生物信息学的作用范文

生物信息学的作用范文第1篇

关键词：信息技术 初中生物教学 作用

作为教学的辅手段，多媒体等信息技术始终围绕着教学而展开，它的普及和使用促使学生的学习方式以及教师的教学方法有了实质性的改革。教师可以通过利用信息技术制作课件、解决教学内容中的疑难点等。合理利用信息技术来辅助初中生物教学，不仅可以提高学生的创新能力，同时还能够促进教师自身素质的提高，有利于生物教学的改革实践与发展。

一、增强学生的直观感受，优化教学过程

初中生物教学涉及的内容多、范围广，具有一定的复杂性。同时，生物教学中对物质形态、结构的表现，是教学内容的核心，也是提高课堂教学质量的关键，如果运用传统的教学方法，教师在教学过程中以授课为主，忽略了学生的直观感受，一味地将学生当成被动接受知识的工具，仅仅运用简单的模型和挂图等传统媒体手段，无法周全地顾及到每一个学生，并且缺少教学过程的层次性，在一定程度上限制了学生对于初中生物课程的学习。然而，利用信息技术可以很好地解决这一问题，教师可以利用信息技术对生物的演化和发展进行动态展示。例如在学习“花粉的传播方式”时，教师可以通过信息技术向学生展示花粉在微观视角下的形态，让学生明白花粉分为自花传粉与异花传粉两种方式。通过显示花粉放大后的图片，学生可以观察到花粉具有粉粒较大、外壁粗糙、富有粘性等特点。传粉是植物有性生殖必不可少的环节，教师也可以通过视频播放让学生直观感受到花粉是怎样借助风、昆虫来实现异花传粉的。

二、激发学生的学习兴趣

兴趣是学生开展一切学习活动的前提，也是提高学生学习效率的有效保障。传统的教学手段不注重学生学习兴趣的培养，不尊重学生的课堂主体地位，生物教师照本宣科的教学方法往往导致课堂气氛沉闷，久而久之学生渐渐失去了对生物课程的学习兴趣，初中生物教学的课堂质量无法得到保障。教师只有通过将信息技术与课堂教学有机结合，才能为学生营造一个舒适的学习环境，在课堂教学中吸引学生的注意力，引起学生的探索欲与好奇心，利用丰富的信息技术手段让学生感受到初中生物课程的魅力，真正做到寓教于乐，让学生更加快速地融入学习环境。例如在学习“细胞怎样构成生物体”一课时，教师可以通过播放视频，以动态的方式呈现出细胞是如何分裂并且产生新细胞的，医学中的癌细胞又是怎样在人体内扩散的，动物或者植物体内的细胞又是怎样运动的。通过这样的方式，可以增加学生的感官认识，理解性地记住相关知识，同时还能激发学生的兴趣，调动学生的积极性。不同于传统教学，信息技术可以实现文本、图片活动动画的同步，通过创设教学情境的方式帮助学生进行学习。此外，由于学生生活环境的限制，许多植物、海洋生物都只能通过信息技术予以实现和还原。

三、拓宽学生的知识面

生物世界丰富而广阔，而生物教学的教材内容不过是大千世界的一隅，想要领略生物世界的神奇奥秘，就不能仅仅局限于课本知识，教师还应该利用信息技术帮助学生开阔视野，认识世界，拓宽学生的知识面，给学生的未来发展搭建一个崭新的平台。传统的教学方式以教师的讲授为主，而课堂时间毕竟有限，因此存在“讲少了不够用，讲多了记不住”的现象。随着信息时代的到来，教师通过应用信息技术帮助学生开阔视野，获取最新的资料与信息，以增强自身的知识储备，提高自身的竞争力，可以利用大量的视频资料以及大量的有声读物为保障探究过程的顺利进行而提供服务，对于一些珍稀植物或者灭绝的物种，教师可以利用信息技术将其展现在学生面前，帮助学生进行认知和了解。例如在学习企鹅、北极熊时，由于学生不可能亲临极地去进行考察，因此必须通过信息技术让学生了解北极熊、企鹅的生存环境、形态以及繁育等，借助信息技术的辅助帮助学生开阔视野，拓宽知识面。

四、充分利用网络资源

随着网络时代的到来，人们在信息的获取、传播等领域都有了新的发展。为了提高初中生物教学的教学质量，教师应该充分利用网络资源，从网络中获取信息、查阅资料，并且对生物教学进行不断的扩充与完善，以实现日益发展的生物技术紧扣现实生活，让学生学习中不断实现自我能力的提升，锻炼学生利用课堂所学知识解决实际问题的能力。学校可以通过建立生物教学资源中心，让每一个学生都能享受到课堂教学成果，对于自己不懂的地方可以通过反复观看多媒体课件、及时查阅资料、增加课外阅读等方式予以解决。

五、结束语

正确认识并适当运用信息技术对初中生物教学进行辅助，能够有效调动学生的学习积极性，增强学生的知识量储备，优化教师的教学方式，从而促进初中生物教学质量的提高。

参考文献：

[1]陈泽芬.新课程理念下现代信息技术在初中生物学教学中应用的研究与实践[J].生物技术世界，2013（7）.

生物信息学的作用范文第2篇

【关键词】信息技术 生物教学 作用

生物学是一门研究生物的形态、结构、生理、分类、遗传和变异、进化、生态的科学。在生物学基础知识的领域里，一切对象和现象都可以直接或间接地感知，而多媒体计算机等现在教育技术的运用，可以让学生通过事物的形、声、色的变化来获取知识，认识事物的内在的规律，充分调动了学生的学习积极性，使学生在轻松愉快中将重点、难点突破。主要的作用有以下几点：

一、激发学生学习兴趣

学习兴趣是学习动机中最活跃的因素，学习兴趣的产生主要取决于学习内容的特性、学生已有的知识经验和学生对学习的愉快情感的体验。在传统的课堂教学中，教师为激发学生学习的兴趣而采用或是绘声绘色，或是用诗歌故事，或是实物展示，或是幻灯辅助等等方法。但是这些方法都难免容量小、手段单一。而以计算机为核心的信息技术具有多媒体集成性、交互性等特点，能有效地激发学生兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，从而形成学习动机。如：在教学《鸟类的多样性》阶段，为激发学生学习的兴趣，在课件的开始，以一幅高山瀑布的画面配合流水潺潺、百鸟争鸣的声音，然后展示十种我国特有的珍稀鸟类的图片，更加激发了学生学习本课的兴趣。

二、改变教学方式，实现师生互动

网络环境为学生提供了丰富的知识库、资源库，在生物教学中要充分发挥网络优势，让学生主动参与到学习中来。学生在网上自主学习这种方式，并不是教师简单地把一些相关网址介绍给学生，并让学生上网查找资料，阅读资料这么简单，这样做结果不一定好。因为网络信息不仅容量大，且良莠不齐，而中学生辨别垃配合教学内圾信息、有害信息的能力不强，同时他们的自控、自律、自我调节能力也较差。因此，在网上搜寻生物课堂教学中可利用的信息如同大海捞针。为了使网上信息成为生物课堂教学可用的资源，教师可以把教材、网上与本节课教学内容有关的信息抽提出来，建立“与教材相关的资源网站”，让学生利用该网站的资源进行自主学习。例如初中生物关于遗传、变异、健康教育等内容，教学信息量大，有些问题学生难于公开表达。在进行这些内容的教学时，教师尝试利用网络教学的方式，让学生在计算机上，搜寻自己需要的信息，并就自己难于开口的问题，通过教师提供的网页查询答案，同时还可以就某些不懂的问题与教师和同学进行交流。在进行网络教学时，教师还可以给学生提供容的检测题，包括基础性题目和拓展性题目，学生在完成基础性题目后，可以有选择地完成拓展性题目，实现真正地分层教学，因材施教，学生的作业可以通过网络直接提交给教师。

三、扩大信息来源

利用Internet来搜集信息，可大大扩展信息的来源，且快速方便。对于参加考考的学生来说，及时的搜集高考信息和进行强化训练是必须的，但购买的成套习题集，往往又存在着题型偏旧、信息过时的缺点，用起来有时是事倍功半。为了克服这一缺点，我们充分利用了Internet这一信息资源，从网上下载最新试卷然后进行精选。这些试题题型新颖、信息准确，给学生作为试题和平时练习，对于启发学生的思维，开阔学生的视野、增大学生的阅读量有着非常大的帮助。

四、有利于培养学生的创新精神

传统的生物学教学方式和以指导为主的教学方式一般都采用 “传递”的方式进行教学，学生只是被动地接受知识，这不利于培养学生的探究能力。信息技术的发展，互联网、校园网的出现，教育网站、电子书刊、虚拟图书馆、虚拟软件库、新闻组等为学生营造了一个探索发展的学习环境，提供了非常丰富的学习资源。信息技术，也必将从演示教具变为学生探究问题获取知识的工具。在网络环境条件下，学生的学习是多向互动的，可以利用多种信息源(教师作为一种信息源之一)，通过检索、学习、构思、将有关信息组合起来，形成自己的观点，获得自己的认知方式。这种新型的，比较民主的教育关系将有利于学生发展自己的个性，激发他们的创造思维，培养和促进其创新精神、信息能力的发展，实现学生为主体、教师为主导的新型教学模式的建构。

五、运用多媒体课件精讲、复习，分层教学，省时高效

在生物复习课中，教师借助计算机网络技术，把预先准备好的一个完整的知识网络体系投影到大屏幕上或是学生计算机屏幕上，既节约时间，又加大了课堂容量，而且便于教师精讲。在复习中利用信息技术展示知识网络体系，可以使学生在瞬间勾起对以前所学大量知识的回忆，省时高效，而且还利于分层教学、自主复习。事实上每位学生所掌握的知识是不同的，教师把知识网络交给学生以后，学生根据已有知识水平对未掌握的知识有侧重点地复习或重新学习，有的放矢，新旧结合，可大大提高复习的效率。例如：在复习《三大营养物质的代谢》时，由于教学内容多、学生水平不同，教师采用网页的形式向学生呈现知识体系以后，学生可以根据自己的水平或重点复习脂类代谢，或重点复习糖类代谢，或重点复习蛋白质代谢，根据自己已有水平自主学习。在复习课中，一个较好的课件，既对基础较好的学生起到提纲挈领、高效系统复习的作用，又可照顾基础薄弱的学生起到“新授”、重新学习的作用，从而保证每位学生都“有的吃”、“吃得饱”。

生物信息学的作用范文第3篇

1.1创设情境，激发学习兴趣

生物的世界丰富多彩，生活中更是无时不存在生物现象。然而传统的教学使得学生只重视结果忽略了过程，对知识的掌握留在表面。主要是由学生的认知与教师教学脱节，师生思维没有产生共鸣所引起，导致知识链无法延伸。为了解决此问题，教师需要在设计教学内容时，充分联系生活实际，并且利用信息技术设立教学情境，充分激发学生对生物的学习兴趣。

1.2有效提高学生学习效率

信息技术，能够通过多种方式以及渠道，刺激到学生多种感官，使得学生利用多种感官进行分析学习，从而提高学生学习效率。例如用悦耳，适当的声音信号吸引学生的听觉，利用生动形象的图像信号吸引学生的视觉。同时，信息技术能够突破传统空间与时间的知识交流局限，使学生能够对微观世界，宏观世界，过去的事物以及远方的事物等直观的了解，使得学生的信息渠道得到极大的扩展延伸，有效的加大加深了信息容量。

1.3体现出学生的主体性与教学的互动性

传统教学中，学生极少能够主动参与到教学中来。而利用信息技术以及网络资源进行学习，能够改变传统教学方法，实现师生，生生之间的互动。当今时代，学生经常拥有较充裕的时间接触计算机，因此可以带着自己发现的问题，到互联网站，网络图书馆等查找有关的资料，同时在网络上互相交流，探讨，解决问题，然后回到课堂中将其结论进行展示，充分落实学生在教学过程中的主体地位。这样的教学模式与新课程标准要求一致，并且能够使得学生养成以探究为目的，个性化且多样化的学习意识与行为。

2信息技术在中学生物教学中的应用策略

2.1寻找到有利的知识切入点

在中学生物教学过程中，信息技术具有较多知识切入点，教师需要对这些知识点进行充分利用，运用信息技术对课程进行整合。例如中学生物教学重点难点之一的细胞分裂一课，若是没有学好，将直接影响日后生物遗传，变异以及遗传规律的学习。因此，教师可以采取多媒体动画教学，让学生对减数分裂，有丝分裂中染色体的变化进行直接观察，从而更好的理解其中的知识。

2.2调动学生的情感，思维以及感官参与学习

在中学生物教学过程中，通过多媒体课件，在调动学生感官，情感以及思维的同时，还能够营造出良好的学习气愤。使得学生在实践与思考中掌握原理，感知事物，领悟概念，由被动学习变成主动学习，有效的提高其记忆力，注意力以及观察力等。例如在学习环境污染的危害一课时，教师可以通过图片，视频等资料展示，使得学生更加形象全面的对环境污染的危害进行了解，提高学生忧患意识与责任感。

