生物信息学作用汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇生物信息学作用范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

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

篇（2）

两千多年前，我国就产生了合作学习的思想。《诗经·卫风》中指出“有匪君子，如切如磋，如琢如磨”；教育名著《学记》中也提出“相观而善谓之摩”“独学而无友，则孤陋而寡闻”；许多私塾都采取“高业弟子转相传授”的办法教学；书院更是盛行“切磋”之风；二十世纪三十年代，著名教育家陶行知先生大力倡导“小先生制”。这些提法、行为都体现了合作最基本的理念——互相帮助，共同发展。

新的课程标准提出物理课程必须倡导物理学习的自主性、探究性、合作性，让学生主动参与学习，体验科学探究的过程和方法，感悟学习过程的严谨和细致，激发他们持久的学习兴趣和求知欲望，在探究过程中逐渐培养自主学习的能力、逐步实现学习方式的转变，使学生养成敢于质疑、善于交流、乐于合作、勇于实践的学习习惯。因此，在物理教学过程中，合作学习可以让他们树立正确的物理学习目的，系统的掌握物理学习方法，有目的地提高自己的才智和能力，为自己的终生学习物理和研究物理而奠定基础。

一、初中学生物理学习的现状

物理课程通过从自然、生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙和谐，培养学生终身的探索兴趣。通过基本知识的学习与技能的训练，让学生了解自然界的基本规律，使他们能逐步客观地认识世界、理解世界、改造世界。通过物理这个贴近生活的学科，激发学生对科学的热爱及终身学习的兴趣与决心。然而，今天的中学生，对于物理课却有着各种各样的情绪。

1.学习动机不够明确、稳定

物理学习动机中，兴趣爱好占首位，求知进取和自我实现紧随其后。这是我们的中学生对学习物理应有一个良好的出发点和较端正的学习态度的。然而，我们在教学中却发现了不少学习动机的消极倾向：（1）功利性：有些学生学习是为了“镀金”，捞取文凭，将来“混”个工作。（2）被动性：有些学生本身对参加学习是大势所“逼”，实属无奈；或是为父母学为老师学。（3）盲从性：有些学生没有明确的学习目的，而是随波逐流，别人学，我也学，别人学什么我就学什么。

2.物理学习缺乏自主性

新课程实施以来，越来越多的物理教师开始倡导学生主动探索、自主学习。自主学习逐渐成为一种极为重要的学习方式。虽然大多数学生学习物理的主动性较好，但他们的物理自主学习或多或少还存在以下问题；自主学习时间不足；学习方法的获得过程不科学；对待学习障碍的心态复杂。

3.物理探究缺乏延续性

素质教育的今天，要求受教育者养成终生学习的习惯，能够利用所学的知识，自主的发现问题和解决问题。但现在大多数中学生物理学习和物理探究上存在着这样几个问题。（1）学习探索只局限于课堂和课后作业，没有将所学的物理知识运用到生活当中去；（2）物理学习寒、暑假处于停滞状态，没有应用所学的物理分析研究方法运用到假期的自主学习中去。

二、合作学习对学生心理的调适作用

合作学习是指学生在学习群体中“为了完成共同的任务，有明确的责任分式的互学习”。开展合作学习，要给学生群体一个共同的任务，让每一个学生在这项任务中积极地承担个人责任，学生在活动中相互支持，相互配合，遇到问题能协商解决，能通过有效的沟通解决群体内的冲突，对个人分担的任务进行群体加工，对活动的成效共同进行评估，通过合作，提高学习效率，增强合作精神。因此，通过合作学习，对学生学习物理的心理调适的作用也非常的明显。

1.强化学生的主体意识

开展小组合作学习，有利于师生间、学生间的情感沟通和信息交流，有利于思想的撞击和智慧火花的迸发；能够强化学生的主体意识，激发学生潜在的创造力，鼓励学生从不同的角度去观察、思考问题，发展思维的发散性，求异性。学生通过动手操作，探索交流进行学习，真正成了教学活动的积极参与者。

2.建立和谐平等的师生关系

上课时让学生从被动服从向主动参与转化，从而形成师生平等、协作的课堂气氛，使教师真正成为教学活动的组织者、引导者、合作者。

3.增强学生对物理的体验和感悟

小组合作学习注重充分调动学生学习的积极性，让学生用自己的经验来学习，使学生从自己的经验出发，在合作中探索发现和发展。初中学生开始有比较强烈的自我和自我发展意识，对与自己直观经验相冲突的现象、对有挑战性的任务很感兴趣。因此，既应当充分考虑到学生的实际生活背景和趣味性，又要安排诸如实地观察与调查，收集、整理、分析信息资料等活动，将学生置于探索者的位置，亲身体验现有知识的创造经历；既让学生感到学习物理是一件有意思的事情，又体验到学习物理的成功乐趣，提高他们运用物理知识解决现实问题的信心和能力。比如在《内能 热传递》的学习中，要求学生围绕着温室效应、热岛效应几个问题分组展开讨论、辩论。全部同学都积极地搜集资料；归纳、整理资料；搜集典型的事例寻求相关物理知识去解答。同学们在自我阐述，相互答辩中了解了很多的热污染现象，掌握了相关的物理知识。同学们通过相互合作学习，归纳总结了好多有建设性的预防热污染的设想。大大提高了理论水平以及认识问题和解决问题的能力。

