生物信息学新进展篇1
一、正在出现的技术
klingler(lncytepharmaceuticals,paloalto,ca,usa)强调基因组学正推动制药业进入信息时代。随着不断增加的序列、表达和作图数据的产生，描述和开发这些数据的信息工具变得对实现基因组研究的任务至关重要。他谈到了incytepharmaceuticals对大规模基因组数据和生物信息学的贡献。
lipshutz(affymetrix,santaclara,ca,usa)描述了一种利用dna探针阵列进行基因组研究的方法，其原理是通过更有效有作图、表达检测和多态性筛选方法，可以实现对人类基因组的测序。光介导的化学合成法被应用于制造小型化的高密度寡核苷酸探针的阵列，这种通过软件包件设计的寡核苷酸探针阵列可用于多态性筛查、基因分型和表达检测。然后这些阵列就可以直接用于并行dna杂交分析，以获得序列、表达和基因分型信息。milosavljevic(curagen,branford,ct,usa)介绍了一种新的基于专用定量表达分析方法的基因表达检测系统，以及一种发现基因的系统genescape。为了有效地抽样表达，特意制作片段模式以了解特定基因的子序列的发生和冗余程度。他在酵母差异基因表达的大规模研究中对该技术的性能进行了验证，并论述了技术在基因的表达、生物学功能以及疾病的基础研究中的应用。
二、基因的功能分析
overton(universityofpennsylvaniaschoolofmedicine,philadelphia,pa,usa)论述了人类基因组计划的下一阶段的任务——基因组水平的基因功能分析。这一阶段产生的数据的分析、管理和可视性将毫无疑问地比第一阶段更为复杂。他介绍了一种用于脊椎动物造血系统红系发生的功能分析的原型系统e-podb，它包括了用于集成数据资源的kleisli系统和建立internet或intranet上视觉化工具的biowidget图形用户界面。epodb有可能指导实验人员发现不可能用传统实验方法得到的红系发育的新的药物靶，制药业所感兴趣的是全新的药物靶，epodb提供了这样一个机会，这可能是它最令人激动的地方。
sali(rockefelleruniversity,newyork,ny,usa)讨论了同源蛋白质结构模建。比较蛋白质模建（comparativeproteinmodeling）也称为同源模建（homologymodeling），即利用实验确定的蛋白质结构为模式（模型）来预测另一种具有相似氨基酸序列的蛋白质（靶）的构象。此方法现在已经具有了足够的精确性，并且被认为效果良好，因为蛋白质序列的一个微小变化通常仅仅导致其三维结构的细微改变。
babbitt(universityofcalifornia,sanfrancisco,ca,usa)讨论了通过数据库搜索来识别远缘蛋白质的方法。对蛋白质超家族的结构和功能的相互依赖性的理解，要求了解自然所塑造的一个特定结构模板的隐含限制。蛋白质结构之间的最有趣的关系经常在分歧的序列中得以表现，因而区分得分低（low-scoring）但生物学关系显著的序列与得分高而生物学关系较不显著的序列是重要的。babbit证明了通过使用blast检索，可以在数据库搜索所得的低得分区识别远缘关系（distantrelationship）。levitt(stanforduniveersity,paloalto,ca,usa)讨论了蛋白质结构预测和一种仅从序列数据对功能自动模建的方法。基因功能取决于基因编码的蛋白质的三级结构，但数据库中蛋白质序列的数目每18个月翻一番。为了确定这些序列的功能，结构必须确定。同源模建和从头折叠（abinitiofolding）方法是两种现有的互为补充的蛋白质结构预测方法；同源模建是通过片段匹配（segmentmatching）来完成的，计算机程弃segmod就是基于同源模建方法的。
三、新的数据工具
letovsky(johnshopkinsuniversity,baltimore,md,usa)介绍了gdb数据库，它由每条人类染色体的许多不同图谱组成，包括细胞遗传学、遗传学、放射杂交和序列标签位点（sts）的内容，以及由不同研究者用同种方法得到的图谱。就位置查询而言，如果不论其类型（type）和来源（source），或者是否它们正好包含用以批定感兴趣的区域的标志（markers），能够搜索所有图谱是有用的。为此目的，该数据库使用了一种公用坐标系统（commoncoordinatesystem）来排列这些图谱。数据库还提供了一张高分辨率的和与其他图谱共享许多标志的图谱作为标准。共享标志的标之间的对应性容许同等于所有其它图谱的标准图谱的分配。
markowitz(lawrenceberkeleylaboratory,berkeley,ca,usa)讨论了分布式数据库与局部管理的关系，以及用基于工具的方法开发分子生物学数据库（mdbs）的问题。许多方案当前正在促进搜索多种不同来源mdbs的数据，包括建立数据仓库；这要求对各种mdbs的组合有一种全局观，并从成员mdbs中装填数据入中心数据库。这些方案的主要问题是开发整体视图（globalviews），构建巨大的数据仓库并使集成的数据库与不断发展中的成员mdbs同步化的复杂性。markowitz还讨论了对象协议模型（objectprotocolmodel,opm），并介绍了支持以下用途的工具：建立用于文本文件或者关系mdbs的opm视图；将mdbs作成一个数据库目录，提供mdb名称、定位、主题、获取信息和mdb间链接等信息；说明、处理和解释多数据库查询。karp(sriinternational,menlopark,ca,usa)解释了ocelot,一种能满足管理生物学信息需求的面向对象知识陈述系统（一种面向对象系统的人工智能版）。ocelot支持略图展开（schemaevolution）并采用一种新的最优化并行控制机制（同时进行多项访问数据的过程），其略图驱动图形编辑器提供了交互式浏览和编辑功能，其注释系统支持数据库开发者之间的结构通讯。
riley(marinebiologicallaboratory,woodshole,ma,usa)在讨论大肠杆菌蛋白质的功能同时，特别提到了gpec数据库，它包括了由实验确定的所有e.coli基因的功能的信息。该数据库中最大比例的蛋白质是酶，其次则为转运和调控蛋白。
candlin(peappliedbiosystems,fostercity,ca,usa)介绍了一种新的存储直接来自abⅰprismdna测序仪的数据的关系数据库系统biolims。该系统可以与其它测序仪的数据集成，并可方便地与其它软件包自动调用，为测序仪与序列数据的集成提供了一种开放的、可扩展的生物信息学平台。
glynais(netgenics,cleveland,oh,usa)认为生物信息学中最关键的问题之一是软件工具和数据库缺乏灵活性。但是，软件技术的发展已得到了其它领域如金融业和制造业的发展经验的借鉴，可以使来自不同软件商的运行于各种硬件系统的软件共同工作。这种系统的国际标准是corba，一种由250多个主要软件和硬件公司共同合作开发的软件体系。联合使用corba和java可以开发各种通过一个公用用户界面访问任何种类的数据或软件工具的网络应用软件，也包括生物信息学应用软件。overton不同意glynias的这种想法，他强调说corba仅对软件集成有用，不兼容的数据库软件可能是计算生物学所面临的最困难问题，一些制药公司和数据库仓库最近资助了一项用ocrba链接不同的数据库的计划[2,3]。
