时间：2023-08-20 15:01:06
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生物科学研究的基本思路，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：实验探究 误区 探析
新课程倡导探究性学习，主要是为了促进学生学习方式的转变，使学生能够主动地获取科学知识，体验科学研究的过程，掌握科学方法，理解科学本质，并形成一定的科学探究能力，培养学生的科学态度，情感与价值观，发展创新精神。而探究性实验是实现这些目标的最佳途径，但是实验探究在实际教学中常常不尽如人意，下面我就实验探究中常出现的误区做一简要探析。
一、轻视生物科学发展史教学，忽视对学生科学态度的培养
生物学发展史本身就是一部科学探究的历史，生物学史上许多重大发展，都闪烁着科学家智慧的光芒。每一个发展都经过科学家周密的实验、细致的观察和分析、严密的推理和验证过程等。每一项重大发现，都是各种科学研究方法综合运用的结果。直到今天，他们创造的科学研究方法和理论，仍然影响着生物学科的发展。如生物科学发展史中有着许多诸如孟德尔遗传规律、光合作用过程的发现、生长素的发现等典型科学探究范例。另外，通过对科学史学习，可以再现生物学家的实验设计和操作，让学生亲身体验和感受科学的探究过程，这有助于学生了解实验设计的基本思路，掌握科学研究的一般方法，养成正确的科学态度，使学生在“学科学，做科学”的实验中逐步形成科学的思维和方法以及科学探究的能力。但是，在实际教学中生物科学史的学习常被“一读了事”“一讲了之”，没有发挥其应有的教育教学功能。
二、只注重探究模式，常忽视探究内涵
在探究性教学中，教师往往偏重于把概而全的探究模式（发现和提出问题、提出假设、实验设计、实施实验、分析得出结论）教给学生，对于模式中每一部分的具体细节则不引导学生作进一步探讨。譬如，只满足于提出一个问题，不探讨问题提出的依据，不探讨问题是否最合适于学生，是否有利于实施探究；只满足于提出一个假设，不探讨提出的假设与提出的问题是否相对应，是否是最适当的；只满足于是否考虑单因子变量的设计，不探讨单因子变量的合适性，实验材料的选择是否科学经济实用；只满足于按实验程序获得一个结果，不探讨结果出现差异的原因是否科学合理；只满足于解决教材表面的知识，不探讨解决问题时产生的新问题等。因此，只有抓住实验探究的内涵和实质，才能让学生理解和掌握科学研究的方法，培养学生的科学素养，提高学生的综合素质。
三、不注重对探究活动中“度”的把握
（一）不能把握探究活动的梯度
教师在引导学生设计和组织实验探究活动时，安排的活动内容没有充分考虑学生的心理特点和接受能力，没有按照学生能力发展的水平和需要，没有结合探究内容的不同侧重面，按由易到难、由点到面的梯度在教学活动中循序展开，致使探究活动思路不清晰，目的不明确，影响了探究的进度。
（二）不能把握探究活动的密度
教师为了高效率地完成实验探究教学，根据实验内容安排了许多探究活动，如观察与思考、实验与探究、数据处理与分析、进一步探究等，致使课内时间紧张，结果使探究活动的密度过大，超过了学生的接受能力，影响了探究的质量。
（三）不能把握探究活动的力度
在教学中，教师对引导设计和组织的探究活动没有精心策划，胸中无数，设计的活动缺乏吸引力和感染力，无法激起学生的学习兴趣，导致课堂探究活动缺少活力，死气沉沉，不能很好地挖掘学生的潜力，激起他们的创新灵感，拓展他们的思维和视野，影响了探究的热度和深度。
（四）不能把握探究的速度
教师在组织和指导探究活动中对学生的实际情况了解不够，对不同班级、同一班级的不同学生同标准对待，不注意把握探究活动的节奏，只是一味快速地按程序进行教学活动。没有留给学生小组交流的空间，让他们充分进行思考倾听发言再倾听思索表达的思维训练；没有留给学生活动的空间，让他们有自由展现的时间，体会和体验探究的艰辛和快乐，掌握探究的基本程序和过程，同时获得探究的方法和策略；没有留给学生总结评价的空间，让他们发表自己的见解并被认可，并获得愉快而积极的心理体验和成功感，影响了探究理念的落实。
四、重过程、轻结果或重结果、轻过程