篇（3）

多媒体教学过程不同于传统教学，在教学过程中运用文本、图形、声音、动画、视频等多种媒体信息，图文声像并茂，能够给学生提供多种感官的综合刺激，可以大大提高生物教学过程中的直观性，从而使学生对学习产生浓厚的兴趣，增强学生的学习主动性，通过更为直观的刺激缩短学生对新知识的学习接受时间。信息技术在教学中的应用越来越表现出无穷魅力，幻灯、投影、录像、多媒体、网络等，具有极强的感染力，它们既能化小为大，化虚为实，化难为易，化零为整，使抽象的概念具体化，枯燥的知识趣味化，又能激发学生学习生物学的兴趣，引起学生的注意力，调动学生的积极性和主动性，诱导其内力，因而有利于开发学生的注意力、观察力、记忆力、想象力、思维力和创造力，使学生在轻松愉快的环境中动脑、动手接受教育，既学到生物学知识又减轻学生负担。

一、正确处理多媒体教学与传统教学的关系

多媒体教学以它的独特性、先进性和高效性，展示在人们的面前。但并不是所有的教学内容都适合使用，更不是所有教学内容都必须采用多媒体技术才能达到教学最优化，而应当根据实际需要合理使用，才能发挥最佳效果。虽说传统的教学模拟不具备以上优点，但在不断的运用和改进中，也有着不可替代的精华部分。

在课堂教学中，有目的、有意识、多方面、多角度的采用多媒体技术，向学生传递教学信息，使学生从消极被动地接受知识到积极主动地获取知识，从被动听讲变为多感观协同参与学习，从而提高学生学习的积极性和主动性，达到活跃课堂气氛，提高课堂教学效果的作用。正确、合理的运用多媒体技术，使课堂内容由静态的灌输变为图、文、声、像并茂的动态传播，增强了感染力，有利于学生拓展知识面，从而大大激发学生积极主动的学习热情，进一步培养学生思维能力与创新能力，提高课堂教学效率，促进素质教育的全面开展。例如，细胞大小的比较：通过展示图片，红细胞和针尖的比较，使学生形象的了解红细胞的大小。因此，在教学中，教师要深入研究和恰当地设计、开发、运用生物多媒体课件，使之与传统教学手段有机整合，优化课堂教学，力求最大限度地提高效率，才能体现出多媒体技术的真正价值。

二、网络资源在教师备课中的作用

计算机和网络中蕴含的大量资源，为我们进行电子备课提供了丰富的参考，这大大拓宽了传统的教材和教参的狭小范围，能让教师在互联网中不断获取最新的资源，从而设计出具有时代气息的电子教案。通过这种对信息的不断加工和创新，教学设计质量、艺术水平和可操作性会不断地提高。备课时，除了借助教材和教参外，还可以通过网络资源获取更多的信息和资料，特别是那些优秀案例，得奖教案，让我们开阔眼界，拓展上课的思路。在此基础上，再结合自己的教学特色，结合学生的认知水平对信息整合，使教学环节都更利于教学活动的开展，可以不断地提高工作的成效。

一定的社会行为总是伴随行为发生所依赖的情景。如果要求学习者理解这种社会行为，最好的方法是创设同样的情景，让学生具有真实的情景体验，在特定的情景中理解事物本身。根据一定的课程学习内容，利用多媒体教育手段，让学习者进会探究、发现，有助于加学习者对学习内容的理解和学习能力的提高。例如基因的突变：展示最近通过基因突变培育出的新作物，使学生意识到基因突变的作用和意义，引导学生思考如何诱导基因突变。通过信息技术与生物教学的整合作用，对呈现的社会、文化、自然情景的观察、分析、思考，激发学习兴趣，提高观察和思考能力。其次，现代信息技术对学生学习的整合。学习是获取知识的过程。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即在社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。信息技术的飞速发展帮助学生学会使用电脑并上网操作，不仅扩大了学生的知识范围，也提高了信息检索技能。

三、科学合理地应用信息技术

篇（4）

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

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高中生物知识具有一定的难度，是对生命体内部构造以及化学作用等知识的介绍。高中生物教学目标是培养学生的科学思想观，增加学生对生命的尊重。但是由于其本身具有的枯燥性以及需要学生掌握的知识点繁多，加大了学生的学习难度，降低了学生的学习效率，使学生在生物学科的学习中产生了一定的阻碍。因此，教师在教学中应以提高学生的学习动力为基础，通过信息技术教学法，使学生通过全新的教学方式来提升自己对生物知识的兴趣，可有效地拉近了学生与课本知识的距离，消除了学生的排斥感。

例如，人教版高中生物必修1教科书第四章的“物质跨膜运输的方式”一节的知识是建立在前两节的内容基础之上，学生对细胞膜的特性具有了一定的了解。本节课的主要重点是让学生掌握双层膜的物质流动特点。由于此类知识抽象性较强，学生在学习过程中对这部分知识的理解容易产生因惑。教师在生物课堂上融入信息技术教学法，将生物膜的流动特点进行动画播放，在内容的选择上要多面性，不只要进行被动运输和主动运输的演示，还要进行主动运输的意义等内容的创设。一方面通过直观地展现知识内容降低学生的学习难度来充分调动学生的积极性；另一方面可以使学生通过播放内容的观看，了解到细胞膜此特性的实际意义，拉近了学生与知识的距离，使学生真切了解到生命的神奇。信息技术搬到课堂上是新课改精神实施的直接体现，也是有效调动学生学习兴趣的方法，教师在内容上要进行甄选，以利于其达到最大的效果。

