生物信息學培訓范例6篇

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生物信息學培訓

生物信息學培訓范文1

關鍵詞:生物信息學;導師制;培訓;文獻抄讀

隨著生物信息學的蓬勃發展,許多大學尤其醫學院校近些年來相繼開設生物信息學相關課程,用以培養學生的生物信息學技能。因為信息學專業的相關課程對于生物信息學內容學習的有利性,一些院校,尤其醫學院校,更加注重對本校信息學專業進行生物信息學技能培養[1]。由于生物信息學是多個學科的交叉產物,需要掌握的技能很多。并且生物信息學對于創新實踐能力要求較高,僅僅學習理論課程是遠遠不夠的。增加學生的創新實踐能力對于生物信息知識學習尤為重要。本文將以哈爾濱醫科大學大慶校區為例,探討醫學院校生物信息學創新實踐能力培養。哈爾濱醫科大學大慶校區共有兩個專業與生物信息學密切相關。因此,以在這兩個專業學生中開展的生物信息學創新實踐能力培養活動為例,具體內容如下。

1 生物信息學創新實踐能力培養活動的組織和領導

學院組建由主管科研副院長任組長、從事生物信息學科研的優秀教師任組員的創新活動小組,對大二、大三本科生生物信息學創新實踐能力培養進行全程指導。建立生物信息協會,并設立學習部、紀檢部、宣韃?、卫刹?。每個部門均有一位老師當顧問,選拔優秀的學生任各個部門的負責人,對創新活動小組進行日常管理。并且在大二和大三學生中選拔出一位會長和一位副會長。對創新活動小組進行全面管理。教師的角色為顧問性質,不直接參與管理。這樣的好處是,教師不會陷入到日常的管理中,為教師節省時間,從事更重要的生物信息技能培養。

2 生物信息技能培訓

聘請本學院從事生物信息學科研的優秀教師對學生進行有針對性的基礎知識集中培訓,每學期40-80學時,均安排在晚上和周末。開展了復雜疾病代謝、信號子通路識別、全基因組生物學通路網絡分析及平臺開發、基因大數據的分析、數據庫開發、circRNA等培訓內容。注重上機實踐,通過真實操作體驗和結果可視化來提升成就感,且能使學生在實踐中打破生物信息學的神秘感。在學校的大力支持下,建立了一個容納30多人的實驗室用于生物信息學創新實踐能力學習的場地。而且,研究生實驗室也部分開放,鼓勵學生與研究生學習和交流。

3 導師制

生物信息學創新實踐能力培養采用導師制。學生根據各位導師的研究方向,自愿選題、選擇導師。一位導師每年級招入2名以內學生,對其進行導師所從事科研內容的針對性技能培養。通過培養,學生能夠達到幫助促進導師從事的科研。導師為學生分配各種實際的課題任務。開始時候,分配一些簡單的任務。如果學生能力受到認可,導師加大任務量,進行更創新的技能探索,甚至讓學生自己開發新的生物信息學程序、數據分析和軟件。達到這一能力的學生,將很大程度提升學生的能力,并因為學生能幫助老師解決科研中的技術和數據分析問題,因此促進教師指導學生的積極性。每學期,對學生進行考核,所有導師和研究生參與考核,內容包括生物信息學技能掌握情況、團隊合作能力、數學和英語成績。合格者才可以繼續進行導師指導下的創新實踐活動。

4 文獻抄讀

從事科研的指導教師和生物信息研究生每周進行三次的文獻抄讀,均安排在晚上和周末。論文內容往往是發表在國際頂級雜志上的生物學和生物信息學文章。參加培訓的本科生,同時要求他們聽教師和研究生的文獻抄讀。不像培訓內容,文獻抄讀對于低年級的學生,聽懂難度較大。對學生來說,這也是最艱難的考驗。我們在最開始實施過程中,學生由于聽不懂,對生物信息產生厭倦,許多學生因此退出。然而,令人欣喜的是,堅持下來的學生,畢業時取得很好的培養效果,2012級8人報名學習生物信息,一年后堅持下來的學生有5人。其中3人成功考入研究生,1人在生物信息科技公司就業 (見表1)。2013級初始報名時有19人,一年后堅持下來的學生,7人中,6人成功考入研究生(見表1)。究其原因可能是,堅持下來的學生因為長期接受國際頂級雜志上的生物學和生物信息學文章的熏陶,生物信息學水平有了明顯提升。這鼓勵了后來者的信心,即使難也愿意挺住,等待“黑暗后的光明!”。因此,我們認為本科生聽文獻抄讀很可能是提升能力的一個捷徑。2014級和2015級堅持下來的學生人數均有增加,分別達到了12人和11人(見表1)。由于尚未畢業,無法統計考研和就業情況。但,教師反饋信息顯示,學生能力培養效果整體有了進一步的提升。

文中插圖為我校本科生進行生物信息學創新實踐能力培養活動的現場照片。

5 結束語

本文以生物信息學創新實踐活動的開展情況為例,探討了醫學院校生物信息學創新實踐能力培養的方法。我們試圖尋找一種既能有效培養學生創新能力,又能減輕教師負擔、并促進教師積極培養學生的方式。

基金項目:哈爾濱醫科大學于院士杰出青年培養基金項目;哈爾濱醫科大學(大慶)校內教學研究基金項目,類別:人才培養(課題編號:XNJYJJ15203)

