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生物信息学培训范文1
随着生物信息学的蓬勃发展,许多大学尤其医学院校近些年来相继开设生物信息学相关课程,用以培养学生的生物信息学技能。因为信息学专业的相关课程对于生物信息学内容学习的有利性,一些院校,尤其医学院校,更加注重对本校信息学专业进行生物信息学技能培养[1]。由于生物信息学是多个学科的交叉产物,需要掌握的技能很多。并且生物信息学对于创新实践能力要求较高,仅仅学习理论课程是远远不够的。增加学生的创新实践能力对于生物信息知识学习尤为重要。本文将以哈尔滨医科大学大庆校区为例,探讨医学院校生物信息学创新实践能力培养。哈尔滨医科大学大庆校区共有两个专业与生物信息学密切相关。因此,以在这两个专业学生中开展的生物信息学创新实践能力培养活动为例,具体内容如下。
1 生物信息学创新实践能力培养活动的组织和领导
学院组建由主管科研副院长任组长、从事生物信息学科研的优秀教师任组员的创新活动小组,对大二、大三本科生生物信息学创新实践能力培养进行全程指导。建立生物信息协会,并设立学习部、纪检部、宣鞑俊⑽郎部。每个部门均有一位老师当顾问,选拔优秀的学生任各个部门的负责人,对创新活动小组进行日常管理。并且在大二和大三学生中选拔出一位会长和一位副会长。对创新活动小组进行全面管理。教师的角色为顾问性质,不直接参与管理。这样的好处是,教师不会陷入到日常的管理中,为教师节省时间,从事更重要的生物信息技能培养。
2 生物信息技能培训
聘请本学院从事生物信息学科研的优秀教师对学生进行有针对性的基础知识集中培训,每学期40-80学时,均安排在晚上和周末。开展了复杂疾病代谢、信号子通路识别、全基因组生物学通路网络分析及平台开发、基因大数据的分析、数据库开发、circRNA等培训内容。注重上机实践,通过真实操作体验和结果可视化来提升成就感,且能使学生在实践中打破生物信息学的神秘感。在学校的大力支持下,建立了一个容纳30多人的实验室用于生物信息学创新实践能力学习的场地。而且,研究生实验室也部分开放,鼓励学生与研究生学习和交流。
3 导师制
生物信息学创新实践能力培养采用导师制。学生根据各位导师的研究方向,自愿选题、选择导师。一位导师每年级招入2名以内学生,对其进行导师所从事科研内容的针对性技能培养。通过培养,学生能够达到帮助促进导师从事的科研。导师为学生分配各种实际的课题任务。开始时候,分配一些简单的任务。如果学生能力受到认可,导师加大任务量,进行更创新的技能探索,甚至让学生自己开发新的生物信息学程序、数据分析和软件。达到这一能力的学生,将很大程度提升学生的能力,并因为学生能帮助老师解决科研中的技术和数据分析问题,因此促进教师指导学生的积极性。每学期,对学生进行考核,所有导师和研究生参与考核,内容包括生物信息学技能掌握情况、团队合作能力、数学和英语成绩。合格者才可以继续进行导师指导下的创新实践活动。
4 文献抄读
从事科研的指导教师和生物信息研究生每周进行三次的文献抄读,均安排在晚上和周末。论文内容往往是发表在国际顶级杂志上的生物学和生物信息学文章。参加培训的本科生,同时要求他们听教师和研究生的文献抄读。不像培训内容,文献抄读对于低年级的学生,听懂难度较大。对学生来说,这也是最艰难的考验。我们在最开始实施过程中,学生由于听不懂,对生物信息产生厌倦,许多学生因此退出。然而,令人欣喜的是,坚持下来的学生,毕业时取得很好的培养效果,2012级8人报名学习生物信息,一年后坚持下来的学生有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业 (见表1)。2013级初始报名时有19人,一年后坚持下来的学生,7人中,6人成功考入研究生(见表1)。究其原因可能是,坚持下来的学生因为长期接受国际顶级杂志上的生物学和生物信息学文章的熏陶,生物信息学水平有了明显提升。这鼓励了后来者的信心,即使难也愿意挺住,等待“黑暗后的光明!”。因此,我们认为本科生听文献抄读很可能是提升能力的一个捷径。2014级和2015级坚持下来的学生人数均有增加,分别达到了12人和11人(见表1)。由于尚未毕业,无法统计考研和就业情况。但,教师反馈信息显示,学生能力培养效果整体有了进一步的提升。
文中插图为我校本科生进行生物信息学创新实践能力培养活动的现场照片。
5 结束语
本文以生物信息学创新实践活动的开展情况为例,探讨了医学院校生物信息学创新实践能力培养的方法。我们试图寻找一种既能有效培养学生创新能力,又能减轻教师负担、并促进教师积极培养学生的方式。
基金项目:哈尔滨医科大学于院士杰出青年培养基金项目;哈尔滨医科大学(大庆)校内教学研究基金项目,类别:人才培养(课题编号:XNJYJJ15203)
生物信息学培训范文2
关键词:生物信息学 课堂教学 实验教学 现代教育技术
前言