2 生活情境导入，扭转生物学习意义

高中生物课程的开设培养了学生的科学思维，但是由于知识的枯燥性，增加了教师课堂讲解的难度，也降低了学生的学习兴趣。目前高中生物课堂上，普遍存在着学生学习成绩低、学生盲目背诵知识点，缺乏对知识的理解等现象。究其原因，与学生的学习目的不正确具有一定的关系。学生学习生物知识大多数只是为了应付高考成绩，对于生物教育的真正含义缺乏有效的认识。根据此现象，在课堂上导入信息技术教学法，联系学生熟悉的生活情景进行教学内容的创设，可以有效扭转学生的认识，提高学生的学习动力。

例如，人教版高中生物必修1教科书“细胞的生命历程”一章的知识环环相扣，主要介绍了细胞的整个生命过程。教师在讲解此章内容时，面对的问题主要为：知识点较多，学生大多采取死记硬背方式来记忆；知识抽象性强，学生学习困难；学生学习兴趣不高，缺乏理解等。要从根本上纠正学生的学习态度，需要教师给予一定的引导。如可以导入细胞整体演变的视频，然后再利用相片的PS技术，将班级里几个学生的相片从青少年制作成老年的模样，新奇有趣的情境可以吸引学生的目光。教师还要使用有效的引导语言：“同学们，我们的生命很短暂，学习生物知识并不是让我们去提高成绩，它的真正意义是让我们了解生命的本质，用我们的思想和能力将来创造出更多有利于生活和健康的事情。”有效的引导语言和直观的情境导入，是提高学生对学习生物意义的有效方式。

3 实验过程演示，提高生物实验标准

高中生物和其他学科一样，需要学生进行相应的实验操作来加深对生物知识的理解，并且同时提高了学生的动手能力。由于一些因素的限制，导致很多生物实验在操作中，学生不能真正地去完成，或者失败率较高。这与学生在实验前对实验操作的要领掌握程度不够牢固具有一定的关系。信息技术教学法的导入有效弥补了这个缺憾，使学生通过视频的观看，详细地掌握了生物实验的每一步操作方法及实验背后的生物学原理，提高了生物实验操作的成功率，加强了生物知识的学习。

例如，人教版高中生物中“DNA的粗体取与鉴定”的实验，本实验主要目的是培养学生对DNA的认识，并通过实验操作来培养学生的科学素养。由于本实验操作过程繁琐，要求较高，学生在进行实验时失败率较高。因此，使用信息技术教学法，通过实验前对实验过程中详细步骤的学习，来减少学生实验过程中不必要的错误操作。教师要在视频中的每一步操作结束后暂停播放，指出其中需要注意的事项，并且在关键的知识点上提出相应的问题，让学生进行思考。学生带着问题进行观看，可以增强对实验原理学习的效果。如“同学们，试验中为什么会两次加入了蒸馏水呢？原理是什么？”“为什么要用两支不同的试管去鉴定DNA呢？大家通过其产生的现象明白了什么道理？”有效的引导可以使学生在分析的同时，更加仔细地进行实验操作的学习，使学生在真正的操作中，会产生不可替代的促进作用，使学生的实践活动更有价值。

4 辅助课后复习，强化生物知识掌握

高中学生在生物知识的学习中，需要有课后复习的辅助才能熟练掌握每节课的重点知识。目前高中学生生物知识的课后复习普遍表现为效果差、知识理解程度低、学生对于课本上的知识点容易遗忘等。究其原因，这与学生的课后复习中缺乏及时地指导具有一定的关系。而信息技术教学法的应用便有效地解决了这一难题，通过信息技术的处理将课本中的重点内容进行类似于微课形式的总结，让学生在课后复习产生疑问时能够得到及时有效的解惑，提升课后复习效果。

例如，人教版高中生物必修2教科书“基因是有遗传效应的DN段”一节，要求学生理解透彻关于染色体、DNA以及基因的关系，对于基因的本质问题也是本课中的重点和难点知识。本课知识具有一定的抽象性和逻辑性，使一部分学生需要在课后的复习中来加强对知识的理解以及记忆。教师可以通过信息技术的辅助，将基因的相关知识进行视频的创设，教学的时间大约设定为5～8 min即可，将本课中的难点和重点重新进行讲解，或者在教学的视频中提出一些引导的问题，让学生带着问题进行课堂所学的复习，并以E-mail的形式发到学生邮箱中。这样可以使每个学生在复习中产生疑惑时能够得到及时有效地帮助，解决了学生的课后复习的困顿现象，同时强化了知识的记忆程度。

高中学生的生物课程学习不同于初中的生物学习，其要求学生真正地掌握相关知识，并熟练地应用于生活中对一些现象问题的解决，主要倾向于学生能力的培养。因此，这就要求高中生物教师要具有一定的教学素养，在教学上遵循新课改的精神指导，积极学习全新的教学方式方法，让自己的思想紧跟时代的发展，为学生提供良好的学习环境和教学指导。

参考文献：

[1] 李作为.浅谈多媒体在生物课堂教学中的应用[J].中学生物学，2009（05）.

[2] 马小军.信息技术在生物学科教学中的创新应用[J].科技信息，2012（09）.

