【生物信息学创新思维课外训练策略】关于创新思维的5种策略

生物信息学创新思维课外训练策略

关键词：生物信息学；
创新思维；
课外训练；
文献抄读 随着生物信息学在生物学、医学中的广泛应用，许多高 校开始开办生物信息学专业，培养生物信息学人才。哈尔滨 医科大学是最早开设生物信息本科专业的高校之一。目前， 几十所高校陆续开办生物信息学专业，包括：东南大学、同 济大学、南方医科大学等。多学科交叉的特点，使得生物信 息学人才的培养面临极大的困难。生物信息学的本科生需要 接受数学、统计学、生物/医学、计算机科学等多个学科课 程的学习。短短的几年时间对于掌握这些知识，非常困难。

更为困难的是，生物信息学的发展速度极快，读研深造或就 业生物信息公司，需要的大多是最新的生物信息学技术[1]。

因此，哈尔滨医科大学采取了课外创新思维训练的模式，即 为学生分配指导教师，学生加入教师所在的科研团队，学习 生物信息知识[2]。本文以哈尔滨医科大学大庆校区学生为 例，探讨该模式的经验和策略。

1生物信息技术培训 通过宣传，让大一的本科生自由报名参加培训，组织系 内有科研经验的教师对学生开展生物信息基础知识培训课 程，每年培训10几次，每次根据授课教师的准备内容，讲授2-4学时。这些课程大部分安排在周末进行，内容主要结合 基础知识和教师科研特点来设定，包括：非编码RNA基本概 念、microRNA、Cytoscape画图、统计学方法、聚类分析、 二代测序理论知识等，详见表1。授课场地利用计算机机房， 这样便于学生边学边做。学生的课外创新思维与课内创新思 维最大的不同在于有效的结合了实践活动。这些培训内容均 为教师实际从事科研所必须的知识，教师有丰富的实践经验。

因此，可以学生一边上课，一边操作。学生有困难时，教师 可以轻松的解答。研究生也可以参与其中，为学生进行答疑， 传授他们实践知识和编程技巧，有利于学生对知识产生极大 的兴趣，提升求知欲望。生物信息的一个特点是：高校的科 研内容往往与公司所需的技术接近，因此学生对这些内容的 深入学习和实践，对以后的就业有很大的帮助。

2文献抄读活动 文献抄读是科研中掌握最新研究动态和学习最先进技 术的有效手段。从事生物信息科研的教师和研究生一般会定 期的进行文献抄读。哈尔滨医科大学大庆校区的生物信息团 队每周有三次的文献抄读，往往设定在工作日晚上进行。我 们要求自愿参加课外创新思维训练的本科学生与教师、研究 生一同参加文献抄读活动。对于低年级的本科生，只需要听， 不需要讲。即使这样安排，低年级学生也很难听懂，因为文 献抄读的论文经常发表在顶级期刊，如：nature、science 和cell。我们发现，由于低年级学生听不懂，一段时期内会对生物信息参数厌倦感。有的学生一两个月后会适应，有的 学生需要半年及以上，还有一部分学生坚持不了，选择退出。

这段时期，对于教师和学生都是一个极大的考验和煎熬。教 师往往因为学生多次听不懂而一筹莫展；
学生因为多次听不 懂而灰心。我们采取导师制兼课题组负责的策略，部分缓解 了学生和教师的压力。一位导师带1至2名低年级学生，科研 方向相近的导师形成团队，共同负责学生的创新思维培养。

根据团队课题方向的特点，选择方向相近的论文进行文献抄 读。低年级学生主要听所在团队的文献抄读活动。有精力时， 可以参加其它团队的文献抄读。由于文献抄读内容相近，学 生的接受程度有了较大的改善。对于高年级的本科生，我们 选择优秀的学生阅读和讲授文献抄读。在实践过程中，发现 高年级本科学生更加适合于讲生物信息数据库和软件使用 类的论文。因此，为学生主要分配这两类论文，但要求学生 要讲清楚数据库使用和软件的操作步骤。当学生站在讲台上 为其他学生、尤其教师和研究生讲授论文知识后，学生的自 信心会有很大的提升。从学生的讲授过程，也可以考察学生 的逻辑思维能力。往往逻辑思维能力有较大提升的学生，在 讲授论文时，表达非常清晰。在文献抄读过程中，我们注重 与实践结合。如果文献中有需要使用的软件和方法。我们会 马上安排学生去实现和使用该方法，然后写帮助文档并特异 安排一次培训，让该学生教会教师、研究生、本科生软件使 用和方法。通过这一策略，一方面学生对文献抄读产生更大的兴趣，因为文献抄读内容有很实用的知识和方法，学生课 下可以马上根据文献内容来复现结果，并应用在课题组正在 进行的课题当中。另一方面，真正为教师的科研起到帮助。

教师安排学生立刻复现文献抄读内容，可以帮助对文献理论 知识的理解和掌握。学会文献中的软件，可以帮助科研的策 略选择。学会文献中的数据库使用，可以增加数据量和数据 来源。但也需要注意一点，学生的知识面有限，在安排学生 任务时，要评估学生是否能够胜任该任务。

3结束语 本文以介绍生物信息本科生创新思维课外训练的经验 为例，探讨了生物信息学创新思维的培养策略和方法。我们 发现本科生参与文献抄读活动有利于培养本科生的创新思 维。

参考文献 [1]冯陈晨，李春权.如何培养本科生的科研创新能力. 科技创新导报,2015． [2]李春权.探讨医学院校生物信息学创新实践能力培 养.海峡科技与产业,2017．