生物信息学(Bioinformatics)是一门新兴的交叉学科。广义地说,生物信息学从事对生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和解释,并综合运用数学、计算机科学和生物学工具,以达到理解数据中的生物学含义的目标[1]。其含义是双重的:一是对海量数据的收集、整理与服务,即管理好这些数据;二是从中发现新的规律,也就是使用好这些数据。以1987年出现Bioinformatics这一词汇为标志,生物学已不再是仅仅基于试验观察的科学。伴随着21世纪的到来,生物学的重点和潜在的突破点已经由20世纪的试验分析和数据积累,转移到数据分析及其指导下的试验验证上来。生物信息学作为一门学科被广泛研究的根本原因,在于它所提供的研究工具对生物学发展至关重要,因此成为生命科学研究型人才必须掌握的现代知识。今天的实验生物学家,只有利用计算生物学的成果,才能跳出实验技师的框架,作出真正创新的研究。现在基因组信息学和后基因组信息学资源已经成了地球上全人类的共同财富。如何获取和利用基因组和后基因组学提供的大量信息,如何具有享用全人类共有的资源的初步能力,成了当今世纪生命科学学生必须掌握的基本技术和知识以及必须具有的初步能力[2]。
生物信息学以互联网为媒介,数据库为载体,利用数学知识、各种计算模型,并以计算机为工具,进行各种生物信息分析,以理解海量分子数据中的生物学含义。区别于其他生命科学课程,其在教学过程中要求有发达的互联网和计算机作为必备条件。调查显示国内高校都已建立校园网,其中拥有1000M主干带宽的高校已占调查总数的64.9%,2005年一些综合类大学和理工类院校已率先升级到万兆校园网[3],这些都为生物信息学课程在高校开设提供了良好的物质基础。该门课程与现代网络和信息技术密不可分,在教学工作中充分利用现代教育技术较其他课程更具优势。另外,该门课程尚未完全形成成熟的课程体系,为教师学习借鉴先进的教育思想与教学实践经验,在各方面尝试教学改革提供了广阔的空间。
1 课堂教学
生物信息学主要以介绍原理、方法为主,深入浅出,注重知识更新。课堂讲授以介绍生物信息学的相关算法、原理、方法为主,而这也是教学的重点和难点。在教学中对于这部分内容应遵循深入浅出、避繁就简的原则,结合具体实例分析算法,避免空洞复杂的算法讲解,以免学生觉得枯燥乏味、晦涩难懂,产生畏惧心理,望而生畏;注重讲解算法的思想和来龙去脉,让学生真正掌握解决问题的思路,培养其科学思维能力,并采用探讨式教学鼓励学生思考,通过讨论与研究的方式循序渐进地掌握复杂的内容,介绍相关的教学和物理学知识,使学生充分体会到生物信息学与其他学科的关系及其他学科的思想方法对于生物科学的重要性,培养其自觉地将其他学科的方法和思想应用于解决生物学问题的科学素质。在教学工作中教师必须能够紧跟学科发展方向,随时进行知识更新,了解最新的前沿动态,掌握新方法,将最新的知识和方法教给学生。同时,也要在教学中鼓励学生通过各种途径自觉地关注学科发展动态,拓宽知识面,培养其自学能力和创新意识。
2 充分利用现代化教育技术,采用启发式教学
目前,高等院校在教室内配备的多媒体投影播放系统促进了多媒体教学的广泛应用。生物信息学采用多媒体教学是适应学科特点、提高教学效果和充分利用现代化教育技术的一项基本要求。作为生物信息学教学的基本模式,多媒体教学使讲解的内容更加直观形象,尤其是对于具体数据库的介绍以及数据库检索、数据库相似性搜索、序列分析和蛋白质结构预测等内容涉及的具体方法和工具的讲解,可以激发学生的学习兴趣,加深学生对知识的理解和掌握,提高学生理论与实践相结合的能力。同时,由于生物信息学依赖于网络资源和互联网上的分析工具和软件,教室内的多媒体计算机连接到互联网,极大地提高了教学效果。但在实际教学中发现,多媒体教室也有局限性,学生主要以听讲为主,不能及时实践,教师讲解与学生实践相脱节,如果将生物信息学课程安排在计算机房内进行,并采用多媒体电子教室的教学方式,就可以解决上述问题。在教学中采用启发式教学,可为学生建立教学情景,学生通过与教师、同学的协商讨论、参与操作,能够发现知识、理解知识并掌握知识。
3 采用讲、练做一体化的教学模式,注重学生实践能力的培养
生物信息学课堂教学应积极学习借鉴职业培训和计算机课程教学中讲、练、做一体化的教学模式,在理论教学中增加实训内容,在实践教学中结合理论讲授,改变传统的以教师为中心、以教材和讲授为中心的教学方式。根据教学内容和学生的认知规律,应灵活地采用先理论后实践或先实践后理论或边理论边实践的方法,融生物信息学理论教学与实践操作为一体,使学生的知识和能力得到同步、协调、综合的发展。
通常可采用先讲后练的方法,即首先介绍原理、方法,之后设计相关的实训内容让学生上机实践。对于操作性内容和生物信息分析的方法和工具的讲解可采取进行实际演示的方法,教师边讲解边示范,学生在听课时边听讲、边练习,或者教师讲解结束后学生再进行练习。理论与实践高度结合,可充分发挥课堂教学的生动性、直观性,加深学生对知识的理解,培养和提高学生的实践操作能力。
4 优化生物信息学实验教学内容,发挥网络教学优势
生物信息学实验教学主要是针对海量生物数据处理与分析的实际需要,培养学生综合运用生物信息学知识和方法进行生物信息提取、储存、处理、分析的能力,提高学生应用理论知识解决问题的能力和独立思考、综合分析的能力。
