生物信息学的作用范文

前言：我们精心挑选了数篇优质生物信息学的作用文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：蛋白质-蛋白质对接；分子动力学模拟；蛋白质-蛋白质相互作用

Abstract：Proteins that play a critical role in many cellular processes often perform their functions by interacting with other proteins. Therefore， the studies of protein-protein interactions are vital to exploring the essence of life， understanding the mechanism of diseases and developing new drugs to improve human health. With the sustained development of bioinformatics， more and more computational methods have been applied to structural and functional research of proteins. Protein-protein docking and molecular dynamics simulation are both widely applied to the studies of protein-protein interactions. This article reviews the theory of computational methods， softwares and the application in protein-protein interactions.

Key words：Protein-protein docking； Molecular dynamics simulation； Protein-protein interactions

众所周知，蛋白质在生物进程中扮演着重要的角色。蛋白质通过与其他生物大分子（如蛋白质，DNA和RNA）相互作用介导细胞内各种重要的生理过程，如基因的复制、转录、翻译以及细胞周期调控、信号转导、免疫反应等，其中，蛋白质-蛋白质相互作用尤为常见。因此蛋白质-蛋白质相互作用的研究有助于人们探明其细胞内功能，从而了解各种疾病发生机制，为进一步的新药研发提供帮助。目前为止，研究蛋白质-蛋白质相互作用主要有酵母双杂交、免疫共沉淀、亲和色谱、质谱、核磁共振等多种实验方法，这些技术为蛋白质相互作用研究做出了重要贡献，积累了宝贵的数据资源。

随着计算机处理能力的不断提升，生物信息学的理论模拟方法得到迅速发展和广泛应用。生物信息学整合数学，物理，化学，信息学等众多学科的优势，以计算模拟手段进行生物学相关研究。自Janin和同事们[1]首次运用自动化对接算法预测牛胰蛋白酶抑制剂-胰蛋白酶复合物3D结构至今，蛋白质-蛋白质对接领域已取得很大进步。该方法常用于蛋白质结构及功能研究，分析配体与蛋白质间或者蛋白质-蛋白质间的相互作用模式，便于研究者从原子水平探究受体-配体间作用机制。分子动力学模拟在诞生至今的几十年中不断随着计算机软硬件技术的快速提升而愈加发展完善，已经成为研究蛋白质、核酸等生物大分子的结构和动力学特性的重要工具。本文将对蛋白质-蛋白质对接和分子动力学模拟的基本原理及其在蛋白质间相互作用研究中的应用进行简要概述。

1 蛋白质-蛋白质对接

准确的蛋白质-蛋白质复合物结构是进行蛋白质-蛋白质相互作用研究的基础。然而，通过实验方法测定蛋白质-蛋白质复合物结构比测定单个蛋白质更加困难。随着计算机水平的不断发展，人们开始希望用计算模拟手段来预测蛋白质复合物的真实结构，并希望从原子层面来分析蛋白质-蛋白质相互作用的内部机制。蛋白质-蛋白质分子对接是一种常用的方法。它是指利用两个单体蛋白质的三维空间结构，来预测蛋白质-蛋白质复合物结构。解决蛋白质对接问题有两个关键因素：打分函数和搜索算法[2]。打分函数应能够区分出正确的或近似正确的蛋白质对接复合物，而且搜索算法需严格地探索由相互作用的蛋白质形成的巨大构象空间。

1.1打分函数 蛋白质-蛋白质对接可以被归类为一个全局最优化问题，其主要目的是找到蛋白质分子间最稳定关联结构。使用打分函数是准确评估结合蛋白间的相互作用所必需的。打分函数有两个作用：构象采集和母板选择及精制。打分函数的根本目的是从错误的对接取向中区分出正确或近似正确的对接取向。打分函数主要有两种类型：基于物理原理的函数和基于实验知识的函数。通常，基于物理原理的能量函数用分子力场如CHARMM[3]和AMBER[4]描述蛋白质-蛋白质相互作用。

打分函数可能包括几何学与化学的互补，静电力、范德华力和氢键的相互作用以及解相关能量项。最常用的打分函数是形状互补。经常将形状互补与FFT算法联合应用于详尽的全局搜索。静电场在带电粒子或极性分子间的相互作用中扮演着重要角色。泊松-玻尔兹曼方程常被用来解决从原子水平获得溶剂化生物分子系统的静电电位问题。打分函数包括了极其重要的离散和核心相互作用，通常用范德华力相互作用来描述。

1.2搜索算法 搜索算法的主要目的就是在势能图上定位最稳定的状态。对接复合物可能解的构象搜索可通过两种不同的方案执行。第一种方案是进行全空间搜索，第二种是随机地或按一定顺序只搜索局部空间。快速傅里叶变换是最为著名的用于全空间的搜索算法之一。Katchalski-Katzi[5]和助手首次将快速傅里叶变换法用于蛋白质对接，确定受体配体间几何契合。该方法被应用于许多程序，如GRAMM[6]， FTDock[7]，3D-Dock[8]以及ZDock[9]。局部搜索算法包括模拟退火，蒙特卡洛法及遗传算法等。Vieth和助手们[10]发现分子动力学法最适于进行大空间搜索，而遗传算法比其他算法更适合进行小空间搜索。大多数情况下，蒙特卡洛算法和分子动力学算法都用来进行蛋白质柔性处理。

1.3对接过程 蛋白质-蛋白质对接一般通用的过程包括：①尽可能多的从全局或局部搜索中生成对接复合物；②筛选和评估复合物；③精制和重排。这三步可被细分为更多步。第一步完成刚体的全局搜索，尽可能多的生成对接蛋白质-蛋白质构象。在第二步中，采用生物或实验信息和打分函数来扫描并评估第一步得到的对接复合物。错误对接复合物的得分比接近X射线结构复合物的得分高是很常见的，许多得分高的结构并不实际存在。应过滤掉这些不实际存在的结构，将剩下的对接复合物进行评估。第三步涉及到侧链及可能骨架的柔性。柔性处理时主要进行重排侧链。

2 分子动力学模拟

分子动力学模拟是一门利用经典力学来模拟大分子体系运动的方法，它综合了数学、统计物理、化学、计算机等多门学科的内容。分子力场是分子动力学模拟的基础。它采用简单的函数来描述分子能量与结构之间的关系。分子力场的基本函数形式包括了原子之间的成键相互作用与非键相互作用。非键相互作用主要包含了范德华力与长程静电力。

2.1分子动力学模拟过程 分子动力学模拟的步骤主要包括了四步：第一步是确定初始构象，初始构象尽量选越接近模拟系统的结构越好，通常是能量较低的构象。通常采用分子力学方法对其构象进行优化；第二步平衡相过程，在前一步中已经确定的模拟体系将进行平衡相过程。在构建平衡相的过程中，须对其构象以及温度等参数进行调控并加以监控，还要判断体系是否已经达到平衡；第三步生产相过程，模拟体系中的分子以及构成分子的原子开始根据初始速度运动，此时根据牛顿力学和预先给定的粒子间相互作用势来对各个粒子的运动轨迹进行计算，并从这个过程中抽取计算分析时所需要的数据和样本；第四步将对计算结果进行深入分析处理。

2.2研究进展及常用软件 Tajkhorshid等成功的模拟了水分子通过不同通道亚型的过程[11]。Xu等在水溶液和磷脂双层中对β淀粉样多肽进行了多次长时间分子动力学模拟，发现在生物膜和有机溶剂中以α螺旋为主，在水溶液中则以无规则卷曲为主[12]。京都大学医学研究科的岩田想[13]成功分析了存在于细胞的，负责将物质运送到细胞内的一种蛋白Mhp1的构造，运用该结果通过在计算机上模拟，在分子层次上弄清了Mhp1将物质运往细胞内的机制。

目前，用于分子动力学模拟的软件越来越成熟。较为常用的主要有：GROMACS，NAMD， AMBER，CHARMM，TINKER、LAMMPS等。GROMACS[14]是用户界面友好的分子动力学模拟软件，模拟中的参数条件和基本功能已经趋于成熟，里面包含多种力场，非常适用于模拟生物大分子这种复杂体系。同时由于其速度快，在非生物体系统中也得到了广泛的应用。AMBER[15]不仅是一个程序，而是包含了从体系准备到动力学模拟，再到轨迹分析等一系列程序的集合。同时，AMBER 还是一系列力场的名称，这些力场涵盖了蛋白质、核酸、糖类、脂类等众多生物大分子。NAMD同样适用于模拟计算蛋白质、核酸等生物大分子体系，而且并行计算效率非常高。

3 展望

目前，蛋白质分子对接及分子动力学模拟等计算手段虽然已广泛用于蛋白质-蛋白质间相互作用的相关研究，但还是存在一些值得改进的地方。例如，蛋白质-蛋白质对接过程中，蛋白质柔性的相关处理，构象搜索的合理性及打分函数的准确度；分子动力学模拟中力场的种类和所研究体系的匹配度等。随着计算机技术不断的发展，这些生物信息学方法有待进一步优化和相关软件需要进一步完善，从而使其更适用于蛋白质等生物大分子的模拟研究。总之，将生物信息学方法与传统实验手段相结合来进行蛋白质间相互作用等生物大分子体系研究，是一条有待进一步发展的有效途径。

参考文献：

[1]WodakS J，puter analysis of protein-protein interaction[J].Journal of molecular biology，1978，124：323-342.

[2]Taylor，J.S.and Burnett，RM.DARWIN：A program for docking flexible molecules[J].Proteins. 2000，41：173-191.

[3]Brooks，B.R.，States，D.J.， S.andKarplus，M.CHARMM： a program for macromolecular energy， minimization， and dynamics calculations[J]put.Chem.1983，4： 87-217.

[4]Ferguson， D.M.， Kollman，P.A.A second generation force field for the simulation of proteins， nucleic acids， and organic molecules[J]. J. Am. Chem. Soc，1995， 117： 5179-5197.

[5]Katchalski，Vakser，I.A.Molecular surface recognition： determination of geometric fit between proteins and their ligands by correlation techniques[J].Proc.Nat.Acad.Sci.USA，1992.89： 2195-2199.

[6]Tovchigrechko， Vakser， I.A.Development and Testing of an Automated Approach to Protein Docking[J].Proteins，2005，60：296-301.

[7]Gabb，H.A.，Sternberg，M.J.E.Modeling protein docking using shape complementarity， electrostatics and biochemical information[J].JMB.1997，272：106-120.

[8]Moont， Sternberg，M.J.E.Modelling protein-protein and protein-DNA docking[J].In Bioinformatics - From Genomes to Drugs，2001，1：361-404.

[9]Chen， R.and Weng，Z.A novel shape complementarity scoring function for protein-protein docking[J].Proteins，2003，51：397-408.

[10]Vieth， M.， Hirst.Assessing search strategies for flexible docking[J]put.Chem，1998，19： 1623-1631.

[11]Tajkhorshid，E， Schulten， K.，Control of the selectivity of the aquaporin water channel family by global orientational tuning[J]. Science， 2002， 296： 525-530.

[12]Xu ，Y.，Jiang， H.Conformational transition of amyloid beta-peptide[J].PNAS.USA，2005，102： 5403-5407.

[13]Shima mura，T.，Beckstein. Molecular basis of alternating access membrane transport by the sodium-hydantoin transporter Mhp1[J].Science.2010，328：470-473.

第2篇

关键词:激发兴趣； 突出重点； 增大信息量； 体现主体地位； 促进多元化

把信息技术辅助教学作为一种教学手段运用于生物教学中，无疑是对传统教学的一种改革，它给生物教学带来了新活力，从而打破了教室中的沉闷空气。过去主要是教师讲授，配以挂图、模型等，部分学生的学习往往还是比较被动，注入式的教育方法仍比较普遍，而采用信息技术辅助教学，对全面提高教育质量与效益，全面推进素质教育有不可估量的推动作用。

1 信息技术教学激发和培养兴趣，调动学习的主动性和积极性

传统的教学模式，教师依靠“一块黑板，一只粉笔，一本书”进行说教式的教学。媒体运用单一，学生容易产生疲劳感，乏味感。而激发学生的学习兴趣，调动其学习积极性，对初中教学来说是教学成败的关键所在。孔子曾说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”南宋朱熹也指出：“教人未见趣，必不乐学。”信息技术教学可以利用各种教具、学具、投影、电影、录像、录音等媒体，集声、光、形、色于一体，直观形象，新颖生动，能够直接作用于学生的各种感官，激发学生的学习兴趣，调动每一位学生的积极性、主动性，变被动学习为主动学习。

2 信息技术教学有利于突出教学重点、突破教学难点

生物学包容的内容非常广阔，时空跨度很大，小到动物、植物的细胞，大到包含世界所有生物；近到我们人本身，远到世界各大洲；凡是有生物存在的地方，它都无所不在。这就为教师的教、学生的学带来了难度。并且有些生物现象实在不是一些简单的标本或挂图所能展示的，也不是教师用语言所能描绘的。信息技术的运用可以将许多在教室里或在当时当地无法看到，但又必须让学生观察的事物展示在学生面前，有目的地把学生的视野、思维引向教学重点或难点。为了突出重点，信息技术可以将观察对象有目的的进行选择、组接，使之更加集中、明确。例如：生物之间的食物联系、生物的进化、化石的形成等一些自然现象、情景过程，就可以运用信息技术有选择地化虚为实，从而使学生比较顺利的理解和掌握这些重点教学内容。为突破教学难点，缩短学生从形象思维到抽象思维的发展距离，达到“启其所感，导其所难”的目的，利用信息技术图、文、声、像等特点，变抽象为形象、变微观为宏观、变静态为动态、变不可操作为可操作，使死的食物概念、原理变成“活”的生物知识，使看不见、摸不着的微观世界和复杂的生理过程直观地显现在学生面前，其效果是不言而喻的。

3 信息技术教学能增大信息含量，增加知识密度

在教学内容上任课老师有很大的自主性，必竟“生物学”与我们自己息息相关，就像我们今天面临的人口、环境、粮食、资源等世界性问题，无不与生物学有关。因此，我们在教学中可以也应该教给学生更多书本以外的生物学知识。那么如何在有限的时间里增大信息含量，增加知识密度呢？可以利用信息技术技术进行高密度的知识传授，大信息量的优化处理。众所周知，图形不是语言，但比语言更直观和形象，包含的信息量更大。动画又比图形更形象生动，利用文字闪烁、图形缩放与移动、颜色变换等手段，不仅容量大，而且速度快，效果更好。在“生物对环境的适应”一课的教学中，上课伊始，先利用信息技术展示一组画面：茂密热带雨林、炎热干旱的沙漠、冰雪覆盖的雪山、鸟儿飞翔的天空、多彩多姿的海底世界、鹿群狂奔的草原，从而引出课题：不同的生态因素形成了如同画面上战线的各种生存环境，与此相适应的是各种各样的动植物，它们与生存环境形成一个统一体。其实在地球上的各个角落，都生活着形态万千的动植物。那么，这些动植物是如何与其生存的环境相适应呢？――这不仅加大了课堂的信息量，而且极大地激发了学生的学习兴趣。随着课程的深入，我们还通过CAI课件，把学生带入草原上“天苍苍、野茫茫、风低草低现牛羊”的诗境；展现高原上气憾冰雪的奇松异木，沙漠里高大的纺锤树，挺拔的仙人鞭等。生动的形式，丰富的画面，加大了知识的密度，增加课堂的信息量，这无疑为学生积累信息开拓了广阔的视野空间。