生物信息學培訓范文2

關鍵詞:生物信息學 課堂教學 實驗教學 現代教育技術

前言

生物信息學(Bioinformatics)是一門新興的交叉學科。廣義地說,生物信息學從事對生物信息的獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋,并綜合運用數學、計算機科學和生物學工具,以達到理解數據中的生物學含義的目標[1]。其含義是雙重的:一是對海量數據的收集、整理與服務,即管理好這些數據;二是從中發現新的規律,也就是使用好這些數據。以1987年出現Bioinformatics這一詞匯為標志,生物學已不再是僅僅基于試驗觀察的科學。伴隨著21世紀的到來,生物學的重點和潛在的突破點已經由20世紀的試驗分析和數據積累,轉移到數據分析及其指導下的試驗驗證上來。生物信息學作為一門學科被廣泛研究的根本原因,在于它所提供的研究工具對生物學發展至關重要,因此成為生命科學研究型人才必須掌握的現代知識。今天的實驗生物學家,只有利用計算生物學的成果,才能跳出實驗技師的框架,作出真正創新的研究?,F在基因組信息學和后基因組信息學資源已經成了地球上全人類的共同財富。如何獲取和利用基因組和后基因組學提供的大量信息,如何具有享用全人類共有的資源的初步能力,成了當今世紀生命科學學生必須掌握的基本技術和知識以及必須具有的初步能力[2]。

生物信息學以互聯網為媒介,數據庫為載體,利用數學知識、各種計算模型,并以計算機為工具,進行各種生物信息分析,以理解海量分子數據中的生物學含義。區別于其他生命科學課程,其在教學過程中要求有發達的互聯網和計算機作為必備條件。調查顯示國內高校都已建立校園網,其中擁有1000M主干帶寬的高校已占調查總數的64.9%,2005年一些綜合類大學和理工類院校已率先升級到萬兆校園網[3],這些都為生物信息學課程在高校開設提供了良好的物質基礎。該門課程與現代網絡和信息技術密不可分,在教學工作中充分利用現代教育技術較其他課程更具優勢。另外,該門課程尚未完全形成成熟的課程體系,為教師學習借鑒先進的教育思想與教學實踐經驗,在各方面嘗試教學改革提供了廣闊的空間。

1 課堂教學

生物信息學主要以介紹原理、方法為主,深入淺出,注重知識更新。課堂講授以介紹生物信息學的相關算法、原理、方法為主,而這也是教學的重點和難點。在教學中對于這部分內容應遵循深入淺出、避繁就簡的原則,結合具體實例分析算法,避免空洞復雜的算法講解,以免學生覺得枯燥乏味、晦澀難懂,產生畏懼心理,望而生畏;注重講解算法的思想和來龍去脈,讓學生真正掌握解決問題的思路,培養其科學思維能力,并采用探討式教學鼓勵學生思考,通過討論與研究的方式循序漸進地掌握復雜的內容,介紹相關的教學和物理學知識,使學生充分體會到生物信息學與其他學科的關系及其他學科的思想方法對于生物科學的重要性,培養其自覺地將其他學科的方法和思想應用于解決生物學問題的科學素質。在教學工作中教師必須能夠緊跟學科發展方向,隨時進行知識更新,了解最新的前沿動態,掌握新方法,將最新的知識和方法教給學生。同時,也要在教學中鼓勵學生通過各種途徑自覺地關注學科發展動態,拓寬知識面,培養其自學能力和創新意識。

2 充分利用現代化教育技術,采用啟發式教學

目前,高等院校在教室內配備的多媒體投影播放系統促進了多媒體教學的廣泛應用。生物信息學采用多媒體教學是適應學科特點、提高教學效果和充分利用現代化教育技術的一項基本要求。作為生物信息學教學的基本模式,多媒體教學使講解的內容更加直觀形象,尤其是對于具體數據庫的介紹以及數據庫檢索、數據庫相似性搜索、序列分析和蛋白質結構預測等內容涉及的具體方法和工具的講解,可以激發學生的學習興趣,加深學生對知識的理解和掌握,提高學生理論與實踐相結合的能力。同時,由于生物信息學依賴于網絡資源和互聯網上的分析工具和軟件,教室內的多媒體計算機連接到互聯網,極大地提高了教學效果。但在實際教學中發現,多媒體教室也有局限性,學生主要以聽講為主,不能及時實踐,教師講解與學生實踐相脫節,如果將生物信息學課程安排在計算機房內進行,并采用多媒體電子教室的教學方式,就可以解決上述問題。在教學中采用啟發式教學,可為學生建立教學情景,學生通過與教師、同學的協商討論、參與操作,能夠發現知識、理解知識并掌握知識。

3 采用講、練做一體化的教學模式,注重學生實踐能力的培養

生物信息學課堂教學應積極學習借鑒職業培訓和計算機課程教學中講、練、做一體化的教學模式,在理論教學中增加實訓內容,在實踐教學中結合理論講授,改變傳統的以教師為中心、以教材和講授為中心的教學方式。根據教學內容和學生的認知規律,應靈活地采用先理論后實踐或先實踐后理論或邊理論邊實踐的方法,融生物信息學理論教學與實踐操作為一體,使學生的知識和能力得到同步、協調、綜合的發展。

通??刹捎孟戎v后練的方法,即首先介紹原理、方法,之后設計相關的實訓內容讓學生上機實踐。對于操作性內容和生物信息分析的方法和工具的講解可采取進行實際演示的方法,教師邊講解邊示范,學生在聽課時邊聽講、邊練習,或者教師講解結束后學生再進行練習。理論與實踐高度結合,可充分發揮課堂教學的生動性、直觀性,加深學生對知識的理解,培養和提高學生的實踐操作能力。

4 優化生物信息學實驗教學內容,發揮網絡教學優勢

生物信息學實驗教學主要是針對海量生物數據處理與分析的實際需要,培養學生綜合運用生物信息學知識和方法進行生物信息提取、儲存、處理、分析的能力,提高學生應用理論知識解決問題的能力和獨立思考、綜合分析的能力。