四、制药先导的发现
burgess(sturcturalbioinformatics,sandiego,ca,usa)讨论了填补基因组学和药物设计之间鸿沟的蛋白质结构中的计算问题。在缺乏主要疾病基因或药物靶的精确描述数据的情况下，药物设计者们不得不采用大规模表达蛋白质筛选方法；而结构生物信息学则采用一种更为实用有效的计算方法直接从序列数据中确定靶蛋白质的活性位点的精细结构特征，它利用一种集成专家系统从现实的或虚拟的化学文库中进行迅速的计算筛选，可以达到一个很大的规模。
elliston(genelogic,columbia,md,usa)讨论了治疗药物开发中发现新的分子靶的过程，着重讨论了基因发现方法。他认为，随着日益临近的人类基因组测序的完成，几乎全部基因的特征将在序列水平得到揭示。但是，对基因的认识将有赖于更多的信息而不仅仅是序列，需要考虑的第一类信息是转录表达水平信息，而genelogic公司的geneexpress就是一个由mrna表达谱、转录因子位点、新基因和表达序列标签组成的数据库。
liebman(vysis,downessgrove,il,usa)介绍了vysis公司开发的计算和实验方法，这些主法不仅用于管理序列数据，而且被用于以下用途：分析临床数据库和自然—突变数据库；开发新的算法以建立功能同源性（区别于序列同源性）模拟生物学通路以进行风险评估；药物设计的靶评估；联系复杂的通路特性以便识别副作用；开发疾病发展的定性模型并解释临床后果。
随着发现的新基因的日益增多，这个问题显得格外重要：基因的功能是什么？escobedo(chirontechnologies,emeryville,ca,usa)提出了这个问题的一种方法：将分泌蛋白质的基因的功能克隆与筛选这些克隆（可能的药物靶）结合起来。在这种方法中，在微粒体cdna文库池中进行体外翻译避免了劳动密集的克隆、表达和纯化步聚，对文库池中的翻译产物在细胞水平进行筛选，测试其在细胞增殖和分化中的作用。例如，在用这种方法识别的111个克隆中，56个属于已知的分泌蛋白质，25个为膜相关蛋白，另外30个功能未知，可能是新的蛋白质。一种相似的方法在转移到小鼠模型系统中的基因传导载体中构建分泌蛋白质的cdna文库来克隆特定的功能基因。
ffuchs(glaxowellcome,researchtrianglepark,nc,usa)讨论了生物信息学更为广义的影响：它不仅影响到新药物靶基的发现，还对改善药物开发的临床前期和临床期的现状极具重要性。众所周知，涉汲数以千计病人的临床试验（可能是药物开发最为花钱的部分）的设计不论多么仔细，也不能为正确的药物选择正确的病人。而在基因组水平划分病人群体的方法可以大大改善发现新药的效率。fuchs介绍了一种将病人的基因型和表型标志结合起来以改善临床前期和临床期药物开发过程的系统geneticinformationsystem.他强调将遗传学和生物信息学数据同化学、生物化学、药理学和医学数据连接起来的集成信息管理和分析方法是极其重要的。
green(humangenomesciences,rockville,md,usa)介绍了他的测序工作中采用的数据管理工具。基于est的测序方法所面临的挑战是，在对几百个cdna克复测序之后，产生的数据堆积如山。由于大多数人类基因都是用这种方法发现并在么有数据库中分类编排的，面临的识别开放读框、重叠序列的重叠图谱、组织特异表达和低丰度mrna基因的任务是令人生畏的。humangenomesciences公司开发了一些可用户化数据库工具，在同一个数据库中可包括以下功能：/kaoshiruanjian/"target="_blank"title="">软件工具，极其可望从一种基于基因组知识的药物发现方法中得到新的药物靶。
summer-smith(base4bioinformatics,mississauga,ontario,canada)描述了一种相关的策略。药物发现阶段中所要求的软件工具的任务是多样化的，要能注释基因，并阐明它的生理和病理功能及其商业潜质。对这样多种来源的信息的集成与分析，在派生的、项目取向的数据库（project-specificdatabase,psd）中可以很好完成。由于项目贯穿于发现到开发全过程，其间又不断加入背景的成员，psd在项目的管理与发展中成为一种关键性的资源。
按照smith(bostonuniversity,boston,ma,usa)的观点[2]，我们并不需要更快捷的计算机或更多的计算机科学家，而是需要更的生物学家和生物化学家来解释序列的功能。这对有些软件或硬件专家来说是个打击，但生物学系统的复杂性是令人生畏的，并且对基因功能的认识可能需要生物学方法和计算方法的结合。探索基因的功能很可能要花费生物学家们数十年的时间，本次会议表明没有任何单一的方法可以得出一个答案；但是，将计算生物学同大规模筛先结合起来识别一种化学靶物（hit）是一种产生化学工具来探索基因功能的方法，这些化学工具接下来就可以用作理解基因功能的“探针”。这种方法在butt(genetranscriptiontechnologies,philadelphia,pa,usa)的描述中，既是一种检查基因功能的简单方法，也是为潜在的药物靶发现化学先导物的简单方法，他描述了一种可以在酵母中重建人类基因功能的酵母大规模筛选系统。在此系统中，可以迅捷地在一个化学文库中发现配基。这种技术的重要特征是它不仅仅是发现一种药物靶的配基的筛板（screen），相反，由于该系统的高速度，它也是发现先导靶基因的一种筛板。过去，世界上的制药公司通常在某一时间内仅能对有限数目（约20多个）的药物靶基因进行工作，鉴于此，我们需要根本不同的方法如基因组学来打开通向“新”生物学的通路。由于机器人和合成化学的进步，药物发现中最关键的问题不再是得到一种先导化合物（leadcompound），而是得到导向靶基因。此次会议为从计算和实验方法中发展出的新生物学迈出很好的一步。
参考文献
1limha,batttr.tibtech,1998;16(3)):104
生物信息学新进展篇2
关键词：生物信息学实践能力课程体系培养模式
中图分类号：G4文献标识码：a文章编号：1673-9795（2013）07（a）-0047-02
1生物信息学概述
伴随现代高通量分子生物学技术的快速发展，生物信息学在生物医药领域的应用日益深入[1]。作为数学理论、计算机技术和生物医药研究的整合学科，生物信息学在生物进化、生理功能、疾病治疗、药物开发、农林产业等众多领域均具有重要的应用价值，是研究生命科学、医药科学内在定量规律的重大交叉前沿学科。鉴于生物信息学的重要研究价值和广阔的产业化前景，发展生物信息学专业教育，有计划的建设生物信息学专业课程体系，开展面向实践能力的生物信息学人才培养对促进现代生物医学发展有重要的意义[2]。
2生物信息学教育发展现状
生物信息学发展起步于20世纪末，在短短的十几年中，生物信息学已经发展成为了横跨多个研究领域的朝阳专业，国内众多高等学府、科研院所相继开设了生物信息本科和研究生专业[3]。但是，在实际的教学和研究过程中，绝大数单位依托于单一的数学、计算机或生物学专业开展，人才培养模式尚处于探索阶段，在培养过程存在生物信学理论基础薄弱、课程体系不健全、课程内容不完善、专业教材匮乏、专业师资队伍缺乏等问题。
哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院是全国领先创办生物信息学专业的单位之一，多年来致力于生物信息学的科学研究和本、硕、博各类人才培养，坚持以学生为本，以培养高素质生物信息学专门人才为目标，深化教学改革，以满足日益发展的生物信息学高端人才需要[4]。为解决生物信息学的教育教学问题，培养高水平的现代生物信息学人才，我们提出立足国内高等生命科学与医学教育，建立面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系，以实现高质量培养具有理工科创新思维能力的生物医学人才，为我国生命科学―医药学科教育教学、科学研究和产业化输送大批专门人才。
3生物信息课程体系建设
3.1课程建设目标和指导方针
结合生物信息学才培养目标，经过数十名骨干教师十余年生物信息学教学实践及人才培养成果经验反馈，我们适时调整本科生课程及教学内容，逐步建立起面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系。奠定了本科生的人文素养与科学素养并重，公共基础理论及专业理论相辅相乘，重视学生理工生物医学全方面素质提高，重点突出学生实践能力的人才培养方针，并在实践中培养了大批具有创新思维能力的优秀高端生物信息学专业人才。
3.2生物信息学课程体系建设方案
考虑到生物信息学多学科交叉特点和国家大学生培养要求，及学生未来就业深造所必需的基础和专业能力，我们在国内率先开创了生物信息学专业人才培养课程体系，并在医学院校独立开展近40余门数理基础课程和生物信息学专业课程。主要的课程建设情况如下：
（1）公共基础课程（国家限修课）：政治理论课程、公共外语、体育。
（2）生物医学基础课程：解剖生理学、发育生物学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、生物技术实验、分子药理学等。
（3）计算机基础课程：计算机基础、高级语言程序设计（C++&JaVa）、数据结构、perl语言程序设计、数据库系统原理、Linux操作系统与程序设计等（上述课程均含上机实践）。
（4）数学基础课程：数学分析、高等代数、概率论与数理统计、数理逻辑、组合数学与图论、微分动力学方程、运筹学等（上述课程均含上机实践）。
（5）专业基础课程：信息论基础、生物统计学、生物医学图像处理、模式识别、优化算法、随机过程、生物信息学概论、生物信息数据挖掘、生物信息软件设计与开发、分子生物软件工程、生物信息学数据可视化、专业外语等（上述课程均含实验）。
（6）专业课程：生物芯片技术、结构生物学、分子进化、分子生物网络、基因组信息学、蛋白质组信息学、药物基因组信息学、统计遗传学、计算表观遗传学、计算机辅助药物设计等（上述课程均含实验）。
（7）综合实践课程：课题标书设计、科研论文写作、生物信息学进展等。
我们在实践基础上开创的面向实践能力培养的生物信息学专业课程体系不同于其他院校，具有明显的跨专业交叉性教学计划特色。该课程体系着眼于基础理论与实践应用相结合、素质培养与专业培养相结合、扎实稳妥与创新思维相结合。注重学生在医学、生物学、数学、计算机科学方面的基础性教育，同时，强调了创新型人才培养、高精尖人才培养、特色化人才培养。厚基础、宽口径，使学生在本科阶段不但打好将来从事生物信息学、系统生物学、生物医药等相关领域创新性研究工作基础，更重要的是该专业课程体系与实践密切联系，切合相关研究开发与产业实际，能够培养学生从事原始创新研究与产业开发的能力。
4生物信息学本科生培养模式建设
4.1五年制分段培养与多学科教育体系
目前，我们根据生物信息学交叉学科人才培养特点，考虑到基础课程多，实践能力要求高等因素，采取“2+2+1”的五年制本科人才培养模式，包括两年理论基础课程、两年专业课程与一年实践应用课程培养（含科研训练+毕业设计）。此模式在学生就业和用人单位反馈中证实具有显著的人才培养效果。
课程体系建设依托于生物医学综合优势及深厚的数学、计算机科学功底，通过理论教学与实践训练中的知识技能交叉、渗透，培养适应21世纪生命学科与转化医学领域急需的生物信息学复合型人才。在此基础上，从学科的交叉性出发，进一步加强不同类别课程之间的有机融合，加大相关领域知识的整合力度，建立更为紧密、完善，符合生物信息学学科特点的课程体系，将进一步推动学科的发展和系统性教育理论体系的建立。
4.2面向实践能力培养的本科生教育模式
在本科学生的培养过程中，我们特别重视学生实践能力的培养，通过教研一体化、学业导师制、报告研讨制等先进的教学方法，引导学生早期接触生物信息学应用领域和科学研究，在巩固学习知识的同时，加强对学科的认识和对未来的把握。
“教研一体化”的实践教学模式：面向实践能力培养的课程体系建设，要求教学模式上的改革，使得人才培养模式由注重多数学生基础理论知识培养的大众教育，向注重少数高精尖创新能力培养的精英式教育转变。充分利用骨干教师在生物信息学领域的研究经验，将科学研究成果快速转化成优秀的教学素材，培养学生动手、实践、创新能力，注重培养学生实际产业化的认知水平和实践能力。
本科生学业导师制：本科生进入专业课教学阶段，实行学业导师制。采取学生与一线骨干教师双向选择方式，使每名学生拥有自己的学业指导教师。导师为学生提供思想教育和专业辅导，并通过指导大学生数学建模竞赛、创新创业科研训练、早期科学研究等方法促进学生的学习尽头和对专业的深入认识。
专题报告与研讨制度：本科生毕业设计阶段，强调学生的“主体”学习地位，使学生选择感兴趣的学科方向，在导师指导下进行科研训练与实践。要求学生自主利用网络等各方面资源，获取学科前沿信息，并以专题报告形式展示学习成果，通过提问、研讨、总结，提升自身专业素养及专业技能，独立完成达到核心期刊发表水平的生物信息这科研课题。
5生物信息学课程体系建设的意义
在全体师生的努力下，经过多年的实践探索，我们对生物信息学课程体系从基础到实践的不同阶段进行分段式、推进式的改革与建设。在政策措施、人员配备、经费匹配等各方面给予鼎力支持。优先保证面向实践能力培养的生物信息学课程体系快速、有效的建设，已经形成国内顶尖的生物信息学本科教育理论和实践团队，并为国家输送着大批高水平生物信息学人才。
面向实践能力培养的生物信息学课程体系建设，一方面能够完善生物医学本科生、研究生的知识结构，提高运用理工科思维和技能解决复杂生命科学问题的综合科研能力，更为有效的实现生命科学攻关和创新研究理论形成；另一方面，生物医药是我国科技研发的薄弱环节，在课程体系建设基础上，培养适用于现代高通量分子生物学技术的创新型生物信息学人才，将为我国的医药物研发提供强有力的推动作用，并有利于创新临床诊断技术开发和个性化医疗的实现，促进科技转化，产生潜在的、不可估量的经济价值。
6致谢
本文研究内容是在黑龙江省高等教育教学改革专项项目，黑龙江省高教学会重点课题创新型生物医学信息学人才培养模式研究，黑龙省创新创业人才培养项目面向生物信息产业开发的创新型专业人才培养模式研究与实践，哈尔滨医科大学医学教育研究课题面向实践能力培养的生物信息学专业课程整合设计研究资助下完成的，课程体系的建设得到哈尔滨医科大学学校领导的支持，并得到兄弟院校相关领域专家、学者的帮助，在此一并感谢。
参考文献
[1]nedwingreenandDavidBotstein.BacktotheFuture：educationforSystems-levelBiologists[J].natureReviewmolecularCellBiology，2006，7（11）：829-832.
[2]徐良德，马晔，孙红梅，等.八年制医学教育中开展《生物信息学》教学的实践探讨[J].素质教育，2011，11：33-34.
