué)大綱。教學(xué)應(yīng)以學(xué)生的需求為前提，結(jié)合不同專業(yè)背景、就業(yè)選擇方向，調(diào)整培養(yǎng)方案和優(yōu)化授課內(nèi)容，以滿足他們的需求，使學(xué)生能夠?qū)W有所用。比如，針對臨床專業(yè)的學(xué)生，生物信息學(xué)教學(xué)應(yīng)該偏重醫(yī)學(xué)研究中的方法和成果，本科教學(xué)注重轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)應(yīng)用成果的普及，研究生教學(xué)注重利用生物信息手段和方法解決科研學(xué)習(xí)中遇到的實際問題；而針對法醫(yī)專業(yè)的學(xué)生，教學(xué)應(yīng)該偏重新一代高通量測序技術(shù)的原理、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果意義等方面。針對目前醫(yī)學(xué)院校中研究方向多元化的背景，強調(diào)教學(xué)與科研共促進，通過科研時刻關(guān)注、追蹤學(xué)科前沿，將最新的研究成果和在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用展示給學(xué)生，豐富教育資源，使學(xué)生能在其他課程的學(xué)習(xí)時學(xué)以致用，從而高質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。生物信息學(xué)亦是眾多科學(xué)研究工作中強有力的必不可少的研究手段，教學(xué)反過來也可促進科研的進一步開展和深入。因此，教學(xué)和科研相結(jié)合，可以拓寬知識面，全面了解生物信息學(xué)和相關(guān)學(xué)科最新進展，不斷為科研提供新的思路，不斷的完善生物信息學(xué)教學(xué)體系。只有堅持教學(xué)與科研同時進行、并緊跟科學(xué)前沿，并做到及時納入最新的研究成果，更新教學(xué)內(nèi)容，才能給予學(xué)生高質(zhì)量的前沿教學(xué)[4]。

（二）基于計算機的實驗教學(xué)，鍛煉動手能力

在生物信息學(xué)教學(xué)中，計算機實踐教學(xué)是不可缺少的部分，理論和實踐的有機結(jié)合才能達到更好的教學(xué)效果。只有親自動手進行生物數(shù)據(jù)的分析，學(xué)生才能建立一個感官的、多方面的認識。優(yōu)化上機內(nèi)容、改進上機教學(xué)方法，使得理論知識在上機教學(xué)中可以得到實現(xiàn)，實際操作充分理解理論課內(nèi)容，由此激發(fā)學(xué)生動手實踐的激情和信心，更好地掌握知識。所以在生物信息的教學(xué)中，上機實驗課程應(yīng)該占據(jù)較大的比例，并通過生動的課堂練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的興趣。實驗課內(nèi)容的設(shè)計應(yīng)該考慮醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的背景，根據(jù)醫(yī)學(xué)問題作為出發(fā)點，以如何解決這些問題作為主線設(shè)計課程。所以，通過了解當(dāng)前醫(yī)生常用的科研手段或當(dāng)前醫(yī)院正在開展的臨床檢測項目，設(shè)計相關(guān)實驗課程、增加應(yīng)用性實踐教學(xué)，并結(jié)合最新研究成果和基礎(chǔ)到臨床應(yīng)用的實例、以及項目原理及優(yōu)缺點，可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。例如，針對臨床專業(yè)開展常用的生存分析的原理和分析流程的實踐教學(xué)；針對法醫(yī)專業(yè)，開展常用的STR（短串聯(lián)重復(fù)序列）作為親權(quán)鑒定標志物的序列特點和可視化的教學(xué)等。另外，生物信息學(xué)本身是多學(xué)科交叉融合，知識面廣而雜，其相關(guān)數(shù)據(jù)庫資源，以及生物信息學(xué)工具、算法和軟件等均更新迅速。在理論教學(xué)中，授課教師時刻密切關(guān)注學(xué)科發(fā)展前沿、并將最新研究成果及學(xué)術(shù)發(fā)展動態(tài)，而在實驗課授課中，更應(yīng)該注重教會學(xué)生，充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，獨立開展課題、綜合分析、解決問題。例如，?榱聳寡?生了解當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享的環(huán)境下，如何從網(wǎng)上搜索網(wǎng)絡(luò)資源、下載數(shù)據(jù)，我們下載了多種不同類型的數(shù)據(jù)，包括測序數(shù)據(jù)、芯片數(shù)據(jù)、注釋數(shù)據(jù)等，然后再從實際數(shù)據(jù)出發(fā)上機操作，介紹分析的方法和工具。