生物信息學實驗教學內容的選擇與安排應按照循序漸進的原則,針對特定的典型性的生物信息學問題設計,以綜合性、設計性實驗內容為主,明確目的要求,突出重點,充分發揮學生的主觀能動性和探索精神,以激發學生學習的主動性和創造性為出發點,加強學生創新精神和實驗能力的培養。生物信息學實驗教學以互聯網為媒介、計算機為工具,全部在計算機網絡實驗室內完成。在教學中,充分利用網絡的交互特點實現信息技術與課程的結合。教師通過電子郵件將實驗教學內容、實驗序列、工具等傳遞給學生,學生同樣通過電子郵件將實驗報告、作業、問題和意見等反饋給教師,教師在網上批改實驗報告后將成績和評語發送給學生,讓學生及時了解自己的學習情況。教師可以通過網上論壇、聊天室和及時通訊工具QQ、MSN等對學生的實驗進行指導,與其討論問題等。網絡環境下的生物信息學實驗教學不僅能提高學生的學習興趣,給學生的學習和師生的互動帶來極大的方便,提高教師的工作效率,而且可以及時了解掌握學生的學習情況,有利于教師不斷調整教學方案,達到更好的教學效果。

5 生物信息學采用無紙化考試,加強實踐能力考核

生物信息學主要是學習利用互聯網、計算機和應用軟件進行生物信息分析的基本理論和基本方法??荚囍攸c是考查學生對生物信息分析的基本方法和技能的掌握程度和對結果的分析解釋能力。因此,在生物信息學考試中可嘗試引入實踐技能考試,通過上機實踐操作重點考核學生知識應用能力。實踐技能考試采用無紙化考試方式,學生在互聯網環境下,對序列進行生物信息分析并對結果進行解釋,不僅可考查學生對基本知識和基本原理的掌握,而且可考查學生進行生物信息分析的實際能力和分析思考能力。通過實踐技能考試,淡化理論考試,克服傳統的死記硬背,可促進學生注重提高理論用于實踐的綜合能力,同時可更有效地提高學生計算機應用能力。學生成績評定大部分是以學生的考試成績為主,難以對學生的學習情況和學習過程作全面地評價。因此,除采用實踐技能考試并將其作為學生成績的主要部分外,還應加強對學生平時學習態度、學習能力、創新思維等方面的考查。

總之,生物信息學教學是網絡環境下生物教學的全新內容。上述教學措施提高了學生的學習積極性、實踐操作能力、解決實際問題的綜合應用能力及創新能力,收到了良好的教學效果,得到了學生的普遍歡迎,具有較強的可操作性和實踐性。在今后的教學實踐中,教師自身素質的提高和進一步的教學改革,將會不斷完善生物信息學教學,培養具有跨越生命科學、信息科學、數理科學等不同領域的“大科學”素質和意識的生物信息學人才。

參考文獻:

[1]趙國屏等.生物信息學[M].科學出版社,2002.

生物信息學培訓范文3

新醫改以來,衛生信息化建設速度加快與人才儲備不足的問題日益凸顯,而長期以來,由于我國衛生信息化投入的不足和醫院等衛生機構對處于邊緣化的信息部門不夠重視,更遏制了衛生信息化人才的培養和醫學信息學學科的發展。人才短缺,已經成為全國橫在醫改面前的一道難題。

用人單位面對人才短缺的困惑與解決辦法

其實無論是甲方還是乙方,也無論是基層醫療衛生機構還是各級衛生主管部門,都普遍存在醫學信息學人才捉襟見肘的局面。遠在經濟落后的西部醫院,近在一線城市中的三甲醫院,醫療衛生信息化的發展還在嚴重依賴供應商。而作為醫療IT軟件供應商的乙方,也同樣存在招不到交叉型人才的困惑。

在筆者采訪過程中,記憶深刻的是一次走訪醫院,一位不愿透露姓名的部門主管向筆者“訴苦”:“說實話,以前的信息科就是領導隨意安排崗位的部門。因為信息科在醫院長期處于一個服務部門的地位,作為一個邊緣化的部門,從來沒有被重視過,仕途上也不吸引人?!闭驗樾畔⒉块T是一個輔助部門,而非戰略管理和規劃部門,即使現在的衛生信息化建設把信息部門的地位提升了起來,其還是處在上沒有頂層設計、下沒有人才引進的尷尬境地。

作為研發醫療信息產品的供應商,同樣存在招不到合適員工的困惑。銀江股份有限公司COO,醫療事業部總經理裘加林告訴記者,現在的廠商之所以將醫療軟件做成一個工程,是因為醫院業務和流程的復雜性與不可復制性。而廠商所擁有的人才大部分是計算機專業的IT人才,在對醫院業務一點兒都不了解的情況下去做的產品,何談標準!因此醫療IT廠商只能“八仙過海,各顯神通”,有的聘用學習臨床醫學的本科或研究生;有的從醫院高薪挖來專家教授;有的建立自己的培訓機制,似乎只有這樣才能彌補IT對醫療認識的不足,才能貼合醫院的需求來生產產品?!耙环矫嫖覀冏约河泻芏嘧鲂畔⒒隽撕荛L時間的IT設計人員。第二,我們有很多醫院顧問,他們是把握方向的人。就像是船長和水手的關系,懂行的人來把握方向,不懂行的人按照懂行人的建議來設計。”裘加林說,這也是企業中最常見的將醫療與IT結合的方式。

在基層醫療機構,人才不足的現象則更為嚴重。時任山西省安塞縣副縣長的趙燕曾經在采訪時解答鄉村衛生信息化人才的培養問題。當時,作為國際IT企業英特爾參與支持革命老區醫療信息化建設項目,并為基層醫療組織提供電腦操作、教程課件等方面的培訓。趙副縣長說:“我們自己要造血才是根本,不能光靠人家輸血。先培訓我們已有的部分員工,首先把我們這些員工培訓得會管理了,會操作了,讓我們這些人再下去培訓村醫,只能用這種辦法。”確實如此,醫療衛生信息化是比較復雜的系統工程,需要比較專業的人才,作為第三方培訓力量不可能長期為基層提供人才支持。但項目總要持續發展下去,這個時候,自身的“造血”功能便顯得尤為重要了。