在实验探究中，教师为了彰显新课程理念，产生了“重过程，轻结果”的思想，认为要想探究，只要注重实验过程，结果对错无关紧要。其实，过程和结果存在着辩证关系，严谨的探究过程，是获得正确结果的保证，并由此结果引出科学的结论。反之“重结果，轻过程”，把生物实验教学作为一种实验技能的训练，而忽视了它作为一种科学研究方法的重要价值，过分强调实验技能的熟练化，并且把生物实验视为理论教材，是为验证理论知识而设置的，重结果，轻过程，追求结果的一致性和唯一性。其实，这是和新课程理念相悖的。事实上，实验功能的体现，不仅仅在于获得所谓的“正确”的实验结果，更重要的使学生经历和体验获得实验结果的探索过程。学生只有亲身经历了这样的过程，才能对什么是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解，才能在这样的过程中受到科学过程和科学方法的训练，形成科学的态度、情感和价值观。另外，实验后对实验结果的处理和分析也是非常必要的，不管实验是成功还是失败。通过对结果的分析，我们会发现实验过程不科学、不合理的地方并加以改进，使实验过程更加科学严谨，这样就更有利于培养学生科学思维的方法和求真务实的科学精神。因此，在探究实验中应过程和结果并重。
以上是我对实验探究性教学中常存在误区的粗浅认识，为的是在实际教学中引起同行们足够的重视并注意克服，使实验探究从探索走向完善，从完善走向成熟。
参考文献：
[1]王洪宾，王玉江.高中生物教材中生物学史教育例析 [J].中学生物教学，2010（1-2）：51-52.
关键词：初中生物；实验教学；方法探究
【中图分类号】G633.91
实验教学是初中生物学科教学的组成部分，是培养学生实践、创新能力及提高生物科学素养的重要途径。随着教育思想的转变和新课程改革的展开，为整体推进素质教育，全面提高国民素质和民族创新能力，必须改进生物实验教学，培养学生的实践能力和科学态度。下面结合教学实践谈谈改进生物实验教学的思路。
一、改进实验教学模式
以往的实验教学的模式是学生模仿教师的演示或课本上的步骤按部就班地操作。实验结束后，教师提出一些类似的问题让学生思考，学生实验似乎得到了预期的效果。但实验材料是如何选择的，实验为何这样设计等，学生没时间也没机会去思考、讨论，对学生科学方法、创新精神和实践能力的培养没有体现在实验过程中。因此，必须改革传统的实验教学模式。
以课本中学生实验为载体，深入分析实验设计思想，进行科学方法训练，不仅要让学生动手做，更要让学生思考为什么这样做。在实验前应引导学生从以下几方面分析：该实验的目标是什么？教材选用了什么试验材料？其他材料可替代吗？教材是如何设计该实验的？为何这样设计？有无其他方法？可以怎样改进？通过这样的分析、思考，学生就理解了科学研究的方法和实验设计的基本原则。这样的实验操作就不是机械模仿，而是有目的地动手和动脑结合的过程。实验结束后，再组织学生讨论实验现象以及根据实验现象可以做出什么结论、如何验证等等，使科学方法的训练始终贯穿于各实验课的教学之中。
二、开发实验教学资源
积极开发和有效利用课程资源是生物新课程实施的重要保障，实验教学是生物课程改革的重要环节，也是落实课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径。首先，针对教材内容补充实验。现行初中生物教材中有许多知识内容由于没有适当的实验而使学生的学习感到困难，设计补充一些实验可降低难度，加深学生对某些知识理解。其次，针对疑难实验加以改进。例如：对某些生物实验条件不易控制，或存在某种干扰而无法演示；实验效果不佳；实验所需时间太长；实验时动态变化太快或太慢无法及时看到实验过程，可以通过多媒体技术进行情景创设，实验过程的模拟，实验现象的动态分析。另外，重视小实验的开发。生物教学中有许多课外小实验、小制作，如果教师引导得当，学生主动去做会获得意想不到的效果；这些课外小实验、小制作既具有器材简单易得、现象明显、节约、安全等优点，又具有良好的教学功能和教学效果，是当今实验教学改革的重要方向（例如：制作动植物细胞模型等），新课程标准强调生物实验的探究活动，要求为学生创造动手做实验的机会。因此，生物教师和实验室人员应结合教材内容因地制宜地积极开发生物教学中的课外小实验、小制作。
三、鼓励学生自行设计实验