四、生物信息在醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)的應(yīng)用

基礎(chǔ)科研成果的積累逐漸帶來了臨床應(yīng)用的突破，而生物信息學(xué)的技術(shù)和數(shù)據(jù)在臨床應(yīng)用的重要性也愈加重要。目前，醫(yī)療上的應(yīng)用主要有生育健康、遺傳病檢測、傳染病藥物研發(fā)、腫瘤診斷及治療等幾大方面[5]。2014年7月國家衛(wèi)生計生委承認基因測序技術(shù)在產(chǎn)前診斷的應(yīng)用，批準了基因測序診斷產(chǎn)品的上市，2015年3月27日，國家衛(wèi)生計生委醫(yī)政醫(yī)管局又通過了第一批腫瘤診斷與治療項目高通量基因測序技?g臨床試點單位。一些大型醫(yī)院已經(jīng)把基因診斷作為患者必需的診斷項目，特別是產(chǎn)前無創(chuàng)診斷，很多醫(yī)院也正在籌建基因檢測中心。目前國內(nèi)每年新增癌癥患者300萬人左右，且發(fā)病率呈上漲趨勢，腫瘤的基因檢測和靶向治療已經(jīng)成為提高腫瘤治療效果的一條重要途徑。產(chǎn)前診斷和精準醫(yī)療的飛速發(fā)展所帶來的巨大臨床應(yīng)用，亟需懂臨床一線的醫(yī)生了解前沿科技、懂生物信息、會臨床應(yīng)用。根據(jù)市場反饋的情況，未來基因檢測在臨床上應(yīng)用所占比例會越來越大，醫(yī)學(xué)工作者對生物信息知識的需求也越來越高。

生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文第3篇

>> e―learning E―Learning系統(tǒng)架構(gòu)模式研究 E—LEARNING：傳統(tǒng)教學(xué)模式變革的方向 論E—learning教學(xué)模式在培訓(xùn)中的應(yīng)用 從高校教師角度分析E―learning教學(xué)模式 E—Learning在非洲 用友e-Learning 淺談E-Learning 信息化教育模式 構(gòu)建e-Learning信息化教育模式初探 淺析E—learning課程結(jié)構(gòu)的模式構(gòu)建 完善ELearning 教學(xué)效果建議分析 E-Learning教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 基于E—learning企業(yè)培訓(xùn)課程的教學(xué)設(shè)計 E—learning學(xué)習(xí)平臺在教學(xué)中的應(yīng)用 基于web的E―learning教學(xué)系統(tǒng) 基于E―Learning昀教學(xué)系統(tǒng)研究 U—Learning理念及LMS環(huán)境下PBL教學(xué)模式初探 Lessons in e-learning E—learning及其相關(guān)實踐 基于語音情感識別的e-Learning教學(xué)探索 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：l）等進行序列比對、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測等生物信息學(xué)分析操作。

最后，任課教師在組織學(xué)生尋找每個“問題”解決方案的過程中，可以通過分組討論和集體討論等形式漸進式地引導(dǎo)學(xué)生，在師生不斷的交流和互動中，使學(xué)生不斷修正自己對“問題”的理解并最終找到所有“問題”的最佳解決方案，達到學(xué)習(xí)目標。

