時間：2024-01-12 14:43:59
導(dǎo)語：在生物信息學(xué)作用的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》明確指出：“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具”。可見信息技術(shù)在充分發(fā)揮學(xué)生的主動性與創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，提升學(xué)生的綜合能力等方面具有重要作用。
信息技術(shù)是指在計算機(jī)與通信技術(shù)的支持下，用以采集、存貯、處理、傳遞和顯示包括文字、數(shù)據(jù)、聲音、圖像在內(nèi)的各種信息的一系列現(xiàn)代化技術(shù)。信息技術(shù)與學(xué)科課程的有機(jī)整合是教育信息化的熱點(diǎn)話題，也是轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)觀念、教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式的有效途徑，而且在教學(xué)中也越來越體現(xiàn)出其不可替代的優(yōu)勢，將信息技術(shù)與學(xué)科課程有機(jī)整合應(yīng)用于高中生物學(xué)教學(xué)更是如虎添翼。生物學(xué)是一門直觀性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)科，生物教學(xué)重視直觀與操作，但由于受時間、空間、教學(xué)條件等多方面的限制，有些內(nèi)容學(xué)生不可能去實(shí)地去觀察。而利用信息技術(shù)教學(xué)手段可以有效解決這些弊端，呈現(xiàn)給學(xué)生一個活生生的生物世界，燃起學(xué)生求知的欲望。在網(wǎng)絡(luò)普及的時代，如何實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課堂教學(xué)的有機(jī)整合，將成為新的時代背景下對生物教師提出的又一要求。本文就信息技術(shù)教學(xué)手段在高中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用做一簡要闡述。
一、信息技術(shù)在高中生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的重要意義
現(xiàn)代信息技術(shù)與生物學(xué)教學(xué)結(jié)合起來，可將生物學(xué)知識的表達(dá)多媒體化，使知識呈現(xiàn)更加生動、形象、逼真，而這樣既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時又提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。信息技術(shù)更深層次的意義還在于：可以充分利用各種生物教學(xué)資源，使生物學(xué)教師改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)策略；有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、探究能力和協(xié)作能力，從而培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)：還可以根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容和具體學(xué)習(xí)對象的基礎(chǔ)水平等編制多媒體課件，通過錄象、動畫、圖片等技術(shù)的綜合和集成，把豐富多彩的生物世界栩栩如生地展現(xiàn)在學(xué)生面前，共同探討生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律。
二、信息技術(shù)在生物課堂教學(xué)中的具體應(yīng)用
（一）網(wǎng)絡(luò)資源在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)資源具有信息量大、鏈接豐富、實(shí)時性和互動性等特點(diǎn)。生物學(xué)教師可以利用Internet 資源進(jìn)行備課、信息檢索、資料收集、問題探討和學(xué)術(shù)交流。在眾多生物網(wǎng)站中，如 、中學(xué)生物教學(xué)資源網(wǎng)、金太陽教育網(wǎng)、、百度搜索各章節(jié)教案、學(xué)案、課件等。教師可根據(jù)需要進(jìn)行檢索、下載任何有用的生物信息資料和現(xiàn)成的課件，經(jīng)過加工就可以用于課堂教學(xué)。在教學(xué)中遇到疑難問題也可以上網(wǎng)信息請教同行， 通過E―mail、BBS與同行們交換意見。教師的教學(xué)心得和制作的課件也可以發(fā)表于網(wǎng)上進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和資源共享。學(xué)生則可以根據(jù)教師在校園網(wǎng)上提供的相關(guān)鏈接，獲得更多的生物學(xué)知識和觀點(diǎn)。充分利用Internet資源，不僅可以節(jié)省教師搜集教學(xué)素材和制作課件的時間，而且大大地拓寬了師生的視野，同時也增強(qiáng)了師生的現(xiàn)代信息素養(yǎng)。適時適量地使用網(wǎng)絡(luò)資源，可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有效緩解學(xué)生的視覺、聽覺的疲勞，提高教育教學(xué)效果。
（二）網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)是指利用文本書籍、光碟軟件、網(wǎng)上資料等資源，以及學(xué)生自主探究式學(xué)習(xí)為主體的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式為教師和學(xué)生之間提供了一個跨越時間和空間的學(xué)習(xí)情境，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。同時網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)也為學(xué)生之間，師生之間的交流提供了多種途徑，如可以通過E-mail、聊天室、電子論壇、BBS等方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上討論、答疑、網(wǎng)上作業(yè)等學(xué)習(xí)形式。
結(jié)合生物學(xué)科的特點(diǎn)，可以把網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)充分應(yīng)用于生物學(xué)教學(xué)中。在生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)過程中，可以選取教材中、網(wǎng)上資源豐富又比較開放和新穎的部分，如細(xì)胞、遺傳、生命起源、生物多樣性、減數(shù)分裂與受精作用等內(nèi)容，作為學(xué)習(xí)內(nèi)容來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)。比如，在“生物多樣性及保護(hù)”一節(jié)的教學(xué)過程中，首先利用網(wǎng)絡(luò)與學(xué)生自主探究相結(jié)合的方法，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)生物多樣性的基本概念，建立起有關(guān)生物多樣性及其保護(hù)的生物學(xué)知識體系；然后圍繞學(xué)習(xí)主題――保護(hù)生物多樣性來設(shè)計一些問題，如什么是生物的多樣性，生物多樣性的價值，為什么要保護(hù)生物的多樣性等，讓學(xué)生有選擇地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中可以通過多人協(xié)作，網(wǎng)上查閱資料等方式來解決相關(guān)問題，學(xué)生在網(wǎng)上所獲得的信息還可以通過網(wǎng)上傳遞進(jìn)行交流；讓學(xué)生對自己感興趣的問題發(fā)表自己的意見，進(jìn)行總結(jié)，教師再作總的評價，進(jìn)行理論升華；最后對學(xué)生進(jìn)行測試，針對及時反饋的信息，查漏補(bǔ)缺。在整個教學(xué)過程中，教師應(yīng)作為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者，而學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和參與意識。
（三）多媒體課件在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
多媒體同傳統(tǒng)的直觀教具：標(biāo)本、模型、掛圖、幻燈、錄像等相比具有表現(xiàn)力強(qiáng)、交互性好、信息量大等優(yōu)點(diǎn)。教師在生物學(xué)教學(xué)過程中能從市場上或Internet資源網(wǎng)上獲得一些現(xiàn)成的多媒體課件，但這不能完全滿足教學(xué)的需要。這就要求教師能夠應(yīng)用相關(guān)軟件：如Flash等和平時積累的素材自己制作一些相應(yīng)的多媒體課件，這樣可以結(jié)合自己教學(xué)的實(shí)際及所教學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行制備，這樣的課件符合學(xué)生的實(shí)際情況，便于學(xué)生接受，有利于學(xué)生對知識的理解和掌握。
教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的要求，精心設(shè)計和制作的，反映著自己教學(xué)意圖、思路和觀點(diǎn)的，形象、生動、具體的；融知識性和趣味性于一體的多媒體課件應(yīng)用到教學(xué)中，既節(jié)省了教學(xué)時間、降低教學(xué)難度，又有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對教材知識點(diǎn)的理解。此外，多媒體較高的交互性也可以在教師和學(xué)生之間進(jìn)行更及時、更開放的交流，便于教師及時了解學(xué)生掌握知識的情況。比如，在講授“減數(shù)分裂和有性生殖細(xì)胞的形成”這一節(jié)內(nèi)容時，可以將和卵細(xì)胞的形成過程制作成Flas來演示；把拍攝的在顯微鏡下觀察到的減數(shù)分裂不同時期細(xì)胞的圖片與教師畫的示意圖對照著呈現(xiàn)給學(xué)生；同時要求學(xué)生跟著老師畫，將受精部分內(nèi)容通過播放科普視頻片的形式介紹給學(xué)生，這樣有助于學(xué)生對重點(diǎn)、難點(diǎn)知識的理解，提高學(xué)生對課堂教學(xué)的參與能力。從而進(jìn)一步提高教育教學(xué)效果。
三、生物學(xué)教學(xué)中現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用應(yīng)注意的問題
教師在課堂教學(xué)中如果能恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用信息技術(shù)，將會使學(xué)生在接受信息，傳遞知識，感知教材，理解知識，培養(yǎng)能力等方面起到事半功倍的效果，但如果運(yùn)用不當(dāng)，效果可能不很理想，所以在實(shí)際操作中還應(yīng)注意以下幾個方面的問題。
（一）發(fā)揮教師應(yīng)有的作用，使學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)中來
教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者，因而課堂教學(xué)過程應(yīng)用多媒體課件時，仍需發(fā)揮教師的這些作用。因而要求教師要會將課本中的現(xiàn)成的、結(jié)論性的內(nèi)容變?yōu)榫哂刑剿餍缘馁Y料、信息，精心設(shè)計，會合理安排信息，使學(xué)生主動探究、學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)他們能力。與此同時，要求教師的教學(xué)設(shè)計能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。如生動有趣的引入，密切聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)例的討論分析，巧設(shè)問題情境引發(fā)學(xué)生的求知和探索欲望、發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)及時表揚(yáng)等。而絕不能只讓學(xué)生通過多媒體課件閱讀大量信息資料，只讓學(xué)生使用計算機(jī)做題，還應(yīng)該讓學(xué)生進(jìn)行必要的語言表達(dá)、書面表達(dá)以及課堂小組討論交流等。這樣，學(xué)生才會有學(xué)習(xí)興趣，并積極主動地參與課堂活動，他們的各種能力才會得到有效的培養(yǎng)和提高。
【關(guān)鍵詞】師范院校 研究生 生物信息學(xué)教學(xué)
20世紀(jì)80年代末，人類基因組計劃（HGP）正式啟動，隨著該計劃的實(shí)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(xué)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(yùn)藏的信息。因此，生物信息學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。目前，幾乎所有生物醫(yī)學(xué)相關(guān)高等院校都開設(shè)了生物信息學(xué)課程，很多農(nóng)業(yè)院校也陸續(xù)開設(shè)此課程，但是在普通師范院校還存在著開設(shè)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(xué)的研究，特別是最近幾年隨著高通量測序技術(shù)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(xué)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(xué)專業(yè)的本科生在學(xué)習(xí)期間只接觸基本的生物學(xué)課程，在生物學(xué)專業(yè)知識的深度上把握不夠，而生物信息學(xué)專業(yè)的研究生一部分直接從來自于生物信息學(xué)專業(yè)，另外一部分則是從計算機(jī)、數(shù)學(xué)或物理專業(yè)轉(zhuǎn)行而來，在生物學(xué)背景知識方面更是欠缺。因此，如果能夠讓非生物信息學(xué)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(fù)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(xué)課程教學(xué)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(xué)課程教學(xué)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(diǎn)，需要學(xué)生系統(tǒng)掌握某學(xué)科或?qū)I(yè)領(lǐng)域內(nèi)專門知識和基礎(chǔ)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(yīng)具備一定研究與創(chuàng)造能力。對于非生物信息學(xué)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(xué)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(xué)和計算機(jī)基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)起來稍顯吃力。但是普通生物信息學(xué)教程大多講的較寬泛，也不適合研究生教學(xué)。如果能夠編纂既能普及學(xué)生的生物信息學(xué)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(xué)作為選修課來開設(shè)，使得課程在專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)方案中的地位偏低，造成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(xué)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(xué)，部分通過進(jìn)修，缺乏專業(yè)系統(tǒng)的生物信息學(xué)培訓(xùn)，因此在教學(xué)過程中不能很好滿足教學(xué)要求。