生物信息学实验教学内容的选择与安排应按照循序渐进的原则,针对特定的典型性的生物信息学问题设计,以综合性、设计性实验内容为主,明确目的要求,突出重点,充分发挥学生的主观能动性和探索精神,以激发学生学习的主动性和创造性为出发点,加强学生创新精神和实验能力的培养。生物信息学实验教学以互联网为媒介、计算机为工具,全部在计算机网络实验室内完成。在教学中,充分利用网络的交互特点实现信息技术与课程的结合。教师通过电子邮件将实验教学内容、实验序列、工具等传递给学生,学生同样通过电子邮件将实验报告、作业、问题和意见等反馈给教师,教师在网上批改实验报告后将成绩和评语发送给学生,让学生及时了解自己的学习情况。教师可以通过网上论坛、聊天室和及时通讯工具QQ、MSN等对学生的实验进行指导,与其讨论问题等。网络环境下的生物信息学实验教学不仅能提高学生的学习兴趣,给学生的学习和师生的互动带来极大的方便,提高教师的工作效率,而且可以及时了解掌握学生的学习情况,有利于教师不断调整教学方案,达到更好的教学效果。
5 生物信息学采用无纸化考试,加强实践能力考核
生物信息学主要是学习利用互联网、计算机和应用软件进行生物信息分析的基本理论和基本方法。考试重点是考查学生对生物信息分析的基本方法和技能的掌握程度和对结果的分析解释能力。因此,在生物信息学考试中可尝试引入实践技能考试,通过上机实践操作重点考核学生知识应用能力。实践技能考试采用无纸化考试方式,学生在互联网环境下,对序列进行生物信息分析并对结果进行解释,不仅可考查学生对基本知识和基本原理的掌握,而且可考查学生进行生物信息分析的实际能力和分析思考能力。通过实践技能考试,淡化理论考试,克服传统的死记硬背,可促进学生注重提高理论用于实践的综合能力,同时可更有效地提高学生计算机应用能力。学生成绩评定大部分是以学生的考试成绩为主,难以对学生的学习情况和学习过程作全面地评价。因此,除采用实践技能考试并将其作为学生成绩的主要部分外,还应加强对学生平时学习态度、学习能力、创新思维等方面的考查。
总之,生物信息学教学是网络环境下生物教学的全新内容。上述教学措施提高了学生的学习积极性、实践操作能力、解决实际问题的综合应用能力及创新能力,收到了良好的教学效果,得到了学生的普遍欢迎,具有较强的可操作性和实践性。在今后的教学实践中,教师自身素质的提高和进一步的教学改革,将会不断完善生物信息学教学,培养具有跨越生命科学、信息科学、数理科学等不同领域的“大科学”素质和意识的生物信息学人才。
参考文献:
[1]赵国屏等.生物信息学[M].科学出版社,2002.
生物信息学培训范文3
新医改以来,卫生信息化建设速度加快与人才储备不足的问题日益凸显,而长期以来,由于我国卫生信息化投入的不足和医院等卫生机构对处于边缘化的信息部门不够重视,更遏制了卫生信息化人才的培养和医学信息学学科的发展。人才短缺,已经成为全国横在医改面前的一道难题。
用人单位面对人才短缺的困惑与解决办法
其实无论是甲方还是乙方,也无论是基层医疗卫生机构还是各级卫生主管部门,都普遍存在医学信息学人才捉襟见肘的局面。远在经济落后的西部医院,近在一线城市中的三甲医院,医疗卫生信息化的发展还在严重依赖供应商。而作为医疗IT软件供应商的乙方,也同样存在招不到交叉型人才的困惑。
在笔者采访过程中,记忆深刻的是一次走访医院,一位不愿透露姓名的部门主管向笔者“诉苦”:“说实话,以前的信息科就是领导随意安排岗位的部门。因为信息科在医院长期处于一个服务部门的地位,作为一个边缘化的部门,从来没有被重视过,仕途上也不吸引人。”正因为信息部门是一个辅助部门,而非战略管理和规划部门,即使现在的卫生信息化建设把信息部门的地位提升了起来,其还是处在上没有顶层设计、下没有人才引进的尴尬境地。
作为研发医疗信息产品的供应商,同样存在招不到合适员工的困惑。银江股份有限公司COO,医疗事业部总经理裘加林告诉记者,现在的厂商之所以将医疗软件做成一个工程,是因为医院业务和流程的复杂性与不可复制性。而厂商所拥有的人才大部分是计算机专业的IT人才,在对医院业务一点儿都不了解的情况下去做的产品,何谈标准!因此医疗IT厂商只能“八仙过海,各显神通”,有的聘用学习临床医学的本科或研究生;有的从医院高薪挖来专家教授;有的建立自己的培训机制,似乎只有这样才能弥补IT对医疗认识的不足,才能贴合医院的需求来生产产品。“一方面我们自己有很多做信息化做了很长时间的IT设计人员。第二,我们有很多医院顾问,他们是把握方向的人。就像是船长和水手的关系,懂行的人来把握方向,不懂行的人按照懂行人的建议来设计。”裘加林说,这也是企业中最常见的将医疗与IT结合的方式。