鼓励学生自行设计实验，可以促使学生对实验材料的选择、实验假设，实验设计和得出结论等科学研究的一般方法的理解和应用。如在“观察唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”的实验中，教材设计了清水和唾液的相互对照，学生“照方抓药”，不难看到明显的实验现象。但在实验中，学生常常忽视对照原则：即两支试管中糨糊的量完全相等，一支试管中加入清水的量和另一支试管中加入的唾液的量完全相等。加入的时间完全相同；同时堵住试管口，轻轻振荡，两试管同时各滴人两滴碘液，观察比较哪支试管里的糨糊变色。事实上，有的学生用相互对照的两支试管做这个实验，实验不同步，甚至先后做，液体的总量不等，甚至相差一倍；表面上也观察到明显的实验现象，实际上这样操作既缺乏严谨的科学态度，又没有确保两支试管中除一支试管中是清水，另一支试管中是唾液”这一因素外，其他因素完全相同。因此作出的实验结论是不科学的。教学实践表明，此实验若改为学生自行设计的实验，学生在操作时“心中有数”，实验操作就更科掌严谨了。“探究种子的成分”、“探究根是否具有向地生长的特性”、“绿叶在光下制造淀粉”等实验都可改为学生自行设计的实验。
四、加强生物实验教学与信息技术整合
现代信息技术的快速发展和网络技术的广泛应用给生物实验教学带来了深刻的变革，生物教师应创造条件，加强生物实验教学与信息技术的整合。首先，重视将信息技术应用到生物实验室，加快生物实验软件和实验教学多媒体课件的开发。多媒体课件具有表现力强、交互性好、信息量大等优点，有利于创设形象、生动的生物实验教学情景，模拟那些复杂或不安全的实验过程，激发学生的实验探究兴趣。其次，要抓好生物实验教学的网络资源建设。教师应当积极参与本校校园网的建设，不断补充生物实验教学研究最新成果的有关信息，丰富校园网上的生物实验教学资源，为学生创设基于网络下的自主学习环境，让学生学会独立学习和合作学习。
五、创造宽松和谐的实验氛围
【关键词】实验；生物；教学
生物学是一门以实验为基础的学科，实验教学在课堂教学中占有极其重要的地位。课堂演示实验教学是教师用演示的方法，结合课堂教学进行的生物学实验，是一种直观教学手段。通过演示实验可以帮助学生形成生物学概念，进一步理解和掌握生物学知识。通过课堂演示实验，教师可以更为形象地讲解生物学概念、现象和规律等；学生可以培养自身的观察力、注意力和思维能力等。中学生物学的教学内容是比较复杂和抽象的，对于初中学生来说，对于一些直观性的知识比较容易掌握。
因此，教师结合课堂演示实验来讲授新知识或复习旧知识，学生就更容易接受和掌握有关知识。另外，通过演示实验，还可以使学生认识各种实验仪器并能正确、规范地使用，在以后的学生实验中，能够独立、高质量地完成各个实验。所以，演示实验是中学生物教学中不可缺少的直观教学手段之一。
一、中学生物演示实验教学的现状
生物学科主要研究是生物的生命现象及其规律，在初中生物教材中，几乎每节课都穿插了实验内容，目的是通过实验使学生深刻地掌握生物学知识和提高学生实验能力。但在实际教学过程中，有些教师并不能很好地运用这一直观教学手段。一方面，由于实验条件的限制，特别是一些农村中学，在实验室的设备配置和规范管理方面都比较落后，因此，在教学带来了一定的限制，使教师“心有余而力不足”。另一方面，有些教师对这一极为有效的教学手段认识不够，从而忽略了演示实验的优越性。我校在这方面做的还是很到位的，花巨资添置各种必备的实验设备和实验用品，以满足教学要求；我校教师在教学中，对教材上的每个演示实验（对于一些有条件限制的实验做了适当地改进）在课堂上都一一加以演示，以调动学生学习兴趣。
二、课堂演示实验教学的艺术性
在初中阶段所涉及到演示实验一般都比较简单，可塑性较强。在教学过程中根据课堂演示实验内容的特点不同，教学方式可做相应的改变。
1、验证式实验――先授课后实验。
例如，讲授“食物中的营养成分”时，教师可先列举一些生活实例，启发学生思考、讨论食物中可能具有的某些成分。在学生思考、讨论并获得一定知识的基础上教师再通过演示实验，一一加以验证。实验中，学生们发现加热干燥的小麦种子后在试管内壁有水珠生成，挤压花生的一片子叶会在白纸上留下油渍，等等。通过这些现象，使学生从感性认识上升到理性认识。