（三）學(xué)生基礎(chǔ)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(xué)生本科所學(xué)專業(yè)不同，生物學(xué)基礎(chǔ)和對生物信息學(xué)的認(rèn)知程度差異較大，這些問題都會成為教學(xué)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(xué)要求，同時要兼顧學(xué)生基礎(chǔ)水平參差不齊的現(xiàn)象，使學(xué)生更好的對該門課程有很好的把握。
二、教學(xué)改革思考
（一）選擇合適的教材和教輔資料完善教學(xué)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(xué)作為一門工具學(xué)科，要求研究生在學(xué)習(xí)該門課程后，能夠熟練的運(yùn)用生物信息學(xué)的知識為自己的科研服務(wù)。作為該門課程的任課教師，要求在上課之前先對學(xué)生的研究對象和研究內(nèi)容進(jìn)行初步的調(diào)查，選擇能夠更好的服務(wù)于學(xué)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(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充。
（二）根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
針對學(xué)生基礎(chǔ)層次不齊的現(xiàn)狀，授課教師可以在授課前幾章節(jié)補(bǔ)充學(xué)生的遺傳學(xué)和基礎(chǔ)分子生物學(xué)知識，通過兩到三次課的時間完善學(xué)生該方面的不足，部分學(xué)生可能是農(nóng)林院校的本科生，在大學(xué)期間學(xué)習(xí)的多為專業(yè)方向比較強(qiáng)的生物學(xué)知識，那么通過普及基礎(chǔ)生物學(xué)知識，可以讓其對整個生物學(xué)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(xué)學(xué)到的各門專業(yè)課有一個整體的脈絡(luò)和認(rèn)識，起到提綱挈領(lǐng)的作用。通過這個過程，學(xué)生對基礎(chǔ)分子生物學(xué)及基本的遺傳學(xué)思想不再陌生，再學(xué)習(xí)后邊的生物信息學(xué)知識的時候就不會顯得很吃力。同時由于學(xué)生研究方向不同，對生物信息學(xué)技術(shù)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(xué)生科研終于到的一些問題，應(yīng)用所學(xué)的生物信息學(xué)知識進(jìn)行解決，而不是僅僅局限于教材所舉實(shí)例。同時對于前沿技術(shù)的內(nèi)容，也必須做及時補(bǔ)充和更新，使學(xué)生更好的把握生物信息的前沿和技術(shù)。
（三）利用現(xiàn)有的多媒體資源改進(jìn)教學(xué)方式
作為一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，生物信息學(xué)教學(xué)有其自身的特點(diǎn)。它不僅要求學(xué)生有較強(qiáng)的理論知識，同時要求其必須有較強(qiáng)的上機(jī)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(xué)效果，畢竟觀看和臨摹效果是截然不同的。因此在教學(xué)中，可以將生物信息學(xué)教學(xué)分成理論授課和上機(jī)實(shí)踐兩部分，有些操作性較強(qiáng)的章節(jié)可以直接選擇在機(jī)房講授，讓學(xué)生在聽課過程中通過自己操作增強(qiáng)感性認(rèn)識，以利于更好的對知識進(jìn)行掌握。
生物信息學(xué)是一門快速發(fā)展的交叉學(xué)科，在今后的生物學(xué)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(xué)科， 其發(fā)展與生物醫(yī)學(xué)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(xué)生實(shí)際，切實(shí)做好生物信息學(xué)教學(xué)工作，滿足我國目前研究生教育需要，培養(yǎng)更多的復(fù)合型人才。
關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；教材；師范院校
20世紀(jì)80年代末以來，生物信息學(xué)以驚人的發(fā)展速度，獲得了很多突破性成就，正日益成為生命科學(xué)在21世紀(jì)發(fā)展的核心內(nèi)容。對于未來生物科學(xué)中堅力量的現(xiàn)代生物科學(xué)工作者而言，掌握生物信息學(xué)的相關(guān)知識尤為重要。
作為一門新興的課程，生物信息學(xué)課程在全國很多高等院校都已經(jīng)開設(shè)，并進(jìn)行了一些卓有成效的探索和改革。我們結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐和相關(guān)學(xué)校的教學(xué)現(xiàn)狀，對師范院校生物信息學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容、師資力量、教學(xué)模式和方法、跨學(xué)科合作、教學(xué)實(shí)踐實(shí)施情況等方面的現(xiàn)狀進(jìn)行了積極分析和思考。目前，師范院校生物信息學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀如下。
一、教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)資源缺乏
生物信息學(xué)是一門新興的學(xué)科，在高等院校開設(shè)時間較晚，我國對生物信息學(xué)專業(yè)精品課程的建設(shè)方面投入不夠，成熟的生物信息學(xué)教學(xué)大綱、教案、多媒體課件、教學(xué)視頻和習(xí)題等教學(xué)資源稀少。目前，市場上也缺乏相關(guān)的生物信息學(xué)教學(xué)多媒體課件和音像制品輔導(dǎo)材料等相關(guān)產(chǎn)品，造成生物信息學(xué)教學(xué)資源匱乏的現(xiàn)狀。
目前師范院校所用教材大多數(shù)是徐程主編的《生物信息與數(shù)據(jù)處理》，蔣彥等編著的《基礎(chǔ)生物信息學(xué)及應(yīng)用》等幾種不同版本的教材。這些教材在知識性、科學(xué)性和系統(tǒng)性方面還行，但是在教學(xué)內(nèi)容的新穎性、時效性和實(shí)踐性以及生物相關(guān)背景的介紹和對師范院校的適用性等方面有所欠缺。生物信息學(xué)的知識日新月異，新的數(shù)據(jù)庫、新的軟件、新的算法層出不窮，而生物信息學(xué)的課堂往往不能及時地將最新進(jìn)展呈現(xiàn)給學(xué)生，導(dǎo)致課堂內(nèi)容陳舊，不利于學(xué)生的發(fā)展和對生物信息知識的合理掌握，從而影響了生物信息學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。
二、師資力量缺乏
生物信息學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，需要熟練掌握計算機(jī)與生物學(xué)知識的老師來授課。然而，實(shí)際上，由于缺少生物信息學(xué)的專業(yè)教師，教授該學(xué)科的教師多為生物學(xué)其他課程兼任，這些老師往往缺乏專門的生物信息學(xué)訓(xùn)練，在知識的傳授和應(yīng)用方面存在欠缺。與生物信息學(xué)教學(xué)要求存在著較大的差距，不能很好地滿足教學(xué)大綱的要求。另外，師范院校通常將生物信息學(xué)作為選修課來開設(shè)，該課程在專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)方案中的地位偏低，造成相關(guān)部門對師資培養(yǎng)不夠重視。
三、教學(xué)模式和方法落后
由于生物信息學(xué)課程涉及大量的數(shù)據(jù)庫和軟件知識，教師普遍采用多媒體教學(xué)。而多媒體課件的容量通常很大，學(xué)生忙于筆記，難以把握重難點(diǎn)。同時，幻燈片展示的知識點(diǎn)猶如放電影一般一閃而過，學(xué)生沒有足夠的時間思考和消化，跟不上教師的進(jìn)度。教師進(jìn)行多媒體教學(xué)時，往往是一堂課上從頭講到尾，語調(diào)缺乏抑揚(yáng)頓挫，沒有起伏，學(xué)生很容易昏昏欲睡。因此，教師雖然使用的是先進(jìn)的教學(xué)工具，采用模式的卻是傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，只管埋頭照本宣科，不管學(xué)生接收領(lǐng)悟多少。學(xué)生為了達(dá)到期末考試標(biāo)準(zhǔn)，只顧死記硬背，這樣的教育讓學(xué)生失去創(chuàng)新精神和主動思考的能力，失去對生物信息課程的興趣。
四、缺乏與相關(guān)學(xué)科的合作交流
生物信息學(xué)實(shí)際上是生物學(xué)與計算機(jī)科學(xué)的交叉學(xué)科。然而一般高校往往只在生命科學(xué)學(xué)院開設(shè)生物信息學(xué)，由生物學(xué)老師來擔(dān)任授課老師。由于對計算機(jī)科學(xué)知識的缺乏，導(dǎo)致生物專業(yè)教師對生物信息學(xué)課程很難深入開展；另一方面，計算機(jī)科學(xué)專業(yè)由于沒有開設(shè)生物信息學(xué)課程，使學(xué)生不能了解到生物信息學(xué)的重要性，以及如何使計算機(jī)科學(xué)更快更好地發(fā)揮其在生物信息學(xué)中的作用?？偟膩碚f，生物信息學(xué)課程的建設(shè)欠缺相關(guān)學(xué)科的協(xié)作，不能有效地整合資源，不利于培養(yǎng)復(fù)合型人才。
五、缺乏實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
現(xiàn)有的生物信息學(xué)課程也有一些實(shí)踐內(nèi)容，但實(shí)踐課時數(shù)少，內(nèi)容相對簡單，缺乏系統(tǒng)完善的實(shí)踐過程。教師為學(xué)生講授具體知識時，通常只通過多媒體課件演示操作，并沒有為學(xué)生設(shè)置具體的動手操作步驟。使得學(xué)生對信息反饋遲鈍，印象不深刻，不容易掌握方法。生物信息學(xué)實(shí)踐教學(xué)并不需要價格昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，只需要一網(wǎng)的電腦和一些相關(guān)的分析軟件便可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。然而，目前的狀況是，生物信息學(xué)課程中真正開展實(shí)踐性教學(xué)的內(nèi)容少之又少。
生物信息學(xué)的學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，教學(xué)水平的提高也需要在大量的教學(xué)實(shí)踐中不斷總結(jié)和完善。我們通過分析發(fā)現(xiàn)，在師范院校生物信息學(xué)教學(xué)中仍存在很多問題，其原因是多方面的，需要教學(xué)工作者進(jìn)一步深入探討并提出切實(shí)可行的策略。
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“生物信息學(xué)”是英文單詞“bioinformatics”的中文譯名，其概念是1956年在美國田納西州gatlinburg召開的“生物學(xué)中的信息理論”討論會上首次被提出的［1］，由美國學(xué)者lim在1991年發(fā)表的文章中首次使用。生物信息學(xué)自產(chǎn)生以來，大致經(jīng)歷了前基因組時代、基因組時代和后基因組時代三個發(fā)展階段［2］。2003年4月14日，美國人類基因組研究項(xiàng)目首席科學(xué)家collins f博士在華盛頓隆重宣布人類基因組計劃（human genome project，hgp）的所有目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)［3］。這標(biāo)志著后基因組時代（post genome era，pge）的來臨，是生命科學(xué)史中又一個里程碑。生物信息學(xué)作為21世紀(jì)生物技術(shù)的核心，已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學(xué)研究中重要的組成部分。研究基因、蛋白質(zhì)和生命，其研究成果必將深刻地影響農(nóng)業(yè)。本文重點(diǎn)闡述生物信息學(xué)在農(nóng)業(yè)模式植物、種質(zhì)資源優(yōu)化、農(nóng)藥的設(shè)計開發(fā)、作物遺傳育種、生態(tài)環(huán)境改善等方面的最新研究進(jìn)展。
1.生物信息學(xué)在農(nóng)業(yè)模式植物研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
1997年5月美國啟動國家植物基因組計劃（npgi），旨在繪出包括玉米、大豆、小麥、大麥、高粱、水稻、棉花、西紅柿和松樹等十多種具有經(jīng)濟(jì)價值的關(guān)鍵植物的基因圖譜。國家植物基因組計劃是與人類基因組工程（hgp）并行的龐大工程［4］。近年來，通過各國科學(xué)家的通力合作，植物基因組研究取得了重大進(jìn)展，擬南芥、水稻等模式植物已完成了全基因組測序。人們可以使用生物信息學(xué)的方法系統(tǒng)地研究這些重要農(nóng)作物的基因表達(dá)、蛋白質(zhì)互作、蛋白質(zhì)和核酸的定位、代謝物及其調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)等，從而從分子水平上了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能［5］。目前已經(jīng)建立的農(nóng)作物生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫研究平臺有植物轉(zhuǎn)錄本（ta）集合數(shù)據(jù)庫tigr、植物核酸序列數(shù)據(jù)庫plantgdb、研究玉米遺傳學(xué)和基因組學(xué)的mazegdb數(shù)據(jù)庫、研究草類和水稻的gramene數(shù)據(jù)庫、研究馬鈴薯的pomamo數(shù)據(jù)庫，等等。
2.生物信息學(xué)在種質(zhì)資源保存研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源，它包括許多農(nóng)藝性狀（如抗病、產(chǎn)量、品質(zhì)、環(huán)境適應(yīng)性基因等）的等位基因。植物種質(zhì)資源庫是指以植物種質(zhì)資源為保護(hù)對象的保存設(shè)施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物種質(zhì)資源庫，在我國也已建成30多座作物種質(zhì)資源庫。種質(zhì)入庫保存類型也從單一的種子形式，發(fā)展到營養(yǎng)器官、細(xì)胞和組織，甚至dna片段等多種形式。保護(hù)的物種也從有性繁殖植物擴(kuò)展到無性繁殖植物及頑拗型種子植物等［6］。近年來，人們越來越多地應(yīng)用各種分子標(biāo)記來鑒定種質(zhì)資源。例如微衛(wèi)星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于對種質(zhì)資源進(jìn)行分子標(biāo)記產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，因此需要建立生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫和采用分析工具來實(shí)現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計和計算機(jī)分析等［7］。