三、改革效果與評價

通過近3年的改革實踐，我們發(fā)現(xiàn)，在生物信息學(xué)實踐課中采用PBL與E-learning相結(jié)合的新型教學(xué)模式，能夠極大地激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)主動性;國際互聯(lián)網(wǎng)上大量的信息資源和學(xué)習(xí)工具可以有效拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道、豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容;在實際的操作過程中，學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)潛能能夠被最大限度地挖掘出來，使學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)由過去的被動吸收，變成了現(xiàn)在對知識的主動汲取，在提高學(xué)生認知水平和認知技能的同時，增強了學(xué)生的團隊意識和協(xié)作精神;教師也由過去傳統(tǒng)的課堂主宰者、學(xué)習(xí)效果裁判員，變成了學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中的組織者和引導(dǎo)者，使學(xué)生在知識學(xué)習(xí)過程中的核心地位得到了進一步的鞏固和強化?！罢业搅藛栴}的解決辦法同時也學(xué)到了很多知識”、 “上課總是充滿好奇心”、“太神奇了，只依靠生物信息數(shù)據(jù)挖掘和在線軟件就可以進行不同物種間的進化關(guān)系分析”、“這門課有趣、不枯燥，學(xué)習(xí)起來不吃力”是近2年學(xué)生對生物信息學(xué)實踐課教學(xué)的客觀評價。當(dāng)然，我們也注意到，在生物信息學(xué)實踐課中實施PBL與E-learning相結(jié)合的教學(xué)模式還有許多方面需要進一步的加強和改進，比如如何更加有效地利用有限的課時讓學(xué)生最大限度地獲取知識、如何在確保以學(xué)生為中心進行教學(xué)的同時進行“因材施教”的分層次教學(xué)等。

實踐教學(xué)是高等院校實施教育改革的重要環(huán)節(jié)，也是目前最有效的提高素質(zhì)教育的教學(xué)形式之一，實踐課教學(xué)質(zhì)量的好壞，會直接影響學(xué)生對課程基礎(chǔ)理論知識的理解、運用和學(xué)習(xí)的效果[6]。因此，只有在實踐課教學(xué)中不斷嘗試先進的教學(xué)理念和教學(xué)模式，才能緊隨時代步伐，探索出一條能夠滿足現(xiàn)代社會對人才需求的行之有效的實踐課教學(xué)之路。

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生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文第4篇

關(guān)鍵詞基因組醫(yī)學(xué)精準醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)改革

隨著“人類基因組計劃”的完成，以及新一代基因組測序技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我們已經(jīng)步入“精準醫(yī)學(xué)”（PrecisionMedicine）新時代。精準醫(yī)學(xué)主要利用疾病基因組學(xué)以及藥物基因組學(xué)大數(shù)據(jù)，通過基因診斷并以此為依據(jù)對疾病進行分類、分型，根據(jù)基因組特征，采用最新的個性化治療等技術(shù)，為病人選擇最佳的治療方案，最有效的藥物，最安全的劑量，對傳統(tǒng)的醫(yī)療模式進行革命和創(chuàng)新。

基因組學(xué)始于20世紀80年代，90年代后隨著人類基因組計劃的啟動而迅猛發(fā)展?；蚪M醫(yī)學(xué)是由諸多科學(xué)家在2003年為紀念DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)50年時所提出的一個醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新名詞?；蚪M醫(yī)學(xué)是以人類基因組的研究為基礎(chǔ)，將生命科學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)相整合，從而將基因組的研究成果快速地應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)實踐，這將是貫穿21世紀的在生命科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一次偉大革命。

在基因組醫(yī)學(xué)時代背景下，各臨床專業(yè)科室都必須適應(yīng)基因組醫(yī)學(xué)帶來的臨床變革，不斷更新知識體系。醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)作為一門基礎(chǔ)和臨床相互融合且發(fā)展飛快的學(xué)科，不僅要求醫(yī)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，更要求其可以將相關(guān)知識致力于臨床實踐，這就要求我們對醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容及模式進行調(diào)整。因此，如何以基因組醫(yī)學(xué)為導(dǎo)向，著眼于精準醫(yī)學(xué)，推進臨床醫(yī)學(xué)教育，加強醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量，更好地讓學(xué)生掌握醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的臨床應(yīng)用，并在以后的工作中將其普及社會是我們面臨的問題。綜上所述，我們對醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容、課程體系及教學(xué)思維等進行了改革。

