白靜 徐英岐 徐娟 李霞

摘 要：在大數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時(shí)代，生物信息學(xué)已發(fā)展成為現(xiàn)代生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的利器，國(guó)內(nèi)外對(duì)生物信息人才的需求不斷擴(kuò)大，生物信息學(xué)專業(yè)教育和復(fù)合型人才培養(yǎng)顯得尤為重要。本文將從課程體系建設(shè)、教學(xué)模式改革、師資隊(duì)伍建設(shè)和科研創(chuàng)新與實(shí)踐幾個(gè)方面對(duì)生物信息學(xué)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探討，為生物信息學(xué)本科生人才培養(yǎng)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué) 人才培養(yǎng)模式 本科生專業(yè)教育

生物信息學(xué)（bioinformatics）是生命科學(xué)與計(jì)算機(jī)信息科學(xué)以及數(shù)理科學(xué)等多學(xué)科交叉融合而成的新興學(xué)科^[1]。當(dāng)前，生物信息學(xué)研究處于高速發(fā)展階段，基于生物信息學(xué)開(kāi)展的生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究已成為熱點(diǎn)。同時(shí)，生物信息學(xué)已經(jīng)成為遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科取得創(chuàng)新性研究成果的重要推動(dòng)力，是“解讀生命天書(shū)”的慧眼與利器。

隨著高通量分子生物技術(shù)和計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展， 生物醫(yī)學(xué)“大數(shù)據(jù)”時(shí)代悄然而至，自2012年美國(guó)率先啟動(dòng)國(guó)家大數(shù)據(jù)研究計(jì)劃以來(lái)，經(jīng)過(guò)十余年的探索和發(fā)展，以生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)研究為核心的生物信息學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代重大疾病研究和現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室研究體系中必不可少的支撐和核心力量。

在“大數(shù)據(jù)”與“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的時(shí)代，生物信息學(xué)站在了國(guó)際當(dāng)前兩大科學(xué)前沿的交匯點(diǎn)上，這決定了它的重要性以及承擔(dān)的責(zé)任和未來(lái)的發(fā)展前景。目前，對(duì)于生物信息學(xué)人才的需求缺口越來(lái)越大，而生物信息學(xué)人才的匱乏已成為制約生物信息學(xué)甚至是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)瓶頸。因此，怎樣去培養(yǎng)具有生物信息學(xué)專業(yè)技能又適合社會(huì)發(fā)展的復(fù)合型人才，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。我們將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討：

一、加強(qiáng)課程體系建設(shè)

生物信息學(xué)人才需要系統(tǒng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課程，課程設(shè)置中每個(gè)學(xué)科內(nèi)容都必不可少，涉及課程面廣且難度大，學(xué)生學(xué)習(xí)困難，因此在課程設(shè)置方面有必要根據(jù)實(shí)際需求選取關(guān)鍵課程，并針對(duì)不同研究方向?qū)φn程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)全面又有針對(duì)性的課程設(shè)置。

同時(shí)，課程設(shè)置需要符合教學(xué)進(jìn)程。大學(xué)前兩年課程設(shè)置通常以基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程為主，例如數(shù)學(xué)分析、線性代數(shù)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)等;大三學(xué)年開(kāi)始需要增加專業(yè)課程，如生物信息學(xué)、蛋白質(zhì)組信息學(xué)、數(shù)據(jù)可視化等，專業(yè)課程的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生掌握專業(yè)技能，還可以幫助學(xué)生明確今后課題研究方向，為畢業(yè)實(shí)習(xí)打下基礎(chǔ);大四學(xué)年則需要開(kāi)設(shè)生物信息學(xué)前沿進(jìn)展等專業(yè)前瞻性的課程以及科研論文寫(xiě)作指導(dǎo)等實(shí)用性課程^[2]。

此外，生物信息學(xué)作為一個(gè)飛速發(fā)展的學(xué)科，相關(guān)知識(shí)、數(shù)據(jù)資源和分析工具在不斷更新，教學(xué)內(nèi)容要跟上學(xué)科發(fā)展的步伐，及時(shí)更新和優(yōu)化。

二、改革傳統(tǒng)教學(xué)模式

生物信息學(xué)本科生需要學(xué)習(xí)的知識(shí)量遠(yuǎn)高于其他非交叉學(xué)科，學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)相對(duì)較重，在這個(gè)前提下，如何讓學(xué)生在輕松愉快的課堂氛圍中學(xué)習(xí)掌握大量知識(shí)點(diǎn)，成為課堂教學(xué)的難點(diǎn)。幸運(yùn)的是，線上教育形式的流行及發(fā)展正逐漸改變我國(guó)傳統(tǒng)高等教育形式，而混合式教育模式可以將傳統(tǒng)課堂教育學(xué)習(xí)方式的優(yōu)點(diǎn)與在線教育學(xué)習(xí)模式的優(yōu)點(diǎn)有效地融合在一起，通過(guò)“在教師主導(dǎo)下的以學(xué)生為主體的自主式和交互式的新型學(xué)習(xí)模式”，為課堂教學(xué)帶來(lái)了新的生機(jī)，有助于增加學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)質(zhì)量。

三、提升師資隊(duì)伍實(shí)力

生物信息學(xué)科作為一個(gè)新興學(xué)科，師資力量薄弱是其面臨的主要問(wèn)題之一，多數(shù)高校在開(kāi)設(shè)該專業(yè)時(shí)都是從不同專業(yè)挑選相應(yīng)的授課教師，造成授課教師無(wú)法針對(duì)生物信息學(xué)科特點(diǎn)有效篩選授課內(nèi)容、使其與生物信息高度結(jié)合的結(jié)果。解決這一問(wèn)題，需要教師有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)知識(shí)、精通自己所授課程領(lǐng)域并能很好的配合課程體系，真正實(shí)現(xiàn)整個(gè)體系融會(huì)貫通。為了達(dá)到這一目標(biāo)，學(xué)校應(yīng)該鼓勵(lì)資助骨干教師參加學(xué)習(xí)與進(jìn)修，加強(qiáng)學(xué)科授課教師之間的交流，培養(yǎng)一批真正的生物信息學(xué)專業(yè)教師，組建一支真正的生物信息學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

四、強(qiáng)化科研創(chuàng)新與實(shí)踐

培養(yǎng)造就創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量人才，教學(xué)是基礎(chǔ)，實(shí)踐也是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。生物信息學(xué)本科生在大學(xué)最后一年進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，跟隨畢設(shè)指導(dǎo)教師完成科研課題，真正將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行融合、應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中。為了順利完成這一階段的實(shí)踐任務(wù)，在大三時(shí)開(kāi)始進(jìn)行學(xué)業(yè)指導(dǎo)將勢(shì)在必行，通過(guò)這一階段的指導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)閱讀英文文獻(xiàn)，了解研究方向的前沿進(jìn)展，逐步形成科研思維，將為畢業(yè)實(shí)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳潤(rùn)生.生物信息學(xué).生物物理學(xué)報(bào)，1999，15（1）：5-13.

[2]王宏，李霞，徐良德.《面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的生物信息學(xué)課程體系建設(shè)》，中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（19，47）.