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通过开展丰富新颖的小组合作学习活动，能够让学生亲手去实践操作，并学会怎样与人交往，懂得团队合作的真正意义，进而使学生的综合素养得到不断提升，而要想获得理想的小组合作学习效果，首先就要对学生进行科学合理的小组划分。一方面，同一合作学习小组的成员应该是不同层次的，也就是在知识、能力、态度等方面都要存在一定差异，进而为学生之间取长补短创造有利条件，促进学生的共同发展；另一方面，每个小组分配男女比例应保持基本一致，进而有效地促进组内开展良性竞争。在小组分好后，应由教师或是组内确立的方式来明确小组组长、组织员和监督员。此外，在分组前，教师应先对每个学生的实际情况进行全面了解。同时，小组组长、监督员和组织员也要轮流担任，进而充分调动学生的学习积极性。而针对小组合作学习中遇到的问题，教师也要通过及时开展小组成员会议来分析其原因，并寻求其解决方法。

二、更新理念，灵活设置学习内容

教师在组织小组合作学习活动时，必须要摆脱传统的师生观念，让学生掌握课堂学习的主动权，进而充分发挥其主体性作用。而在设置学习内容时，应注重问题和学生的层次性，通过科学合理地设置学习内容，使每位学生都能够参与到小组合作学习活动中。另外，在具体的教学中，教师也要结合教学内容的实际需要来决定是否开展小组合作学习，不能盲目地进行，只有这样才能够真正体现出小组合作的意义。比如，在教学“细胞中的元素和化合物”的相关知识时，在这节课中，对于细胞构成基本元素的学习是比较容易的内容，学生通过教师的讲解就可以掌握，而怎样对细胞中的化合物进行检测才是教学难点，对此，教师就可以组织学生开展小组合作学习，并且在提问时也要注重学生的层次性，通过设计合理的问题使所有学生都能够参与其中，并积极、大胆地向教师提出疑问，进而获得良好的教学效果。

三、充分发挥组员的个人潜力

高中生物课特别是实验教学活动的开展，要想使小组合作学习的优势得到充分发挥，在组织和引导过程中，教师就要充分发挥和挖掘每位学生的优势与潜力，让每位小组成员都能够在学习中发挥应有的作用，并以此来增强学生的责任感、自信心与沟通协调能力，并认真对待每一个学习任务。

比如，在教学“生态系统”方面的知识时，就可以通过小组合作学习来完成。教师可以设置相关的教学目标，如，“怎样设计校园指定区域的生态系统？”并要求学生独立设计，之后在小组内进行交流、评价和修改。在合作学习中，学生通过搜集数据，控制和观察实验因素与现象，可以获得丰富的科学体验。而学生为了完成好自己在实验中的角色，对于谁负责仪器操作，谁负责数据搜集等任务就会合理分工，以求最快地总结出实验结论，而在本组的实验结论在供全班交流时，每位小组成员都会获得强烈的成就感，并且在后续学习中也能够投入更多的精力与信心，进而获得更好的课堂教学效果。

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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

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1医学生物信息学的主要研究内容

1.1 疾病基因的发现与鉴定

据相关研究表明，约有6000种以上的人类疾患与特异基因的改变有关，这些关键性基因或其产物的结构功能异常，可以直接或间接地导致疾病的发生。目前，使用基因组信息学的方法通过超大规模计算是发现新基因的重要手段。例如：通过构建肿瘤 cDNA文库，我们可以揭示肿瘤发生的分子水平变化，寻找靶基因。

1.2药物设计与新药研发

生物信息技术为药物研究、设计提供了崭新的研究思路和手段。生物信息药物设计常用的方法有：（1）三维结构搜寻，寻找符合特定性质和三维结构的分子，从而发现合适的药物分子。（2）分子对接，建立大量化合物的三维结构数据库，依次搜索小分子配体使其与受体 的活性位点结合，通过优化使得配体与受体的形状和相互作用最佳匹配。（3）全新药物设计，利用计算机自动设计出与受体活性部位的几何形状和化学性质相匹配的结构新颖的药物分子。

生物信息学方法为药物研制提供了更多的、潜在的靶标，大大减少药物研发的成本，提高研发的质量和效率。

1.3流行病学研究中的应用

将流行病学的遗传和非遗传性的研究与生物信息学结合起来，会对疾病的机理、个体对某种疾病的易感性和疾病在群体中的分布有更明确的认识，对疾病的预防和治疗有极大的指导意义。

2 医学生物信息学教学存在的问题

2.1缺乏实践课教材

目前，?没有专门针对医学院校学生的生物信息学实践课教材。而国内各大高校使用的生物信息学教材多为国外教材的影印版或者中文翻译版本，这些教材一般内容宽泛，需要学生具有较高的相关基础知识，并且偏重介绍生物信息学的理论和方法，对实践环节的指导较少。

2.2缺乏有效的教学方法。

很多院校开设生物信息学实践课仅是以验证理论课所讲授的内容为目的，缺乏针对学生特点的教学设计，讲授内容单调，忽视了对学生分析问题能力的培养。

2.3学生实践课学习基础存在差异

生物信息学实践课的授课内容需要学生使用计算机在网络环境下完成，这需要学生具有较强的计算机操作技能和网络运用能力。不同学生在计算机的操作技 能和网络使用能力上存在较大的差异。另外，常用的数据库和软件基本上都是英文版本，这需要学生具有一定的英文素养，学生英文水平的差异也会影响他们对实践课学习的效果。

3 医学生物信息学实施方法和对策

3.1建立具有模块化的教学大纲

根据医学生物信息学课程的特点，对授课内容进行调整，建立模块化的教学大纲，例如：导论模块、数据库及使用模块、基因组信息学及其分析方法模块、蛋白质组生物信息学模块、代谢和药物生物信息学及系统生物学模块等，使学生清楚每个模块的特点和作用，提高学生的学习兴趣，激发学生的学习热情。