1改進課程內(nèi)容設(shè)置

我們以培養(yǎng)適應(yīng)21世紀社會發(fā)展需要的新型醫(yī)學(xué)人才為目標，根據(jù)醫(yī)學(xué)專業(yè)的發(fā)展特點，合理設(shè)計醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程，而課程的設(shè)置、編排等問題直接影響到教學(xué)進程、教學(xué)的內(nèi)容和教學(xué)質(zhì)量。因此，課程改革也是教學(xué)改革的核心問題之一。[1]

首先，對于基本的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程，我們將圍繞遺傳病開展教學(xué)，課前引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，讓學(xué)生對遺傳病基礎(chǔ)有一定了解，課堂抽查課前預(yù)習(xí)效果。課堂上從臨床遺傳病常見病例著手，用實例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，介紹其發(fā)病機制，如何導(dǎo)致疾病發(fā)生和具體的研究方法，然后系統(tǒng)地介紹遺傳物質(zhì)在疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中的作用，最后再從臨床遺傳學(xué)角度開展疾病的預(yù)防、診斷與治療，基本知識點和原則逐點介紹。

其次，根據(jù)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程發(fā)展需要，我們新增加生物信息學(xué)內(nèi)容，介紹如何利用信息學(xué)和統(tǒng)計學(xué)等學(xué)科的技術(shù)，收集、整理、研究目前快速發(fā)展的基因組測序、蛋白質(zhì)組序列測定、結(jié)構(gòu)解析和代謝組等領(lǐng)域的大規(guī)模數(shù)據(jù)，同時通過生物信息學(xué)的研究實例，講解生物信息學(xué)的基本知識和重要作用，激發(fā)學(xué)生對本門學(xué)科的興趣。通過病例為示范，引導(dǎo)學(xué)生將生物信息學(xué)理論知識用于實踐。例如我們實驗室收集到一個高度近視的隱性遺傳家系，致病原因未明，我們先采用基因芯片進行連鎖分析定位致病區(qū)間，然后對兩個患者和一個正常人進行全外顯子測序，指導(dǎo)學(xué)生運用生物信息學(xué)分析法對三個樣本的測序結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析，對檢測到的患者共有的而正常人沒有的外顯子區(qū)間影響功能的純合突變進行初步篩選并對定位致病區(qū)間的突變在家系內(nèi)進一步篩選驗證，最后成功定位到3號染色體189713156位置上的NLEPREL1基因一個GLN氨基酸的終止突變。該基因與膠原蛋白的裝配和穩(wěn)定性有關(guān)，此突變與帶有白內(nèi)障和玻璃體視網(wǎng)膜退化表型的非綜合征型高度近視有關(guān)。這樣的案例式教學(xué)法不僅鞏固了學(xué)生對理論知識的理解，也提高了學(xué)生進行科學(xué)分析問題的能力。

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是一門涉及數(shù)千種遺傳性疾病的基礎(chǔ)理論和臨床實踐的綜合性學(xué)科，具有基礎(chǔ)性和前沿性并存的特點。[2]為了讓學(xué)生了解到最前沿的科研動態(tài)及相關(guān)遺傳病的研究進展，我們同時開設(shè)了“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究進展”課程?！搬t(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究進展”是一門以“醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)”課程為基礎(chǔ)的課程，它著眼于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)最新最受關(guān)注的領(lǐng)域，旨在讓學(xué)生對醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的知識進行消化和升華，它的課程內(nèi)容緊跟國內(nèi)外前沿，針對國內(nèi)外研究的熱點內(nèi)容和最新進展設(shè)置講座內(nèi)容，結(jié)合教師當(dāng)前研究的科研項目進展加以講解，促使學(xué)生了解和關(guān)注醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的前沿進展。該系列講座強調(diào)結(jié)合基礎(chǔ)科學(xué)和臨床科學(xué)，通過該課程的學(xué)習(xí)，開闊學(xué)生的眼界，掌握最前沿的科研進展。2改革課程體系

