“大数据”时代生物信息学教学探索与改革.doc
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1、“大数据”时代生物信息学教学探索与改革生物信息学(Bioinformatics)是一门多元化新兴交叉学科,涵盖了基因组学、计算机科学、数学分析、模式识别、生物统计学等多学科知识1。研究内容涉及了基因组信息的获取、整理、存储、比对分析、功能分析、靶点筛选等生物医学领域各个方面。1956年,首届“生物学中的信息理论研讨会”在美国田纳西州盖特林堡召开,生物信息学这一概念被专家提出。随着计算机技术的发展以及人类基因组计划的实施,生物信息学理论被逐步完善。在当代生物医学研究领域,生物信息学这门独特学科的优势逐渐显现,在医学研究中起着不可替代的作用。 2015年,美国政府提出了“精准医疗”战略计划。精准医
2、疗是将现代遗传技术、生物信息学技术、分子影像技术等与患者临床信息相结合,实现精准疾病分类与诊断,制定个性化的预防及治疗方案。我国也在“精准医疗”战略方案上不断跟进,并取得了一系列成果。近年来,随着基因组学研究的不断深入以及高通量测序技术的飞速发展,生物医学研究领域迎来了一个崭新的“大数据”时代。各大平台产生的多组学海量生物数据的存储、分析、发布等问题亟待生物信息学来解决。因此,有学者提出了“生物信息学云服务”概念,简称生物信息云2。生物信息云理论提出了海量生物数据的储存、获取、分析等相关需求的服务,是“精准医疗”计划开展和实施的重要手段。因此,扎实掌握生物信息学基础知识,熟练运用生物信息学软件
3、、方法处理生物医学大数据对于生物信息学生来说至关重要。 1“大数据”背景下生物信息学教学中的问题 笔者在对医学院校本科生进行生物信息学教学实践中发现的问题进行了如下总结: 1.1教学进程安排不合理 生物信息学专业课程开设时间较晚。以本学校为例,生物信息相关的专业课程(例如:模式识别、生物数据可视化等)一般都开设在最后一个学年。这一时期正是学生们进行毕业设计的开题阶段,也是一些同学着手准备考取研究生的阶段。由于生物信息学专业知识的缺乏,许多学生并不知道自己需要哪种知识储备,甚至还不清楚自己课题的研究方向。面对就业和考研的双重压力,许多学生在本学期的课程上提不起兴趣,而把大量精力放在了如何做课题以
4、及复习考研上。而在课程设置上,这一学期往往是生物信息学本科阶段中相对重要的时期,多门生物信息学专业课程在此学期展开。这就会导致在课堂上老师拼命讲,学生无心听的现象产生。而缺少对生物信息学专业知识的掌握,也会导致学生们在毕业设计过程中心有余而力不足,直接影响课题进展。 1.2教材建设不完善 教学中缺乏适合生物信息学专业的理论和实验教材。近年来,随着生物信息学的发展,相关的专业书籍也不断涌现,其中外文翻译教材占大多数。由于外文教材需要经历从国外引进、翻译、重新排版等过程,使得这类教材出版周期长,从而导致教材的出版速度赶不上日益更新的生物信息学新技术、新方法。再者,这些教材的编写与设计主要是针对国外
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