论创新现代“生物信息学”教学模式的必要性

吕飒丽 李彭平 李岩 汪强虎

[摘 要] 随着现代生物医学和高通量生物技术的发展，生物信息学已经突显出其在相关领域中的重要地位。目前国内外生物信息学的相关研究领域都在不断拓展，这也加大加深了生物信息学的内涵，同时生物信息学正为现代生物医药领域的发展起着重要的推动作用。为培养顺应高速发展的生物信息学科的生物信息学人才，必须要创新传统的生物信息学教学模式，该文着重从两方面论述了创新现代生物信息学教学模式的必要性。

[关键词] 生物信息学;教学模式;创新

[基金项目] 2019年度江苏省研究生教学改革课题“面向医学专业的生物信息学教学研究与实践”（JGZZ19_052）;2019年度南京医科大学教学研究课题“面向精准医学产业的生物信息学复合型人才培养体系研究与应用”（2019ZD015）;2017年度南京医科大学“十三五”教育研究课题“生物信息学专业程序设计类课程建设的研究”项目（YB2017024）;2019年度南京医科大学课题“本科课程思政示范课——生物信息学”

[作者简介] 吕飒丽（1977—），女，黑龙江哈尔滨人，博士，南京医科大学生物医学工程与信息学院副教授，主要从事肿瘤基因组学研究;李彭平（1985—），女，安徽安庆人，博士，南京医科大学生物医学工程与信息学院讲师，主要从事肿瘤免疫微环境研究;李 岩（1983—），女，黑龙江齐齐哈尔人，博士，南京医科大学生物医学工程与信息学院讲师，主要从事脑胶质瘤的基因组学研究。

[中图分类号] G642.0    [文獻标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）38-0174-02    [收稿日期] 2000-00-00

一、前言

生物信息学（Bioinformatics）是现代生命科学发展过程中，生物医学与数理科学、计算机科学相结合而形成的新兴前沿交叉学科。随着生物医学研究的不断深入以及高通量实验技术的飞速发展，生物信息学在现代生物医学、药学、农学等领域的研究与应用中都发挥着日益关键的作用。

我国高校和研究所从2002年起就相继开始创建生物信息学本科专业并招收生物信息学研究方向的研究生。招生之初面临的最大困难就是课程体系与教学模式的建立。早期创建生物信息学本科专业的院校都是参考国外的教学体系并结合国内的实际情况构建专业，尤其是课程体系，一经建立后期改进较小。

然而，生物信息学是一门交叉学科，它是在生物医学及生物技术高速发展的科学背景下应运而生的，在生物信息学诞生后的十几年里，它进一步推动了生命科学的发展，也为生物医学及更多相关领域带来了一场巨大变革。这些改变同时又促进了生物信息学内涵的不断更新，所以生物信息学的研究领域也一直在拓展。随之而来的就是顺应这个发展势头的生物信息学人才培养也要加快步伐。这就提示我们，生物信息学专业的课程体系、教学体系及专业模式上都要不断创新与实践，符合生物信息学的发展方向。

二、生物信息学的国内外研究概况、水平及发展趋势要求创新教学模式

西方一些发达国家在20世纪后期开始建设生物信息学专业，具有一定的规模和经验;国内一些有实力的大学在21世纪初开始增设生物信息学专业，在专业建设目标、人才培养目标、教学体系、师资队伍等方面还不是很完善[1]。

国内外许多院校在生物信息学相关课程的设置过程中，不同类型的大学建设生物信息学本科专业都存在着各自的特色。目前，在已经开设生物信息学本科专业的国外大学中，美国的凯尼休斯学院、罗切斯特理工大学两所大学的课程设置最为典型。前者的生物信息学专业隶属于计算机科学系，相关课程主要是基于现有的计算机专业课程，后者则隶属于生命科学系，相关课程的设置也较为庞大。