絕大多數(shù)疾病均與遺傳相關(guān)，臨床中每個科室都應(yīng)不斷更新對相關(guān)疾病的知識，因此我們在臨床醫(yī)學(xué)范疇下的二級學(xué)科的教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)增加相關(guān)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)內(nèi)容的介紹。例如，消化系統(tǒng)專業(yè)課，我們將增加消化系統(tǒng)的遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識的介紹；神經(jīng)內(nèi)科專業(yè)課程，我們擬設(shè)置專門的神經(jīng)內(nèi)科遺傳病及致病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)的章節(jié)，系統(tǒng)介紹神經(jīng)內(nèi)科常見的遺傳病種類、遺傳學(xué)基礎(chǔ)、分子和細胞系診斷方法以及相應(yīng)的遺傳咨詢要點。

將基因組學(xué)作為一個大平臺，根據(jù)不同的學(xué)科，每個學(xué)科上課的比重都不一樣，把基因組醫(yī)學(xué)與疾病基因組學(xué)灌輸?shù)脚R床，教師在授課過程中，不僅教授核心知識點，并且把基因組醫(yī)學(xué)、遺傳病學(xué)、精準醫(yī)學(xué)、個體化醫(yī)療等理念貫穿到臨床教學(xué)中去，使學(xué)生掌握從基因組水平上考慮對疾病診斷、防治與治療的重要觀念。通過打破常規(guī)，教授新的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)理念，以鼓勵學(xué)生不拘泥傳統(tǒng)的循征醫(yī)學(xué)思維模式，以基因研究為導(dǎo)向，提倡“精準醫(yī)學(xué)”，讓個體化醫(yī)療這一概念從理論中走向生活。

3教學(xué)思維，引領(lǐng)學(xué)生建立個體化醫(yī)療的觀念

在教學(xué)上，我們率先突破常規(guī)的循征醫(yī)學(xué)思維模式，建立以基因研究為導(dǎo)向，提倡精準醫(yī)學(xué)的思維模式?！熬珳梳t(yī)學(xué)”是以個體化醫(yī)療為基礎(chǔ)，隨著基因組測序技術(shù)快速進步以及生物信息與大數(shù)據(jù)科學(xué)的交叉應(yīng)用而發(fā)展起來的新型醫(yī)學(xué)概念與醫(yī)療模式。其本質(zhì)上是通過基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)，對大樣本人群與特定疾病類型進行生物標記物的分析與鑒定、驗證與應(yīng)用，精確尋找到疾病原因和治療靶點，并對一種疾病不同狀態(tài)和過程進行精確亞分類，最終實現(xiàn)對于疾病和特定患者進行個性化精準治療的目的，提高疾病診治與預(yù)防的效益，這是對傳統(tǒng)醫(yī)療模式的革命和創(chuàng)新。[3]美國總統(tǒng)BarackObama在今年年初的國情咨文中正式宣布精準醫(yī)學(xué)計劃（PrecisionMedicineInitiative），該計劃的提出是集合了諸多現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科技發(fā)展的知識與技術(shù)體系，體現(xiàn)了醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展趨勢，也代表了臨床實踐發(fā)展的方向。[4]我們順應(yīng)時展潮流，率先將個性化醫(yī)療、精準醫(yī)學(xué)的理念引入課堂，不斷滲透精準醫(yī)學(xué)理念，使學(xué)生掌握從基因水平上考慮對疾病診斷與防治的重要觀念。