3.生物信息學(xué)在農(nóng)藥設(shè)計開發(fā)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的藥物研制主要是從大量的天然產(chǎn)物、合成化合物，以及礦物中進(jìn)行篩選，得到一個可供臨床使用的藥物要耗費(fèi)大量的時間與金錢。生物信息學(xué)在藥物研發(fā)中的意義在于找到病理過程中關(guān)鍵性的分子靶標(biāo)、闡明其結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系，從而指導(dǎo)設(shè)計能激活或阻斷生物大分子發(fā)揮其生物功能的治療性藥物，使藥物研發(fā)之路從過去的偶然和盲目中找到正確的研發(fā)方向。生物信息學(xué)為藥物研發(fā)提供了新的手段［8，9］，導(dǎo)致了藥物研發(fā)模式的改變［10］。目前，生物信息學(xué)促進(jìn)農(nóng)藥研制已有許多成功的例子。itzstein等設(shè)計出兩種具有與唾液酸酶結(jié)合化合物：4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中，后者是前者與唾液酸酶的結(jié)合活性的250倍［11］。目前，這兩種新藥已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。tang sy等學(xué)者研制出新一代抗aids藥物saquinavir［12］。pungpo等已經(jīng)設(shè)計出幾種新型高效的抗hiv-1型藥物［13］。楊華錚等人設(shè)計合成了十多類數(shù)百個除草化合物，經(jīng)生物活性測定，部分化合物的活性已超過商品化光合作用抑制劑的水平［14］。
現(xiàn)代農(nóng)藥的研發(fā)已離不開生物信息技術(shù)的參與，隨著生物信息學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，將會大大降低藥物研發(fā)的成本，提高研發(fā)的質(zhì)量和效率。
4.生物學(xué)信息學(xué)在作物遺傳育種研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
隨著主要農(nóng)作物遺傳圖譜精確度的提高，以及特定性狀相關(guān)分子基礎(chǔ)的進(jìn)一步闡明，人們可以利用生物信息學(xué)的方法，先從模式生物中尋找可能的相關(guān)基因，然后在作物中找到相應(yīng)的基因及其位點(diǎn)。農(nóng)作物的遺
傳學(xué)和分子生物學(xué)的研究積累了大量的基因序列、分子標(biāo)記、圖譜和功能方面的數(shù)據(jù)，可通過建立生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫來整合這些數(shù)據(jù)，從而比較和分析來自不同基因組的基因序列、功能和遺傳圖譜位置［15］。在此基礎(chǔ)上，育種學(xué)家就可以應(yīng)用計算機(jī)模型來提出預(yù)測假設(shè)，從多種復(fù)雜的等位基因組合中建立自己所需要的表型，然后從大量遺傳標(biāo)記中篩選到理想的組合，從而培育出新的優(yōu)良農(nóng)作物品種。
5.生物信息學(xué)在生態(tài)環(huán)境平衡研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
在生態(tài)系統(tǒng)中，基因流從根本上影響能量流和物質(zhì)流的循環(huán)和運(yùn)轉(zhuǎn)，是生態(tài)平衡穩(wěn)定的根本因素。生物信息學(xué)在環(huán)境領(lǐng)域主要應(yīng)用在控制環(huán)境污染方面，主要通過數(shù)學(xué)與計算機(jī)的運(yùn)用構(gòu)建遺傳工程特效菌株，以降解目標(biāo)基因及其目標(biāo)污染物為切入點(diǎn)，通過降解污染物的分子遺傳物質(zhì)核酸 dna，以及生物大分子蛋白質(zhì)酶，達(dá)到催化目標(biāo)污染物的降解，從而維護(hù)空氣［16］、水源、土地等生態(tài)環(huán)境的安全。
美國農(nóng)業(yè)研究中心（ars） 的農(nóng)藥特性信息數(shù)據(jù)庫（ppd） 提供 334 種正在廣泛使用的殺蟲劑信息，涉及它們在環(huán)境中轉(zhuǎn)運(yùn)和降解途徑的16種最重要的物化特性。日本豐橋技術(shù)大學(xué)（toyohashi university of technology） 多環(huán)芳烴危險性有機(jī)污染物的物化特性、色譜、紫外光譜的譜線圖。美國環(huán)保局綜合風(fēng)險信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（iris） 涉及 600種化學(xué)污染物，列出了污染物的毒性與風(fēng)險評價參數(shù)，以及分子遺傳毒性參數(shù)［17］。除此之外，生物信息學(xué)在生物防治［18］中也起到了重要的作用。網(wǎng)絡(luò)的普及，情報、信息等學(xué)科的資源共享，勢必會創(chuàng)造出一個環(huán)境微生物技術(shù)信息的高速發(fā)展趨勢。
6.生物信息學(xué)在食品安全研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
食品在加工制作和存儲過程中各種細(xì)菌數(shù)量發(fā)生變化，傳統(tǒng)檢測方法是進(jìn)行生化鑒定，但所需時間較長，不能滿足檢驗(yàn)檢疫部門的要求，運(yùn)用生物信息學(xué)方法獲得各種致病菌的核酸序列，并對這些序列進(jìn)行比對，篩選出用于檢測的引物和探針，進(jìn)而運(yùn)用pcr法［19］、rt-pcr法、熒光rt-pcr法、多重pcr［20］和多重?zé)晒舛縫cr等技術(shù)，可快速準(zhǔn)確地檢測出細(xì)菌及病毒。此外，對電阻抗、放射測量、elisa法、生物傳感器、基因芯片等［21-25］技術(shù)也是未來食品病毒檢測的發(fā)展方向。
轉(zhuǎn)基因食品檢測是通過設(shè)計特異性的引物對食品樣品的dna提取物進(jìn)行擴(kuò)增，從而判斷樣品中是否含有外源性基因片段［26］。通過對轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫信息的及時更新，可準(zhǔn)確了解各國新出現(xiàn)和新批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及時對檢驗(yàn)方法進(jìn)行修改。目前由于某些通過食品傳播的病毒具有變異特性，以及檢測方法的不完善等因素影響，生物信息學(xué)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用還比較有限，但隨著食品安全檢測數(shù)據(jù)庫的不斷完善，相信相關(guān)的生物信息學(xué)技術(shù)將在食品領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。 生物信息學(xué)廣泛用于農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的各個領(lǐng)域，但是僅有信息資源是不夠的，選出符合自己需求的生物信息就需要情報部門，以及信息中介服務(wù)機(jī)構(gòu)提供相關(guān)服務(wù)，通過出版物、信息共享平臺、數(shù)字圖書館、電子論壇等信息媒介的幫助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我國生物信息學(xué)發(fā)展還很不均衡，與國際前沿有一定差距，這需要從事信息和科研的工作者們不斷交流，使得生物信息學(xué)能夠更好地為我國農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展發(fā)揮作用。
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摘 要 本文主要運(yùn)用文獻(xiàn)資料法和調(diào)查訪談法，經(jīng)過整理歸納得出健身街舞對大學(xué)生身心健康發(fā)展的積極作用主要體現(xiàn)在以下方面：
1.健身街舞在健身之余可以使學(xué)生逐步形成積極的學(xué)習(xí)心態(tài)。
2.健身街舞可以有效增強(qiáng)大學(xué)生自信心及團(tuán)隊配合意識。
3.健身街舞可以將終身體育的觀念深入人心。
關(guān)鍵詞 健身街舞 大學(xué)生 身心健康 作用
街舞誕生于二十世紀(jì)六十年代末，是美國黑人城市貧民的舞蹈，發(fā)展到七十年代被歸納為嘻哈文化的一部分，具有較強(qiáng)的表演性、參與性和競爭性。
一、健身街舞在身體及心理方面的作用分析
（一）健身街舞的健身功效分析
校園健身街舞的特點(diǎn)就是動作張弛自如、快慢有度、流暢中有停頓、身體彈動中有節(jié)奏。在練習(xí)的過程中往往需要練習(xí)者動用到身體的各個部分的肌肉群，并且一段街舞套路動作練習(xí)下來有一定的運(yùn)動量和運(yùn)動強(qiáng)度。同時可增強(qiáng)心血管系統(tǒng)的機(jī)能。通過訪談法了解到學(xué)生普遍認(rèn)為街舞對身體素質(zhì)、身體協(xié)調(diào)性是有影響的，而健身街舞以小肌肉群、小關(guān)節(jié)運(yùn)動為主，它強(qiáng)調(diào)全身協(xié)調(diào)配合，尤其是胸、腰、膝、踝等部位小動作的配合，又要注意各部分動作的獨(dú)立運(yùn)動，并且街舞動作靈活多變、步伐多種多樣，練習(xí)者往往需要在一個音樂節(jié)拍里完成多個組合動作，因此長期練習(xí)有助于提高身體的協(xié)調(diào)性。
（二）健身街舞對學(xué)生的心理影響作用分析
現(xiàn)代是一個充滿競爭的社會，激烈的社會競爭，對人的心理品質(zhì)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，不少人由于不適應(yīng)這種競爭而染上了心理疾患。街舞是結(jié)合大學(xué)生身心特點(diǎn)，剔除原始街舞中頹廢等不良因素而新興的一門新型舞蹈，具有健身性、競技性、娛樂性、創(chuàng)造性等特點(diǎn)，以對人體健康體魄與心理調(diào)節(jié)之功效。
隨著時代的進(jìn)步，學(xué)生在校期間受到來自社會就業(yè)的壓力，導(dǎo)致精神上心理上的疾病只增不減，而街舞對心理的調(diào)節(jié)和緩解作用，街舞的音樂是多種形式并存的，從抒情到勁爆，它能夠符合每一位大學(xué)生心理所需，另外街舞可以加強(qiáng)大學(xué)生的交往能力，由于現(xiàn)代計算機(jī)和技術(shù)的發(fā)展給高等教育帶來實(shí)惠的同時，也是這種障礙帶來的弊端越來越突出，而街舞可以通過豐富多彩的形式來擴(kuò)展校園的交往空間，增加情感溝通渠道，而增加交往的頻率，改善不和諧的人際關(guān)系，獲得凝聚力和向心力。針對這樣的問題從訪談了解到，大學(xué)生看到街舞表演的時候都會很開心、興奮，會不知不覺的關(guān)注它，因此對大學(xué)生的心理健康是非常有益的。
二、健身街舞對提高大學(xué)生自信心及團(tuán)隊意識的作用分析
以動作為標(biāo)準(zhǔn)，街舞舞者分兩大類：Dancer和Bboy（BGIRL）街舞一般可以分為兩種，一種是個人的技巧街舞個人技巧街舞是最早流行的一種街舞。另外一種就是集體街舞，是目前比較流行的街舞形式。
在街舞體育課的教學(xué)中，教師的教學(xué)方法和模式有：集體學(xué)習(xí)、分組練習(xí)、分組教學(xué)、小組長責(zé)任制、分組表演、個人表演、小組比較、個人比較等。這樣的教學(xué)方法要求學(xué)生必須敢于表現(xiàn)、加強(qiáng)溝通，所以對培養(yǎng)學(xué)生的自信心、責(zé)任心、表現(xiàn)力、交際能力起到很好的促進(jìn)作用。街舞的節(jié)奏感要求相當(dāng)嚴(yán)格，動作和音樂需要一致性，不能有絲毫偏差，否則就達(dá)不到音樂與舞蹈的特有效果。這樣的節(jié)奏要求必然影響到學(xué)生做事和學(xué)習(xí)的穩(wěn)定性。由此可見，在街舞體育課課堂氛圍的熏陶和鍛煉下，對一些平時膽小，性格內(nèi)向，不敢表現(xiàn)自我，做事急躁的學(xué)生起到一個良性作用。
三、健身街舞對培養(yǎng)大學(xué)生終身體育意識的作用分析
終身體育，是指一個人終身進(jìn)行身體鍛煉和接受體育教育。終身體育的含義包括兩個方面的內(nèi)容：一是指人從生命開始至生命結(jié)束中學(xué)習(xí)與參加身體鍛煉，使終身有明確的目的性，使體育成為一生生活中始終不可缺少的重要內(nèi)容；二是在終身體育思想的指導(dǎo)下，以體育的體系化、整體化為目標(biāo)，為人在不同時期、不同生活領(lǐng)域中提供參加體育活動機(jī)會的實(shí)踐過程。提高學(xué)生對“終身體育”的認(rèn)識，體育運(yùn)動是保持人體機(jī)能、體能處于最佳狀態(tài)，增強(qiáng)人們的體質(zhì)為有效手段，在人的一生中都必須選擇不同的身體鍛煉的形式和內(nèi)容，以增強(qiáng)體質(zhì)，延緩生命衰老。因而終身進(jìn)行體育鍛煉是提高身體健康的有效方式。而街舞則是一項(xiàng)很好的選擇，因?yàn)樗碾S意性，創(chuàng)造性還有就是對場地的無要求性等優(yōu)勢的特點(diǎn)更加適合終身的鍛煉，尤其是它的編排特點(diǎn)，它的編排來源與生活，讓大學(xué)生感受到生活是貼切，在編排的同時樂趣也是無時不在的，這是一種生活街舞，大學(xué)生對此種街舞的喜愛也就促進(jìn)了大學(xué)生終身體育意識的形成。
四、小結(jié)
健身街舞是一項(xiàng)新穎的運(yùn)動項(xiàng)目，在大學(xué)開設(shè)同類課程，會對學(xué)校課程多樣化發(fā)展和學(xué)生身心健康發(fā)展帶來諸多益處，不僅在健身之余可以使學(xué)生逐步形成積極的學(xué)習(xí)心態(tài)，還可以在課堂內(nèi)外有效增強(qiáng)大學(xué)生自信心及團(tuán)隊配合意識，最終在無形當(dāng)中使終身體育的觀念深入人心。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】組合數(shù)學(xué) 教學(xué)方法 生物醫(yī)學(xué) 生物信息學(xué)
【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）09-0132-02
伴隨著信息時代的來臨，特別是生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的迅猛發(fā)展，尤其是生物信息學(xué)這門科學(xué)的出現(xiàn)使得原來的生物醫(yī)學(xué)研究向低通量的臨床數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向高通量分子生物學(xué)數(shù)據(jù)。組合數(shù)學(xué)作為一門應(yīng)用性較強(qiáng)的數(shù)學(xué)分支，在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用廣泛，面對多因素高通量的生物醫(yī)學(xué)問題，增加高等學(xué)校，特別是生物信息學(xué)專業(yè)學(xué)生的組合數(shù)學(xué)知識，培養(yǎng)他們運(yùn)用組合數(shù)學(xué)方法分析和解決生物醫(yī)藥科學(xué)問題的能力已經(jīng)成為必要。如何在教學(xué)過程中提高學(xué)生學(xué)習(xí)組合數(shù)學(xué)的興趣，建立組合數(shù)學(xué)的邏輯思維用于解決醫(yī)學(xué)問題是我們教育工作者需要思考的問題。