回歸衛生信息化人才的話題,我們發現,當下最缺乏的是既了解醫療需求又掌握IT設計的復合型的交叉人才。從現在社會上存在的人才現狀來看,可以說企業做出了不小的貢獻,因為現在的醫療IT廠商變成了一個人才的大熔爐,不但提品,還培養人才。企業做了本該是教育來做的事情,這對我們的教育界來講又是個不小的壓力。

人才的培育不能離開教育

人才的培養必然不能離開教育,現在我國衛生信息化人才的短缺,很大一部分原因是由于教育沒有配套造成的。在國外,醫學信息學已經成為一個獨立的學科,有30年的積淀,但它仍然在發展,每一個領域都有其主要的研究內容,內部已經有很嚴謹的知識體系?,F在很明確的是,醫學信息學的發展必將成為醫療衛生建設的重要組成部分,并為醫療改革提供實際的建議和指導。在我國,醫學信息學的發展仍然面臨很多問題。

1. 公眾對醫學信息學的理解仍然不夠

現在,仍然有很多人不知道醫學信息學到底是怎樣的一門學科。有人認為它僅僅是一個工具,有人認為它是一項技術或是一個軟件?!罢嬲饬x上的醫學信息學是一門交叉學科,其分支學科臨床信息學指信息技術在醫院管理、醫院臨床包括信息管理中的應用。但在完整的學科體系里,醫學信息學是涵蓋生物信息學、圖像信息學、臨床信息學、公共衛生信息學這幾個領域的。”北京大學醫學信息學中心常務副主任雷健波說。

應用在臨床診療、醫院管理方面應該就叫做臨床信息學;應用在設備、信號獲取、信息處理及圖像方面可以歸到圖像信息學;而生物方面、蛋白質翻譯轉錄、通過計算機來模擬生物過程,通過信息學的方式來研究其規律,可以歸結到生物信息學范疇。

其實,醫學信息學就是一門交叉學科,不可以說它絕對屬于或不屬于某個領域。比如數字人體等研究,這項技術原屬于解剖學,但經過數字化的三維重建,將一個傳統的研究方式導入到信息技術中,那么這個學科就已經涵蓋到醫學信息學里面。計算機輔助手術,輔助治療等技術,都是很典型的臨床信息學研究的內容。

2. 學科沒有獨立,高度不夠

為什么醫學信息學要成為一門獨立的學科呢?這是因為醫學信息學所涵蓋的這幾個方面都是有內在聯系的,它有很多的方法和技術是可以相互借鑒,很多IT技術可以相互促進,所以才整合成一個大的醫學信息學,一門獨立的學科。

我們可以看到,在近年來隨著醫療衛生信息化的發展,很多衛生信息化人才的培養方式都在慢慢起步和發展。不同的是,高校、高職??颇酥辽鐣嘤枡C構所采用的方式不盡相同,盡管我們每個人都在做這件事,但鮮有人站在學科建設的高度去做這項事業。

現在很多高校的做法是將“醫學信息學”掛靠在別的一級學科下,這就存在很多問題,一方面“醫學信息學”專業尚屬目錄外專業, 設置該專業的院校屈指可數, 能否在教育部新一輪的專業論證和目錄調整中確立應有的專業位置和學科歸屬還是一個未知數。另一方面,對專業的定義不同也會導致學生培養方向的不同,培養出來的人才是否符合社會需求還有待時間來考證。

在國外,都是先把醫學信息學這個學科體系建立起來,然后在學科的高度下來做研究,這樣才更有利于培養系統化、專業化的人才,才有利于進行更有價值的科研。

3. 師資力量不夠

如果說學科建立是戰略性的,那么醫學信息學教師隊伍不專業,專業教材不系統,專業培養模式等等則屬于戰術性的混亂。這也從很大的程度上造成了現階段培養不力的尷尬局面。由于醫學信息學教育在我國起步較晚,師資力量薄弱的問題不容忽視。現階段應實實在在地建設和規劃好教材體系,學科體系和教學體系,沒有實實在在的知識把醫學信息學的理論體系支撐起來,整個的學科構架就不能實現。

我們應該怎么去做

面對如此多的問題,想在朝夕之間得到解決問題的辦法是不可能的。我們關注的不是一蹴而就的解決方式,而是一個水到渠成的,從思想上的轉變。

1. 用三個標準衡量,培養專業化人才

中國醫科大學計算機中心主任王世偉教授說:“我在給學生講課的時候,也提到這個問題。我問同學們將來學什么?大家都說‘學醫學,學技術’。其實這個標準已經不全面了。聯合國對全世界的醫學院校的學生有一個標準,來評價醫學院學生的核心能力――一是信息技術處理能力,二是與人溝通的能力,三是批判性思維。這三個是一個核心,缺少任何一條都不行?!?/p>

可以看到,聯合國這個標準的核心并不是我們一貫強調的醫療技術。怎么理解呢?在信息化社會,對學生的核心能力評價已經逐漸由過硬的技術轉變為更靈活的信息處理能力。廣東省在十一五期間做了一個醫學院校的畢業生就業率調查,調查發現,具備了相當的IT知識和信息化處理能力的學生就業率最高。這說明信息化處理能力已經成為整個國家的共識。

王世偉認為,醫生要有真正的批判性思維,才能當一個好醫生。恰恰我們中國很多醫學院的學生在這一點上很欠缺,我們學的知識很死,靠背,靠高分。醫生不能完全憑經驗,就算治好了100個病人,也不能用同樣的治療方法去對待第101個病人。所以醫生要大膽得否定自己,同時要借助網絡化的技術來共享經驗。要記住――共享的不只是自己的經驗,而是全國乃至全世界的經驗。