4 信息技术教学能充分体现学生的主体地位和教师的主导作用

学生不仅是学习的主体，也是课堂教学的主体。学生知识的获得、能力的培养，应当是在主体意识支配下的自觉行动，即其主观能动性。信息技术教学将现代的声、光、色引进课堂，以其绚丽多彩、形象生动的画面，悦耳动听的音响，情感丰富、言简意赅的讲解，进行教学媒体的优化组合，使学习内容图文并茂，栩栩如生，驱使学生积极思维，自始自终成为学习的主人。同时，作为起主导作用的教师，在利用信息技术教学时，能够对出现的画面进行详尽生动的讲解，引导学生积极思维，充分进行双边活动。学生的积极参与，课堂气氛十分活跃，既避免了教师的“单口相声”，又避免教师“形同虚设”。

5 信息技术教学能促进教学方法多元化

俗话说：教学有法，但无定法，贵在得法。教学实践证明，一堂生物课的教学，常常需要教学内容和教学目的所决定的。例如：讲“减数分裂”这一部分内容时，既有同源染色体、联会、四分体等基本概念，又有生殖细胞形成的具体过程，如果只使用录像显示的直观教学法而没有讲授法相配合，就极可能形成学生仅凭个人的新奇感去观察，观察就只能停留在表面现象上，盲目性很大，更谈不上有意识的积极思维，很难深入现象的本质；若只进行抽象的讲解，而不与直观显示相结合，学生就只能死记硬背。科学地使用信息技术教学，使教师可以根据教学需要和情况变化，随时修改教案，改进教学；学生则可根据自己的需要进行再学习。由于信息技术的交互性强，对某一节课的内容可以让学生自学，可以由教师指导学习，也可以用于课后复习。这样，学生的学习由以往的单一的课堂授课制转变为形式多样、灵活方便、多种教学方法综合运用、有机结合的新型模式，促使学生积极主动地进行探索式、发现式学习。

总之，信息技术辅助教学有着常规教学无法比拟的独特之初处。所以只要我们在实践中，认真地去研究、探讨、解决就可以真正理解和认识信息技术辅助教学的内涵，真正感受到信息技术的神奇和巨大的潜力，使其为深化教学改革服务。

参考文献

［1］ 《生物学教学》2003年9月

第3篇

【关键词】信息技术 生物教学 作用

生物学是一门研究生物的形态、结构、生理、分类、遗传和变异、进化、生态的科学。在生物学基础知识的领域里，一切对象和现象都可以直接或间接地感知，而多媒体计算机等现在教育技术的运用，可以让学生通过事物的形、声、色的变化来获取知识，认识事物的内在的规律，充分调动了学生的学习积极性，使学生在轻松愉快中将重点、难点突破。主要的作用有以下几点：

一、激发学生学习兴趣

学习兴趣是学习动机中最活跃的因素，学习兴趣的产生主要取决于学习内容的特性、学生已有的知识经验和学生对学习的愉快情感的体验。在传统的课堂教学中，教师为激发学生学习的兴趣而采用或是绘声绘色，或是用诗歌故事，或是实物展示，或是幻灯辅助等等方法。但是这些方法都难免容量小、手段单一。而以计算机为核心的信息技术具有多媒体集成性、交互性等特点，能有效地激发学生兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，从而形成学习动机。如：在教学《鸟类的多样性》阶段，为激发学生学习的兴趣，在课件的开始，以一幅高山瀑布的画面配合流水潺潺、百鸟争鸣的声音，然后展示十种我国特有的珍稀鸟类的图片，更加激发了学生学习本课的兴趣。

二、改变教学方式，实现师生互动

网络环境为学生提供了丰富的知识库、资源库，在生物教学中要充分发挥网络优势，让学生主动参与到学习中来。学生在网上自主学习这种方式，并不是教师简单地把一些相关网址介绍给学生，并让学生上网查找资料，阅读资料这么简单，这样做结果不一定好。因为网络信息不仅容量大，且良莠不齐，而中学生辨别垃配合教学内圾信息、有害信息的能力不强，同时他们的自控、自律、自我调节能力也较差。因此，在网上搜寻生物课堂教学中可利用的信息如同大海捞针。为了使网上信息成为生物课堂教学可用的资源，教师可以把教材、网上与本节课教学内容有关的信息抽提出来，建立“与教材相关的资源网站”，让学生利用该网站的资源进行自主学习。例如初中生物关于遗传、变异、健康教育等内容，教学信息量大，有些问题学生难于公开表达。在进行这些内容的教学时，教师尝试利用网络教学的方式，让学生在计算机上，搜寻自己需要的信息，并就自己难于开口的问题，通过教师提供的网页查询答案，同时还可以就某些不懂的问题与教师和同学进行交流。在进行网络教学时，教师还可以给学生提供容的检测题，包括基础性题目和拓展性题目，学生在完成基础性题目后，可以有选择地完成拓展性题目，实现真正地分层教学，因材施教，学生的作业可以通过网络直接提交给教师。

三、扩大信息来源

利用Internet来搜集信息，可大大扩展信息的来源，且快速方便。对于参加考考的学生来说，及时的搜集高考信息和进行强化训练是必须的，但购买的成套习题集，往往又存在着题型偏旧、信息过时的缺点，用起来有时是事倍功半。为了克服这一缺点，我们充分利用了Internet这一信息资源，从网上下载最新试卷然后进行精选。这些试题题型新颖、信息准确，给学生作为试题和平时练习，对于启发学生的思维，开阔学生的视野、增大学生的阅读量有着非常大的帮助。

四、有利于培养学生的创新精神

传统的生物学教学方式和以指导为主的教学方式一般都采用 “传递”的方式进行教学，学生只是被动地接受知识，这不利于培养学生的探究能力。信息技术的发展，互联网、校园网的出现，教育网站、电子书刊、虚拟图书馆、虚拟软件库、新闻组等为学生营造了一个探索发展的学习环境，提供了非常丰富的学习资源。信息技术，也必将从演示教具变为学生探究问题获取知识的工具。在网络环境条件下，学生的学习是多向互动的，可以利用多种信息源(教师作为一种信息源之一)，通过检索、学习、构思、将有关信息组合起来，形成自己的观点，获得自己的认知方式。这种新型的，比较民主的教育关系将有利于学生发展自己的个性，激发他们的创造思维，培养和促进其创新精神、信息能力的发展，实现学生为主体、教师为主导的新型教学模式的建构。

五、运用多媒体课件精讲、复习，分层教学，省时高效

在生物复习课中，教师借助计算机网络技术，把预先准备好的一个完整的知识网络体系投影到大屏幕上或是学生计算机屏幕上，既节约时间，又加大了课堂容量，而且便于教师精讲。在复习中利用信息技术展示知识网络体系，可以使学生在瞬间勾起对以前所学大量知识的回忆，省时高效，而且还利于分层教学、自主复习。事实上每位学生所掌握的知识是不同的，教师把知识网络交给学生以后，学生根据已有知识水平对未掌握的知识有侧重点地复习或重新学习，有的放矢，新旧结合，可大大提高复习的效率。例如：在复习《三大营养物质的代谢》时，由于教学内容多、学生水平不同，教师采用网页的形式向学生呈现知识体系以后，学生可以根据自己的水平或重点复习脂类代谢，或重点复习糖类代谢，或重点复习蛋白质代谢，根据自己已有水平自主学习。在复习课中，一个较好的课件，既对基础较好的学生起到提纲挈领、高效系统复习的作用，又可照顾基础薄弱的学生起到“新授”、重新学习的作用，从而保证每位学生都“有的吃”、“吃得饱”。

第4篇

关键词：合作性学习；创新能力；生物教学

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）06-0007

一、重视课堂教学，培养学生的合作性学习与创新能力

1. 学习是一个主动化的过程，生物教学绝不能单纯是学生“被告诉”。学生只有在教师的指导下主动参与教学过程并且注重实践，才能在理解的基础上构建起自己头脑中的知识体系，并发挥自己的聪明才智，逐步形成创新精神和合作能力。为此，教师要进行启发式、探索式和讨论式教学，并注意创设激发学生创新学习和合作学习的教学情境，爱护和引导学生各种大胆的质疑、假设和尝试。如在选修三专题4《生物技术的安全性和理论问题》这一专题中，笔者对教材进行分析研究后，决定把这章书的课程教学过程完全交给学生来完成。操作大体如下：对《4.1转基因生物的安全性》这一节课中，笔者组织学生以辩论的形式进行开展，布置学生在课后准备好正方和反方的辩论材料，要求学生以学习小组为单位进行辩论。笔者的做法是：对每班的学生进行分组小组成员利用课后时间上网查阅相关的资料小组合作完成课件制作每小组代表在课堂上进行辩论教师进行点评。这种合作性学习的教学模式，大大提高了学生的学习兴趣，培养了学生主动探究的能力和合作能力，深受学生的欢迎。

2. 充分利用课本实验材料，培养学生创新能力和严谨的探究精神。新课标人教版高中生物教材中的实验课对学生的实验能力提出了更高的要求。笔者也充分利用课本实验材料对学生进行合作性学习和创新能力方面的培养。如在选修一专题5《课题1 DNA的粗提取和鉴定》这一节实验中，实验原理复杂，步骤繁琐，如果按照课本以鸡血为实验材料，则存在以下一些缺点：取材难、过滤难、颜色深、时间长。笔者根据自己所教班级的实际情况，指导学生对实验材料进行改进。给学生准备好实验材料：鸡血、香蕉、猪肝和鲤鱼精巢。让实验小组自由选择实验材料进行实验，最后小组分享各组的实验结果。通过小组的实验结果得出利用鲤鱼精巢作为实验材料的实验结果更明显，操作更简便，有效地解决了用鸡血作实验材料存在的问题。

3. 用合作、创新的思想指导学生进行高考复习。学生的基础知识、基本技能和训练是生物学科复习的两个基本点，也是学生能力培养的立足点。在扎实基础的前提下，可以通过挖掘一些辐射作用强的知识点，从点连成线，以线连成面，构成严整有序的知识网络体系。形成网络后，学生就能系统地理解和掌握知识，才能在解题时对知识进行有效、快速、全面的搜索，准确地运用。例如，在第二轮复习时，笔者拟定了一个专题：“蛋白质与生命”。课前指导学生以学习小组为单位亲自动手在所学过的内容中搜索出与蛋白质有关的知识点，制作成知识网络的卡片，在班级里进行展示，然后小组之间进行评价和总结，归纳出“蛋白质”这一内容所形成的知识网络，包括蛋白质的组成元素、基本单位、结构特点、功能；动物体内蛋白质的代谢；蛋白质在生命活动的调节中，特别是血糖调节、免疫等方面的重要作用；基因控制蛋白质合成的过程；与蛋白质有关的计算等。这种通过学生自己积极的思考、小组之间合作构建网络图的复习模式，有效地提高了学生的综合思维能力和知识迁移能力。

二、开发校本课堂，培养学生的合作性学习和创新能力

本校有100年的文化积淀，是自治区首批绿色学校，校园面积134969平方米。校园内树木葱笼、绿草茵茵。笔者结合校园资源组织学生进行《校园植物种类和数量调查》的调查活动。笔者给学生印发了分类调查的有关资料，讲解植物分类的基础知识和注意事项，提供必要的资料和工具，由学生以学习小组为单位独立自主地进行研究和实践。这次活动共调查了本校校园内主要的64种植物，分属35个科。通过《校园植物种类的数量调查》活动，不仅让学生了解到校园各种植物的中文名、中文别名、分类科属、拉丁名、主要特征等，也培养了学生爱护学校一花一草的思想，增强了学生的环保意识。除此之外，本校在明志楼二楼上还开放有让学生种植植物的空地，高一年级的每个班都能在空地上分到一块土地，笔者组织学生在空地上进行一些植物的种植。因为空地是在教学楼的二楼上，所以学生在种植植物的过程中很容易看到中午植物进行光合作用时，由于气孔关闭造成植物萎蔫的情况，也容易明白植物对无机盐的需要情况。通过种植植物的课外活动，使学生在实践中学到了生物知识，扩大了视野。

三、开展课外活动，培养学生合作性学习和创新能力

现行的人教版高中生物教材对学生的动手能力、创新能力提出了很高的要求。笔者在教学过程中也非常注重学生这一方面的培养。如在必修一第3节《细胞核――系统的控制中心》中的尝试制作真核细胞的三维结构模型这节课中，笔者的做法是：给了学生很大的创新空间：由学生课后完成，材料自备，既可以小组合作，也可以独立完成。当学生把他们的作品交来时，笔者不禁为学生丰富的想象力和大胆的创新意识感到惊喜和慨叹。从学生交来的作品中，学生制作模型的特点有两个“多样”：1. 材料多样：学生用的材料分别有：橡皮泥、水果皮、废弃的塑料外壳、纸盒、布块、废弃的篮球外壳、绿豆、黄豆等。2. 形状多样。有按照课本的介绍制作出来的，有的用废弃篮球壳做的半球状的，有的用布匹做的扁平状的，有的是盒子做的盒状的。笔者及时地对学生的创新能力给予了肯定，并指出其中的不足之处，引导学生加以改正，最后选出部分制作正确、手工精巧的作品进行奖励。作品比较突出的，把它放在实验室陈列展出。

第5篇

笔者根据合作学习的一般教学流程：异构分组――内容设计――小组讨论――组际交流――分析评价，并结合中学生物教学实例来具体探讨如何创造性地将白板运用到合作学习的教学实践中，以推动合作学习合理有效的开展。

一、异构分组：利用白板的分组工具，建立新型的教学人际关系

由于合作学习以小组活动为基本教学形式，师生在进行小组合作学习之前，应首先建立课堂学习小组。教师可以通过白板提供的分组工具对学生进行分组，第一，保证全员参与的前提下将每组人数控制在3～4人，人数太多，不利于统一思想；人数太少，不利于思维碰撞。第二，由于白板中存储了每个学生的个人资料，这样就避免了小组成员之间的重复，节省分组时间。第三，利用白板可实现组间同质、组内异质结构分组，组间同质使各组之间的认知水平保持动态平衡，形成竞争；而组内成员根据性别、学业成就、个性差异来实现优势互补，精诚合作，有效促进小组学生的知识、能力、情感态度与价值观的全面提升。白板的分组工具着眼于群体主体性的发展，打破原有的教学人际关系，推进合作学习的社会性和发展性进程。

二、内容设计：利用白板丰富的资源库，激发学生的学习热情

精心设计学习内容是保证小组合作学习成功的前提。白板软件系统的重要组成部分是其含有多种类型的丰富资源库，教师不仅可以利用白板的内置资源库提取教学内容，还可以自主构建“我的资源库”，根据生物教学目标与教学内容将资源进行整理分类，灵活的对合作学习的内容进行编辑、添加或删除。例如，根据高中生物必修模块的主要内容建立宏观库和微观库，两个库下面又可以分为多个子库。宏观库包括植物学、动物学、生态学等；微观库包括分子生物学、细胞生物学、遗传学、微生物学等。