在基层医疗机构,人才不足的现象则更为严重。时任山西省安塞县副县长的赵燕曾经在采访时解答乡村卫生信息化人才的培养问题。当时,作为国际IT企业英特尔参与支持革命老区医疗信息化建设项目,并为基层医疗组织提供电脑操作、教程课件等方面的培训。赵副县长说:“我们自己要造血才是根本,不能光靠人家输血。先培训我们已有的部分员工,首先把我们这些员工培训得会管理了,会操作了,让我们这些人再下去培训村医,只能用这种办法。”确实如此,医疗卫生信息化是比较复杂的系统工程,需要比较专业的人才,作为第三方培训力量不可能长期为基层提供人才支持。但项目总要持续发展下去,这个时候,自身的“造血”功能便显得尤为重要了。
回归卫生信息化人才的话题,我们发现,当下最缺乏的是既了解医疗需求又掌握IT设计的复合型的交叉人才。从现在社会上存在的人才现状来看,可以说企业做出了不小的贡献,因为现在的医疗IT厂商变成了一个人才的大熔炉,不但提品,还培养人才。企业做了本该是教育来做的事情,这对我们的教育界来讲又是个不小的压力。
人才的培育不能离开教育
人才的培养必然不能离开教育,现在我国卫生信息化人才的短缺,很大一部分原因是由于教育没有配套造成的。在国外,医学信息学已经成为一个独立的学科,有30年的积淀,但它仍然在发展,每一个领域都有其主要的研究内容,内部已经有很严谨的知识体系。现在很明确的是,医学信息学的发展必将成为医疗卫生建设的重要组成部分,并为医疗改革提供实际的建议和指导。在我国,医学信息学的发展仍然面临很多问题。
1. 公众对医学信息学的理解仍然不够
现在,仍然有很多人不知道医学信息学到底是怎样的一门学科。有人认为它仅仅是一个工具,有人认为它是一项技术或是一个软件。“真正意义上的医学信息学是一门交叉学科,其分支学科临床信息学指信息技术在医院管理、医院临床包括信息管理中的应用。但在完整的学科体系里,医学信息学是涵盖生物信息学、图像信息学、临床信息学、公共卫生信息学这几个领域的。”北京大学医学信息学中心常务副主任雷健波说。
应用在临床诊疗、医院管理方面应该就叫做临床信息学;应用在设备、信号获取、信息处理及图像方面可以归到图像信息学;而生物方面、蛋白质翻译转录、通过计算机来模拟生物过程,通过信息学的方式来研究其规律,可以归结到生物信息学范畴。
其实,医学信息学就是一门交叉学科,不可以说它绝对属于或不属于某个领域。比如数字人体等研究,这项技术原属于解剖学,但经过数字化的三维重建,将一个传统的研究方式导入到信息技术中,那么这个学科就已经涵盖到医学信息学里面。计算机辅助手术,辅助治疗等技术,都是很典型的临床信息学研究的内容。
2. 学科没有独立,高度不够
为什么医学信息学要成为一门独立的学科呢?这是因为医学信息学所涵盖的这几个方面都是有内在联系的,它有很多的方法和技术是可以相互借鉴,很多IT技术可以相互促进,所以才整合成一个大的医学信息学,一门独立的学科。
我们可以看到,在近年来随着医疗卫生信息化的发展,很多卫生信息化人才的培养方式都在慢慢起步和发展。不同的是,高校、高职专科乃至社会培训机构所采用的方式不尽相同,尽管我们每个人都在做这件事,但鲜有人站在学科建设的高度去做这项事业。
现在很多高校的做法是将“医学信息学”挂靠在别的一级学科下,这就存在很多问题,一方面“医学信息学”专业尚属目录外专业, 设置该专业的院校屈指可数, 能否在教育部新一轮的专业论证和目录调整中确立应有的专业位置和学科归属还是一个未知数。另一方面,对专业的定义不同也会导致学生培养方向的不同,培养出来的人才是否符合社会需求还有待时间来考证。
在国外,都是先把医学信息学这个学科体系建立起来,然后在学科的高度下来做研究,这样才更有利于培养系统化、专业化的人才,才有利于进行更有价值的科研。
3. 师资力量不够
如果说学科建立是战略性的,那么医学信息学教师队伍不专业,专业教材不系统,专业培养模式等等则属于战术性的混乱。这也从很大的程度上造成了现阶段培养不力的尴尬局面。由于医学信息学教育在我国起步较晚,师资力量薄弱的问题不容忽视。现阶段应实实在在地建设和规划好教材体系,学科体系和教学体系,没有实实在在的知识把医学信息学的理论体系支撑起来,整个的学科构架就不能实现。
我们应该怎么去做
面对如此多的问题,想在朝夕之间得到解决问题的办法是不可能的。我们关注的不是一蹴而就的解决方式,而是一个水到渠成的,从思想上的转变。
1. 用三个标准衡量,培养专业化人才
中国医科大学计算机中心主任王世伟教授说:“我在给学生讲课的时候,也提到这个问题。我问同学们将来学什么?大家都说‘学医学,学技术’。其实这个标准已经不全面了。联合国对全世界的医学院校的学生有一个标准,来评价医学院学生的核心能力――一是信息技术处理能力,二是与人沟通的能力,三是批判性思维。这三个是一个核心,缺少任何一条都不行。”
可以看到,联合国这个标准的核心并不是我们一贯强调的医疗技术。怎么理解呢?在信息化社会,对学生的核心能力评价已经逐渐由过硬的技术转变为更灵活的信息处理能力。广东省在十一五期间做了一个医学院校的毕业生就业率调查,调查发现,具备了相当的IT知识和信息化处理能力的学生就业率最高。这说明信息化处理能力已经成为整个国家的共识。
王世伟认为,医生要有真正的批判性思维,才能当一个好医生。恰恰我们中国很多医学院的学生在这一点上很欠缺,我们学的知识很死,靠背,靠高分。医生不能完全凭经验,就算治好了100个病人,也不能用同样的治疗方法去对待第101个病人。所以医生要大胆得否定自己,同时要借助网络化的技术来共享经验。要记住――共享的不只是自己的经验,而是全国乃至全世界的经验。