生物信息学新进展篇3
关键词：高中物理；信息化；学习
一、关于高中物理信息化的理解
所谓现代信息化的高中物理，指的是我们在高中物理教学过程中，科学地运用现代信息，把各方面的教学资料做到更好组合，从而构建一种科学、高效的课堂教学体系。教师把课堂上要教授的知识通过图片、视频现场演示的方法展现在学生眼前，不仅仅提高了学生对物理的学习兴趣，还能帮助他们更好地理解物理学中一些抽象的理论问题。在高中的物理课堂上引入信息化教学，已经成为当代教育发展的必然途径。
二、在高中物理学科的教学中引入信息化教学的原因
第一，时代的发展使学生获取学习知识的渠道发生了变化，这也决定了学校教育的课堂教学方式也要随之变化。随着我国科学技术信息化的发展，我们从单纯的在书本上获得知识，到通过网络、同学之间信息交流等获得更多的学习资料，教师再单单依靠课本已经无法满足学生的学习要求。此时就需要老师在课堂教学中引入现代化信息技术，通过对学生的正确引导，提高他们对物理的学习兴趣。
第二，信息化的引入也是对学生思维的正确引导的需要。高中生正处于个人的思维发展的重要时刻，对任何自己感兴趣的事物都感到好奇。教师要正确地利用这点，通过信息化的引入提高学生的学习兴趣，使他们在物理的学习上发散思维，形成自己独特的、科学的思维模式。
例如，在高中物理中对“向心力”的学习时，教师除了给学生讲解向心力的基本概念，讲解相关问题的做法，还可以通过多媒体把更多的与向心力相关的日常生活中存在的现象，讲授给学生，加强对学生学习兴趣的培养，从而使他们积极思考。此时教师还要给学生做相应的引导，以促进他们思维的正确发展。
第三，任何事物的进步，都要紧跟时代的发展，教育也一样。人类从结绳记事的时代到如今已经进入了信息化时代，这都是时代进步的结果。而信息化多媒体的储存空间是无限制的，这就为我们的学习提供了很好的条件。现代教育就抓住了储存大这一特点在教学中引入信息化，以促进我国教育的更大进步。
三、对于高中物理与信息化科学结合的探究
信息化物理就是在物理学中引入多媒体信息技术，通过两者的科学结合，促进物理学更好的发展，促进学生学习的提高，提高高中物理的课堂质量。下面我就对高中物理与信息化相结合的条件做一下简要分析。
1.对教师的要求
虽说新课标要求学生才是教育的根本，才是课堂的主体，但是教师是对学生的学习起到很重要的引导作用的启蒙者，所以物理学与信息化结合时对教师提出了相当高的要求。
首先就是教师教学观念的强化。要在课堂上引入新的教学方式就要探索新的教学模式，从而使学生对信息化更好地适应和科学地运用。其次就是教师在工作的过程中也要使自己不断进步。从现代化信息中获取更多的知识，提高自身综合能力，从而更加熟练地引导学生对知识的学习。最后，教师还要根据新的教学模式，及时对以往教学过程中的学习目标做到转变，从而使学生对物理的学习更好地做到与信息化课堂的结合。
2.对学生的要求
学生要紧跟老师的引导，掌握并且熟练运用信息化学习物理的能力。在现代化信息飞速发展的条件下，只有把信息化与物理学习做到科学的结合，才能使信息化在学习中发挥更加重要的作用。
3.对环境的要求
关于信息化与高中物理教学相结合的环境，学校应具备丰富的学习资源，包括图书、电子材料及其网络信息等等，才能有效促进学生的学习。同时，学校的网络环境为学生提供了信息化与物理学习的良好环境，还能促进学生对信息化更好地运用。
综上所述，我们可以看到信息化的引入，在高中物理教学中起到了不可替代的作用。所以，学校、教师以及学生要抓住这大好的机会，对信息化更好地利用，把信息化与物理学习更好地结合，从而提高高中物理的学习质量。
参考文献：
[1]李冲锋.教师如何开发与利用课程资源[J].教育科学研究，2006.
[2]张立新.教育技术的理论与实践[m].北京：科学出版社，2009-3.
生物信息学新进展篇4
论文摘要：本文探讨了在新课改的背景下中学物理教师应该具备的信息技术技能。首先给出了应用于物理教学的信息技术技能的含义，提出了四种功能，即激发学生学习兴趣、体现学生主体地位、实施个性化教学和开放性教学、促进教师专业化发展。其次探讨了信息技术应用于物理教学中时要求教师应具备新的教育理念、应与传统教学手段相结合、具有实用性和一定的资源基础。最后提出了实施过程中应当遵循科学性原则、教学性原则、适度原则和实效性原则。
信息技术的飞速发展和广泛应用，逐步改变着人们对教育目标、教学方式和教学观念的理解。随着现代科技的不断进步，将会有更多的新信息技术应用于基础教育领域。进入新世纪以来，许多地区都开展了信息技术与物理学科整合的课题研究工作，事实证明，信息技术已经打破了传统教育技术的应用界限，广泛提高了学习的参与性和主动性，促进了教学方式的重大变革，从而提高了教学效率。推进基础教育改革的关键是提高教师的教学科研水平，因此全国各地教育部门大力开展了提高教师信息技术应用水平的培训和竞赛工作。物理作为中学阶段科学教育领域的一门基础课程，把信息技术有效运用于中学物理教学科研中去是物理教师必须具备的基本技能之一。
一、信息技术技能的含义
现代教育技术是提高教学质量、推进素质教育的重要手段，也是推动基础教育改革的重要环节。积极运用以信息技术为代表的现代教育技术推动基础教育的改革与发展，已经成为本世纪世界各国政府的普遍共识和发展趋势。我国政府历来重视信息技术在中小学学科教学中的应用，明确提出了信息技术与学科教学整合的目标与内容。教育部在《基础教育课程改革纲要（试行）》中提出，大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。本世纪以来我国针对中小学教师广泛地开展了“培训、考核和认证”工作，要求各地尽快提高广大中小学教师的教育技术应用水平。
因此，信息技术技能是现代中学教师必备的专业实践技能，也是中学教师专业素质的重要组成部分，是一种具有理论性、发展性与实践性的综合技能。中学物理教师应具备的信息技术技能是指在先进的物理教学理论指导下，把基于信息技术的各种现代教学媒体工具，整合应用到中学物理学科教学中去，从而提高物理课堂教学的效益的技能。
二、信息技术技能应用于物理教学的功能
1.激发学生的学习兴趣
使用信息技术能够突破物理教学环境的时空限制，将教学内容中涉及的物理情境和物理过程再现于课堂教学。巧妙地使用信息技术，同传统教学方式相比，可以使学习过程大大缩短，教学信息量增大，教学效率明显提高。如教学《平面镜成像》一课，利用现代教育技术手段，就可以把“猴子捞月”这个学生耳熟能详的故事采用动画的形式栩栩如生地呈现给学生，激发学生探究科学本质的好奇心。教育技术的应用可以把抽象的概念形象化，复杂的过程简单化，从而有助于吸引学生的注意力和调动学生的兴趣，有助于学生对物理现象、概念和规律的感知与理解，有助于发展学生的综合能力。
2.体现学生主体地位
信息技术应用于中学物理教学，可以在接近真实的物理情境中，使学生从被动的知识接受者转变为主动的学习参与者。如教学《分子运动论》一课可以采用动画模拟分子的无规则运动，克服难点，创设立体情境，启发思维，以较少的教学时间和精力，取得最优的教学效果，从而强化学生对物理知识的理解。学生的思维活跃了，思路拓展了，再分小组交流讨论解释生活中的现象，展示各自想法和做法，可增强自主学习和合作探究学习的能力，交流并反馈学习成果，充分体现学生的主体地位和教师的主导作用。
3.实施个性化教学和开放性教学。
借助计算机技术和网络技术构建虚拟实验的物理学习环境，可以实现对教育信息及时收集与反馈，使物理教学的表现方式和节奏符合中学生的认知特点，从而为优化物理教学过程提供技术保障。新颖的教学软件设计可以构建个性化的学习环境，营造协作式学习氛围，彻底改变学习方式，使传统的封闭课堂逐步走向开放教学。
4.促进物理教师专业化发展
信息技术为开展物理教学研究提供资源、技术、环境的支持，“虚拟教学”、“数字教育”、“远程培训”、“云学习”等新的学习模式不断进入教师的教学科研活动中，对于提高教师的教育科研能力和实践能力大有裨益。在网络时代，物理教师可以不受时空等传统实际条件的限制，根据自己的时间安排选择自己的自主学习，例如参与诸如“物理论坛”、“物理博客”、“教育叙事”、“主题研修”等教学探讨活动。
三、信息技术应用于物理教学的基本要求
本世纪以来全国各地不少地区和学校开展了信息技术和物理教学的整合工作，得到了许多成功的经验和失败的教训。因此，我们必须深入探讨在中学物理教学中，以信息技术应用于物理教学应该有哪些要求，这样才能更好地提高教师自身素质，为物理教学服务。
1.教师应具备新的教育理念
尽管新课程改革已经持续十多年，相当一部分物理教师仍未充分理解新课程改革的基本理念，不能有效地使用信息技术手段。不少物理教师认为在物理教学中只要使用了电脑，制作了多媒体课件，上课采用了网络技术手段，就是把信息技术手段成功应用于物理教学了。一些教师流于形式，忽视对应用本质、效果和意义的深刻认识。产生这种现象的原因是因为这些教师对于对新理念、新事物和新技术抱有畏难和抵触情绪，把教育改革变成了应付差事，教师最终变成了信息技术的“奴隶”。信息技术的运用需要物理教师有先进的教学理念，物理教师可以根据自己的教学需要，在教学实践中不断努力探索，走适合自己的道路。
2.应与传统教学手段相结合
把以多媒体和网络化为特色的信息技术应用于物理教学，并不是传统教学手段就可以束之高阁。各种教学手段均有它自身的优点和特长，都有一些功能是信息技术手段无法替代的。例如关于像万有引力定律这样的物理规律，课程教学中的理论推理过程如果使用传统板书更能展示探究的过程，更能启发学生的思维，体现物理的学科特色。再如可以鼓励学生自行操作大气压强真实的实验，就不必要用课件去模拟，尽可能地还给学生一个真实的物理世界。
3.实用性
将信息技术应用于物理教学中要考虑到教学内容和学生的情况，绝不是所有的物理教学都需要用计算机手段，在教学设计上也不是媒体越多越好，技术越复杂越好，而应从教学内容实际情况出发，恰当地编排和组织，注意实际教学效果。防止物理课件做得惟妙惟肖，学生赞不绝口，吸引了学生的注意力，却为了迎合信息技术而舍弃了物理教学目标，忽略了教学重点和难点，这都是不可取的。
4.资源基础
随着我国对基础教育投入的不断增大，越来越多的学校的普通教室可以开展多媒体教学，这对于实现信息技术和物理学科的整合提供了很好的条件。但是不能过多地强调硬件资源建设，忽略软件建设。只有软硬件双管齐下，才能高效地推进信息技术应用于学科教学。
（1）硬件建设。教室多媒体电教平台，包括电脑、大屏幕投影机、实物展台、internet网络的接入等。
（2）软件建设。包括常规上的教学软件，教学课件，物理资源库的建设，物理校本教材的开发，还包括一些专用的物理教学软件，如flash、几何画板和仿真物理实验室等。
四、信息技术应用于物理教学的基本原则
1.科学性原则
中学物理课属于中学科学教育领域的重要课程之一，以培养学生的科学素养为课程目标，自然在开展物理教学活动中始终要坚持科学性原则。科学性主要体现在教学软件的设计和使用中不能出现科学性错误，不能把错误的概念、原理和过程教给学生。如果用信息技术手段把本来不准确不严谨的物理内容以“形象生动”的方式呈现出来，反而会造成知识性错误，这是绝对不允许的。
2.教学性原则
信息技术的应用应当从物理教学实际需要出发，整个应用过程要符合教学规律，要以提高物理教学质量为目标。确定合适的教学目标，选取合适的教学内容，采用恰当的组织表现形式，重视对学生学习环境的创造，实现教学效益的最大化。物理教师必须深入学习，准确把握，紧密结合课堂教学实际，对信息技术进行综合利用，剔除不合理的因素，使之完全适合自己的物理课堂教学。
3.适度原则
在物理教学设计中，假如用传统的教学方式就能达到良好的教学效果，则没有必要花费人力物力使用信息技术。对那些使用传统教学手段不能很好理解和表述的内容，应合理使用信息技术支持物理教学，如微观世界和天体运动等的教学。信息技术应用于物理教学最终目的是为了优化课堂教学结构，既要有利于教师的“教”，更要有利于学生的“学”，从而提高物理课堂教学效率。
4.实效性原则
信息技术应用于物理教学的目的是服务于中学物理教学，使得教学设计最优化，绝不是把物理知识利用信息技术手段简单、生硬地拼凑成“沙拉”。只有很好地利用技术手段创设情境、巧妙设疑，才能充分地激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，使得整个课堂学习气氛生动、愉快、轻松、有趣。
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生物信息学新进展篇5
关键词：生物信息学农业研究领域应用