教师可以根据白板这一重要的库功能，大量储存并灵活调用中学生物合作学习案例，选择具有启发性、开放性、难度适中的学习内容，这不仅有利于学生将学习内容巧妙地转变为问题情境，还能保证大多数学生在课堂上处于思维活跃状态，激发学生的学习热情，图1为教师使用电子白板授课。

三、小组讨论：利用白板的教学辅助功能，高效推进小组的讨论进程

合作学习的主题通常包含一个矛盾的、复杂的问题情境，教师需组织学生开展讨论、辩论或其他小组活动形式，以考察学生的逻辑思维能力以及统筹规划的能力。小组讨论依据选题的差异大体上分为两种：一是诊断性小组讨论，即有标准答案的讨论，例如，在学习“隔离在物种形成中的作用”这一节时，教师利用交互式电子白板的形、声、色、光，将加拉帕戈斯群岛的环境与各种地雀的图片形象生动地呈现给学生，并在组织学生讨论问题时插入简短的视音频，创设情境，以启发学生讨论地雀形成的过程以及隔离对种群基因频率改变的影响；二是辩论式小组讨论，即讨论的内容没有标准答案也无须有标准答案，在这种形式的讨论中，由于学生的知识背景和经验有限，很有可能出现伪合作学习的现象，即讨论过程中出现瓶颈，小组活动流于形式，而缺乏对实质内容的探索。例如，在辩论“转基因生物和转基因食品是否安全”这一话题时，由于转基因技术是科学发展的前沿问题之一，学生在开展头脑风暴的过程中难免会遇到困惑，此时，教师可利用白板的实时生成、页面快照等功能来对学生的论辩过程提出适时又中肯的建议，密切关注每个小组的学习进程，努力营造一个丰富多彩、张弛有度的辩论氛围，使课堂成为一个思想火花碰撞与积聚的磁力场。

四、组际交流：利用白板强大的交互特性，创设平等互动的交流环境

组际交流是合作学习不可缺少的重要环节，学生讨论水平的高低也需要通过小组之间的交流沟通来进行检验。没有组际交流的合作学习是闭塞的、单向的，为了将他人的观点和智慧内化为自身的思想观念，可利用白板强大的交互特性，构建一个多维互动的教与学的关系。首先，白板可以直接用电子笔来代替电脑上的所有操作，使人机脱离，更加人性化，增强了师生与白板资源的交互性，师生不仅可以搜索白板上的内置资源，也可以访问互联网。其次，白板有利于教师组织形式多样化的交流活动，为师生、生生的多向互动提供了现实可能性。例如在交流“转基因生物和转基因食品的安全性”问题时，学生代表可在白板上呈现各组的观点，用电子笔对需要说明的信息进行标注、拖动，并对重要信息进行放大，在师生、生生之间的反问、设问中进行深入的探讨、交流，进一步拓宽学生的思维空间。

五、分析评价：利用白板的诊断评价功能，最大限度挖掘学生的潜力

教学评价对生物合作学习中师生的行为起着重要的导向作用，基于白板的教学评价应立足于学生的全面发展，顺应新课程的发展趋势，促进学生学习方式的根本性转变。一方面，白板的诊断评价软件可将各个小组的讨论结果以柱状图或饼状图的形式呈现在白板上，师生能够一目了然地看到各小组的讨论进程，教师可以对学生的知识掌握情况及综合能力进行及时评价。例如在“转基因生物和转基因食品的安全性”这一合作学习活动中有两种截然对立的观点，一种是转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制；另一种是转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。白板会将学生针对这两种观点提出的各种不同意见实时录入，白板的评价软件根据学生的回答情况来对学生的语言表达能力、知识迁移能力、科学探究能力进行综合性的诊断与评价，挖掘每个学生身上的闪光点，做到面向全体学生，建立完善的学生评价体系。

随着社会对人才素质要求的变化，新课程改革强调要注重培养合作、探究、创新的综合性人才。基于此，学校教育应义不容辞的承担起这一重任。基于白板环境下的生物合作学习为合作学习的内涵注入了新鲜的生命与活力，它不仅能够增强师生之间的平等互动，而且有利于学生形成团队意识与协作精神。因此，我们要灵活巧妙地应用白板的各种教学辅助功能，使其更好地服务于中学生物合作学习，推动教育教学改革的不断向前发展。

第6篇

【关键词】新媒体；大学生；服务；管理

高校大学生与新媒体亲密接触，新媒体正在改变着他们的学习、生活、行为、思维方式和价值观念。很大程度上改变了当前大学生思想政治教育工作的整体环境，给高校思想政治辅导员的工作带来了巨大的发展契机。因此，如何利用新媒体的不同形式来拓展大学生思想政治教育的新阵地，已成为高校思想政治教育工作面临的一个新问题。

新媒体的形式有多种，如数字杂志、数字报纸、数字广播、手机短信、移动电视、网络、桌面视窗、数字电视、数字电影、触摸媒体等。而近年来，随着新媒体的不断发展，飞信、微博、qq、人人网、微信等，这些伴随着时代的产物随之而来。这些新兴的产物已经在大学的校园中普及，也在影响和改变着大学生的日常生活和学习。辅导员如何正确的认识、对待及其使用这些新媒体，就成为辅导员工作需要探讨的一个新问题。做思政工作的首要任务是要第一时间了解学生的思想动态。辅导员如何更好地更及时的与学生保持沟通和交流，是辅导员工作最基本的一点。

一、针对近年来新媒体的兴起，在新媒体的运用于大学生的管理服务中上首先要了解新媒体的特点

与传统媒体相比，新媒体信息量大、内容丰富，可以将古今中外不同民族、不同区域的文化信息在互联网上高速传播；传输成本低廉；信息便捷；传播形式多样化，新媒体集图片、声音、文字于一体更加直观的呈现在新媒体用户面前，还能与新媒体用户进行互动，增强交互性；传播的主体更加多元化，政府网站、新闻媒体、商业门户网站、网络游戏，甚至于每个新媒体的用户都可以作为传播活动的主体。

二、针对新媒体的特点，选择合适的新媒体

（一）QQ

分组好友功能：QQ可以将好友进行分组，辅导员可以以政治面貌、班级、职务为分组加学生为好友，同时，将部分情况特殊的学生进行分组，如存在心理问题学生、家庭经济困难学生、有特长的学生等等，在时间有限的情况下对其进行重点关注。

QQ空间：QQ空间也是腾讯QQ开发一个供个人进行展示和交流的应用软件。大部分学生都会开通空间，在里面写日志，发照片，听音乐，更重要的是，对其他的日志进行评论。对于依赖网络的学生来说，生活中的很多烦恼感受，他们不会与人直接倾诉，而是采取了在自己的空间抒发这一形式，辅导员通过对其空间的关注，留言等，可以与学生进行比较好的互动。

心情短语：心情短语显示在QQ面板上，是QQ使用者自己当下心情和感受的重要记录，不需要打开其QQ对话框，只需要将鼠标放置在其QQ头像上，使用者的心情感受就可以一目了然。

邮件功能：使用QQ发送邮件非常方便，适合辅导员向学生发送通知、说明等邮件。尤其是群邮件功能值得重视，在好友分组的基础上，针对不同的好友组，如班级、职务等方便快捷的一键发送。

（二）飞信

又称为“移动飞信”，是中国移动推出的即时通信类（IM）产品，移动飞信将短信、PC客户端、手机客户端即成为一体，为客户提供多渠道交流方式。飞信和QQ一样，有空间、传输文件、签名等功能，但是其最大的功能在于免费对移动手机用户发送短信，如遇到重要事情通知，可以通过飞信账号群发短信，在很大程度上保证信息传达的准确与到位。

（三）微信

微信是一款快速发送文字和照片、支持多人语音对讲的手机聊天软件。现在国内最普及的便是腾讯微信。手机短信是通过文字发送的，而微信既可以通过文字，还可以通过语音发送，实现通话之外的语音沟通。同时，微信是基于手机平台服务的，其最大特色也是在手机上即时、无损的传播视频、音频等多媒体文件。这样只要手中一部智能手机，再加上有WIFI或接收移动网络的地方，就能与学生随时随地的保持联系，时刻关注学生的动态。

（四）微博

微博即是微博客 简称，是基于用户关系的信息分享、传播以及获取平台，用户可以140字左右的文字更新信息，短短两年时间，微博已经超过了2亿用户，现在微博用户主要集中在新浪、腾讯、搜狐、网易等门户网站。微博的功能相当于给每个人的社会发言装上了“话筒”，而且这种讲话以现场直播的方式进行。微博有很多服务，其中最有特色的便是“关注”和“粉丝”，辅导员可以开通自己的工作微博，与学生“互粉”，即相互成为对方的粉丝，这样，针对学生的信息学生可以及时看到，学生发生的比较重大的事情我们也可以方便了解。更重要的是，作为政治辅导员，我们需要关注学生的思想动态，这些，在学生的微博或者对其他信息的转发和评论中可以轻松实现。

（五）人人网

由千橡集团将旗下著名的校内网更名而来。人人网为整个中国互联网用户提供服务的sns社交网站，给不同身份的人提供了一个互动交流平台，提高用户之间的交流效率，通过提供日志、保存相册、音乐视频等站内外资源分享等功能搭建了一个功能丰富高效的用户交流互动平台。

三、注重运用新媒体，推进大学生就业工作。

（一）新媒体与就业思想政治教育

拓展就业思想政治教育空间。与传统媒体相比，新媒体呈现出信息多元化、传播途径多样化，传播速度更加迅捷等特点。新媒体依托巨大的网络体系，可以拓宽大学生就业思想教育的空间，根据学生在不同阶段的特点，可以将就业思想政治教育从现实空间拓展到虚拟空间，采用“虚实结合”的工作方法，使就业思想政治教育具有“个性”，有针对性的因地制宜的开展工作，又能保持就业思想教育的连续性。

使大学生就业思想政治工作具有感染力。新媒体在学生中的普及率非常高，可以运用新媒体多样化的特点，增强就业工作的感染力和直观性。学生可以根据自己的需要选择何时、何地接收就业方面的教育，更加人性化和方便。

提高大学生就业思想政治工作的实效性。新媒体不仅扩大了人们交往的范围，而且还可根据不同教育对象的需要以用多重身份进行交流，极大地提高了工作的实效性。

（二）新媒体与就业信息采集

如今大学生就业形势日趋严峻，在信息化的时代，谁拥有信息，谁就拥有了机遇，在就业中具备了优先权和主动权，信息在毕业生择业的基础，是毕业生就业的第一步。将新媒体运用于就业信息的采集，建立起立体式就业信息服务体系，可以改变以往信息滞后，零散和片面等问题，实现信息服务体系的全面性、个性化、交互式推送；根据毕业生的就业信息需求，建立有效的招聘需求信息传递机制，对不同渠道获得的就业信息进行筛选、归类，更好地开展针对毕业生的政策、指导咨询、信息共享、网上招聘、职业培训、企业推介等多种分类指导与服务。

建立健全就业信息采集管理办法，明确信息采集、处理、、维护的规范和程序；加大就业信息管理系统的研发力度，实现毕业生基础数据管理与维护、就业手续办理办公网络化、各类就业统计报表、数据反馈与专业预警等功；建立招聘信息自助平台；利用校友资源和网络，挖掘有效需求信息。使新媒体信息服务体系成为新时期学校就业工作高效开展的重要助推器。

总之，QQ、人人网、微博和微信等新媒体的出现，大大的方便了辅导员开展思想政治教育工作。大学生是一个富有朝气，对新兴事物接受力极强的一个群体。伴随着4g时代的到来，这些人人网、微博和微信新兴事物的产生，使他们受到了大学生的极大欢迎和喜爱。为此，辅导员要看到大学生这一群体，正在使用着这些新媒体，更是要将这些新媒体融入到思想政治教育工作中去，找到思想政治教育传播的最好方式和途径，利用这些新媒体 更好的进行思想政治教育。同时，辅导员借助新媒体开展大学生思想政治教育工作，极大的丰富了辅导员对大学生进行思想政治教育的资源。新媒体环境下，人人网、微博和微信的建立，逐步的打破了课堂上、课外活动、组织活动、多媒体等这些辅导员传统提供思想政治教育信息的方式，改善了传统的大学生从辅导员那获取信息形式的滞后、零散和片面等问题。增加了思想政治工作的创新性，互动性、交流面更为广阔，在提高自身的管理素质的同时，更多了对学生的人文化关怀。

参考文献

[1] 董平.金融危机下加强大学生就业思想政治教育工作态势分析及策略[J].思想理论教育导刊，2011（9）.

第7篇

论文摘 要:由于高职业教育改革和社会需求的变化,大学生就业面临着前所未有的挑战,就业难的问题越来越突出,除了市场需求方面的原因以外,还和大学生就业信息不健全、信息通道不流畅有很大的关系。因此，建立一个健全的、完备的、高效的就业信息资源体系,对大学生就业指导很有必要。高职院校图书馆是文献信息中心,应积极地为大学生就业指导提供信息服务。本文探讨图书馆在就业信息服务的作用,叙述了图书馆信息服务在大就业指导工作中的做法。

由于高等职业教育改革和社会需求的变化,大学生就业面临着前所未有的挑战。大学毕业生就业大众化的急速来临与社会大众对大学生精英认识的惯性矛盾,造成认识与现实的巨大差距,以至于造成“大学生就业难”。《普通高等学校图书馆规程(修订)》规定:“高等学校图书馆必须贯彻国家的教育方针,履行教育职能和信息服务职能,在提供信息服务的同时,还具有教育功能。”图书馆是办学的三大支柱之一,要利用自己的信息资源优势,开辟为就业指导工作服务的新领域,这是高职院校持续发展的需要,是读者服务职能拓展的需要,是图书馆提高竞争力的需要。

1 开展大学生就业指导工作的重要意义

教育部《普通高等学校毕业生就业工作暂行规定》强调“就业指导是高校教学工作的重要组成部分”。随着时代的不断发展变化,国家在大学毕业生就业工作中建立了“市场导向、政府调控、学校推荐、学生和用人单位双向选择”的机制,用人单位对大学毕业生的要求也越来越高,大学生就业难的问题越来越凸显出来,几乎成了人们普遍关注的热点。大学生就业难,与其信息的不健全、信息通道的不流畅有一定关系。在这种就业形势下建立一个健全的、完备的、高效的就业信息资源体系对大学生就业指导工作是很有必要的。图书馆作为高校的文献信息中心,应主动地为就业指导工作服务,建立大学生就业信息系统,提供高效优质的就业指导服务。

2 图书馆信息服务在就业指导教育中的作用和优势

2.1 作用

图书馆是信息资源是教学的三大支柱之一,集现代信息网络、信息技术与设备、各种信息载体与获取途径为一体的信息采集、组织加工、保存与传播的得天独厚的资源优势,在以读者和信息用户为核心,拓展信息服务工作范围,主动为大学生就业提供信息服务,这是高职教育以就业为导向的办学理念对图书馆信息咨询工作提出的新任务。图书馆开展就业信息专题服务,开发各种载体的信息资源,通过文献深加工而形成“综述”、“述评”,有助于大学生及时了解就业动态信息。体现了“读者第一、以人为本”的新理念。

2.2 优势

2.2.1 信息资源优势

图书馆有采集实体文献资源和搜集虚拟信息资源的制度,能入藏与择业和就业指导有关的书刊、音像资料等;还能联系各类型人才市场和毕业生招聘会的组办者,索取人才招聘信息。这是图书馆开展为大学生就业指导信息服务的资源保证。