一、高等學(xué)校組合數(shù)學(xué)的特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀
組合數(shù)學(xué)是一門研究離散對象的科學(xué)，在計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)中具有重要的地位，是理科及工科院校的一門必修課，隨著現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的日益發(fā)展，組合數(shù)學(xué)的重要性也日漸凸顯。組合數(shù)學(xué)對于生物醫(yī)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課有著直接的衍射作用。目前，部分開設(shè)組合數(shù)學(xué)課程的生物高等學(xué)校的主要面向生物信息學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等等專業(yè)開設(shè)，講授學(xué)時30到60學(xué)時。在大部分生物高等學(xué)校并沒有該類課程的設(shè)置，也是導(dǎo)致高等學(xué)校組合數(shù)學(xué)教師隊伍的匱乏的主要原因。而且目前組合數(shù)學(xué)授課考核形式也比較單一。組合數(shù)學(xué)主要是以理論授課形式為主的教學(xué)方式，考試成績是考核學(xué)生的唯一標(biāo)準(zhǔn)，忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的考核。信息時代學(xué)科的交叉發(fā)展體現(xiàn)在組合數(shù)學(xué)在各個學(xué)科中不可替代的作用，因此提高生物高等學(xué)校學(xué)生的組合數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們運(yùn)用組合數(shù)學(xué)的能力是目前迫切需要解決的問題。
二、改進(jìn)組合數(shù)學(xué)教學(xué)措施，提高學(xué)生興趣
（一）更新教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法
目前的組合數(shù)學(xué)內(nèi)容主要有： 鴿巢原理、排列與組合、容斥原理、遞推關(guān)系、生成函數(shù)等基本的組合數(shù)學(xué)知識及其在數(shù)學(xué)中的應(yīng)用。為了讓學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)學(xué)完必要的知識，更新和精選教學(xué)內(nèi)容顯得尤為必要，將以組合數(shù)學(xué)內(nèi)容為主導(dǎo)的教學(xué)模式改進(jìn)成以生物醫(yī)學(xué)問題為導(dǎo)向的教學(xué)模式。由于面向醫(yī)學(xué)專業(yè)的特殊性，從內(nèi)容上應(yīng)著重選擇與醫(yī)學(xué)知識聯(lián)系緊密的內(nèi)容，采取精講和略講相結(jié)合的方式。根據(jù)不同專業(yè)背景更新組合數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容往往能夠起到事半功倍的效果。以下是我們在講解排列與組合一章時的一個教學(xué)實(shí)例：“生物遺傳信息是由DNA分子中4個堿基核苷酸就像電報密碼似的以不同的排列順序記錄下來，它載著人類的全部基因或全部遺傳信息，人的DNA約有30億（3×109） 堿基對，按照排列的思想可知人類基因組可能的排列方式有N=4■=（4■）■≈（1.52）■種，然而人類僅從這無窮多的方式中選了一種作為全人類共同的遺傳密碼，可見我們的基因組是祖先們留給人類的最寶貴的財富！”。這樣的實(shí)例教學(xué)不僅可以讓學(xué)生熟悉課堂知識，還能讓學(xué)生對所學(xué)的知識進(jìn)行綜合的運(yùn)用，更重要的與生物醫(yī)學(xué)問題的結(jié)合提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過興趣小組討論學(xué)習(xí)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)組合數(shù)學(xué)的興趣，從而充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。
（二）加強(qiáng)多媒體輔助教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
組合數(shù)學(xué)傳統(tǒng)的授課方式是在黑板上將定義、定理的內(nèi)容進(jìn)行逐步嚴(yán)密的推導(dǎo)證明，這在一定程度上讓學(xué)生緊跟授課教師的思維和建立學(xué)生的邏輯思考能力。然而隨著多媒體技術(shù)的不斷進(jìn)步，利用多媒體和板書相結(jié)合的策略成為下一階段組合數(shù)學(xué)教學(xué)模式的主要教學(xué)手段。對于繁瑣的定理公式例如容斥原理避免推導(dǎo)證明，結(jié)合多媒體的幾何圖形使學(xué)生更加直觀的理解和應(yīng)用。以我們在教授容斥原理時的一個實(shí)例，容斥原理的根本思想是將難的問題分解成若干簡單問題，通過間接計數(shù)來解決直接計數(shù)不容易解決的問題，我們用多媒體幻燈片分別展示兩集合和三集合的容斥原理（圖1A和B），并按照容斥原理的邏輯順序利用多媒體動畫技術(shù)控制每一部分的出現(xiàn)順序，不僅避免了大量繁重枯燥的板書推導(dǎo)，最重要的是圖形式教學(xué)可以幫助學(xué)生對容斥原理建立更直觀的理解?？梢娫诮M合數(shù)學(xué)的教學(xué)過程多媒體的充分利用可以起到事半功倍的效果。
圖1 多媒體在組合數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用――容斥原理實(shí)例
（三）增設(shè)組合數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維
組合數(shù)學(xué)除了基本理論課之外還應(yīng)該開設(shè)適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)課，在實(shí)驗(yàn)課上讓學(xué)生自己動手解決一些與生物醫(yī)學(xué)有關(guān)的實(shí)際問題。通過讓學(xué)生自己編程實(shí)現(xiàn)排列組合的算法，不僅可以增進(jìn)學(xué)生對排列與組合的深入認(rèn)識，也能夠培養(yǎng)學(xué)生利用排列組合思想解決實(shí)際問題的能力。以下是我們的一個實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)例：“任選一種排列生成算法，編程實(shí)現(xiàn)自動生成n個（如n=6）不同元素中取r個元素的排列，并輸出指定任意n和r的所有排列。”，不僅讓學(xué)生掌握了課堂上講解的排列原理，還鍛煉了編程能力，初步體驗(yàn)了科研的樂趣，由消極的被動學(xué)習(xí)升級為積極的主動學(xué)習(xí)?？梢娡ㄟ^組合數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課更能培養(yǎng)學(xué)生自己動手自己學(xué)習(xí)的能力，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。
（四）精挑細(xì)選課后練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力
組合數(shù)學(xué)作為一門應(yīng)用性較強(qiáng)的數(shù)學(xué)課，需要學(xué)生掌握其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，這就必須加強(qiáng)組合數(shù)學(xué)課堂后練習(xí)。因此習(xí)題是組合數(shù)學(xué)課程重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是理論教學(xué)必不可少的補(bǔ)充。然而習(xí)題課并不意味著單純地大量做題，教師應(yīng)根據(jù)課堂內(nèi)容，精挑細(xì)選出質(zhì)量比較高的少量題目，供學(xué)生課余時間認(rèn)真研究，要在習(xí)題中體現(xiàn)組合數(shù)學(xué)的知識點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立給出解決問題的新觀點(diǎn)和新方法。設(shè)置習(xí)題時，應(yīng)以問題為導(dǎo)向，即給定一個實(shí)際的有興趣的問題，讓學(xué)生利用所學(xué)的組合數(shù)學(xué)理論進(jìn)行解決，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對知識細(xì)節(jié)的理解和掌握，并讓學(xué)生舉一反三熟練掌握所學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生的理解更加深刻。如我們在教學(xué)過程中的一個課后習(xí)題實(shí)例：“一位國際象棋大師有11周的時間備戰(zhàn)一場錦標(biāo)賽，他決定每天至少下一盤棋，但是為了使自己不過分疲勞他還決定在每周不能下棋超過12盤。證明存在連續(xù)若干天，期間這位大師恰好下了21盤棋?！?，該實(shí)例引起了學(xué)生在課余時間學(xué)習(xí)組合數(shù)學(xué)的一個熱潮。
總之，面對高等學(xué)校生物信息學(xué)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，傳統(tǒng)的單一的純理論的組合數(shù)學(xué)教學(xué)方法已經(jīng)不再適用。應(yīng)該考慮改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和方法，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，使學(xué)生在快樂進(jìn)取的氛圍里學(xué)習(xí)組合數(shù)學(xué)，具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改進(jìn)仍有待教學(xué)工作者進(jìn)一步探討和研究。
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作者簡介：
劉洪波（1983-），男，漢族，山東德州人，博士，講師，主要研究方向：生物信息學(xué)，計算表觀遺傳學(xué)。
王芳（1982-），女，漢族，吉林松原人，博士，副教授，主要研究方向：生物信息學(xué)，計算表觀遺傳學(xué)。
1．1事實(shí)(Facts)
作為整個信息鏈的起點(diǎn)，事實(shí)就是事物在人類視野(感觀/邏輯)中的原始映像［1］。事實(shí)是事情的真實(shí)情況，包括事物、事件、事態(tài)，即客觀存在的一切物體與現(xiàn)象、社會上發(fā)生的不平常事情和局勢及情況的變異態(tài)勢［2］。事實(shí)也是人類知識的起源，人類全部知識的最初信息基礎(chǔ)就是事實(shí)。
1．2數(shù)據(jù)(Data)
通常認(rèn)為，數(shù)據(jù)是對事物純粹的、客觀的記錄，是原始的未經(jīng)解讀的數(shù)字、文字、圖像、符號、聲音、計算機(jī)代碼等［3］。而數(shù)據(jù)本身缺乏關(guān)聯(lián)和目的性，但當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)合一定的背景、規(guī)則、意義之后，就會形成信息。
1．3信息(Information)
作為整個信息鏈中的中心鏈環(huán)的信息，它的下游是面向物理屬性的，上游是面向認(rèn)知屬性的。“信息”既有物理屬性也有認(rèn)知屬性，因此成為“信息鏈”的代表稱謂。
1．4知識(Knowledge)
知識來自于信息，信息只有同接收者的個人經(jīng)驗(yàn)、信息與知識準(zhǔn)備結(jié)合，也就是同接收者的個人背景融合才能轉(zhuǎn)化為知識，它比數(shù)據(jù)或信息更接近行動。知識必須經(jīng)過學(xué)習(xí)或研究以及從信息中經(jīng)過去粗取精、去偽存真等加工才能夠獲得［4］。
1．5情報(Intelligence)
情報是為實(shí)現(xiàn)主體某種特定目的，有意識地對有關(guān)的事實(shí)、數(shù)據(jù)、信息、知識等要素進(jìn)行加工后得到的產(chǎn)物。情報既包含有信息的成分，也包含有知識的成分。從信息層面看，情報所包含的信息是與人類社會有關(guān)的;從知識層面看，情報是與知識的利用價值緊緊聯(lián)系在一起的。從一定程度上來說，情報是知識的子集。1．6智慧(Wisdom)智慧是能迅速、靈活、正確地理解和解決事物的能力。這種能力來源于人類基于已有的知識，是針對物質(zhì)世界運(yùn)動過程中產(chǎn)生的問題，根據(jù)獲得的信息進(jìn)行分析、對比、演繹，找出解決方案的能力。從嚴(yán)格意義上來講，智慧是屬于知識層面的，是人類大腦運(yùn)用知識活動的產(chǎn)物———即運(yùn)作和應(yīng)用知識的知識。有知識不一定有智慧，但有智慧一定有知識。知識只有轉(zhuǎn)化為智慧，才能顯示出其真正的價值。
1．7事實(shí)、數(shù)據(jù)、信息、知識、情報、智慧之間的關(guān)系
數(shù)據(jù)是客觀事實(shí)的記錄，信息是有意義的事實(shí)和數(shù)據(jù)，知識是系統(tǒng)化的信息，情報是進(jìn)入人類社會交流系統(tǒng)的運(yùn)動著的知識，智慧是運(yùn)用信息和知識解決問題的能力。這樣由事實(shí)(Facts)數(shù)據(jù)(Data)信息(In-formation)知識(Knowledge)情報(Intelligence)智慧(Wisdom)層層遞進(jìn)，構(gòu)成了一條完整的信息鏈，見圖1［5］。
2醫(yī)學(xué)信息學(xué)的相關(guān)概念
2．1國外醫(yī)學(xué)信息學(xué)定義的三種導(dǎo)向
2．1．1以信息技術(shù)為導(dǎo)向定義側(cè)重于技術(shù)和工具，即通常強(qiáng)調(diào)以計算機(jī)為基礎(chǔ)的技術(shù)?！芭R床計算”、“醫(yī)學(xué)中的計算機(jī)”、“醫(yī)學(xué)計算機(jī)科學(xué)”、“計算機(jī)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用”等認(rèn)識比較常見［6］。
2．1．2以角色、任務(wù)或面向領(lǐng)域?yàn)閷?dǎo)向定義側(cè)重于組織內(nèi)部信息人員的角色。例如，護(hù)理信息學(xué)、牙醫(yī)信息學(xué)等通過醫(yī)學(xué)信息學(xué)分支學(xué)科來定義。
2．1．3以概念為導(dǎo)向定義側(cè)重于如數(shù)據(jù)、信息和知識這些概念在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的特定內(nèi)涵。從總體上來看，國外醫(yī)學(xué)信息學(xué)的定義是朝著形成基于數(shù)據(jù)、信息、知識的醫(yī)學(xué)信息學(xué)定義方向發(fā)展的。
2．2中國醫(yī)學(xué)信息學(xué)定義的兩種傾向
2．2．1基于字面拆分后的概念解析
第一種拆分是將“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”拆分為“醫(yī)學(xué)”+“信息學(xué)”(medicalinformatics)———偏重于方法論層面。把“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”定義為信息學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，同時確定醫(yī)學(xué)信息學(xué)的范圍是“醫(yī)學(xué)”和“信息學(xué)”之交叉。前者指其應(yīng)用領(lǐng)域，后者指其方法學(xué)。第二種拆分是將“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”拆分為“醫(yī)學(xué)信息”+“學(xué)”(medicalinformationscience)———側(cè)重于學(xué)科體系層面(即理論與技術(shù)方法統(tǒng)一的學(xué)科體系)。把醫(yī)學(xué)信息學(xué)定義為研究“醫(yī)學(xué)信息”的一門科學(xué)，即研究醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的信息現(xiàn)象和信息規(guī)律的一門科學(xué)。