“生物信息学”是英文单词“bioinformatics”的中文译名，其概念是1956年在美国田纳西州gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的［1］，由美国学者lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来，大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段［2］。2003年4月14日，美国人类基因组研究项目首席科学家collinsf博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划（humangenomeproject，hgp）的所有目标全部实现［3］。这标志着后基因组时代（postgenomeera，pge）的来临，是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心，已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命，其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。
1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用
1997年5月美国启动国家植物基因组计划（npgi），旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程（hgp）并行的庞大工程［4］。近年来，通过各国科学家的通力合作，植物基因组研究取得了重大进展，拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等，从而从分子水平上了解细胞的结构和功能［5］。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本（ta）集合数据库tigr、植物核酸序列数据库plantgdb、研究玉米遗传学和基因组学的mazegdb数据库、研究草类和水稻的gramene数据库、研究马铃薯的pomamo数据库，等等。
2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用
种质资源是农业生产的重要资源，它包括许多农艺性状（如抗病、产量、品质、环境适应性基因等）的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物种质资源库，在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式，发展到营养器官、细胞和组织，甚至dna片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等［6］。近年来，人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据，因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等［7］。
3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用
传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物，以及矿物中进行筛选，得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系，从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物，使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段［8，9］，导致了药物研发模式的改变［10］。目前，生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物：4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中，后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍［11］。目前，这两种新药已经进入临床试验阶段。tangsy等学者研制出新一代抗aids药物saquinavir［12］。pungpo等已经设计出几种新型高效的抗hiv-1型药物［13］。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物，经生物活性测定，部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平［14］。
现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与，随着生物信息学技术的进一步完善和发展，将会大大降低药物研发的成本，提高研发的质量和效率。
4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用
随着主要农作物遗传图谱精确度的提高，以及特定性状相关分子基础的进一步阐明，人们可以利用生物信息学的方法，先从模式生物
中寻找可能的相关基因，然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据，可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据，从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置［15］。在此基础上，育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设，从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型，然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合，从而培育出新的优良农作物品种。
5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用
在生态系统中，基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转，是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面，主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株，以降解目标基因及其目标污染物为切入点，通过降解污染物的分子遗传物质核酸dna，以及生物大分子蛋白质酶，达到催化目标污染物的降解，从而维护空气［16］、水源、土地等生态环境的安全。
美国农业研究中心（ars）的农药特性信息数据库（ppd）提供334种正在广泛使用的杀虫剂信息，涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学（toyohashiuniversityoftechnology）多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库（iris）涉及600种化学污染物，列出了污染物的毒性与风险评价参数，以及分子遗传毒性参数［17］。除此之外，生物信息学在生物防治［18］中也起到了重要的作用。网络的普及，情报、信息等学科的资源共享，势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。
6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用
食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化，传统检测方法是进行生化鉴定，但所需时间较长，不能满足检验检疫部门的要求，运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列，并对这些序列进行比对，筛选出用于检测的引物和探针，进而运用pcr法［19］、rt-pcr法、荧光rt-pcr法、多重pcr［20］和多重荧光定量pcr等技术，可快速准确地检测出细菌及病毒。此外，对电阻抗、放射测量、elisa法、生物传感器、基因芯片等［21-25］技术也是未来食品病毒检测的发展方向。
转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的dna提取物进行扩增，从而判断样品中是否含有外源性基因片段［26］。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新，可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性，以及检测方法的不完善等因素影响，生物信息学在食品领域的应用还比较有限，但随着食品安全检测数据库的不断完善，相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。
生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域，但是仅有信息资源是不够的，选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门，以及信息中介服务机构提供相关服务，通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡，与国际前沿有一定差距，这需要从事信息和科研的工作者们不断交流，使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。
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生物信息学新进展篇6
一、粤教云智慧课堂对初中物理教学的影响
（一）粤教云智慧课堂能够促进初中物理教学的发展
增加粤教云智慧课堂方式，明显改变了传统教学的方法，对教育理念产生了全面的革新。从前，初中主要是由教师进行传递式的教学，通过黑板做笔记的形式，向初中生重复性的展示知识节点。枯燥单一的教学方法，让初中生学生失去了学习的兴趣。而且反复的教学，让初中生成为复制的知识背诵载体，而失去了学习本身的意义。信息化的应用对初中物理教学的教学方法改革产生了深远影响，主要是从传统教学主体的转变上，促进了学生的学习主动性，为培养初中生学习能力带来了巨大提升。添加多媒体教学帮助学生通过教学软件来满足学习需求，教师设计动画课程，来激发初中生学生求知欲，在引导的过程中完成了学习任务[1]。
（二）粤教云智慧课堂能够改变儿童的学习方式
粤教云智慧课堂方法主要是要求教师能够充分的利用电子软件和多媒体技术进行课程安排，在教学的内容上也区别于传统教学。传统教学内容比较单一，比如对初中生汉字知识的教学，传统方式可能是在教师书写之后让初中生重复性导读，加深记忆点。现代粤教云智慧课堂主要依靠现代电子设备，比如教学实验视频等方式，通过趣味解读的方式让初中生学生加深了印象。
粤教云智慧课堂方法，就是通过视频软件，向初中生展示一种物理实验的过程，让学生在潜意识中构建出实验的基本，进一步加深了对物理知识的印象。通过灵活的教学引导，完成了对物理知识认知，还培养了初中生想象力。
（三）粤教云智慧课堂实现初中物理教学的资源共享
信息化对初中物理教学有效性有非常重大的影响，能够促进初中生学生对知识的消化和吸收。传统教学的乏味性导致初中生失去兴趣，还不能集中注意力，对于教师讲解的知识点根本无法理解和接受。通过粤教云智慧课堂方式，激发了初中生的好奇心，在观察动画或者教学软件的过程中，不断的提出问题，并自觉的找到问题的答案。这一程序不但满足了对初中生学习能力的培养，还强化了初中生的创造力和实际动手能力，保证了教学目的的实施。教育的最终目的，就是实现人才的全面培养，信息化对学前儿童的能力培养起到了至关重要的作用，对初中物理教学有效性起到了促进作用，对未来综合性人才的树立奠定了良好的基础。
二、推动粤教云智慧课堂在初中物理教学中使用的策略
随着时代的不断进步和科技的不断发展，越来越多的新兴技术逐渐的应用到初中生的初中物理教学当中，这样的教育形式已经逐渐的形成了现今的教育趋势，因此对于初中进行信息技术与初中物理教学相融合的教育手段，具有着十分重要的应用价值，所以，对于我国的初中而言，笔者认为其进行信息化初中物理教学的开展需要做到以下?撞剑?