2. 認清發展機遇

從我國的國情來說,新一輪的醫改方案明確提出要建立高效統一、系統整合、互聯互通和實用共享的醫藥衛生系統,這是新醫改的重要支撐,為我國醫學信息學的發展提供了歷史性的機遇。

生物信息學培訓范文4

關鍵詞:統計遺傳學;在線開放課程;創新人才

隨著科技競爭的日趨激烈和人才國際化程度的不斷加快,我國拔尖人才日益緊缺。當前高等教育工作的根本問題是人才培養質量問題,其核心是學生創新精神和創新能力的培養。建立拔尖創新人才培養的有效機制,促進創新人才脫穎而出,促進高校探索創新型人才培養的新模式,促進高校探索并建立以問題和課題為核心的教學模式,倡導以學生為主體的本科人才培養和研究型教學人才改革,調動學生的學習積極性、主動性和創造性,激發學生的創新思維和創新意識,是建設創新型國家,實現中華民族偉大復興的歷史要求,也是當前對教育改革的迫切要求。

高等醫學院校主要是以專業為依托,全面提高學生綜合素質。但是在限定學時的情況下,按部就班的講解已不能滿足學生對知識的需求,不能滿足創新人才培養的需要。由于統計遺傳學教學學時相對較少,教師要完成教學計劃,所以學生創新能力的培養只依靠課堂理論教學不會有顯著效果。學生可以利用課余時間在網絡上繼續拓展學習、深入學習、實踐學習。但是學生如何獲得優質的學習資源,如何對學生創新能力的培養起到促進作用?這就需要一個學習、交流和實踐的平臺,統計遺傳學在線開放課程平臺建設就顯得尤為重要。

一、統計遺傳學在線開放課程建設的必要性和重要性

在線開放課程模式與傳統課堂教學模式相比,具有顯著的優勢,學習不受時間段的限制。學習者可以合理安排進行個性化的學習,反復觀看教學視頻,可以分析具體的問題,直到理解掌握為止。統計遺傳學在線開放課程建設將以服務平臺建設的形式,使學習者可以充分利用平臺資源,高效參與完整的教學過程。因此,統計遺傳學在線開放課程教學模式更方便學習者對知識點的學習,彌補課堂教學的不足。在線開放課程教學模式增強了教學吸引力,激發了學習者的學習積極性和自主性,擴大了優質教育資源受益面,拓展了教學時空,有著傳統課堂教學模式無法比擬的優勢,給高等醫學院校教學改革帶來了新的機遇和挑戰。

統計遺傳學是利用統計學的方法,借助計算機的實現手段,研究生命體基因組遺傳和變異的一門應用型課程。它是我校生物信息學專業重要的專業課,教學效果的好壞,直接影響到學生后續畢業設計的完成效果。其目標是通過課程學習,培養學生利用統計遺傳學方法解決生物信息學相關問題,而這恰恰是一個從理論到實踐的過程。如果統計遺傳學在線開放課程得到建設并實踐應用,它的相關理論和方法可以幫助遺傳學、臨床醫學和預防醫學等專業解決實際問題,醫學院校其他專業的學生也可以利用網絡資源學習統計遺傳學知識,并成為其他專業學生了解生物信息的一個前導課程,提高統計遺傳學的應用價值。因此,在線開放課程是培養學生生物信息學創新思維能力的重要途徑和手段,是高等醫學院校人才培養的需要和交流溝通的平臺。

二、統計遺傳學在線開放課程建設的主要平臺

結合高等醫學院校的特色,滿足高等醫學院校的統計遺傳學教學和學習者利用閑暇時間學習的需要,并以使統計遺傳學在線開放課程在實踐中得到應用為目標,以學生自主創新實踐為中心,建立與學生創新思維能力相適應的統計遺傳學開放課程體系。擬解決理論與實踐相脫離、學生合作意識差、缺少學生自主構建知識與能力的實踐活動、缺少科學探究氛圍和缺乏對學生綜合能力的評價等問題。達到高等醫學院校對創新人才培養的目的。

(一)統計遺傳學在線開放課程的資源庫平臺建設

統計遺傳學在線開放課程的課程資源庫包括基礎教學資源和學術拓展資源?;A教學資源包括統計遺傳學的重要理論知識講解視頻、統計遺傳學常用軟件講解及介紹、統計遺傳學相關內容(連鎖分析、關聯分析、群體遺傳學等)的分析實例及數據等資源,給學生提供統計遺傳學基礎理論的學習平臺,數據集庫是常用的分析數據集及數據庫鏈接,供學生練習和測試用。理論和實例相結合,提高學生分析問題和解決問題的能力;學術拓展資源包括統計遺傳學的應用領域、用統計遺傳學可以解決的科學問題、統計遺傳學研究進展及近期前沿熱點問題等資源,開拓學生視野。

(二)統計遺傳學在線開放課程的學生測試平臺建設

建設統計遺傳學在線開放課程的學生測試平臺,調用數據集庫中的數據,應用學到的統計遺傳學知識解決實際問題,通過理論和實驗的方式進行測試,考核學生對基本理論知識的掌握程度,及時發現問題,彌補知識欠缺。使統計遺傳學在線開放課程在教學中得到很好的實踐應用。

(三)統計遺傳學在線開放課程的實踐與創新平臺建設

建設統計遺傳學在線開放課程的實踐與創新平臺,定期留一些具體分析實例的題目,讓學生自由分組,開展自主探究活動,各組自行設計方案,最后對應的各個題目進行分組匯報,激發學生的主動探究精神,培養團隊精神,提高學生的創新和實踐能力。