2、同步式实验――边授课边实验。
在“显微镜构造”的教学过程中，教师可利用显微镜实物，按照一定的顺序（从上至下或分光学系统和机械系统），对显微镜各部分的结构和其功能一一进行讲解。这样，可使学生直观、形象和深刻地掌握显微镜各部分结构名称和作用。
3、探索式实验――先实验后讲授。
例如，探究“鱼鳍在游泳中的作用”中，先让学生观察活鲫鱼在水中的运动状态，然后分别剪掉它们的胸鳍、背鳍和尾鳍，再让学生观察其运动状态的变化。学生们看到剪掉背鳍的鱼会失去平衡而侧翻，剪掉胸鳍的鱼只能向前游动而不会转弯，剪掉尾鳍的鱼游动速度明显减慢、身体摇摆不定。通过这些直观现象使学生极为容易地掌握鱼鳍在游泳中的作用，教师在加以讲解，进一步加深了学生的印象。
三、课堂演示实验教学的意义
1、充分调动学生学习兴趣，活跃课堂气氛。
课堂演示实验教学通过看得见、感受得到的现象，使学生在良好的情绪状态中学习，很容易调动学生的学习兴趣。在良好的学习氛围中，学生由被动学习变为主动学习，由“要我学”转变为“我要学”。兴趣是学习最好的老师，学生的学习积极性一旦被调动，接受知识的能力就会大大提高。
2、加快学习速度，提高学习效率。
科学研究表明，人们从语言形式获得的知识大约能够记忆15％，而同时运用视觉、听觉则可接受知识的65％左右。因此，通过课堂演示实验讲授生物学知识，能使学生的学习走近路，走直路，用较少的时间获得更多的知识，从而，加快学习速度，提高学习效率。
3、传授学生生物实验技能和实验方法。
关键词:多媒体技术 科学史 探究 科学素养
在科学教学中,利用生物科学史是一个重要的教学手段,其渗透模式为:背景思想实验归纳总结。该模式的主要特点是:在传授生物科学知识时,注重历史性的探讨,重视阐明科学家的科学思想和科学方法,注重科学与社会的相互联系和相互影响,注重自然科学与其他学科的联系。教材中的某些基本原理、概念和规律等知识,虽然对教师是已知的,但是这些结论对学生来说是未知的,如何把这类课题设计成让学生再创造和再发现的过程呢?
浙教版科学八年级上“神奇的激素”的知识点在初中科学生物部分中占相当重要的作用,然而,在教学中,植物生长激素发现史中精妙绝伦的经典实验却往往被认为只是展示知识的一种形式,它的其他功能却不被重视了。其实,植物生长激素的发现史不仅展示了知识的发生过程,而且还能帮助学生深刻理解知识、理解科学的本质。
这节课,可以将探究性学习的教学方法融合其中。以问题为中心、以思维训练为基准、以科学史实为背景、以生动形象多媒体信息技术为手段,利用图片、动画模拟实验现象,创设情景让学生重走科学家探究之路,体验科学家发现问题、解决问题、深化认识的过程,并让学生归纳科学实验设计的基本思路,使学生初步掌握科学研究的方法和过程,利用科学史的“故事性”,能有效地提高学生的学习兴趣;利用科学家实验的“探究性”重温先人勇于探索的过程,能有助于培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的科学精神。也使新课程中要求“倡导探究性学习”和“提高生物科学素养”的基本理念得到体现。
这一节课的具体实施过程:
(一)创设情境,强化学生的直观感觉,提出问题
师:展示一段放在窗口的盆栽视频
你看到过这种现象吗?它的生长有什么特点?关于这个现象你想知道什么?从植物最基本的生命活动现象――向光性角度入手,引出这节课研究的角度――向光性的研究。
有些演示实验,我们一般只能看到其最后的结果,而形成结果的原理却很难反映,给学生带来了一定困难。通过展示植物向光生长的快速镜头视频,整个过程都暴露在学生的视野范围内,加深了感知程度,提高了学生动态思维的能力。
(二)模拟向光性实验,显示实验的中间过程,探究植物为什么总弯向光源生长
师:那么,科学家是怎样设计实验来探索发现的呢?今天我们要学习、模仿科学家设计实验的方法,争取自己也能创造性地设计实验,探究植物向光生长的奥秘。
活动1:动画模拟达尔文向光性实验
两株完全相同的胚芽鞘在暗室中,然后其中一株接受单侧光照射,一株接受垂直光照射,另一株没有光照。
生:描述实验现象,得出结论一――光不影响胚芽鞘的生长,只是影响其生长的方向。
师:(引导讨论)本实验的变量是什么?该实验设计是否符合科学实验的设计原则?设计上有什么优点和不足?