（一）信息化软件使用的增强
对初中而言，其信息化的初中物理教学开展前提是对初中生教学方法进行积极地创新，这样的创新不仅是理论上的创新，更应该在实践活动当中体现出来，例如可以采用多媒体的形式对其进行教学，这样的教育方式能够大大的提高，学前初中生对于，知识的接受能力，通过播放ppt的形式，并且将初中生作为初中信息化初中物理教学主体，对初中生教学方法进行积极的创新，将具体的教学内容传达给学生，这样的知识灌输形式，是现今比较流行也实用性比较大的一种教学方式。
（二）建立完整的初中物理教学机构
在进行初中信息化初中物理教学活动的时候，不仅要积极创新教学的方法，还应该丰富初中生教学内容将初中生教学覆盖的知识范围更广一些，这样的教学形式上的扩充并不是指的是加重初中生教学的教学内容，实际上指的就是在原有内容的基础上进行适当的删减，将更多的知识内容融入进去，保证初中生教学的全面性，这样一来，不仅没在一定程度上加重初中生的接受知识的任务内容，还大大的提升了初中生在知识内容方面的接受了解，对于初中生将来的发展来说具有了十分重要的影响作用。丰富初中生教学内容，能够有效的改善当下教育环境中出现的枯燥乏味问题，也是激发初中生潜力的关键性引导力量。
三、初中物理教学信息化发展的趋向
（一）加强初中物理教学信息化建设的内涵
在现阶段，很多发达国家对于初中物理教学信息化的发展提供了积极的政策，并且也给予了充分的信息资源发展工具，以便于能够适应和支持儿童的发展，因此初中物理教学信息化所强调的还不仅仅是信息技术对于儿童学习上的支持，同时还强调在学习的情况下，还需要借助信息技术的手段推动初中物理教学质量的提高。
（二）以信息化为动力促进初中物理教学发展
以信息化作为教育工作的动力和先决条件，能够满足教学工作的质量提升，实现对教育工作者的工作质量评价需求。在初中物理教学的工作体系中构建一个良好的科学信息化管理平台，完成对信息化工作的建设需求，保证初中物理教学工作得到良好的信息技术支持，在一定程度上完善教育工作的科学技术理论指导，进而达成提升教育质量的目标。
（三）依赖信息技术，促进教师的发展
科学技术的发展对于各行各业都有积极的促进和引导作用，有效的实现了社会生产效率的提升，对于教学工作也同样重要。在教学工作开展的过程中积极的进行信息技术的应用与提升，能够满足新时期的教学需要，可以鼓励教师和学生进一步完善自身的教育体系，在一定程度上促进了教师的工作发展需求。保证信息技术平台的建设就是促进教育工作的提升，科学技术的全面应用保障了基础教育的良好发展空间。
（四）有效推动资源共享
教育工作的重点内容之一就是进行资源的整合和分享，应用信息技术的支持实现对教育内容的整合、分配和共享，能够有效的提升学生的学习效率，并且提升教师的教学质量，推动教学事业良好发展。整合教育资源的重要内容就是有效的科学分析教学的工作重点，在教育的过程中掌握有效的统筹方式，帮助教学工作者有效的运用教学理论实现对教学工作的完善与支持。
生物信息学新进展篇7
关键词：现代信息技术；初中物理教学；整合策略
在初中阶段的教学中，物理是非常重要的教学科目，但是物理学科具有抽象性和理论性的特征，学生在学习过程中很容易遇到问题，为了给学生营造更积极的学习环境，提升初中物理课堂教学效率，教师应该积极总结和创新教学模式。信息化是当今社会发展的趋势，网络技术和多媒体技术为人们的生产生活提供了更多的创造性和机遇，将信息技术融入到教学中也是新的发展模式。初中物理教学与信息技术的整合可以很大程度的优化教学环境，促进学生积极主动的学习。
一、现代信息技术与初中物理教学整合的重要作用
（一）有利于激发学生的学习兴趣
在新课程改革的背景下，学生的主体性得到了更好的发展，教师在教学中应该围绕学生的学习兴趣开展教学，增加初中物理知识的趣味性。现代信息技术与初中物理教学的整合有利于激发学生的学习兴趣，比如在学习北师大版九年级物理“机械能”这一知识点的时候，很多知识点都比较抽象，学生学习起来会感到枯燥，教师可以将把物理知识与现代信息技术结合在一起，利用图片、视频等为学生营造更加轻松的学习环境，学生学习起来也更加直观，更好的激发学生的学习动机。
（二）有利于构建和谐的师生关系
初中阶段的学生正处于身心发展的重要时期，教师在教学中应该充分考虑学生的发展特征，构建和谐的师生关系。教师除了在课堂教学中与学生进行沟通外，在课外也要创造机会与学生进行沟通。因此教师可以利用现代信息技术，在网络平台上与学生展开沟通和交流，让初中物理学习不受到時间和空间的限制，学生与教师的关系更加和谐。
（三）有利于促进学生养成良好的学习习惯
物理教学是建立在实验上的学科，物理实验的开展可以培养学生的动手能力，激发学生的思维能力。但是物理课堂时间是有限的，物理实验的开展需要耗费大量的时间，学生在做实验的过程中也比较马虎。教师将现代信息技术与初中物理教学整合在一起，教师可以利用信息技术将一些简单的实验展示出来，学生通过观察与学习更好的掌握实验中的步骤，同时学生也可以提出自己的疑问让物理课堂更加活跃。
二、现代信息技术与初中物理教学的整合策略
（一）利用现代信息技术创设情境
课堂导入是非常重要的环节，利用现代信息技术进行物理课堂导入是非常有意义的。比如在学习北师大版九年级物理“比热容”这一内容的时候，教师可以利用多媒体播放一段某地区天气预报的片段，并让学生从视频片段中观察各省的最低气温和最高气温，并找出规律，然后教师提出问题：为什么内陆的昼夜温差与沿海地区的大呢？这是对本节内容的导入，将信息技术与物理教学更好的整合在一起，激发学生的学习兴趣。
（二）教学方式的创新和教学内容的丰富
现代信息技术与初中物理教学的整合可以实现教学方式的创新和教学内容的丰富，让传统的物理教学得到了颠覆。比如在学习北师大版九年级物理“电功与电功率”这一内容的时候，教师就可以摆脱枯燥的教材，将教学内容制作成ppt，让学生的学习更加直观和形象，学生的学习注意力被ppt课件所吸引，这对提升整体的课堂教学效率有积极的促进作用；另外，教师还可以利用网络信息技术搜集一些有关本节内容的电器铭牌，这些铭牌上标有该电器正常工作的数据，让物理教学内容得到了丰富，同时也让学生更好的将物理教学与生活实际结合在一起，充分发挥了出现代信息技术的优势[2]。
（三）利用网络为学生提供互评的空间
教学评价在新课程改革的背景下已经变得非常重要，传统的教学评价都不够深入，很多评价都在课堂上开展，教师对学生的评价只局限于口头语言，无法激发学生对物理的学习激情。将教学评价与现代信息技术结合在一起，评价可以实现双面性的发展，学生也可以参与到教学评价中，教师对学生的评价也更加全面和多样化，更好的激发了学生的热情，同时也强化了不同层次学生的自我评价意识，这对提升初中物理课堂教学效率有积极的促进作用。
三、结语
生物信息学新进展篇8
关键词：信息技术；物理教学；整合；优势
中图分类号：G633.7文献标志码：a文章编号：1674-9324（2012）08-0210-02