2. 认清发展机遇
从我国的国情来说,新一轮的医改方案明确提出要建立高效统一、系统整合、互联互通和实用共享的医药卫生系统,这是新医改的重要支撑,为我国医学信息学的发展提供了历史性的机遇。
生物信息学培训范文4
关键词:统计遗传学;在线开放课程;创新人才
随着科技竞争的日趋激烈和人才国际化程度的不断加快,我国拔尖人才日益紧缺。当前高等教育工作的根本问题是人才培养质量问题,其核心是学生创新精神和创新能力的培养。建立拔尖创新人才培养的有效机制,促进创新人才脱颖而出,促进高校探索创新型人才培养的新模式,促进高校探索并建立以问题和课题为核心的教学模式,倡导以学生为主体的本科人才培养和研究型教学人才改革,调动学生的学习积极性、主动性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,是建设创新型国家,实现中华民族伟大复兴的历史要求,也是当前对教育改革的迫切要求。
高等医学院校主要是以专业为依托,全面提高学生综合素质。但是在限定学时的情况下,按部就班的讲解已不能满足学生对知识的需求,不能满足创新人才培养的需要。由于统计遗传学教学学时相对较少,教师要完成教学计划,所以学生创新能力的培养只依靠课堂理论教学不会有显著效果。学生可以利用课余时间在网络上继续拓展学习、深入学习、实践学习。但是学生如何获得优质的学习资源,如何对学生创新能力的培养起到促进作用?这就需要一个学习、交流和实践的平台,统计遗传学在线开放课程平台建设就显得尤为重要。
一、统计遗传学在线开放课程建设的必要性和重要性
在线开放课程模式与传统课堂教学模式相比,具有显著的优势,学习不受时间段的限制。学习者可以合理安排进行个性化的学习,反复观看教学视频,可以分析具体的问题,直到理解掌握为止。统计遗传学在线开放课程建设将以服务平台建设的形式,使学习者可以充分利用平台资源,高效参与完整的教学过程。因此,统计遗传学在线开放课程教学模式更方便学习者对知识点的学习,弥补课堂教学的不足。在线开放课程教学模式增强了教学吸引力,激发了学习者的学习积极性和自主性,扩大了优质教育资源受益面,拓展了教学时空,有着传统课堂教学模式无法比拟的优势,给高等医学院校教学改革带来了新的机遇和挑战。
统计遗传学是利用统计学的方法,借助计算机的实现手段,研究生命体基因组遗传和变异的一门应用型课程。它是我校生物信息学专业重要的专业课,教学效果的好坏,直接影响到学生后续毕业设计的完成效果。其目标是通过课程学习,培养学生利用统计遗传学方法解决生物信息学相关问题,而这恰恰是一个从理论到实践的过程。如果统计遗传学在线开放课程得到建设并实践应用,它的相关理论和方法可以帮助遗传学、临床医学和预防医学等专业解决实际问题,医学院校其他专业的学生也可以利用网络资源学习统计遗传学知识,并成为其他专业学生了解生物信息的一个前导课程,提高统计遗传学的应用价值。因此,在线开放课程是培养学生生物信息学创新思维能力的重要途径和手段,是高等医学院校人才培养的需要和交流沟通的平台。
二、统计遗传学在线开放课程建设的主要平台
结合高等医学院校的特色,满足高等医学院校的统计遗传学教学和学习者利用闲暇时间学习的需要,并以使统计遗传学在线开放课程在实践中得到应用为目标,以学生自主创新实践为中心,建立与学生創新思维能力相适应的统计遗传学开放课程体系。拟解决理论与实践相脱离、学生合作意识差、缺少学生自主构建知识与能力的实践活动、缺少科学探究氛围和缺乏对学生综合能力的评价等问题。达到高等医学院校对创新人才培养的目的。
(一)统计遗传学在线开放课程的资源库平台建设
统计遗传学在线开放课程的课程资源库包括基础教学资源和学术拓展资源。基础教学资源包括统计遗传学的重要理论知识讲解视频、统计遗传学常用软件讲解及介绍、统计遗传学相关内容(连锁分析、关联分析、群体遗传学等)的分析实例及数据等资源,给学生提供统计遗传学基础理论的学习平台,数据集库是常用的分析数据集及数据库链接,供学生练习和测试用。理论和实例相结合,提高学生分析问题和解决问题的能力;学术拓展资源包括统计遗传学的应用领域、用统计遗传学可以解决的科学问题、统计遗传学研究进展及近期前沿热点问题等资源,开拓学生视野。
(二)统计遗传学在线开放课程的学生测试平台建设
建设统计遗传学在线开放课程的学生测试平台,调用数据集库中的数据,应用学到的统计遗传学知识解决实际问题,通过理论和实验的方式进行测试,考核学生对基本理论知识的掌握程度,及时发现问题,弥补知识欠缺。使统计遗传学在线开放课程在教学中得到很好的实践应用。
(三)统计遗传学在线开放课程的实践与创新平台建设
建设统计遗传学在线开放课程的实践与创新平台,定期留一些具体分析实例的题目,让学生自由分组,开展自主探究活动,各组自行设计方案,最后对应的各个题目进行分组汇报,激发学生的主动探究精神,培养团队精神,提高学生的创新和实践能力。
三、统计遗传学在线开放课程建设具体思路及实施方案
