導語：如何才能寫好一篇生物信息學的認識，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：人工神經(jīng)網(wǎng)絡；教學實踐；教學方法；生物信息學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）17-0208-03

人工神經(jīng)網(wǎng)絡是在神經(jīng)生理學、生物學、數(shù)學、計算機學等學科發(fā)展的基礎上提出的，模擬人類大腦的結構和思維方式處理、記憶信息的一門學科。具體來說，早在20世紀40年代，隨著醫(yī)學、生物學家們對人腦神經(jīng)的結構、組成以及信息處理的工作原理的認識越來越充分，有學者提出以數(shù)學和物理方法對人腦神經(jīng)網(wǎng)絡進行抽象，并建立簡化的模型，用以進行信息處理，這種應用類似于大腦神經(jīng)突觸聯(lián)接的結構進行信息處理的數(shù)學模型，稱之為人工神經(jīng)網(wǎng)絡ANN（Artificial Neural Network）[1]。

在人工神經(jīng)網(wǎng)絡中，各種待處理的對象（數(shù)據(jù)、特征、字符、抽象的模式等等）都可用神經(jīng)元處理單元表示。這些神經(jīng)元主要可以分為輸入神經(jīng)元、隱含神經(jīng)元和輸出神經(jīng)元三大類。其作用各不相同，作為輸入神經(jīng)元的處理單元用來與外界產(chǎn)生連接，接收外界的信號輸入；隱含神經(jīng)元處于中間層，為信息處理的不可見層；輸出神經(jīng)元主要實現(xiàn)結果的輸出。神經(jīng)元之間相互連接，連接的權重反映了各神經(jīng)元之間的連接強度，神經(jīng)元之間的連接關系中蘊含著信息的表示和處理。人工神經(jīng)網(wǎng)絡主要是在不同程度、不同層次上模擬大腦處理信息的風格，具有非程序化、較強的適應性、自組織性、并行分布式等特點，其實現(xiàn)主要是通過網(wǎng)絡的變換和動力學行為，涉及數(shù)學、生物學、人工智能、計算機科學、非線性動力學等多個學科[1]。作為一門活躍的邊緣叉學科，在處理信息方面，相比于傳統(tǒng)人工智能方法具有非線性適應性，成功地應用于神經(jīng)專家系統(tǒng)、模式識別、組合優(yōu)化、預測等多個領域，尤其在生物信息學領域得到了廣泛的應用。生物信息學是20世紀末發(fā)展起來的一極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛯W科。人類的基因中蘊含著大量有用信息，利用神經(jīng)網(wǎng)絡可以對這些海量的信息進行識別與分類，進而進行相關的生物信息學分析。如利用神經(jīng)網(wǎng)絡分析疾病與基因序列的關系，基于神經(jīng)網(wǎng)絡對蛋白質(zhì)結構的預測，基因表達譜數(shù)據(jù)的分析，蛋白質(zhì)互作位點的預測等等，都取得了很好的效果[2]。

因此，在生物信息相關專業(yè)的本科生中開設人工神經(jīng)網(wǎng)絡課程尤為重要。經(jīng)過多年的研究發(fā)展，已經(jīng)提出上百種的人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型，這就需要教師針對不同的專業(yè)背景，不同層次的學生，講授不同模型的核心思想、推導過程、實際應用等等。本文主要根據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡在生物信息學相關專業(yè)的教學實踐，從以下幾個方面進行探討。

一、引導式教學，激發(fā)學生的學習積極性

神經(jīng)網(wǎng)絡作為一門偏于理論分析的學科，傳統(tǒng)的教學模式，即首先講解模型的起源，接下來介紹模型的核心思想，然后就是一連串的數(shù)學公式推導，面對滿黑板的公式，學生很難提起興趣去認真學習相應的模型。所以，如何激發(fā)起學生的學習積極性，讓學生重視這門課程，更好地掌握課程內(nèi)容，掌握相關的模型理論基礎、核心思想，更好地服務于本專業(yè)，是人工神經(jīng)網(wǎng)絡教學者亟待解決的問題。

首先，在導課的時候要生動，以引起學生對將要學習的內(nèi)容的好奇心，讓學生有興趣投入到課堂學習內(nèi)容中去。布盧姆說過：“最大的學習動機莫過于學生對所學知識有求知的興趣?！敝挥性谶@種動機下的學習，才會提高自身的主動性與自覺性，達到提高教學質(zhì)量的目的[3]。例如，在講解hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡的時候，通過舉例對蘋果、橘子的質(zhì)地、形狀、重量等特征的描述，運用“0，1”進行量化描述，然后應用神經(jīng)網(wǎng)絡就可以進行有效地分類；對于旅行商TSP問題，也可以通過hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡尋找到最優(yōu)路徑。那么，這些問題是如何解決的呢？就需要大家來一起揭開hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡的神秘面紗。其次，由于神經(jīng)網(wǎng)絡涉及大量的數(shù)學公式與數(shù)學方法，學生往往會有畏懼的心理，這就需要教師幫學生澄清思想誤區(qū)，現(xiàn)在很多用于數(shù)據(jù)分析與計算的軟件，如matlab工具箱、R軟件里面都有很成熟的人工神經(jīng)網(wǎng)絡軟件包，所以，學生只需要理解其工作原理、核心思想，學會使用現(xiàn)成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡軟件包處理數(shù)據(jù)，在熟練應用程序包的基礎上，對相應的神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行優(yōu)化，改進，并且與其他的人工智能算法相結合，更好地為本專業(yè)服務。第三，在講授人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論內(nèi)容的時候，要摒棄傳統(tǒng)的呆板式的推導過程，以往的神經(jīng)網(wǎng)絡教學方法注重理論分析，通常是一連串的公式推導，公式中又涉及大量的符號，計算起來復雜又煩瑣，學生會覺得索然無趣，厭學情緒嚴重。在教學過程中，教師要精心設計，創(chuàng)設出特定的問題環(huán)境，將所學內(nèi)容與本專業(yè)相結合起來，多講應用，啟發(fā)和誘導學生選取合適的神經(jīng)網(wǎng)絡模型來解決本專業(yè)的實驗數(shù)據(jù)分析與處理等問題。

二、理論教學與實驗教學相結合

除了在理論課堂上將基本的理論知識傳輸給學生，教師還應該安排若干實驗教學內(nèi)容，讓學生以實驗為主，將理論課上所學的知識運用到解決實際問題中來，理論聯(lián)系實際，主動操作思考，觀察，分析，討論，以培養(yǎng)學生解決問題的能力。一旦學生自己動手處理一些問題后，很自然地就會對人工神經(jīng)網(wǎng)絡產(chǎn)生一種親切感，并能強烈激發(fā)起學生繼續(xù)探究下去的興趣。對于同一問題，可以讓學生選取不同的網(wǎng)絡模型，設置不同的參數(shù)，甚至可以讓學生自己動手編寫相應的網(wǎng)絡模型程序，并且給予改進，根據(jù)得出的結果來評價模型在解決實際問題時的好壞，以及模型改進的效果。作為授課教師，需要不斷優(yōu)化實驗教學內(nèi)容，在生物信息學專業(yè)開設人工神經(jīng)網(wǎng)絡課程，實驗教學主要是針對生物信息專業(yè)的海量生物數(shù)據(jù)處理與分析的實際需要，培養(yǎng)學生綜合運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法和生物信息學知識，進行信息的分析與處理。除了在實驗課堂上給學生最大的自由發(fā)揮空間外，課后作業(yè)也盡量以開放式問題的形式給出，比如，可以讓學生選取相應的網(wǎng)絡模型處理本專業(yè)的一些實際問題，例如，數(shù)據(jù)的分類、聚類等等，其中，數(shù)據(jù)來源可以不同，類型也可自由選取，最后給出相應的模型參數(shù)設置、方法的改進、實驗結果，也可以安排學生自己查詢文獻進行學習，并安排學生作報告。這樣，學生可以在世界范圍內(nèi)了解神經(jīng)網(wǎng)絡的在本專業(yè)的應用情況，又能提高英語的讀寫能力，還能鍛煉學生做科研報告的能力。

三、加強師資隊伍建設以及其他基本條件的建設

由于生物信息學是一門新興的交叉學科[4]，這就要求人工神經(jīng)網(wǎng)絡的授課教師要熟練掌握生物信息相關專業(yè)的知識，教師的業(yè)務水平必須得到充分保證，才能給學生以全面透徹的指導。學院應該本著自主培養(yǎng)與重點引進的原則，優(yōu)化教師隊伍的專業(yè)結構和學歷結構，提高教師的自身修養(yǎng)。授課教師要將課堂的理論知識聯(lián)系實際生物問題進行講授，讓學生感受到人工神經(jīng)網(wǎng)絡在本專業(yè)的應用，提高學生的學習效率，同時也需要閱讀大量的專業(yè)文獻，提高編程技巧和數(shù)據(jù)庫應用能力，讓自己成為一名合格的復合型教師。同時，人工神經(jīng)網(wǎng)絡課程的實驗，高度依賴于計算機網(wǎng)絡等設備，因此，相關的軟硬件設施的建設也必不可少，由于，基因組測序技術的發(fā)展，目前生物信息學研究所用的數(shù)據(jù)都是海量的，神經(jīng)網(wǎng)絡訓練起來所需時間太長，不能用普通的電腦完成，需要專門的服務器來處理，學校有關部門應在條件允許的情況下，配備機房，購買服務器，以及相關的軟件，為學生創(chuàng)造良好的環(huán)境，讓學生完成課程內(nèi)容。

最后，人工神經(jīng)網(wǎng)絡涉及數(shù)學、計算機、人工智能和神經(jīng)學等專業(yè)知識，因此，需要授課教師加強與其他相關專業(yè)教師的交流與合作，并滲透到授課過程中去，讓學生在學習人工神經(jīng)網(wǎng)絡網(wǎng)絡時能將各專業(yè)聯(lián)系起來，更好地解決生物信息學中的問題，要想成為一名合格的人工神經(jīng)網(wǎng)絡課程教師，首先要成為一名復合型的教師，不僅要具備教學和科研能力，同時也要具備計算機、生物學、信息學等多學科的知識。

參考文獻：

[1]朱大奇，史慧.人工神經(jīng)網(wǎng)絡及其應用[M].北京：科學出版社，2006.

[2]朱偉，史定華，王翼飛.人工神經(jīng)網(wǎng)絡在蛋白質(zhì)二級結構預測中的應用[J].自然雜志，2003，（3）：167-171.

[3]趙俊，李曉紅.趣味教學法在預防醫(yī)學教學中的運用[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2005，21（15）：2089-2090.