物理新课标要求将信息技术与课程整合，教师为了学生的发展和进步，需转变教学观念，使学生由被动学习变为主动、合作学习，转变思维方式，提高课堂有效性。
笔者在信息技术与学科整合的教学实践中，体会到信息技术给教学带来的便捷及效果，同时也发现了应用中的问题。诚恳请教专家和同仁们给予更多的指点，以期与更多的同行商榷，来共同推进教学改革的进一步实施。
物理课堂教学中要发挥信息技术的优势，使其成为物理课堂教与学的有效工具，需要教师精心备课，做大量的工作。笔者以人教版八年级上册《声音的特性》一课为例，就现代信息技术与中学物理教学整合课，从前期选课、网络的运行环境技术支持，到设计制作本课网页应用信息技术的分析，谈谈信息技术与物理学科整合的优势。
一、信息技术与学科整合的优势
信息技术与物理课程相整合，结合可视性、模拟性、交互性等特性，充分发挥信息技术的快捷、信息量大、联动力强的优势。通过自主探索、合作学习、资源共享等学习环境，调动学生的积极主动性，激发学生的创新思维，培养学生创新能力。运用声、光、色、图形、动画优化中学物理课堂教学。
1.利用信息技术创设物理情景，引入新课。苏霍姆林斯基说，如果教师不想办法使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心世界就急于传授知识，那么这种知识只能使人产生冷漠的态度。物理教学的新课引入，是重要一环，引入的成功与否影响着整节课的教学效果。
利用幻灯片、配乐音频技术创设物理情景，让学生讨论维塔斯声音特点。在时尚轻松的环境中进入学习状态引出物理学中声音的特征，进入课题。学生在声音冲击下，体会声音的变化，为后面的教学做了铺垫。信息技术给学生带来的视听冲击，是其他手段不可比拟的，它更容易让学生置身物理世界中，挑动他们的神经，激发学生的探究热情。用信息技术创设情景，引入新课，可以活跃课堂气氛，调动学生学习兴趣，提高课堂教学效果。
2.用信息技术展示少见的物理生活情景。物理教学离不开现实的物理情景。由于客观条件的限制，生活中的物理情景、科学技术发展的实况等学生很难见到，更不可能都身临其境，可用信息技术展示学生难以见到的生活中的物理情景、科学技术发展的实况等，让学生有亲临其境的感觉，从而激发学习物理的兴趣。开辟自学空间，经历体验学习方式方法的变革。学习资料由灵动的网页代替手中的纸制课本，学习地点由教室迁至微机室，自主操作多媒体，利用网络优势，学生更加专注于自己的学习活动。
例如在《声音特性》的网页中，笔者设置了物理图书室。图书室中有关于声现象的各种资料，包括文本、图片、音频、录像、动画，信息技术改变了呈现信息的方式，将课程内容科学、有机地展现在学生面前，使学生进入视、听、思并用的教学环境，使抽象思维与形象思维共同参与学习过程。学生在学与玩中真正理解了音色的概念。信息技术丰富了物理教学资源，并把教学由课内延伸到课外，开阔了学生视野，达到了良好的教学效果。
3.利用网络资源自主学习。多媒体网络技术的迅猛发展，促进教育教学的重大改革，同时也为现代教学提供了新方法和新手段。网络是世界上最大的图书馆，涵盖了所有传统与现代教学媒体的特点，具有强大的功能。开发利用网络课程资源是现代化教育的重要组成部分，将促进教育思想的改变，教学观念的更新，教学手段的提高，教学方法的改进，教学质量的提升。教师可将相关的教学内容通过幻灯片、Flash、文本、视频等，在网页上展示问题，布置任务。指定学习网页，巡视指导学生网上自学。引导学生融进网络生活，借助信息技术信息传递快速、灵活等特点，利用信息技术提供网络传递方式，实现教学内容的实时或超时空开放，加上网络资源信息量大，知识面广，内容更新快，让学生上网自主学习、自主探究，利用网络搜索学习资料，拓展了知识面。上述课例中我发挥了网络资源的这一优势。在频率的教学环节中，我提出了问题，指导学生以小组为单位分工合作，在网络上搜索进行自主学习。让学生由过去的接受式学习，变为主动地获取知识。课堂上不见了昏昏欲睡、开小差的情景，取而代之的是忙动的键盘，晃动的鼠标，更重要的是我看到了孩子们难得的专注的表情，那是一种不带掩饰的专注。
二、网络资源有助于学生课外学习
以计算机和互联网为代表的当代信息技术，正以惊人的速度改变着人们的生存方式和学习方式。不了解电脑与网络，就不能很好地生存于这个时代中；不掌握电脑与网络，就无法解决工作生活中遇到的许多问题。有数据显示，2010年中国未成年网民规模达到近8000万人，根据现状，对于学生上网，不能堵，只能疏，这是大禹治水给我们的启示。现今人们不再谈网色变，家长不再极力阻止孩子上网，而是指导监督孩子健康上网。网络已进入家庭，使我们具备了网络学习的客观条件。
教师要正确指导学生利用网络，布置具体查资料的任务。老师批改网上作业，好的公开表扬。如学习了声音特性后，布置周末作业为上网了解“声音的应用”，周日上交网上作业。学生都出色地完成了教学任务，感受到成功的喜悦。以后又组织学生上网探究了：生活中的电学小知识；自行车的原理；车中的光学知识；单腿为何立不住等，学生研究效果良好，巩固并丰富了书本知识。
综上所述，信息技术与物理教学的整合，能充分发挥学生物理知识和技能学习的主动性与创造性。信息技术与物理学科有机整合，可以提高教师的教学水平与课堂质量，关键在“整合”时要讲实用，注意物理学科本身的特点。
参考文献：
生物信息学新进展篇9
>>生物医学类oa信息资源的开发与利用互联国外网医学信息资源的获取因特网上的生物医学信息开放信息资源的检索、获取与利用网络商业信息资源获取技术探讨网络环境下国外军事信息资源获取与利用刍议信息技术在生物医学领域的应用医学信息资源检索与利用的探讨生物医学信息的传输机制研究概述生物医学研究中实验动物的应用状况与分析生物医学传感器与医疗保健系统的应用研究“头脑风暴”在《生物医学仪器实验》课程中的应用与探索纳米技术在生物医学和药学领域中的应用与展望量子点在生物医学领域的应用进展钛合金在生物医学中的应用稀土上转换纳米材料的生物医学应用碳纳米材料在生物医学中的应用生物医学材料在口腔临床中的应用我国政府信息资源公共获取的现状分析与对策政府商业性信息资源获取与利用的市场化模式探讨常见问题解答当前所在位置：l）：一个优质的医学与生物技术信息资源门户网站，是世界收集生物医学链接最多的网站，链接数目达22万个。该网站共收集了12697个杂志名册，其中的4846种杂志具有汤姆森杂志引证报告（thomsonScientifics’JournalCitationReports）排名数据，读者可依此了解期刊的质量。通过新闻在线（news）、基因组博客速递（postGenomicsBlog）、健康在线（HealtheLine）和专业医学新闻（profes-sionalmedicalnews）等分类，读者可了解国际上相关领域的最新研究进展、新闻信息以及会议信息，甚至资金资源和研究工具等。
