大學(xué)生物信息學(xué)教材對(duì)比分析

孫添添　齊云峰　王仁俊　金太成　劉春明　于長春

摘要：教材是實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的前提，在整個(gè)教學(xué)體系中具有重要的地位。教材不僅是獲取知識(shí)的來源，同時(shí)也是促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的工具。針對(duì)教材的分析研究是進(jìn)行教學(xué)改革的基礎(chǔ)。因此，對(duì)不同教材進(jìn)行分析研究，選擇適合的教材，對(duì)于教師是必要工作。本文選取了近10年內(nèi)，五種生物信息學(xué)相關(guān)教材，進(jìn)行分析，以期達(dá)到為不同專業(yè)對(duì)于教材的選擇提供參考和建議的目的。

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué) 教材 分析

中圖分類號(hào)：G4233文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-5349（2017）06-0019-02

近些年，生物信息學(xué)順應(yīng)時(shí)代變化而成為生命科學(xué)的新興領(lǐng)域。[1]生物信息學(xué)主要是對(duì)核酸和蛋白質(zhì)兩個(gè)大方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。[2]目前，生物信息學(xué)作為基礎(chǔ)課程在各高校生物科學(xué)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)開設(shè)。其教學(xué)質(zhì)量的高低對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力具有重要的意義。[3]因此，各高校在教材選擇、課程安排、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)等方面不斷進(jìn)行改進(jìn)。[4]優(yōu)秀的生物信息學(xué)教材是提高教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。對(duì)不同的教材進(jìn)行對(duì)比分析，從中選取適合相關(guān)專業(yè)的教材，是教師的必要工作。本文對(duì)五種生物信息學(xué)教材進(jìn)行分析，為不同專業(yè)對(duì)于教材的選擇提供參考和建議。

一、研究方法及教材簡介

（一）文獻(xiàn)研究法

筆者主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行文獻(xiàn)檢索。首先，搜索與生物信息學(xué)教材分析相關(guān)的著作。其次，利用中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫等檢索與教材分析相關(guān)的期刊論文。最后，借鑒優(yōu)秀教師的教案，仔細(xì)閱讀并進(jìn)行分析。深入了解相關(guān)生物信息學(xué)教材分析的背景以便進(jìn)行整理分析。

（二）對(duì)比研究法

本文主要選取了五種生物信息學(xué)教材，根據(jù)教材的基本框架結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行對(duì)比分析，分析總結(jié)不同教材之間異同。

二、生物信息學(xué)教材分析

隨著課程改革的不斷完善，針對(duì)不同地區(qū)、不同專業(yè)，教材的使用也趨向多元化。生物信息學(xué)教材是教師進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)。對(duì)不同的生物信息學(xué)教材進(jìn)行對(duì)比，以便教師作出最適合的選擇。如表1所示，對(duì)五種教材從宏觀角度進(jìn)行內(nèi)容上的分析。

如表1所示，從中可看出這五種教材從整體編寫方面，都涵蓋了核酸和蛋白質(zhì)兩個(gè)主要層面。主要內(nèi)容包括：生物信息學(xué)的概念及發(fā)展歷程、數(shù)據(jù)庫的介紹、生物信息學(xué)常用統(tǒng)計(jì)方法、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等幾大方面。并且，大多數(shù)教材都附有思考題，有利于學(xué)生課后對(duì)知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用及加深理解。只是隨著生物信息學(xué)的飛速發(fā)展，不同版本的教材增添了新的相關(guān)的知識(shí)。同時(shí)不同教材的側(cè)重點(diǎn)略有差異。

另一方面，從表1中可看出，五種教材所包含的章節(jié)為7到15章不等。這說明，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的前沿知識(shí)不斷地填充到教材中。所以，隨著時(shí)間的變化，不同的教材，具有各自的特色。

首先，教材的側(cè)重點(diǎn)不同。隨著各物種的基因組計(jì)劃的不斷完成，生物信息學(xué)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。并且融入到各個(gè)領(lǐng)域中。例如：由李霞、雷建波編寫的《生物信息學(xué)》，側(cè)重介紹了生物信息學(xué)與疾病的相關(guān)聯(lián)性。教材在內(nèi)容和形式上有所創(chuàng)新。突出實(shí)用性，以臨床實(shí)際問題作為編寫出發(fā)點(diǎn)；而劉娟編寫的《生物信息學(xué)》一書中，以豐富的實(shí)例，重點(diǎn)介紹了相關(guān)數(shù)據(jù)庫和軟件的功能、應(yīng)用策略和使用方法。在章節(jié)編排上涉及微陣列數(shù)據(jù)分析的內(nèi)容，突出了生物信息學(xué)與數(shù)學(xué)的融合。