生:讨论得出――本实验的变量是单侧光照,在实验设计中,应遵循了控制单一变量、设计对照实验等原则。
过渡:那么,你认为胚芽的这种向光弯曲生长可能与胚芽的哪一部分有关呢?
活动2:小组讨论后写下你的猜测,并设计实验方案。
过渡:我们是这样猜想的,那么达尔文是怎么想的?他的向光性实验又是怎样做的呢?
活动3:动画模拟向光性实验
生:观察实验现象,得出结论二――感光部位:胚芽鞘尖端;生长部位:尖端下面部位。
过渡:那么,胚芽感受光刺激的部位又在胚芽的哪一部分呢?(学生猜想)为此,达尔文又进行了再次的实验研究。
活动4:动画模拟向光性实验
两组实验分别用锡箔小帽罩住胚芽的尖端和胚芽基部的情况下,都在单侧光照射下进行。
观察与思考:你观察到什么现象?他又能得出什么结论?
师:根据达尔文实验,你能得出什么猜想吗?
生推想:胚芽的尖端可能会产生某种物质,这种物质在单侧光的照射下,对胚芽下面的部分会产生某种影响。
师:问题探讨到这一步,如果再往下探究,你还想知道什么?
生:为什么尖端的存在与尖端下面部分的生长有关?
师:请同学们大胆作出假设。
生:大胆作出各种假设。
过渡:植物的尖端是否会产生一种与生长有关的物质呢?
(试着设计实验)在达尔文之后,1928年荷兰的科学家温特对此做了大胆的假设,他认为胚芽尖端可能会产生一种对胚芽生长产生影响的物质。
(三)模拟温特的琼脂实验,探究植物的尖端是否会产生某种物质
活动5:动画模拟温特的琼脂实验
引导讨论:1.该实验有几个变量?(特别引导学生知道在对照组中应放上一个未接触尖端的琼脂块,排除琼脂块本身就会促进生长的可能性)
2.该实验中有没有必要设计单侧光?
3.请同学们预测实验现象:若尖端真的产生某种物质,则实验组会出现什么现象?如琼脂块放在一侧将出现什么现象?
生讨论分析:得出结论四――胚芽鞘尖端能产生某种物质促进下面部分的生长。
过渡:那么它究竟是什么物质呢?我们能将它分离出来吗?
(四)呈现郭葛等人的实验,探究它究竟是一种什么物质
活动6:材料讨论,1934年,荷兰科学家郭葛等人经过大量的实验,从一些植物中分离出了这种物质。经鉴定,它是吲哚乙酸,一种激素。
师:说一说,根据你的认识,请你给这种物质命名,并说出你的理由。
生1:由于这种物质是郭葛等人经过大量的实验从植物中分离的,我取名为“郭葛素”。
生2:我取名为“温特素”。因为在生长素发现过程中,温特也作出巨大的贡献。
生3:我觉得更应该叫“达尔文素”,因为温特与郭葛等人都是在达尔文的研究基础之上。
生4:因为他与植物向光性有密切关系,所以应叫“向光素”。
生5:我从书上知道,这种物质取名为“生长素”,因为它具有促进胚芽的生长的作用。
小结:科学上给某一种物质命名通常有两种方法。一种是为纪念科学家作出的巨大贡献,以科学家的名字来命名;另一种是根据某物质的作用、性质来命名。
猜一猜:这种激素与胚芽的生长有怎样的关系?
(五)动画模拟植物向光性弯曲原理图,建立物理模型,反映过程本质
活动7:动画模拟植物向光性弯曲原理
师:生长素的合成需要光照吗?单侧光对它有什么影响?植物为什么弯向光源生长?
