大學生物信息學教材對比分析

孫添添　齊云峰　王仁俊　金太成　劉春明　于長春

摘要：教材是實現教學過程的前提，在整個教學體系中具有重要的地位。教材不僅是獲取知識的來源，同時也是促進學生發展的工具。針對教材的分析研究是進行教學改革的基礎。因此，對不同教材進行分析研究，選擇適合的教材，對于教師是必要工作。本文選取了近10年內，五種生物信息學相關教材，進行分析，以期達到為不同專業對于教材的選擇提供參考和建議的目的。

關鍵詞：生物信息學 教材 分析

中圖分類號：G4233文獻標識碼：A文章編號：1009-5349（2017）06-0019-02

近些年，生物信息學順應時代變化而成為生命科學的新興領域。[1]生物信息學主要是對核酸和蛋白質兩個大方向的數據進行處理與分析。[2]目前，生物信息學作為基礎課程在各高校生物科學專業及相關專業開設。其教學質量的高低對于培養學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、教學內容、實踐教學等方面不斷進行改進。[4]優秀的生物信息學教材是提高教學質量的基礎。對不同的教材進行對比分析，從中選取適合相關專業的教材，是教師的必要工作。本文對五種生物信息學教材進行分析，為不同專業對于教材的選擇提供參考和建議。

一、研究方法及教材簡介

（一）文獻研究法

筆者主要從以下三個方面進行文獻檢索。首先，搜索與生物信息學教材分析相關的著作。其次，利用中國知網、萬方數據庫等檢索與教材分析相關的期刊論文。最后，借鑒優秀教師的教案，仔細閱讀并進行分析。深入了解相關生物信息學教材分析的背景以便進行整理分析。

（二）對比研究法

本文主要選取了五種生物信息學教材，根據教材的基本框架結構及特點，對其進行對比分析，分析總結不同教材之間異同。

二、生物信息學教材分析

隨著課程改革的不斷完善，針對不同地區、不同專業，教材的使用也趨向多元化。生物信息學教材是教師進行教學活動的基礎。對不同的生物信息學教材進行對比，以便教師作出最適合的選擇。如表1所示，對五種教材從宏觀角度進行內容上的分析。

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兩個主要層面。主要內容包括：生物信息學的概念及發展歷程、數據庫的介紹、生物信息學常用統計方法、基因組學、蛋白質組學等幾大方面。并且，大多數教材都附有思考題，有利于學生課后對知識進行運用及加深理解。只是隨著生物信息學的飛速發展，不同版本的教材增添了新的相關的知識。同時不同教材的側重點略有差異。

另一方面，從表1中可看出，五種教材所包含的章節為7到15章不等。這說明，隨著科學技術的不斷發展，更多的前沿知識不斷地填充到教材中。所以，隨著時間的變化，不同的教材，具有各自的特色。

首先，教材的側重點不同。隨著各物種的基因組計劃的不斷完成，生物信息學發展實現了質的飛躍。并且融入到各個領域中。例如：由李霞、雷建波編寫的《生物信息學》，側重介紹了生物信息學與疾病的相關聯性。教材在內容和形式上有所創新。突出實用性，以臨床實際問題作為編寫出發點；而劉娟編寫的《生物信息學》一書中，以豐富的實例，重點介紹了相關數據庫和軟件的功能、應用策略和使用方法。在章節編排上涉及微陣列數據分析的內容，突出了生物信息學與數學的融合。

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》較基礎，包含了生物信息學基本內容，力求使學生全面了解和掌握生物信息學領域的重要基礎知識與基本操作技能。而陳銘編寫的《生物信息學》，根據生物信息學多學科融合的特點，增添編程與統計學知識，教材所涉及的知識范圍廣泛。使得無論是對教師還是學生來講，都要求具有深厚的學科背景。

最后，學科之間聯系程度差異。生物信息學作為一項生物科學的工具，不僅僅應用于生物學，同時，在醫學、農業專業、計算機科學等領域。[10]但不同教材所體現生物信息學與其他學科的聯系程度不盡相同。例如：吳祖建編寫的《生物信息學分析實踐》一書，主要包含了數據庫檢索、引物設計、序列分析等諸多技術問題。書中以圖表形式為主，文字介紹為輔，以讓學生學會操作為主，將生物信息學與計算機科學緊密結合。

三、結語

生物信息學重要特點為學科交叉性，涉獵范圍廣。不同的生物信息學教材適用于不同專業。本文對五種教材進行對比分析，根據教材不同特色并結合不同專業特點，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》，內容基礎，適用農業專業和師范專業作為教學用書；李霞、雷健波編寫的教材，主要突出了與醫學相關聯系，適用于醫學專業用書；陳銘、吳祖建所編寫教材，注重與計算機科學的關聯，實踐性強，有利于培養學生動手操作能力，適用于計算機專業。

參考文獻：

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[2]趙屹，谷瑞升，杜生明.生物信息學研究現狀及發展趨勢[J].醫學信息學雜志，2010（5）：2-6.

[3]倪青山，金曉琳，胡福泉等.生物信息學教學中學生創新能力培養探討[J].基礎醫學教育，2012，14（11）：816-818.

[4]向太和.我國現有《生物信息學》教材和網絡資源的分析[J].杭州師范學院學報（自然科學版），2006，5（6）.

[5]陶士珩.生物信息學[M].北京：科學出版社，2007.

[6]劉娟.生物信息學[M].北京：高等教育出版社，2014.

[7]吳祖建.生物信息學分析實踐[M].北京：科學出版社，2010.

[8]陳銘.生物信息學（第二版）[M].北京：科學出版社，2015.

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

[10]高亞梅，韓毅強.《生物信息學》本科教學初探[J].生物信息學，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

責任編輯：于蕾