篇2

【關鍵詞】信息技術；任務驅(qū)動；演示教學；演示練習

在信息技術迅猛發(fā)展的今天，作為一名年輕的信息技術教師，我在教學實踐中，不斷的嘗試將“任務驅(qū)動、演示教學”及學生“演示練習”教學方法進行探索，形成了一種新的模式。它克服了“任務驅(qū)動、演示教學”教學方法中教師“主導”作用體現(xiàn)不夠、學生學習不夠主動、教學任務難以落實等問題，又克服了單一的“演示教學”教學方法不利于發(fā)揮學生主動性的缺點。在任務驅(qū)動中還給學生留下了學生演示練習這一環(huán)節(jié)，讓學生在課堂中由被動變主動，教師演示教學結束后學生還要重復老師的操作勢必會增加學生的主動性，在主觀能動方面得到了鍛煉。本文從信息技術教學中事先的“任務”引發(fā)學生思考到教師的“演示教學”讓學生從中解決問題及最后的學生“演示練習”加固理解這三個環(huán)節(jié)進行嘗試探索，即要求“力求以任務驅(qū)動，以某個實例為先導，進而提出問題，引導學生思考，通過學和做，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力”從而完成教學任務。

那么“任務驅(qū)動、演示教學”教學方法到底有哪些特點呢？我覺得只有充分認識和明確該方法，才會在實踐中加以運用。教師要充分理解教材內(nèi)容，掌握知識點及其各種操作技能，更應該把握重難點，從簡單的有趣的問題引入并明確提出本節(jié)課藥完成的任務，讓學生帶著問題去看完教師的演示教學、認真聽完教師對各種知識的講解。要認真的做好這個任務“任務驅(qū)動”我認為必須做到以下幾方面：

首先在教學內(nèi)容安排上，不再用以前的“知識點”為線索，而是根據(jù)學生的接受能力及信息時代的需求，改用以簡單的“任務”為線索、以各種有趣的“任務”為模塊，精心組織教學內(nèi)容，認真演示各種教學技能，使其符合學生的認知特點，特別是強調(diào)所學知識要與時代同步。其次在教學方法上，強調(diào)學生的自主發(fā)展，強調(diào)培養(yǎng)學生的自學能力，在教學過程中不斷地用“任務”來引導學生自學，讓學生根據(jù)“任務”的需求來學習，變被動地接受知識到主動地尋求知識，改變學生傳統(tǒng)的學習觀，由“學會”到“會學”。

再次在能力培養(yǎng)上，著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和合作意識。學生在完成任務的過程中，會積極地去思考、探索，每個人的思路、想法不盡相同，教師可以引導他們進行討論、交流，并適當?shù)亟o以幫助、鼓勵和點評，使他們相互取長補短，既調(diào)動了學生的積極性，又培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和合作意識。

其中的“演示教學”在這一環(huán)節(jié)里的作用有如何呢？大家知道，由于學生接受信息技術教育的層次不一樣，甚至有部分學生在小學時根本沒有開設信息技術課，初中的學生也存在如此情況，即使他們都開設了信息技術課，但是個體的接受能力、興趣愛好、動手實踐能力的差異等導致學生的信息技術水平不同。再者，部分家庭條件比較優(yōu)越的家長也給他們配備了筆記本、臺式機等。為了讓信息技術水平落后的學生學習時也不感到困難，他們當然離不開老師廣播演示教學了，具體的操作步驟可以從老師的演示講解中獲取，從實踐中理解。從而完成教師的“任務”。

所以，“任務驅(qū)動、演示教學”教學方法是一種以學生自主學習，教師加以引導的一種教學方法，它打破了傳統(tǒng)教學方法中注重學習的循序漸進和積累的老套路，不再按照教學內(nèi)容的從易到難的順序，而是以完成一個“任務”作為驅(qū)動來進行教學，完成教學任務。在完成“任務”的過程中，又培養(yǎng)了學生的自學能力、創(chuàng)新精神和合作意識。明確“任務驅(qū)動、演示教學”教學方法的特點后，我是這樣來具體實施的：

一、“任務”要有層次感

從教學內(nèi)容上來看，教師要做到精心設計好每一個“任務”。因為“任務驅(qū)動”教學方法是要讓學生在完成“任務”的同時，掌握知識，“任務”直接影響教學效果，因此，“任務”的設計至關重要。在設計“任務”時，要注意學生的特點與知識接受能力的差異，充分考慮學生的現(xiàn)有文化知識、認知能力和興趣等。在設計的過程中，要始終以學生的角度考慮，根據(jù)學生的實際水平來設計每一個模塊，針對不同程度的學生來設計不同層次的練習，也就是說要“任務”要有層次感。

二、“任務”要在愉快的教學環(huán)境中完成

從教學方法上來看，教師主要是加強學生的自學能力，在教學過程中要不斷地用“任務”來引導學生自學。在學生學習過程中，要充分發(fā)揮多媒體計算機綜合處理圖形、圖像、聲音、文字等多種信息的功能，設置特定的情境，創(chuàng)設良好的學習氛圍。如果有了這樣一個良好的教學環(huán)境，那么學生在這種愉悅的環(huán)境中，便會自覺自愿地學習，主動地完成學習“任務”。

例如：在教初中第五單元《網(wǎng)絡之家――網(wǎng)頁制作》時，要求學生掌握基本的制作網(wǎng)頁的方法。為了創(chuàng)設一個良好的教學環(huán)境，在講課之前，教師就要搜集一些好的網(wǎng)頁給學生看。在網(wǎng)頁中不僅要有好的文字內(nèi)容，還要有優(yōu)美的學生愛聽的背景音樂，以及一些好看的動畫效果。這樣的網(wǎng)頁在教學過程中演示，學生會立即表現(xiàn)出興趣。學生有興趣學習后，教師就要安排好每一個“任務”。用一個個“任務”來引導學生一步一步地學習網(wǎng)頁設計。具體這一章的“任務”，可以分為讓學生完成制作一個簡單網(wǎng)頁，制作一個框架網(wǎng)頁和制作一個動態(tài)網(wǎng)頁。在學生制作網(wǎng)頁過程中，教師要不斷鼓勵學生自己看教材，多看一些別人設計好的優(yōu)秀網(wǎng)頁，從易到難地學習。特別是在學生自己動手上機實踐時，教師要注重加強學生的自學能力，在旁起一個“輔導員”的作用，給學生答疑，而不是手把手地教。在網(wǎng)頁制作的“任務”的完成過程中，由于創(chuàng)設了愉快的教學環(huán)境，增加了學生的興趣和感性認識，并用一個個“任務”引導學生自學和上機實踐，因此學生輕松地掌握了本章知識。

三、“任務”要讓學生積極參與

從能力培養(yǎng)的角度看，教師要注重調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和合作意識。在教學過程中，要引導學生積極參與，以此來提高學生上課時的注意力，從而提高學習的效率。

例如：高一年級的《程序設計初步》，這一章對學生來說是比較難學的。對于這一章的“任務”，就需要教師在講解演示時，一定要發(fā)揮學生的積極性和主動參與性，才能夠突破難點，掌握基本程序設計的方法。在設計本章的“任務”時，應選取一個簡單而有趣的程序作為“任務”。比如制作一個死循環(huán)程序稱為病毒的簡單程序入手，可以排除學生學習程序設計的畏難情緒。選取的程序必須有趣，這樣能使得學生樂意參與學習。在講課過程中，要引導學生積極地去思考、探索，對于一些簡單操作，就要讓一些學生進行操作演示，并進行講解，討論。通過學生的參與演示和講解，師生就可以共同合作和完成這個“任務”?！叭蝿铡弊寣W生積極參與進來后，學生就比較容易掌握難點，上課也不容易走神，就能取得比較好的教學效果。

我在幾年教學實踐中，不斷嘗試將“任務驅(qū)動、演示教學”教學方法和學生的“演示練習”教學方法進行整合，形成了一種新的模式。它克服了“任務驅(qū)動”教學方法中教師“主導”作用體現(xiàn)不夠，教學任務難以落實等問題，又克服了單純的“演示練習”教學方法不利于發(fā)揮學生主動性的缺點。教師必須很好地把握任務提出這一環(huán)節(jié)，這也是“任務驅(qū)動”教學方法實現(xiàn)成效的前提。教師提出的任務必須要符合學生的認知規(guī)律，要根據(jù)教學的目標要求和學生的具體情況而提出任務。任務提出的方式一般有：教師直接提出任務；給出大的范圍，啟發(fā)學生自己提出具體任務；教師操作演示，讓學生對教師熟練的操作產(chǎn)生發(fā)自內(nèi)心的贊嘆從而激發(fā)自己動手操作的想法。在任務提出時要注意與學生的交互，只有學生認同的任務，學生才樂于去學習。

例如在學習Excel 的函數(shù)時，老師首先調(diào)出課前準備好的一個求班級學生總成績的Excel表（當然總分一欄是空的）進行教學演示，接著快速地利用求和函數(shù)算出第一個學生的總分，然后利用Excel表格的功能快速用鼠標“拖拉”出其他人的總分成績。學生很是佩服，我便及時提示“其實你們也可以做到哦！”最后提出問題明確任務，讓學習通過自己實踐操作掌握三個函數(shù)的學習任務。教師要重視所提任務的難度，保證留有充分的時間讓學生去自主地學習。在這階段，教師并不是無事可做，而應該走到學生當中去，觀察學生的學習過程。若學生在操作學習時遇到不能自行解決的困難，教師要誘導學生，給出相關提示，但不可直接告訴學生怎么做。教師要注意觀察學生操作時遇到的典型性問題，并記在心里，做到心中有數(shù)。特殊情況下，教師也可對全班學生做簡單提示，保證學生能完成提出的任務。

另外我覺得通過應用“任務驅(qū)動、演示教學”教學方法進行教學，從學生方面來說：首先會讓學生的學習面貌發(fā)生很大變化，學習的積極性大大提高了，主體意識明顯增強了，綜合應用能力和創(chuàng)造性得到了很好的發(fā)展，自我探究能力也在不斷提高。其次，學生在完成任務的過程中，有很多問題可以自由討論，互相幫助，加強了團隊的合作意識，增進了學生間的相互了解?！叭蝿镇?qū)動、演示教學”教學方法給教師和學生的關系帶來了的可喜的變化，也帶來了良好的教學效果，但“任務驅(qū)動、演示教學” 教學方法還有待于我們每一個教學工作者作進一步的研究。

最后我們再來看看學生的“演示練習”這一環(huán)節(jié)，通過自主學習，掌握了相關知識的學生都樂于去展示自己的學習成果，教師這時要讓學生走上講臺，在教師機上演示學習的成果。如果演示過操作程中出現(xiàn)問題、讓學生自己去解決，可以讓下面的學生幫助解決。演示完畢后，讓其他同學進行評價，指出成功和不足甚至是錯誤的地方。若有錯誤，可請其他同學幫忙糾正，教師要注意對學生給以積極的評價。當然，也可以讓動手能力差的害怕動手、不愿動手的學生上講臺進行操作，老師給予鼓勵的同時要注意學生的操作過程，并隨時觀察學生的操作步驟，遇到學生不能幫助解決的困難要及時進行輔導，克服學生了心理障礙，操作完成后給予鼓勵，在以后的學習過程中慢慢的主動起來。當然教師對于重難點問題要進行操作演示，輔以講解說明，幫助學生理清思路，并小結本課內(nèi)容，提出鞏固練習的目標和要求。留出一點時間，讓學生對自己在自主學習階段沒有解決的問題得以解決。對于那些在自主學習時已經(jīng)能較好的完成任務的同學，也可以利用這些時間進一步熟練掌握所學內(nèi)容。最后，教師對整節(jié)課做出一個總結，讓學參與總結互評，總結這些任務的解決、落實情況，讓學生和老師共同體驗學習的快樂。

篇3

【關鍵詞】師范院校 研究生 生物信息學教學

20世紀80年代末，人類基因組計劃（HGP）正式啟動，隨著該計劃的實施，越來越多物種的基因組被破譯，隨之而來的還有海量的分子生物學數(shù)據(jù)。對物種基因組的研究并不是為了單純的積累數(shù)據(jù)，而是為了揭示大量數(shù)據(jù)中所蘊藏的信息。因此，生物信息學應運而生。目前，幾乎所有生物醫(yī)學相關高等院校都開設了生物信息學課程，很多農(nóng)業(yè)院校也陸續(xù)開設此課程，但是在普通師范院校還存在著開設不足的狀況。目前在師范院校中，很多科研工作者也在從事分子生物學的研究，特別是最近幾年隨著高通量測序技術的發(fā)展，越來越多的數(shù)據(jù)涌現(xiàn)出來，對數(shù)據(jù)的收集、整理和分析成為大多數(shù)研究人員不可回避的問題，因此，對生物信息學專業(yè)人才的需求也越來越大。但是目前大多數(shù)生物信息學專業(yè)的本科生在學習期間只接觸基本的生物學課程，在生物學專業(yè)知識的深度上把握不夠，而生物信息學專業(yè)的研究生一部分直接從來自于生物信息學專業(yè)，另外一部分則是從計算機、數(shù)學或物理專業(yè)轉行而來，在生物學背景知識方面更是欠缺。因此，如果能夠讓非生物信息學專業(yè)的研究生能夠掌握基本的數(shù)據(jù)收集、整理和分析的方法，培養(yǎng)復合型的人才將符合未來人才培養(yǎng)的要求。因此，我們就目前普通師范院校非專業(yè)研究生生物信息學課程教學中存在的問題及對于改革存在的思考詳述如下：