学生讨论分析:由于受单侧光照射植物,植物背光一面的生长素分布的多,生长就快,于是植物就弯向光源生长。
(六)创设问题情境,领悟科学精神
活动8:我们花了一节课时间探究的结果,实际多位科学家们花了六十年左右研究出来的,请你谈一谈对科学发现的认识?
生1:通过学习,我认识到科学发现也并不那么神秘!
生2:科学的研究最重要的是提出问题!
生3:科学的发现是一个艰辛的过程,往往是几代人共同努力的结果!
本节课就是利用多媒体信息技术提供材料展开科学探究,突破了传统枯燥无味的教学方法,整个课堂气氛活跃,内容丰富,学生的思维是开放的,探究过程是主动的,但又是在教师的指导下来完成的。每个教师都观摩过一些探究性课堂教学,但往往我们只看到热闹的场面,却很难看到思维和内容得到深入。所以在本节课中,虽然没有热闹的场面和大量的学生实验,但达到了探究的目的,课堂上不仅创设条件让学生探究,同时更注重对隐含在问题中的基本原理和结论进行提炼和概括,从而得出植物向光性的真正原因以及通过这节课学到了什么,从而使本节课的内容得到了升化。
整合多媒体信息技术进行探究性教学的方式除了上述介绍的科学史资料的探究性教学,还有基于实验、调查、资料查找、模型构建、游戏等方式。但不论采用哪种探究方式,其教学设计要具有启发性和可行性,教学语言要具有科学性、趣味性,要善于用“兴趣”“悬念”“任务”等途径引导学生进入情境、充分思考,这样才能激发学生的智慧潜能,使学生深刻领会和掌握探究学习结果,创造性思维也得到了培养,学生的科学素养得到了提升。
参考文献:
1.陕西师范大学.《中学生物教学》.2008.1
2.朱慕菊.《走进新课程》.北京师范大学出版社,2004
关键词：生物信息学；医学；教育；建议
生物信息学（Bioinformatics）是一门发展迅速的生物学分支学科，由生物学、计算机学、信息管理学、应用数学及统计学等多门学科相互交叉而形成，本质是利用计算机技术解决生物学问题，通过信息的处理和整合实现发现和创新。它主要包括以下3个方面的内容：①生物数据的收集、整理、存储、检索、加工、分析和整合；②生物系统和结构的建模；③与生物科学相关的计算机技术的应用，这个范围还在不断的扩增中［1］。医学生物信息学是指以医学研究和临床应用为中心开设的生物信息学，本文讨论的内容主要围绕医学生物信息学展开。近20年来，互联网、数据库和计算方法的发展，为生物信息学的研究提供了更为广泛和灵活的方法；多种模式生物基因组测序的完成，功能基因组、蛋白质组研究的开展，各种高通量生物实验技术快速发展为生物信息学，提供了更大研究空间的同时，也对海量的生物学数据进行有效地挖掘和整合提出了严峻的挑战；而以基础研究与临床医疗结合为宗旨的转化医学的兴起对衔接二者之间的桥梁———生物信息学，提供了广阔的应用空间。对生物信息学人才的热切需求，以及上述机遇和挑战导致了生物信息学专业在全世界的蓬勃发展。以美国为例，在1999年之前，全美只有6所大学设置有计算生物学与生物信息学专业，而到2002年，则有31所大学设置了计算生物学与生物信息学专业博士学位，其中有12所大学是在2001年～2002年之间设置的这门专业［1］。这些大学通常以生物学、生物统计学、计算机科学或者生物医学信息学为依托设置这门专业，不同大学对该专业学生的培养模式也有所不同。在我国，很多高等院校将生物信息学作为专业课程设立，医学高等院校也逐步将其作为基础课程或选修课设立。作为一门新生学科，生物信息学在大部分院校尚处于探索阶段，没有成熟完善的教育模式可以借鉴［2］。在这种情况下，来自前期已毕业学生和用人单位的反馈意见对生物信息学教育模式的总结提高具有重要意义。作为一名临床医师和医学研究人员，笔者深刻体会到在实际工作中，无论是自身合理应用生物信息学知识进行思考和设计，还是找到能够迅速融入并满足实验室研究和临床工作需求的生物信息学专业人才都不是一件容易的事情。因此，本文作者就自己的一些切身体会，结合文献和思考，对我国医学生物信息学人才培养列举了一些意见和建议，希望能够在生物信息学教学模式的完善中起到微薄的助力作用。