2.2.2 网络资源优势

网络条件下的图书馆管理体制呈条块结构,高职院校图书馆与各类图书馆在持续发展的过程中,构建了互助的协作关系,资源共享。随着网络环境的不断完善,图书馆大多具备了较强的联网检索能力,毕业生可直接上网查找国内外就业信息。这是图书馆开展为大学生就业指导服务的信息网络保证。

3 图书馆为大学生就业指导工作提供信息服务的内容

3.1 建立大学生信息素质教育服务中心

大学生信息素质包括对信息重要性和需要的知识,为解决面临的问题确定、查寻、评价、组织和有效生产、使用与交流信息的能力,图书馆要利用自己的信息、人员、技术、环境方面的优势,从多方面着手培养大学生的信息素质；重视图书馆资源优势的宣传,努力建设自己的网络主页,设指南性栏目、就业信息资源介绍、检索技巧导引、图书馆bbs等多方面开展信息素质教育;加强资源开发利用工作,丰富的信息资源是信息素质教育的保证,要实施信息素质教育,图书馆必须具备充分的信息资源,从网络、杂志、报刊等处多方收集信息,评价和选择各类文献,实现合理馆藏,扩展学科信息知识的覆盖面。

3.2 完善大学生就业信息系统建设

就业信息包括就业政策信息、就业形势信息和人才需求信息。国家就业政策是国家根据一定时期社会生产力的发展和需求情况而制定的就业行为准则,包括就业体制、程序、时间等。图书馆就可以向大学生们提供经整理的就业形势与政策信息,让他们及时了解社会对人才的需求形势,了解有关城市或有关单位接受大学生的政策条件以及当地经济发展的形势;根据最新就业信息,分析预测就业形势。图书馆应系统地整合学院的专业设置、学科特色、人才培养模式等信息,结合企业用人要求等,建立就业信息体系,并与和其他网络系统联通,使就业的信息更加系统化、规范化、专业化和实用化,便于学生了解用人单位的具体情况地进行选择,更好地把握择业方向。

3.3 提供就业信息咨询

就业信息具有时效性、周期性、专指性、复杂性等特点,图书馆可以搜集相关时效性强的信资料,及时为学生服务。图书馆可以通过口头咨询、发放调查问卷、观察总结等多种途径主动了解学生的现时需求和潜在需求,做好相应记录,建立用户需求档案,及时进行分析总结。

4 图书馆为大学生就业信息服务的实践

4.1 加强就业文献阅读引导

（1）丰富的图书文献资源是图书馆赖以开展阅读引导教育的基础,图书馆应根据各种反馈信息,完整系统地入藏大学生就业内容的书刊文献和网络信息,搜集和整理就业政策法规、有关就业的文献精神及职业需求的文献信息,要宣传和报道就业政策、求职信息,帮助大学生贯彻执行国家的就业政策,系统掌握大量准确的职业需求信息,订购专为大学生就业服务的报刊,在现刊和过刊阅览室中常年设置就业信息专题书架,专题书架实行开架阅览,通过阅读类似《成功心理与人才发展》、《择业就业:大学生求职指南》、《大学生就业难原因剖析》、《当前大学毕业生低签约率的实证分析》、《经营自我与创造性经营》、《如何体现你的素质》、《企业招聘与企业文化的匹配探析》等资料,以提高毕业生的就业素质。

（2）编制就业信息专题书目,并把馆藏中最新就业信息书目、索引和重要信息原文及时传到图书馆网页上,便于毕业生多途径查询。另外安排专人或聘请有经验的教师举办专题讲座、读者座谈,开展书评、评选读书标兵等活动,如,“信息素养在择业中的作用”、“个人素质与企业文化”、“网络环境下如何搜集和利用信息”、“如何适应大众教育下的就业形势”等帮助学生分析、预测本年度就业形势、帮助大学生掌握搜集最新就业政策信息的技能。

4.2 举办就业信息能力讲座,提高求职技能,提升求职效率

图书馆要完整系统地搜集、整合网络信息和视频资料,并编制专题视频目录,举办就业视频讲座和专题报告,加强就业理论和实践的学习,图书馆员要主动做好视频资料的导读,如“网络环境下如何搜集和利用信息”、“大学生正确的就业观和择业技巧”等,帮助大学生提高求职技能和择业素质,写好求职信和自荐材料,客观地宣传自己和推销自己。图书馆员要积极引导大学生把静态文献信息与社会动态信息相结合,更直观地了解就业现状和人才需求,以提升大学生的求职效率。

4.3 网络导航

随着网络环境的不断完善,图书馆具备了较强的联网检索能力,图书馆对大学生进行网络信息获取能力、检索能力和应用能力的培训,网站上开设“就业教育”专栏,并成为大学生就业教育的主要窗口,可设“就业政策”、“就业形势”、“招聘信息”、“求职信息”、“求职技巧”、“就业讲堂”等栏目,指导大学生系统搜集有关的就业信息,整理相关就业政策法规,解答大学生有关就业的咨询话题,为其选择职业提供合理化建议或可行性意见。将网内外的就业信息资料按著录格式标准化、检索点规范化,以及检索途径便捷化的要求;建立“毕业生就业信息书目数据库”,并根据毕业生的需求、本校学科专业和文献类型,有选择地建立“毕业生就业信息全文数据库”。该数据库通过校园网与中国教育科研网(cernet)联结,供馆内外用户使用,促进就业信息资料网络化的共建、共享。

4.4 就业信息的加工、分类

就业信息资料形式多样,有成册的书刊型、报刊复印的零散型和网上下载的活页型等,收藏保管困难,也不利于应用。可采取以下方法加工装订:有关就业的政策、条例等指导性文献,以发表的时间为序装订成册;从报刊和网上收集到的零散信息资料,按就业的内容和类别进行装订。依据就业信息的内容性质,按《中图法》分类,再根据信息产生的时间作书次号,把相同内容、类别的信息资料集中在一起,并按时间先后排序,以便于毕业生按类别查阅特定时间的信息资料。

4.5 分层次提供就业信息咨询

图书馆提供就业信息咨询,其方式主要有以下3种:(1)辅导性咨询。根据毕业生需求,咨询馆员辅导毕业生查找和利用就业文献信息,并解答问题。(2)指导性咨询。即以个体为对象,咨询馆员将毕业生引向信息源,指导其查阅各种就业信息资料。(3)检索性咨询。一般有两种取向:一种是数据、报摘类信息检索,包括招聘人数、改革要点、就业趋势等;另一种是文献,全文类信息检索,它需要从目录、题录、文摘、索引等方面进行系统检索,提供咨询服务。

5 结语

图书馆既是学校的文献信息中心、学习资源中心,是培养人才的重要基地,利用图书馆丰富的文献信息资源,为大学生就业指导提供信息服务,是培养大学生树立就业信息意识、确立择业竞争意识,端正择业就业思想的过程,也是网络环境下,图书馆读者服务工作的特色服务。建立一个健全的、完备的、高效的就业信息资源体系,积极主动地为大学生就业提供信息帮助。通过图书馆为大学生就业提供信息服务的实践:阅读引导;举办视频讲座,实施网络导航,重视就业信息的搜集、加工、分类与利用;开展多元化的信息服务方式,使图书馆成为真正意义上的大学教育的三大支柱之一,走出一条信息服务创新之路。

参考文献

[1] 郭平.大学就业指导课的重要性及策略分析[j].教育与职业,2007(11).

第8篇

关键词：新课程；研究性学习；作用

研究性学习以学生的自主性、探索性学习为基础，从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题，主要以个人或小组合作的方式进行。通过亲身实践与研究探索获取直接经验；通过自主地发现和提出问题，设计解决问题的方案，培养发现问题和解决问题的能力。在研究性学习的实施中，教师所发挥的作用就至关重要，那如何有效的发挥教师在在研究性学习中的作用？本文就此方面进行浅析。

1．充分发挥教师在研究性学习中的引导作用

科学研究的过程是师生共同学习研究的过程，也是共同合作分享的过程。在实施的过程中，学生是主体，是积极主动的发展者，而教师要充当因利势导的引导者。教师在引导过程要注意三个方面。首先教师引导中要注重从实际出发，因人施教。一个班级的几十个学生，至少存在两大差异。一是由于文化科学知识基础不同，在解决实际问题的方法，能力以及生活经验等方面存在差异。二是兴趣爱好，生活环境，家庭教育以及外界接触不同。因此要注重因人施教，正确引导。 其次，要注重引导学生进行各种基础训练。 在研究性学习的起始阶段，教师要结合实例对学生进行一定的基础训练。如引导和帮助学生掌握利用工具书，使用视听媒体，做笔记，进行调查，收集和分析资料等方面的技术和方法，以便学生比较顺利且充满信心地进入研究。 第三，教师在引导中要注重学生兴趣和能力的培养。 要注重培养和增强学生研究的兴趣和能力。同时通过正确引导，提高学生分析问题和解决问题的能力。【1】

2.充分发挥教师在研究性学习中的指导作用

作为教师必须明确在研究活动中的角色和地位——既不是知识的传授者，也不是学生活动的旁观者，更不是学生活动效果的评判者，而是活动的组织者、参与者、指导者和促进者。在研究性学习中教师应该正确指导学生的选题、研究方法、以及研究报告的撰写等。

研究性学习的选题一要注意与学生现有水平相一致，不能超越学生的现有水平，使所有学生能够参与研究，能用现有知识解决问题，要指导学生选题小而实，避免大而全。二要指导学生到生活实践中发现问题，以问题作为自已研究课题，才能使学生全身心地投入到课题的研究中。例如在《光合与细胞呼吸》一节内容时，跟生活实际联系紧密，有同学会问①为什么自己跑步后第二天大腿会感觉到酸痛？②为什么家里酿酒时先不密封储藏？③为什么傍晚锻炼比早上好？卧室内不宜放置过多的花草？这些都是与学生在平时生活观察所发现的问题，这些就可以作为自己的研究课题，既可以激发同学们学习生物的兴趣，又可以将生物与生活实际相联系更好，锻炼自己的动手能力，更好的掌握所学知识。

由于现在的中学生长期受应试教育的影响，学生作文写得多，调查报告写得少。教师要指导学生明确书写的格式及要求，知道结题报告一般由题目、作者、摘要、报告内容、参考资料等部分组成。其中报告的内容一般按问题的提出、调查方法、结果与分析、结论及建议几部分组成，也可给学生提供几种样式的报告，让学生参考学习。

此外，还要对学生的合作精神、意志力等非智力因素进行指导，使学生对研究性学习有充足信心，能持之以恒，有序地开展下去。才能使学习者经历知识探索和发现过程，获得理智和情感体验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高综合运用所学知识解决实际问题的能力，研究性学习，既要与组内同学交往，还要与同伴一起同其他人员交往，交流也不限于认知领域，还有情感、态度、技能的沟通。

3.充分发挥教师在研究性学习中的组织作用

教师是教学形式的组织者。在实施以学生为中心的研究性学习中，教师要组织好课堂教学形式。要带领学生走出课堂，联系生活实际，到生活实践中发现问题，调查研究。用所学的生物知识解决生产生活中的问题。 转贴于

由于每次研究学习的主题不同，所要求的目标定位和遇到的客观条件也不同，操作特点和方法也形式各异，但一般来说研究学习的结果表现为资料收集、数据处理、归纳整理、表达交流等形式，而每种形式又可用不同的方式或方法表达和交流出来。如可以是书面材料，也可以是口头报告。书面材料既按一定的要求写成实验研究报告，研究报告应包括研究的问题、假设、设计思路、材料用具、方法步骤、结果、结论。口头报告材料可以通过开辩论会、研讨会，不管采用什么方式或方法，教师的组织作用是十分重要的，只有在教师的组织下，其研究结果才能较好地表达出来，使其具有规范性和科学性。

4．充分发挥教师在研究性学习中的设计者作用。

在课堂教学中，为了引导学生开展研究性学习，我注重了积极挖掘教材内容，体现重过程、重方法的原则，坚持师生平等、教学互动，广泛提供科学史料、趣味实验、新技术、影像资料等教学资源，通过实验、观察、比较、分析、综合、抽象、阅读等形式，努力“设计”营造适宜的学习情景和课堂氛围，启迪学生进行研究，把研究性学习引入课堂教学中来。

研究性学习创造了让学生充分发挥创新潜能的宽松环境，其学习成果主要不是知识的积累，而是创造能力的提高。创造力是一种综合能力，是知识、能力、人格的有机融合和促进，是人的一种潜能，等待着唤醒和激发，这决不仅仅是一种简单的“教”，需要营造有利于创造力培养的好氛围。研究性学习正需要教师为学生创造了这种氛围，有助于学生创新精神和创新能力的发挥。教师要走近学生，融洽与学生的关系，创设宽松的学习氛围，消除学生的心理负担，进行研究性学习的过程中可多采用讨论的形式，学生提问由同学们自己尝试回答，意见不统一时可以进行辩论，甚至争论，老师和学生坐在一起不轻易做出判断，悬而未决的问题鼓励学生通过进一步查找资料或进行实践来解决。鼓励学生大胆发言，勇于表达自已的观点。【5】

教学实践证明，在研究性学习中，教师在如能充分扮演研究中引导者、组织者、和设计者的角色，就能够在很大程度上促进学生学习方式的转变，有利于全面实施素质教育，更有利于培养学生创新精神。使研究性学习能更好的促进学生的自身的全面发展。

参考资料：

[1] 刘恩山等《高中生物新课程标准解读》 江苏教育出版社 2004

[2] 范长寿 《中学生物教法研究》 四川大学出版社 2002

[3] 袁维新 《浅谈生物教学的个性化》 中学生物教学 2001

第9篇

关键词：形体舞蹈 训练 大学生 心理健康

如今的经济发展越来越迅速，让大学生感受到了外界巨大压力，从而影响到他们的心理健康。因此，大学生的心理健康教育就引起社会的高度重视，而且还设立了不少训练项目来缓解大学生的心理压力，形体舞蹈训练就是其中的一种。下面我们就形体舞蹈训练对大学生心理健康教育的作用来进行分析。

一、形体舞蹈训练对大学生心理健康的作用

（一）能够满足大学生的心理和情感需求

现在有很多的高校都将形体舞蹈训练作为一门选修课程来让学生自由选择，它完全是出于各自的喜好而定，所以这就是和专业课程有所不一样的地方。形体舞蹈训练在大学是特别受女孩子的喜爱，她们会把它当做是一个塑身的好方法，其实它不仅仅是塑身还可以在心理和精神上面帮助大学生缓解心理压力，也就是由于他有很多的好处，所以参加报名的人数要比其它选修课程要多。而对刚踏入大学的学生来说，心理和情感上都还没有很快转变过来，那么高校就要给他们寻找一个出口，让他们能够释放情感和压力，而形体舞蹈训练正好满足了大学生的这种需求，让他们能够积极向上、乐观的过完大学生活。

（二）促进大学生的心理健康

由于大学生正是在发育的时期，所以他们的心理和情感也不是很完善，而且面对学校和社会的种种压力，使得他们情绪低落、心理失去平衡、不自信，所以为了解决大学生情绪、心理、情感上的问题，就要通过形体舞蹈训练来缓解学生的压力和情绪的波动，这也是心理教育的一种有效方式。