2．2．3基于國外醫(yī)學(xué)信息學(xué)定義的翻譯與重組
此類定義大多為將國外醫(yī)學(xué)信息學(xué)的定義翻譯成不同形式的漢語語言并且進(jìn)行重組，與國外對醫(yī)學(xué)信息學(xué)的定義無太大區(qū)別。
3醫(yī)學(xué)信息學(xué)研究中的信息鏈
3．1“數(shù)據(jù)信息”鏈
這一環(huán)節(jié)的重點(diǎn)在于對醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。當(dāng)下全球大量的公共衛(wèi)生信息、電子病歷信息、用藥信息、住院信息、圖像信息、管理信息、基因信息、醫(yī)學(xué)知識庫信息以及實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)等構(gòu)成了醫(yī)療衛(wèi)生大數(shù)據(jù)［7］。隨著信息技術(shù)與衛(wèi)生及生物醫(yī)學(xué)日益緊密的結(jié)合，大數(shù)據(jù)對衛(wèi)生及生物醫(yī)學(xué)的研究與應(yīng)用也將產(chǎn)生深刻影響。因此，如何更好地利用大數(shù)據(jù)便成為信息技術(shù)與衛(wèi)生及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域共同面對的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)在醫(yī)療行業(yè)可應(yīng)用于臨床、研發(fā)、公共衛(wèi)生和創(chuàng)新商業(yè)模式等領(lǐng)域，在健康領(lǐng)域的終極應(yīng)用是疾病診斷和預(yù)測性治療。雖然醫(yī)療大數(shù)據(jù)的研究和應(yīng)用如火如荼，但在應(yīng)用過程中也面臨著諸多問題，如數(shù)據(jù)的存儲、數(shù)據(jù)的整合、數(shù)據(jù)的挖掘利用和保護(hù)等方面都面臨著一些問題。這也就需要我們在利用醫(yī)療大數(shù)據(jù)的同時，變革數(shù)據(jù)管理方式、建立完善的區(qū)域衛(wèi)生信息化標(biāo)準(zhǔn)體系、積極探索利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等等各種措施，利用創(chuàng)新的方法和模式，發(fā)揮大數(shù)據(jù)在醫(yī)院行政管理、健康教育與管理、衛(wèi)生信息服務(wù)和疾病的控制預(yù)防中的作用和價值。
3．2“信息知識”鏈
這一環(huán)節(jié)主要關(guān)注醫(yī)學(xué)知識庫的建立。數(shù)據(jù)庫是計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一種專門管理數(shù)據(jù)資源的系統(tǒng)，它有文字、符號、圖形、圖像、數(shù)字及聲音等多種形式。而知識庫是知識工程中結(jié)構(gòu)化、易操作、易利用、有組織的知識集群，是針對某一(或某些)領(lǐng)域問題求解的需要，采用某種(或若干)知識表示方式在計算機(jī)存儲器中存儲、組織、管理和使用的互相聯(lián)系的知識集合區(qū)別與聯(lián)系［8］。知識庫的概念來自兩個不同的領(lǐng)域，一個是人工智能及其分支———知識工程領(lǐng)域，另一個是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域。人工智能和數(shù)據(jù)庫兩項(xiàng)計算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，促成了知識庫系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展。建立醫(yī)學(xué)知識庫，需要一支多學(xué)科人才的專業(yè)隊伍，并且要能夠適應(yīng)數(shù)字化醫(yī)療向智慧化醫(yī)療的轉(zhuǎn)變需要，構(gòu)建大型的一站式通用智能醫(yī)學(xué)知識庫。建立知識庫，要以本體為建設(shè)思路和方法，不僅要構(gòu)建西醫(yī)學(xué)科的知識庫，更要構(gòu)建中醫(yī)學(xué)科知識庫，且重視與“大數(shù)據(jù)”醫(yī)療的整合，更好地利用臨床信息，將有用的信息知識化。
3．3“知識智慧”鏈
這一環(huán)節(jié)的著重點(diǎn)在于智慧醫(yī)療的實(shí)現(xiàn)。2008年，IBM首先提出了“智慧醫(yī)療”的概念。早期的智慧醫(yī)療強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)的作用，設(shè)想把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域中，以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療的信息互聯(lián)、共享協(xié)作、臨床創(chuàng)新、科學(xué)診斷以及公共衛(wèi)生預(yù)防。而未來的智慧醫(yī)療將是以衛(wèi)生信息化和信息共享為基礎(chǔ)，以患者為中心，以個性化、智能化醫(yī)療服務(wù)為核心的醫(yī)療服務(wù)體系［9］。智慧醫(yī)療包括了智慧醫(yī)院、區(qū)域醫(yī)療、家庭自助健康監(jiān)護(hù)等多種服務(wù)方式，它將成為未來醫(yī)療衛(wèi)生信息化發(fā)展的主要潮流。智慧醫(yī)療可以創(chuàng)建一個更加合理的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈，并且使用戶體會到更加智能化和協(xié)調(diào)化的醫(yī)療服務(wù)［10］。
4醫(yī)學(xué)信息學(xué)的未來發(fā)展方向
4．1學(xué)科體系的協(xié)同融合，加速了生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)的形成與發(fā)展
醫(yī)學(xué)信息學(xué)(MedicalInformatics，MI)和生物信息學(xué)(Bioinformatics，BI)雖然產(chǎn)生背景不同，但是進(jìn)入后基因組時代之后，生物信息學(xué)和醫(yī)學(xué)信息學(xué)的邊界趨于模糊，互相滲透和結(jié)合的趨勢明顯。其目的就是要提供新的生物醫(yī)學(xué)知識的開發(fā)和共享框架。正是兩者的協(xié)同融合加速產(chǎn)生了一門新的學(xué)科———生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)(BiomedicalInformatics，BMI)?？梢灶A(yù)見的是，基于相同的學(xué)科理論基礎(chǔ)和彼此交叉融合的研究內(nèi)容，生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)一定是醫(yī)學(xué)信息學(xué)和生物信息學(xué)未來的發(fā)展方向。
4．2學(xué)科研究向促進(jìn)“轉(zhuǎn)化研究”的方向發(fā)展
首先，在信息鏈的研究視角下，醫(yī)學(xué)信息學(xué)的發(fā)展會更加注重信息鏈中的要素從低層次到高層次的鏈環(huán)轉(zhuǎn)化;其次，在醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)信息學(xué)面臨的最大的挑戰(zhàn)是如何將生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的成果快速、可靠地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)可用的臨床解決方案。同時，醫(yī)學(xué)信息學(xué)出現(xiàn)了新的分支學(xué)科，即轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)信息學(xué)。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)信息學(xué)通常被認(rèn)為是以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中的相關(guān)信息問題為研究對象，結(jié)合信息科學(xué)、理論基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù)，服務(wù)于轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究，其目的是促進(jìn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究成果順利向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化［11］。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)信息學(xué)的研究內(nèi)容包括醫(yī)學(xué)信息的標(biāo)準(zhǔn)化和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的組織與存儲等。它可以利用信息技術(shù)有效地加快基礎(chǔ)研究變?yōu)榕R床應(yīng)用，有力地促進(jìn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
4．3學(xué)科的社會服務(wù)功能不斷提升
4．3．1個性化
個性化意味著衛(wèi)生信息管理和衛(wèi)生信息服務(wù)以用戶為中心，圍繞每個用戶的狀態(tài)、需求乃至興趣愛好來采集信息或提供信息服務(wù)?？梢栽O(shè)想，在未來每個患者都將擁有自己的個人健康中心。
4．3．2智能化
智能化意味著通過對既有信息的分析，挖掘其中的規(guī)律，利用獲得的規(guī)律來處理新的信息，并給用戶提供科學(xué)合理的建議。
4．4新技術(shù)支撐和引領(lǐng)著醫(yī)學(xué)信息學(xué)的未來發(fā)展
在未來發(fā)展中，許多嶄新的技術(shù)可以有效地促進(jìn)醫(yī)學(xué)信息學(xué)的研究和應(yīng)用的發(fā)展。遠(yuǎn)程醫(yī)療(Telemedicine):計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、通信技術(shù)與醫(yī)療技術(shù)結(jié)合。移動醫(yī)療(MobileHealth):通過移動通信技術(shù)來提供醫(yī)療服務(wù)。健康物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofthings):利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行健康和疾病的管理。健康云(Healthcloud):以SaaS的方式向醫(yī)院和醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供醫(yī)院管理和居民健康檔案管理方面的服務(wù)。醫(yī)療大數(shù)據(jù)(Medicalbigdata):大數(shù)據(jù)技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)結(jié)合，充分開發(fā)利用醫(yī)療數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的信息與價值。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)(TranslationalMedicine):建立基礎(chǔ)研究與臨床醫(yī)療間更為直接便捷的聯(lián)系。智慧醫(yī)療(Wisemedical):使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造健康檔案和醫(yī)療信息平臺，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)護(hù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)和醫(yī)療設(shè)備的互動。
4．5我國醫(yī)學(xué)信息學(xué)學(xué)科發(fā)展亟待解決的問題
我國醫(yī)學(xué)信息學(xué)最近幾年發(fā)展很快，但學(xué)科研究體系不夠完善和成熟、學(xué)科建設(shè)和理論研究比較薄弱、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置滯后、系統(tǒng)規(guī)劃和人才不足等問題制約了醫(yī)學(xué)信息學(xué)的健康發(fā)展。
4．5．1亟需解決學(xué)科正名和專業(yè)名稱規(guī)范化問題
醫(yī)學(xué)信息學(xué)在國內(nèi)的學(xué)科地位的確很尷尬，主要表現(xiàn)在國內(nèi)的三大學(xué)科體系(目錄)，即“中國圖書館分類法”(簡稱中圖法)、“國家標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)科分類與代碼”(簡稱國標(biāo)法)、“教育部頒布的學(xué)科專業(yè)目錄”(簡稱教育法)中均沒有“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”的類名。因此，當(dāng)務(wù)之急是要盡快確立“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”的學(xué)科名稱及其在學(xué)科體系中的位置。醫(yī)學(xué)信息教育在國內(nèi)看似很火爆，其實(shí)是亂象叢生。此前教育部只批了中南大學(xué)、南通大學(xué)、徐州醫(yī)學(xué)院的醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)，但國內(nèi)很多學(xué)校都在信息管理與信息系統(tǒng)等專業(yè)后面加括號注明“醫(yī)學(xué)信息學(xué)方向”，然后對外宣稱是醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)。與此類似的還有一種叫“衛(wèi)生信息管理專業(yè)”。顯然這都是不負(fù)責(zé)任的做法。因此，希望教育主管部門加大宏觀指導(dǎo)與調(diào)控力度，規(guī)范醫(yī)學(xué)信息學(xué)的學(xué)科建設(shè)與專業(yè)教育。首先，在學(xué)科及專業(yè)目錄上設(shè)立獨(dú)立的“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”，既不要讓“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”依托(附)于其他學(xué)科/專業(yè)，也不需要在別的學(xué)科/專業(yè)后面的括號內(nèi)出現(xiàn)“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”。根據(jù)教育部2012年9月頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》，建議將“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”納入到“特設(shè)專業(yè)”中的“1010醫(yī)學(xué)技術(shù)類”。其次，成立全國醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(教指委)，規(guī)范指導(dǎo)醫(yī)學(xué)信息學(xué)的專業(yè)教育。再次，協(xié)調(diào)指導(dǎo)“醫(yī)學(xué)信息”類的學(xué)術(shù)組織，整合醫(yī)學(xué)信息學(xué)的學(xué)術(shù)研究力量和研究隊伍，指引醫(yī)學(xué)信息學(xué)的健康發(fā)展。