一、師范院校研究生生物信息學課程教學中存在的問題

（一）教材選擇少

碩士研究生培養(yǎng)有其自身的特點，需要學生系統(tǒng)掌握某學科或?qū)I(yè)領域內(nèi)專門知識和基礎理論。這就要求研究生既要擁有廣泛深厚的專業(yè)知識，也應具備一定研究與創(chuàng)造能力。對于非生物信息學專業(yè)的師范院校研究生，我們要求其既掌握基本的生物信息學知識，同時具備一定的數(shù)據(jù)分析處理能力。目前本科院校生物信息專業(yè)常用的教材講的比較深入，對于非專業(yè)的研究生來說，由于缺乏較好的數(shù)學和計算機基礎，學習起來稍顯吃力。但是普通生物信息學教程大多講的較寬泛，也不適合研究生教學。如果能夠編纂既能普及學生的生物信息學知識，同時又能讓其具備基本的數(shù)據(jù)收集、整理和分析能力的教材將非常有利，但是目前市面上該類教材還比較少。

（二）師資缺乏

目前，國內(nèi)大部分師范院校將生物信息學作為選修課來開設，使得課程在專業(yè)建設和人才培養(yǎng)方案中的地位偏低，造成對該類教師的師資培養(yǎng)不夠重視。且大部分師范院校未配備專業(yè)的生物信息學教師，多為其他生物專業(yè)的教師兼職講授，該類教師部分通過自學，部分通過進修，缺乏專業(yè)系統(tǒng)的生物信息學培訓，因此在教學過程中不能很好滿足教學要求。

（三）學生基礎水平參差不齊

師范院校研究生來源途徑廣，除了本科師范院校外，還有一部分來自農(nóng)林院?；蚓C合院校，學生本科所學專業(yè)不同，生物學基礎和對生物信息學的認知程度差異較大，這些問題都會成為教學中的影響因素，這就要求授課教師能夠在授課內(nèi)容上不僅做到完成教學要求，同時要兼顧學生基礎水平參差不齊的現(xiàn)象，使學生更好的對該門課程有很好的把握。

二、教學改革思考

（一）選擇合適的教材和教輔資料完善教學廣度和深度

不同院校不同的教師研究方向不同，但是大致都離不開動物、植物、微生物、生態(tài)這些大類，生物信息學作為一門工具學科，要求研究生在學習該門課程后，能夠熟練的運用生物信息學的知識為自己的科研服務。作為該門課程的任課教師，要求在上課之前先對學生的研究對象和研究內(nèi)容進行初步的調(diào)查，選擇能夠更好的服務于學生科研的教材和教輔資料，可以不局限于現(xiàn)有教材的內(nèi)容，必要時候可以以專題講座的形式對部分教學內(nèi)容進行補充。

（二）根據(jù)學生基礎調(diào)整教學內(nèi)容

針對學生基礎層次不齊的現(xiàn)狀，授課教師可以在授課前幾章節(jié)補充學生的遺傳學和基礎分子生物學知識，通過兩到三次課的時間完善學生該方面的不足，部分學生可能是農(nóng)林院校的本科生，在大學期間學習的多為專業(yè)方向比較強的生物學知識，那么通過普及基礎生物學知識，可以讓其對整個生物學有一個整體的了解。同樣對于師范院校的本科生，通過該段授課，也可以將自己在大學學到的各門專業(yè)課有一個整體的脈絡和認識，起到提綱挈領的作用。通過這個過程，學生對基礎分子生物學及基本的遺傳學思想不再陌生，再學習后邊的生物信息學知識的時候就不會顯得很吃力。同時由于學生研究方向不同，對生物信息學技術的需求也不一樣。針對此，授課教師可以在講授過程中，穿插列舉一些學生科研終于到的一些問題，應用所學的生物信息學知識進行解決，而不是僅僅局限于教材所舉實例。同時對于前沿技術的內(nèi)容，也必須做及時補充和更新，使學生更好的把握生物信息的前沿和技術。

（三）利用現(xiàn)有的多媒體資源改進教學方式

作為一門實用性很強的課程，生物信息學教學有其自身的特點。它不僅要求學生有較強的理論知識，同時要求其必須有較強的上機操作能力。且大部分課程知識在講授過程中如果只是單純的教師操作演示不能起到好的教學效果，畢竟觀看和臨摹效果是截然不同的。因此在教學中，可以將生物信息學教學分成理論授課和上機實踐兩部分，有些操作性較強的章節(jié)可以直接選擇在機房講授，讓學生在聽課過程中通過自己操作增強感性認識，以利于更好的對知識進行掌握。

生物信息學是一門快速發(fā)展的交叉學科，在今后的生物學科研中將占有不可估量的作用，重要的且處于快速更新中的學科， 其發(fā)展與生物醫(yī)學發(fā)展是協(xié)同的。授課教師的授課觀念、授課策略既要緊跟國內(nèi)外發(fā)展前沿又立足選課學生實際，切實做好生物信息學教學工作，滿足我國目前研究生教育需要，培養(yǎng)更多的復合型人才。

篇4

關鍵詞： 生物信息學 研究生教學 實踐

1.引言

生物信息學（bioinformatics）是一門新興的交叉學科，生物學與醫(yī)學、數(shù)學、計算機科學是其中三個主要組成部分。生物信息學作為跨越生命科學和信息科學兩大熱點領域的學科，擁有蓬勃的生命力。面對人類基因組計劃所產(chǎn)生的龐大的分子生物學信息，生物信息學的重要性已越來越突出，它無疑將會為生命科學的研究帶來革命性的變革。［1］［2］國內(nèi)外對生物信息學的人才需求也在激增。

目前，生物信息學在我國尚處于起步階段，因為要進行生物信息學的研究，對人員要求很高，需要深厚的生物大分子結構和功能方面的背景知識，需要扎實的應用數(shù)學或統(tǒng)計學知識，還需要精通計算機，至少得具備三者之二。但實際情況是大部分從事生物學研究的人不熟悉計算機，而從事計算機科學的人員多數(shù)又缺乏對生物學的了解。盡管如此，生物信息學的教育在國內(nèi)外高等院校及科研機構越來越普及。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國超過30個高?；蚩蒲袡C構開設生物信息學專業(yè)課程。［3］這些研究與教育一般分散在多個系所屬的多個專業(yè)中，如生命科學院（北京大學等）、計算機學院（哈爾濱工業(yè)大學等）、理學院（天津大學等），我校是由計算機學院開設全校公共課。不同學校根據(jù)自身的情況，在開設生物信息學這門課時，側重點都不一樣。如果由醫(yī)學院的教師授課，則側重點可能在致病基因的研究方面，［4］計算機專業(yè)教師授課則可能側重于數(shù)據(jù)庫的管理、查詢等方面，［5］理學院的教師授課則可能側重于生物信息學中的數(shù)學問題。筆者是計算機專業(yè)出身的，研究方向為圖像處理與模式識別，所以主要從計算機和數(shù)學的角度去授課。另外，研究生教學又與本科生教學［6］不同，研究生教學更加應該注重培養(yǎng)學生的主動學習意識和綜合能力。筆者將教學實踐中的心得進行了初步的總結，以供商榷。

2.注重培養(yǎng)學生的學習興趣

從培養(yǎng)學生的學習興趣出發(fā)，在課堂教學過程中，充分利用豐富的網(wǎng)絡資源，如圖像、視頻等。比如在介紹模式生物時，可以給出各種模式生物的圖像；在介紹各種各樣的生物數(shù)據(jù)庫時，可以在課堂上現(xiàn)場上網(wǎng)登陸數(shù)據(jù)庫，演示和介紹各個數(shù)據(jù)庫的特點和使用方法等。研究生不同于本科生，本科生可能比較習慣于教師的灌輸性教學，而研究生教學更加鼓勵學生主動自覺地學習。這從“研究”一詞的英文解釋“re-search”――再（“re-”）探索（“search”）中也可以看出。教師在研究生學習過程中主要起引路的作用，而不可能手把手帶著學生研究。生物信息學更是如此，它是一門新興的交叉學科，很多理論和研究內(nèi)容還不成熟，需要科學工作者不斷地探索。因此，通過生動形象的啟發(fā)式課堂教學，培養(yǎng)學生的學習興趣，對學生以后的進一步研究有著重要的作用和意義。

3.注重培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)

在生物信息學的上課過程中安排幾次學生的課堂報告。具體做法是：由教師或?qū)W生在國外重要期刊（如Bioinformatics）或會議上找與學生自身的研究方向比較相近的生物信息學方面的最新文獻，然后幾個學生一組共同針對某幾篇文獻進行閱讀、理解，最后以報告的形式跟大家一起交流和討論。在這個過程中，可以培養(yǎng)學生的如下幾個方面的能力：

（1）搜尋資料的能力。現(xiàn)在網(wǎng)絡非常發(fā)達，網(wǎng)絡資源也非常豐富，如何從紛繁復雜的網(wǎng)絡資源中找到自己所需的資料不是一件容易的事。學生可以通過學校購買的數(shù)據(jù)庫進行查找適合自己的文獻資料，也可以通過搜索引擎進行查找。通過這個過程，學生可以了解有哪些數(shù)據(jù)庫可以利用，哪些網(wǎng)站資源比較豐富，以及選擇什么關鍵詞進行查找比較有效，等等。

（2）閱讀外文文獻的能力。學生在本科階段一般沒有讀外文文獻的習慣，而進入研究生學習階段，為了了解和研究國際前沿領域，就必須閱讀大量外文文獻，畢竟國外的科技實力在很多方面還是處于領先位置的。給學生指定幾篇優(yōu)秀的外文文獻進行閱讀和理解，可以一定程度上鍛煉學生閱讀外文文獻的能力。因為要想真正理解文獻的內(nèi)容，就必須對文獻進行仔細認真的閱讀和研究。

（3）團結協(xié)作的能力。每個課堂報告都是由幾個學生共同參與完成的，在這過程中有組織協(xié)調(diào)和分工的問題，這需要大家共同努力，團結協(xié)作。團結協(xié)作在當今社會越來越被推崇，所以培養(yǎng)學生團結協(xié)作的能力對于他們以后進入社會很有幫助。從實際執(zhí)行的情況看，效果還不錯。比如有的學生數(shù)學基礎好，他就負責理解文獻中的公式和算法部分；有的學生計算機能力比較強，他就負責編程實現(xiàn)、課件制作等。

（4）口頭表達的能力。課堂報告的最后陳述和討論可以鍛煉學生的口頭表達能力。有的學生平時很少有作報告的機會，所以口頭表達的能力得不到鍛煉。本課程提供給學生一次口頭表達能力鍛煉的機會，讓學生體會到如何組織報告內(nèi)容、如何把自己理解的內(nèi)容介紹給聽眾是比較有效的，是容易被大家理解和接受的。

4.理論與實踐相結合，鼓勵交叉性研究

為了做到學有所用，筆者從每個學生自身的研究方向出發(fā)，為每個學生指定與其研究方向相關的生物信息學方面的最新文獻進行閱讀和理解。鼓勵學生進行跨學科切交叉性研究，將所學的生物信息學知識應用于實際的研究中，或者利用已掌握的知識促進生物信息學的研究。比如課堂上的計算機學院的學生有研究圖像處理與模式識別的，就給他們安排一些生物圖像處理、基因識別等方面的文獻。這種交叉性的學習和研究，有可能激發(fā)學生的靈感，獲得比較大的創(chuàng)新性成果。

5.結語

生物信息學課程教學的實踐表明，學生經(jīng)過這門課程的學習，學到了一定的內(nèi)容，如對生物信息學這門課有了比較清楚的了解和認識、綜合素質(zhì)得到了一定的提高、找到了一些適合自己的研究切入點等?？偟膩碚f，教學效果不錯，但還需要進一步探索，進一步完善。

參考文獻：

［1］張陽德.生物信息學［M］.北京：科學出版社，2005：1-15.

［2］郝柏林，張淑譽.生物信息學手冊［M］.上海：上?？茖W技術出版社，2002：1-10.

［3］許忠能.生物信息學［M］.北京：清華大學出版社，2008：8-17.

［4］曹驥，黎丹戎.淺談醫(yī)學生物信息學的教學模式［J］.廣西醫(yī)科大學學報，2007，（24）：122-123.