第一，形体舞蹈训练可以让学生不断提升审美能力。因为在形体舞蹈训练里面含有很多美的元素，动听的音乐和舒展的舞蹈动作都是我们平时不容易接触到的，而且它和专业学习生活相比，多了一些活力和热情，在这样的一个氛围中学习形体舞蹈，就算学生开始不是很自信，表现得很僵硬，慢慢就会发现自己在肢体语言上有了很大的进步，从而也渐渐变得自信开朗起来，这样的一个变化就是形体舞蹈带给学生心理健康的表现，在欣赏能力和气质上也都会有全面的提升，然后用积极向上、乐观的心态去学习和生活。

第二，形体舞蹈训练可以让学生的身心放松，从而缓解他们的不良情绪。舞蹈中的形体美和动听音乐能够激发学生对美的追求，将一切坏的情绪都抛之脑后，用一颗平静的心去舞动，去找回最初的快乐。要知道心态在我们的生活中是有很大影响的，一个积极向上的心态便可以使得我们在学习和生活中找到乐趣，而在形体舞蹈训练正好可以给予我们一个愉快的心情，减少情绪上的不稳定，促进学生心理健康的发展。

第三，形体舞蹈训练可以锻炼学生坚持不放弃的精神。舞蹈训练的教学方式和内容多样化同时也可以让学生保持兴趣，在训练的过程中，还能培养学生与教练、学生与学生之间的相互帮助相互尊重的精神，让他们在沟通和交流中增进感情，这样就可以有效地促进大学生的心理健康。

二、从心理健康角度进行形体健康训练

（一）分析学生心理进行形体舞蹈训练

作为一个形体舞蹈教师想要从根本上解决学生的心理问题，就要从学生心理出发来进行形体舞蹈训练。就比如在练习下腰、抱后腿等柔性动作时，其实对于很多学生来说是很难的，毕竟他们不是专业的，大部分都是没有经过任何训练，学生一般都会认为身体没有很强的柔软度，就展现不出优美的体形，这样就会对他们的身心造成一定的压力和心理障碍。所以在这个时候教师就应该从学生心理出发，告诉她们不要过度的去在意身体的柔韧性，一步一步的来，舞蹈训练不只是看柔韧度，其实还有很多很重要的内容。然后把他们的注意力转向其它方面，让他们从其它的地方找到自信，这样就能够达到训练的效果，让他们不仅不会对舞蹈产生厌倦的心理，而且还会爱上舞蹈，这就是从学生心理出发所带来的好处。

（二）观察发现学生心理问题并解决

在形体舞蹈训练的过程中，对于一些体形偏胖的学生来说，柔韧性就成了她们的一个噩梦，这样就会使他们对舞蹈失去自信，也会开始感到自卑，那么遇到这样的情况时，教师就要去指导他们帮主他们从心理上自信起来，如果教师对此不闻不问的话，学生在心理上一定会承受很大的压力，也会对产生厌倦的心理，所以教师的细心发现对于学生来说是很重要的，也对学生心理健康教育有重要作用。

三、结语

形体舞蹈训练在大学中是一个很有艺术性的教育方法，虽然它只是一门选修课程，但是对于大学生来说却是很有意义的一门课程，它不会像必修专业课那样让人觉得枯燥无味，反而会带给学生很高的艺术修养和审美意识，同时也能缓解学生的心理压力，让学生用积极向上的心态去学习和生活。

参考文献：

[1]李润生，赵燕.音乐美育对大学生心理健康作用的研究[J].河北建筑科技学院学报（社会科学版），2005，（04）.

第10篇

关键词：生物信息学 教学模式 创新

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2017）08-0009-02

近些年，随着人类基因组测序完成，有关核酸、蛋白质等的分子生物学数据迅速增长。同时，计算机技术的发展也为生物数据的处理提供了有力支持[1]，促进了生物信息学的产生及发展。许多高校相继开设了生物信息学课程。生物信息学课程对培养创新型人才具有重要意义。[2]生物信息学是多领域融合的学科，对理论知识及实践的要求较高，因此如何提高生物信息学的教学质量及完善教学模式尤为重要。本文根据生物信息学的特点及目前发展现状，提出“教学-科研-创业”一体化的教学模式。并在实施过程中不断优化，为完善生物信息学的教学模式提供依据。

一、生物信息学课程的概述

生物信息学作为近些年新发展的学科。具有以下特征：第一，多学科融合。它将数学、计算机科学与生物学有机地结合在一起。[3]第二，数据的复杂性。目前国际上著名的数据库有GenBank、DDBJ和PIR等。[4]这些资源具有开放性，大部分数据库可免费下载。第三，学科知识的前沿性，生物信息学的发展和更新较其他学科更为迅速。[5]教师在教学过程中要不断地吸取新的知识以补充教材中的不足。[6]生物信息学的价值不仅体现在科学研究领域，同时对经济的发展也有影响。[6]所以，各高校设置生物信息学课程是必要的。

二、生物信息学教学现状

无论国外或国内对生物信息学的发展都是高度重视的。笔者在针对生物信息学本科教学过程进行调查中发现，生物信息学教学过程存在以下不足：

（一）专业型人才稀少

生物信息学所涉及的领域较广，它将数学、计算机科学和生物学相结合。[7]这一特点，要求从事生物信息学教学的教师自身知识背景要深厚，同时兼备生物学及信息技术的专业知识。由于各专业之间的交叉联系较少，导致相关生物信息学的专业人才稀少。这对于生物信息学教学是不利的。

（二）教学理念陈旧

生物信息学是将信息技术和生物课程有机结合。目前，在国内，生物信息学教学思想还比较落后，大部分还处于对构建完善的教学模式初步探索阶段。[8]由于不能将信息技术的优势极大地发挥，以至于生物信息学教学过程中存在一定的弊端。在教学设计中还沿用传统的教授法，使得学生对于学习生物信息学的兴趣减少，同时，忽略信息技术的应用对于培养和拓展学生思维方式的作用。

（三）实践教学存在不足

实践教学是生物信息学教学过程中必要的部分。生物信息学实践环节方面较为薄弱。一方面，课时安排不合理。大部分时间分配于理论课，而实践课的时间相对较少。另一方面，在硬件设施上，也不能满足实际需求。在很多高校中并没有独立的计算机机房以保障学生能够进行具体的操作。并且，在国内，虽然生物信息学的研究发展迅速，但所涉及的资源并不能共享，交流较少。

（三）“教-学-研”模式的构建

针对生物信息学课程自身特点及在教学过程中发现的问题，提出“教学-科研-创业”一体化教学模式。

1.教学理念的改革

从上述的分析中，针对教学理念落后问题，需要从生物信息学的教学要求与特点出发，改变常规的教学模式，采用“自主式、探究式”学习的思想，通过小组合作的学习方式，让学生主动学习。[9]根据生物信息学的课程内容可将其分为几个模块。例如：数据库介绍及应用、常用统计学方法、基因组学、蛋白质组学等。学生以小组为单位，对每一个模块进行探讨研究。学生可以通过上网查找资料，与老师进行交流及在课堂上展示成果并且小组间进行探讨等方式对该模块所涉及的相关知识进行学习。这样使得学生能够按照自己的要求扩展和交流生物信息学知识，丰富生物信息学的学习途径，并且师生之间建立平等和谐的关系。

2.理论联系实践，锻炼学生科研能力

教学是科研的前提条件，科研使教学内容多样化。[10]因此，在教学过程中，根据课程的特色，可将教学与科研彼此联系起来。首先，组建跨学科的教师团队。生物信息学是多学科交叉的课程，该领域的专业型人才稀少。解决这一问题是保障学生在科研过程中随时了解相关知识的关键。我们可以在教学过程中组建跨学科的教学团队。教师间可彼此沟通交流，针对学生们在科研过程中遇到的问题，能够提供专业性的建议，为科研提供强有力的理论基础。其次，教师积极鼓励学生参加科研项目。教师可根据教学内容与当下生物信息学领域中的研究热点方向，提出研究问题，使学生积极参加其中。在科研过程中，培养学生独立思考及动手操作能力，同时，增强团队合作意识。对生物信息学有进一步了解。最后，为了创造一个良好的科研条件，学校应提供一些硬件设施。例如：多媒体网络教室、与生物信息学相关的软件等。将教学与科研联系在一起，可有效地提高生物信息学教学质量。

3.教学与创业相结合，培养学生创新精神及创业能力

创业教育是一种实践，以学生为主体，将“教、学、做”三者合一。[11]所以在“教学-科研-创业”一体化教学模式中，创业与教学、科研相互联系，科研成果具体化，提高学生的创新创业能力。以吉林师范大学为例。教师在授n过程中，与学生一起对表观遗传学药物进行分析，并以此为研究课题，参加“第二届吉林省‘互联网+’大学生创新创业大赛”。项目中拟建一家有限责任公司，它将通过差异化的运营模式，以互联网为媒介，运用现代生物科技和计算机技术实现对表观遗传学药物信息的整合及数据的分析，并对药物靶点进行更深层次的挖掘。为特定的顾客提供个性化的服务，并以此获取利润。实例表明，在项目进行过程中，培养了学生科学严谨的思维方式及团结协作的精神。创业与教学、科研的有效结合，极大地调动了学生学习的积极性，并充分发挥了理论知识与实践结合的优势。

四、结语

总之，生物信息学教学应适当地将理论与实践结合。通过“教-研-创”一体化教学模式的尝试，不仅激发了学生学习的积极性，同时锻炼学生发现问题并且能够及时解决问题的能力。因此，该模式在生物信息W教学过程中具有一定的可操作性。随着生物信息学的发展，该模式将进一步完善，以期培养出综合型、创新型人才。

参考文献：

[1]朱杰.生物信息学的研究现状及其发展问题的探讨[J].生物信息学，2005，3（4）：185-188.

[2]倪青山，金晓琳，胡福泉.生物信息学教学中学生创新能力培养探讨[J].基础医学教育，2012，14（11）：816-818.

[3]赵屹，谷瑞升，杜生明.生物信息学研究现状及发展趋势[J].医学信息学杂志，2012（5）：2-6.

[4]何懿菡，孙坤.生物信息学研究进展[J].青海师范大学学报，2011，27（3）：69-72.

[5]虢毅，胡德华，邓昊.生物信息学课程“开放式、研究性”教学模式的探讨[J].生物信息学，2009，7（3）：227-228.

[6]戴凌燕，姜述君，高亚梅.《生物信息学》课程教学方法探索与实践[J].生物信息学，2009，7（4）：311-313.

[7]钱叶雄，朱国萍，聂刘旺.生物信息学课程“教、学、研”一体化创新教学模式探讨[J].安徽农业科学，2013，41（6）：2812-2813.

[8]刘宏生，郑方亮，艾海新.强化生物信息学实践教学的探索与成果[J].生物信息学，2010，8（4）：368-370.

[9]高亚梅，韩毅强.《生物信息学》本科教学初探[J].生物信息学，2007，5（1）：46-48.

[10]庄智象，戚亚军.教学与科研互动关系的价值重构及其对外语教师专业自主发展的启示[J].外语教学理论与实践，2015（3）：31-35.

[11]熊华军，岳芩.斯坦福大学创业教育的内涵及启示[J].比较教育研究，2011（11）：67-71.

第11篇

关键词：生物信息学；高素质应用型人才培养；不足

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0156-02

21世纪是生命科学的世纪，应人类基因组计划（human genome project，HGP）和生物科学迅猛发展的要求，迅速兴起的生物信息学（Bioinformatics）成为生命科学浪潮中的弄潮儿。生物信息学是由林华安博士于1987年提出的，而它的起源可以追溯到20世纪50年代末计算机在生物研究中的应用。到20世纪末期，伴随着计算机技术和网络技术的革命性发展，生物信息也突飞猛进地发展起来。它的诞生和发展是应时所需，是历史的必然，已经悄然渗透到生物科学的每一个角落。生物信息学是一门交叉科学，它包含了生物信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面，它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具，来阐明和理解大量生物数据所包含的生物学意义。生物信息学现已迅速发展成为当今生命科学最具吸引力和重大的前沿领域，为生物学、计算机科学、数学、信息科学等专业的高素质人才提供了更广阔的发展天地。生物信息学不仅是一门新学科，更是一种重要的研究开发工具。从科学的角度来讲，生物信息学是一门研究生物和生物相关系统中信息内容与信息流向的综合系统科学。只有通过生物信息学的计算处理，人们才能从众多分散的生物学观测数据中获得对生命运行机制的系统理解。生物信息学专业是教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中新增的一个目录外专业，专业代码070403W，在今年教育部新颁的《普通高等学校本科专业目录（2012年）》中专业代码调整为071003，设在生物科学类。从2002年起，我国一些高等院校开始向教育部申请设立生物信息学本科专业，目前有武汉大学、西南交通大学、河北大学、同济大学、浙江大学、苏州大学、华中科技大学、太原理工大学、重庆邮电大学、山西农业大学、湖南农业大学、哈尔滨医科大学、福建农林大学、南方医科大学等14所高校学校先后获得批准。湖南农业大学是湖南省目前唯一经教育部批准设立生物信息学本科专业的学校。湖南农业大学生物信息学专业2004年获教育部批准成立，2005年正式开始招生。2005年招收65人，2006年招收46人，2007年招收55人，2008年招收45人，2009年招收47人，2010年招收45人，2011年招收51人，2012年招收48人，经过八年的建设，已经毕业四届学生，积累了一定的办学经验，对生物信息学的专业内涵、人才培养目标、教学内容、课程设置等有了较深刻的认识。具体地说，我们积极开展专业调研工作，学习和借鉴国内外高校专业建设的经验，根据本专业教学规范，制定和修订了较科学的教学计划、教学大纲和考试大纲。根据专业建设的需要，积极引进专业教师，师资队伍的规模逐步扩大、知识结构不断优化，专业培养目标基本明晰，教育管理水平得到提高。虽然通过大家的努力，我们在生物信息学的专业建设和人才培养方面取得了一定成绩，但在高素质应用型人才培养方面存在一些不足，主要表现在：

1.缺乏标准的生物信息学高素质应用型人才培养模式。由于设立生物信息学专业的高校有综合性大学、农业院校、医科大学、电子信息院校等，对生物信息学专业人才培养的认识各异，造成课程设置的侧重点存在较大差异。事实上，国外在生物信息学专业的课程设置方面也缺乏成功的经验，围绕“哪些是生物信息学专业的必修课程”和“生物信息学专业的本科生需要哪些基本背景”之类的问题争议颇多。我国高等教育的传统模式在创新性人才和交叉学科人才的培养方面本身就存在不少薄弱环节，如何通过生物信息学专业课程教学与实践加强学生的研究能力，从而加快培养不同专业背景的“复合型”人才是摆在我们面前的一项艰巨任务。