4．5．2加強(qiáng)學(xué)科課程的設(shè)置和培養(yǎng)目標(biāo)的確立
我國醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)的本科課程設(shè)置比較落后，學(xué)科的課程體系不完善且專業(yè)教材缺乏，不同學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)差別很大，體現(xiàn)不出學(xué)科的重要性和交叉復(fù)雜性。故要求科學(xué)合理地加強(qiáng)學(xué)科的課程設(shè)置，正確處理好計算機(jī)科學(xué)、醫(yī)學(xué)和信息科學(xué)之間的關(guān)系，參照國外已有的教學(xué)方案并聯(lián)系自己的教學(xué)實(shí)際情況去充實(shí)教學(xué)計劃，擴(kuò)寬教學(xué)范疇，使整個醫(yī)學(xué)信息學(xué)的教育更加合理。4．5．3實(shí)現(xiàn)專業(yè)教育體系化，加強(qiáng)專業(yè)人才的培養(yǎng)由于沒有認(rèn)識到醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育的重要意義，醫(yī)學(xué)信息學(xué)地位不高，所以學(xué)科的科研投入、教育投入和人才培養(yǎng)都面臨難題，教材和師資的缺乏也導(dǎo)致了專業(yè)教育規(guī)范化和體系化不足。為此，要深刻認(rèn)識到醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育的意義，推動專業(yè)教育向規(guī)范化和體系化邁進(jìn)。醫(yī)學(xué)信息學(xué)作為一門新興學(xué)科，其發(fā)展需要大批的高水平人才。人才的培養(yǎng)需要在專業(yè)教育中實(shí)現(xiàn)，只有通過規(guī)范科學(xué)的教育體系培養(yǎng)高素質(zhì)的醫(yī)學(xué)信息學(xué)人才，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)信息學(xué)研究的復(fù)合型人才和對在崗人員進(jìn)行進(jìn)修培訓(xùn)，才能適應(yīng)醫(yī)學(xué)信息學(xué)的快速發(fā)展。
5結(jié)語
1．1轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)提倡以患者個體為中心，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科交叉合作。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)作為一個新的領(lǐng)域，從發(fā)展走向成熟，需要多專業(yè)的交流與協(xié)作。在國外轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)起步較早。2003年，美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）宣布了發(fā)展生物醫(yī)學(xué)的長期計劃，主要是培養(yǎng)具有不同專業(yè)背景、能在基礎(chǔ)研究和臨床工作間互相協(xié)作研究的團(tuán)隊。在NIH的推動下，2011年美國已有包括哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)、斯坦福大學(xué)等名校在內(nèi)的38個大學(xué)和醫(yī)學(xué)院建立了進(jìn)行轉(zhuǎn)化研究的醫(yī)學(xué)中心；2005年蘇格蘭政府與惠氏制藥公司合作，建立了世界上第一個轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)合作研究中心；2007年，歐盟實(shí)施的第7個框架研究計劃，將預(yù)算中的60億歐元用于轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究方面。同時世界著名醫(yī)學(xué)類核心期刊都為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)開辟了專欄，相繼組建了ScienceTranslationalMedicine、JournalofTranslationalMedicine和TranslationalResearch等國際性專業(yè)雜志。相比較而言，中國在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究和實(shí)踐方面尚處于初級階段，但發(fā)展勢頭日趨高漲。2007年上海交通大學(xué)成立了專門從事轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的“Med－X研究院”；2008年上海復(fù)旦大學(xué)依托其附屬醫(yī)院，率先成立了“出生缺陷研究中心”；2009年中南大學(xué)湘雅醫(yī)院組建了“湘雅轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心”，研究惡性腫瘤；2011年總醫(yī)院附屬八一腦科醫(yī)院建立了國內(nèi)第一個“神經(jīng)科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心”等。
2010年陳竺等在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究成果，揭示了砷劑治療急性早幼粒細(xì)胞性白血?。ˋPL）的直接藥物作用靶點(diǎn)為PML－RARa。這一研究成果對于推動該類型白血病的分子靶向治療具有重要意義。砷劑成功治療APL的研究成果成為我國轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的典范之一。
1．2轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究內(nèi)容
轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)是蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組學(xué)及生物信息學(xué)等生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的時代產(chǎn)物，其中心思想是以解決臨床和健康問題為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究。轉(zhuǎn)化研究是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中最重要的內(nèi)容之一，主要包括：①分子靶向治療；②尋找適當(dāng)生物分子標(biāo)志物，提高臨床輔助技術(shù)對臨床工作的輔助效力；③藥物二期臨床實(shí)驗(yàn)。此外，還有基因診斷治療、干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)、基因組藥理學(xué)與個體化醫(yī)學(xué)。其中最重要的環(huán)節(jié)是生物分子標(biāo)志物的研究。
1．2．1基于分子分型的個體化治療惡性腫瘤、心腦血管病及糖尿病等大多數(shù)慢性病是多病因疾病，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜、疾病異質(zhì)性很大，因此，對這些疾病不能采用單一方法來進(jìn)行診治。著眼于患者的遺傳、分子生物學(xué)特征和疾病基本特征進(jìn)行分子分型，以此為基礎(chǔ)實(shí)施個體化治療是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的目標(biāo)。實(shí)施個體化的治療，可以對治療方法、藥物、劑量進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到最好的治療效果。
1．2．2生物分子標(biāo)志物的鑒定與運(yùn)用基于各種組學(xué)方法篩選出早期診斷疾病、預(yù)測疾病、判斷藥物治療效果和評估患者預(yù)后的生物分子標(biāo)志物及藥物靶標(biāo)，如DNA、miRNA、蛋白質(zhì)及多肽、炎性因子及其通路等，有利于針對性地探索新的藥物和治療方法，提高藥物篩選的成功率，縮短藥物研究從實(shí)驗(yàn)走向臨床應(yīng)用階段的時間。這些分子標(biāo)志物的開發(fā)應(yīng)用，對疾病的預(yù)防、診斷、治療和預(yù)后有重要指導(dǎo)作用。
1．2．3藥物臨床實(shí)驗(yàn)及研發(fā)美國曾有報告稱，研制一種新藥，從選題到臨床應(yīng)用，平均要用14年的時間。近40年來，美國在惡性腫瘤的研究方面投入2000多億美元，收獲了156萬篇研究論文，但腫瘤患者的生存率卻沒有得到顯著改變。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)通過收集和分析分子生物學(xué)和生物信息學(xué)的海量數(shù)據(jù)，篩選出分子標(biāo)志物和藥物靶標(biāo)，有效地降低在臨床二期實(shí)驗(yàn)中藥物靶點(diǎn)驗(yàn)證性研究的失敗率，提高了基礎(chǔ)研究的轉(zhuǎn)化率和速度，為新藥的臨床應(yīng)用和個體化治療研究開辟出一條革命性的道路。
2轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)與中醫(yī)藥學(xué)的基本理念一致
中醫(yī)學(xué)是我國醫(yī)學(xué)重要的組成部分，進(jìn)入新世紀(jì)，中醫(yī)學(xué)先進(jìn)的理念與落后的技術(shù)手段之間的矛盾愈發(fā)突出，限制了中醫(yī)理論的廣泛傳播及其診療技術(shù)的普及與應(yīng)用。然而轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的出現(xiàn)為中醫(yī)藥的現(xiàn)代化研究提供了一個良好的發(fā)展機(jī)遇。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的基本理念與中醫(yī)藥學(xué)從臨床到基礎(chǔ)理論再到臨床的發(fā)展歷程和“辨證論治”的個體化治療思想不謀而合。
2．1轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)與中醫(yī)學(xué)的運(yùn)行模式相同臨床實(shí)踐一直是中醫(yī)學(xué)產(chǎn)生、發(fā)展、繁榮的根本原因，從臨床積累的經(jīng)驗(yàn)中抽提理論，再用理論指導(dǎo)臨床實(shí)踐的過程是中醫(yī)藥發(fā)展的經(jīng)典模式?；诨A(chǔ)科學(xué)與臨床應(yīng)用出現(xiàn)嚴(yán)重脫節(jié)而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，其主要目的就是加強(qiáng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)之間的聯(lián)系，將實(shí)驗(yàn)室的研究成果快速轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用，同時臨床上出現(xiàn)的新問題可以指導(dǎo)基礎(chǔ)研究方向。雖然傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究，但其“臨床－理論－臨床”這個螺旋上升的模式與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的運(yùn)行模式是一致的。
2．2轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)與中醫(yī)學(xué)的理念統(tǒng)一基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)存在著方法論方面的差異，主要體現(xiàn)在：臨床醫(yī)學(xué)以系統(tǒng)論為導(dǎo)向，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)則以簡化論為基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的對象是人，人的健康除與人體結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)外，還涉及自然環(huán)境和社會環(huán)境因素的作用，這決定了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)必然是一種復(fù)雜性研究系統(tǒng)。以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)生物學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)工程的概念、定量分析生物系統(tǒng)若干組成部分的動態(tài)相互作用，通過反復(fù)計算和／或數(shù)學(xué)建模及試驗(yàn)來研究復(fù)雜的生物系統(tǒng)。中醫(yī)學(xué)是借助古代哲學(xué)、自然科學(xué)和臨床實(shí)踐發(fā)展起來的一種系統(tǒng)科學(xué)，其蘊(yùn)含的“整體觀”、“天人合一”等思想，與系統(tǒng)生物學(xué)的理念相統(tǒng)一。
2．3轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)與中醫(yī)學(xué)所倡導(dǎo)的治療方式相同現(xiàn)代疾病譜逐漸向慢性病方向轉(zhuǎn)變，其發(fā)病原因有多種且機(jī)制復(fù)雜，以往的單一治療方法難以奏效。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)針對這一問題提出了基于患者遺傳、分子生物學(xué)特征和分子分型的個體化治療方案。中醫(yī)學(xué)治病的基本原則———辨證論治，其本質(zhì)就是個體化醫(yī)學(xué)，體現(xiàn)了現(xiàn)代個體化醫(yī)學(xué)的特征。
3中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的特點(diǎn)
3．1以中醫(yī)基礎(chǔ)理論為指導(dǎo)原則中醫(yī)基礎(chǔ)理論是中醫(yī)學(xué)的精髓，如果中醫(yī)藥的研究忽視中醫(yī)學(xué)的特色，一味地追求細(xì)胞乃至分子層面的機(jī)制，或盲目地模仿化學(xué)藥物研發(fā)模式，必然導(dǎo)致臨床與科研的脫節(jié)，最后中醫(yī)臨床只能依據(jù)古代經(jīng)典，缺乏令人信服的科學(xué)證據(jù)。因此，中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究必須以中醫(yī)基礎(chǔ)理論為指導(dǎo)，才能更好地服務(wù)于臨床。
3．2以患者個體為中心中醫(yī)學(xué)的整體觀既強(qiáng)調(diào)人是一個有機(jī)整體，又強(qiáng)調(diào)人與自然、社會環(huán)境的密切相關(guān)，并建立“觀其脈證，知犯何逆，隨證治之”的辨證論治體系，也是一種人本主義的醫(yī)學(xué)研究模式。
3．3基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用之間相互促進(jìn)的連續(xù)過程中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的實(shí)質(zhì)是理論與實(shí)踐的結(jié)合，是基礎(chǔ)與臨床的整合，具有“實(shí)驗(yàn)室－臨床－實(shí)驗(yàn)室－臨床”不斷循環(huán)的運(yùn)作特色。中醫(yī)學(xué)也是在不斷的臨床實(shí)踐中逐漸發(fā)展壯大。只有通過基礎(chǔ)與臨床之間不斷地循環(huán)轉(zhuǎn)化，才能促進(jìn)中醫(yī)醫(yī)療技術(shù)水平的整體提高。