2.3情景演示

教学是否成功的关键所在就是学生的兴趣。通过信息技术的应用，教师能够向学生演示各种生命现象，过程以及规律，使得学生对生物产生浓烈兴趣，教师在借此机会提出问题，调动学生学习热情，有利于学生在掌握知识的同时提高创新能力。

2.4利用信息技术提供实践环境，提高学生感知能力

生物学科中经常有一些实践，由于过于危险或是时间等限制，使得传统教学中学生无法亲身经历。通过信息技术，能够呈现给学生较为真实的实践环境，让其在模拟环境中积极主动的对所学知识进行建构，更好的对知识进行理解与掌握。

2.5培养学生探究能力

生物教学中不仅强调自主学习，而且需要将合作学习与自主学习相结合，才能够最大限度的提高学习效率。在教学过程中，通过合作、探讨，学生不仅能对所学内容较好的掌握，更提高了其合作、表达、自主学习以及探究的能力。例如在学习细胞分化一课时，教师可以要求学生根据目前所学的知识，利用网络资源，写出一份关于癌症的研究报告，并且通过小组探讨，比较各自的优缺点。这样一来，在提高学生通过网络获取信息能力的同时，更培养了其自主分析问题，解决问题的能力。

3结束语

生物信息学的作用范文第4篇

[关键词]高职院校；物流信息管理；教学效果

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.18.173

[中图分类号]F252-4；G712.4 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）18-0-02

物流信息管理是基于物流产业对信息系统的应用和分析设置的一门课程，也是高职物流管理专业的一门核心课程。通过学习，使学生掌握物流信息管理方面的知识和技能，让学生了解物流信息系统开发的过程，能够使用主要物流信息技术与设备，具备物流管理信息系统初始化、操作和日常维护能力，培养学生自主学习和分析解决问题的能力，为学生顶岗实习夯实基础。

1 当前高职院校物流信息管理课程教学存在的问题

传统的物流信息管理课程教学主要存在以下问题：一是课程内容只注重物流信息技术和物流信息系统的理论介绍，而没有重视其在物流管理中的应用，脱离实际，不符合高职院校培养应用技能型人才的要求；二是课程教材与教学内容更新较慢，教学内容的前沿性和创新性不足；三是教学方式简单，尤其是实训环节，仍以教师讲为主，学生只会照搬照抄，缺乏独立思考和分析，不利于培养学生的自主学习能力；四是实践教学环节薄弱，缺少专门的物流信息系统操作实训室及相关教学软件，不利于培训学生的实际操作能力。

因此，如何引起学生重视、激发学生学习兴趣，如何在教学中提高高职物流信息管理课程教学效果、体现高职院校物流管理专业的教学特色，如何培养学生的综合素质和创新能力，真正突显出这门课程在物流管理课程体系中的重要性，对于培养适合时代要求的现代物流人才十分必要。笔者通过这几年的课程改革与教学实践，认真思考，就如何提高物流信息管理课程教学效果浅谈几点看法。

2 高职院校提高物流信息管理课程教学效果的建议

2.1 从企业实际需求出发确定课程教学目标

培养高素质技能型物流管理人才是高职院校物流管理专业的培养目标。而物流信息管理本身又是一门理论与实践并重的课程，理论性、技术性内容较多，对于高职院校学生来说比较抽象、难学，加上目前高职院校学生知识结构不完善、学习方法不科学等诸多不利因素，使得物流信息管理教学难度加大，学生缺乏学习兴趣，达不到理想的教学效果。

因此，在设计高职院校物流信息管理教学目标时，应紧密对接物流企业对物流信息技术人才的知识能力与素质要求，不再强调传统教学目标中一些理论性过强、应用率不高的内容。若按照企业管理层次划分高职学生就业岗位，他们处于执行层；若按照在信息系统的层次划分，他们处于运行控制和业务处理层（见图1）。

作为这一层级的员工，在学生阶段除应掌握基本的信息技术应用和操作，如办公软件、物流信息系统等软件的使用以及条码设备等硬件的使用外，还应具备一定的综合素质和认知能力。通过以上分析，确定物流信息管理课程的具体教学目标如下。

首先，知识目标：

①了解物流信息化发展情况及相关基本概念。

②理解信息系统开发和信息平台搭建的过程及原理。

③熟悉各物流信息技术的应用及原理。

④熟练掌握物流信息系统的结构和操作规程。

⑤掌握物流信息安全管理的内容。

其次，能力目标：

①能够快速适应物流信息化发展。

②能够组织物流信息系统开发。

③能够熟练使用各种先进的物流信息技术。

④能够熟练操作物流信息系统。

⑤能够构建物流信息安全体系，重视物流信息管理的安全性问题。

最后，素质目标：

①培养学生团队合作的意识。

②培养学生友善沟通的作风。

③培养学生诚信处事的态度。

④培养学生爱岗敬业的精神。

⑤培养学生踏实肯干的品质。

2.2 结合具体工作岗位职责开发课程标准

2.2.1 课程标准设计理念

物流信息管理应打破传统学科课程模式，以黄炎培提出的“手脑并用，教学合一”的观点为基本指导思想进行课程设计，即：以提高学生职业能力为课程目标，以校企合作为平台共同开发课程，以企业真实工作任务作驱动，以学生为主体，多种教学方法并用组织课程教学实施，用职业技能比赛促进学生实践技能的提高，充分体现培养学生综合职业素养的育人理念。

2.2.2 课程标准设计思路

首先，聘请物流行业企业专家、物流基层管理技术人员和物流专业优秀毕业生与物流管理专业专职教师共同组建课程开发团队。

其次，深入企业进行调研，以物流信息岗位需求为导向，结合物流企业生产实际，分析不同类型行业、企业对物流信息管理人才需求的层次、工作岗位职责、标准、能力以及职业素质的要求，然后由校企双方合作确定该门课程的知识、能力、素质目标及教学内容和课程体系。

最后，依据物流行业各职业岗位的职责和标准，结合职业资格考试的相关内容，设计制定物流信息管理课程更具科学性、操作性和规范性的课程标准，其中包括课程目标、课程任务、课程内容、学习情境、教学模式、评价方法、教学建议等内容（见图2）。

2.3 按照物流信息作业的基本顺序设计课程内容

其教学内容主要包括以下几个方面。

物流信息识别与采集：运用条码技术、射频技术学会采集货物信息。

物流主要信息技术应用：运用企业的仓储和运输等管理信息系统以及数据库、物流信息分类编码等技术对采集的数据进行加工；运用EDI技术、EOS技术进行物流信息的传递；运用GPS技术、GIS技术对物流信息进行动态跟踪与定位。

物流主要业务环节信息管理：运用所学物流信息技术及方法对包括仓储、运输、配送在内的物流主要业务环节进行信息管理。

物流信息系统开发与安全管理：物流信息系统的开发及安全管理。

2.4 采用“教、学、做”一体化的课程教学模式

高等职业教育培养的是高技能实用型的专业人才，理论联系实际，学以致用是其最大的特点。而当前高职物流信息管理课程大多采用传统教室教学与上机实训交替进行的教学模式，即：实训和理论是在两个不同的空间和时间完成的。上机实训时，理论基础不扎实的学生可能会由于不熟悉理论知识而盲目操作；而对于理论扎实的学生，则可能在短时间内就能完成实训内容，大部分课堂时间又被浪费。

因此，结合高职物流专业物流信息管理课程特点，我们采用“教、学、做一体化”教学模式：在理论课程的教学环节中，融入实践教学内容，而基本理论的讲解则主要是服务于实验和实践，最终目标是提高学生信息处理和技术运用的能力。该课程针对每一学习情景，结合实际需要，采用“课堂内深化理论知识+校内模拟实践操作+校外参观演示认知及顶岗实习”的课程教学模式，实现“教、学、做”一体化，将学生从原来被动的学习转化为主动学习，突出学生的主体作用，彻底改变教与学分离的现象。具体做法如下。

首先，课堂内通过教师讲解、学生自学拓展、动手体会理解的方式实现理论知识的深化。其次，校内模拟实践操作充分利用校内物流信息实训基地，让学生在模拟环境下接触使用各物流信息技术，操作物流信息管理系统，掌握物流信息管理工作流程。最后，在校外通过参观认知真实作业环境，使学生先具有感性认识，在校外企业进行顶岗实习，在真实环境下运用所学知识，解决实际问题，提升学生职业能力，加强学生就业适应能力。

2.5 灵活运用多种先进的教学技术和教学方法

根据课程内容和学生特点，灵活运用各种教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教学效果。在采用各教学方法时，建议将学生分组，以组为单位完成各项任务，但同时也要突出个人自我分析和解决问题的能力。

2.5.1 引导文教学法

在布置某项任务时需要让学生掌握必备知识时，采用引导文教学法。教师可先根据知识点设计引导文，在引导文中提出问题即任务，并讲明任务要求和能力要求，然后按资讯、计划、决策、实施、检查和评估6个步骤引导学生自学，最后教师负责解答学生的疑问（见图3）。

2.5.2 模拟实践教学法

在进行物流管理信息系统综合操作时，采用模拟实践教学法。模拟实际情境，将每组学生分角色，按角色完成岗位任务，看哪一组完成的又快又好。在介绍各物流信息技术操作使用时，采用模拟演示法，充分利用实训室的仪器设备、录像、PPT等教学设备进行模拟演示，观看演示后让学生自己操作。演示时不仅对各物流信息技术进行操作演示，还要讲解其工作原理，加深学生对物流信息技术的理解。

2.6 采用多元评价和过程考核和结果考核相结合的考核方式，调动学习积极性

该课程考核分四部分：一是平时学习表现占10%，根据学生在学习过程中的表现进行成绩评定，主要根据学生的学习态度和参与积极性高低；二是平时作业占10%，根据课程教学安排和学习测评的要求，规定学生必须按时完成相应的任务和作业，按完成情况考评；三是理论知识测试占30%，利用网上教学资源，进行自主学习，并自行进行网上测试，主要考核学生对理论知识的掌握和自学能力；四是课堂实践操作技能考核占50%，主要考核学生的实际操作能力及实际解决问题的能力。

3 结 语

高职院校物流信息管理课程在教学过程中要努力将理论知识学习和实践应用合二为一，并尽量运用多种教学方法和教学手段来调动学生参与积极性，才能达到提高课程教学效果的目的。

主要参考文献

生物信息学的作用范文第5篇

生物信息学 生物科学 实践教学

生物信息学作为一门新兴的交叉性学科，综合生物学、计算机科学和信息技术试图，从大量数据中寻找具有指导和开创性价值的依据，为生命科学研究提供必要的、有效的系统模拟和信息预测结果。目前，生物信息学在生物医学、生物工程、植物学、动物学、生态学、遗传学、制药和高科技产业领域中的应用越来越广泛，产生巨大的影响力和推动力。

一、生物信息学在生物科学领域的作用

生物科学是研究生物结构、功能、发生和发展规律，及其与周围环境关系的科学。在分子生物学技术突飞猛进的发展过程中，生物科学从传统的个体及群体表征研究逐步演变为内在分子机制的研究，随着基因测序技术的发展，生物科学领域的研究不仅聚焦于生物个体的内在分子机制，同时还从大量的生物个体的基因数据中获取和解析生命的本质和规律，并以此尝试对生命过程进行干涉和改造。而在获取、解析、干涉和改造的过程中扮演重要角色的就是生物信息学。

生物信息学是在生物科学领域各个学科发展的过程中逐步产生的一门综合性学科，该学科在生物科学领域的应用极为广泛。目前，植物基因组研究取得了重大进展，水稻、大豆、小麦等农作物的遗传图谱、基因序列、基因组注释已公布于美国国立生物技术信息中心（NCBI）的生物信息数据库中。利用生物信息学的相关方法和技术能够对这些数据进行查询、统计和分析，从而更好地理解和认识植物基因组的功能，指导后续的科学研究和生产应用。传统的生物学分类方法已经鉴定及分类了成千上万的物种，但是随着生物科学的发展和认知，越来越多的物种在遗传进化上的分类依据较为模糊，而利用生物信息学结合传统的分类学可以更好的研究生物类群间（植物、动物、微生物等）的异同性、亲缘关系、遗传进化过程和发展规律，这在当今的生物分类学中应用日趋广泛。生物信息学还可以综合利用数学、统计学和计算机等学科对生态系统进行模拟和计算分析，探索物种间基因流动的本质，揭示生态系统的物质和能量循环规律，从而为找到决定生态系统平衡和稳定的根本因素提供重要的依据，帮助生态系统平衡的恢复。此外，通过生物信息学技术构建遗传工程菌，降解目标污染物的分子遗传物质，从而达到催化目标污染物的降解，维护生态环境的空气、水源、土地等质量，也是当今生态环境保护的新兴研究方向。