(一)组建团队建设统计遗传学在线开放课程资源库
统计遗传学教学团队由教学经验丰富的5名教师组成,统计遗传学在线开放课程建设资源库的建设包括基础教学资源和学术拓展资源,由基础到实践再到学术前沿应用。基础教学资源包括教学章节理论内容视频、实验课常用软件讲解和常用分析的实例演示。按照教学大纲要求的重点和难点,团队中的教师根据各自擅长的章节内容的知识点进行视频录制,教学视频要根据知识点难易程度去设计,每一个知识点录制成一段微视频,一个教学视频一般不超过20分钟;挑选典型性内容做实例分析演示进行视频的录制等。学术拓展资源是统计遗传学相关领域的研究成果,教师每周都查找国内外文献,搜集最新的科研成果放在统计遗传学在线开放课程的学术拓展资源中,让学生了解统计遗传学在生命科学中的应用,激发学生的学习兴趣,体现该课程的重要性。
(二)组建统计遗传学在线开放课程技术团队
为了取得更好的统计遗传学在线开放课程设计效果,聘请专业人员给课题组人员进行视频录制、页面设计等方面的技术培训。让统计遗传学在线开放课程平台更具特色、更吸引人眼球。同时对课程内容及环节进行整体设计,使其内容丰富、精彩、精练,知识体系衔接紧密、结构合理,提高课程吸引力和授课效果,给人一种耳目一新的感觉,激发学生的学习兴趣。
(三)建立统计遗传学在线开放课程的实践与创新平台
生物信息学培训范文5
蒙语授课“生物统计学”课程教学团队有能力建设课程系列教材菊林花教授自1982年就用蒙汉双语讲授“生物统计学”、“生物统计附试验设计”、“试验设计”等课程。多次出国学习,积累了30年的丰富经验,在2012被评为校级名师。金凤副教授自1985年开始用蒙汉双语讲授“生物统计学”、“生物统计附试验设计”、“试验设计与统计分析”等课程,已有28年教学经验。自1988年开始自编、参编、主编多部教材的丰富经验。2009~2010年在日本京都大学农学部统计教研室与佐佐木教授共同研究完成了“地方品种遗传参数估计模型”。玉荣讲师自2004年以来用蒙汉双语讲授"生物统计附试验设计"、"试验设计与统计分析"等课程。2010年到中国农业大学研修学习,积累了可喜的教学经验。教材是有效补充课堂内容的工具、技术手册,要及时关注本领域科学发展的前沿动向生物统计学是一门探讨如何从事生物学研究的设计、取样、分析、资料整理与推论的科学,它作为边缘交叉学科,已经在生态环境保护、生物资源保护与利用、畜禽生态学研究、分子生物学研究、高科技农业研究、生物制药技术、流行病规律研究与探索、畜禽数量遗传学研究、畜禽遗传繁育、生物信息学研究等领域有着广泛的应用。目前基因组学,蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得“生物统计学”在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意增加生物统计在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业时的解决实际问题的能力。传统的统计学教学模式主要以课堂讲授为主,以教师为主体和中心,教师是主讲者,学生被动接受,教学效果主要取决于教师的课堂组织能力与语言表达能力。从我讲授蒙汉语“生物统计学”课程28年的教学实践经验看,课堂上老师讲授,学生做笔记的教学模式存在一定的缺陷,阻碍了学生独立分析与解决实际问题能力,影响了学生真正掌握统计分析的方法。因此,我们在生物统计学教学过程中结合高校自主学习为主的教育特点,充分利用学生课余时间,将传授知识和提高素质有机结合起来,摸索出一套对教学内容有效补充作用的教材,同时可作为少数民族地区科技工作者从事科学研究的工具。
蒙语授课“生物统计学”教学团队主编、参编的蒙汉双语系列教材
1.金凤、菊林花主编的蒙文版教材《生物统计学》2000年由内蒙古大学出版发行。是根据1999年修订的全国高等农林院校本科教学大纲,依据同年11月召开的全国农林院校教材会议上讨论的动物科学、动物医学专业教材编写大纲编写的。是动物科学、动物医学专业的本科生必修课程教材。当时在内容的编排上也相应照顾到了生物工程、食品工程等专业的需要,将案例和例题略加增删或改动,并对个别专题内容加以补充。因此,本教材在2008年前一直作为生物工程、食品工程试用教材。教材的编写,保持本学科的系统性和科学性的前提下,力求做到内容的先进性与针对性的统一,循序渐进、简明易懂,特别注重了对学生的动手能力的培养。各章都有明确的教学目标,介绍本课程中的基本概念、着重对基本分析方法的详细介绍,每一种分析方法都有相应的例题,其过程详细,步骤完整。每章后配有习题,供读者实践。一直用作为畜牧兽医专业成人教育、自学考试教材。2004年,该选题被内蒙古大中专蒙古文教材编审委员会审批为“普通高等教育‘十一五’规划教材”。为了使其成为名副其实的规划教材,以及贯彻落实教育部有关教改精神,进一步提高教材质量,使“生物统计学”课程教材符合新形势下的教学要求及国家教委新制订的课程教学基本要求,在广泛征求兄弟院校如内蒙古大学、内蒙古民族大学的相关老师的意见基础上,总结以往成功经验,采纳有关兄弟院校师生的建议,并针对使用中存在的问题,对《生物统计学》教材进行了全面修订。