ADDINCNKISM.UserStyle《生物信息學(xué)》課程教學(xué)大綱（理論課程）一、課程基本信息課程號1323S08022開課單位電子信息工程學(xué)院課程名稱（中文）生物信息學(xué)（英文）Bioinformatics課程性質(zhì)選修考核類型考查課程學(xué)分2課程學(xué)時34課程類別專業(yè)拓展課先修課程生理學(xué)適用專業(yè)（類）智能醫(yī)學(xué)工程二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡介《生物信息學(xué)》課程是本專業(yè)的一門專業(yè)拓展課。旨在通過理論教學(xué)與實(shí)踐操作訓(xùn)練，使學(xué)生掌握生物學(xué)數(shù)據(jù)（DNA/RNA和蛋白質(zhì)序列等）的基礎(chǔ)知識、生物信息學(xué)處理的原理，具備對生物信息進(jìn)行獲取、加工、儲存、分配、分析和釋讀基本能力，了解綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)對生物信息學(xué)處理的概念，為畢業(yè)設(shè)計(jì)等后續(xù)課程奠定必要的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。（二）教學(xué)目標(biāo)通過本課程，學(xué)生將熟練掌握和使用生物信息學(xué)中的相關(guān)數(shù)據(jù)庫，包括DNA序列數(shù)據(jù)庫、蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫以及已測定全序列的植物、動物和微生物的完整基因組數(shù)據(jù)庫，熟練掌握DNA和蛋白質(zhì)序列的同源性比較和分析，能初步分析DNA序列轉(zhuǎn)錄翻譯成氨基酸序列的結(jié)構(gòu)和功能，了解生物信息學(xué)常用的分析軟件。課程目標(biāo)1：掌握如何從Internet獲取基因、基因組、蛋白質(zhì)以及文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行處理、存儲、分配和解釋。課程目標(biāo)2：掌握如何進(jìn)行核酸和蛋白質(zhì)序列的比對分析以及蛋白空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測。課程目標(biāo)3：熟悉如何利用生物信息學(xué)常規(guī)軟件。課程目標(biāo)4：了解生物信息學(xué)在疾病等相關(guān)研究中的應(yīng)用以及最新進(jìn)展。三、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重2-1：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理對智能醫(yī)學(xué)系統(tǒng)中復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、識別、特性表達(dá)；課程目標(biāo)130%4-3：能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果，采用科學(xué)方法進(jìn)行分析和解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論；課程目標(biāo)2課程目標(biāo)350%10-3：了解智能醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的國際發(fā)展趨勢和研究熱點(diǎn)。課程目標(biāo)420%四、教學(xué)方式與方法（一）授課方式以課堂板書、多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合進(jìn)行基本概念、理論的講解利用板書結(jié)合多媒體的形式完成；建立《醫(yī)學(xué)數(shù)字信號處理》課程網(wǎng)站，把課堂內(nèi)容擴(kuò)展上網(wǎng)，彌補(bǔ)了教學(xué)中師生溝通不便、學(xué)生自學(xué)通道不暢等問題。（二）開展以“任務(wù)/目的”為驅(qū)動的啟發(fā)式教學(xué)模式針對每一章的具體內(nèi)容，在講授理論知識之前，先給學(xué)生一個具體的工程應(yīng)用實(shí)例，提出問題，啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，激活思維，引導(dǎo)學(xué)生積極開動腦筋，主動分析其中將會面臨的主要問題，督促學(xué)生課下以小組為單位自己去查找相關(guān)資料，提出解決問題的方法、思路。理論知識講解完之后，教師再針對工程實(shí)例對各小組的完成情況進(jìn)行分析和講評，形成“教師引導(dǎo)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式，在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的同時提高了學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題的能力。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)理解核酸和蛋白質(zhì)序列的比對分析以及蛋白空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測，掌握真核生物基因分離與鑒定的基本原理和方法，具備初步分析DNA序列轉(zhuǎn)錄翻譯成氨基酸序列的結(jié)構(gòu)和功能的能力，掌握資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取信息的基本方法，能綜合運(yùn)用生物信息學(xué)和現(xiàn)代信息技術(shù)解決生物信息中的實(shí)踐問題。