计算生物学本科教学探讨.doc

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1、计算生物学本科教学探讨摘要介绍了生物信息学专业学生《计算生物学》本科教学现状，从教学的不同环节总结了教学中的经验，并就如何提高教学效果、培养跨学科的生物信息学人才做了积极的探索，以促进《计算机生物学》的教学改革。关键词计算生物学;教学现状;体会AbstractThestatusofundergraduatecourseaboutcomputationalbiologywasintroduced・Theteachingexperiencewassummarizcomputatioa/tionwascaorman

2、ceandorbioinforrmofcompulationalbiology.Keywordscompuhingsta/tus:experienceedfromdiffnalbiologyrriedouttotrainintermaticstoprerentteach,thebenefiimproveteadisciplinaomotethetetationalbiingstepsincialexplorchers，perfrytalentsfachingrefoology;teac计算生物学是指开发和应用

3、数据分析及理论的方法、数学建模和计算机仿真技术，用于生物学研究的一门学科。计算生物学正在成为现代生物学研究的核心方法之一，它们的重要性和复杂性在当前生物学数据量的不断增长中日益彰显，要回答的问题越复杂就越显得突出，使得计算生物学成为当今生命科学最具活力的新兴前沿学科之一。计算生物学是一门概念性学科，以生物信息学为基础，以计算为工具，解决生物学问题。与生物信息学的定义类似，只是侧重点有所不同。计算生物学侧重于计算，通过计算来解决问题,并使用计算技术对生物学问题进行研究。生物信息学主要侧重于对生物学中所得信息的采

4、集、存贮、分析处理与可视化方面[1-2]o运用计算生物学，科学家有望直接破译在核酸序列中的遗传语言规律，模拟生命体内的信息流过程，从而认识代谢、发育、进化等一系列规律，最终为人类造福。目前,计算生物学在国内外受到高度重视。在国内，我国国家自然科学基金委员会将计算生物学作为重点资助的研究方向之一。许多科学家敏锐地意识到生物信息学必将会在生物学中发挥重要的作用，而计算生物学作为生物信息学专业的主干课目前处于创立阶段。自从湖南农业大学XX年开设生物信息专业以来，计算生物学一直是该专业学生的专业主干课程，经过3年的理

5、论与实践教学,笔者将发现的问题及获得的经验进行初步总结,以供商榷。1教学现状(1)缺乏合格的生物信息学师资。教师队伍的整体数量和质量与我国生物信息学教育快速发展的规模极不相称。湖南农业大学由生物安全与科学技术学院的生物信息系专业开设了计算生物学这门课程,尽管从开设这门课程至今,一直由生物信息学教研室教学经验最丰富、学术造诣高的教师主讲,但目前教研组中只有一位生物信息学专业毕业的博士，大部分教师为理学或农学专业的硕士或博士，不具备计算机及算法的良好基础知识,使该专业仍缺乏良好的学缘结构。(1)计算生物学教育与其

6、他专业的合作还有待加强。尽管计算生物学是一门新兴学科,但与其他专业之间存在不少联系。现阶段的问题是不同专业学科的教师之间缺乏交流与合作，难以满足计算生物学教学的需求。据不完全统计,我国超过30个高校或科研机构开设生物信息学专业课程。不同学校根据自身的情况，在开设计算生物学这门课时，侧重点都不一样。如果由医学院的教师授课，则侧重点可能在致病基因的研究方面，计算机专业教师授课则可能侧重于数据库的构建、查询等方面，理学院的教师授课则可能侧重于生物信息学中的数学问题。计算生物学侧重于算法,从而利用计算技术对生物学问题

7、进行研究。因此，各相关专业的教师需要加强这方面交流与学习［3］。⑶在教学方法上，重视系统知识的传授和授课计划的完成，忽视学生能力和素质的培养。此外，缺乏理论教学与实验教学的有机整合，实验教学只是以验证理论为目的，内容单一，无创新点,忽视对学生实际操作能力的培养。(4)教学中还缺乏适合的理论和实验教材。授权影印国外原版教科和翻译书籍仍占主导地位,而国人自编的教材寥寥无几。此外，系统性不强也是目前计算生物学教材中普遍存在的一个问题。2教学经验及心得体会(1)规范计算生物学教学大纲和计划是开好本课程的前提。根据前2

8、年的实验开展情况和该专业人才培养定位，制定了详细的理论和实验大纲，组织老师编写实验计划和教材。紧跟专业发展前沿，改革教学内容，大纲中概括了理论课每个章节的基本内容、教学基本要求、教学重点难点以及教学建议。实验教材中明确了实验名称、实验时间、实验学时、分组人数、实验目的和要求、实验原理、实验方法与步骤、结果记录及分析、思考题等内容。实验计划和教学大纲的制定把握以下几个原则:减少重复性，体现连贯性，实现