篇5

一、前言

生物信息學（Bioinformatics）是隨著現(xiàn)代生命科學的發(fā)展而興起的交叉學科，旨在為生物學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)對生命科學問題的研究。生物信息學包含了對核酸和蛋白質(zhì)的序列和結構信息的獲取、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、計算機科學和信息技術等手段，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內(nèi)在規(guī)律的一門科學[1]。隨著測序技術的不斷發(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數(shù)據(jù)，如蛋白質(zhì)組、代謝組、基因組、轉錄組等生物學數(shù)據(jù)，生物信息學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、生物信息學課程開展的現(xiàn)狀

生命科學的迅猛發(fā)展、生物技術在社會發(fā)展中的應用越來越廣泛，例如產(chǎn)前診斷、遺傳并篩查、腫瘤靶向治療等生物信息學相關的醫(yī)學應用，生物信息學的作用和地位也越來越重要。研究機構和高等院校，特別是息息相關的醫(yī)學院校，迫切需要通過各種形式的教學，系統(tǒng)地培養(yǎng)新的復合型研究力量的醫(yī)學工作者。因此，醫(yī)學院校針對醫(yī)學相關學生開展與其專業(yè)緊密結合的生物信息學課程已經(jīng)成為必然趨勢[3]。目前，國內(nèi)許多醫(yī)學院校相繼開設了生物信息學課程，將生物信息學作為必修或者選修課程。由于生物信息課程教學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體系，再加上生物信息學研究的范圍廣、相關數(shù)據(jù)與分析工具資源繁多、涉及多學科知識尚缺乏系統(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教學尚有待探索。因此，生物信息學課程的教育理念、教學內(nèi)容、方式和方法等迫切需要根據(jù)自身專業(yè)特點，科學確立教學目標，及時系統(tǒng)地總結規(guī)劃教學內(nèi)容，探索和改革教學方法，以適應醫(yī)學專業(yè)背景學生的學習，對于促進醫(yī)學生自身綜合素質(zhì)的提高有重要意義。本文結合南京醫(yī)科大學本科學生（主要為醫(yī)學相關專業(yè)學生，非生物信息學專業(yè)學生）開展的生物信息學課程進行調(diào)研和改進，對該課程的學生的反饋意見及各教研室教師的建議進行了深入分析。本著以學生需要為原則，針對學生的專業(yè)背景，適當調(diào)整教學內(nèi)容和方法，理論教學與上機實踐有機結合，側重將生物信息學的思維融入解決生物醫(yī)學的問題，行成一套完整的、合理可行的醫(yī)學生物信息學課程理論、實驗教學方案。進而達到專業(yè)與課程相結合，激發(fā)學生的學習興趣，從而達到較好的教學效果。

三、教學內(nèi)容及方法的具體實踐

（一）針對醫(yī)學專業(yè)學生，優(yōu)化教學內(nèi)容

生物信息學作為一門發(fā)展迅猛的多學科交叉的前沿學科，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)既定的教學目標，使學生學習到有用的知識。教學中應充分結合當前研究前沿和進展、時刻更新教學內(nèi)容，更應該根據(jù)學生的不同專業(yè)背景適當調(diào)整教學內(nèi)容和教學方法。在醫(yī)學院校中，更要針對不同專業(yè)及背景的學生，制訂具有專業(yè)特色的教學大綱。教學應以學生的需求為前提，結合不同專業(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，使學生能夠?qū)W有所用。比如，針對臨床專業(yè)的學生，生物信息學教學應該偏重醫(yī)學研究中的方法和成果，本科教學注重轉化醫(yī)學、生物技術應用成果的普及，研究生教學注重利用生物信息手段和方法解決科研學習中遇到的實際問題；而針對法醫(yī)專業(yè)的學生，教學應該偏重新一代高通量測序技術的原理、數(shù)據(jù)分析、結果意義等方面。針對目前醫(yī)學院校中研究方向多元化的背景，強調(diào)教學與科研共促進，通過科研時刻關注、追蹤學科前沿，將最新的研究成果和在醫(yī)學上的應用展示給學生，豐富教育資源，使學生能在其他課程的學習時學以致用，從而高質(zhì)量的完成教學任務。生物信息學亦是眾多科學研究工作中強有力的必不可少的研究手段，教學反過來也可促進科研的進一步開展和深入。因此，教學和科研相結合，可以拓寬知識面，全面了解生物信息學和相關學科最新進展，不斷為科研提供新的思路，不斷的完善生物信息學教學體系。只有堅持教學與科研同時進行、并緊跟科學前沿，并做到及時納入最新的研究成果，更新教學內(nèi)容，才能給予學生高質(zhì)量的前沿教學[4]。

（二）基于計算機的實驗教學，鍛煉動手能力

在生物信息學教學中，計算機實踐教學是不可缺少的部分，理論和實踐的有機結合才能達到更好的教學效果。只有親自動手進行生物數(shù)據(jù)的分析，學生才能建立一個感官的、多方面的認識。優(yōu)化上機內(nèi)容、改進上機教學方法，使得理論知識在上機教學中可以得到實現(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中，上機實驗課程應該占據(jù)較大的比例，并通過生動的課堂練習培養(yǎng)學生的興趣。實驗課內(nèi)容的設計應該考慮醫(yī)學相關專業(yè)學生的背景，根據(jù)醫(yī)學問題作為出發(fā)點，以如何解決這些問題作為主線設計課程。所以，通過了解當前醫(yī)生常用的科研手段或當前醫(yī)院正在開展的臨床檢測項目，設計相關實驗課程、增加應用性實踐教學，并結合最新研究成果和基礎到臨床應用的實例、以及項目原理及優(yōu)缺點，可以調(diào)動學生學習的主動性。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；針對法醫(yī)專業(yè)，開展常用的STR（短串聯(lián)重復序列）作為親權鑒定標志物的序列特點和可視化的教學等。另外，生物信息學本身是多學科交叉融合，知識面廣而雜，其相關數(shù)據(jù)庫資源，以及生物信息學工具、算法和軟件等均更新迅速。在理論教學中，授課教師時刻密切關注學科發(fā)展前沿、并將最新研究成果及學術發(fā)展動態(tài)，而在實驗課授課中，更應該注重教會學生，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?生了解當前網(wǎng)絡數(shù)據(jù)共享的環(huán)境下，如何從網(wǎng)上搜索網(wǎng)絡資源、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)學相關專業(yè)的應用

基礎科研成果的積累逐漸帶來了臨床應用的突破，而生物信息學的技術和數(shù)據(jù)在臨床應用的重要性也愈加重要。目前，醫(yī)療上的應用主要有生育健康、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在產(chǎn)前診斷的應用，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、會臨床應用。根據(jù)市場反饋的情況，未來基因檢測在臨床上應用所占比例會越來越大，醫(yī)學工作者對生物信息知識的需求也越來越高。

篇6

生物信息學；網(wǎng)絡資源；計算機教學；改革；自主學習

【基金項目】國家自然科學基金資助項目(30860278，81160025)；

云南省中青年學術技術帶頭人后備人才資助項目(2011CI057)；

云南省教育廳重大專項(ZD2010007)；

昆明醫(yī)學院教研教改項目（2011JY38）。

【作者簡介】謝月輝，女，漢族，昆明醫(yī)學院基礎醫(yī)學院計算機教研室講師。

【通訊作者】孟照輝，教授，昆明醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院分子心血管研究室主任。

1.生物信息學及教學現(xiàn)狀

生物信息學(Bioinformatics)是生命科學中一門新興的前沿學科，是生物學、數(shù)學和計算機科學等學科交叉所形成的一門新興學科。生物信息學綜合利用計算機科學和信息技術，通過對海量生物學數(shù)據(jù)的處理和分析，揭示其中蘊藏的內(nèi)在聯(lián)系和生物學含義，進而提煉有用的生物學知識。生物信息學的一個重要內(nèi)容是收集和整理生物學數(shù)據(jù)，開發(fā)生物學數(shù)據(jù)庫，并提供相應的數(shù)據(jù)查詢、處理和分析等服務。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，這些數(shù)據(jù)庫大多可以通過網(wǎng)絡訪問并下載。

伴隨著上世紀九十年代計算機技術的迅猛發(fā)展，生物信息學已滲透到生物科學的每一個角落，成為生命科學和醫(yī)學研究中的必然選擇；因此，生物信息學的教學也日益重要。生物信息學實驗教學以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，以計算機為工具，全部在計算機網(wǎng)絡機房內(nèi)完成。由于現(xiàn)階段不同專業(yè)學科的教師之間缺乏交流與合作，很難滿足生物信息學教學的需求，特別是在醫(yī)學院校，生物信息學教學仍處于欠缺狀態(tài)。

A.生物信息網(wǎng)絡資源在計算機教學中應用的意義

是醫(yī)學院校計算機教學進一步深化改革，適應新型醫(yī)學人才培養(yǎng)的需要，在多年來醫(yī)學院校計算機基礎教育改革的探索與實踐的基礎上，我們對現(xiàn)今的醫(yī)學院校計算機基礎教育體系提出了新的想法和思路。隨著計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)絡應用的發(fā)展，能否培養(yǎng)出能夠進行自我知識更新、具有強烈的現(xiàn)代信息意識并能夠利用信息技術解決實際問題的新型醫(yī)學人才，是擺在我們面前的一項重大研究課題。生物學數(shù)據(jù)量增長極為迅速，但生物數(shù)據(jù)資源的利用率卻很不理想。在高校教學中，生物信息學尚未有完善的教學模式，在醫(yī)學院校的教學中甚至處于欠缺的狀態(tài)。將生物信息網(wǎng)絡資源引入計算機教學當中，可充實計算機基礎教育內(nèi)容，培養(yǎng)學生自學和文獻檢索能力，提高學生的學習和研究興趣及解決學習中碰到的實際問題，使學生在了解和掌握大學計算機基礎的同時認識到計算機教學的目的性和實用性，以適應當前新型醫(yī)學人才培養(yǎng)的需要。將生物信息網(wǎng)絡資源的應用與計算機教學相結合是醫(yī)學院校計算機教學中的重要課題，也是對計算機教學的一個挑戰(zhàn)。

B.適應醫(yī)學教育現(xiàn)代化的要求，推動醫(yī)學教育的發(fā)展

近二十年來，生物學數(shù)據(jù)如潮水般涌現(xiàn)，并正以指數(shù)方式增長，但我們對相關數(shù)據(jù)的理解卻十分有限。生物信息學是生物學和計算機科學交叉結合形成的新學科，它綜合運用數(shù)學、計算機科學和信息技術等手段，通過生物信息的獲取、處理、存儲、分發(fā)、分析等來理解和闡明大量數(shù)據(jù)所包含的生物學意義。生物信息學的發(fā)展已經(jīng)使生物學研究從傳統(tǒng)的試驗分析和數(shù)據(jù)積累轉移到數(shù)據(jù)分析及其指導下的試驗驗證上來，因此，生物信息學將對醫(yī)學教育、生命科學研究及醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的繁榮與發(fā)展產(chǎn)生重大影響。為趕上現(xiàn)代醫(yī)學發(fā)展步伐，將計算機技術有效地應用到醫(yī)學教育及科研領域中去已成為我國醫(yī)學教育的一項戰(zhàn)略任務。

目前，生物信息學教學條件尚不成熟，缺乏完善的教學模式；因此，如何在高校進行生物信息學教學亟需探索。在此，我們希望探討在計算機教學中如何與生物信息學有機結合，更好地適應醫(yī)學教育現(xiàn)代化的要求,推動醫(yī)學教育的發(fā)展。

2.醫(yī)學院校計算機教學中引入生物信息網(wǎng)絡資源的具體實施方法

目前，醫(yī)學院校計算機教學集中在大學一、二年級的一個學年，有些是在一個學期內(nèi)完成，其教學內(nèi)容主要由理論教學、實驗教學和自主學習三部分組成，這三部分交替進行。值得注意的是，PBL(Problem-based Learming，也稱作問題式學習)的教學方法在醫(yī)學院校受到了推崇；它采用“以問題為導向的教學方法”和設計真實性任務相結合的教學模式，把學習設置于復雜的、有意義的現(xiàn)實問題中，通過學習者的自主探究和合作來解決問題，從而學習隱含在問題背后的科學知識，形成解決問題的技能和自主學習的能力，真正達到醫(yī)學計算機教學的目的。生物信息網(wǎng)絡資源的應用教學正是基于這種方法完成，主要分為三步進行：