二、生物信息学的学科内容和课程要求

生物信息学主要由基因组学、蛋白质组学、系统生物学、比较基因组学、计算生物学等学科构成，主要涉及的内容有生物数据的收集、存档、显示和分析，体外预测、模拟基因及蛋白质的结构和功能，对生物的遗传基因图谱进行分析处理，对大量的核苷酸和氨基酸序列进行比对分析，确定进化地位等。从生物信息学的概念及其涉及的内容中可以明确生物信息学不是一门独立的学科，所以要求教师在教学过程中掌握多领域的知识和技能，才能较好地把握该课程。

1.高等数学和统计学基础

生物信息学将数学和统计学作为主要的计算理论基础，主要包括数学建模、统计方法、动态规划方法、数据挖掘等方面。此外还包括隐马尔科夫链模型（HMM）在序列识别上的应用，蛋白质空间结构预测的最优理论，DNA超螺旋结构的拓扑学，遗传密码和DNA序列的对称性方面的群论等。因此，在生物信息学教学过程中要求教师具备数学及统计学的计算方法的基础知识，能够利用牛顿迭代法、线性方程回归分析、矩阵求拟、最小二乘法等进行数学建模和计算，从而对基因和蛋白质序列进行比对、进化分析和绘制遗传图谱等。

2.生物科学基础

生物信息学包含的生物类学科有，生物化学、分子生物学、遗传学等基础学科，基因工程、蛋白工程、生物技术等应用学科。根据其课程特点，学生在学习生物信息学课程前需要学习生物化学、分子生物学、遗传学、基因组学、蛋白质组学等基本生物学课程，对于基因序列、蛋白质序列、启动子、非编码区等概念有深刻的理解，同时需要对一些重要的生物学数据库有一定的了解，如美国基因数据库（GeneBank）、欧洲分子生物学实验室数据库（Embl）和日本核酸数据库（DDBJ）等。此外，要求学生能够利用生物学数据库查找基因序列、蛋白质序列、基因及蛋白质结构模型，能够读懂数据库中基因和蛋白质的信息注释，能够计算蛋白质序列的分子量和等电点，能够为扩增特定的基因片段设计引物，能够对特定物种进行系统发育分析等。

3.计算机科学基础

计算机是生物信息学的主要辅助工具，利用生物信息学研究生物系统的过程需要能够熟练使用计算机对大量的生物信息数据进行处理和分析，这主要包括对数据信息进行搜索（收集和筛选）、处理（编辑、整理、管理和显示）及利用（计算、模拟）。所以，学生在学习生物信息学的过程中需要了解和掌握一些常用的生物信息学软件，如BLAST和FASTA序列比对分析软件，Oligo和Primer引物设计软件，VectorNTI、DNASTAR、DNASIS等综合分析软件。此外，学生还需要学习和掌握一些常用的计算机语言，如正则表达式、Unix shell脚本语言和Perl语言。

利用生物信息学在处理和分析海量生物数据的过程中，计算机软硬件资源需要配合处理分析软件的运行，因此要求计算机操作系统使用Unix和Linux操作系统，这些操作系统需要大量的操作命令进行输入执行过程，对于经常使用Windows操作系统的学生来说是一个较难跨越的障碍。

三、生物信息学课程教学中存在的问题

目前国内大多数高校的生物信息学教学采用传统的教学模式，即以课堂式的理论教学为主，缺乏必要的实践教学。理论教学模式固定、教学方法单一、教学内容狭窄，通常是介绍性、科普性的课程，甚至作为公选课程。少数高校开展生物信息学的实践课程教学，但多以验证性实验为主，缺乏和专业相适应的综合性、设计性实验，而开放性实验更无从谈起。

1.教学模式固定单一

生物信息学在内容层面涵盖诸多学科领域，注重应用性和实践性。然而，目前大部分高校把生物信息学作为一门孤立的课程，这导致教师需要将大多数课程内容压缩到一门课程进行教学，在有限的教学时数下灌输大量内容，增加了学生学习的难度，降低了教学质量。再者，大多数高校仅开展生物信息学的理论教学，忽视实践教学过程，造成生物信息学理论与实践内容的脱节，使学生在学习完理论知识后难以深入理解和吸收，无法将所学的知识应用到后续的工作和学习中，最终未能体现出该门课程的价值。

2.教师专业背景薄弱

作为一门交叉学科，生物信息学的教学要求教师具有较强的数学、生物学和计算机科学背景。然而，目前从事生物信息学教学的教师即便具备深厚的生物学背景，但是多数教师在数学和计算机方面较为薄弱，并不具备完整的生物信息学知识体系，对生物信息学发展趋势也了解不多。在师资缺乏的情况下，院系开设生物信息学课程，教师为了完成教学任务，仅仅在教学中进行介绍性的讲解，在课程考查方式上通过小论文、综述和课外活动等方式完成该课程的学习。因此，无论是理论教学还是实践教学均无法实现该课程大纲的要求，从而影响学生对生物信息学课程的理解和掌握，生物信息学的实践操作能力更无从谈起。

3.实践教学薄弱，专业教材缺乏

生物信息学实践课需要学生在网络环境下用计算机学习NCBI数据库的检索与使用、序列比对分析软件的应用、蛋白质空间结构图视软件的应用、序列拼接软件的应用等。但是目前，大多数高校开设的生物信息学课程多以理论教学为主，实践教学课时非常少或者为零，学生对于生物信息学课程的学习仅仅通过教材上抽象的文字描述进行理解和掌握，这导致学生在理论课中学到的知识无法在实践课中进行验证或操作，严重影响了生物信息学的教学质量，也偏离了教学大纲中强调的重在培养学生实践操作能力的培养目标。

另外，目前还没有适用于生物科学专业的生物信息学教材。国内各大高校使用的教材多为国外教材的影印版或者中文翻译版本，这些教材偏重介绍生物信息学的理论和方法，涉及的实践内容较少，学生需要具有较高的相关知识才能接受和使用这些教材。因此，部分高校在生物信息学教学过程中往往使用自家编写的简化教材，从而造成生物信息学教学内容不统一，教学大纲混乱等情况。

4.实践课程经费不足，实践教学环境落后

当今，许多发达国家都很重视生物信息学的教学和研究，积极开展各种生物信息资源的收集和分析工作，培养大量生物信息学人才，为整个生物学的理论研究及其相关产业创新（主要是医药和农业）提供指导和支撑。国内对生物信息学的关注和认识起步较晚，其发展落后于国际发达国家。国家和高校对生物信息学的教学和科研资金投入力度不大，缺乏必要的仪器设备，生物信息学的实践教学条件得不到保障，比如大多数高校的生物科学专业没有相应的计算机实训室，配套软件也相对匮乏，落后于国际发展水平。

四、生物信息学教学模式改革的探索

1.修改理论和实践教学大纲，编写适用的实践教材

根据当今生物信息学的发展方向，制定和修改理论教学大纲，除了引物设计、基因和蛋白质序列比对、基因和蛋白质结构功能预测等基本内容外，还需添加系统进化树分析、聚类分析、蛋白质互作网络谱图等较为综合的内容。另外，增加实践教学课程比例，充实实践教学内容，结合理论教学内容增加综合性、设计性实验，适当提供科研环境，鼓励开展开放性实验。

目前国内并没有系统的、专业的生物信息学实践教材，因此针对高校生物科学专业方向的特点，联合多学科领域（数学、生物科学、计算机科学）编写相应的生物信息学实践教材，在制定、修改实践教学大纲和编写教材的过程中结合学生的接受能力，由浅入深，多设实例和相关练习，使学生循序渐进的理解和掌握生物信息学的原理和方法，掌握更多的生物信息学工具。

2.紧密联系科研、基于实践问题开展教学

通过实践教学把生物信息学教学与科研有机结合起来，能够促进教学与科研的共同发展。在紧密联系科研的过程中，采用基于问题的教学（PBL）方法，通过实践教学环节，培养和训练学生把所学的生物信息学的知识和方法应用于各种生物科学领域的科研活动中，通过解决实际问题训练学生的实践技能，从而促进教学与科研的双重发展。例如，在生物信息学实践教学中多加入生产和科研中遇到的经典实例，鼓励学生利用相关的生物信息学软件及相关的理论和方法解决问题。学生也可以选择自己感兴趣的课题，利用自己熟悉的、合适的生物信息学软件和相关知识开展课题研究。此外，专业教师在指导学生课题研究的过程中还可以发现理论和实践教学的不足，不断的完善生物信息学理论和实践课程大纲和内容，提高教学质量。

3.开展多学科实践结合的教学模式

生物信息学属交叉学科，包含了不同领域的专业知识和技能，为使生物信息学教学达到教学的目标，该课程教学需要采用多学科实践结合的教学模式。

多学科实践结合的教学模式是指联合不同领域、不同学科、不同专业的课程在教学的过程中结合生物信息学涉及到的知识和技能进行基础性、铺垫性教学。比如，在高等数学和统计学的教学过程中，针对生物信息学的需求，适当增加数学建模、统计方法、动态规划方法、数据挖掘等方面的基础内容，同时，开设实例实践教学，使学生理解和掌握隐马尔科夫链模型，牛顿迭代法、最小二乘法等方法的应用原理和规则；在生物科学专业课程设置上，尤其是实践课程的教学过程中，结合生物信息学涉及的引物设计、序列比对分析、基因及蛋白质结构功能预测等方面开展相应的设计性、综合性、开放性实验项目，使学生了解和掌握基本的生物信息学原理及软件的应用；在计算机科学的教学过程中，应根据生物信息学的需求，开设正则表达式、Perl语言、R语言等课程学习，以及增加Linux和Unix操作系统课程学习，使学生在学习生物信息学前打好坚实的基础。

值得注意的是，生物信息学课程与其他课程的开设时间和顺序需要有一定的探索和评估，对于开设该课程的时间把握是开展多学科实践结合的教学模式的关键因素。过早开设生物信息学则会导致学生在不具备相应学科基础的条件下跨越式的接触生物信息学，无法理解和掌握相关的知识和技能；过晚开设则会使学生学习了相关学科知识和技能后，由于课程衔接不紧，导致在学习生物信息学时出现理解滞后和无法适应的现象。因此，针对不同专业和学科的特点，根据具体情况进行统筹安排，使生物信息学和其他相关学科课程有很好的衔接和过渡，以确保和提高生物信息学的教学质量。

五、结语

生物信息学是现代基因组学时代的开阔者，也是生物科学研究的重要的工具和载体。针对生物信息学的特点，高校生物科学专业课程设置、教学方法、教学模式和教学软硬件等需进行一定的改革，将多学科实践结合的教学模式运用到生物信息学的教学实践中，在提高教学质量的同时将更好的提升学生科研、应用和创新能力。

参考文献：

[1] 郝柏林，张淑誉.生物信息学手册[M].上海：上海科学技术出版社，2002.1-10.

[2]GUYD， NOELE， MIKEA. Using bioinformatics to analyse germplasm collections [J]. Springer Netherlands，2004.39-54.

[3]王春华，谢小保，曾海燕.深圳市空气微生物污染状况监测分析[J].微生物学杂志，2008，28（4）：93-97.

[4]张菁晶，冯晶，朱英国.全基因组预测目标基因的新方法及其应用.遗传，2006， 28（10）：1299-1305.

[5]周海延.隐马尔科夫过程在生物信息学中的应用.生命科学研究，2002， 6（3）：204-210.

生物信息学的作用范文第6篇

Shortliffe教授指出，医生对于计算机和新技术越来越依赖就是其中一个重要问题。由于患者的个体状况和疾病状况千差万别，医生在诊疗过程中的逻辑推理也各有特色。但是，计算机的应用有可能削弱医生和患者之间的和谐关系，使医患之间的互动和整个诊疗过程变得呆板机械。在某些情况下，医生不是根据自己的知识、经验和逻辑对患者做出诊断，而是依赖于他们使用计算机的方式来做出判断。实际上，计算机永远不可能代替人脑，更不可能超过人脑。只有当计算机和人类的智慧与实践相结合，才能发挥出真正的作用。

生物医学信息学的定义

根据美国医药信息学会（American Medical Informatics Association, AMIA）的定义：Biomedical Informatics (BMI) is the interdisciplinary, scientific field that studies and pursues the effective uses of biomedical data, information, and knowledge for scientific inquiry, problem solving and decision making, motivated by efforts to improve human health.