為引領(lǐng)學(xué)生建立個體化醫(yī)療的觀念，需要我們加強各相關(guān)學(xué)科的交叉融合，使現(xiàn)有的教學(xué)知識體系更加完善，讓學(xué)生們能夠?qū)W以致用。我們積極推進與細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、病理學(xué)、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)、生物信息學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、材料學(xué)、計算機學(xué)等其他學(xué)科交叉融合，既促進不同學(xué)科之間的相互融合交流，又培養(yǎng)了學(xué)生跨學(xué)科的思維模式。通過交叉學(xué)科的建設(shè)，學(xué)生將本科專業(yè)知識和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)知識重新組合，更具創(chuàng)新性思維。我們還成立了“教育部國家生命科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地”，吸引了不同專業(yè)的學(xué)生進入醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)領(lǐng)域來，學(xué)生在實踐課題或項目的設(shè)計當(dāng)中，不僅僅局限于本學(xué)科，并引進其他相關(guān)學(xué)科的方法，利用其他學(xué)科的優(yōu)勢來彌補自身不足。

科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，已進入大數(shù)據(jù)時代，高效準確地處理數(shù)據(jù)顯得愈發(fā)重要。以醫(yī)療大數(shù)據(jù)作為支撐，通過基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)，精確尋找到疾病的原因和治療的靶點，實現(xiàn)對于疾病和特定患者進行個性化精準治療是“精準醫(yī)學(xué)”的最終目的。因此，我們需要建立一套完善、有效的數(shù)據(jù)分析平臺。我們與生物信息專業(yè)進行合作，將臨床診斷中收集的數(shù)據(jù)，進行科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，再將分析的結(jié)果反饋到臨床中去，建立個體化醫(yī)療。同時，在授課過程中，不但傳授醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)核心知識點內(nèi)容，而且將精準醫(yī)學(xué)理念滲透到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，使學(xué)生從基因水平上考慮對疾病診斷與防治的重要觀念。

生物信息學(xué)培養(yǎng)方案范文第5篇

關(guān)鍵詞： 離散數(shù)學(xué) 簡介 應(yīng)用

1.離散數(shù)學(xué)的簡介

離散數(shù)學(xué)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個重要分支，是計算機類專業(yè)的重要課程。它以研究離散量的結(jié)構(gòu)及相互間的關(guān)系為主要目標，研究對象一般是有限個或可數(shù)個元素，因此離散數(shù)學(xué)可以充分描述計算機學(xué)科離散性的特點。它是傳統(tǒng)的邏輯學(xué)、集合論（包括函數(shù)）、數(shù)論基礎(chǔ)、算法設(shè)計、組合分析、離散概率、關(guān)系理論、圖論與樹、抽象代數(shù)、布爾代數(shù)，計算模型（語言與自動機）等匯集起來的一門綜合學(xué)科。該課程主要介紹離散數(shù)學(xué)的各個分支的基本概念、基本理論和基本方法。這些概念、理論及方法大量地應(yīng)用于數(shù)字電路、編譯原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、算法的分析與設(shè)計、人工智能、計算機網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)課程中；同時，該課程提供的訓(xùn)練有益于學(xué)生概括抽象能力、邏輯思維能力、歸納構(gòu)造能力的提高，有利于學(xué)生嚴謹、完整、規(guī)范的科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。

2.離散數(shù)學(xué)在其他學(xué)科的應(yīng)用

2.1數(shù)理邏輯在人工智能中的應(yīng)用

人工智能是計算機學(xué)科一個非常重要的方向。離散數(shù)學(xué)在人工智能中的應(yīng)用，主要是數(shù)理邏輯部分在人工智能中的應(yīng)用，包括命題邏輯和謂詞邏輯。命題邏輯就是研究以命題為單位進行前提與結(jié)論之間的推理，而謂詞邏輯就是研究句子內(nèi)在的聯(lián)系。人工智能共有兩個流派：連接主義流派和符號主義流派。在符號主義流派里，他們認為現(xiàn)實世界的各種事物可以用符號的形式表示出來，其中最主要的就是人類的自然語言可以用符號進行表示。語言的符號化就是數(shù)理邏輯研究的基本內(nèi)容，計算機智能化的前提就是將人類的語言符號化成機器可以識別的符號，這樣計算機才能進行推理，才能具有智能。由此可見，數(shù)理邏輯中重要的思想、方法及內(nèi)容貫穿人工智能的整個學(xué)科。