2.生物信息学专业实践教学平台建设有待进一步完善和加强。高等学校的教育目标是培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。实践教学与理论教学共同担负着培养高素质人才的任务，在提高学生实践能力、培养应用型人才方面具有更重要的作用。随着知识经济的发展，素质教育的深入，高教质量工程的实施，实践教学改革的开展，打造、建设和优化生物信息学专业实践平台以培养高素质生物信息学专业人才显得极其迫切和极为重要。目前，我校关于生物信息学专业学生实践能力培养的专业实践平台还存在许多不足，主要表现为以下四个方面：（1）专业实验室建设明显滞后。目前与生物内容相关专业实验在植物科学国家级实验教学中心的实验室开展；生物数据挖掘、生物软件开发和生物信息分析等相关专业实验在生物安全省级实践教学中心的计算机房开展；至今为止还没有一个真正意义上的生物信息学专业实验室，这对实验教学开展、学生科技活动进行与辅导、课程设计和毕业设计教学开展与辅导、教学科研工作的深入造成极为不利影响，并随着研究生的招生，实验室建设严重不足问题将更显突出。（2）课程教学体系系统性差。由于生物信息学是一个新兴学科，生物信息学专业在我国的创办时间不长，在生物信息学专业实践教学方面没有多少成功的经验值得借鉴，加上专业建设时间不长，这方面自身经验积累不足，许多想法和思路有待验证、改善和落实，实践教学内容设置、内容衔接和效果评估建设等方面还欠缺，传统性实验开展较多，开放性实验开展过少，最新技术方法（如：云计算）和社会对专业技术新要求在专业实验教学中融入还不够，内容还不成体系，系统性还存在许多不足。（3）开放型实践教学体系建设还是空白。目前高校对开放实验改革中进行的实践和探讨基本上停留在把少部分实验项目改革成了开放实验，开放实验内容单调简单、面窄浮浅、不成体系，系统性和创新性非常欠缺，效果往往达不到预期要求，也远不能满足不断学科发展和社会发展需要。我校生物信息学专业开放性实践教学体系建设也同样处于空白，关于生物信息学专业开放性实践教学体系建设需要紧急推动和落实。（4）实习基地建设还存在不足。目前，我校生物信息学专业还没有专门的校外实习基地，影响了学生实践动手能力的提高。

3.师资队伍需要进一步优化。教师队伍的素质、水平决定了专业建设的质量。生物信息学是一个交叉学科，生物信息学专业需要既熟悉生物学背景，又要熟悉信息类知识的专业课教师和学术带头人。目前，我校生物信息学系现有专职教师10人，其中教授5人，副教授2人，有博士学位的9人。听起来实力蛮雄厚，但真正科班出身、从事生物信息研究的老师并不多，很多是从原植物保护专业的师资调整过来的，有些是近年引进的，还没有形成稳定的学术梯队。还没有科研及教学成果奖，也没有主编规划教材出版，师资队伍的学术水平尚待进一步提高，师资队伍需要进一步优化。

4.教育教学改革需要进一步深化。生物信息学专业开办了八年，我们在教学改革建设方面也做了一些工作，但需要进一步深化；在人才培养模式、实验室建设、课程建设等方面做了一点探索，获得湖南农业大学教改项目4项，如2006年的《生物信息学专业建设及人才培养模式的探索》、《生物信息数据处理中心开放式实验室建设与服务模式研究》，修改了培养方案，发表了几篇教学教改论文。在教学手段上，本专业教师能够结合生物信息学学科特点，开展利用现代化手段进行辅助教学的教学改革探索，我们鼓励教师积极使用一些优秀的教学软件，也鼓励教师结合自己的教学经验，努力开发电子课件，对于学生的深入学习起到了重要的作用。我们在教学改革方面虽然做了一些工作，但远不能适应本专业的发展要求。

5.就业渠道拓展不够。由于生物信息学专业是新兴的专业，专门的产业尚没有完全成熟，目前主要分布在医药产业和信息产业之中，因此，就业渠道有待扩展。

当前，生物信息学在国内外的发展基本上都处于起步阶段，各国所拥有的条件也大体相同。因此，这是我国生物信息学研究赶超国际先进水平的极好机会。生物信息学研究投资少，见效快，可充分发挥我国基因信息资源丰富的优势，以及湖南农业大学在生物学领域，尤其是微生物基因组研究方面的特长，经过十几年或更长时间的努力，湖南农业大学的生物信息学专业有可能会成为湖南省的优势特色专业。

参考文献：

[1]李宏.我国生物信息学研究的发展策略[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2005，22（2）：105-109.

[2]赵爱民.生物信息技术发展态势分析[J].中国生物工程杂志，2003，23（5）：101-103.

[3]陈锋，吴明晖.符合时展的高素质应用型人才培养体系的探索与实践[J].中国高教研究杂志，2011，（8）：32-35.

[4]舒坤贤，袁帅.生物信息学实践教学体系的构建与实践[J].湖南人文科技学院学报，2012，（2）：118-120.

基金项目：湖南省普通高等学校教改项目“生物信息学专业理论教学与教学方法改革”（2013-160）和湖南农业大学校级教改项目（A2013057）。

第12篇

人类基因组计划的实施为分子生物学家提供了大量的生物组学数据，分析和处理这些数据以探索其中隐藏的生物学奥秘需要综合利用数学、信息科学与物理学等知识，生物信息学由此应运而生[1]。它是分子生物学与上述学科交叉结合的产物，其研究已经渗透到生命科学的各个领域并极大促进了生命科学及相关学科的发展，已成为生命科学研究者强有力的辅助工具之一。国内很多医学院校已开办生物信息学课程，多种专业选择其作为必修课或选修课。该课程旨在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、处理和分析的能力，但该课程的教学研究仍处于起步阶段，缺乏完善的教学模式和有效的教学方法，如何在医学院校开展生物信息学教学还有待进一步探索。

1 课程开设的重要性

生物信息学跨越了整个生命科学领域，是一门实用性很强的学科，也是未来生物医学的重要研究工具。生物技术、计算机和互联网的飞速发展引领了一个生物医学大数据时代，生物信息学在生命科学领域的地位也愈发重要。利用生物信息学的知识和方法能够深入挖掘和剖析海量生物学数据，进而探索隐藏在数据背后的生物学奥秘。无论是从分子生物学的角度阐述疾病病因，还是对疾病的预防、诊断、防治与药物设计，生物信息学均发挥了十分重要的作用，掌握该课程的基本知识和理论无论对以后的科学研究还是从事一线医务工作都具有比较深远的意义。因此，在医学院校部分专业（如：生物统计、药学等）开设生物信息学课程具有重要意义。

2 生物信息学教学存在的问题

2.1 课程内容与教学课时不成比例

生物信息学是一门综合性学科，理解和掌握该课程需要具有一定的计算机、数学和分子生物学等的背景知识。医学院校学生普遍存在理科知识比较薄弱，因此，讲解透彻该门课程需要教师在课堂上花费一定的时间普及相关背景知识。然而由于医学院校学生课程门类众多，客观条件决定无法为生物信息学安排足够多的课时。较之生物信息学繁多的内容而言，课时分配明显不足。在课时相对较少的情况下，无法深入讲解将每个章节的内容。

2.2 教学师资力量薄弱

生物信息学作为一门交叉学科，要求任课教师精通生物学、计算机和统计学等相关知识。由于国内生物信息学兴起时间较短，培养人才数量有限，且有限的人才都流向了一流的学校，普通高校无法招到专业对口的教师。因此，能够胜任生物信息学教学任务的老师十分匮乏。以该校为例，生物信息学课程没有固定的任课教师，基本由生物学、医学统计学教师完成，这些老师中大多数无法完全胜任生物信息学的教学任务。最终致使生物信息学教学质量不高。

2.3 教学模式落后

虽然多媒体已被广泛应用于生物信息学的教学中，但由于该课程涉及内容多且有大量的数据库和软件知识，导致多媒体课件的容量非常大，教师在课堂上基本是照本宣科的读完课件完成教学任务而已，忽略了学生的接受能力。这种教学模式虽然运用了先进的教学工具，但实质上采用的还是传统的“灌输式”教学，学生仍然是被动地学习。

2.4 实践教学流于形式

生物信息学是一门实践性很强的学科，实践课程非常重要。然而在教学过程中，由于各种原因实践课往往流于形式，原因主要包括：（1）教学设备及手段落后。虽然有些学校有计算机室，但计算机配置较低且未提供连网服务，生物信息学很多知识的学习需要借助互联网，例如：各种数据库、在线软件等，导致学生无法亲自操作而降低实践课学习效果；（2）课时少、内容多。生物信息学的章节往往涉及到很多软件和平台，甚至有些软件需要编写程序。在实践课时少的情况下，无法在短时间内让学校亲自操作每一种软件。

3 教学改革

3.1 针对不同专业精选教学内容

针对生物信息学内容繁多的事实，应针对不同专业特点精心挑选课授课内容，在有限的课时中让学生学到最基本且重要的生物信息学理论知识。另外，要善于挖掘课外时间，组建课外兴趣小组，设置研究课题作为课外作业，巩固和加深学生对生物信息学的理解。

3.2 培养和引进专业人才

教师知识的渊博程度和教学水平的高低对教学效果的影响十分明显。因此，在教师队伍建设上应采取“走出去，引进来”的措施，一方面挖掘该校教师的潜能，支持和鼓励该校年轻教师到国内外知名高校访学和进修，着力提高该校教师自身的知识素养与技能；另一方面提供丰厚条件引进国内外生物信息学高层人才，为生物信息学教学队伍增添新鲜血液。此外，还可通过定期或不定期举办讲座等方式创造机会加强该校教师及与兄弟院校的交流合作，加强学科建设，提高生物信息学教师的综合素养。

3.3 推进“教、学、研”一体化创新教学模式

针对生物信息学课程的特点，一方面根据课程内容设计小型科研课题激发学生的科研兴趣；另一方面鼓励并指导学生申报学校、省级或国家级大学生科研项目，并鼓励学生参与教师的科研项目，积极开展“教、学、研”一体化的创新教学模式，即融教师的“教”和学生的“学”，以及教师和学生共同参与到“研”的过程于一体[2]。通过这种教学模式能够极大激发学生对生物信息学课程的兴趣和创造力，促使学生快速高效地掌握生物信息学理论和实践知识，有利于学生变被动的学习为主动探究式学习。与此同时，也能够让学生尽早地融入到生物学科学研究的大环境中来，学会合作、学会创造，真正地做到学以致用。

3.4 加强实验课教学

生物信息学实验课教学离不开计算机和网络，加强实验课教学需要在现有设备的基础上，升级计算机配置，并为每台计算机提供上网功能，保障实验课教学顺利进行。积极鼓励学生自带计算机，方便课后继续学习。此外，充分利用发达的互联网技术，创建网上教学平台并将教学内容，最新分析软件等传递给学生，通过教学平台加强与学生的交流互动，及时解决学生学习过程中遇到的问题。在教学内容上，要精简实验课内容，选择有代表性的软件和数据库进行深入讲解，将其它的软件、数据库等相关知识设计成小型研究课题作为作业布置给学生，提高学生自主探索的学习能力。

第13篇

摘要：师范教育改革下高师院校课程的重新建设已成为重中之重。如何在改革的新背景下建构合适的课程体系，成为高师院校要解决的问题。本文立足于师范教育改革背景下的需求，针对《生物信息学》课程的特点和教学中存在的问题进行初步探讨，就其在教学方法的更新、教学标准的编写、考核方法的改进等方面提出了一些思考，希望通过不断的完善从而提高《生物信息学》课程的教学质量。

关键词：师范教育改革；生物学信息学；课程建设

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）21-0102-02

随着教育的发展，教师体制也不断发生改变，顺应发展的趋势，教师资格证的改革开始不断推进与完善。2012年《国家中长期教育改革和发展规划纲要》精神和教育部部署启动全国中小学和幼儿园教师资格证改革试点工作，2013年《中小学教师资格考试暂行办法》出台并规定：试点启动后入学的师范专业学生申请中小学教师资格应参加教师资格考试。2015年我国正式实施教师资格证国考制度，并实行五年一个周期的注册制度。教师资格证制度的变革是对高师院校实施教学改革的促进同时也是对师范生的挑战。改革制度下更要求提高教师的综合素质和学生能力的培养，而《生物信息学》所具备的专业性与前沿性正是师范教育对学生着重培养的方向与目标。

《生物信息学》是一门交叉学科，包含了对生物信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面，运用数学、计算机科学和生物学的各种工具阐明和理解大量数据所包含的生物学意义。随着大规模的基因组测序工作的开展，生物学数据获得了大量的积累，生物信息学悄然兴起并得以蓬勃发展。生物信息学使学生了解学科前沿和新技术进展，同时培养学生综合运用知识的能力。但目前多数院校只将其设为选修课程，重视程度很低，而且在教学内容、方法等方面存在一些问题。由于师范教育改革对师范生要求不断提高，课程的学法和内容也要与时俱进，怎样建构新的课程体系是高师院校需要解决的问题。

一、课程教学现状

1.师资力量薄弱。生物信息学不仅对教师专业知识要求高，同时也需要有计算机理论基础的教师来授课。但目前教授生物信息学课程的教师大多都为其他生物学课程的教师，这些教师往往缺乏专业的生物信息学分析软件操作训练和计算机基础，不能将各学科更好融合。

2.教学方法滞后。生物信息学是一门交叉学科，但教师在教学过程依旧采用传统教学方法，计算机辅助教学不常见，这种授课方式不仅效果欠佳也没有发挥此学科的优势。而且在教学过程中不注重培养学生对生物信息学的重要性的认识，所以学生认为该课程只是理论学科，认识不到其对实践操作能力的重要和生物数据分析的意义。

3.实践教学不足。受传统的教学观念影响，教师在教学过程中只注重理论教学忽视实践教学，导致学生所学的理论知识与实践脱节。因为生物信息学对于网络高度依赖，但由于受学时限制，课堂教学的内容有限，实践教学课时数较少，内容也比较简单，缺乏完善的实践教学过程，学生也缺乏实际动手操作的能力。

4.考评方案简单。生物信息学的考核重点是学生对生物信息基本概念的理解，软件操作的掌握程度及生物数据分析解释的能力。但一些学校的考试形式还全部是理论知识，缺少实际操作能力的检验，这种考评办法的评价效能差，而且不能体现学科的特点。

二、课程体系建设优化

1.提高教师素质。教师是教学的核心资源，其知识水平和操作技能都会影响教学的效果。提高教师素质首先要对任课教师开展《生物信息学课程教学改革和实践》专题讲座，其次鼓励教师通过查阅相关文献，了解课程的特点及发展，组织大家进行讨论，再次，也要积极组织教师参加科研活动，提高科研新能力，在科研过程中进一步了解本学科的前沿内容。

2.编写教学标准。如今的教师专业化不只是强调教师要有扎实的理论知识，更要有实践能力。所以生物信息学的课程建设改革要组织新的教学内容，合理安排理论学时特别是实验学时。课程标准对生物信息学的研究内容、现状和发展前景做具体的介绍，主要对生物信息学的基本概念和基本方法进行讲解，重点是分析软件的操作方法和生物学数据库的使用方法的讲解。

3.改进教学方法。师范教育改革意味着对师范生各方面要求的逐渐提高，学生不能只被动接受知识，所以教师在教学中要利用多媒体辅助进行直观教学，演示生物学数据库的浏览与检索，软件的使用，基因序列的检索、基因阅读框架的找寻、序列比对、进化树的构建等操作。教师也可以提供课件和DNASTAR、DNAMAN、MEGA、BIOEDIT等软件安装程序及使用手册等扩大学生的自学空间，使学生的被动学习变为主动学习，也符合师范教育对学生创造能力、应用能力的培养。