其次，不同教材的難度存在差異性。陶士珩編寫的《生物信息學(xué)》較基礎(chǔ)，包含了生物信息學(xué)基本內(nèi)容，力求使學(xué)生全面了解和掌握生物信息學(xué)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)知識(shí)與基本操作技能。而陳銘編寫的《生物信息學(xué)》，根據(jù)生物信息學(xué)多學(xué)科融合的特點(diǎn)，增添編程與統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，教材所涉及的知識(shí)范圍廣泛。使得無論是對(duì)教師還是學(xué)生來講，都要求具有深厚的學(xué)科背景。

最后，學(xué)科之間聯(lián)系程度差異。生物信息學(xué)作為一項(xiàng)生物科學(xué)的工具，不僅僅應(yīng)用于生物學(xué)，同時(shí)，在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域。[10]但不同教材所體現(xiàn)生物信息學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系程度不盡相同。例如：吳祖建編寫的《生物信息學(xué)分析實(shí)踐》一書，主要包含了數(shù)據(jù)庫檢索、引物設(shè)計(jì)、序列分析等諸多技術(shù)問題。書中以圖表形式為主，文字介紹為輔，以讓學(xué)生學(xué)會(huì)操作為主，將生物信息學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)緊密結(jié)合。

三、結(jié)語

生物信息學(xué)重要特點(diǎn)為學(xué)科交叉性，涉獵范圍廣。不同的生物信息學(xué)教材適用于不同專業(yè)。本文對(duì)五種教材進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)教材不同特色并結(jié)合不同專業(yè)特點(diǎn)，為教師選擇適合的教材提出建議。陶士珩、劉娟編寫的兩版不同《生物信息學(xué)》，內(nèi)容基礎(chǔ)，適用農(nóng)業(yè)專業(yè)和師范專業(yè)作為教學(xué)用書；李霞、雷健波編寫的教材，主要突出了與醫(yī)學(xué)相關(guān)聯(lián)系，適用于醫(yī)學(xué)專業(yè)用書；陳銘、吳祖建所編寫教材，注重與計(jì)算機(jī)科學(xué)的關(guān)聯(lián)，實(shí)踐性強(qiáng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力，適用于計(jì)算機(jī)專業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱杰.生物信息學(xué)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展問題的探討[J].生物信息學(xué)，2005，3（4）：185-188.

[2]趙屹，谷瑞升，杜生明.生物信息學(xué)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志，2010（5）：2-6.

[3]倪青山，金曉琳，胡福泉等.生物信息學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探討[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2012，14（11）：816-818.

[4]向太和.我國現(xiàn)有《生物信息學(xué)》教材和網(wǎng)絡(luò)資源的分析[J].杭州師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，5（6）.

[5]陶士珩.生物信息學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

[6]劉娟.生物信息學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2014.

[7]吳祖建.生物信息學(xué)分析實(shí)踐[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

[8]陳銘.生物信息學(xué)（第二版）[M].北京：科學(xué)出版社，2015.

[9]李霞，雷建波.生物信息學(xué)（第二版）[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2015.

[10]高亞梅，韓毅強(qiáng).《生物信息學(xué)》本科教學(xué)初探[J].生物信息學(xué)，2007，5（1）：46-48.

Abstract：Teaching material is the premise to realize the teaching process， has an important position in the whole teaching system.Teaching material not only is the source of knowledge， is also a tool to promote the development of students.Aimed at the analysis and research of the teaching material is the basis of teaching reform.Therefore， analysis of different materials research， choose suitable teaching materials， is necessary for teachers' work.Nearly 10 years， this article selects five bioinformatics related textbooks， carries on the analysis， in order to reach for different professional for the purpose of provide reference and Suggestions for the selection of teaching materials.

Keyword ：Bioinformatics ； teaching material ； analysis

責(zé)任編輯：于蕾