2.金凤、何金山(内蒙古大学)主编的蒙文版教材《生物统计附试验设计》2004年由内蒙古大学出版社出版发行。本教材在2008年内蒙古大中专蒙古文教材评比中获优秀奖。与《生物统计学》教材相比较,新版教材保证了学科的系统性、完整性和实用性,突出体现了本课程的先进性、技能性与前沿性。具体内容如下:对第一章、第二章的内容做了次序上的调整。第三章“平均数、标准偏差、变异系数”改为“数据特征值”。第四章补充了二项分布应用案例。第五章“两个样本平均数差异显著性检验”改为“假设检验”。第六章方差分析的第四节中增加了两个因素系统分组方差分析方法。第七章第二节中增加了检验是否符合某种分布的案例题。第八章第四节增加了直线相关与直线应用案例。第九章第三节增加了案例分析。第十章第十一章分别增加了对应案例。第十二章试验设计原理与常用方法(新增)。第十三章常用统计应用程序简介(新增)。该教材及时引入了现代运算工具,将常用的设计与分析方法与优秀统计应用软件融为一体,使统计知识与计算机应用有机结合,为生物统计学技术的实际应用提供了方便与快捷的手段。已经连续8学年在10多个专业1000多人中使用,被相关专业师生广泛采用,反响良好,已多次印刷,为生物统计学课程教学质量的提高做出了积极贡献。目前,本教材已被列入自治区规划教材。它的出版不仅解决了内蒙古农业大学蒙语授课“生物统计学”课程学生和内蒙古民族大学畜牧专业蒙语授课学生的资料问题,而且可作为牧区畜牧兽医技术工作者、动物科学研究者、动物医学研究者及相关专业研究生、博士生用来进行整理分析复杂的生产一线数据并找出数据潜在的规律提供参考书。3.金凤、成格尔、玉荣主编的全国高等学校蒙文版教材《试验设计与统计分析方法》2008年由内蒙古大学出版社出版发行。随着科学事业的发展,“统计学”已大步跨进了一个又一个相关学科领域,而每个学科领域在其自身发展过程中都会产生大量的数据,需分析揭示其内在规律。统计学作为分析方法,食品科技工作者越来越清醒地认识到其重要性,开设“食品试验设计与统计分析方法”课程。目前为止,蒙文版教材《试验设计与统计分析方法》是唯一的一个专门给蒙语授课食品科学专业学生所使用的“统计学”类教材。同时也是那些从事相关专业的技术工作者的理想参考用书。4.金凤参编国家十一五规划教材《食品试验设计与统计分析》(汉文,第二版),2010年由中国农业大学出版社出版发行。承担第七章的编写,该教材为目前我校食品科学各专业课程教材。5.金凤参编国家十一五规划教材《生物统计附试验设计》(汉,第四版),2008年由中国农业出版社出版发行。它荣获全国高等农业院校优秀教材奖。承担第三章、第四章的编写,该教材为目前我校动物科学、动物医学、生物工程等院系课程教材。6.金凤参编全国统编教材《田间试验与统计分析》(汉文,第二版),2008年由科技出版社出版发行。承担第十一章的编写,该教材为目前我校农学、生态环境等学院课程教材。7.金凤参编面向21世纪教材《生物统计学》(汉文),2005年由内蒙古大学出版社出版发行。承担第六章的编写,该教材为内蒙古农业大学(生物制药)、内蒙古大学、内蒙古师范大学相关课程教材。8.金凤参编国家十一五规划教材《生物统计附试验设计》(汉文,第三版),2002年由农业出版社出版发行。承担第四章编写,该教材为2008年前我校动物科学、动物医学、生物工程等院系课程教材。9.金凤主编校级教材《统计分析SAS应用上机指导书》(汉文),2010年内蒙古农业大学出版。该教材为目前我校动物科学、动物医学、生物工程、食品科学各专业学生的上机实践教材。
本系列教材主要解决的教学问题
1.“生物统计学”是数理统计分析方法在生物学中的应用。我们编写教材时不仅保持本学科的系统性,知识性,而且注重了与现代计算技术的有机结合。因此解决了蒙汉双语授课学生因认知差异引起的教学效果有差异的问题。2.虽然电子课件因其信息量大而受到大家好评,但是学生上课时更多的时间忙于抄课件,忽略了教师的讲解,而教材恰可弥补多媒体教学的这些不足。有了教材学生通过阅读教材可获得试验设计模板与方法、经典分析案例的详细步骤、显著性检验临界值等。3.本系列教材在辅助科研水平提升的同时,促进了科研成果进一步支撑统计分析案例教学,解决了今后修订教材时的实际案例问题,实现了科学研究与结果统计分析相互辅助的良性循环。蒙汉双语《生物统计学》系列教材编写过程中不仅突出了“生物统计学”是方法论、工具论的特色,而且顾及到了蒙汉双语授课学生的认知差异,及地区特色,内容编排上多为草原畜牧业案例,从而促进了他们的学习兴趣。
教学效果及社会效益
生物信息学培训范文6
1.培养模式陈旧
目前,我国大多数医学院校研究生教育还沿袭单项灌输授课的教学模式,教师讲,学生听,教师占主导地位,学生很少甚至没有思维余地,束缚了学生的想像力。从毕业论文选题、立论、资料信息提供、协作指导到评阅答辩,全过程几乎都由导师在操纵,研究生很少有自主选择的余地,忽略了研究生教育过程中最重要的自主性和创新性。研究生学制僵化,限制了部分优秀研究生的迅速成长,也影响了大科学、大问题研究的连续性。人才近亲培养严重,影响了学术思想的交流和交叉以及向多元化发展。许多研究生只注重本专业的学习,忽视交叉学科专业的学习,使得医学研究生不能从多学科、综合的角度去发现问题、解决问题和进行创新。