本文着重探讨信息技术在医学领域中的应用，侧重于医院信息管理和信息系统建设方面的医学信息学（Medical Informatics）不在本文讨论范围内。理想的医学生物信息学人才培养目标应该是这三类人的集合：①计算机专家，掌握计算机算法、计算机语言、软件、数据库结构和相关知识框架，以及硬件知识；②生物信息学专家，具有熟练应用计算机储存、处理、分析和整合相关生物信息的能力；③基础研究或临床工作者，具有查阅文献，提出生物学或临床医学问题，合理使用上述生物信息学来思考、设计和解决问题的能力，并能收集和正确提供用于研究的初始数据。结合我国实际情况，想让临床医学专业学生或医学生物信息学专业学生同时完成以上3个方面的培训显然不切实际。理想的培训模式，是通过对临床医学专业和医学生物信息学专业学生不同侧重的培训，再通过二者的合理分工和配合，来满足以上3个方面的需求。对医学院校学生，尤其是医学研究生，生物信息学培训的内容应侧重于对其计算思维能力和信息学应用能力的培养，目的是使其能熟练地从生物信息学角度发现和提出生物学或临床医学方面的科学假设，针对该假设设计合理的研究方案，并为后续研究提供正确的初始数据；对以生物医学为中心的信息学专业人才培养，内容应侧重于对其计算机技术和生物信息学在医学实践应用方面能力的培养，目的是与前者配合，指导并帮助其完成科学假设的设计，对前者提供的初始数据进行管理、存储、检索、分析和整合，以及完成更高要求的计算机技术方面的应用，例如应用软件的设计，生物系统和结构的建模，等等。
1 医学生的计算生物学与生物信息学思维培养
本部分特指医学专业学生的生物信息学教学，部分医学院校开设的医学生物信息学专业教学将在下一部分中提及。无论是医学基础研究，还是以循证医学为代表的临床研究，生命科学研究的一般过程，都遵循发现问题资料查询预实验提出科学假设设计实验验证假说资料查询和结果分析科学理论总结的基本思路［3］。在这个过程中，计算生物学与生物信息学不仅是进行资料查询和结果分析的重要工具，更应是在提出科学假设和实验设计阶段就需要贯彻执行的理念和思维方式。换言之，具体的生物信息学与分子生物学实验一样都是验证生物医学假说的实验方法，是将一个生命科学假设用计算和信息学思维方式表达和实现的过程。在我国，绝大部分医学基础研究和临床研究课题都是由医学院校毕业的临床工作者设计和申请的。由于临床医师大都承担了繁重的临床工作，申请者亲自完成课题的机会很少，获批课题的具体实施及数据管理、存储、检索、分析和整合多由研究生或实验室工作人员负责。因此结合我国的实际情况，将生物信息学与具体课题耦合，即将一个科学假设用计算和信息学表示并有效实施的思维和实践培训，才是医学生生物信息学培训的中心内容。由于我国临床医学教学采用长学制（5年、7年或8年）教学，对实践性和针对性都很强的生物信息学而言，过早或过于笼统的培训都显得意义不大，所以笔者认为针对医学生的生物信息学培训安排在研究生阶段是比较合适的，教育中心是以医学研究需求为指导，强调信息学思维培训和实践操作。具体提出的建议有两点，一是根据学生专业背景调整理论教学内容。医学院校学生的数理基础、计算机基础及统计学理论基础不能和工科院校的学生相比，医学专业包括基础医学、临床医学、口腔、预防等专业，涉及广泛，各个专业背景的学生对这门课程的需求不尽相同。因此在理论课程上，要根据不同的专业背景和研究内容形成“个性化”的培养方案，目的是让学生有选择有针对性地掌握相关生物信息学内容，例如数据库的类型和选择，常用软件的种类和应用等，同时又不会对过于高深的生物信息学理论产生反感。二是结合研究生阶段的课题，开展研究内容模拟和实践操作练习。为了更好的配合研究生阶段的课题，可将《生物信息学》开课时间调整到研究生阶段的第三学期，即在学生进入课题研究阶段之后，让学生在清楚面临的课题内容后，有针对性地学习在完成课题过程中要使用到的知识、工具和解决问题的思路，包括文献查阅、保存、编辑，核酸序列查找和同源性比对及进化分析，PCR引物设计，基因功能、结构预测，调控元件及转录因子预测，蛋白质基本理化性质分析，跨膜区及信号肽预测，二级结构和空间三维结构的预测等。这样学生的学习兴趣和效率会大大提高。为了解决上课时间与课题时间冲突的问题，可以采用生物信息学授课老师加入导师组成员，通过网上教学和答疑、夜间授课、集中授课与个别指导结合等多种方式灵活解决。