三、統計遺傳學在線開放課程建設具體思路及實施方案

(一)組建團隊建設統計遺傳學在線開放課程資源庫

統計遺傳學教學團隊由教學經驗豐富的5名教師組成,統計遺傳學在線開放課程建設資源庫的建設包括基礎教學資源和學術拓展資源,由基礎到實踐再到學術前沿應用。基礎教學資源包括教學章節理論內容視頻、實驗課常用軟件講解和常用分析的實例演示。按照教學大綱要求的重點和難點,團隊中的教師根據各自擅長的章節內容的知識點進行視頻錄制,教學視頻要根據知識點難易程度去設計,每一個知識點錄制成一段微視頻,一個教學視頻一般不超過20分鐘;挑選典型性內容做實例分析演示進行視頻的錄制等。學術拓展資源是統計遺傳學相關領域的研究成果,教師每周都查找國內外文獻,搜集最新的科研成果放在統計遺傳學在線開放課程的學術拓展資源中,讓學生了解統計遺傳學在生命科學中的應用,激發學生的學習興趣,體現該課程的重要性。

(二)組建統計遺傳學在線開放課程技術團隊

為了取得更好的統計遺傳學在線開放課程設計效果,聘請專業人員給課題組人員進行視頻錄制、頁面設計等方面的技術培訓。讓統計遺傳學在線開放課程平臺更具特色、更吸引人眼球。同時對課程內容及環節進行整體設計,使其內容豐富、精彩、精練,知識體系銜接緊密、結構合理,提高課程吸引力和授課效果,給人一種耳目一新的感覺,激發學生的學習興趣。

(三)建立統計遺傳學在線開放課程的實踐與創新平臺

生物信息學培訓范文5

蒙語授課“生物統計學”課程教學團隊有能力建設課程系列教材菊林花教授自1982年就用蒙漢雙語講授“生物統計學”、“生物統計附試驗設計”、“試驗設計”等課程。多次出國學習,積累了30年的豐富經驗,在2012被評為校級名師。金鳳副教授自1985年開始用蒙漢雙語講授“生物統計學”、“生物統計附試驗設計”、“試驗設計與統計分析”等課程,已有28年教學經驗。自1988年開始自編、參編、主編多部教材的豐富經驗。2009~2010年在日本京都大學農學部統計教研室與佐佐木教授共同研究完成了“地方品種遺傳參數估計模型”。玉榮講師自2004年以來用蒙漢雙語講授"生物統計附試驗設計"、"試驗設計與統計分析"等課程。2010年到中國農業大學研修學習,積累了可喜的教學經驗。教材是有效補充課堂內容的工具、技術手冊,要及時關注本領域科學發展的前沿動向生物統計學是一門探討如何從事生物學研究的設計、取樣、分析、資料整理與推論的科學,它作為邊緣交叉學科,已經在生態環境保護、生物資源保護與利用、畜禽生態學研究、分子生物學研究、高科技農業研究、生物制藥技術、流行病規律研究與探索、畜禽數量遺傳學研究、畜禽遺傳繁育、生物信息學研究等領域有著廣泛的應用。目前基因組學,蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展,使得“生物統計學”在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。在課程建設中,隨時注意增加生物統計在前沿領域研究應用的內容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產業時的解決實際問題的能力。傳統的統計學教學模式主要以課堂講授為主,以教師為主體和中心,教師是主講者,學生被動接受,教學效果主要取決于教師的課堂組織能力與語言表達能力。從我講授蒙漢語“生物統計學”課程28年的教學實踐經驗看,課堂上老師講授,學生做筆記的教學模式存在一定的缺陷,阻礙了學生獨立分析與解決實際問題能力,影響了學生真正掌握統計分析的方法。因此,我們在生物統計學教學過程中結合高校自主學習為主的教育特點,充分利用學生課余時間,將傳授知識和提高素質有機結合起來,摸索出一套對教學內容有效補充作用的教材,同時可作為少數民族地區科技工作者從事科學研究的工具。

