論創新現代“生物信息學”教學模式的必要性

呂颯麗 李彭平 李巖 汪強虎

[摘 要] 隨著現代生物醫學和高通量生物技術的發展，生物信息學已經突顯出其在相關領域中的重要地位。目前國內外生物信息學的相關研究領域都在不斷拓展，這也加大加深了生物信息學的內涵，同時生物信息學正為現代生物醫藥領域的發展起著重要的推動作用。為培養順應高速發展的生物信息學科的生物信息學人才，必須要創新傳統的生物信息學教學模式，該文著重從兩方面論述了創新現代生物信息學教學模式的必要性。

[關鍵詞] 生物信息學;教學模式;創新

[基金項目] 2019年度江蘇省研究生教學改革課題“面向醫學專業的生物信息學教學研究與實踐”（JGZZ19_052）;2019年度南京醫科大學教學研究課題“面向精準醫學產業的生物信息學復合型人才培養體系研究與應用”（2019ZD015）;2017年度南京醫科大學“十三五”教育研究課題“生物信息學專業程序設計類課程建設的研究”項目（YB2017024）;2019年度南京醫科大學課題“本科課程思政示范課——生物信息學”

[作者簡介] 呂颯麗（1977—），女，黑龍江哈爾濱人，博士，南京醫科大學生物醫學工程與信息學院副教授，主要從事腫瘤基因組學研究;李彭平（1985—），女，安徽安慶人，博士，南京醫科大學生物醫學工程與信息學院講師，主要從事腫瘤免疫微環境研究;李 巖（1983—），女，黑龍江齊齊哈爾人，博士，南京醫科大學生物醫學工程與信息學院講師，主要從事腦膠質瘤的基因組學研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）38-0174-02? ? [收稿日期] 2000-00-00

一、前言

生物信息學（Bioinformatics）是現代生命科學發展過程中，生物醫學與數理科學、計算機科學相結合而形成的新興前沿交叉學科。隨著生物醫學研究的不斷深入以及高通量實驗技術的飛速發展，生物信息學在現代生物醫學、藥學、農學等領域的研究與應用中都發揮著日益關鍵的作用。

我國高校和研究所從2002年起就相繼開始創建生物信息學本科專業并招收生物信息學研究方向的研究生。招生之初面臨的最大困難就是課程體系與教學模式的建立。早期創建生物信息學本科專業的院校都是參考國外的教學體系并結合國內的實際情況構建專業，尤其是課程體系，一經建立后期改進較小。

然而，生物信息學是一門交叉學科，它是在生物醫學及生物技術高速發展的科學背景下應運而生的，在生物信息學誕生后的十幾年里，它進一步推動了生命科學的發展，也為生物醫學及更多相關領域帶來了一場巨大變革。這些改變同時又促進了生物信息學內涵的不斷更新，所以生物信息學的研究領域也一直在拓展。隨之而來的就是順應這個發展勢頭的生物信息學人才培養也要加快步伐。這就提示我們，生物信息學專業的課程體系、教學體系及專業模式上都要不斷創新與實踐，符合生物信息學的發展方向。

二、生物信息學的國內外研究概況、水平及發展趨勢要求創新教學模式

西方一些發達國家在20世紀后期開始建設生物信息學專業，具有一定的規模和經驗;國內一些有實力的大學在21世紀初開始增設生物信息學專業，在專業建設目標、人才培養目標、教學體系、師資隊伍等方面還不是很完善[1]。

國內外許多院校在生物信息學相關課程的設置過程中，不同類型的大學建設生物信息學本科專業都存在著各自的特色。目前，在已經開設生物信息學本科專業的國外大學中，美國的凱尼休斯學院、羅切斯特理工大學兩所大學的課程設置最為典型。前者的生物信息學專業隸屬于計算機科學系，相關課程主要是基于現有的計算機專業課程，后者則隸屬于生命科學系，相關課程的設置也較為龐大。

在我國，具有一定條件的大學紛紛開設了生物信息學本科專業，但由不同的院校所建立的專業側重均有所不同，且分屬于不同的一級學科。反映出我國生物信息學相關教育還沒突顯出其特色，特別是醫學院校創辦的生物信息學本科專業直接依托醫學院校的學科背景，教學模式更應緊密結合臨床實際需求，真正做到互相促進[2]。目前，國內生物信息學本科專業的課程體系設置具有以下特點：（1）培養目標和側重有很大差異。由于各校承辦單位所屬的一級學科不同，對生物信息學理解和關注的側重點不同，因此對生物信息學本科專業的定位和培養規格有所不同。如浙江大學的生物信息學專業側重于理學生物類，哈爾濱工業大學側重于計算分析類，哈爾濱醫科大學及南京醫科大學則更加注重信息類工具在生物醫藥領域的應用和實際解決問題的能力。（2）課程的內容有很大差異。目前各校開設的生物信息學本科專業課程的內容有差異較大，各專業領域的學時分配存在很大不同，如哈爾濱工業大學的計算機類課程占據了很大的比例，而重慶醫科大學的則更注重醫學類課程的設置。但大部分院校的生物信息學專業課程體系一經建立可能就很少改進，這對于不斷拓展的生物信息學新領域而言，本科專業原有的教學內容就會顯得不充實，需要補充新內容。所以很多院校的生物信息學本科畢業生進入研究生階段后對課題并不是得心應手，這其實也是對本科教學模式提出的一個需求，希望本科教學能根據生物信息學的發展趨勢及其重要應用對課程體系在短期內進行微調，中長期內進行系統調整，這對于培養現代生物信息學人才至關重要。