A.在教學的初期，首先提出生物信息學的學習計劃

教師在計算機理論教學時向?qū)W生簡要說明進行生物信息網(wǎng)絡資源應用的學習計劃：通過網(wǎng)絡，自主學習了解生物信息學（教學初期開始，中期前完成）；由教師在機房講解并做示范，然后由學生自行操作完成生物信息網(wǎng)絡資源的應用（教學中期開始，可持續(xù)幾周時間，在本科目考試前兩周完成，提交報告）；教師評價學生的報告并給出成績，此成績占計算機學科成績的一定比例。

在教學初期，指導學生通過網(wǎng)絡自主學習并初步了解生物信息學的概念、發(fā)展等基本知識。在此過程中，可讓學生以小班為單位通過電子郵件的形式把學習的進展情況反饋給老師，以檢查和督促學生的學習。

B.在教學中后期進行具體的指導學習

教學內(nèi)容包括問題設置以及具體操作流程；教學模式將結合分子生物學和基因工程等相關學科，建立以教學內(nèi)容為核心的科研實驗和學生標準化實驗。主要由以下步驟組成——設置主題：給出一個待查詢基因或蛋白質(zhì)的英文全名或者代碼；給出常用網(wǎng)址：包括常用數(shù)據(jù)庫、文獻和應用軟件等；查詢結果：指導學生如何從中獲取所需信息數(shù)據(jù)；提交報告：內(nèi)容包括使用的網(wǎng)站名，數(shù)據(jù)庫版本及所獲得的基因序列、氨基酸序列及編碼等；教師作出評價。

C.讓學生熟悉相關數(shù)據(jù)庫及能從中找到并分析特定的數(shù)據(jù)是生物信息學教學的核心內(nèi)容

隨著大量生物學實驗的數(shù)據(jù)積累，目前已有數(shù)以百計的生物信息數(shù)據(jù)庫，如日本的DDBJ、歐洲的EMBL、SWISS-PROT和美國的GenBank、PDB均是國際上著名的一級核酸或蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫，如何讓學生了解一級數(shù)據(jù)庫、掌握常用的二級數(shù)據(jù)庫使用方法，針對醫(yī)學生的特點一般而言，采用問題設置以及操作演示的教學方法讓學生在較短時間內(nèi)掌握最常用數(shù)據(jù)庫的使用方法。具體方法如下：

篇7

目前，醫(yī)學統(tǒng)計學的很多原理和方法已成功地應用于這些新研究之中，并在此基礎之上有了新的發(fā)展和改進。如概率分布的知識與序列相似性分析、蛋白質(zhì)分類等技術密切相關；方差分析、非參數(shù)檢驗方法經(jīng)改進和結合后在基因表達數(shù)據(jù)的前期分析中發(fā)揮了較好的作用；而聚類分析、判別分析、相關分析這些大家所熟知的統(tǒng)計學方法更是在基因分類和調(diào)控網(wǎng)絡的建立中得到了廣泛的應用。在進行醫(yī)學統(tǒng)計學課堂教學時加入生物信息學方面的應用實例，不僅可以使學員了解本學科研究的前沿和醫(yī)學、生物信息學研究的新發(fā)展，還可以提高學員對于醫(yī)學統(tǒng)計學理論學習的興趣，掌握先進的生物實驗數(shù)據(jù)分析方法，提高今后從事醫(yī)學科研的能力。下面，本文在回顧醫(yī)學統(tǒng)計學授課主要內(nèi)容的基礎上，就醫(yī)學和生物信息學中的可能應用舉例如下：

一、概率分布

概率分布（probabilitydistribution）是醫(yī)學統(tǒng)計學中多種統(tǒng)計分析方法的理論基礎。授課內(nèi)容一般包括：二項分布、Possion分布、正態(tài)分布、t分布、F分布等。

借助概率分布常?？梢詭椭覀兞私馍笜说奶卣?、醫(yī)學現(xiàn)象的發(fā)生規(guī)律等等。例如，臨床檢驗中計量實驗室指標的參考值范圍就是依據(jù)正態(tài)分布和t分布的原理計算得到；許多醫(yī)學試驗的“陽性”結果服從二項分布，因此它被廣泛用于化學毒性的生物鑒定、樣本中某疾病陽性率的區(qū)間估計等；而一定人群中諸如遺傳缺陷、癌癥等發(fā)病率很低的非傳染性疾病患病數(shù)或死亡數(shù)的分布，單位面積（或容積）內(nèi)細菌數(shù)的分布等都服從Poisson分布，我們就可以借助Poisson分布的原理定量地對上述現(xiàn)象進行研究。

在生物信息學中概率分布也有一定應用。例如，Poisson分布可以用于基因（蛋白質(zhì)）序列的相似性分析。被研究者廣泛使用的分析工具BLAST(BasicLocalAlignmentSearchTool)能迅速將研究者提交的蛋白質(zhì)（或DNA）數(shù)據(jù)與公開數(shù)據(jù)庫進行相似性序列比對。對于序列a和b，BLAST發(fā)現(xiàn)的高得分匹配區(qū)稱為HSPs。而HSP得分超過閾值t的概率P(H(a,b)>t)可以依據(jù)Poisson分布的性質(zhì)計算得到。

二、假設檢驗

假設檢驗（hypothesis）是醫(yī)學統(tǒng)計學中統(tǒng)計推斷部分的重要內(nèi)容。假設檢驗根據(jù)反證法和小概率原理，首先依據(jù)資料性質(zhì)和所需解決的問題，建立檢驗假設；在假設該檢驗假設成立的前提下，采用適當?shù)臋z驗方法，根據(jù)樣本算得相應的檢驗統(tǒng)計量；最后，依據(jù)概率分布的特點和算得的檢驗統(tǒng)計量的大小來判斷是否支持所建立的檢驗假設，進而推斷總體上該假設是否成立。其基本方法包括：u檢驗、t檢驗、方差分析（ANOVA）和非參數(shù)檢驗方法。

假設檢驗為醫(yī)學研究提供了一種很好的由樣本推斷總體的方法。例如，隨機抽取某市一定年齡段中100名兒童，將其平均身高（樣本均數(shù)）與該年齡段兒童應有的標準平均身高（總體均數(shù)）做u檢驗，其檢驗結果可以幫助我們推斷出該市該年齡段兒童身高是否與標準身高一致，為了解該市該年齡段兒童的生長發(fā)育水平提供參考。又如，醫(yī)學中常常可以采用t檢驗、秩和檢驗比較兩種藥物的療效有無差別；用2檢驗比較不同治療方法的有效率是否相同等等。

這些假設檢驗的方法在生物實驗資料的分析前期應用較多，但由于研究目的和資料性質(zhì)不同，一般會對某些方法進行適當調(diào)整和結合。

例如，基于基因芯片實驗數(shù)據(jù)尋找差異表達基因的問題?；蛐酒╣enechip）是近年來實驗分子生物學的技術突破之一，它允許研究者在一次實驗中獲得成千上萬條基因在設定實驗條件下的表達數(shù)據(jù)。為了從這海量的數(shù)據(jù)中尋找有意義的信息，在對基因表達數(shù)據(jù)進行分析的過程中，找到那些在若干實驗組中表達水平有明顯差異的基因是比較基礎和前期的方法。這些基因常常被稱為“差異表達基因”，或者“顯著性基因”。如果將不同實驗條件下某條基因表達水平的重復測量數(shù)據(jù)看作一個樣本，尋找差異表達基因的問題其實就可以采用假設檢驗方法加以解決。

如果表達數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，可以采用t-檢驗（或者方差分析）比較兩樣本（或多樣本）平均表達水平的差異。

但是，由于表達數(shù)據(jù)很難滿足正態(tài)性假定，目前常用的方法基于非參數(shù)檢驗的思想，并對其進行了改進。該方法分為兩步：首先，選擇一個統(tǒng)計量對基因排秩，用秩代替表達值本身；其次，為排秩統(tǒng)計量選擇一個判別值，在其之上的值判定為差異顯著。常用的排秩統(tǒng)計量有：任一特定基因在重復序列中表達水平M值的均值；考慮到基因在不同序列上變異程度的統(tǒng)計量，其中，s是M的標準差；以及用經(jīng)驗Bayes方法修正后的t-統(tǒng)計量：，修正值a由M的方差s2的均數(shù)和標準差估計得到。

三、一些高級統(tǒng)計方法在基因研究中的應用

（一）聚類分析

聚類分析（clusteringanalysis）是按照“物以類聚”的原則，根據(jù)聚類對象的某些性質(zhì)與特征，運用統(tǒng)計分析的方法，將聚類對象比較相似或相近的歸并為同一類。使得各類內(nèi)的差異相對較小，類與類間的差異相對較大1。聚類分析作為一種探索性的統(tǒng)計分析方法，其基本內(nèi)容包括：相似性度量方法、系統(tǒng)聚類法（HierarchicalClustering）、K-means聚類法、SOM方法等。

聚類分析可以幫助我們解決醫(yī)學中諸如：人的體型分類，某種疾病從發(fā)生、發(fā)展到治愈不同階段的劃分，青少年生長發(fā)育分期的確定等問題。

近年來隨著基因表達譜數(shù)據(jù)的不斷積累，聚類分析已成為發(fā)掘基因信息的有效工具。在基因表達研究中，一項主要的任務是從基因表達數(shù)據(jù)中識別出基因的共同表達模式，由此將基因分成不同的種類，以便更為深入地了解其生物功能及關聯(lián)性。這種探索完全未知的數(shù)據(jù)特征的方法就是聚類分析，生物信息學中又稱為無監(jiān)督的分析（UnsupervisedAnalysis）。常用方法是利用基因表達數(shù)據(jù)對基因（樣本）進行聚類，將具有相同表達模式的基因（樣本）聚為一類，根據(jù)聚類結果通過已知基因（樣本）的功能去認識那些未知功能的基因。對于基因表達數(shù)據(jù)而言，系統(tǒng)聚類法易于使用、應用廣泛，其結果——系統(tǒng)樹圖能提供一個可視化的數(shù)據(jù)結構，直觀具體，便于理解。而在幾種相似性的計算方法中，平均聯(lián)接法(AverageLinkageClustering)一般能給出較為合理的聚類結果2。

（二）判別分析

判別分析（discriminantanalysis）是根據(jù)觀測到的某些指標的數(shù)據(jù)對所研究的對象建立判別函數(shù)，并進行分類的一種多元統(tǒng)計分析方法。它與聚類分析都是研究分類問題，所不同的是判別分析是在已知分類的前提下，判定觀察對象的歸屬3。其基本方法包括：Fisher線性判別（FLD）、最鄰近分類法（k-NearestNeighborClassifiers）、分類樹算法（ClassificationTreeAlgorithm），人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANNs）和支持向量機（SVMs）。

判別分析常用于臨床輔助鑒別診斷，計量診斷學就是以判別分析為主要基礎迅速發(fā)展起來的一門科學。如臨床醫(yī)生根據(jù)患者的主訴、體征及檢查結果作出診斷；根據(jù)各種癥狀的嚴重程度預測病人的預后或進行某些治療方法的療效評估；以及流行病學中某些疾病的早期預報，環(huán)境污染程度的堅定及環(huán)保措施、勞保措施的效果評估等。

在生物信息學針對基因的研究工作中，由于借助了精確的生物實驗，研究者通常能得到基因（樣本）的準確分類，如，基因的功能類、樣本歸結于疾?。ㄕ＃顟B(tài)等等。當利用了這些分類信息時，就可以采用判別分析的方法對基因進行分類，生物信息學中又稱為有監(jiān)督的分析（SupervisedAnalysis）。例如，基因表達數(shù)據(jù)分析中，對于已經(jīng)過濾的基因，前三種方法的應用較為簡單。而支持向量機（SVMs）和人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANNs）是兩種較新，但很有應用前景的方法。