蒙語授課“生物統計學”教學團隊主編、參編的蒙漢雙語系列教材

1.金鳳、菊林花主編的蒙文版教材《生物統計學》2000年由內蒙古大學出版發行。是根據1999年修訂的全國高等農林院校本科教學大綱,依據同年11月召開的全國農林院校教材會議上討論的動物科學、動物醫學專業教材編寫大綱編寫的。是動物科學、動物醫學專業的本科生必修課程教材。當時在內容的編排上也相應照顧到了生物工程、食品工程等專業的需要,將案例和例題略加增刪或改動,并對個別專題內容加以補充。因此,本教材在2008年前一直作為生物工程、食品工程試用教材。教材的編寫,保持本學科的系統性和科學性的前提下,力求做到內容的先進性與針對性的統一,循序漸進、簡明易懂,特別注重了對學生的動手能力的培養。各章都有明確的教學目標,介紹本課程中的基本概念、著重對基本分析方法的詳細介紹,每一種分析方法都有相應的例題,其過程詳細,步驟完整。每章后配有習題,供讀者實踐。一直用作為畜牧獸醫專業成人教育、自學考試教材。2004年,該選題被內蒙古大中專蒙古文教材編審委員會審批為“普通高等教育‘十一五’規劃教材”。為了使其成為名副其實的規劃教材,以及貫徹落實教育部有關教改精神,進一步提高教材質量,使“生物統計學”課程教材符合新形勢下的教學要求及國家教委新制訂的課程教學基本要求,在廣泛征求兄弟院校如內蒙古大學、內蒙古民族大學的相關老師的意見基礎上,總結以往成功經驗,采納有關兄弟院校師生的建議,并針對使用中存在的問題,對《生物統計學》教材進行了全面修訂。2.金鳳、何金山(內蒙古大學)主編的蒙文版教材《生物統計附試驗設計》2004年由內蒙古大學出版社出版發行。本教材在2008年內蒙古大中專蒙古文教材評比中獲優秀獎。與《生物統計學》教材相比較,新版教材保證了學科的系統性、完整性和實用性,突出體現了本課程的先進性、技能性與前沿性。具體內容如下:對第一章、第二章的內容做了次序上的調整。第三章“平均數、標準偏差、變異系數”改為“數據特征值”。第四章補充了二項分布應用案例。第五章“兩個樣本平均數差異顯著性檢驗”改為“假設檢驗”。第六章方差分析的第四節中增加了兩個因素系統分組方差分析方法。第七章第二節中增加了檢驗是否符合某種分布的案例題。第八章第四節增加了直線相關與直線應用案例。第九章第三節增加了案例分析。第十章第十一章分別增加了對應案例。第十二章試驗設計原理與常用方法(新增)。第十三章常用統計應用程序簡介(新增)。該教材及時引入了現代運算工具,將常用的設計與分析方法與優秀統計應用軟件融為一體,使統計知識與計算機應用有機結合,為生物統計學技術的實際應用提供了方便與快捷的手段。已經連續8學年在10多個專業1000多人中使用,被相關專業師生廣泛采用,反響良好,已多次印刷,為生物統計學課程教學質量的提高做出了積極貢獻。目前,本教材已被列入自治區規劃教材。它的出版不僅解決了內蒙古農業大學蒙語授課“生物統計學”課程學生和內蒙古民族大學畜牧專業蒙語授課學生的資料問題,而且可作為牧區畜牧獸醫技術工作者、動物科學研究者、動物醫學研究者及相關專業研究生、博士生用來進行整理分析復雜的生產一線數據并找出數據潛在的規律提供參考書。3.金鳳、成格爾、玉榮主編的全國高等學校蒙文版教材《試驗設計與統計分析方法》2008年由內蒙古大學出版社出版發行。隨著科學事業的發展,“統計學”已大步跨進了一個又一個相關學科領域,而每個學科領域在其自身發展過程中都會產生大量的數據,需分析揭示其內在規律。統計學作為分析方法,食品科技工作者越來越清醒地認識到其重要性,開設“食品試驗設計與統計分析方法”課程。目前為止,蒙文版教材《試驗設計與統計分析方法》是唯一的一個專門給蒙語授課食品科學專業學生所使用的“統計學”類教材。同時也是那些從事相關專業的技術工作者的理想參考用書。4.金鳳參編國家十一五規劃教材《食品試驗設計與統計分析》(漢文,第二版),2010年由中國農業大學出版社出版發行。承擔第七章的編寫,該教材為目前我校食品科學各專業課程教材。5.金鳳參編國家十一五規劃教材《生物統計附試驗設計》(漢,第四版),2008年由中國農業出版社出版發行。它榮獲全國高等農業院校優秀教材獎。承擔第三章、第四章的編寫,該教材為目前我校動物科學、動物醫學、生物工程等院系課程教材。6.金鳳參編全國統編教材《田間試驗與統計分析》(漢文,第二版),2008年由科技出版社出版發行。承擔第十一章的編寫,該教材為目前我校農學、生態環境等學院課程教材。7.金鳳參編面向21世紀教材《生物統計學》(漢文),2005年由內蒙古大學出版社出版發行。承擔第六章的編寫,該教材為內蒙古農業大學(生物制藥)、內蒙古大學、內蒙古師范大學相關課程教材。8.金鳳參編國家十一五規劃教材《生物統計附試驗設計》(漢文,第三版),2002年由農業出版社出版發行。承擔第四章編寫,該教材為2008年前我校動物科學、動物醫學、生物工程等院系課程教材。9.金鳳主編校級教材《統計分析SAS應用上機指導書》(漢文),2010年內蒙古農業大學出版。該教材為目前我校動物科學、動物醫學、生物工程、食品科學各專業學生的上機實踐教材。

本系列教材主要解決的教學問題

1.“生物統計學”是數理統計分析方法在生物學中的應用。我們編寫教材時不僅保持本學科的系統性,知識性,而且注重了與現代計算技術的有機結合。因此解決了蒙漢雙語授課學生因認知差異引起的教學效果有差異的問題。2.雖然電子課件因其信息量大而受到大家好評,但是學生上課時更多的時間忙于抄課件,忽略了教師的講解,而教材恰可彌補多媒體教學的這些不足。有了教材學生通過閱讀教材可獲得試驗設計模板與方法、經典分析案例的詳細步驟、顯著性檢驗臨界值等。3.本系列教材在輔助科研水平提升的同時,促進了科研成果進一步支撐統計分析案例教學,解決了今后修訂教材時的實際案例問題,實現了科學研究與結果統計分析相互輔助的良性循環。蒙漢雙語《生物統計學》系列教材編寫過程中不僅突出了“生物統計學”是方法論、工具論的特色,而且顧及到了蒙漢雙語授課學生的認知差異,及地區特色,內容編排上多為草原畜牧業案例,從而促進了他們的學習興趣。

教學效果及社會效益

生物信息學培訓范文6

1.培養模式陳舊

目前,我國大多數醫學院校研究生教育還沿襲單項灌輸授課的教學模式,教師講,學生聽,教師占主導地位,學生很少甚至沒有思維余地,束縛了學生的想像力。從畢業論文選題、立論、資料信息提供、協作指導到評閱答辯,全過程幾乎都由導師在操縱,研究生很少有自主選擇的余地,忽略了研究生教育過程中最重要的自主性和創新性。研究生學制僵化,限制了部分優秀研究生的迅速成長,也影響了大科學、大問題研究的連續性。人才近親培養嚴重,影響了學術思想的交流和交叉以及向多元化發展。許多研究生只注重本專業的學習,忽視交叉學科專業的學習,使得醫學研究生不能從多學科、綜合的角度去發現問題、解決問題和進行創新。