4.教学科研结合。生物信息学教学强调能力的培养，且学科的交叉性也能使学生将所学知识与之结合。教师可以鼓励学生参与相关课题研究，学校也可以提供机会让学生参与到创新创业性研究的科研项目中，这样的学习方式可以激发学生对科研的兴趣，巩固课程中所学到的知识，使学生掌握生物信息学课程的实践技能，也更好的体现对师范生创新能力培养。

5.优化理论课结构。师范教育提倡以学生为主体的授课方式，所以课堂可以采取不同的学习方式如小组合作或学生讲述等以此丰富理论课的教学模式。教师可以提出问题由小组成员讨论研究学习，课堂也可以以自讲的方式进行学习，学生通过查阅资料了解学科在临床医学、药物产业等方面的应用以及在后基因组时代的主要研究内容等，不仅掌握了前沿知识同时也锻炼教师技能，对于师范教育培养有很好的促进作用。

6.加强实验课建设。师范教育在强调师范生理论知识的同时更注重实际的操作能力，所以实验教学起着越来越重要的作用，在学习中通过生物数据库的使用，可以提高学生处理生物信息的能力。生物学数据库均可以通过网络提供数据检索服务，学生可以根据理论知识进行相应的实际操作。学院可以进一步开放实验室，为学生创造动手操作的自学实验环境。

7.改革考核方法。考试是检测教学效果的方法，也是促进学生学习的有力手段。如何考核需要制定详细的评价指标体系。生物信息学的考核改革是在基础考核之上增加了小组答辩和论文成绩。小组答辩以生物信息学在疾病研究中的应用为拟设计命题，培养学生协作收集整理相关文献并展示其整合分析结果的能力。论文以蛋白质生物信息学分析在药物靶点挖掘和药物设计中的应用为题。最后根据论文结构完整性和内容独创性、条理逻辑性和学术水平进行评分。

三、课程体系构建的进一步设想

进一步利用网络学习平台慕课扩展生物信息学的理论深度与新技术发展，学生可以进一步接触并利用云计算等技术对大数据进行处理，或基于手机客户端让学生随时可以查询及学习，这样的构建既是生物信息学课程建设的发展，也是培养学生能力的体现。生物信息学课程建设改革对学生综合运用知识的能力起到了促进作用，也加强了理论联系实践的操作能力。生物信息学能够培养学生全面掌握生物学知识，对今后选择生物学科领域的工作有推动作用，也是师范生成为合格人民教师的理论基础。

参考文献：

[1]蓝秋燕.教师资格证“国考”下师范类教学法课程变革的探讨[J].高教论坛，2014，（3）.

[2]林玉生，汪磊，久梅.谈教师资格证国考框架下的高师心理学教学改革[J].辽宁师专学报（社会科学版），2016，（3）.

[3]赵屹，谷瑞升，杜生明.生物信息学研究现状及发展优势[J].医学信息学杂志，2012，33（5）.

[4]于啸，孙红敏.计算机专业设置生物信息学课程的建设与实践[J].计算机教育，2010，（14）.

[5]汤丽华.浅谈大学本科生物信息学课程建设与教学[J].高校讲坛，2010，（17）.

[6]陶嫦立.关于提高生物类专业《生物信息学》教学的一些建议[J].教育教学论坛，2016，（32）.

[7]石春海，肖建富，吴建国.构建优质教学体系 促进《遗传学》精品教育[J].遗传学教学，2013，35（1）.

[8]王彬，韩赞平，张泽民，等.《遗传学》课程建设的实践与思考[J].洛阳师范学院学报，2008，（5）.

[9]吴建盛，李政辉，张悦.强化创新型开放性实验 促进生物信息学课程建设[J].信息通信，2013，（6）.

收稿日期：2016-11-21

第14篇

[关键词]妇科肿瘤学；研究生教育；生物信息学；交叉学科；现代医学

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1673-7210（2020）09（a）-0069-04

傳统的妇科肿瘤学研究生教育重视的是单一学科的知识传授，忽略了学科之间的交叉影响，教育理念陈旧，教学内容繁杂，传授方法老套，学生们在接收和学习知识的过程中往往处于被动的位置，难以突破传统思维的桎梏，这点显然不符合现代医学复合型人才的教育要求。妇科肿瘤学是大数据背景下知识更新迅速的学科之一，迫切需要全新的研究生教育理念进行知识的传授。生物信息学理念刚好为这一过程搭建桥梁。

生物信息学是20世纪90年代逐渐兴起的一门交叉学科，它以生物作为主要研究对象，借助计算机技术、信息科学技术、分子生物学技术和应用数学等手段，对大量复杂的生物数据进行处理、存储、分析和阐述，旨在深入挖掘和揭示潜在的生物学意义。随着精准医疗时代的到来，生物信息学的作用日益凸显，它已经渗透到生命科学研究领域的各个方面，并成为了最有活力的前沿领域之一[1]。当前，国内不少高等医学院校陆续开设生物信息学这门课程。对于医学研究生而言，生物信息学不仅仅是一门课程，它还教会了学生从海量生物数据中挖掘有意义的生物信息，因此，从某种意义而言，它更是一种思维方式的体现。广西医科大学附属肿瘤医院（以下简称“我院”）妇科从1985年开始招收研究生，在学校开设生物信息学课程之初，即重视研究生生物信息学思维的培养，并且使他们学会将这种思维方式更好地应用于妇科肿瘤学研究领域，为社会输送一批又一批具有生物信息学理念的现代医师。

1将生物信息学核心理念应用于妇科肿瘤学研究生的教学实践

生物信息学的核心理念是海量数据的管理和挖掘，注重学生自主学习能力的培养，而自主学习是一种新型教学理念，同时也是高等院校教学改革的主要方向之一[2]。生物信息学除了能教会学生使用大量的相关数据库和在线分析工具进行科学研究以外，还能教会他们掌握主动学习的方法和途径，学会利用现有的数据库和在线分析工具进行深度挖掘，旨在帮助他们解决临床实践过程针对疑难病症的诊疗问题，最终服务患者[3]。在妇科肿瘤学研究生教学实践中引入生物信息学理念有如下几个方面的具体表现：

1.1建立生物信息学的概念和意识

在妇科肿瘤学领域培养出具有生物信息学知识背景的研究生，这种跨学科创新型研究生培养模式，突破了传统的单一学科研究生培养模式的桎梏，顺应了新时代研究生教育的发展潮流。在日常研究生培养中，我院着重帮助学生建立起生物信息学的意识和思维方式。首先，在课程设置方面，我院动员妇科肿瘤学研究生自觉将生物信息学这门课程列为其研究生生涯的必修课程。通过课程的学习，学生将意识到，生物信息学是一门由生命科学和计算机科学交叉形成的新兴学科，先后经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个阶段，涵盖了生物信息的获取、处理、存储、传播、分析和阐述等方面[4]。其次，我院定期组织学生进行小组学习，通过线上线下混合式教学手段引导学生对生物信息学的深度学习。同时，我院也重视妇科肿瘤学教师自身的生物信息学通识教育，不定期邀请生物信息学教研室教师答疑解惑。最后，我院引导学生将生物信息学知识应用到研究生课题研究中，进一步加深学生对生物信息学和妇科肿瘤学知识的理解。

1.2学会使用生物医学数据库和在线分析工具

生物信息学发展至今，产生许多生物医学数据库和在线分析工具，如基因表达（geneexpressionomnibus，GEO）数据库、蛋白质相互作用数据库、微小RNA（microRNAs，miRNA）靶标数据库、癌症基因组图谱（thecancergenomeatlas，TCGA）数据库和用于注释、可视化和集成发现（thedatabaseforannotation，visualizationandintegrateddiscovery，DAVID）的数据库等常用数据库和GEO2R在线工具、GeneMANIA在线工具和医学本体信息检索（CoremineMedical）平台等常用在线分析平台[5]。对于妇科肿瘤学研究生而言，无论是专业型研究生还是学术型研究生，掌握生物信息学知识并不在于如何进行复杂算法的开发、原始数据的处理或数据库的构建，而是如何使用这些数据库和在线工具进行数据挖掘和分析，并用于指导科学研究和临床实践。在妇科肿瘤学研究生教学实践中，我院着重强调“以实践为中心”。比如，Wei等[6]在其研究生课题中巧妙应用了GEO数据库中的3个独立基因芯片数据（GSE25191、GSE28799和GSE33874），进行基因差异表达分析和基因通路富集分析，并通过实时定量聚合酶链反应和TCGA数据库验证，发现整合素α6亚单位（integrinα6subunit，ITGA6）是卵巢癌肿瘤干细胞核心基因，该基因的高表达与卵巢癌化疗的耐药和预后差密切相关。研究生唯有亲身实践，将理论知识融入实践中，才有可能熟练掌握这些生物医学数据库和在线分析软件的使用方法和数理基础。

1.3将数据挖掘理念融入科学研究和临床实践中

在生物医学大数据时代背景下，生物医学研究正发生着重大变革，从基因组学、蛋白质组学、代谢组学、转录组学和表观遗传学等多学科研究到基于海量临床信息数据的真实世界研究，它们所产生的大量高维复杂的研究数据互相交汇，共同构成生物医学大数据[7]。对研究生而言，如何将多层次临床和研究数据进行深度挖掘和有机整合，从而转化为新知识，既是机遇，又是挑战。在妇科肿瘤学研究生教育中，我院将数据挖掘理念渗透到各个教学环节中，旨在让研究生掌握主动学习的方法和途径，培养其创新思维，为今后的科学研究和临床实践打下扎实的基础。在科学研究方面，尤其是在课题选题和设计阶段，组织学生利用互联网查找学科领域的前沿问题或热点问题，对自己感兴趣的方向各自提出一个具体的科学假设。然后通过查找文献和充分利用数据库进行深入的数据挖掘，构建生物信息学分析网络来回答具体科学问题。最后，组织学生进行分子实验或利用临床资料来验证科学假设。在临床实践方面，引导学生将临床上遇到的問题转化成具体的科学问题，然后应用简单的临床生物信息学方法对具体的科学问题进行浅层次的数据挖掘，从而充分地为后续临床研究做好准备。这种将数据挖掘理念融入科学研究和临床实践的教学方法，充分锻炼了研究生的科研和临床思维。比如，吴文娟等[8]进行卵巢上皮性癌铂类耐药相关差异表达蛋白质筛选时，结合了生物信息学方法分析，筛选出62个铂类耐药相关的差异表达蛋白质，然后通过正选择分析时发现，蛋白C6、CNTN1在亚洲人群中均存在正选择作用（P<0.05），而蛋白BCHE在欧洲人群中存在正选择作用（P<0.05），基于CoremineMedical平台的文献挖掘及TCGA数据库中的芯片数据交集分析进一步印证，12个差异蛋白（CRP、FN1、S100A9、TF、ALB、VWF、APOC2、APOE、CD44、F2、GPX3和ACTB）与卵巢癌铂类耐药相关。Wei等[9]在探讨卵巢癌多药耐药的分子研究中，充分利用CoremineMedical平台进行文献数据挖掘，并结合分子生物学实验发现，ITGA6可能在卵巢癌细胞中起到调节基因的作用，参与卵巢癌的多药耐药过程。蒋燕明等[10]在回答与宫颈上皮内瘤变进展相关的差异基因和信号通路这一问题上，通过对GEO数据库中获得的2套芯片数据（GSE63514和GSE51993）进行深入挖掘和综合的生物信息学分析，筛选出与宫颈上皮内瘤变进展相关的14个差异表达基因和3条信号通路。

2生物信息学理念对妇科肿瘤学研究生教育的影响

传统医学与互联网、大数据、人工智能等技术的深度融合催生了新医科这一全新的现代医学形态[11]，它借助了计算机科学和人工智能的爆发式发展，实质上也是多学科交叉融合的产物。这种顺应时展的产物，颠覆了传统医学模式，深深地影响了医学教育领域。在新医科背景下，高等医学教育更应该注重教育理念和培养模式的改革，满足“健康中国”的战略需求，培养出能够运用学科交叉知识来解决医学领域前沿问题并引领未来医学发展的高层次医学领军人才[11]。研究生教育是我国教育体系中最高层次的教育，以培养拔尖创新人才作为主要任务和核心内容，建立以教学为基础、以科研为主导、临床和科研相结合的研究生培养模式，这是培养拔尖创新人才的根本方法[12]。在妇科肿瘤学研究生教育中引入生物信息学理念，恰好符合了新医科背景下研究生拔尖创新人才培养模式，将对妇科肿瘤学研究生教育改革产生深远影响。

2.1对传统医学教育模式的冲击

传统医学教育模式重视学科教育的系统性，强调以学科为中心，忽视了学科间知识的渗透和交流，显然不符合现代医学教育的宗旨[13]。在传统医学教育模式下，学科的课程体系教学依旧采用灌输理念，这种填鸭式的知识传授过程容易磨灭学生主动探索知识的求知欲。在大数据时代，高等教育改革重点围绕学生创新能力的培养展开，并积极引入现代化教育理念，强调以学生为中心、以实践为主进行教学内容的更新[14-15]。最近十年，在《教育信息化“十三五”规划》和《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》等文件的引领下，国内教育信息化得到了迅猛的发展，包括大数据、云计算和人工智能等现代化信息技术已经进入现代教育系统，在这一历史背景下，国家相继出台《中国教育现代化2035》和《教育信息化2.0行动计划》等政策文件，为我国教育信息化建设道路指明了方向[16]。

作为一门交叉学科，生物信息学知识和理念早已渗透到各个医学学科领域，并衍生出多个分支学科。临床生物信息学是其中一个分支学科，也是一座搭建在基础研究和临床诊疗之间的桥梁，更是解决临床肿瘤相关诊治因素的新手段。因此，在精准医学时代，很有必要引入肿瘤生物信息学特异性研究方法或全新高级的研究工具，来回答与肿瘤相关的关键问题[17]，对于肿瘤学的研究生教育亦是如此。妇科肿瘤学研究生教育不应该局限于讲授单一学科的知识、基础研究和临床实践，引入生物信息学理念，不仅对传统医学教育模式产生冲击，还能培养研究生从多角度思考问题的能力，从而产生独特的研究方法和形成创新性思维，更能培养研究生从不同的专业角度发现问题、分析问题和解决问题的能力[18]。

2.2提高教师教学理论素养和教学反思自觉性

在教学医院，临床医师不但要从事临床诊疗工作，还要承担科研工作和教学任务。他们的日常临床工作繁重枯燥，科研方法往往单调乏味，教学理念陈旧乏新。医学教师作为医学教育的实践者，只有在先进教育理念的引领下，才有可能真正做到以学生为中心，使学生受益，从而提高人才培养的质量[19]。因此，医学教师应该以更加开阔的视野主动投入到各类前沿的教学改革与研究中，重视有助于医学生自主学习的教学手段开发和应用。临床医师学习先进的生物信息学知识和理念，并将之应用于临床和教学实践中，有助于他们对实践中出现的难以解决的医学问题进行合理解释，同时满足现代医学研究和教育的发展需求，为提高自身教学理论素养和教学反思的自觉性提供了新途径。