（三）相關分析

相關分析（correlationanalysis）是醫(yī)學統(tǒng)計學中研究兩變量間關系的重要方法。它借助相關系數(shù)來衡量兩變量之間的關系是否存在、關系的強弱，以及相互影響的方向。其基本內(nèi)容包括：線性相關系數(shù)、秩相關系數(shù)、相關系數(shù)的檢驗、典型相關分析等。

我們常?？梢越柚嚓P分析判斷研究者所感興趣的兩個醫(yī)學現(xiàn)象之間是否存在聯(lián)系。例如，采用秩相關分析我們發(fā)現(xiàn)某種食物中黃曲霉毒素相對含量與肝癌死亡率間存在正相關關系；采用線性相關方法發(fā)現(xiàn)中年女性體重與血壓之間具有非常密切的正相關關系等等。

生物信息學中可以利用相關分析建立基因調(diào)控網(wǎng)絡。如果將兩個不同的基因在不同實驗條件下的表達看作是兩個變量，相關分析所研究的正是兩者之間的調(diào)控關系。如采用線性相關系數(shù)進行兩基因關系的分析時，其大小反應了基因調(diào)控關系的強弱，符號則反應了兩基因是協(xié)同關系（相關系數(shù)為正），還是抑制關系（相關系數(shù)為負）。

四、意義

生物信息學不僅是醫(yī)學統(tǒng)計學的研究前沿，更是醫(yī)學研究由宏觀向微觀拓展的重要領域，其研究內(nèi)容已逐漸為多數(shù)醫(yī)學院校的學員了解和熟悉。而如何對新技術產(chǎn)生的生物實驗數(shù)據(jù)進行準確合理的分析，卻成為生物信息學研究的主要瓶頸之一。

篇8

《生物醫(yī)學傳感器》是生物醫(yī)學工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課,屬于各種專業(yè)技術交叉的邊緣學科,是生物醫(yī)學技術與微電子技術結合的紐帶。課程要求學生了解各類生物醫(yī)學測量技術中常用的物理、化學和生物傳感器的構成原理、性能特點等各種基礎知識,掌握各種傳感器在醫(yī)學上的各項應用方法,為使學生將來在生物醫(yī)電領域設計、研究出更好的醫(yī)電產(chǎn)品打下堅實的基礎。生物醫(yī)學工程專業(yè)是南京郵電大學近年新設立的專業(yè),專業(yè)課程的建設剛剛起步,而國內(nèi)外有些高校開設的《生物醫(yī)學傳感器》課程已經(jīng)建設成為精品課程,而且建立了課程的教學網(wǎng)站,因此,南京郵電大學本課程的建設與國內(nèi)外其他開設本專業(yè)的高校相比還存在一定的差距?，F(xiàn)階段,保證專業(yè)課的教學質(zhì)量和教學水平、體現(xiàn)課程的特色是教學的首要任務。本文首先分析了南京郵電大學的特色和課程的特點,結合南京郵電大學開拓信息學科的新領域的辦學思路,提出教學內(nèi)容的改革,在教學內(nèi)容上體現(xiàn)電子信息的特色;結合本專業(yè)在信息時代和信息環(huán)境下的發(fā)展背景,提出引導式教學方法。把上述方法應用于2006級生物醫(yī)學工程專業(yè)《生物醫(yī)學傳感器》課程的教學,取得了較好的效果。

一、課程建設的背景和現(xiàn)狀

南京郵電大學是信息類高校,信號與信息處理是南京郵電大學的強勢學科。在這樣的背景下開設《生物醫(yī)學傳感器》課程結合了南京郵電大學在信息與電子技術的傳統(tǒng),開拓信息學科新領域的辦學思路。課程授課總學時數(shù)為48學時,其中含6學時課內(nèi)實驗。本課程具有以下幾個特點:首先,課程涉及到的基礎知識面寬廣,包括物理、化學、生物、電子電路等多方面的知識,需要在掌握電路基礎、模擬電子線路、數(shù)字電路、微機原理、數(shù)字信號處理、程序設計、工程生理學等課程知識的基礎上進行學習。其次,課程本身的內(nèi)容與南京郵電大學的強勢學科信號與信息處理的關系不是十分密切,而南郵是信息類的高校,專業(yè)培養(yǎng)目標定位在“適應生物醫(yī)學及信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要”,以及“開拓信息學科的新領域”的辦學思路上,需要使課程的教學內(nèi)容及信號與信息處理學科的研究內(nèi)容緊密結合。再次,課程開設的時間在大四上學期,此時學生的目標更加明確,就是尋求更好的就業(yè)機會或深造機會,因此在教學中需要結合實際情況和學生的需求,適當調(diào)整教學內(nèi)容和教學方法。最后,本課程和工程應用緊密結合,很多生物醫(yī)學傳感器產(chǎn)品已經(jīng)非常成熟,一批實力強勁的醫(yī)療儀器企業(yè)正在蓬勃發(fā)展,所以,教學內(nèi)容應與工程實際相結合,突出應用性。根據(jù)上述的課程特點進行相應的教學內(nèi)容和教學方法改革,在保證教學質(zhì)量和教學水平的前提下,以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、提高學生綜合能力和就業(yè)能力為重點,建立體現(xiàn)電子信息特色的《生物醫(yī)學傳感器》課程新的教學體系,力求課程質(zhì)量和教學質(zhì)量上一個新臺階。

二、信息類高校環(huán)境下本課程的教學內(nèi)容設置

南京郵電大學是信息類高校,又處于信息時代,本專業(yè)大部分學生對通信和電子信息有著濃厚的興趣,在傳感器、電子信息、生物醫(yī)學工程之間建立聯(lián)系,既能夠拓寬學生的知識面,又能激發(fā)學生的學習熱情。在教學內(nèi)容的設置上,首先應該保證教學大綱中制定的基本教學內(nèi)容,然后在此基礎上引入信號與信息處理學科相關的內(nèi)容作為知識講座,這部分內(nèi)容總的授課學時數(shù)不超過2學時,主要集中在無線體域網(wǎng)、生物識別與信息安全、生物芯片與生物信息學等幾個方面。

(一)生物醫(yī)學傳感器與無線體域網(wǎng)[1](P1-16)[2](P33-34)

無線傳感器網(wǎng)絡(WirelessSensorNetwork,WSN)是當今無線通信領域的研究熱點,無線體域網(wǎng)(WirelessBodyAreaNetwork,WBAN)就是以人體為中心,由和人體相關的網(wǎng)絡元素(包括個人終端,分布在人身體上、衣物上、人體周圍一定距離范圍如2米內(nèi)、甚至人身體內(nèi)部的傳感器、組網(wǎng)設備)等組成的通信網(wǎng)絡,是一種特殊的無線傳感器網(wǎng)絡。無線體域網(wǎng)的一個重要應用就是用于人體健康狀況的監(jiān)控,如監(jiān)測血壓、心律、體溫、運動速度等參數(shù),測量這些參數(shù)所涉及的壓力傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器等都是《生物醫(yī)學傳感器》課程的重要內(nèi)容,把這部分內(nèi)容作為知識講座可以拓寬學生的知識面,激發(fā)學生的學習興趣,對鞏固課程的理論知識起到積極的作用。

(二)生物醫(yī)學傳感器與生物識別技術[3](B20)

生物識別技術(BiometricIdentificationTechnology)是指利用人體生物特征或行為特征進行身份認證的技術。生理特征有手形、指紋、臉形、虹膜、視網(wǎng)膜、脈搏、耳廓等,行為特征有簽字、聲音、按鍵力度、步態(tài)特征等。大部分的生物特征都是通過光學傳感器如CCD或CMOS形成圖像信號,例如人臉、指紋、虹膜、掌紋、手形、靜脈等(也有用半導體電容式傳感器獲得指紋圖像),隨后進行特征提取和分析比對,因此生物識別技術也是傳感器、信息處理與生物醫(yī)學工程的結合點之一。

(三)生物醫(yī)學傳感器與生物芯片、生物信息學[4](P209-213)

人類基因組計劃(HumanGenomeProject,HGP)是人類為了認識自己而進行的一項偉大而影響深遠的研究計劃。目前的問題是面對大量的基因或基因片斷序列如何研究其功能,只有知道其功能才能真正體現(xiàn)HGP計劃的價值--破譯人類基因這部天書。生物信息學將在其中扮演至關重要的角色。生物芯片技術就是為實現(xiàn)這一環(huán)節(jié)而建立的,生物芯片是生物傳感器的陣列和集成化,使對個體生物信息進行高速、并行采集和分析成為可能,必將成為未來生物信息學研究中的一個重要信息采集和處理平臺,成為基因組信息學研究的主要技術支撐。簡言之,生物芯片是生物信息學的主要技術支撐和操作平臺,而生物信息學的研究又與信息科學的研究領域息息相關,因此,把生物芯片和生物信息學作為《生物醫(yī)學傳感器》課程與電子信息領域的第三個結合點。

上述三個內(nèi)容就是本課程為體現(xiàn)“適應生物醫(yī)學及信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要”的專業(yè)培養(yǎng)目標,以及“開拓信息學科的新領域”的辦學思路而設置的體現(xiàn)信息環(huán)境下本課程教學特色的教學內(nèi)容。

三、引導式教學方法的嘗試

授課對象是即將步入社會或繼續(xù)深造的生物醫(yī)學工程專業(yè)學生,雖然同樣是信息類高校的學生,他們的就業(yè)機會和出路遠不如南京郵電大學的熱門專業(yè),而且大學教育更強調(diào)的是素質(zhì)教育和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[5](P43-45),因此尋求合適的教學方法顯得至關重要。在教學過程中,除了采用目前普遍使用的現(xiàn)代化教學手段,如多媒體動畫和網(wǎng)絡課件以外[6](P98-99),在教學方法上嘗試采用引導式教學,引導學生注重學習能力、綜合能力和就業(yè)能力的提高,引導學生注重創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),引導學生關注生物醫(yī)學傳感器發(fā)展的前沿動態(tài)。#p#分頁標題#e#

(一)啟發(fā)學生注重學習能力的提高

授課對象是即將步入社會或繼續(xù)深造的學生,無論對于哪一類學生,學習能力都是至關重要的。在專業(yè)課的教學中普遍存在這樣一種現(xiàn)象,很多大學生認為學校的課程設置有失水準,課堂上所學的知識沒有用武之地,進入工作崗位以后幾乎一切都要重新學習,教學與實際嚴重脫節(jié)。然而專業(yè)課的學習是一個打好理論基礎的階段,也是一個知識積累的階段,同時,通過教與學的過程,使學生在潛移默化中提高了自己獲取知識的能力,培養(yǎng)良好的學習方法和學習習慣。正是知識積累程度和學習方法兩方面的差異造成了每個學生的學習能力各不相同,這也正是為什么有的學生能事半功倍,而有些學生卻事倍功半。對于《生物醫(yī)學傳感器》課程,內(nèi)容龐雜,如各種物理傳感器的伏安特性、頻率響應、溫度特性等,極易混淆,又如“壓電效應”和“應變效應”,兩者既有區(qū)別,又有聯(lián)系,講授相關知識時要引導學生注意前后知識的融會貫通和分析比較。因此,在教學過程中不能只是照本宣科、強調(diào)應試教育,更要啟發(fā)學生在學習的過程中找到合適的學習方法,提高學習效率,使自己在有限的時間內(nèi)獲取知識的精華。這個過程在大學教學中必不可少,有了扎實的理論知識和高效的學習方法,大學生在以后的學習和工作中將會事半功倍,獲益非淺。