4中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的實(shí)施
中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究如何開展，如何順應(yīng)世界醫(yī)學(xué)發(fā)展潮流，是當(dāng)前中醫(yī)藥界必須思考的一個重要問題，其中中醫(yī)藥語言現(xiàn)代化和中醫(yī)臨床、中藥創(chuàng)新藥物研究的現(xiàn)代化是中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)實(shí)施的關(guān)鍵。
4．1建立中醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究機(jī)構(gòu)有條件的研究型或教研型中醫(yī)藥大學(xué)、研究型醫(yī)院或國家中醫(yī)臨床研究基地可采用加盟或聯(lián)合方式進(jìn)行資源整合，建立以臨床和基礎(chǔ)及藥物研發(fā)為主體，結(jié)合中醫(yī)古籍研究的跨學(xué)科中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化研究中心，并吸引相關(guān)企業(yè)共同參與，以平臺管理方式進(jìn)行統(tǒng)一部署和聯(lián)合攻關(guān)，構(gòu)建起一條高效率的轉(zhuǎn)化鏈。此外，也可以通過內(nèi)部選拔或?qū)ν庹衅傅姆绞浇M建一個交叉學(xué)科研究室。此外，生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)為解決轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)相關(guān)問題提供了一系列方法學(xué)，其研究者應(yīng)該成為中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究團(tuán)隊的核心成員。
4．2加強(qiáng)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)推廣教育和轉(zhuǎn)化型人才培養(yǎng)長久以來，基礎(chǔ)研究領(lǐng)域人才的提拔和獎勵主要依據(jù)研究者的論文，而不是其帶來了多大的臨床效果。而臨床醫(yī)生則缺少時間去閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，這在相當(dāng)程度上限制了基礎(chǔ)研究與臨床之間的交流。要解決這個問題，就必須加強(qiáng)基礎(chǔ)研究者和臨床醫(yī)生之間的交流、合作。當(dāng)前中醫(yī)藥基礎(chǔ)研究的人才隊伍建設(shè)比較薄弱，整體科研水平較低，知識結(jié)構(gòu)也較單一，學(xué)科滲透和交叉能力相對欠缺，對世界醫(yī)學(xué)最新進(jìn)展和前沿動態(tài)信息了解滯后，創(chuàng)新能力不足。因此，需要加強(qiáng)對既懂中醫(yī)又具有現(xiàn)代西醫(yī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，并有轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)理念的復(fù)合型人才的培養(yǎng)。國內(nèi)中醫(yī)藥大學(xué)與開設(shè)的中醫(yī)學(xué)國家理科基地專業(yè)是一個很好的探索。
4．3加大扶持力度與政策引導(dǎo)長期以來，高昂的經(jīng)費(fèi)支出是造成轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究發(fā)展十分緩慢的核心問題，原因在于科研成果從實(shí)驗(yàn)室走向臨床的轉(zhuǎn)化過程成本高，前期的巨大投入使許多企業(yè)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)失去投資的動力。其次，中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化研究的過程涉及多學(xué)科、多部門的利益協(xié)調(diào)，很容易在關(guān)鍵環(huán)節(jié)產(chǎn)生脫節(jié)現(xiàn)象。因此，政府除了要在政策上加以傾斜和扶持，引導(dǎo)大型企業(yè)贊助中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化研究外，還應(yīng)制定有效的體制、規(guī)定，將各學(xué)科、各部門緊密地聯(lián)系在一起，形成一個團(tuán)結(jié)高效的研究團(tuán)隊。
4．4緊密結(jié)合中醫(yī)特色和優(yōu)勢，展開中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化研究中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化研究是中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的需求，有助于更好地促進(jìn)和加快中醫(yī)藥向更深層次水平邁進(jìn)。中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化研究的開展應(yīng)緊密結(jié)合中醫(yī)特色和優(yōu)勢。主要包括：①重視中醫(yī)經(jīng)典的指導(dǎo)作用：2006年頒布的《中醫(yī)藥創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃綱要》，明確了中醫(yī)藥發(fā)展的“繼承、創(chuàng)新、現(xiàn)代化、國際化”四項(xiàng)基本任務(wù)，強(qiáng)調(diào)在“繼承”基礎(chǔ)上加以豐富發(fā)展、充實(shí)完善，才會有中醫(yī)的創(chuàng)新。②推動經(jīng)典復(fù)方的方劑組學(xué)研究：方劑組學(xué)以中醫(yī)方劑作為研究內(nèi)容，以提取物的質(zhì)量控制為前提，以臨床療效為基礎(chǔ)，然后應(yīng)用基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)明確其作用靶點(diǎn)、研究其調(diào)控機(jī)制。③協(xié)作進(jìn)行病證結(jié)合的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究：陳可冀院士認(rèn)為，西醫(yī)診斷與中醫(yī)辨證的病證結(jié)合充分體現(xiàn)了中西醫(yī)兩種醫(yī)學(xué)的優(yōu)勢互補(bǔ)，是中西醫(yī)結(jié)合的最佳模式。④注重結(jié)合中醫(yī)臨床：進(jìn)行中醫(yī)藥轉(zhuǎn)化研究時，必須充分體現(xiàn)中醫(yī)整體觀及辨證論治的特色，針對證候的分類、治則治法、方藥選用、證候轉(zhuǎn)變、療效評價等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)用各種組學(xué)技術(shù)，篩選出不同層面的與證候發(fā)生發(fā)展、辨證分類、治法方藥和療效評價相關(guān)聯(lián)的敏感性生物標(biāo)志物群，并給予其在臟腑及四診信息中的定位。
5結(jié)語
關(guān)鍵詞：微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程；多學(xué)科融合；教學(xué)改革；教學(xué)質(zhì)量；創(chuàng)新能力
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）47-0108-03
微生物學(xué)是生物學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域中極為重要的基礎(chǔ)性學(xué)科，同時也是生物工程和生物技術(shù)專業(yè)的核心課程。由微生物學(xué)的發(fā)展史不難看出，該學(xué)科最重要的特征就是具有實(shí)驗(yàn)性和實(shí)踐性，同時具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是對微生物基本理論的深化和鞏固，又是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、動手能力、分析問題和解決問題能力的最有效途徑，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、科學(xué)思維和提高對本專業(yè)學(xué)習(xí)興趣的重要手段。因此，在開設(shè)微生物學(xué)課程時，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)也是既重要又十分必要的課程。我校的生物工程、釀酒專業(yè)和生物技術(shù)三門本科專業(yè)盡管分屬于工科、理科性質(zhì)，但均側(cè)重于培養(yǎng)本領(lǐng)域具有國際視野、創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的高素質(zhì)人才。特別是我校“國家生命科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地”的人才培養(yǎng)目標(biāo)明確定位為“培養(yǎng)適合社會發(fā)展的具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)能力的新世紀(jì)高層次工業(yè)生物技術(shù)人才”。同時，微生物學(xué)是多個相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系紐帶，特別是生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和發(fā)酵工藝學(xué)等本專業(yè)的學(xué)科平臺課程和專業(yè)核心課程，均依賴于微生物學(xué)科的支撐。同樣，微生物學(xué)和微生物實(shí)驗(yàn)課程的知識體系、基本理論和前沿進(jìn)展又離不開其他學(xué)科的支撐，因此，在學(xué)科交叉與知識融合的背景下，在本科課程設(shè)置和教學(xué)模式改革中，我們特別注重微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)模式改革和實(shí)踐效果。
一、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式及不足
微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是微生物學(xué)的重要組成部分，也是微生物學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。從培養(yǎng)人才目標(biāo)上來看，微生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)與微生物理論教學(xué)具有同等重要的地位，甚至更高。就我校生物工程專業(yè)，微生物學(xué)理論課程設(shè)定40學(xué)時，而實(shí)驗(yàn)課程設(shè)定48學(xué)時，這也從一定程度上反映了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖有區(qū)別，但總的來看多以單元操作實(shí)驗(yàn)、結(jié)果驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為模塊進(jìn)行課程設(shè)置，其出發(fā)點(diǎn)是以掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，加深基本概念和理論為目標(biāo)的。就其出發(fā)點(diǎn)來看，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置課程體系是發(fā)揮了良好的效果。但是，對照培養(yǎng)高素質(zhì)、寬口徑和創(chuàng)新型生物工程人才的培養(yǎng)目標(biāo)來看，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍有一些不足之處，概況起來有以下幾點(diǎn)。一是在主觀認(rèn)知上，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課的目的是驗(yàn)證課堂講授的理論內(nèi)容，常采用實(shí)驗(yàn)課堂上教師單純講解示范，學(xué)生一味跟蹤模仿，造成了學(xué)生被動接受知識的效果。長此以往，實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式僵化，學(xué)生上課興趣降低，導(dǎo)致最終的教學(xué)效果很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。二是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計上呈現(xiàn)點(diǎn)狀式、碎片化特征，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過多，綜合型、設(shè)計型實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)較少。這種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)對基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握，但是很難充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索未知世界的興趣。三是實(shí)驗(yàn)安排上采取每周有實(shí)驗(yàn)，理論課和實(shí)驗(yàn)課并行的特征，導(dǎo)致一些連續(xù)性的實(shí)驗(yàn)難以及時完成。這種實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時的安排布局看似合理，實(shí)則不符合微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本規(guī)律，因?yàn)橛行┪⑸飳W(xué)實(shí)驗(yàn)需要半天、一天甚至更長時間才能完成，而零碎的時間打斷了實(shí)驗(yàn)的節(jié)奏，導(dǎo)致不可預(yù)知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更為重要的是沒有給學(xué)生充分的時間去思考、分析和吸收消化所學(xué)知識，教學(xué)效果肯定大打折扣。為此，我們在吸收、總結(jié)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)精髓的基礎(chǔ)上，根據(jù)工科專業(yè)人才的培養(yǎng)特征，探討和嘗試了一些微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的新舉措。
二、微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐
1.微生物實(shí)驗(yàn)課程的體系改革。傳統(tǒng)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包含無菌技術(shù)、染色技術(shù)、純培養(yǎng)技術(shù)、顯微技術(shù)這四大技術(shù)。如前所述，一方面，這些實(shí)驗(yàn)技術(shù)是基本的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，隨著生命科學(xué)特別是微生物學(xué)科的快速發(fā)展，僅僅開設(shè)這樣實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是跟不上學(xué)科發(fā)展的步伐的，因此微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系結(jié)構(gòu)也要有相應(yīng)的改革和創(chuàng)新，必須體現(xiàn)新內(nèi)容、新技術(shù)、新方法和新進(jìn)展。另一方面，實(shí)驗(yàn)課程通常將這些實(shí)驗(yàn)技術(shù)分散在相對獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)單元中，各單元之間缺乏方法和內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合，形成割裂的教學(xué)效果，難以有效地培養(yǎng)學(xué)生完整的知識體系，融會貫通的理解能力。這種傳統(tǒng)的教學(xué)形式不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。因此，我們在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，重構(gòu)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容和課程體系，增加綜合和設(shè)計型實(shí)驗(yàn)比重，進(jìn)行基本技能和創(chuàng)新能力的交叉遞進(jìn)式培養(yǎng)。
首先，通過單元操作技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能（即染色技術(shù)、顯微技術(shù)、無菌技術(shù)、純培養(yǎng)技術(shù)）和動手能力。本部分內(nèi)容主要包括細(xì)菌、放線菌、酵母和霉菌的形態(tài)學(xué)特征；微生物培養(yǎng)基的配制和接種；微生物培養(yǎng)基的配制與滅菌等。單元操作訓(xùn)練是認(rèn)識微生物、了解微生物的入門技能，也是開展微生物學(xué)研究和微生物工程必備基本技能。在開展單元實(shí)驗(yàn)過程中，為提高學(xué)生的積極性和實(shí)驗(yàn)興趣，首先結(jié)合教學(xué)錄像進(jìn)行講解，在實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置思考題，在觀看錄像過程中，老師隨時就問題和學(xué)生互動，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理不僅要知其然，還要知其所以然。在問題設(shè)置上要能夠從細(xì)節(jié)入手，讓學(xué)生學(xué)會知識的交叉運(yùn)用、思維方式的靈活拓展。如在進(jìn)行培養(yǎng)基滅菌實(shí)驗(yàn)中，首先設(shè)置問題1：常見的滅菌方式有哪些？其適用范圍和特點(diǎn)有哪些？根據(jù)所學(xué)理論知識和老師引導(dǎo)，學(xué)生很容易回答這個問題。接著，設(shè)置問題2：無菌操作時，超凈臺面和雙手表面如何殺菌？通過這個問題與接種操作技術(shù)結(jié)合起來。設(shè)置問題3：我們在消毒時為何用70%左右的酒精而不是用無水乙醇？通過這個將微生物學(xué)和生物化學(xué)兩個學(xué)科進(jìn)行了有機(jī)交叉，實(shí)現(xiàn)了知識的融合。緊接著設(shè)置問題4：如果工程發(fā)酵罐中發(fā)現(xiàn)了噬菌體污染，如何消毒？這個問題將理論問題與發(fā)酵工程相結(jié)合，該問題要求學(xué)生既要掌握理論知識，也要熟悉發(fā)酵工業(yè)才能很好地進(jìn)行回答。通過四個環(huán)環(huán)相扣的問題實(shí)現(xiàn)了知識的遷移、交叉和融合。其次是通過綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計，強(qiáng)化學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能和微生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用。在這一部分中，首先由教師將一系列獨(dú)立單元實(shí)驗(yàn)設(shè)計成圍繞為解決某一模擬課題而展開的系列關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，然后學(xué)生利用微生物理論知識結(jié)合基本實(shí)驗(yàn)技能，在遵循微生物基本原理基礎(chǔ)上在一定范圍內(nèi)自主選擇實(shí)驗(yàn)對象。讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法并學(xué)會對不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較。以自來水中大腸桿菌菌群檢測為例，利用微生物的生理生化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微生物的鑒定，并對照水質(zhì)檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)來安排實(shí)驗(yàn)。在這個實(shí)驗(yàn)過程中，不僅利用了微生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作，而且還將大腸桿菌的形態(tài)學(xué)特征、生理生化特征以及菌種鑒定等知識融合到實(shí)驗(yàn)中。更為重要的是，讓學(xué)生直接認(rèn)識到微生物特別是大腸菌群在水質(zhì)監(jiān)測中作為指標(biāo)菌的重要應(yīng)用。再次，通過設(shè)計型實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生利用微生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)開展工業(yè)微生物菌株選育的能力。在這一層次上采用學(xué)生自主設(shè)計、老師負(fù)責(zé)把關(guān)的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，強(qiáng)化工程概念和實(shí)踐特征。學(xué)生通過完成前面兩個階段的實(shí)驗(yàn)，對微生物基本理論和實(shí)驗(yàn)技能有了較好的理解和掌握。在此基礎(chǔ)上，開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)按照自由組合分組、獨(dú)立設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、協(xié)同完善內(nèi)容安排、時間分配，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊合作的基本原則開展實(shí)驗(yàn)。老師在整個過程中要起著引導(dǎo)、啟發(fā)作用。例如：以“從自然界中篩選產(chǎn)酸性淀粉酶（或有機(jī)酸）的芽孢細(xì)菌”研究課題開展實(shí)驗(yàn)為例。學(xué)生需要完成如下工作：通過生境分析明確采樣地點(diǎn)；完成采樣并查找或自行設(shè)計快速檢出方法；進(jìn)行富集和選擇培養(yǎng)；篩選獲得相對優(yōu)良的產(chǎn)生菌株；初步鑒定和發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。整個環(huán)節(jié)的完成不僅可以提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化團(tuán)隊協(xié)作能力，更重要的是使他們獲得一個真實(shí)的實(shí)驗(yàn)研究過程的鍛煉。最后，設(shè)置交叉學(xué)科的創(chuàng)新課題，引導(dǎo)學(xué)有余力的同學(xué)積極參與授課老師的相關(guān)科研課題，激發(fā)學(xué)生對生物工程和生命科學(xué)的興趣。如前所述，微生物與分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、生物信息學(xué)等學(xué)科有著廣泛的交叉與聯(lián)系，當(dāng)今工業(yè)微生物育種技術(shù)在多學(xué)科交叉融合的發(fā)展趨勢下取得了長足的進(jìn)步。因此，培養(yǎng)創(chuàng)新潛力大、科研素質(zhì)高的學(xué)生，普通的實(shí)驗(yàn)設(shè)計難以滿足需要。我們在不斷的探索過程中，初步形成了創(chuàng)新課題的形式，讓部分學(xué)生真正參與到科學(xué)研究的第一線。創(chuàng)新課題實(shí)驗(yàn)按照學(xué)科交叉、由易到難、注重創(chuàng)新的原則設(shè)置。在學(xué)生能夠獨(dú)立完成小型課題的基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步融入到研究生課題的探索中。如，以“表達(dá)綠色熒光蛋白的重組大腸桿菌構(gòu)建”為課題，將微生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、基因工程、生物信息學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識交叉、融合其中，讓學(xué)生在探索中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中實(shí)現(xiàn)寬口徑、厚基礎(chǔ)型的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
2.微生物實(shí)驗(yàn)課程的課時安排和考核模式改革。如前所述，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時安排導(dǎo)致不適宜于微生物實(shí)驗(yàn)課程的開展。為了避免分散的課時導(dǎo)致教學(xué)效果的降低，教務(wù)部門在安排班級教學(xué)任務(wù)時，會統(tǒng)籌考慮不同課程的差異性，在協(xié)調(diào)優(yōu)化課時安排的基礎(chǔ)上，排出相對完整的時間安排微生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。另外，任課教師統(tǒng)籌利用下午和晚上連續(xù)較長的時間開展教學(xué)工作。實(shí)踐證明，優(yōu)化課程學(xué)時結(jié)構(gòu)，合理安排教學(xué)課時能夠保障實(shí)驗(yàn)的連貫性、一致性，提高學(xué)生的積極性，從而顯著提升教學(xué)效果。考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的重要環(huán)節(jié)，是評估學(xué)生學(xué)習(xí)成效的重要手段。傳統(tǒng)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核方式相對單一，通常以實(shí)驗(yàn)報告為主，考勤情況等為輔綜合評定的方法作為考核手段。這種評價方法盡管具有標(biāo)準(zhǔn)公平、成績公正、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，不足之處在于導(dǎo)致學(xué)生僅注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報告的書寫，而忽視了實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，更重要的是這種考核模式難以真實(shí)反映學(xué)生對微生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技能的綜合分析能力和創(chuàng)新能力。因此，我們也對微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程考核方法進(jìn)行了一些探索和嘗試。
首先，我們認(rèn)為考核的內(nèi)容不僅應(yīng)包括對實(shí)驗(yàn)原理的理解和基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握，還應(yīng)包括分析和解決問題的能力、團(tuán)隊協(xié)作精神以及科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。因此，實(shí)行實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果并重的考評方法對于培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)技能和求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度很有必要。
其次，在加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)課程的管理和考核規(guī)范的前提下，淡化和簡化實(shí)驗(yàn)報告中操作步驟按部就班的抄寫，注重結(jié)果分析和討論，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后布置一些開放性的思考題讓學(xué)生完成。這樣，不僅能促使學(xué)生通過查閱資料解決問題，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)主動性和分析問題的能力，也能避免學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果作假和抄襲實(shí)驗(yàn)報告的現(xiàn)象發(fā)生。
再次，分類考核，全面考查。對于一次實(shí)驗(yàn)課能夠完成的單元操作實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)教師應(yīng)當(dāng)場檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況和結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題當(dāng)場指出并評定課堂表現(xiàn)成績。教師將根據(jù)實(shí)驗(yàn)課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報告完成情況，對每個單元實(shí)驗(yàn)的綜合成績進(jìn)行評分。對于需要多次實(shí)驗(yàn)才能完成的綜合性和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，要求提供詳細(xì)的原始記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析報告作為實(shí)驗(yàn)成績考核的重要依據(jù)。
三、結(jié)語
江南大學(xué)生物工程學(xué)院的微生物學(xué)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)在多年來不斷探索和改革的過程中，逐漸形成了具有特色的學(xué)科平臺課程。在教學(xué)過程中，微生物學(xué)理論課老師一般都要擔(dān)任微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，這樣老師能夠更好地自主協(xié)調(diào)和平衡理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課程在時間、節(jié)奏和進(jìn)度上的合理安排，從而使二者能夠相輔相成，相得益彰，整體上提高微生物學(xué)的教學(xué)水平和質(zhì)量。通過單元操作實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等由易到難、由淺入深的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排，對學(xué)生更好地理解和消化理論課，培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力有重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
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