生物医学信息学（BMI）是一门研究如何有效利用生物医学数据、信息和知识的跨学科科学，以满足科学查询、解决问题和制定决策的需求，并通过不断的努力，推动和提高人们的健康。

生物医学信息学的关键属性

生物医学信息学主要从事生物医学数据、信息、知识的产生、存储、获取、使用及共享的理论、方法和过程的研究、开发和应用。

生物医学信息学建立在计算机技术、通讯技术以及信息科学的基础上，是IT技术在生物医学领域上的应用。

生物医学信息学在方法学上可以支持从分子水平到大众水平的研究、推论、建模、模拟、实验和转化。覆盖从基础医学、临床科研，到临床诊疗、公共卫生等多种生物医学领域的研究和应用。

生物医学信息学认为生物医学信息的最终使用者是人。因此，社会科学和行为科学对于技术性解决方案的设计和评价，以及对于复杂经济、伦理、社会、教育和组织架构的演进，起到了非常重要的影响作用。

BMI各应用领域的相互关系和区别

在生物医学信息学领域有很多看似非常相近的术语和名词，很容易被混淆和乱用，例如：信息学、医学信息学、生物信息学、卫生信息学、生物医学信息学、公共卫生信息学等等。如何理解这些术语？它们之间的区别和联系又是怎样的呢？

Shortliffe教授解释说：生物医学信息学是一门基础性生物医学科学，是一门应用潜力非常广泛的科学。生物医学信息学研究和发展的推动力，是生物学和医学领域的临床、科研和实践中所遇到的各种问题。生物医学信息学将生物医学的理论和方法与计算机、信息和通讯技术相结合，以创新和发展新的方法和理论为目标。这些核心理论和方法包括数学建模、数据库理论、认知科学、统计学、数据挖掘，自然语言处理等等，反过来又促进生物医学科学和健康科学的研究、应用和创新。

生物医学信息学理论、方法和技术首先被应用到临床医疗、诊断和护理等临床医学领域，同时也被应用在牙科和兽医学领域。这些领域关注的是患者个体，是以患者为中心实现临床相关信息的采集、集成、共享和应用，因此被称为临床信息学。

与临床信息学紧密联系在一起的是公共卫生信息学，它的应用不是针对单一的患者个体，而是关注整个人群，以大众健康和管理为目标。临床信息学和公共卫生信息学共享了很多相同的方法和技术，这两个方面结合在一起就是我们通常所说的医学信息学。因此，生物医学信息学不能等同于医学信息学。

生物医学信息学在生物学领域的应用，特别是在细胞生物学和分子生物学上的应用，主要关注的是细胞和分子水平的过程，这部分被称为生物信息学。

生物医学信息学在放射影像、图像成像和分析、以及影像管理方面的应用被称作影像信息学。影像信息学以组织和器官为主要对象，包括：放射影像、病理影像、超声影像、皮肤病学、以及分子可视化等等应用领域。

据Shortliffe教授介绍，其实这些应用领域的边际是非常模糊的，例如生物信息学和影像信息学相结合就产生了分子生物成像学；生物信息学和临床信息学的结合形成了药物基因组学，而临床信息学和公共卫生信息学相结合则形成了大众消费健康学。

BMI和HIT的关系

生物医学信息学与计算机科学（软件和硬件）、临床科学、基础生物医学科学、流行病学、统计学、生物工程学、管理科学及认知科学与决策密切相关。

生物医学信息学（BMI）与医学信息技术（Healthcare Information Technology, HIT）有着密切的关系，但相互各有侧重。BMI更偏重于BMI理论的研究、方法的建立、教学、以及这些理论和方法在生物医学研究领域应用。其主要参与者是学术研究人员、科研机构及相关实验室。而HIT则更偏重于应用，主要是把BMI的方法、理念以及研究成果与医疗临床实践相结合，并通过厂商开发成相应的医疗信息系统产品，供医院和卫生行政机构使用。其主要参与者是医疗IT厂商、医疗临床机构及卫生行政机构等。在美国，生物医学信息学领域的学术组织是美国医药信息学会（AMIA），而医学信息技术领域的学术组织是美国医疗信息管理和系统协会（HIMSS）。

加强生物医学信息学教育和培训

生物医学信息学对于生物医学研究、企业应用系统的研发、图书馆情报学和知识管理、公共卫生统计、生物技术和制药、临床实践和管理、以及政府决策研究，都将发挥重要的作用。

但是，目前要真正把信息技术应用到生物医学领域以及临床诊疗中，还存在一个非常大的障碍，就是缺乏同时具备信息技术知识和生物医学领域知识的复合型人才。因此，作为交叉科学的生物医学信息学，要肩负起自己的使命，要为复合型人才的培养做出贡献。各医学院校和研究机构，在开展常规的生物医学信息学学位教育之外，还应该积极开设信息学相关的培训，为医学生和护理学生提供双学位课程。另外，要加强对医药卫生专业人员的信息学继续教育，并积极为临床医护人员所进行生物信息学研究提供必要的支持和协作。

Shortliffe教授还指出： IT基础架构（IT Infrastructure）一向被公认为是实现安全、有效、以患者为中心、及时、高效率和公平六个医疗目标的基础。但是，临床信息系统设计和实施40年来的经验和教训告诉我们：成功的系统不仅仅取决于技术，而更取决于人、文化和创新性的流程。

生物信息学的作用范文第7篇

关键词：校企合作；物流信息管理；教学改革；应用型本科物流管理专业

中图分类号：G642 文献标识码：A

Abstract： Basing on the problems of“logistics information management”teaching to the applied undergraduate logistics management major， it locates the“logistics information management”teaching to the applied undergraduate logistics management major. Then it put forward the new teaching modes， and some countermeasures and suggestions to make sure them smoothly.

Key words： school-enterprise cooperation； logistics information management； teaching reform； applied undergraduate logistics management major

《物流信息管理》是物流管理专业本科的核心课程。开设本课程的目的在于使学生掌握物流信息管理基础知识及物流信息技术，理解物流管理业务流程及物流信息系统，了解物流信息系统的开发及物流信息安全，具有一定的实际操作水平，为其后续课程的学习打下坚实的基础。以往的《物流信息管理》教学改革研究，主要是关于校内理论与实验教学及课程开发。如姚志英（2009）、梁雯等（2010）和赵浩宇等（2013）在分析本课程特点的基础上，针对现有教学存在的问题，从课程内容、案例教学及实践教学等方面提出了合理化建议；谭狄溪等（2009）和章文燕（2012）从工作过程的角度研究本课程的开发问题。因此，如何对基于校企合作的《物流信息管理》进行教学改革研究，使之更适于应用型物流管理本科人才培养的需要，已成为迫切需要研究解决的重要问题。

1 应用型本科物流管理专业《物流信息管理》教学存在的问题

1.1 课程概述

《物流信息管理》是应用型本科物流管理专业的核心课程之一。该课程是一门综合性较强的边缘交叉课程，涉及到信息科学、计算机科学、通信技术、系统科学、物流学、管理科学、经济学与法律法规等学科知识。它的教学内容主要包括物流信息管理基础、物流信息技术、物流管理业务流程、物流信息系统、物流信息系统的开发和物流信息安全等。它是一门非常实用的课程，它的教学效果直接影响着物流企业和物流行业的发展水平。

1.2 存在的问题

目前《物流信息管理》教学存在的最普遍问题是侧重于理论教学而忽视了校内实验与企业实践教学。究其原因，主要是课时限制。这门课程一般只安排每周2～3节课，开设一学期。教师很难在有限的课堂时间内较全面透彻地讲授相关理论知识，也没有足够的时间让学生在实验室里比较系统地完成相关课程实验，更没有时间安排学生到企业进行物流信息管理实践。因此，课程教学效果不理想，很多学生感到学习该课程理论很枯燥，导致学习的主动性与积极性很低。加上物流管理类学生的信息科学、计算机科学、通信技术、系统科学等的基础知识较薄弱，所以学习更加吃力，课程教学效果更加不理想。

针对上述问题，必须对该课程进行科学定位，改革传统教学模式，积极探索新的教学模式，以期培育出合格的应用型本科物流管理人才。

2 应用型本科物流管理专业《物流信息管理》的教学定位

应用型本科物流管理专业是培养具有系统的经济学、管理学基础理论，掌握现代物流与供应链系统分析、设计、运营、管理的基础理论、方法与技术，熟悉企业生产经营活动中的物流运作，能在企业、科研院所及政府部门从事供应链设计与管理、物流系统优化及运营管理等方面工作的复合型应用型人才。因此，《物流信息管理》的教学定位必须基于培养复合型应用型物流管理人才的高度。本文将其定位为在讲授基本理论知识和进行基本实验训练的理论与实验教学的基础上，渗透企业物流信息管理实践教学，通过教室―实验室―企业的高度一体化的校企合作的教学融合，获得良好的教学效果。

3 基于校企合作的应用型本科物流管理专业《物流信息管理》教学模式

根据《物流信息管理》教学存在的最普遍问题和对《物流信息管理》的教学定位，本文提出了基于校企合作的应用型本科物流管理专业《物流信息管理》教学模式有两种：

一是在适当增加课时的基础上，严格采用教室―实验室一体化的校企合作的教学融合模式。该模式是在课堂基本理论讲授的基础上，结合实验，让学生把理论知识与实验操作紧密结合起来；然后引入远程企业物流信息管理实景，使学生真正感受和了解企业物流信息管理实践。该模式在时间和经费上较容易实现。

二是在适当增加课时的基础上，严格采用教室―实验室―企业的高度一体化的校企合作的教学融合模式。该模式是在课堂基本理论讲授的基础上，结合实验，让学生把理论知识与实验操作紧密结合起来；然后引入远程企业物流信息管理实景，使学生真正感受和了解企业物流信息管理实际；最后安排学生到企业进行物流信息管理实际。该模式在时间和经费上要求较高。

生物信息学的作用范文第8篇

关键词：物联网；高职物流；信息化；课程设计

作者简介：陈建松（1979-），男，浙江宁波人，南海东软信息技术职业学院信息技术与商务管理系，助教；朱志祥（1971-），男，广东肇庆人，南海东软信息技术职业学院信息技术与商务管理系，讲师。（广东 佛山 528225）

基金项目：本文系南海东软信息技术职业学院科研基金项目（项目编号：NN110513）的研究成果。

中图分类号：G712     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）05-0030-03

物联网技术被誉为继计算机技术、互联网和移动通信技术之后的又一次信息技术革命，目前，世界各国都在极力地推动物联网技术的研究和产业应用。我国在2009年8月总理提出了“感知中国”这一重要指示以来，物联网技术作为国家的五大新兴战略性产业之一正式被提上议事日程，这极大地提高了物联网技术在相关产业中的影响，促进了物联网技术在相关产业中的应用。物流业是我国最早应用物联网技术的行业之一，通过物联网的信息收集、信息传输和信息处理，可以对物流全过程实现信息化管理，提高物流效率和效益。

随着物联网技术在物流业中的快速推广和应用，对相关物流信息化人才的需求日益旺盛。如何适应物联网在物流业中快速发展的步伐，设置科学合理的高职“物流信息化”课程体系，并加以实施，已作为一个迫切任务被摆在高职物流管理专业面前。

一、物联网技术及其在物流行业中的应用

1.物联网技术的定义及其物流业中的发展历程

“物联网”是在“互联网”的基础上，将用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。可见，实际上可以把物联网称为“物物相连的互联网”。[1]

在中国，物联网技术与物流业的结合是一个逐步深化的过程，其发展主要经历了三个阶段，分别是萌芽阶段（2003-2004年）、起步发展阶段（2005-2009年）以及快速发展阶段（2009年至今）。[2]在每一个阶段，物联网技术在物流业中的应用的深度和广度都有不同。在萌芽阶段，物联网的应用主要是基于RFID/EPC的技术路线和GPS/GIS的技术路线，初步使物流业中某些领域具有了物联网的一些特征；在起步发展阶段，物流业进一步探索和解决了物联网应用中的一些技术难点，比如开展了物联网技术的系统集成，同时积极推动其在物流行业中的规模化应用，出现了一些应用物联网技术解决行业运营瓶颈的经典案例，比如“中烟工商卷烟物流在途信息系统”在烟草配送物联网项目中的应用；在快速发展阶段，借着国家把物联网产业提升为国家战略层次的机遇，物流业物联网理念得到了全面的提升，新的技术如传感技术、RFID技术、GPS技术、视频识别技术、网络融合技术和信息系统构成了一个物联网体系，这为打造智能物流开启了一道大门。

2.物联网技术在物流行业中的应用主要技术

物流业应用物联网技术以信息化为核心，关键技术可以归纳为“感知、传输、处理”三个环节，其所承载的技术体系如图1所示。

从上图可以发现，物联网技术在物流中的应用呈现出很强的阶段性或过程性。首先通过物联网感知技术，获取物流过程中产生的数据，经过标准化编码后成为数字信息，比如装载有RFID芯片的托盘，到达入库月台时通过RFID手持终端扫描位于托盘上的RFID芯片，就可以获知该托盘上货物的品名、数量、供应商、序列号或批次等重要信息，这样可有效避免人工输入可能出现的失误，大大提高了入库的效率；其次通过传输技术，把数字化信息进行有效的传输，比如经过RFID手持终端获取的托盘货物信息，通过仓库内无线局域网传输至指定数据库服务器；最后通过物联网的应用技术对获取的数字信息进行进一步的处理，为物流企业的经营运作决策提供帮助，比如物流企业的WMS系统获取了入库托盘商品信息后，就可以为货物自动进行存储库位的分配。综上所述，物联网技术是一个信息收集、信息传输和信息处理的统一整体，这种系统性特征也必须反映在高职“物流信息化”课程建设和人才培养方案中，才能使学生适应行业技术的进步。