3.2强化实验教学

生物信息学的学习是运用生物、医学、数学、以及计算机科学等诸多学科知识进行分析、判断推理、综合的实践过程，强化实验教学显得尤为重要。

3.3结合多媒体技术与双语教学

教学过程中可以打开相关软件和网站进行演示，使抽象的生物信息学知识以具体的、动态的形式展现出来， 从而加深学生对课程的掌握程度。此外，生物信息学涉及到的数据库、网站、应用软件多为英文界面，所以双语授课显得尤为重要，教师可借助多媒体，对课程进行中英整合讲解。

3.4结合科研实例进行教学

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遗传学（Genetics）是研究自然界中生物的遗传和变异规律的科学，是生命科学领域中最为重要和基础的学科之一。它也是生物科学中一门最具活力，发展最迅速的理论科学，又是一门紧密联系生产实际的基础应用科学，对探索生命起源和本质，推动整个生物科学的发展起着巨大的作用。因此，遗传学作为生命科学相关专业的一门重要主干课程，在教学中起着举足轻重的作用。

一、生物信息学专业开设遗传学的必要性

20世纪80年代末，由分子生物学、计算机科学以及信息技术等学科的交叉和结合产生了生物信息学（Bioinformatics），它是基于分子生物学与多种学科交叉，以计算机为工具对生物相关信息进行储存、检索和分析的科学，是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一。近20年，特别是随着人类基因组计划（human genome project，HGP）不断拓进，生物信息学作为跨越和融合生命科学与信息技术的新兴学科已成为生命科学核心领域和最具活力的前沿领域之一。生物信息学专业应运而生。国内单独设立生物信息学本科专业的高校较少，且普遍较晚。

遗传学与生物信息学两个学科之间关系密切。有国内学者利用美国《科学引文索引》（SCI）数据库web of science，运用文献计量学方法对8种权威生物信息学期刊2001年至2010年于2011年1月15日之前上传至wed of science的全部文献进行统计及分析。对施引文献按跨学科强度排列的结果显示，遗传学及基因与生物信息学跨学科文章发表量居第二位，仅次于生物化学与分子生物学。这说明，生物信息学与遗传学直接的跨学科研究较多，二者交叉学科的发展关系密切。因此，生物信息学专业开设《遗传学》课程十分必要。

二、遗传学教学中存在的问题

多年来，不同专业的《遗传学》课程的教学过程中涌现出一些共性问题，这些问题在生物信息学本科专业的教学过程中也存在。一是，学科拓展深化与课时压缩之间的矛盾。随着遗传学研究范畴的不断拓展，新的学科分支相继涌现，信息量逐步扩增，待教授内容逐渐增加且显得零散。但随着大学素质教育改革的进行，更多新的选修课、实验课被引入，遗传学理论课时被压缩，课时减少与内容增多的矛盾日益突显。二是，遗传学与其他课程教学内容设置与组织易重复。学科交叉为科研工作提供源源不断的动力，但在教学工作中学科渗透也造成教学内容重叠，基础和关紧技术重复教学的问题。例如，分子遗传学是遗传学重要组成部分，是目前遗传学研究的重点和热点，与生物信息学关系最为紧密，它包括的遗传物质的本质，基因的调控，基因重组等内容也在基因工程、分子生物学、细胞学等课程中作为讲授重点。如何利用有限的理论课时，合理安排教学内容，提高教学效率值得思考。

与此同时，生物信息学作为比较新的本科专业，开设各课程之间的衔接问题也比较突出。生物信息学专业的学生在大二开始全面生命科学和信息技术相关程学习。在理论知识在实际中如何应用缺乏概念，学生达不到共鸣，这也是生物信息学专业低年级学生面临的通病。遗传学课程安排在大学二年级上学期讲授，对于刚刚接触专业课程的学生而言本来就陌生，而且信息技术和生命科学相关课程独立讲授，二者貌似是两条平行线，怎样相交碰撞出火花，对于学生来说很难结合，必须由任课老师在授课过程中充分引导。传统的《遗传学》课程教学注重以杂交分析为主的经典遗传学理论的讲解，很大篇幅集中在三大定律（分离定律、自由组合定律以及连锁和互换定律）的教授上。遗传学课程教学重点集中在经典遗传学定律，经典案例跟不上学科发展。这个问题已经被一线教育工作者认知。

综上，由于学科本身发展迅速，涵盖知识范围越来越广，课时压缩等原因，容易让学生在学习过程中对该课程产生“内容太发散”“课时进程快”“知识跨越大”等认识，不利于课程的学习。由此可能造成，内容广泛且繁杂“抽象且深奥”枯燥无味，容易让学生觉得难或者枯燥。学生学习主动性不高。因此，在教学实践中，针对不同专业性质和培养目标存在的差异，不同专业《遗传学》课程教学应在知识体系、内容侧重点、教学方法等方面在各专业间有所区分。特别是生物信息学这种学科交叉性强的专业，如何实施该专业本科生遗传学的教学，以达到即符合本科教学难易程度的要求，又被大多数同学接受，同时能符合生物信息学学科自身特点，需要在教学过程中逐步的探索与实践。本文将结合资深授课教师经验及笔者生物信息学本科专业《遗传学》教学经历对这一问题进行阐述。

