基础生物学课程群构建与实践
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摘要：生命科学是生物信息学专业的灵魂，其中“基础生物学课程群”的建设在专业建设中的地位尤为重要。将所有基础生物学理论课程及其实践教学搭建成基础生物学课程群，解决了多门生物学课程协调、协作、协力之原则下实现共同建设的大问题，教学改革效果明显。
关键词：生物信息学;基础生物学课程群;构建
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）19-0259-02
生物信息学兴起于20世纪末，历经数十年的发展，现已成为横跨多个研究领域的朝阳专业。重庆邮电大学自2006年创办生物信息学专业以来，经过数十名专家和骨干教师十余年教学实践的总结及人才培养经驗积累，已经建立了面向实践能力培养，较为全面的生物信息学专业课程教学体系。随着社会经济的长久发展，行业人才需求与日俱增。虽然我们根据社会实际需求情况适时调整了培养方案和教学内容，但在生物信息学专业人才培养过程中仍存在课程体系不健全、课程内容不完善、理论基础薄弱以及适合我院实际情况的专业教材匮乏等具体问题。生命科学是生物信息学专业的灵魂，其中“基础生物学课程群”的建设在专业建设中的地位尤为重要。本团队主要负责生物信息软件开发和生物大数据分析处理两个研究方向的“基础生物学课程群”的建设，重点建设基础生物学课程群的理论课程群和实践平台。
一、优化生物信息学专业基础生物学课程群体系
建设生物信息学专业的基础生物学理论课程群和基础生物学实践平台。
（一）课程交叉融合
教学团队对基础生物学课程群《生物医学基础》《生物医学统计学》《生物化学与分子生物学》《细胞生物学》《遗传学》《基因组学》《应用微生物学》7门理论课程和《生物医学基础实验》《生物医学统计学实验》《基础生物学实验》3门实践课程相互之间进行衔接、课程内容整体统筹考虑，课程交叉知识点调整合并，详细分工，细化课程大纲，主讲教师严格根据大纲行课，反复强调重点章节，加强实践课程动手能力的培养，授课效率达到事半功倍的效果。
（二）实验项目设置综合开放
集中实践课程在安全教育和基本技能训练的基础上，设置综合实验和开放实验，学生充分利用开放实验室资源，使学生掌握扎实的生物科学理论基础知识，侧重培养学生在信息技术方面的获取、处理、开发和利用等方面有较强的研究能力和实践能力。实验项目在课程设计上强调基本技能训练，以培养学生的综合能力为主，重点让学生学习并掌握实验操作技能，减少验证性实验，去除重复性实验，侧重加强新仪器新技术的应用，重视生命学科间的联系，增加了一些趣味性高、科研性强、应用性广的综合性实验、开放性实验、独立性实验，绿色环保实验等。训练学生有生物信息学院特色，在大数据、精准医疗方面的特色优势，更利于学生就业。
（三）认知实习集中化
根据生物+信息的专业特色，自主编写实验教材，涉及微生物、植物、动物、生态四方面内容。学生通过网络学习、网络认知和暑期自学教材进行自主学习。第五学期开学前，集中培训、校园认知3日，网络和堂上考试通过后，由学院老师带队，野外认知实习7日。通过认知实习使学生巩固和提高课堂所学知识，掌握各类微生物、植物、动物标本的采集、测量、制作和保存的方法，学会使用检索表鉴定动物、植物种类，认识常见的代表型动物、植物、大型微生物;了解动物资源、植物资源与人类生存和发展的关系，增强环境保护的意识，同时锻炼独立工作的能力，培养团结协作的精神。
二、构建基础生物学网络课程群
网络课程群为课堂教学和实践教学搭建信息交流的综合平台，实现课程教学系列化、网络化、整体化。课程间知识架构集现有课程体系内容于一体，搭建不同学科理论知识、理论与实践之间的桥梁。充分发挥网络教学的交互性和生成性，资源共享的学习平台。基础生物学课程群的建设满足了生物信息学专业建设以及教学需要，整合优秀的教学资源，实现资源共享，提高了教学质量。学生通过课堂知识学习和课余时间练习加深生物学课程内容的印象，可以系统地掌握生命科学的基本理论、概念和规律，提升分析解决问题的能力，为后续学习、科研和工作奠定较为扎实的理论和实践基础。