二、高职“物流信息化”课程设计和实施

1.“物流信息化”课程现状分析

我国自从2000年开办高职物流管理专业以来，各个职业院校该专业都开设了“物流信息化”课程，并且将其作为专业的核心课程给予了极大重视，但是教学效果并不理想。[3]通过对笔者所在南海东软信息技术职业学院（以下简称“我校”）物流管理专业毕业生用人单位的调查走访，发现学生毕业后进入工作岗位一般无法胜任物流信息化工作，其个人物流信息化能力与用人企业岗位要求不符合的竟然达到了56%。原因主要有以下几方面：

（1）课程内容和课程设置脱离技术的发展。学生无法胜任物流信息化岗位的一个主要原因是“物流信息化”课程教学内容和企业具体应用有较大的差距，造成学生在没有相应技术储备的情况下就投入工作岗位。比如，现在很多物流企业都构建了自己的企业通信网络，通过企业内部计算机局域网实现信息的共享、传递和协同处理，但是因为传统的“物流信息化”课程没有突出计算机网络构建这块内容，造成了学生入了职却上不了岗的情况。为解决这个问题，就要求我们密切跟踪基于物联网的物流信息技术的发展，以动态的观点来认识“物流信息化”课程的设置及内容的调整，不断适应企业对毕业生在物流信息化技能上的新要求，这样才能使学校在物流人才培养和用人企业“人尽其用”上获得良性的互动。

（2）“物流信息化”课程没有构成体系。从图1可以发现，物流信息技术体系构成了统一的物联网系统。各个组成技术既相互区别、实现不同的功能，又相互统一、相互依赖，使物流信息经过感知层的获取，传输层的传递，再到应用层的处理，最终实现对物流运营决策提供支持。但是高职“物流信息化”课程在设置上没有依照上述过程循序渐进、逐层深入来安排教学，这不仅不符合知识获取从低到高的原则，而且也不利于学生对物联网技术的整体理解和掌握。同时在课程内容上要么面面俱到，没有重点，要么以偏概全，突出某几种技术。正确的做法应该是按照物联网的知识体系，在其各个层次有重点地进行技术组合，使学生形成物流信息技术“一个流”的技术体系，也就是既能掌握信息的获取技术，又能了解信息的传输技术，最后又能应用物流信息做出决策。

（3）没有形成良好的物联网技术人才培养体系。物流人才是分层次的，物流专业学生的学历和所承担的工作内容呈现出一种台阶状递进关系，即物流操作型人才、物流管理型人才和物流战略分析型人才。[4]高职物流管理主要是为物流行业培养物流操作型人才，这区别于本科和研究生物流教育在知识深度和广度的要求，这就要求高职“物流信息化”课程上突出其操作性、实践性和实用性三大特点，摒弃高深的技术细节和算法理论，切实和企业的具体应用接轨。但是现状却是绝大部分高职院校重视理论教学，忽视或者没有能力实行具体应用教学，对这些技术如何使用、如何操作一笔带过，导致最后学生对物流信息技术的理解只停留在字面上。

同时，物流人才培养也应该是一个闭环的过程，也就是当物流管理专业毕业生进入用人企业后，学校应该通过上门拜访、电话联系、邮件沟通等手段定期向用人企业了解学生在岗表现，并根据学生的不足及时调整课程内容和教学安排，这样周而复始，使高职培养的物流信息化人才时刻把握住用人企业的需求脉搏。

2.基于物联网的高职“物流信息化”课程设计的依据

（1）课程设计应符合当地物流业物联网产业发展的需要。我校所处的广东佛山地区，区域经济发达，形成了相当大规模的产业集群，如南海大沥形成了有色金属、建材陶瓷产业集群，顺德乐从建成了钢材、家具贸易中心，这些产业集群对物流的依赖程度都非常高。在当前国内外竞争日益加剧的情况下，发掘物流潜力使其真正成为“第三方利润源泉”成了佛山企业的当务之急。佛山市政府发文部署振兴现代物流，提出了构建大佛山智慧物流的规划，在此愿景下，物联网技术的推广和应用必然是大势所趋。作为为物流业培养应用操作型人才的高职物流管理专业，应该把握区域产业经济发展的脉搏，突出物联网技术在高职物流管理教学中的重要地位，积极开展“物流信息化”课程的改革，为促进当地经济发展作出贡献。

（2）课程设计应该符合物联网技术的应用现状。正如上文所述，高职物流管理专业在进行基于物流网的“物流信息化”课程体系建设时，必须有所侧重，在每个层次进行相关技术的组合，达到既符合用人企业的岗位要求，又不偏离高职物流人才的培养目标。要做到这一点，就必须了解物联网技术在物流企业的应用现状。根据相关资料统计和实地企业调查，[5]物流业在三个技术层次应用物联网技术的情况如图2所示。

从上图2可以发现，物流业在感知层技术应用上主要集中在条形码技术、RFID、GPS/GIS技术；在传输层技术应用上，互联网、局域网和无线网络都得到了相当大程度的应用；而在应用层技术应用上，则比较广泛使用数据库技术、ERP技术、CRM以及与电子商务的结合。根据以上的统计结果，高职物流管理专业在设置“物流信息化”课程时应抓住行业物联网技术应用重点、有的放矢地开设相关课程进行教学。

3.基于物联网的高职“物流信息化”课程设计

根据物流业物联网技术应用现状及高职物流管理信息化人才培养目标，改善后的“物流信息化”课程体系结构如下图3所示。

根据物联网技术在物流信息处理上的过程性建立了三个层次的课程内容，分别对应感知层技术、传输层技术和应用层技术。上述课程体系基本上囊括了当前物流业应用物联网技术的重点，纳入了以往“物流信息化”课程不被重视的“计算机网络技术”课程，并且内容上由点及面，突出了物联网技术作为整体的完整性。同时教学时间安排上从上至下进行，这样安排有利于学生对物联网技术在认知上的继承性和连续性，同时也符合学习从简单到复杂的认知过程。在理论教学的基础上，积极开展物流信息化人才“2+1”项目，也就是学生前两年在学校内学习理论知识和实验实训，到了第三学年，就把他们派遣到定制物流企业信息化岗位，让学生在企业导师的指导下，在具体信息化工作的岗位上巩固理论、活学活用，真正打通学校和企业之间人才培养和使用不匹配的壁垒。

4.基于物联网的高职“物流信息化”课程实施

用人企业要求高职物流信息化人才“能识别、快上手、懂操作”，在此需求下，高职“物流信息化”课程的实施必须打破传统的教学模式，充分注重理论和具体操作相结合，采用采用任务驱动、项目导向教学手段来实现上述目标。下面介绍一下我校“物流信息化”课程具体实施方法。

（1）项目设计方法。我校突出强调高职物流信息化人才动手能力的培养，建立了“大小课结合”和“小学期项目实践”这两个教学制度。所谓“大小课结合”指的是“物流信息化”课程理论知识全专业同年级的学生大班上课，而以大课理论为背景，分别对各个班级采用小班上课，以完成具体的项目为要求开展教学的一种模式。同时采用“1321”的教学模式，即在两个教学学期中间的暑假独立出1个月左右的时间作为项目实践学期。在此时间内，教师根据此前的“物流信息化”专业课程的教学进度和教学效果，结合具体的企业项目进行项目教学，让学生在具体项目的实施过程中巩固已有知识、开发动手能力、拓展专业技能，实现了教学和实践的有机统一。

（2）实验实训方法。通过建立“物流信息化”综合实验室，让学生在模拟真实物流操作的环境下体验和使用物流信息化技术，如在条码技术、无线网络技术、数据技术和ERP技术的支持下完成商品的入库、出库。学生经过这样的真操实练后普遍反映自己确实学到了东西，而不是像以前那样纸上谈兵了。

（3）校企合作方法。高职院校培养学生的质量如何，是不是拥有真才实学，最终的裁判员是用人企业。故在“物流信息化”课程设置和人才培养上应与用人企业紧密联系，在教学实践过程中突出强调来自企业的真实案例和具体项目，比如学校通过“2+1”项目，使学生和用人企业建立起了双向互动的桥梁。

三、结束语

自2010年以来，物联网技术在物流业中得到了极大的推广和应用，各种技术层次不穷、方兴未艾。作为培养物流操作型人才的高职物流管理专业，在设置和实施“物流信息化”课程上要充分重视物联网技术的应用现状，了解由各种物流信息技术构成的物联网层次性和系统性。在教学安排上根据物联网技术的层次性，分阶段进行教学，在夯实学生基础的前提下，逐步提高；在教学内容上，突出高职学生重操作、重应用的特性，重点学习如何使用当前物流业应用最为广泛的若干物流网技术；在课程实施上，强调校企合作、实验实训和项目设计相结合，学生在校就能培养其在岗能力，实现学校和企业在用人机制上的无缝对接。

参考文献：

[1]李霞.浅谈物流信息技术与物联网[J].商场现代化,2010,(5):48-49.

[2]吴晓钊,王继祥.物联网技术在物流业的应用[J].物流技术与应用,2011,(2):53-59.

[3]李佑珍,陈艳.大物流背景下物流信息技术课程的改革[J].浙江交通职业学院学报,2011,(3):52-57.

生物信息学的作用范文第9篇

关键词 生物信息学 教学改革 医学 教学模式

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.

[4] 汪凡军，张楚瑜.生物信息学在医学上的应用[J].国际检验医学杂志，2006，27（2）.

生物信息学的作用范文第10篇

关键词：生物信息学；教学方法；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）32-0219-02

生物信息学是在生命科学、计算机科学和数学的基础上逐步发展而形成的一门新兴交叉学科，其实质就是利用信息科学与技术对生物数据进行获取、处理、存储、、分析和解释，进而揭示纷繁复杂的数据中所蕴含的生物学本质[1]。作为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一，生物信息学已经成为生命科学研究领域的重要学科[2]。实验室的每一项技术，从简单的基因克隆、基因数据分析到生物大分子进化研究都需要应用到生物信息学，因此，对于生物类专业的学生而言，掌握生物信息学的相关知识尤为重要。我国各大专院校都在不断努力创新和改进现有生物信息学课程的教学方法与方式。因此，作者结合近五年来开设生物信息学课程的教学实践，分析了目前生物信息学课程教学中存在的主要问题，提出几点建议，希望能够有助于推动生物类专业生物信息学课程教学质量的提高。

一、生物类专业生物信息学课程教学中的问题

1.生物信息学教材的选择。生物信息学的发展速度快、内容广泛，目前很多国内高校使用的教材多为国外教材的影印版或者中文翻译版本，国内引进的生物信息学相关的英文原版教材中有些属于科普性质，内容过于简单，而有些偏重介绍生物信息学的计算方法或模型的建立，过于复杂[3]。而国内相关教材更新较慢，课堂内容涵盖的知识面和知识点相对减缩，而且一些前沿的数据和先进软件没有讲授，这些对学生的发展和生物信息知识的合理运用极为不利[4]，因此，目前导致很多高校教师无法选择适用于生物类专业的生物信息学教材。

2.教学大纲安排不合理。生物信息学是一门集分子生物学、计算机科学和数学等多个学科的交叉学科，它囊括了基因数据获取、基因预测、序列比对、序列拼接、分子进化、蛋白质序列分析、蛋白质结构预测、分子建模、药物设计以及基因芯片蛋白芯片等内容模块，同时各领域内容还涉及到具体的计算方法、概率统计、机器语言等知识模块。由于课时设置有限，如果教师在课堂教学对各领域内容面面俱到，会造成大部分内容都只是蜻蜓点水，学生学完以后虽然接触了很多东西，但在生物研究中遇到实际问题还是束手无策。

3.教学内容滞后。生物信息学是一个快速发展的学科，随着生物学科自身的发展和研究的深入，新的数据库和信息资源不断涌现，各种数据库和软件的更新换代非常频繁，如果教师所讲授的在线服务器、分析软件、讲解实例都不是当前最普遍的，学生学完后打开最新的在线服务器或是相关分析软件依然不会操作。

4.教学方法和教学手段存在不足。生物信息学教学普遍采用普通教室多媒体讲授，而生物信息学课程是一个实践操作课，学生经常要动手操作，普通多媒体教学与实践操作教学相脱节。传统的讲授很难与实践教学效果相比，很多学生虽完成了生物信息学课程学习，也接受了很多生物信息学的理论知识，但在进入大四阶段做课题研究完成毕业论文时，遇到需要在数据库查询序列、用软件分析序列或蛋白性质、结构特点等问题时依然束手无策。