三、教学过程中的探讨与实践

1.制定具有专业特色的教学内容

（1）优化教学内容，关注专业需求

生物信息学专业的课程教学中，遗传学相关知识是需要讲授的重点。传统遗传学课程教学将重点内容集中于经典遗传学定律及其相关知识的讲授，其优点在于能够帮助学生打牢遗传学知识基础，缺点在于教学内容过于单一，没有包含遗传学重要分支的最新知识，无法与当前的研究热点联系起来，学生学习兴趣不高。随着国际遗传学研究的深入，分子遗传学和群体遗传学得到长足发展，极大地丰富了遗传学的知识体系。为了紧跟国际研究前沿，国内许多高校对遗传学课程进行了教学改革，在经典遗传学教学的基础上，纷纷加入了分子和群体遗传学的教学内容，为后续开展更深入的专业研究和学习奠定了良好的知识基础。为了帮助学生对遗传学知识体系形成全面而系统的认识，结合生物信息学专业特点，在教学设计时借鉴了以“遗传信息”为主线的教学思想，教学内容涵盖了“经典”“分子”和“群体”三类主体遗传学内容。在现实教学中，受遗传学课时限制，对所有遗传学知识点进行了梳理和必要的删减，既把握三种遗传学知识的内在联系，做好各部分知识的教学衔接，同时注意区分三者的不同，突出教学重点，做到“主题鲜明，重点突出，点面结合，结构清晰”，使学生在掌握经典基础理论知识的同时了解最新的遗传学研究进展。

（2）生物信息学专业遗传学课程与其他课程的衔接

遗传学是研究生物遗传和变异的科学，以遗传物质结构和功能为研究对象，是生命科学的主干。因此，与其他学科在内容上有交叉或重叠无法避免。同中求异，突出遗传学的特色，是教学中值得研究的问题。遗传物质的本质、染色体畸变、基因突变、遗传调控等章节与微生物学、细胞生物学、生物化学内容重复较多，可以强调知识结构的完整性，淡化这些内容的分子结构和生化过程的讲解。例如，结合孟德尔定律和摩尔根定律案例，着重从染色体和基因角度切入，增强遗传学色彩，同时对其他课程起到提纲挈领的作用。

（3）结合生物信息学，引入最新研究成果，体现前沿性

在处理好学科衔接之后，还需要关注的就是内容与生物信息学的结合。学生在学习过程中，最想了解的莫过于，这门课程与我的专业有什么联系？因此，在讲授内容中加入生物信息学手段解决遗传学问题的新成果既体现前沿性，又能提高遗传学课程的专业针对性。教师平时要多注意积累教学素材，对于现阶段比较热点且与生物信息学相关的、应用性强的问题，要在课程基础知识讲授后，进行一定拓展。例如，在讲授基因定位和遗传图绘制时，引入用EST进行基因定位及遗传图谱绘制等内容；在讲到遗传家谱时，引入通过对患病群体或家系进行外显子组测序分析，对小家系孟德尔遗传病的致病基因进行鉴别和定位的例子。通过引入生物信息学教学例子，不仅可以使学生加深对遗传学知识的理解，还可帮助学生了解生物信息学最新进展，激发对后续生物信息学专业课程的学习兴趣。

2.教学方法多样化，提升学生学习兴趣

遗传学教学内容繁杂、理论性强，不易理解。为了提高教学效果，在教学模式上必须变“以教师为主体”为“以学生为主体”，注重采用灵活多样的教学方法和手段，开展多媒体教学、案例教学和研讨教学等，将传统抽象、枯燥的说教式教学转变为具体、生动的参与式教学，增强教与学的双向互动。

（1）多媒体教学方式

计算机多媒体辅助教学改变了传统的黑板加粉笔，以教师为中心灌输式教学模式。多媒体通过实时可交互的多维动画及图像展示，可以增强教学内容的展示效果，提高课堂教学的信息量和容积率，提升学生学习兴趣，加深对枯燥晦涩知识点的理解，提高教学效率。充分利用多媒体课件的超文本功能、交互功能、网络功能的优势，比如Holliday模型是分子水平上关于遗传重组机制的重要模型，很好解释了基因转变现象。在讲到Holliday模型时，为了让学生直观了解单链交换重接及分支移动后的Holliday交叉旋转180度形成Holliday异构体的过程，采用了动画、图片、电子板书相结合的方式，很容易让学生理解空间旋转互换的过程，以及基因转变产生的原因等较难理解的知识点，反响较好。此外，声音、视频、动画、图片等便于学生拆解枯燥内容。

（2）案例教学

案例教学是一种创新型的教学方式，主要通过开放课堂、增强互动，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。案例教学需要结合本课程的专业理论知识，着眼于达成课程教学目的，编写和准备基于一定事实且具有一定场景的教学案例，这些教学案例要能够启发学生的思考，促进学生将从外部学习的知识吸收转化内在的专业素养和能力。在教学实践中，教学案例是“教”与“学”互动的桥梁和纽带，使枯燥乏味的学习过程变得活泼有趣；“教”不是告诉学生怎么去做，而是启发学生如何去思考，对学生针对案例问题提出的解决思路进行引导和评价，鼓励学生创新性思考，找到最优的问题解决方法；“学”不是被动的接受，而是主动的思考和创造，通过与他人而不仅仅是老师进行互动和交流，加深对知识的理解，培养解决实际问题的能力。

案例教学的核心是精心设计教学案例，将知识内化在符合实际又富于想象的故事情景中，使得学生通过身临其境将抽象的理论知识具体化，学会如何用概念性和原理性知识在实际工作和研究中解决问题，进而加深对特定原理和概念内涵的理解。在教学实践中，先以典型案例提高学生兴趣，把抽象的东西具体化，让学生变被动接受为主动思考，激发学生的求知欲。注重培养学生创造力和解决问题的能力。通过案例的分析，深化学生对基本原理、基本概念的理解。案例教学能很好地启发学生进行自主思考，对于理论性较强，比较枯燥的内容，通过案例式教学能激发学生学习兴趣。所举案例应具有针对性，要考虑案例产生的时间、背景和条件，要贴近生活，耳熟能详，与时俱进。在处理问题的同时，获取知识。进行案例教学过程中，要注重与学生的互动。围绕教学目的，选择合适案例，进行启发式教学，调动学生参与性。教师不能一味平铺直叙的讲案例，还要注意学生的参与度。只有学生和教师共同参与，才能达到预期教学效果。