（二）教學(xué)難點(diǎn)理解核酸和蛋白質(zhì)序列的比對分析以及蛋白空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測，掌握真核生物基因分離與鑒定的基本原理和方法，熟練分析DNA序列轉(zhuǎn)錄翻譯成氨基酸序列的結(jié)構(gòu)和功能。六、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1第1章生物信息學(xué)概述掌握生物信息學(xué)的基本原理和研究對象。1講授課程目標(biāo)12第2章序列數(shù)據(jù)資源掌握資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取信息的基本方法，了解現(xiàn)有公開序列數(shù)據(jù)資源和如何獲取。1講授課程目標(biāo)13第3章序列比對與比對搜索理解序列比對與比對搜索的定義、基本原理和基本方法。6講授課程目標(biāo)24第4章基因組結(jié)構(gòu)注釋掌握基因組結(jié)構(gòu)注釋的基本概念和操作流程，學(xué)會對特定的基因組進(jìn)行合理分析。6講授課程目標(biāo)2課程目標(biāo)35第5章分子系統(tǒng)發(fā)生分析理解分子系統(tǒng)發(fā)生分析的定義、基本原理和基本方法。6講授課程目標(biāo)2課程目標(biāo)36第6章蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)序列分析與功能預(yù)測理解核酸和蛋白質(zhì)序列的比對分析的基本原理，以及蛋白空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測的基本方法。6講授課程目標(biāo)2課程目標(biāo)37第7章生物信息學(xué)在疾病相關(guān)研究中的應(yīng)用了解生物信息學(xué)在疾病等相關(guān)研究中的應(yīng)用以及最新進(jìn)展。4演示課程目標(biāo)48第8章生物信息學(xué)常用軟件簡介熟悉常見的生物信息學(xué)常規(guī)軟件。4演示課程目標(biāo)4合計(jì)34七、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(yīng)課程目標(biāo)1演示性課程目標(biāo)12驗(yàn)證性課程目標(biāo)23設(shè)計(jì)性課程目標(biāo)34探究性課程目標(biāo)1其他……合計(jì)注：實(shí)驗(yàn)要求包括必修、選修；實(shí)驗(yàn)類型包括“演示性”、“驗(yàn)證性”、“設(shè)計(jì)性”、“探究性”、“其它”等。八、學(xué)業(yè)評價和課程考核（一）考核類型：考試考查（二）考核方式：開卷考試閉卷考試課程論文課程報(bào)告其它：（三）成績評定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評價細(xì)則對應(yīng)課程目標(biāo)過程考核40%40%出勤表現(xiàn)10%學(xué)習(xí)通簽到和發(fā)布主題討論，全體學(xué)生參與。考查學(xué)生出勤情況和課堂上參與的積極性；每參與一次簽到記為1分，共計(jì)8次，記為8分。少一次扣除1分。每回答一次記為1分，未參與的記為0分。課程目標(biāo)1作業(yè)和小測15%每章習(xí)題及常考的知識點(diǎn)題目，至少三次小測或作業(yè)，根據(jù)完成進(jìn)度、正確性、書寫記錄成績；考核學(xué)生對基本概念和基本理論的理解深度與廣度，以個人作業(yè)或小測的形式課上提交，增強(qiáng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。每道題完成度的評價分為三個等級：A：2分：能夠準(zhǔn)確運(yùn)用課堂知識進(jìn)行分析，并結(jié)果正確。B：1分：能夠大致進(jìn)行分析，分析邏輯有誤，結(jié)果不正確。C：0分：未按時提交或所回答內(nèi)容與問題無關(guān)課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4主題討論15%在教學(xué)過程中，提供討論話題，課上開展小組討論和上臺匯報(bào)展示；或給定某一具體涉及生物信息學(xué)的問題，如：人類基因組計(jì)劃，分組準(zhǔn)備后由學(xué)生上臺講授，開展小組共學(xué)和互評；或提供開放性問題，準(zhǔn)備充分后開展個人上臺匯報(bào)講演。小組討論展示匯報(bào)、個人上臺講演等環(huán)節(jié)進(jìn)行互評和教師總結(jié)評分，進(jìn)行過程性評價。每道題完成度的評價分為三個等級：A：8-10分：能夠準(zhǔn)確運(yùn)用課堂知識進(jìn)行分析匯報(bào)，邏輯清晰，內(nèi)容完備。B：5-7分：能夠大致進(jìn)行匯報(bào)，邏輯基本正確，內(nèi)容完整。C：0-4分：在查閱資料，知識匯總、PPT展示和講解等方面只有一方面做得好，或者做的都不好；課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4期末考核60%通過考試，考查學(xué)生對本課程基礎(chǔ)知識掌握程度及知識點(diǎn)的綜合運(yùn)用能力。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4九、課程目標(biāo)達(dá)成評價課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計(jì)算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度十、教材與教學(xué)參考書（一）教材《生物信息學(xué)》，劉娟主編，高等教育出版社，201