2.研究生自主创新能力不强
目前我们科研现状缺乏独立的科学思想、独创的科学工具以及独有的科学文化。读书能力不强。首先是部分研究生读文献的欲望不强,导师指定读什么文献就读什么文献,缺乏系统性阅读;其次是缺乏阅读技巧,读文献没有问题线索,只是多和散,前沿进展脉络不清楚;第三读文献比较片面,引申和关联文献缺乏阅读,工具和技术方法类文献缺乏阅读。问题意识缺乏。强烈的问题意识作为思维的内在动力,是创新精神的基石,是学术创新的突破口。培养研究生的科研意识,首先应从培养他们的问题意识入手[2]。但调查显示,研究生普遍缺乏问题意识,读了相当多的文献后,归纳总结不出问题。创新实践欠缺。很大部分研究生不是在导师的指导下,开展课题设计,而是按照导师申请到的科研项目开展实验研究,为导师完成项目任务。
3.学术交流层次低
我国医学研究生教育还相对封闭,很少与国内外著名大学和科研院所进行科研交流合作,导致科研前沿信息沟通不畅。同时,部分研究生参与学术交流的观念淡薄,或因自身基础差、底子薄,知识面窄,缺乏主动沟通和交流的勇气,更不说“平等交流”。
二、提升研究生创新培训质量的措施
针对存在的问题,基于研究生招生规模不可能大幅提升的现状,提出“平推转重优、优生优育”的研究生培养工作思路,实施以获得“全国百篇优博论文”为导向的优秀研究生培养计划,构建培训新模式,搭建新平台。
1.逐步实行长学制一贯式直博培养
结合国外发达国家研究生培养方式呈现多样化和弹性化的趋势,培养目标均紧密地结合生产和科技的需要,逐步淡化硕士、博士分阶段培养观念,对基础医学(包括医学院校生物学学科)实行基本学制为5年的直博研究生培养模式。通过中期或阶段考核,全程实行学分管理和分流淘汰,分流淘汰者可转入硕士研究生培养,或因课题研究需要也可适当延长1-2年。
2.试行研究生实验室轮转训练,实行“师生互选”
为培养直博研究生系统完整的科研思维和实验技能,在前期“试点”的基础上,遴选前沿优秀培育点,有序地、交互地让研究生到校内相关实验室轮转。原则上在研究生修学位课程期间,边修学位课程,边选择2-3个相关领域或一级学科内的实验室,花半年的时间完成。通过轮转,使研究生尽快熟悉科研环境,培养系统的实验技能和科学思维,加深对相关领域研究方向、学术前沿、人才梯队以及平台条件的了解。同时,进一步严格和提高导师的上岗资格,在研究生实验室轮转期间,加大对符合招生资格研究生导师的系列宣传,经学生-导师双方面了解磨合的基础上,实现师生互选,最终确定导师。
3.实行以导师负主责的导师组培养制度
研究生导师确定后,由导师负责甄选和组建不少于3人的导师组。导师组成员原则上是本领域优秀学术骨干、技术看家人,可跨学科组建或从校外聘请。导师负责研究生日常指导和管理,对研究生培养质量担全部责任;导师组负责研究生阶段考核和培养质量把关,其成员结合自身专业特长分工指导。导师组要结合研究生的特长和对研究生的课题进展进行定期考核和审查,包括读书报告,开题报告,课题进展报告以及阶段学习等,进一步指导下一步科研计划,决定研究生是否能够提交论文进行评阅、答辩等。
4.举办研究生暑期学校
针对当前“研究生课程知识老化,实验技能不足”的问题,弥补研究生开展科研实验基本技能的不足,联合主要学科和校生物医学分析测试中心,开办研究生暑期培训班。培训内容涵盖了“基因表达调控基本理论及实验技术”、“活细胞工作站技术”、“生物信息学技术”、“电生理膜片钳技术”等前沿技术培训模块。邀请到国内外前沿技术专家授课或指导,满足各自研究生科研实验的需要,反响较好。
5.举办基础医学博士生论坛
为进一步促进研究生培养转型发展,加强研究生间高层交流,每年举办基础医学博士生学术论坛,论坛以“创新、协同、碰撞、提升”为主题,由研究生自行组织,在机关协调,专家的指导下开展丰富多彩的面对面交流。在今年举办的“第一届基础医学博士生学术论坛”中,来自全国7所知名院校的21名知名专家和全国优博以及在CNS、本领域顶尖杂志上发表过高水平论文的优秀博士生作了学术报告和最新前沿进展报告,交流的内容覆盖生命科学相关前沿。通过跨院校、跨学科、跨领域的学术交流与碰撞,实现了校内外优秀研究生的学术思想碰撞,带来了头脑风暴似的激发和启迪,同时也锻炼了广大研究生的组织和协调能力,建立了学术友谊。
6.发起了基础医学高层论坛
为进一步提高导师队伍学术交流水平,寻求多方支持,拓展国际交流渠道,发起了“邀请本领域国际大师或领军人物来校讲学、合作”为目标的基础医学高层论坛。从免疫学、神经突触研究、脑科学研究以及血管组织工程等前沿领域,邀请到美国科学院院士,英国皇家学位院士,加拿大皇家科学院院士等12位欧美院士以及22位相关专业领域国际顶尖专家来校交流,与导师们探讨深度合作,指导研究生学位论文。
7.启动国际“1+1”研究生教学