（3）以学生为主体的教学

以往课程中，往往针对经典类型习题进行讲解，参考“标准答案”。在实际教学中发现，这样往往造成学生思想禁锢，学科交融性不够。特别是对于生物信息学专业的学生来说，传统习题课或者讨论课，没有实用效果。习题课及讨论课应注重实用性，关注遗传学与生物信息学学科发展与融合，设置开放性答案，突出培养学生创新性的应用能力。

课堂教学不仅要“授业”，更要“传道”，即培养学生如何学习和如何思维。根据教学内容和学生的认知水平，研究、讨论、交流式的教学模式的引入，有助于调动学生积极性。采用专题自学，规定材料与学生自学有机的结合起来，开展研讨，充分体现学生观点。同时，教师只起到点评引导作用，能培养学生获取信息、分析问题、创造性的解决问题的能力，有利于学生形成科研创新意识。教师如何正确引导是开展研讨式教学的重点。首先，应明确课程在相关领域中的作用和地位，了解课程的教学内容，选择课程中适合研讨的内容，并将研究与讨论贯穿教学的全过程。在选择题目时，要考虑专业相关程度及考虑不同学生层次的需求，考虑学生个体间的差异，难度适宜。

四、结语

生物信息学本科专业遗传学的教学，以孟德尔定律为基础，分析遗传物质的存在形式、传递、保存及变化，课程脉络更加清晰，通过案例教学的等教学模式，激发兴趣，并有利于与后续课程连接，在实践教学中体现了比较好的教学效果。因为生物信息学专业的需求与传统生物专业有差异，教学内容侧重点不同这给教师备课增加了难度。同时，在期末考核时，由于讲授侧重点不同，考试侧重点也应有所区别，在师资允许的前提下，引入小班教学，有利于教学侧重点突出。后续课程如果设置分子遗传学，将使知识体系更加完整。

参考文献：

[1]李巨超，李楠.适应应用型人才培养模式的遗传学教学改革与探索[J].中国科教创新导刊，2012，（2）：66.

[2]巴恩斯.遗传学工作者的生物信息学[M].丁卫，李慎涛，廖晓萍，译.北京：科学出版社，2009.3.

[3]皮妍，林娟，侯嵘，等.国内高校遗传学教材发展研究[J].遗传，2009，31（1）：109-112.

篇（10）

中图分类号：Q811-4 文献标识码：A

21世纪是生命科学的世纪，人类及模式生物基因组计划的全面实施，使分子生物学数据以爆炸性速度增长。面对基因组学、蛋白质组学、基因芯片、分子进化等大量的生物信息，在计算机科学、网络技术以及生物分析技术的相互作用和渗透下，诞生了一门崭新的学科――生物信息学（Bioinformatics）。生物信息学利用计算机和互联网，以数据库为载体，运用数学算法和计算模型，研究生物信息数据的获取、处理、存储、分发、分析和解释等方面，进而阐明和解释庞杂的生物数据所蕴含的意义。生物信息学跨越了整个生命科学领域，近年来在医药学研究中发挥了不可替代的作用，无论是从分子生物学的角度阐述病因，还是对疾病的预防、诊断、治疗与新药研发都将产生巨大的推动作用，医学生物信息学必然在未来的医学研究中处于关键地位，但生物信息学的理工科特性决定了该课程在医学教育中开展的难度。本文结合医学院校特色和生物信息学课程特点，探讨开设医学生物信息学课程的必要性，分析生物信息学课程在教学实践中存在的问题，提出本校开展生物信息学教学的实施方法。

1 医学生物信息学的主要研究内容

1.1 疾病基因的发现与鉴定

约有6000种以上的人类疾患与特异基因的改变有关，某些关键性基因或其产物的结构功能异常，可以直接或间接地导致疾病的发生。使用基因组信息学的方法通过超大规模计算是发现新基因的重要手段。例如：通过构建肿瘤cDNA文库或表达序列标签（expression sequence tag，EST）分析差异表达基因，揭示肿瘤发生的分子水平变化，寻找靶基因。

1.2 药物设计与新药研发

生物信息技术为药物研究、设计提供了崭新的研究思路和手段。利用数据资料、软件工具筛选药物作用的靶位和候选基因，阐明其结构和功能关系，指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物。

生物信息药物设计常用的方法有：①三维结构搜寻，寻找符合特定性质和三维结构的分子，从而发现合适的药物分子。②分子对接，建立大量化合物的三维结构数据库，依次搜索小分子配体使其与受体的活性位点结合，通过优化使得配体与受体的形状和相互作用最佳匹配。③全新药物设计，利用计算机自动设计出与受体活性部位的几何形状和化学性质相匹配的结构新颖的药物分子。

生物信息学方法为药物研制提供了更多的、潜在的靶标，大大减少药物研发的成本，提高研发的质量和效率。

1.3 流行病学研究中的应用

将流行病学的遗传和非遗传性的研究与生物信息学结合起来，会对疾病的机理、个体对某种疾病的易感性和疾病在群体中的分布有更明确的认识，对疾病的预防和治疗有极大的指导意义。