2.2圖論在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

離散數(shù)學(xué)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，主要是圖論部分在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，其中樹在圖論中占著重要的地位。樹是一種非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)實生活中可以用樹來表示某一家族的家譜或某公司的組織結(jié)構(gòu)，也可以用它來表示計算機中文件的組織結(jié)構(gòu)，樹中二叉樹在計算機科學(xué)中有著重要的應(yīng)用。二叉樹中三種遍歷方法：前序遍歷法、中序遍歷法和后序遍歷法，均與離散數(shù)學(xué)中的圖論有密不可分的關(guān)系。

2.3離散數(shù)學(xué)在生物信息學(xué)中的應(yīng)用

生物信息學(xué)是現(xiàn)代計算機科學(xué)一個嶄新的分支，是計算機科學(xué)與生物學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。目前，美國有一個國家實驗室Sandia國家實驗室，主要進行組合編碼理論和密碼學(xué)的研究，該機構(gòu)在美國和國際學(xué)術(shù)界有很高的地位。另外，由于DNA是離散數(shù)學(xué)中的序列結(jié)構(gòu)，美國科學(xué)院院士，近代離散數(shù)學(xué)的奠基人Rota教授預(yù)言，生物學(xué)中的組合問題將成為離散數(shù)學(xué)的一個前沿領(lǐng)域。而且IBM公司將成立一個生物信息學(xué)研究中心。在1994年，美國計算機科學(xué)家阿德勒曼公布了DNA計算機的理論，并成功地運用DNA計算機解決了一個有向哈密爾頓路徑問題，這一成果迅速在國際產(chǎn)生了巨大反響，同時引起了國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注。DNA計算機的基本思想是：以DNA堿基序列作為信息編碼的載體，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，在試管內(nèi)控制酶作用下的DNA序列反應(yīng)，作為實現(xiàn)運算的過程；這樣，以反應(yīng)前DNA序列作為輸入的數(shù)據(jù)，反應(yīng)后的DNA序列作為運算的結(jié)果，DNA計算機幾乎能夠解決所有的NP完全問題。

2.4離散數(shù)學(xué)在門電路設(shè)計中的應(yīng)用

在數(shù)字電路中，離散數(shù)學(xué)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在數(shù)理邏輯部分的使用。在數(shù)字電路中，廣于使用的邏輯代數(shù)即為布爾代數(shù)。邏輯代數(shù)中的邏輯運算與、或、非、異或與離散數(shù)學(xué)中的合取，析取、否定、異或（排斥或）相對應(yīng)。數(shù)字電路的學(xué)習(xí)重點在于掌握電路設(shè)計技術(shù)，在設(shè)計門電路時，要求設(shè)計者根據(jù)給出的具體邏輯問題，求出實現(xiàn)這一邏輯功能的邏輯電路。

總之，離散數(shù)學(xué)無處不在，它的主要應(yīng)用就是在各種復(fù)雜關(guān)系中找出最優(yōu)的方案。離散數(shù)學(xué)完全可以看成是一門量化的關(guān)系學(xué)，一門量化了的運籌學(xué)，一門量化了的管理學(xué)?，F(xiàn)在我國每一所大學(xué)的計算機專業(yè)都開設(shè)離散數(shù)學(xué)課程，正是由于離散數(shù)學(xué)在計算機科學(xué)中的重要應(yīng)用，因此可以說沒有離散數(shù)學(xué)就沒有計算機理論，也就沒有計算機科學(xué)。所以應(yīng)努力學(xué)習(xí)離散數(shù)學(xué)，推動離散數(shù)學(xué)的研究，使它在計算機中有著更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻：

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