三、建成基础生物学课程群在线题库系统
（一）具有共享性
所有内容均通过网络平台发布，采用后台统一管理、统一服务的运行模式，充分达到资源共享的目的。学生可通过电脑、PAD、手机终端等实现移动课堂，在线课程视频播放和在线测验等功能。
（二）具有资源高利用率
同类型资源可采取不同的方式方法进行重组，避免资源的重复建设，提高资源的综合利用效率。
（三）具有来源广泛性
资源收录主要来源于教学团队各教师长期的课堂教学经验的积累，内容丰富，大体上分为教学课件、课堂教案、授课视频，习题库等。另外将学生自行设计的案例收录其中用于参考。
（四）具有内容的实践性
具有展示性质的视频类课件具备很高的可实践操作性。
四、加强基础生物学课程群构建建设，教学改革效果明显
（一）提高了学生学习的兴趣和积极性
基础生物学课程群体系优化后，各门课程间衔接更为紧密，每门课程根据侧重点，对授课内容进行适当删减，减轻了学生的学习负担，增加学生学习的兴趣，加深学生对基础生物学各门专业课程知识的理解。课程群中包含的在线考试系统为学生提供一个内容更丰富、学习更自主、实践更有效的学习平台，提高平时考试的针对性、客观性、全面性，改进考评效果、实现教考分离，满足教师教学方式和学生学习方式的网络化与现代化的需要，大大提升该专业课程的教、学效果。
（二）强化了学生平时学习的效果
目前课堂教学平时只注重课堂讲授，对学生平时的学习效果缺乏有效的评估。学生的平时作业相互抄袭的现象也比较严重，导致了很多大学生只是在考试前两周突击学习的现象，考试结束后对课程知识遗忘速度很快，几年后根本无法建立完整的专业知识体系，造就了“高分低能”的现象。本教学成果更加注重平时学习的重要性，每个学生在系统中一个帐号，能有效杜绝作业抄袭的现象。同时对学生练习和测试的结果进行分析，与平时成绩挂钩，有效地强化了平时学习的重要性和效果。
（三）保证了教学质量
通过在线题库系统，能有效克服“一考定终身”的弊端，提高平时成绩的真实性。学生在课程初期就通过在线测验发现自己的不足，检验知识点是否真正掌握。同时，注册的老师通过学生在线测试的数据分析，能发现学生整体对知识的掌握情况，发现学生在知识掌握方面存在哪些问题，从而不断优化和调整自己的授课方式和方法，并根据统计的薄弱环节在课堂上进行重点讲解，从而提高课堂教学的质量。
五、结论
生物信息学专业是数学、计算机科学和生物学的交叉学科，各大高校因研究方向不同，研究生入学考试科目也略微不同。国内大部分211、985高校对生物学基础知识有较高要求，研究生入学考试初始或复试指定生物化学或生命科学导论或分子生物学或生物学综合等基础生物课程作为必考科目。基础生物学课程群建设帮助学生学好基础生物类课程，生物信息学专业的研究生录取率（占毕业生总数）从2013届至2018届，从14.1%提至17.91%。基础生物学课程群提升了学生创新创业能力。创新教育作为创业教育的基础，学校以大学生创新创业项目、大学生科研训练项目为载体，资助学生进入科研实验室，在导师细心指导下进行科技创新活动，推动创业教育的发展。
总之，通过基础生物学课程群的构建与实践，在全院师生中取得了很好的反馈效果。为有效培养能在高等院校、科研机构、医疗医药、环境保护等有关部门与行业领域从事科研、教学、管理、疾病分子诊断、药物设计、生物软件开发等工作的高级科学技术人才打下坚实的基础。
参考文献：
[1]葛剑徽，李成，谢迅雷.生物信息学发展现状与前景展望[C].中华临床医学工程及数字医学大会暨中华医学会医学工程学分会学术年会，2008.
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