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四年制生物信息学课程标准
来源:本站整理  发布时间:2010/4/4 11:14:00
第一部分 课程概述
一、课程名称
中文名称:《生物信息学》
英文名称:《Bioinformatics
二、学时与适用对象
课程总计40学时,其中理论课18学时,实习课20学时,考核2学时。本标准适用于四年制生物技术专业。
三、课程性质、地位
生物信息学是采用数学、统计学、和计算机等方法分析生物学、生物化学和生物物理学数据的一种综合学科。近二十年来,生命科学在分子水平上进行了广泛而深入的研究,随之而来的大量的数据结果需要处理,特别是生物化学、分子生物学以及遗传学的研究。这样就出现了生物信息学这门交叉学科。目前和未来的生物制药研发中,生物信息学处于非常重要的地位,大型数据库的建立、分子模建等生物信息学方法的应用对于新药的开发起到了极大的推动作用。对于生物技术专业的本科生,了解生物信息学的基本知识及分析方法对他们将来从事的生物制药职业非常重要。
本课程需要大量的分子生物学知识,预修课程包括《生物化学》、《基础医学概论》和《分子生物学》。后续课程包括《临床医学概论》、《医学遗传学》。
四、课程基本理念
1. 培养高质量的科研人员
生物信息学方法在未来的药物研发中将起到非常重要的作用,在基础生物学研究中也具有举足轻重的作用。掌握并熟练使用各种数据库和分子生物学软件可以帮助科研人员大大提高研究工作效率、掌握前沿的研究方法及进展。这同时也是从事分子生物学研究所需要掌握的必要技能。
2. 生物信息数据库的学习
生物信息学主要的任务就是处理生物学数据,因此目前已经产生了许多生物信息学分析软件,包括大型商业软件以及一些自由软件。发达国家也建设了各种大型的分子生物学数据库,如:GenBankEMBLDDBJ等基因数据库以及各自的子数据库、衍生出来的蛋白数据库、结构数据库等等。生物信息学概论主要介绍各种大型分子生物学数据库、分子生物学软件的功能和使用。
3. 科研思路的学习
生物信息学与分子生物学关系密切,在学习生物信息学的过程中,学员可以体会各种科研课题的设计、需求,进一步锻炼科研思维,开拓眼界。
4.实践与理论结合
生物信息学是一门工具课,学会这些分析方法,离不开实践。本课程注重实践,设计了一半的计算机实习课时,考试也采用开卷式,让学员自己分析感兴趣的基因,注重本课程的应用性。
五、课程设计思路 
1. 框架设计与内容安排
《生物信息学》有理论课、实习课。理论课的安排是先学习绪论,帮助学员了解生物信息学的发展历程,以及与分子生物学的关系。复习基础分子生物学和基因组的知识,为后面学习各种分子生物学数据库做准备。然后介绍美国生物技术中心(NCBI)的各种数据库的基本知识和使用方法,欧洲蛋白质分析数据工具集Expasy的内容和使用方法,以及欧洲分子生物学实验室资源(EMBL)。给学员介绍几种常用的分子生物学软件的使用方法,在电脑中演示各种分析的操作。介绍生物信息的知识。最后给学员介绍我们开发的生物信息分析工具平台和综合生物信息分析工具平台EMBOSS的使用方法。考察方法也主要注重学员的实际应用能力。本科生实习主要在计算机教室进行,教员对各种数据库的查询进行示教,学员对自己选择目标基因进行查询,以便熟悉各种数据库的使用方法,学员对一些生物信息软件进行操作,掌握实际的操作方法,并完成最后的测试题。主要注重培养学员的实践能力。
2. 教学实施
加强教学的各个环节,保证教学质量。认真对待每次课程和每个教学环节。定期举行集体备课,在充分理解课程标准的基础上,对每次理论课程、实验课程的重点、难点内容进行分析。除了理论课的授课外,充分利用上网教室的资源,向学员演示各种数据库的查询方法、分子生物学软件的使用方法,学员则通过完成作业,达到能够使用数据库和软件的实用技能。
3、课程评价
考核与实习课同步进行,采用开卷的形式。以百分制评分,60分为及格,满分为100分。主要完成教员设计的分子生物学基因分析题目,通过学员完成作业,重点考核学员分析、归纳和解决问题的能力。
六、课程学习策略与建议
生物信息学概论的学习主要包括理论学习和操作技能学习。基础理论包括数据库的基本知识、各种大型分子生物学数据库的内容和常用分子生物学软件的功能。在本科生阶段,不可能对以上的所有数据库进行深入学习,掌握所有内容,学员通过学习要能够知道各种数据库和软件的用途,以及常见数据库和软件的使用方法。在学习中应当注意:
1、生物信息学概论的学习要用到较多的分子生物学和基因组知识,学员可以先复习一下以前学过的分子生物学知识,以便更好理解课程内容。
2、本课程注重实践能力的锻炼,学员可以通过网络多进行查询和练习,对各种网站的内容多浏览,尽量多获得信息,以便扩大自己的视野。
3、本课程学习的数据库、软件多为英文版,对英文要求较高,而且比较专业,因此学员可以多查英文字典协助学习。
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