(二)引導學生注重綜合能力、就業(yè)能力的提高

若干年前,大學生畢業(yè)后融入社會的時候,一紙文憑就能證明他的價值,學士學位、碩士學位、博士學位便把人分成了三六九等,那是一個憑著文憑就業(yè)的年代,那是一個以文憑的高低來衡量人能力高低的年代。而如今,大學生遍地都是,研究生也多如牛毛,文憑不再能一紙定乾坤,它只是塊“敲門磚”而已,有了它只是代表有了一個機會,能否把握住這個機會全憑個人能力,不僅要有過硬的專業(yè)技能、學習能力和創(chuàng)新能力,同時要有良好的心理素質(zhì)、身體素質(zhì)和組織能力、協(xié)調(diào)能力、社會活動能力等適應社會、適于生存的能力,這也就是所謂的綜合能力、現(xiàn)代社會中的生存能力。筆者所接觸的生物醫(yī)學工程專業(yè)學生中也存在這樣的問題,他們普遍反映所學的專業(yè)沒有用武之地,也不是自己感興趣的專業(yè),導致學生學習的最終目標就是掙夠?qū)W分、拿到文憑,他們還沒有意識到能力的重要性,這樣培養(yǎng)出的畢業(yè)生根本沒有競爭性。如何讓自己的學生在這種形勢下脫穎而出,成了高等學校與教師面臨的嚴峻的問題。于是,在中國教育體制中占據(jù)多年的應試教育逐漸退出歷史舞臺,取而代之的是素質(zhì)教育。在專業(yè)課的教學中寬基礎、淡專業(yè),注意各個學科間的融會貫通,教師在其中充當導學的角色,介紹課程的基本內(nèi)容、知識結構特點、相關的基礎知識、啟發(fā)性地提出問題。培養(yǎng)學生獲取知識的能力、分析問題和解決問題的能力,以及創(chuàng)造性的思維能力,同時引導學生注重自身綜合能力、就業(yè)能力的提高。

(三)引導學生注重創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)

目前大學生就業(yè)已經(jīng)完全市場化,而就業(yè)市場卻是“僧多粥少”,競爭十分激烈。大學生轉變就業(yè)觀念是緩解就業(yè)緊張局勢的關鍵環(huán)節(jié)。不要把觀念停留在“就業(yè)”上,尤其在南京郵電大學其他熱門專業(yè)行業(yè)收入不菲的情況下,不要只關注有限的高收入、高待遇的崗位,應樹立艱苦“創(chuàng)業(yè)”的意識,不僅為自己解決就業(yè)問題,也為更多的人提供就業(yè)機會。從教學環(huán)節(jié)上講,引入現(xiàn)代化的教學方法和手段,廣泛運用現(xiàn)代教育技術,把多媒體課堂教學和現(xiàn)代遠程教育逐步滲透到傳統(tǒng)的教育模式之中,改變教與學的關系,突出學生的主體地位,開發(fā)學生的潛能,激發(fā)學生主動求知的欲望,給學生以充分自由發(fā)展的空間,使學生能夠發(fā)現(xiàn)問題,并積極獨立地尋找解決問題的途徑,從而形成良好的思維習慣。另外,增加實踐教學的類型和模式,在教學過程中設計一些一題多解、綜合練習、設計一些簡單的電路等,促使學生將所學的知識轉化為實踐運用的能力,以提高在校大學生的創(chuàng)新能力、動手能力,有力地促進了大學生綜合能力和綜合素質(zhì)的提高,從而提高了職業(yè)崗位的適應能力。

篇9

生命科學是21世紀的前沿學科，隨著人類基因組研究計劃的完成，人類更壯觀的生命科學時代已向我們走來。針灸學是生命科學的分支學科之一，針灸學研究不僅是針灸學的，更是生命科學研究的一個重要組成部分[1]，所有適合生命科學研究的理論、技術與方法，都同樣適合針灸學研究。

1 生命科學與針灸學

針灸通過調(diào)整臟腑的陰陽氣血、虛實正邪等達到治療作用。它將疾病的病理過程作為一個整體，根據(jù)機體不同狀況，選用不同穴位和不同針刺手法，影響多靶點和疾病過程的多個環(huán)節(jié)，激發(fā)機體自身內(nèi)在的調(diào)整能力達到治療目的[2]。其整合作用不僅表現(xiàn)在影響疾病的病理過程，對體質(zhì)改善也有作用，在解決疾病易感性方面優(yōu)勢明顯。當前，人類的疾病已由以感染和營養(yǎng)失調(diào)為主的單因素疾病轉向以機體自身代謝和調(diào)控失常為主的多因素疾病[3]，以多環(huán)節(jié)、多靶點的整合調(diào)節(jié)為特點的針灸學，具有發(fā)展的獨特優(yōu)勢?！‖F(xiàn)代生命科學對生命層次的整體性認識及各層次間的功能網(wǎng)絡聯(lián)系理解，與中醫(yī)整體觀是不謀而合的，在思維模式上有許多相似之處，不同的是表述方式和研究層次的差異。引入生命科學技術研究針灸既不會脫離中醫(yī)整體觀念等基礎理論，而且還會使針灸研究更加客觀化、定量化，使針灸的抽象思維建立在科學實驗的基礎之上。針灸學的任務是應用針灸的方法探索生命科學并在臨床上應用其成果。利用多學科交叉的理論與技術優(yōu)勢研究針灸學，必將為解決當代生命科學重大問題做出突破性貢獻。

針灸作用涉及到神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫等多種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的相互作用，不同針刺條件可能會產(chǎn)生不同療效，傳統(tǒng)方法無法同時了解不同系統(tǒng)間動態(tài)作用，針灸的研究總是難以深入發(fā)展[4]。針灸刺激可以引起人體各系統(tǒng)生理、生化水平上的多項指標的同步變化，失去了它治療某種疾病機制上的相對特異性，難以取得突破性進展；針灸對某些基因表達具有一定調(diào)控作用，但針灸的調(diào)控無靶基因，且不清楚針灸對結構基因的功能有無調(diào)控；某些研究結果不能很好的指導臨床。

人類基因組計劃的突破，成為分子水平上理解機體器官以及分析與操縱分子DNA的又一里程碑，與之相發(fā)展并衍生一系列現(xiàn)代生物技術前沿：基因組學技術、生物芯片技術、蛋白質(zhì)組學技術和生物信息技術[5]。生命科學的發(fā)展從形態(tài)分類到細胞生物、分子生物。從研究方法途徑來說，解剖學、細胞學、分子生物學互相滲透結合在一起，如果針灸不在細胞層次、分子層次、結構與功能關系層次、信號傳遞與效應層次、基因型與表現(xiàn)型層次上進行學科交叉，吸收最新觀念、方法、技術，就會被淘汰。

2 生命科學技術的應用與針灸學研究

針灸研究吸收、借鑒現(xiàn)代生命科學的新成果，可使針灸療法更加科學化，現(xiàn)代生命科學的發(fā)展為針灸現(xiàn)代化提供了千載難逢的良機。針灸臨床和基礎研究的成果已經(jīng)并將繼續(xù)為充實生命科學提供客觀資料，為進一步探索生命科學開辟新的思路。經(jīng)絡現(xiàn)象、腧穴功能、經(jīng)穴-臟腑相關、針灸調(diào)節(jié)作用及機制、針刺麻醉和針刺鎮(zhèn)痛原理等研究結果，涉及到不少目前尚未能被生命科學解釋的問題。

基因組學從分子水平辯證地研究整體的功能和聯(lián)系，它從細胞超微結構及分子相互作用闡述了生命的物質(zhì)基礎，再經(jīng)綜合分析，用現(xiàn)代系統(tǒng)論、控制論、信息論和協(xié)調(diào)論等學說，把“孤立”的物質(zhì)與組成整體的所有器官聯(lián)系在一起，把局部的作用和整體的健康狀況聯(lián)系在一起?；蚪M學研究充分認識到基因之間相互聯(lián)系的復雜性，反映出基因組學與中醫(yī)(針灸)學在思維方法學上的趨近性，顯示出研究思路與方法相互滲透的可能性。許多學者著手于研究針刺對早期基因家族、神經(jīng)肽、神經(jīng)遞質(zhì)、激素及其相關受體的影響及基因技術在針灸基礎研究中的應用，發(fā)現(xiàn)針灸可能對某些疾病或病理現(xiàn)象具有一些基因水平的調(diào)節(jié)作用。我們應當從調(diào)控基因的功能著手治療疾病，進行針灸的多環(huán)節(jié)、多靶點的調(diào)節(jié)作用研究[6]。

生物芯片技術的發(fā)展不僅為生命科學的諸多領域研究帶來一場革命，而且給我國新藥的研究和開發(fā)以及中醫(yī)藥現(xiàn)代化帶來了一次新的契機?；蛐酒械腄NA微陣列可同時對大量基因的表達水平、突變和多態(tài)性進行快速準確的檢測，觀察針灸作用后大量基因表達改變的情況，不僅使我們能夠了解到各種基因表達的變化情況，而且能夠?qū)蜷g相互作用的關系和調(diào)控的渠道有初步的了解，有利于研究針灸這種全方位、多靶點作用的整體治療方法及治療過程中復雜的基因表達調(diào)控機制。抑制削減雜交技術是通過自身前后所提取的cDNA雜交，抑制并扣除其表達相同的非目的基因，而顯示出兩者表達有差異的目的基因。對于研究針灸這類作用靶點廣泛，涉及大量未知基因表達的研究特別有用，對研究針灸的分子療效及基因表達調(diào)控機制有重要意義。

蛋白質(zhì)組學是對機體或組織或細胞的全部蛋白質(zhì)的表達和功能模式進行研究，能清楚地表述細胞或組織或機體在特定時間和空間上表達的所有蛋白質(zhì)。中醫(yī)認為，疾病的發(fā)生主要是人體整體功能的失調(diào)，證候是疾病發(fā)展過程中某一階段的病機概括。證候既然是有規(guī)律的病理表現(xiàn)，就必然有其物質(zhì)基礎支配機制。中醫(yī)證的本質(zhì)是細胞內(nèi)基因誘生性表達的細胞因子，證的基本發(fā)病機制是由于細胞因子網(wǎng)絡功能紊亂的結果[7-8]。細胞因子的本質(zhì)是多肽，即蛋白質(zhì)組研究的主要內(nèi)容之一。從蛋白質(zhì)水平可以反映細胞或組織特異性表型和表達模式，與臨床癥狀和體征有必然內(nèi)在聯(lián)系。針灸作用突出的是多層次、多臟器、多水平調(diào)理過程，與整體和全局為出發(fā)點的蛋白質(zhì)組學有著天然的親和性。雙向電泳、色譜、蛋白質(zhì)芯片及質(zhì)譜分析等技術為蛋白質(zhì)組學研究針灸提供支持。生物體在生長、發(fā)育和適應環(huán)境的過程中蛋白質(zhì)始終處于動態(tài)的變化過程，采用對基因組的表達產(chǎn)物-全套蛋白質(zhì)的研究對于針灸現(xiàn)代化具有重要的意義。針灸發(fā)揮作用的基本環(huán)節(jié)是效應物質(zhì)與生命分子之間的直接或間接的相互作用。針灸效應必然會引起從遺傳信息到整體功能實現(xiàn)中的分子、細胞、器官、整體多個層面的結構與功能狀態(tài)的改變。雖然決定這些結構與功能的基礎是基因，但其直接的決定因素主要是基因翻譯后的蛋白質(zhì)。以蛋白質(zhì)表達為指標，采用蛋白質(zhì)組相關分析技術，以蛋白質(zhì)調(diào)控改變和功能修飾為研究方向，比較分析針灸前后組織、細胞的蛋白質(zhì)組，進行針灸效應的多環(huán)節(jié)、多靶點調(diào)整作用的研究，使我們能在分子水平了解針灸的作用靶點及方式、代謝途徑，有可能對針灸作用機理取得突破性進展；研究針灸對蛋白質(zhì)表達譜的影響，依據(jù)針灸經(jīng)典處方中不同穴位對應基因及蛋白表達點以及表達量，與穴位配伍及刺激參數(shù)相關聯(lián)，分析處方組成中各穴位間的密切關系，闡明針灸處方的組成原理；確定針灸不同經(jīng)脈對應基因及蛋白表達靶點，并根據(jù)表達量的多少與對應臟腑相關聯(lián)，同時分析不同經(jīng)脈對應基因及蛋白靶點之間的相互作用，探討經(jīng)脈-臟腑相關。

生物信息學是在人類基因組計劃研究中面對巨大且具有高度復雜性的生物數(shù)據(jù)的管理和分析需要而產(chǎn)生和發(fā)展起來的一門新興學科[9]。以生物信息學的有關理論與方法作為橋梁，將生命科學中最前沿、最熱點的研究與中醫(yī)針灸聯(lián)系起來，以信息、系統(tǒng)的觀點切入針灸研究，有助于深入了解以整體觀、辨證論治、辨經(jīng)論治為核心的針灸療法。將診斷、辨證和治療的各種數(shù)據(jù)集中起來，借鑒當代生物信息技術，充分利用國內(nèi)外現(xiàn)有的文獻信息資源，建立各專業(yè)及相關的數(shù)據(jù)庫，可逐步達到文獻和信息的數(shù)字化。通過對數(shù)據(jù)進行整理、完善和提高，以及與國際相關數(shù)據(jù)庫信息網(wǎng)的連接，高效地獲得大量有用的信息，從多層次信息中發(fā)掘中醫(yī)針灸的科學內(nèi)涵。

3 結語

21世紀是信息時代，以生物信息技術為橋梁的綜合研究很可能是針灸現(xiàn)代化研究的突破口?；蚪M和蛋白質(zhì)組研究與生物信息學技術互相推動，并行發(fā)展。近年來，強調(diào)整體思維模式的中醫(yī)學正逐漸受到世界醫(yī)學界的重新認識和再評價，高通量、大規(guī)模平行性研究方法如生物芯片、大規(guī)模篩查系統(tǒng)和生物信息學等，為研究中醫(yī)藥基本理論提供了新的思路和方法。而充分運用基因組、蛋白質(zhì)組、生物信息學等現(xiàn)代先進科技手段來分析針灸效應，以“國際通用的醫(yī)學語言”闡明針灸效應及作用原理對針灸現(xiàn)代化研究具有重要意義。盡管我國在針灸臨床研究上取得了許多重要的成果，但由于方法學上存在著某些不夠規(guī)范的地方，限制了世界醫(yī)學科學界對它的進一步認同，對生命科學技術在針灸學研究中的應用進行深入探討非常必要。

參考文獻

[1] 楊永清，陳漢平.針灸學與生命科學[J].上海針灸雜志，1996，15(5)：36.