2.3拓宽研究生知识的深度和广度

妇科肿瘤学是一门特殊的学科，不同于传统意义的妇产科学，从某种程度上来说，也是一门妇产科学和肿瘤学的交叉学科，因而，更适合采用生物信息学教育理念。妇科肿瘤学主要研究女性生殖系统肿瘤，目前积累了大量基础研究和临床研究数据，同时也产生了许多学科前沿问题。研究生在基础理论知识学习的同时，眼界不应仅限于病房的临床实践，更应该放眼于学科研究前沿技术的发展，敢于批判反思，大胆假设和小心求证，并且提出临床新观念[11]。生物信息学刚好为研究生自主学习搭建了这样一座桥梁。我院妇科教研室非常重视研究生科研创新思维的培养，并充分利用生物信息学服务性和多样性的特点，将生物信息学与妇科肿瘤学进行知识的深度融合。妇科肿瘤学研究生在进行跨学科生物信息学知识和技能培训的同时，有望避免学科知识结构单一的缺点，还能打破学科专业之间的界限，从而拓宽知识的深度和广度。

第15篇

一、整合生物信息学的研究领域

尽管目前一般意义上的生物信息学还局限在分子生物学层次，但广义上的生物信息学是可以研究生物学的任何方面的。生命现象是在信息控制下不同层次上的物质、能量与信息的交换，不同层次是指核酸、蛋白质、细胞、器官、个体、群体和生态系统等。这些层次的系统生物学研究将成为后基因组时代的生物信息学研究和应用的对象。随着在完整基因组、功能基因组、生物大分子相互作用及基因调控网络等方面大量数据的积累和基本研究规律的深入，生命科学正处在用统一的理论框架和先进的实验方法来探讨数据间的复杂关系，向定量生命科学发展的重要阶段。采用物理、数学、化学、力学、生物等学科的方法从多层次、多水平、多途径开展交叉综合研究，在分子水平上揭示生物信息及其传递的机理与过程，描述和解释生命活动规律，已成生命科学中的前沿科学问题（摘自：国家“十一五”生命科学发展规划），为整合生物信息学的发展提供了数据资源和技术支撑。

当前，由各种Omics组学技术，如基因组学（DNA测序），转录组学（基因表达系列分析、基因芯片），蛋白质组学（质谱、二维凝胶电泳、蛋白质芯片、X光衍射、核磁共振），代谢组学（核磁共振、X光衍射、毛细管电泳）等技术，积累了大量的实验数据。约有800多个公共数据库系统和许多分析工具可利用通过互联网来解决各种各样的生物任务。生物数据的计算分析基本上依赖于计算机科学的方法和概念，最终由生物学家来系统解决具体的生物问题。我们面临的挑战是如何从这些组学数据中，利用已有的生物信息学的技术手段，在新的系统层次、多水平、多途径来了解生命过程。整合生物信息学便承担了这一任务。

图1简单描述了生物信息学、系统生物学与信息学、生物学以及基因组计划各个研究领域的相关性。可以看出基因组计划将生物学与信息学前所未有地结合到了一起，而生物信息学的兴起是与人类基因组的测序计划分不开的，生物信息学自始至终提供了所需的技术与方法，系统生物学强调了生物信息学的生物反应模型和机理研究，也是多学科高度交叉，促使理论生物学、生物信息学、计算生物学与生物学走得更近，也使我们研究基因型到表型的过程机理更加接近。虚线范围代表整合生物信息学的研究领域，它包括了基因组计划的序列、结构、功能、应用的整合，也涵盖了生物信息学、系统生物学技术与方法的有机整合。

整合生物信息学的最大特点就是整合，不仅整合了生物信息学的研究方法和技术，也是在更大的层次上整合生命科学、计算机科学、数学、物理学、化学、医学，以及工程学等各学科。其生物数据整合从微观到宏观，应用领域整合涉及工、农、林、渔、牧、医、药。本文将就整合生物信息学的生物数据整合、学科技术整合及其他方面进行初步的介绍和探讨。

二、生物数据挖掘与整合

生物系统的不同性质的组分数据，从基因到细胞、到组织、到个体的各个层次。大量组分数据的收集来自实验室（湿数据）和公共数据资源（干数据）。但这些数据存在很多不利于处理分析的因素，如数据的类型差异，数据库中存在大量数据冗余以及数据错误；存储信息的数据结构也存在很大的差异，包括文本文件、关系数据库、面向对象数据库等；缺乏统一的数据描述标准，信息查询方面大相径庭；许多数据信息是描述性的信息，而不是结构化的信息标示。如何快速地在这些大量的包括错误数据的数据量中获取正确数据模式和关系是数据挖掘与整合的主要任务。

数据挖掘是知识发现的一个过程，其他各个环节，如数据库的选择和取样，数据的预处理和去冗余，错误和冲突，数据形式的转换，挖掘数据的评估和评估的可视化等。数据挖掘的过程主要是从数据中提取模式，即模式识别。如DNA序列的特征核苷碱基，蛋白质的功能域及相应蛋白质的三维结构的自动化分类等。从信息处理的角度来说，模式识别可以被看作是根据一分类标准对外来数据进行筛选的数据简化过程。其主要步骤是：特征选择，度量，处理，特征提取，分类和标识。现有的数据挖掘技术常用的有：聚类、概念描述、连接分析、关联分析、偏差检测和预测模型等。生物信息学中用得比较多的数据挖掘的技术方法有：机器学习，文本挖掘，网络挖掘等。

机器学习通常用于数据挖掘中有关模式匹配和模式发现。机器学习包含了一系列用于统计、生物模拟、适应控制理论、心理学和人工智能的方法。应用于生物信息学中的机器学习技术有归纳逻辑程序，遗传算法，神经网络，统计方法，贝叶斯方法，决策树和隐马尔可夫模型等。值得一提的是，大多数数据挖掘产品使用的算法都是在计算机科学或统计数学杂志上发表过的成熟算法，所不同的是算法的实现和对性能的优化。当然也有一些人采用的是自己研发的未公开的算法，效果可能也不错。

大量的生物学数据是以结构化的形式存在于数据库中的，例如基因序列、基因微阵列实验数据和分子三维结构数据等，而大量的生物学数据更是以非结构化的形式被记载在各种文本中，其中大量文献以电子出版物形式存在，如PubMed Central中收集了大量的生物医学文献摘要。

文本挖掘就是利用数据挖掘技术在大量的文本集合中发现隐含的知识的过程。其任务包括在大量文本中进行信息抽取、语词识别、发现知识间的关联等，以及利用文本挖掘技术提高数据分析的效率。近年来，文本挖掘技术在生物学领域中的应用多是通过挖掘文本发现生物学规律，例如基因、蛋白及其相互作用，进而对大型生物学数据库进行自动注释。但是要自动地从大量非结构性的文本中提取知识，并非易事。目前较为有效的方法是利用自然语言处理技术NLP，该技术包括一系列计算方法，从简单的关键词提取到语义学分析。最简单的NLP系统工作通过确定的关键词来解析和识别文档。标注后的文档内容将被拷贝到本地数据库以备分析。复杂些的NLP系统则利用统计方法来识别不仅仅相关的关键词，以及它们在文本中的分布情况，从而可以进行上下文的推断。其结果是获得相关文档簇，可以推断特定文本内容的特定主题。最先进的NLP系统是可以进行语义分析的，主要是通过分析句子中的字、词和句段及其相关性来断定其含义。

生物信息学离不开Internet网络，大量的生物学数据都储存到了网络的各个角落。网络挖掘指使用数据挖掘技术在网络数据中发现潜在的、有用的模式或信息。网络挖掘研究覆盖了多个研究领域，包括数据库技术、信息获取技术、统计学、人工智能中的机器学习和神经网络等。根据对网络数据的感兴趣程度不同，网络挖掘一般还可以分为三类：网络内容挖掘、网络结构挖掘、网络用法挖掘。网络内容挖掘指从网络内容/数据/文档中发现有用信息，网络内容挖掘的对象包括文本、图像、音频、视频、多媒体和其他各种类型的数据。网络结构挖掘的对象是网络本身的超连接，即对网络文档的结构进行挖掘，发现他们之间连接情况的有用信息（文档之间的包含、引用或者从属关系）。在网络结构挖掘领域最著名的算法是HITS算法和PageRank算法（如Google搜索引擎）。网络用法挖掘通过挖掘相关的网络日志记录，来发现用户访问网络页面的模式，通过分析日志记录中的规律。通常来讲，经典的数据挖掘算法都可以直接用到网络用法挖掘上来，但为了提高挖掘质量，研究人员在扩展算法上进行了努力，包括复合关联规则算法、改进的序列发现算法等。

网络数据挖掘比单个数据仓库的挖掘要复杂得多，是一项复杂的技术，一个难以解决的问题。而XML的出现为解决网络数据挖掘的难题带来了机会。由于XML能够使不同来源的结构化的数据很容易地结合在一起，因而使搜索多个异质数据库成为可能，从而为解决网络数据挖掘难题带来了希望。随着XML作为在网络上交换数据的一种标准方式，目前主要的生物信息学数据库都已经提供了支持XML的技术，面向网络的数据挖掘将会变得非常轻松。如使用XQuery 标准查询工具，完全可以将 Internet看作是一个大型的分布式XML数据库进行数据浏览获取、结构化操作等。

此外，数据挖掘还要考虑到的问题有：实时数据挖掘、人为因素的参与、硬件设施的支持、数据库的误差问题等。

一般的数据（库）整合的方法有：联合数据库系统（如ISYS和DiscoveryLink）, 多数据库系统（如TAMBIS）和数据仓库（如SRS和Entrez）。这些方法因为在整合的程度，实体化，查询语言，应用程序接口标准及其支持的数据输出格式等方面存在各自的特性而各有优缺点。同时，指数增长的生物数据和日益进步的信息技术给数据库的整合也带来了新的思路和解决方案。如传统的数据库主要是提供长期的实验数据存储和简便的数据访问，重在数据管理，而系统生物学的数据库则同时对这些实验数据进行分析，提供预测信息模型。数据库的整合也将更趋向数据资源广、异质程度高、多种数据格式、多途径验证（如本体学Ontology的功能对照）、多种挖掘技术、高度智能化等。

三、生命科学与生物信息学技术的整合

生物信息学的研究当前还主要集中在分子水平，如基因组学/蛋白质组学的分析，在亚细胞、细胞、生物组织、器官、生物体及生态上的研究才刚刚开始。从事这些新领域的研究，理解从基因型到表型的生命机理，整合生物信息学将起到关键性的作用。整合生物信息学将从系统的层次多角度地利用已有的生物、信息技术来研究生命现象。另外，由其发展出的新方法、新技术，其应用潜力也是巨大的。图2显示了生命科学与生物信息学技术的整合关系。

目前生命科学技术如基因测序、QTL定位、基因芯片、蛋白质芯片、凝胶电泳、蛋白双杂交、核磁共振、质谱等实验技术，可以从多方面，多角度来分析研究某一生命现象，从而针对单一的实验可能就产生大量的不同层次的生物数据。对于每个技术的数据分析，都有了大量的生物信息学技术，如序列分析、motif寻找、基因预测、基因注解、RNA分析、基因芯片的数据分析、基因表达分析、基因调控网络分析、蛋白质表达分析、蛋白质结构预测和分子模拟、比较基因组学研究、分子进化和系统发育分析、生物学系统建模、群体遗传学分析等。整合生物信息学就是以整合的理论方法，通过整合生物数据，整合信息技术来推动生命科学干实验室与湿实验室的组合研究。其实践应用涉及到生物数据库的整合、功能基因的发现、单核苷酸多态性/单体型的了解、代谢疾病的机理研究、药物设计与对接、软件工具以及其他应用。

在整合过程中，还应该注意以下几方面内容：整合数据和文本数据挖掘方法，数据仓库的设计管理，生物数据库的错误与矛盾，生物本体学及其质量控制，整合模型和模拟框架，生物技术的计算设施，生物信息学技术流程优化管理，以及工程应用所涉及的范围。

四、学科、人才的整合

整合生物信息学也是学科、教育、人才的整合。对于综合性高等院校，计算机科学/信息学、生物学等学科为生物信息学的发展提供了学科基础和保障。如何充分利用高校雄厚的学科资源，合理搭建生物信息学专业结构，培养一流的生物信息学人才，是我们的任务和目标。

计算机科学/信息学是利用传统的计算机科学，数学，物理学等计算、数学方法，如数据库、数据发掘、人工智能、算法、图形计算、软件工程、平行计算、网络技术进行数据分析处理，模拟预测等。生物信息学的快速发展给计算机科学也带来了巨大的挑战和机遇，如高通量的数据处理、储存、检索、查询，高效率的算法研究，人工智能的全新应用，复杂系统的有效模拟和预测。整合生物信息学的课程设计可以提供以下课程：Windows/Unix/Linux操作系统、C++/Perl/Java程序设计、数据库技术、网络技术、网络编程、SQL、XML相关技术、数据挖掘，机器学习、可视化技术、软件工程、计算机与网络安全、计算机硬件、嵌入式系统、控制论、计算智能，微积几何、概率论、数理统计、线性代数、离散数学、组合数学、计算方法、随机过程、常微分方程、模拟和仿真、非线性分析等等。

生物学是研究生命现象、过程及其规律的科学，主要包括植物学等十几个一级分支学科。整合生物信息学的课程设计可以提供以下课程：普通生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、发育生物学、病毒学、免疫学、流行病学、保护生物学、生态学、进化生物学、神经生物学、基础医学、生物物理学、细胞工程、基因工程、分子动力学、生物仪器分析及技术、植物学、动物学、微生物学及其他生物科学、生物技术专业的技能课程。

作为独立学科的生物信息学，其基本的新算法，新技术，新模型，新应用的研究是根本。课程涉及到生物信息学基础、生物学数据库、生物序列与基因组分析、生物统计学、生物芯片数据分析、蛋白质组学分析、系统生物学、生物数据挖掘与知识发现、计算生物学、药物设计、生物网络分析等。另外，整合生物信息学的工程应用，也需要了解以下学科，如生物工程、生物技术、医学影像、信号处理、生化反应控制、生物医学工程、数学模型、试验设计、农业系统与生产等。

此外，整合生物信息学的人才培养具有很大的国际竞争压力，培养优秀的专业人才，必须使其具备优良的生物信息科学素养，具有国际视野，知识能力、科研创新潜力俱佳的现代化一流人才。所以要始终紧跟最新的学术动态和发展方向，整合学科优势和强化师资力量，促进国际交流。

五、总结及展望

二十一世纪是生命科学的世纪，也是生物信息学快速不断整合发展的时代，整合生物学的研究和应用将对人类正确认识生命规律并合理利用产生巨大的作用。比如进行虚拟细胞的研究，整合生物信息学提供了从基因序列，蛋白结构到代谢功能各方面的生物数据，也提供了从序列分析，蛋白质拓扑到系统生物学建模等方面的信息技术，从多层次、多水平、多途径进行科学研究。

整合生物信息学是基于现有生物信息学的计算技术框架对生命科学领域的新一轮更系统全面的研究。它依赖于生物学，计算机学，生物信息学/系统生物学的研究成果（包括新数据、新理论、新技术和新方法等），但同时也给这些学科提供了更广阔的研究和应用空间，并推动整个人类科学的进程。

我国的生物信息学教育在近几年已经有了长足的进步和发展。未来整合生物信息学人才的培养还需要加强各学科有效交叉，尤其是计算机科学，要更紧密地与生命科学结合起来，共同发展，让我们的生命科学、计算机科学和生物信息学的教育和科研走得更高更前沿。

作者简介：