2 医学生物信息学课程的特点及主要困难分析

2.1 课程内容丰富，学科交叉，数据庞杂

生物信息学利用生物学，计算机科学和信息技术揭示大量复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘，是一门交叉性学科，并且理科特性很强，需要深入理解分析。目前生物信息学包含了基因组、蛋白质组、代谢及药物等多个部分，每个部分都具有各自的特色和相应的分析技术。根据《Nucleic Acids Research》统计，全球共有约1000多个主要的生物医学数据库，涵盖了生物医学研究的诸多领域。学生不仅要掌握获取和利用海量生物信息的基本知识和技术，还应掌握相关的数学、物理学、计算机程序设计等知识和技术，又因为医学专业学生的数理知识有限，学习起来有一定的困难。

2.2 操作性和实践性强

生物信息学是一门操作性和实践性很强的学科，主要是在互联网环境中，依靠计算机，利用数据库和各种信息处理软件来进行生物信息学方面的分析工作。针对医学专业学生开设生物信息学课程，其教学内容应注重理论与实践紧密结合，着重学习利用计算机对各种生物信息资源和数据库的检索，使用方法与技巧，真正做到学有所用。

2.3 现状与困难分析

目前，国内的生物信息学教学基本沿用以“教师讲授为主”的传统教学模式，与生物信息学交叉前沿性特点不相适应，实验教学单一，多为验证性试验，缺乏综合性和设计性。此外，医学专业学生计算机知识薄弱，对生物信息学的算法与数据库的原理和特点等不甚了解，在高通量数据处理面前力不从心，影响对问题的分析能力。

3 医学生物信息学课程开设实施方法和对策

3.1 根据医学专业特点设计教学内容，建立具有模块化的教学大纲

目前尚未形成系统、成熟的生物信息学教学模式。开设课程之前，对医学专业学生进行问卷调查，让他们选择医学生物信息学课程中感兴趣的、需要学习的知识内容，并提出难点问题。教师汇总问卷结果，对授课内容进行调整，建立模块化的教学大纲，例如：导论模块、数据库及使用模块、基因组信息学及其分析方法模块、蛋白质组生物信息学模块、代谢和药物生物信息学及系统生物学模块等，使学生清楚每个模块的特点和作用，提高学生的学习兴趣，激发学生的学习热情。

3.2 强化实验教学，激发学生的创新思维和创新意识

生物信息学的学习是运用生物医学、数学、以及计算机科学等诸多学科知识进行分析、判断、推理、综合的实践过程，强化实验教学显得尤为重要。另外，采用PBL（Problem Based Learning）教学法，可以有效地激发学生的创新思维和创新意识。

3.2.1 注重实验操作

生物信息学实验课程以计算机操作为主，需要学生灵活应用互联网、数据库和多种生物信息学软件，所以实验操作显得尤为重要，加大实验比例，为学生提供较多的实验操作机会，不仅提高了学生的动手能力，而且大大提高了学生在因特网环境下对生物大分子序列、生物大分子结构进行生物信息学分析的能力，是提高学生学习生物信息学效果的有力保障。

3.2.2 采用PBL教学模式，优化实验内容

加大设计性实验的比例，采用PBL教学法，根据学生能力和兴趣进行分组，由教师提出问题并布置真实性任务，使学生在已有的知识基础上，通过查找文献、小组讨论、探索，最终完成任务，写出试验报告。由教师对任务完成过程及结果进行点评，对学生掌握知识的程度及学生的科研、应用能力进行评价，并提出进一步的提高方向。学生在实验操作的过程中，不断地发现问题、解决问题，有效地激发了学生的创新思维和创新意识。

3.3 改革教学方法，革新考核方式

3.3.1 结合多媒体技术与双语教学

多媒体技术教学灵活生动，教师在讲授难于理解的概念和生物信息学工具时，可以直接打开相关软件和网站进行演示，使抽象的生物信息学知识以具体的、动态的形式展现出来，从而加深学生对课程的掌握程度。此外，生物信息学涉及到的数据库、网站、应用软件多为英文界面，所以双语授课显得尤为重要，教师可借助多媒体，对课程进行中英整合讲解。

3.3.2 结合科研实例进行教学

生物信息学是一门不断完善和发展的学科，数据库的更新、相关软件的升级、算法的优化等，通常会随着科研中遇到的生物学问题变化而变化，所以教师可以结合现阶段的科研背景和具体的研究方向，结合实例进行教学，可以让学生真正掌握利用生物信息学方法解决生物学问题的思路，并培养和提高学生的科学思维能力，使学生由知识的被动接受者变为知识的主动发现者、探究者，教师则由知识的传授者转变为教学活动的指导者、组织者。

3.3.3 采用无纸化考核方式

适当降低课程理论难度，减少不必要的数学理论推导，注重实际应用、解决问题能力的培养，通过上机实践操作，考核学生对基本知识和原理的掌握情况，克服传统的死记硬背现象。

4.结语

生物信息学作为一门交叉学科，发挥了其独特的桥梁作用，已经广泛地渗透到医学的各个研究领域。本文针对开设医学生物信息学课程的必要性和教学模式进行了探讨，以提高学生学习的自主性、实际操作能力和解决问题的应用能力为目标，不断改进教学手段、加强教学过程的趣味性，以期培养综合型的、高素质、现代化医学人才。

参考文献

[1] 伍欣星，赵.生物信息学基础与临床医学应用指南[M].北京：科学出版社，2005.

[2] 张阳德.生物信息学[M].北京：科学出版社，2009.

[3] WeiLi-ping，YuJun.BioinformaticsinChina：APersonalPerspective[J].PlosComputationalBiology，2008，4（4）：e1000020.