二、生物类专业生物信息学课程教学建议

1.调整教学大纲。对于生物类专业的学生来说，生物信息学是生物研究中的辅助工具，不需要掌握生物信息学算法或软件编程细节，而是培养学生运用生物信息学的方法来解决生物研究中遇到的问题，比如能够应用检索工具查找序列等相关的数据信息、利用比对软件或是BLAST在线服务器对感兴趣的序列进行比对分析、选择适当的建树方法对DNA或蛋白序列进行系统发育树的构建、可分析蛋白序列信息并预测其三维结构以及引物设计等。因此对于生物类专业学生的教学，应重点培养学生的实践能力，尤其是关于数据库的使用和分析软件的操作，使他们以后在生物相关领域的工作中能学以致用，所以对于当前生物类专业的培养目标应以应用为核心安排教学大纲。据此，确定了以下的教学内容：教学内容共54学时，分为理论基础和上机实践两部分。理论教学内容共36学时包括：生物信息学绪论、生物信息数据库的查询与搜索、基因和蛋白质序列比对、序列拼接、生物进化与分子系统发育分析、基因预测与引物设计、蛋白质结构及其预测、计算机辅助药物设计；上机实践共18学时包括：常用生物数据库的查询与搜索、核酸序列检索与分析、多重序列比对和系统发育树的构建、PCR引物设计及评价、蛋白质序列分析及结构预测。

2.教学内容主次分明。由于生物信息学技术及分析手段更新迅速，教学内容会显得越来越臃肿，作者建议对于生物类专业的学生可以以生物信息学方法的掌握和生物信息学工具的应用来设计教学内容，关于生物信息学本身涉及到的一些数学模型和编程算法，可简略讲授，教学过程中尽量把有限的教学学时用到以生物信息学为工具解决生物学研究问题的教学中去，避免“面面俱到”的灌输式教育。例如，对于讲授序列比对这一章的知识，关于序列比对所使用的方法PAM和BLOSUN矩阵，对于如何采用数学方法构建这些计分矩阵过程可略过，只需简要介绍PAM和BLOSUN矩阵的概念意义以及用途，重点放在如何使用生物信息学软件进行序列比对，并理解各参数设置的意义。另外，在生物信息学各教学内容模块中涉及到的相关数据库及软件种类繁多，其数量在不断增加，版本也在不断更新。例如在讲授生物信息数据库的查询与搜索这一章节时，涉及到的数据库有核酸序列数据库、蛋白质序列数据库、蛋白质结构数据库、基因组数据库、蛋白组数据库、代谢组数据库等，而每个种类又含多个不同的数据库，比如核酸序列数据库有GenBank、EMBL和DDBJ等，蛋白质序列数据库有swiss-prot、TrEMBL、NCBI和UniProt等。因此，我们重点介绍了3大门户网站NCBI、EBI和SIB，其中我们着重介绍了NCBI的用于提取序列信息的工具――Entrez系统，Entrez将科学文献、DNA和蛋白质序列数据库、蛋白质三维结构数据、种群研究数据以及全基因组组装数据整合成一个高度集成的系统。因此我们给学生演示并要求学生掌握如何采用Entrez查询DNA和蛋白质序列等。另外在讲授分子进化与系统发育分析这一章节时，要进行序列比对及系统发育树的构建，可以使用ClustalW、BioEdit、DNAstar、phylip、MEGA、PAUP等本地软件，也可以使用The PhylOgenetic Web Repeater（POWER）和Evolutionary Trace Server等网络在线服务器分析。考虑到软件的通用型、易用性及本专业学生的英语水平、计算机操作水平，我们选择ClustalW进行多序列比对，然后采用phylip软件包构建系统发育树，并要求学生掌握如何使用这两个软件构建系统发育树。MEGA及其他在线服务器只简单介绍具体操作方法作为辅助资料供学生自学。

3.基础理论结合实践教学。生物信息学教学强调学生的实践能力培养，仅靠理论授课而无实验学时，学生学完后依然只是纸上谈兵。因此建议，生物信息学的讲授应在合适的微机环境下进行，在理论课学习后，马上安排学生进行实践课，演练所学的软件和方法等。另外教师在讲课时也可结合当前生命科学的发展特点，与生物信息学有机巧妙的结合起来，选择几个典型的案例，进行课堂讲授，现场操作；或是布置实践任务，让学生课后完成，在课堂随机抽点学生让学生操作，使学生参与其中，在实践中感受生物信息学知识是如何解决生物科研中的问题的。比如作者在一开始讲授在数据库中查询序列时，将学生按5～6人分成兴趣小组，结合自己的兴趣选择特定基因，在后续整个课程的学习过程中，比如在学习到序列比对、基因预测、引物设计、系统进化树构建、蛋白质结构预测时，都要求学生围绕该基因利用掌握的各种生物信息学分析方法对其进行分析，并在课堂上随机抽点学生进行现场操作示范，对于学生遇到的问题马上给予解惑并结合知识点再次强调讲授。这样既调动课堂气氛，也提高学生的积极性，使学生有较强的参与感，同时又加强了学生分析问题、解决问题的综合能力。

生物类专业学生学习生物信息学的中心任务就是学会使用生物信息学知识从纷繁复杂的生物数据中揭示隐含的生物学意义。因此在教学中，授课教师要紧跟生命科学的发展，及时调整教学大纲、选择教学内容并突出重点、采用以培养学生实践动手能力的教学方式，做好生物信息学的课程教学工作，提高该课程的教学质量，使学生学习了生物信息学后，能在今后的生物科研中学以致用，解决实际问题。

参考文献：

[1]柴惠，赵虹，张婷.高等院校生物信息学双语教学课程建设之我见[J].中国高等医学教育，2010，（4）：83-84.

[2]M.泽瓦勒贝，JO.鲍姆.理解生物信息学[M].科学出版社，2012.

生物信息学的作用范文第11篇

 

基因组学，生物医药等内容已经列入我国“十三五”规划纲要，作为我国未来几年的重大科技研究领域，生物信息学在这些领域中将发挥不可或缺的作用。生物信息学(Bioinformatics)一词由美籍学者林华安博士(HwaA.Lim)首先创造和使用。生物信息学是多学科的交叉产物，涉及多个领域。狭义的讲，生物信息学是对生物信息的获取、存储、分析和解释;计算生物学则是为实现上述目的而进行的相应算法和计算机应用程序的开发。这两门学科统称为生物信息学。生物信息学是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一，同时也是21世纪自然科学的核心领域之一[1]。当前，伴随着分子生物学技术的快速发展及后基因组时代的到来，生物信息学除了在生物领域有重要作用，在其他领域如医学、药学、农业、卫生等广大领域也有着巨大的影响。

 

药学专业是培养从事药物分析、临床药学、药物研究与开发、药物制剂生产与管理、医药营销等方面人才的专业。该专业对于人类健康问题的解决，是一个必须的学科专业。随着大数据时代的到来，药学领域的药物资源、临床药学服务、新药研发等的研究也面临着海量数据的挑战，所以把生物信息学运用到药学研究中已经是必然趋势。故本文就生物信息学设置在药学专业课程中的必要性以及教学方法进行初步的探讨，希望能为药学专业的学生课程设置提供参考。

 

一、生物信息学在药学专业设置的必要性

 

生物信息学在生药学、药理学、药物化学等学科已经开始应用，具体在中药材鉴别、药物机制研究、药物功能基因筛选、药物设计中已经产生了比较好的效果[2]。

 

(一)生物信息学与生药学。中药材鉴定是生药学的重要内容，中医药作为中华民族的瑰宝，中药材的质量就是中医药发展的生命。我国国土面积广阔，中药材资源非常丰富，研究中药材资源的分布、中药材的质量优劣便成为中医药发展的重要研究课题。生物信息学已然成为除来源鉴定、特征鉴定、理化鉴定、显微鉴定之外的新的鉴定药材的方法。

 

中药材具有道地性，即药材的质量与药材的分布和地域有相关性，通过生物芯片技术可以具体分析道地药材的基因序列，用特殊标记的序列作为探针，通过生物信息学分析鉴定药材的道地性。另外，我们可以把特殊标记的序列作为条形码，相当于药材有了自己的身份标签，就可以查询数据库对应的种属序列，区别该药材的真伪[3]。

 

组学时代的到来和系统生物学的发展、药材的序列数据的不断积累以及研究的丰富与深入，使得我们可以从相关的数据中发现药材的进化关系和遗传学特点，绘制系统发育树，寻找种群间的发育关系[4]。

 

(二)生物信息学与药理学。药物的作用机制是药物效用的核心内容，也是药物治疗作用与不良反应的关键所在。我们可以通过药物基因组学、转录组学、蛋白组学和代谢组学研究药物作用的关键基因和作用通路，以便阐明药物在体内的作用机制和它们的代谢过程。如果我们进行系统的研究，必须要有生物信息学的参与，我们才能在成千上万的核苷酸中读懂药物的作用机制。为疾病治疗和药物发现寻找新的突破口。

 

生物信息学助力个性化的合理用药。生命个体存在差异，疾病的发展也各不相同，例如药物代谢酶的效应差异会使个体产生不同疗效差异。所以，在进行疾病治疗时，既要确保药物安全有效使用，又要达到个体化的治疗，这就需要生物信息学为我们提供强大的数据分析与处理能力。在人类基因组计划的完成以及大量药物作用相关基因的克隆与鉴定、单核苷酸多态性的检测与发现、大规模基因分型技术、DNA测序技术及生物信息学的发展，为分析个体在疾病过程中的差异，从基因水平上选择用药提供了支持。基于此，“精准医疗”已经列入我国未来五年的科研规划。所以，在处理和解决人类有关健康问题时，必然需要生物信息学的参与。

 

(三)生物信息学与药物化学。新药的发现与设计是药物化学的主要内容之一。在新药设计中，计算机辅助药物设计越来越得到新药设计者的青睐，而生物信息学是辅助药物设计的重要手段。受体、酶这些可以作为药物靶点的大分子，在药物设计中，明确了靶标的三维结构，借助其空间构型直接或间接设计配体的结构，寻找新药[5]。

 

生物信息学通过多个数据库进行研究，除了可以预测蛋白质的空间结构，我们还能够了解到诸如蛋白质等大分子的三维空间结构等相关信息，以及电子布局和动力学行为信息。通过理论模拟的方式还可研究包含蛋白质等大分子及其周围环境的复杂体系和生物分子的量子效应，上面涉及到的内容，给精确高效的药物设计提供保证。所以，生物信息学可以极大地改变新药研究的思路，加快新药研究的步伐。

 

二、生物信息学在药学专业中的教学

 

(一)生物信息学在药学专业中的课程设置。目前大部分学校在药学专业中没有设置生物信息学课程[6]，但随着研究课题质量的不断提高，研究领域的不断扩展，有些高等院校在非专业学生中开设了生物信息学选修课，但对于大多数学校，尤其是医药类院校并未把这一领域和学科的知识内容加入到本专业的课程中[7]。

 

当今生命科学快速发展，生物信息学在处理数据方面显示出巨大优势，多数生物医学工作者主要从事本职工作，生物信息学只是作为研究工具来使用，因此，医药学高等院校的生物信息学教学也应围绕应用来开展。在课程的设置上充分考虑学生的知识背景和学习需求，制定不同的教学大纲和学习目标，弹性安排本科阶段和研究生阶段的教学，以选修课为宜。基于生物信息学的特点，课时安排尽量紧凑，注重效率，同时安排上机实习课程。

 

(二)生物信息学在药学专业中的教学内容和方法。

 

1.生物信息学在药学专业中的教学内容。生物信息学的研究范围大致可分二类：一是数据库的建立与优化。目前，国际上比较著名的公共数据库有EMBL、GenBank、DDBJ，另外还有一些公司有内部数据库。二是数据库的基本理论研究、对软件的研制、对序列的排列比较以及新序列的识别和预测等[8]。针对药学专业的教学，内容主要是如何应用各种核酸、蛋白序列数据库资源，会使用一些分析软件，原理和算法作为辅助教学内容，具体主要集中在以下内容：

 

数据库查询的教学，对于三大核酸序列数据库的查询、蛋白质序列数据库SwissProt查询以及生物大分子结构数据库PDB的查询。教学这些数据库的界面、帮助功能等。具体教学内容是：①生物学与生物信息学、DNA测序技术[9]、收集、存贮和管理生物信息;②提取和分析基因组序列信息，生物序列的比对、motif搜索[10];③功能基因组相关信息分析，DNA编码区检测、基因进化[11];④生物大分子结构模拟和药物设计，蛋白质折叠方法、生物序列的重复模式;⑤生物信息分析的常用技术与方法;⑥数据库、生物信息学平台的发展。这些内容在不同教学对象时应保持一定的连贯性，但也不应过多重复，使得学生根据自身情况作出合理的选择。要突出课程的实用性，大约36学时[8]。

 

2.生物信息学在药学专业中的教学方法。生物信息学的教学涉及到数据库的网页以及一些序列数据，所以比较其他教学方法，多媒体技术具有一定优势。多媒体技术通过图、文、音、像，建立各种信息的逻辑连接，使之集成一个交互式系统。在课堂中，我们可以利用网络直接把数据库的网页展示到教室的荧幕上，结合以往的教学经验，该方法既直观明了又体现时效性，可以激发学生的学习兴趣。

 

在课程的组织实施上需要因地制宜。根据现有条件开展教学，组织各专业老师，如计算机专业和生化与分子生物学专业的老师，共同完成教学工作。同时，可以向学校申请一定的经费，使其能较好地开展生物信息学教学和实习工作[8]。