在我国，具有一定条件的大学纷纷开设了生物信息学本科专业，但由不同的院校所建立的专业侧重均有所不同，且分属于不同的一级学科。反映出我国生物信息学相关教育还没突显出其特色，特别是医学院校创办的生物信息学本科专业直接依托医学院校的学科背景，教学模式更应紧密结合临床实际需求，真正做到互相促进[2]。目前，国内生物信息学本科专业的课程体系设置具有以下特点：（1）培养目标和侧重有很大差异。由于各校承办单位所属的一级学科不同，对生物信息学理解和关注的侧重点不同，因此对生物信息学本科专业的定位和培养规格有所不同。如浙江大学的生物信息学专业侧重于理学生物类，哈尔滨工业大学侧重于计算分析类，哈尔滨医科大学及南京医科大学则更加注重信息类工具在生物医药领域的应用和实际解决问题的能力。（2）课程的内容有很大差异。目前各校开设的生物信息学本科专业课程的内容有差异较大，各专业领域的学时分配存在很大不同，如哈尔滨工业大学的计算机类课程占据了很大的比例，而重庆医科大学的则更注重医学类课程的设置。但大部分院校的生物信息学专业课程体系一经建立可能就很少改进，这对于不断拓展的生物信息学新领域而言，本科专业原有的教学内容就会显得不充实，需要补充新内容。所以很多院校的生物信息学本科毕业生进入研究生阶段后对课题并不是得心应手，这其实也是对本科教学模式提出的一个需求，希望本科教学能根据生物信息学的发展趋势及其重要应用对课程体系在短期内进行微调，中长期内进行系统调整，这对于培养现代生物信息学人才至关重要。

三、生物信息学对现代生物医药领域发展的重要意义要求创新教学模式

现代社会，生物信息学既有重要的基础研究价值，又有不可估量的产业化前景。发展现代生物信息学教育，培养高级生物信息学人才对推进国内生物医药的迅速发展意义重大。

1.有利于推进医学教育改革，促进医学院校长期发展。生物信息学专业涉及计算机信息技术、数理科学、生物医学与药学、农业等众多学科，具有高度交叉的特点。顺应现代医学的迅猛发展趋势，创新生物信息学教学模式，综合运用多学科成果，加强学科间的合作与交流，为生物医学与药学，特别是分子生物学学科群的发展提供重要的生物信息学支撑，增强医学院校的综合实力与国际竞争力，有利于推进医学院校的长期发展。

2.有利于特色前沿教育的发展，促进生物医药学科及其产业的发展。生物信息学已成为21世纪的朝阳学科，是生命科学研究的重点领域之一。做好生物信息学教学模式的创新与实践，将推动特色前沿教育的不断发展;在创新与实践中培养顺应生物医学发展需要的生物信息信学专门人才，将推动产出生物信息学新成果，这也必将会产生巨大的社会效益和经济效益，促进医药产业的发展。

3.有利于培養现代生物信息学师资队伍。我国生物信息学专业人才的培养工作已经起步，有条件承办该专业的高校都在积极建设生物信息学科和专业，因此，高校需要大量生物信息学专业师资[3]。生物信息学在发展，所以生物信息学的师资队伍也要不断提升，这就迫使我们最底层的生物信息学教学要与时俱进，更新教学模式，让我们培养出的生物信息学人才时刻走在发展的最前沿，这样的师资才能带给学生新的气息，形成良性循环。

2015年1月，美国总统奥巴马在国情咨文演讲中启动精准医疗计划。一期投入2.15亿美元。2015年2月，习近平总书记批示科技部和国家卫生计生委，要求国家成立中国精准医疗战略专家组。2015年3月11日，科技部召开国家首次精准医学战略专家会议，并决定在2030年前政府将在精准医疗领域投入600亿元人民币。在这些世界级的科技战略决策及巨额投入中起着举足轻重作用的便是生物信息学。

四、结束语

生物信息学已经迎来了生物医学发展史上的一个重要时代，这将需要更多的现代生物信息学人才为之贡献。为顺应时代的步伐，生物信息学本科教育必须要与时俱进，将现代生物信息学领域的知识带进课堂，让生物信息学的教学内容与科学研究相辅相承，创新现代生物信息学的教学模式，只有这样才能保证生物信息学人才培养的质量，并与国际接轨，实现我国生物信息学领域的不断飞跃。

参考文献

[1]张婷婷，朴雪.医学信息学与生物信息学发展状况分析——基于文献调研[J].继续医学教育，2018（01）.

[2]赵方庆，方向东，李亦学.转化生物信息学研究前沿及挑战[J].遗传，2015，37（7）：619-620.

[3]边艳超，肖瑞.生物信息学教学内容与模式创新性探讨[J].内蒙古教育，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