[2] 洪 凈.中醫(yī)藥防治疾病的優(yōu)勢與學術發(fā)展切入點的探討[J].中醫(yī)雜志， 2000，41(12)：751.

[3] 李 揚.流行病學模式的轉變[J].國外醫(yī)學?社會醫(yī)學分冊，1998，15(3)：97.

[4] 陳漢平.關于針灸學及其研究思路和方法的若干認識[J].上海中醫(yī)藥雜志，2002，36(2)：4.

[5] 陶勇光，曹 亞.現(xiàn)代生物技術前沿與創(chuàng)新藥物研究的思考[J].醫(yī)學與哲學，2002，23(12)：8.

[6] 沈自尹.基因科學和21世紀中醫(yī)藥學的走向[J].上海針灸雜志，2002， 21(2)：44.

[7] 申維璽，孫 燕.論中醫(yī)證的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)和肽及證本質(zhì)的分子標準[J].中國中西醫(yī)結合雜志，1999，19(11)：696.

篇10

現(xiàn)在全國都在提倡素質(zhì)教育，而素質(zhì)教育的重要目標就是要培養(yǎng)學生的自主學習的能力。自主學習，是指學生個體在學習過程中一種主動而積極自覺的學習行為，是學生個體非智力因素作用于智力活動的一種狀態(tài)顯示。它表現(xiàn)為學生在教育活動過程中要有強烈的求知欲，并主動參與的精神和積極思考的行為。除了具備將學習的需要內(nèi)化為自動的行為或傾向外，還需要具備與之相應的一定能力。在自主學習狀態(tài)下，學習的壓力一定要產(chǎn)生于內(nèi)在需求的沖動，即自我價值實現(xiàn)和社會責任感的驅(qū)動，而不是外在的壓迫或急功近利的行為。因此，自主學習的目的是為了獲取知識、技能和鍛煉培養(yǎng)能力。培養(yǎng)和提高自主學習能力，是大學生必須具備的本領之一。學生的自主學習能力培養(yǎng)是學習者在總體教學目標的宏觀調(diào)控下，在教師的指導下，根據(jù)自身條件和需要自由地選擇學習目標、學習內(nèi)容、學習方法并通過自我調(diào)控的學習活動完成具體學習目標的學習模式。自主性體現(xiàn)在學生學習要盡可能地減少對教師的依賴性和對知識的盲從性。

在中國現(xiàn)代，隨著社會和科技的進步，電子計算機技術和通訊技術的快速發(fā)展，電腦網(wǎng)絡正以日益迅猛的速度進入人類社會的各個角落，包括大學校園內(nèi)。2004年全國學生聯(lián)合會、新生代市場監(jiān)測機構和中國青年校園先鋒文化有限公司聯(lián)合公布了《2004年中國大學生消費與生活形態(tài)研究報告》。其中，60%的人擁有手機，27%的人擁有電腦，20%的人擁有PDA，12%的人擁有MP3。2013年《大學生消費心理和消費行為的調(diào)查報告》統(tǒng)計結果發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在大學生幾乎每人一部手機，絕大部分都擁有了電腦。

大眾媒體在世界范圍內(nèi)經(jīng)歷了網(wǎng)絡化的歷程，網(wǎng)絡從過去的2G、3G到現(xiàn)代4G，從過去的有線上網(wǎng)到現(xiàn)代的無線上網(wǎng)，信息化、數(shù)字化和網(wǎng)絡化的高度一體化的信息交流方式使人們明顯感覺到這種新的方式帶給我們的快捷與自由，開放與互動;但網(wǎng)絡技術帶給我們的種種優(yōu)勢的同時也讓一些人違背了理性，利用網(wǎng)絡技術牟取暴利，超越了法制的界限而給社會和個人帶來極大危害。網(wǎng)絡技術健康發(fā)展需要采取經(jīng)濟、社會、法律、倫理、文化等多種手段，比如改革不合理的國際政治經(jīng)濟秩序，建構具有適應性和靈活性的網(wǎng)絡社會結構，發(fā)展具有人性化的新技術，建構和完善網(wǎng)絡法律法規(guī)，建構具有現(xiàn)代網(wǎng)絡精神的網(wǎng)絡倫理，培養(yǎng)健康、全面的網(wǎng)絡人格，等等。技術的進步給了人們以更大的信息支配能力，也要求人們更嚴格地控制自己的行為。要建立一個干凈的互聯(lián)網(wǎng)絡，需要法律和技術上的不斷完善，也需要網(wǎng)絡中的每個人的自律和自重。因此，網(wǎng)絡的未來應朝著個人與社會，個體與群體，個性與共性之間分散而有張力的互動形態(tài)發(fā)展，從而實現(xiàn)個人自由發(fā)展與社會共合體健康發(fā)展的雙重目標。同樣，在大學校園內(nèi)，對學生而言網(wǎng)絡所起的作用也有兩面性。網(wǎng)絡的好處是它能夠促使大學成了一個開放的校外園，順利地聯(lián)系外面的世界及了解自己感興趣的事物。而網(wǎng)絡也會使某些學生認為知識都能夠在網(wǎng)絡中尋找到，到使用時，只要上網(wǎng)查找就行了，讀書無用，浪費時間，所以他們將美好光陰浪費于網(wǎng)絡游戲世界，內(nèi)心變得無比空虛。

網(wǎng)絡環(huán)境是一個現(xiàn)實，我們無法拒絕它。但我們普通大學生應該如何適應它，利用它自主地學習，而不沉迷網(wǎng)絡游戲呢?作為教師，如何引領大學生走進現(xiàn)代化的網(wǎng)絡世界，提高學習效率，是體現(xiàn)教學能力的不可回避的話題。結合教學改革，我們進行了一次成功的嘗試，即在網(wǎng)絡環(huán)境下，學生自主學習拓寬生物學知識的教學案例，現(xiàn)總結如下。

案例：

我們從英國生工網(wǎng)站(Http：//sanger.ac.uk)獲得了一款英文版的生物信息學軟件Artemis，該軟件主要是將細菌基因組序列進行比對并進行差異化圖示，為進一步研究細菌基因組生物信息學奠定基礎。破譯并應用此款軟件，需要具備一定的英語翻譯能力、電腦網(wǎng)絡的應用能力，以及興趣及持之以恒的能力。由于本人對電腦網(wǎng)絡知識的缺乏，此款軟件的作用沒有得到應有的發(fā)揮。生物科學與技術學院生工1101班本科學生閆競直同學，主動聯(lián)系了我。他具有電腦相關知識、英語及對生物學軟件興趣的優(yōu)勢，承擔對該軟件的說明書的翻譯工作，并對該軟件的使用程序進行破譯，還將該軟件的應用傳授給其他學生，使其他學生，甚至研究生也能從中受益，幫助他們解決研究中遇到的實際問題。他的這一行為大受歡迎并得到廣泛贊許。

總結與體會：

1.生物信息學知識學習和拓展，進一步提高了學生對生物學的興趣。興趣是最好的老師，興趣可以引導學生從要我學轉變?yōu)槲乙獙W。剛進入學校接觸到生物學時，學生學習的知識都是生物學籠統(tǒng)概念和一些相關技術，比較朦朧和模糊。通過該款軟件的翻譯和學習，在老師的指引下才知道，原來生物學并不單調(diào)和枯燥，其中的世界奧妙無窮，只是學生沒有親身感受到生物學帶給他們的樂趣。學生會舉一反三地認識到，目前社會上正在應用的學科都不是單一的物理、數(shù)學、化學等，而是混和了多個學科的交叉學科在大放光彩。就生物信息學而言，就需要生物學知識、計算機知識、數(shù)學、統(tǒng)計學等各類知識。在對一個目標求知的過程中可以學習到許多原有知識以外的知識，達到了拓展生物學知識的目的。

2.提高了學生英語學習的興趣，減少了其對英語的畏懼和厭煩。學生為了興趣和心中的理想，對Artemis軟件的英文說明進行了翻譯。在此過程中，學生接觸了許多的生物學專業(yè)詞匯。在剛接觸到這些專業(yè)詞匯時，學生很不適應。對一個本科生而言，他們在英語學習的時候，沒有學習過它們。因此，專業(yè)生物學詞匯即使查詢多遍也不一定能記住，還會經(jīng)常忘記這些陌生的單詞。但是通過翻譯的時候反復不斷地查閱，看了數(shù)遍，以及一些語境的聯(lián)想，他們反而對這些單詞記憶深刻。大量的專業(yè)詞匯的認識使得學生對這個專業(yè)也有了新的認識，學習成功的經(jīng)歷拓展了學生學習英語的興趣。

3.學生能夠勇敢地與國外專家交流。用英語與國外專家交流，剛開始學生有些自卑，認為自己英語不嫻熟，不能清晰地表達自己的真實的想法。從第一封信后，學生改變了自己的態(tài)度。英語只是交流的一種工具，雖然我們有時候用詞不準確，但外國人也能夠理解其中的含義。從外國專家回信后，學生增強了自信，勇敢地走出了語言交流的障礙。除了電子郵件交流外，學生還在各個學術網(wǎng)站上發(fā)帖子詢問相關問題，積累出了自己的一套獲得專業(yè)知識的方法。他們覺得與國外專家進行交流，更加高效，是更加直觀有益地收集數(shù)據(jù)的方法。進入生物信息學相關的英文網(wǎng)站，不論是sanger公司的網(wǎng)站教程、員工培訓，還是在YAHOO上進行提問，都是要全英文進行，如何讓自己的英語書面表達更加專業(yè)，又成為提高了英語水平的學習動力。

4.充分利用時間去學習各種相關的知識。不同于以往需要查閱很多書本才能獲得某個知識，由于電腦技術的強大力量，現(xiàn)在如果遇到難題學生就會立刻通過電腦查詢?nèi)ソ鉀Q，只要把握好大方向，一直向著某個方向前進即可，而且進度明確，進行到某一步，都可以記下。而電腦自帶檢索功能，可以幫助分門別類而不會出現(xiàn)多個筆記本之間的混亂且可以隨時調(diào)用。充分利用時間，真正地將學習融入整個生活，學生不再覺得學習和生活空虛和無聊。

5.促進了學生進一步學習深造的動力。在這個學習過程中，學生充分認識到了我們和一些國家相關專業(yè)之間的差距，爆發(fā)出了內(nèi)心強大的求知欲。在項目完成后，學生就更加堅定地要攻讀研究生，努力深造。