 

三、结语

 

我们生活在信息时代，各学科知识交织渗透，不断产生新的学科，生物信息学作为一门应用型的学科，已经在各学科领域有着广泛的应用，并为各学科的发展提供了支持和动力。后基因组时代的到来[12]，医药领域的许多数据需要生物信息学进行分析处理，而且这种趋势愈来愈明显。所以，我们有必要在药学专业中设置生物信息学这门课程，丰富专业知识，提高处理信息能力，培养复合型药学专业人才，使他们在从事专业工作中具有相关的知识背景和能力。

生物信息学的作用范文第12篇

关键词：信息素养；物理学；毕业论文；高等教育

作者简介：刘婷婷（1978-），女，山东泰安人，泰山学院物理与电子工程学院，讲师；孙海滨（1974-），男，山东泰安人，泰山学院物理与电子工程学院，副教授。（山东 泰安 271021）

基金项目：本文系山东省教育科学“十一五”规划课题（课题编号：2010GG042）的研究成果。

中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0175-02

信息素养是人们的一项基本生存技能，它形成了终身学习的基础，[1]是人们成为信息化社会中独立的终身学习者的关键。信息素养是当代大学生必须具备的基本素养之一，信息素养主要表现为：熟练运用信息技术工具的能力；敏锐的信息意识及主动获取信息的能力；收集、整理、评估、利用、传递和交流信息的能力；良好的信息协作意识与合作能力；信息免疫能力及信息伦理道德修养；将所获得的信息用于问题解决，进行创造性思维活动的开发能力。[2]

大学生信息素养的培养是一项系统工程，不应该也不可能脱离专业课程的教学。为了获得最佳的信息素养教育目标，必须实现信息素养教育与专业课程教学的有机整合，即实施专业信息素养教育。专业信息素养教育是基于学科的专门信息素养，是高等教育各专业课程体系的前提和基础。[3]

结合专业课程教学实施信息素养教育，培养物理学专业学生的信息素养是非常有效的一个现实途径。对于物理学专业学生而言，信息素养是物理学专业素养、文化素养和信息技术应用能力的交集。[4]在物理学专业课程的教学中，教师要注意将信息素养的培养要素有机融入教材、认知工具、网络以及各种教学资源中，在各个教学环节渗透信息素养教育，以满足大学生对海量信息的迫切需求，进而更好地实现专业课程的教育教学目标。[5]

一、基于毕业论文写作的信息素养教育目标――以物理学专业为例

作为物理学专业学生重要学习环节的毕业论文写作，是一种重要的专业实践教学形式，是全面发展学生信息素养的一个有效途径。教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会制订的《高等学校物理学本科指导性专业规范》指出：“论文内容可以是理论研究、实验研究、文献综述、调研报告或应用开发。论文应具有完整性和一定的系统性，对所研究的问题应有比较充分的调研，分析具体，结论可靠。提交的论文应符合通常科技论文的规范和要求，内容基本正确。对论文的评价重点是学生的学风、对知识的综合掌握、应用能力、分析能力和解决问题的能力”。[6]

因此，结合物理学专业特点制订毕业论文写作的信息素养教育目标就显得非常重要。因为科学合理的信息素养教育目标，能够促使学生主动将信息素养能力纳入自身能力建设中，使学生的信息素养能力随着专业知识的增长而得到不断的强化，并最终成为保障其终身学习的一种能力。[7]

对于物理学专业学生而言，基于毕业论文写作的信息素养教育的总目标是在发展学生物理学专业素养的同时，促进信息素养的发展，使学生成为终身学习者。具体的信息素养教育目标：一是使学生掌握信息检索策略，学会运用专业数据库，具备检索物理学专业信息的良好能力；二是使学生学会批判性的运用所获得的信息，并选择有益信息融入自己的知识结构和价值体系，会在所获取信息的基础上进行初步的学术创新；三是在论文写作过程中遵循学术规范、学术道德和信息道德；四是在答辩过程中能够有效的传递、交流信息。

二、基于毕业论文写作的信息素养教育策略

毕业论文写作中的信息素养教育是基于物理学专业情境的学习过程。这种渗透式的专业信息素养教育可以使学生巩固所学物理学专业知识，扩大知识面，发展学术素养，全面提升信息素养。

1.通过论文选题培养学生的信息检索能力

物理学专业学生的毕业论文选题可以是教师科研项目的组成部分，也可以在教师指导下自由选题。例如，与教师科研项目相关的毕业论文题目：一维三原子链的晶格振动分析，一维线性谐振子薛定谔方程的数值计算，相互作用带电粒子运动轨迹的数值模拟与分析，航天器变轨过程分析，光学涡旋的产生及衍射特性，数字全息显微技术研究，光学实验中的图像处理与应用，等等。学生参与教师的科研项目，可以增加科研实践机会，拓展物理学专业知识视野。学生在导师的指导下自主选题时，要综合考虑自己的知识掌握情况和专业能力，并根据自己的专业兴趣选定论文题目。学生可以从科学研究中尚未解决的难点问题，以及公众关心的热点问题中自主选题，也可以在他人研究成果的基础上进行选题。无论如何选题，都是以大量信息为基础的，充分利用信息，善于捕捉为己所用的信息，了解课题的学术意义、学术创新和国内外最新进展，就会大大拓宽研究思路。[8]

在论文选题过程中，课题检索是一个必不可少的环节。通过课题检索，有助于学生掌握各种物理学专业数据库的检索途径、方法和技巧，如学会熟练运用中国知网、超星数字图书馆、万方数据库、维普等中文数据库的使用方法，了解SCI、EI、ISTP、EBSCO、IOPP、Science Direct、SpringerLink、IEEE Xplore等外文数据库的使用方法。这样可以督促学生自觉主动地利用图书馆的各类馆藏文献资源进行自主探究学习，使学生学会课题检索，掌握文献检索知识，丰富信息知识，巩固所学物理学专业知识，使学生的专业信息能力得到发展。

2.通过文献综述培养学生的信息能力

在确定好论文题目之后，学生需要进一步进行文献的检索和整理，并在此基础上进行文献综述。文献综述是指在全面掌握、分析与课题相关文献的基础上，对该课题在一定时期内的已有研究成果进行分析、归纳、整理和评述而形成的论文。文献综述一般要对研究现状进行客观的叙述和评论，以便预测发展、研究的趋势或寻求新的研究突破点。[9]

在文献检索过程中，教师要指点学生注意文献资料的新颖性、价值性和真实性，引导学生科学合理的筛选、评价所获取的信息资源，提取有价值的信息内容，并将收集到的文献资源进行分类，将其融入到自己的知识体系中。在此基础上，应充分利用所获取的信息，完成文献综述。当然，本科生的文献综述只要能够对已有研究成果进行较为全面的分析和述评即可。文献综述的作用体现在多个方面：第一，充分了解课题的全面情况，把握课题的发展规律，熟悉已取得的成果和存在的问题，以及从事该课题工作的主要学者的成就和水平；[10]第二，可以培养学生熟练运用信息检索工具的能力以及根据主题收集信息、整理信息的能力；第三，文献综述对参考文献的要求可以帮助学生掌握学士学位论文的规范要求；第四，文献综述可以有效减少学生的抄袭现象，便于对学生进行信息伦理道德教育。

3.通过毕业论文写作全面提升学生的信息素养

毕业论文的写作不仅需要学生掌握系统的物理学专业知识，还需要学生具备复合型的知识结构、良好的逻辑思维能力和扎实的文字功底。在论文写作过程中，学生要充分利用所占有的各类信息资源，运用各种创造性思维，在综合归纳材料、分析实验数据的基础上形成自己的见解。

教师要指导学生掌握论文写作的各个细节，如要让学生掌握科技论文的结构：一是论文前置部分，包括封面、题名、中英文摘要、目录；二是主体部分，包括引言、材料和方法、结果与分析、讨论、结论、致谢、参考文献；三是附录；四是致谢。在开始论文写作前，要列出论文的写作提纲。写作提纲要提纲挈领、主次分明、组织合理。在写论文的主体部分时，要注意结构严谨、层次清楚、文字通顺、衔接自然、用语符合技术规范，图表清楚，格式规范。论文中的论据应该真实可靠；论证要合情合理；论述要具有科学性、专业性、创新性；结论与全文观点要保持高度的一致性。

4.通过论文答辩评价学生的物理学专业信息素养能力

论文答辩是毕业生在规定时间内展示自己毕业论文的研究内容、研究方法和主要结论，由答辩委员会就论文进行点评，指出优缺点及修改意见的过程。论文答辩是学生展示、交流毕业论文成果及学业成就，检验学生信息能力的重要环节。通过论文答辩可以全方位检验学生对所写论文的认知程度，对物理学专业知识的掌握程度及运用能力，运用论文观点回答问题的应变能力，以及对文中创新点的解释能力。

三、结论

信息素养教育与专业课程学习的有机整合是发展大学生信息素养的最佳途径。物理学专业学生的毕业论文写作，是基于物理学专业情境的学习过程，是专业素养教育与信息素养教育的有机整合。通过毕业论文写作，可以丰富大学生的信息知识，拓展信息视野，锻炼信息能力，培养信息道德。因此，毕业论文写作既是一种重要的专业实践教学形式，也是全面发展学生物理学专业素养和信息素养的一个有效途径。

在毕业论文写作过程中，教师可以把信息检索、信息获取、信息评价、信息创新、信息交流、信息伦理等内容渗透到论文写作的各个环节，如文献查阅、开题报告、中期检查、文献综述、论文提纲与结构、论证方法、实验研究、数据处理、图表处理、论文撰写与排版、文献引用等。与此同时，指导教师自己也应在教学过程中不断学习，更新自身的知识结构和思维方法，不断优化教学，探索出适合信息素养教育的教学方法；教师自身也要采取有效措施提升信息能力，发展信息素养，在教学过程中与学生共享各类信息，充分实现师生的有效互动。[11]

参考文献：

[1]Abdelaziz Abid.Information literacy for lifelong learning[EB/OL].http：///IV/ifla70/papers/116e-Abid.pdf.

[2]Tingting LIU，Haibin Sun.Analysis of Information Literacy Education Strategies for College Students Majoring in Science and Engineering[J].Modern Applied Science，2011，（5）：227-231.

[3]孙平，曾晓牧.面向信息素养论纲[J].图书馆论坛，2005，（4）：8-11.

[4]黄波，殷玉华.信息素质课程教学设计与CDIO工程教育理念[J].图书馆杂志，2010，（6）：57-60.

[5]杨晓光，王丽娟，安秀敏.高等院校信息素养教育的运作[J].大学图书情报学刊，2004，（3）：93-94.

[6]教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会，物理学类专业教学指导分委员会.高等学校物理学本科指导性专业规范[J].物理与工程，2011，（4）：3-26.

[7]符勤.嵌入专业课程的信息素养教学案例分析[J].图书馆工作与研究，2011，（4）：89-92.

[8]戴艳阳，钟晖.信息素养培养与文献检索课和毕业论文的关系[J].中国冶金教育，2009，（5）：80-81.

[9]王琪.撰写文献综述的意义、步骤与常见问题[J].学位与研究生教育，2010，（11）：49-52.