2.研究生自主創新能力不強

目前我們科研現狀缺乏獨立的科學思想、獨創的科學工具以及獨有的科學文化。讀書能力不強。首先是部分研究生讀文獻的欲望不強,導師指定讀什么文獻就讀什么文獻,缺乏系統性閱讀;其次是缺乏閱讀技巧,讀文獻沒有問題線索,只是多和散,前沿進展脈絡不清楚;第三讀文獻比較片面,引申和關聯文獻缺乏閱讀,工具和技術方法類文獻缺乏閱讀。問題意識缺乏。強烈的問題意識作為思維的內在動力,是創新精神的基石,是學術創新的突破口。培養研究生的科研意識,首先應從培養他們的問題意識入手[2]。但調查顯示,研究生普遍缺乏問題意識,讀了相當多的文獻后,歸納總結不出問題。創新實踐欠缺。很大部分研究生不是在導師的指導下,開展課題設計,而是按照導師申請到的科研項目開展實驗研究,為導師完成項目任務。

3.學術交流層次低

我國醫學研究生教育還相對封閉,很少與國內外著名大學和科研院所進行科研交流合作,導致科研前沿信息溝通不暢。同時,部分研究生參與學術交流的觀念淡薄,或因自身基礎差、底子薄,知識面窄,缺乏主動溝通和交流的勇氣,更不說“平等交流”。

二、提升研究生創新培訓質量的措施

針對存在的問題,基于研究生招生規模不可能大幅提升的現狀,提出“平推轉重優、優生優育”的研究生培養工作思路,實施以獲得“全國百篇優博論文”為導向的優秀研究生培養計劃,構建培訓新模式,搭建新平臺。

1.逐步實行長學制一貫式直博培養

結合國外發達國家研究生培養方式呈現多樣化和彈性化的趨勢,培養目標均緊密地結合生產和科技的需要,逐步淡化碩士、博士分階段培養觀念,對基礎醫學(包括醫學院校生物學學科)實行基本學制為5年的直博研究生培養模式。通過中期或階段考核,全程實行學分管理和分流淘汰,分流淘汰者可轉入碩士研究生培養,或因課題研究需要也可適當延長1-2年。

2.試行研究生實驗室輪轉訓練,實行“師生互選”

為培養直博研究生系統完整的科研思維和實驗技能,在前期“試點”的基礎上,遴選前沿優秀培育點,有序地、交互地讓研究生到校內相關實驗室輪轉。原則上在研究生修學位課程期間,邊修學位課程,邊選擇2-3個相關領域或一級學科內的實驗室,花半年的時間完成。通過輪轉,使研究生盡快熟悉科研環境,培養系統的實驗技能和科學思維,加深對相關領域研究方向、學術前沿、人才梯隊以及平臺條件的了解。同時,進一步嚴格和提高導師的上崗資格,在研究生實驗室輪轉期間,加大對符合招生資格研究生導師的系列宣傳,經學生-導師雙方面了解磨合的基礎上,實現師生互選,最終確定導師。

3.實行以導師負主責的導師組培養制度

研究生導師確定后,由導師負責甄選和組建不少于3人的導師組。導師組成員原則上是本領域優秀學術骨干、技術看家人,可跨學科組建或從校外聘請。導師負責研究生日常指導和管理,對研究生培養質量擔全部責任;導師組負責研究生階段考核和培養質量把關,其成員結合自身專業特長分工指導。導師組要結合研究生的特長和對研究生的課題進展進行定期考核和審查,包括讀書報告,開題報告,課題進展報告以及階段學習等,進一步指導下一步科研計劃,決定研究生是否能夠提交論文進行評閱、答辯等。

4.舉辦研究生暑期學校

針對當前“研究生課程知識老化,實驗技能不足”的問題,彌補研究生開展科研實驗基本技能的不足,聯合主要學科和校生物醫學分析測試中心,開辦研究生暑期培訓班。培訓內容涵蓋了“基因表達調控基本理論及實驗技術”、“活細胞工作站技術”、“生物信息學技術”、“電生理膜片鉗技術”等前沿技術培訓模塊。邀請到國內外前沿技術專家授課或指導,滿足各自研究生科研實驗的需要,反響較好。

5.舉辦基礎醫學博士生論壇

為進一步促進研究生培養轉型發展,加強研究生間高層交流,每年舉辦基礎醫學博士生學術論壇,論壇以“創新、協同、碰撞、提升”為主題,由研究生自行組織,在機關協調,專家的指導下開展豐富多彩的面對面交流。在今年舉辦的“第一屆基礎醫學博士生學術論壇”中,來自全國7所知名院校的21名知名專家和全國優博以及在CNS、本領域頂尖雜志上發表過高水平論文的優秀博士生作了學術報告和最新前沿進展報告,交流的內容覆蓋生命科學相關前沿。通過跨院校、跨學科、跨領域的學術交流與碰撞,實現了校內外優秀研究生的學術思想碰撞,帶來了頭腦風暴似的激發和啟迪,同時也鍛煉了廣大研究生的組織和協調能力,建立了學術友誼。

6.發起了基礎醫學高層論壇

為進一步提高導師隊伍學術交流水平,尋求多方支持,拓展國際交流渠道,發起了“邀請本領域國際大師或領軍人物來校講學、合作”為目標的基礎醫學高層論壇。從免疫學、神經突觸研究、腦科學研究以及血管組織工程等前沿領域,邀請到美國科學院院士,英國皇家學位院士,加拿大皇家科學院院士等12位歐美院士以及22位相關專業領域國際頂尖專家來校交流,與導師們探討深度合作,指導研究生學位論文。

7.啟動國際“1+1”研究生教學

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