2 以医学为中心的生物信息学专业人才培养
如果说对医学生进行生物信息学教育的目的是使其学会将一个生命科学假设用计算和信息学表示，并正确提供初始数据，那么以医学为中心的生物信息学专业人才培养的目的，就是使其学会用计算机学和信息学处理并证实科学假设的过程。具体的内容包括，与实验室工作人员和临床医生配合，从计算生物学与生物信息学角度指导并帮助其完成科学假设和课题内容设计；在课题实施阶段对后者提供的初始数据进行管理、存储、检索、分析和整合，以及满足后者更高要求的计算机技术的需求，例如应用软件的设计，生物系统和结构的建模，等等。目前，计算生物学与生物信息学专业研究生的培养模式主要有3种：①以生物学为中心的多学科培养模式。理论教育以生物学为中心，在6～9个学期内陆续完成生物学部分课程（相当于普通生物学系1／3～1／4课程）的选修，然后根据兴趣和实际情况选择一个相关实验室完成研究生课题。这种培养模式被大多数综合大学采纳。②以工程设计为中心的培养模式。③以医学为中心的培养模式。指以医学研究和临床应用为中心设置计算生物学和生物信息学，绝大多数由医学院校设置，侧重生物信息学与临床医学的结合。在进入课题阶段之前会有1～2年临床相关概念和信息的培训，主要开设的课程包括生物学、细胞生物学、分子生物学与基因组学、化学与物理学、计算机科学、数学和统计学等，甚至包括部分医学课程，后期实践阶段通常选择一个相关实验室完成研究生课题。总的看来，医学生物信息学基础课程设置与国际趋势相符，也符合以医学为中心计算生物学与生物信息学的培训要求。但从近年生物信息学专业研究生就业情况来看，确实存在素质参差不齐，学不能致用，不能很快融入研究工作等问题。笔者认为，这种现象可以从三个方面加以改进：①以职业发展和学位教育为导向，建立多层次、多形式的医学信息学教育和继续教育体系。各医学院校可在统一专业培养目标和定位的基础上，根据自身的学科基础和特色，结合学生毕业后的工作领域和就业方向，形成“个性化”的专业方向和培养方案。②加强师资力量的建设，形成以课程为中心的教学团队。现有医学生物学教材内容宽泛、偏重理论，对实践环节的指导较少，需要授课老师有选择的挑选合适的内容并予以补充和完善。这对授课教师的素质提出了更高要求，要求其能根据实际情况因材施教，有所取舍，强化重点。目前，各院校教学团队和师资力量配备受限，建议可以课程为中心，培养、引进学术带头人，从其他专业挑选骨干教师兼任等多种形式，形成以课程为中心的教学团队。③实践教学与综合能力的培养。生物信息学是一门实践性非常强的学科，要将“学有所长，学以致用”作为人才培养的最终目的。可以通过构建开放式实践教学平台，建设实践教学基地等方式尽可能强化实践操作训练［4］，后期部分学生可以结合个人兴趣，本着双向选择的原则，将实践阶段训练固定到导师和实验室，并安排其参与完成某一项课题的设计、实施和总结，在整个过程中要特别注意培养学生的学习兴趣和自学能力，强调知识的自我更新。
综上所述，医学生物信息学人才培养的最终目的是使生物信息学能满足现代医疗和医学研究发展的需要，使医学生物信息学人才成为有效连接基础研究与临床医疗的桥梁，为现代医学的发展提供新途径［5］。
参考文献：
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［2］倪青山，胡福泉，饶贤才，等．医学院校生物信息学实践教学初探［J］．基础医学教育，2011，13（6）：538－539．
［3］张乐平，冯红玲，宋茂海，等．生物信息学教学与医科学生计算思维培养［J］．计算机教育，2012，19（4）：12－16．
［4］寻萌，陈艳炯，杨娥，等．《生物信息学》教学实践探讨［J］．西北医学教育，2011，19（6）：1220－1223．