生物信息学的作用范文第13篇

【关键词】信息化;高中生物;教学设计

信息化环境背景下，高中生物教学中，应对信息化技术有着一定程度的应用，不仅能够弥补传统教学方式的不足，而且对活跃课堂气氛和增强教学效果发挥着重要作用。基于此，作者针对高中生物课程而进行有效的设计活动，以期促进高中生物教学活动的深入开展。在此基础上，提出信息化环境下，高中生物有效教学的具体实施策略。

一、信息化环境下高中生物教学现状

信息化环境下，高中生物教学活动中，教师虽然能够对信息教学技术有应用，但仍然存在一定的不足，降低高中生物教学成效。首先，学生的探究能力相对较弱。教师应用信息技术教学手段时，能够制作多媒体课件，但往往将课本内容和教辅内容完全录入多媒体中，其教学思路同样跟随教材和教辅，缺乏创新性，且学生通过预习，可了解教材相关内容，导致课堂教学中，未经思考，即可回答问题。其次，在利用信息化教学中，师生的互动少之又少，即使师生有互动，但仍然以信息化教具为中介，有违信息化教学的初衷。最后，高中生物教学中，受传统教育理念的束缚影响较大，使教师未能将课堂充分还给学生，在一定程度上阻碍高中生物信息化教学优势的发挥[1]。

二、信息化环境下高中生物教学的有效设计

在高中生物教学设计中，以《种间关系》一课为例。在设计中，主要分为以下步骤：

①对教材的分析：本节内容涵盖的关系主要有互利共生、竞争、捕食、寄生。在教学中，既是对群落特征内容的巩固，又能为食物链知识内容学习奠定基础。②进行学情分析，包括自主学习、课堂中学习、课后拓展学习等环节。③设定明确的教学目标。④明确教学重难点：教学重点是，对四种中间关系进行比较;教学难点是，互利共生和寄生关系的区分。⑤设定教学方法，主要有小组合作探究法、讲授法。⑥教学辅助设置中，对信息化技术有应用，主要包括多媒体课件、电子白板、虚拟实验平台等。⑦教学流程设计：一是自主学习和互动问答环节，课堂教学时间约为10min，引导学生利用自主学习方式和小组合作学习方式，对相关问题加以探讨。二是实验说明和演示阶段，约为3min，教师借助虚拟操作平台，使学生明确实验的内容、主题等。三是探究阶段，约为20min，通过创设问题情境，引导学生对生物的种间关系加以探究，该阶段中，利用电子白板进行演示。基于此，不仅能够吸引学生的探究兴趣，而且有助于增强教学效果。四是分析讨论和实验总结阶段[2]。

信息化环境下，要增强高中生物教学设计的有效性，教师应在教学活动开展之前，为学生提供《种间关系》相关的微视频，并制作多媒体教学课件，有利于在借助虚拟实验平台和软件的基础上，增强教学的实效性。

三、信息化环境下高中生物教学有效性的策略

作者通过对《种间关系》一课的教学设计和实践，认为信息化环境中，高中生物教学的有效性仍然未能得到充分发挥。所以，提出以下几方面的教学建议，以期在实现信息化环境和高中生物融合的基础上，增强教学成效，推动高中生物教学的进程。

首先，学校为教师提供培训的机会，不仅提高教师的知识素养，而且提升其职业道德修养，以更好开展教学活动和发挥对学生的潜移默化作用。基于此，鼓励教师实现教学创新，积极利用现代信息化技术，创新教学手段，将新的教学风格展示给学生，促进学生的进步。其次，学校积极改善教学软硬件条件，为信息化教学奠定坚实的基础条件，满足教师实施信息化教学的需求。再次，教师在信息化教学中，应注重与学生加强沟通和交流。例如，在《种间关系》授课中，实验说明和演示阶段、创设问题情境、探究问题阶段，都应真正意义上实现互动。最后，教师应有效制作多媒体课件[3]。

四、结论

在信息化时代背景下，高中生物教学现状令人堪忧，尤其是教师不能对信息化技术加以有效利用，不利于推动高中生物教学的发展进程。所以，作者通过高中生物教学有效设计，提出提高教学效率的策略，有助于实现高中生物教学和信息化环境的适应性。在推进高中生物教学中，教师应提高自身的创新能力，积极利用信息技术，与学生加强沟通，充分发挥信息化教学的优势，提高教学质量，提升学生素质。

参考文献：

[1]姜会青，杨晓辉.网络学习环境下课堂教学设计的原则与应用――以一节高中生物课为例[J].赤峰学院学报（自然科学版），2015，12：272-273.

生物信息学的作用范文第14篇

信息素养作为一种高级的认知技能，同批判性思维、解决问题的能力一起，构成了学生进行知识创新和学会如何学习的基础。信息素养不仅是一定阶段的目标，而且是每个社会成员终生追求的目标，是信息时代每个社会成员的基本生存能力。信息技术教育不应停留在单独开设的信息技术教育课上，而应有机地融合到物理学科教学中去。在未来社会中，获取、选择、加工信息也将成为物理学科的一项基本能力。

高中物理教学的任务是通过对物理情境的探究，建立概念、理解规律，培养学生探究问题、解决问题的能力，以及对物理信息的查找、加工、利用等能力。因此，教师除了应该具有一般的物理能力外，还需要具有较高对物理信息进行处理与应用的能力。

高中物理教学与信息技术的整合就是在信息技术的支持下，在心理学学科教育等教育理论和学习理论的指导下，充分地利用现有设备和资源，培养高中生运用和处理信息的能力，并培养他们探究问题、协作学习、解决问题的能力，使之具有自主学习能力和合作精神。

物理教学中对学生信息素养的培养，有别于电脑技能的培训，主要通过物理教学与信息技术紧密结合的教学模式，让学生在潜移默化中提高信息素养。这种教学模式指的是以信息技术为认知工具，以物理学科为情景，以解决物理学习问题为动力，以培养学生的物理能力和信息素养为目标的一种教学模式。在这种教学模式下，教师根据教学目标对教材进行分析处理，决定用什么形式来呈现什么教学内容，并以课件或网页的形式呈现给学生，学生接受了学习任务以后，在教师的指导下，利用教师提供的资料（或自己查找的信息。）进行个别化和协作式相结合的自主学习，并利用信息技术完成任务。最后，师生一起评价、反馈物理教学是培养学生信息素养的载体，培养学生的信息素养要以提高物理教学质量为目的。

我设计的教学模式主要有以下几种：

1.通过网络课堂教学，培养运用基本信息工具的能力

当今，计算机多媒体和互联网已经成为拓展人类能力的创造性工具，运用基本信息工具的能力成为与读、写、算一样重要的新的终生有用的基本能力，成为学生创新和学会如何学习的基础。学生掌握信息技术的过程，既是一个动手实践的过程，又是一个认知创新的过程。比如一个学生利用已掌握的信息技术去完成一件作品、解决一个问题、进行一项学习、开展一项研究时，他需要开动脑筋，大胆想象，动手尝试，还需要与他人合作解决问题。这样就为培养学生的信息能力、探究学习能力、创新实践能力和合作学习能力提供了极好的途径。物理网络化课堂教学正是通过网上课堂教学，使学生在学习过程中自然而熟练地掌握一些基本的信息工具的使用能力。

2.与虚拟实验相结合

传统的课堂物理实验过程往往中途不能慢速演示或暂停，而计算机模拟实验却可以，例如：波的传播，LC电路充放电过程等，通过模拟实验，物理变化过程会变得清晰、明朗。与虚拟实验相结合，学生易于认识物理变化规律，提高学习效率，这种教学课件需要教师制作或应用别人制作课件内容实施。

3.与常用软件工具相结合处理实验数据

多组物理实验数据用笔算是常规处理方法，不少学生因为繁琐而不感兴趣，造成重物理实验过程而轻实验数据正确处理。通过Office组件Execl中定制公式处理验证牛顿第二定律实验数据，快速而简捷，同时利用该软件中的“图表选项”画出“XY散点图”，学生可进一步理解“M一定时a与F的关系”和“F一定时，a与l/M的关系”，从而轻松实效地验证牛顿第二定律。这种课程学生学习兴趣浓，讨论交流激烈，效果极佳。以下就是学生设计的验证牛顿第二定律的实验。

实验设计思想：以小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以改变小车质量。在小车上拴一根细线，细线通过定滑轮挂一个小桶，小桶内可以放重物，小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力，通过改变小桶及重物的重力来改变小车受到的拉力。

在研究小车的加速度a与拉力F及小车质量M的关系时，可先保持M一定，研究a与F的关系；再保持F一定，研究a与M的关系。这是物理学中常用的研究方法（即控制变量法）。

说明：小桶及重物的质量跟小车相比质量较小，因此细绳对小车的拉力近似等于小桶及重物所受的重力。

实验操作：

（1）加速度和力的关系（控制质量不变）

小车放在光滑的水平板上，小车的前端系上细绳，小车的后端系上穿过打点计时器的纸带，绳的另一端跨过定滑轮挂一个小桶，小桶里放有数量不等的砂子，使小车在拉力F作用下做匀加速运动。根据纸带求出小车的加速度a，控制质量M不变，改变小桶及重物的重力F、F、F，重复几次实验，求出小车的加速度a、a、a……

用Execl软件处理得到实验结论：对质量一定的物体，加速度跟作用在物体上的力成正比，即：a∝F。

（2）加速度和质量的关系（控制外力不变）

小车放在光滑的水平板上，小车的前端系上细绳，小车的后端系上穿过打点计时器的纸带，绳的另一端跨过定滑轮挂一个小桶，桶里放有一定数量的砂子，使小车在拉力F作用下做匀加速运动。

控制拉力F不变，根据纸带求出小车质量为M时的加速度a，改变小车质量M、M、M，重复几次实验，求出小车的加速度a、a、a……

用Execl软件处理得到实验结论：在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，即：a∝1/M。

在此基础上总结出牛顿第二定律的内容：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。即F＝ma。

4.与网络资源库相结合

这是指用存放于校园网中的资源库中的学习内容，进行网上学习、测验和考查。这种方法可取代传统的作业和考试方式，减轻教师出题、阅卷劳动强度，能使物理教师把精力集中在作业、试卷质量分析上，提高教学质量。

我运用以上模式，在物理教学中培养了学生的信息素养，学生的信息素养提高的同时，物理素养也得到了提高。将物理学科与信息技术整合，将培养学生的信息素养与物理学习中探索问题、分析问题、解决问题能力结合起来，提高了学生的物理素养和信息素养。学生真正由被动的知识接受者变为主动的探索者和个性化的学习者。

生物信息学的作用范文第15篇

一、信息技术与中学物理教学

信息技术作为教学的载体，在现代化教学中起着非常重要的作用。在信息技术及多媒体走进教室的今天，教师的信息技术教育不仅应该关注信息技术本身及其应用，更多的是应该关注信息化条件下学生的成长和教师自身的信息素养与技能的培养。随着科技的发展，各种教育软件应运而生，在初中物理课堂教学中，ppt课件、word文档、影视软件等作为课堂的辅助工具，学生可以根据自身情况利用多媒体辅助学习，使学习内容更有针对性，更自主化，从而促进学生的综合发展。在信息技术环境下中学物理教学有了很大创新，传统的初中物理课堂是教师根据课本一直在讲，学生作为接受者也是听得一知半解，并没有通过形象、直接的方式加深印象。信息技术环境下的物理课堂就很好地解决了这个问题，教师通过课本和多媒体的结合，在讲授中通过多媒体的演示和练习使学生对所学课程能够很好地理解。有时候视觉的冲击更会使人印象深刻，比如在讲解杠杆定理时，教师在讲完基本定义后，可以借助多媒体影视软件给学生播放画面，从而更轻松简单地让学生理解。

二、中学物理教师信息素养的含义及失衡原因

（一）教师信息素养的含义

信息素养一词最早是由美国信息产业协会主席在1974年提出的。当时将信息素养定义为利用大量信息工具即主要信息源使问题得到解答时利用信息的技术与技能。后来又将其解释为“人们在解答问题时利用信息的技术和技能”。1987年，信息学专家Patrieia Breivik将信息素养概括为一种了解提供信息的系统并能鉴别信息的价值，选择获取信息的最佳渠道，掌握获取和存储信息的基本技能，如数据库、电子表格软件、文字处理等技能。教师信息素养是教师整体素养的重要组成部分，是教师在教学中必备的信息知识与信息技术相关技能。教师既是信息技术教育的接受者，又是信息技术教育的教育者，中学物理教师必须具备运用信息技术有效开展教育教学方面的技能，特别要学会选择信息技术并在教学中有效整合技术，最基本的是一些办公软件还有影视软件的使用。

（二）中学物理教师应具备有的信息素养

中学处在一个过渡时期，在这个转折点上，教师应努力提升自身各方面的能力，加强对信息技术能力的培养的意识。中学物理教师首先应有较高的文化素养。文化素养属于知识层面，即教师过硬的基本理论知识，中学物理教师不仅要有传统的读算写的能力，还要掌握信息检索及计算机常用软件、网络的基本知识等，这些都是形成和发展信息能力的前提与基础。另外随着英语的国际化，教师还应掌握英文信息检索能力；第二，技能素养。技能素养是操作运用层面的素养，是指教师恰当地选择信息工具、信息资源并综合利用和开发信息资源的能力，以及应用信息技术研究问题、提高学习和工作效率，进行合作、交流的能力。中学物理教师应该能根据学科教学和新课程的需求，准确、高效地解读、获取和评价信息，并将它们分门别类地分析、归纳和提炼，同时利用信息技术对学生的课堂学习情况和综合活动进行及时评价。第三，道德素养。道德素养是指在信息获取、运用和传递过程中应该遵循道德行为规范，形成高尚的伦理道德观。教师作为教育的传播者，一言一行都备受学生关注。中学物理教师不仅要懂得与信息相关的文化知识，更要具备良好的信息甄别能力、高度的社会责任感，以及自控、自律和自我调节能力。在课余时间能为学生示范、传授同信息使用有关的法律和道德习惯，引导学生健康、安全地使用信息资源，尊重知识，注重知识产权的保护，坚守网络道德等。

（三）中学物理教师信息素养的失衡原因

中学物理教师信息素养的失衡原因有以下几条：第一，硬件设施不到位。教育的步伐不断前进，然而学校里的硬件设施情况还存在不足。尤其是在偏远地区，学校里仅有桌子和凳子，这样的教学环境导致教学中的各种不便，教师的信息素养也很难得到提升；第二，教师本身的重视程度不够，有的教师认为教给学生知识就足够了，但是教师作为传播教育的示范者，一言一行都会受到学生关注。所以教师应严于律己，提高自身的信息素养，做好表率。

三、我国中学物理教师信息素养与技能的提升策略