三、生物信息學對現代生物醫藥領域發展的重要意義要求創新教學模式

現代社會，生物信息學既有重要的基礎研究價值，又有不可估量的產業化前景。發展現代生物信息學教育，培養高級生物信息學人才對推進國內生物醫藥的迅速發展意義重大。

1.有利于推進醫學教育改革，促進醫學院校長期發展。生物信息學專業涉及計算機信息技術、數理科學、生物醫學與藥學、農業等眾多學科，具有高度交叉的特點。順應現代醫學的迅猛發展趨勢，創新生物信息學教學模式，綜合運用多學科成果，加強學科間的合作與交流，為生物醫學與藥學，特別是分子生物學學科群的發展提供重要的生物信息學支撐，增強醫學院校的綜合實力與國際競爭力，有利于推進醫學院校的長期發展。

2.有利于特色前沿教育的發展，促進生物醫藥學科及其產業的發展。生物信息學已成為21世紀的朝陽學科，是生命科學研究的重點領域之一。做好生物信息學教學模式的創新與實踐，將推動特色前沿教育的不斷發展;在創新與實踐中培養順應生物醫學發展需要的生物信息信學專門人才，將推動產出生物信息學新成果，這也必將會產生巨大的社會效益和經濟效益，促進醫藥產業的發展。

3.有利于培養現代生物信息學師資隊伍。我國生物信息學專業人才的培養工作已經起步，有條件承辦該專業的高校都在積極建設生物信息學科和專業，因此，高校需要大量生物信息學專業師資[3]。生物信息學在發展，所以生物信息學的師資隊伍也要不斷提升，這就迫使我們最底層的生物信息學教學要與時俱進，更新教學模式，讓我們培養出的生物信息學人才時刻走在發展的最前沿，這樣的師資才能帶給學生新的氣息，形成良性循環。

2015年1月，美國總統奧巴馬在國情咨文演講中啟動精準醫療計劃。一期投入2.15億美元。2015年2月，習近平總書記批示科技部和國家衛生計生委，要求國家成立中國精準醫療戰略專家組。2015年3月11日，科技部召開國家首次精準醫學戰略專家會議，并決定在2030年前政府將在精準醫療領域投入600億元人民幣。在這些世界級的科技戰略決策及巨額投入中起著舉足輕重作用的便是生物信息學。

四、結束語

生物信息學已經迎來了生物醫學發展史上的一個重要時代，這將需要更多的現代生物信息學人才為之貢獻。為順應時代的步伐，生物信息學本科教育必須要與時俱進，將現代生物信息學領域的知識帶進課堂，讓生物信息學的教學內容與科學研究相輔相承，創新現代生物信息學的教學模式，只有這樣才能保證生物信息學人才培養的質量，并與國際接軌，實現我國生物信息學領域的不斷飛躍。

參考文獻

[1]張婷婷，樸雪.醫學信息學與生物信息學發展狀況分析——基于文獻調研[J].繼續醫學教育，2018（01）.

[2]趙方慶，方向東，李亦學.轉化生物信息學研究前沿及挑戰[J].遺傳，2015，37（7）：619-620.

[3]邊艷超，肖瑞.生物信息學教學內容與模式創新性探討[J].內蒙古教育，2019（35）：99-101.

On the Necessity of Innovating the Teaching Model in Modern Bioinformatics

LSa-li，LI Peng-ping，LI Yan，WANG Qiang-hu

（School of Biomedical Engineering and Informatics，Nanjing Medical University，Nanjing，Jiangsu 211166，China）

Abstract：With the development of modern biomedicine and high throughput biotechnology，bioinformatics has highlighted its important position in related fields.At present，the related research fields of bioinformatics at home and abroad are constantly expanding，which also makes the connotation of bioinformatics more profound.Meanwhile，bioinformatics is playing an important role in promoting the development of modern biomedical field.In order to cultivate the bioinformatics talents who conform to the rapid development of bioinformatics，it is necessary to innovate the traditional teaching model of Bioinformatics.This paper discusses the necessity of innovating the teaching model of modern Bioinformatics from two aspects.

Key words：Bioinformatics;teaching model;innovation