BmJ（）是目前国际上最大的核酸和蛋白质序列数据库，分别收集来自美洲、欧洲和亚洲各研究机构提交的核酸和蛋白质序列，三者每天互换更新数据，以保持三者数据的高度一致。读者可通过各数据库的查询系统以关键词或序列接收号的形式检索到疾病相关基因的信息，其中还包含与之相关的文献和临床信息等并提供链接，是医学分子生物学研究最主要的数据库资源。
whiteheadinstituteForBiomedicalResearch（http：//jura.wi.mit.edu/）：始建于1990年，伴随着人类基因组计划（HGp）的实施而诞生的一个致力于人类基因组研究的生物医学研究机构，是一个非盈利的人类健康研究中心，为读者提供基因组序列、基因组图谱、基因组中心的软件以及所属研究人员等信息。
Uniprot（http：//ebi.ac.uk/uniprot/）：日内瓦大学医学生物化学系与欧洲分子生物学实验室共同维护的蛋白质序列数据库，每条记录包括蛋白质序列，引用文献信息，分类学信息、注释等，数据均经过实验或专家校验，与三大核酸数据库中经直接翻译得到的蛋白一起构成国际上最主要的蛋白质序列数据库。
pDB（http：///）：proteinDa-taBank，国际上最著名的生物大分子结构数据库，由美国Brookhaven实验室建立和维护，含有通过实验（X射线晶体衍射，核磁共振nmR）测定的生物大分子的三维结构，当前已收录了71400个生物大分子的结构信息，其中90%以上是蛋白质，对于每一个结构，包含名称、参考文献、序列、一级结构、二级结构和原子坐标等信息。
3结束语
网络上的生物医学信息资源千变万化，在使用过程中需要进行不断的跟踪、评估、补充更新，以更好地利用其为医务工作和医学研究服务。
参考文献
生物信息学新进展篇10
人类已经步入以多媒体和网络技术为代表的信息时代，日新月异的多媒体计算机技术和网络通讯技术极大的加速了现代信息技术化进程，迅猛的信息化浪潮正强有力地冲击着包括教育在内的人类社会的各个领域。培养学生的信息素养和创新能力。所以，要培养出适应信息时代要求的创新型人才，就必须革新教学模式，促进信息技术与学科课程的整合。
新一轮的课程改革要求我们，要强化信息技术在各学科教学中的整合与应用，把现代先进科技作为一种认识工具，使学生方便、快捷的获取信息，探究问题、更新知识和追踪科技前沿的研究成果，无论从教材呈现方式，教师教学方式，学生的学习方式都提出了更高的要求。信息技术与学科课程整合已经成为当前我国教育改革的一个热点问题，课程标准下信息技术与学科课程整合在我国处于初期阶段，新课程标准对高中物理学科的教学方式和学习方式等提出了新的理念，新课标下实时信息技术与高中物理学科课程整合，有效地促进高中物理新课程的实施，在提高学生知识、技能、情感的同时，也提高了学生的信息素养和科学素养。只有在新课标下的课程整合才是真正意义上的整合。
二.国内外研究现状
信息技术与高中物理课程整合主要仍然体现在Cai（多媒体辅助教学）上，其他领域涉及较少，另一种整合，则侧重于信息技术内部各部分之间整合，存在局限性。信息技术与高中物理整合过程中存在如形式主义盲目整合等倾向，没有把高中物理教学过程和信息技术与高中物理学科课程整合过程系统化。同时没有对信息技术的应用进行合理适时地选取，使整合进入一片死海；新课标下的信息技术与高中物流学科课程整合的研究尚处在初级阶段。
三.研究途径：
本课题研究的基本目标是在新一轮高中物理课程改革过程中，信息技术与高中物理学科课程整合的新思路、新方法，形成全面系统化的整合方案和理论指导，研究主要包括以下几个方面：
1.研究新高中物理课程体系，形成先进的课程理念。《普通高中物理课程标准》强调“课程目标上注重提高全体学生的科学素养，课程内容上体现时代性、基础性和选择性，课程实施上要注重自主学习，提高教学方式的多样化。”这里进一步明确了新高中物理教和学的过程中，必须与社会接轨，必须能用先进的技术，实现自身的可持续发展。通过对新课标下教学理论的研究，新课标下教学活动方式的研究，新课标下学生学习方式的研究，戏课标下教材二次开发的研究，四个子课题的研究，理解新课程体系中，高中物理学科与信息技术的结合点，真正地实现新课标中以人为本的教育理念和课程理念；
2.研究现代教育信息技术，形成先进的信息观。以计算机为核心的信息技术对现代教育已产生了深刻的影响。以数字化为新动力，以多媒体计算机和网络技术及传感器为依据，以现代教育思想为指导，在教学中充分发挥信息技术的优势，能为学生的学习和发展提供丰富的教育环境和有力的学习工具。“十一五”期间，国务院做出了《关于深化教育改革全面推行素质教育》。**年10月，教育部召开了全国的中小学信息技术教育工作会议。**年6月，国务院召开全国基础教育工作会，做出了《关于基础教育改革和发展的决定》，这三次重要会议都反复强调“必须大力发展教育信息技术，利用信息技术推动教育的跨越式发展”，所以对于现代教育信息技术的进一步研究，成为本课题研究的重要组成部分，主要从以下两方面入手。一是现代教育信息技术内涵及外延的研究；二是现代教育信息技术特征、形式等的研究，三是现代教育信息技术的发展方面的研究。总之对现代教育信息技术的进一步研究，将会为本课题的进一步研究丰富内容和打好基础；
3.国内外信息技术与高中物理课程整合现状及相关课题的研究现状的研究，争取一不重复，二要创新，形成先进发展的信息技术与高中物理课程整合观。在全国关于信息技术与高中物理学科课程整合的相关研究已有很多，他们取得了一些成绩，同时也存在一些不足：①形式主义整合,个别学校以计算机被用次数来评价信息技术与物理教学结合的好坏，个别教师把计算机当做“电子黑板”，陷入认识上误区。②个别教师教科学要由实验得出结论都不做实验，用课件来代替实验，所以这种做法违背教学规律，同时也违背了实质上的整合理念。③当今大部分教学课件系统无交互性，很难达到教学效果。④许多教师及研究人员认为整合就是“1+1=2”，使简单的累加，对整合的本质缺乏认识。所以对于本课题的研究，为了少走弯路，不做重复工作。
四.研究内容
1.研究新高中物理课程体系，形成先进的课程理念。
2.研究现代教育信息技术，形成先进的信息观。
3.国内外信息技术与高中物理课程整合现状及相关课题的研究现状的研究，争取一不重复，二要创新，形成先进发展的信息技术与高中物理课程整合观。
五.研究方法：
1.文献资料法：广泛收集与课题相关的资料，并组织课题组成成员学习相关课程整合的先进理念，提升各位教师对于新课标下信息技术与高中物理课程整合的理论认识，进一步提高教学实践。
2.案例研究法：开展以某班学生“感受记录”的案例研究及2位左右教师“教学反思”的案例研究两方面为主的案例研究。
3.行动研究法：利用校内外教学公开课，对新课程高中物理和信息技术整合进行实践研究，邀请省市有关专家定期指导及时间调整整合方案。
4.经验总结法：总结经验教训，建立符合我校自身特色的新课标下的信息技术与高中物理学科课程整合方案，指导我校高中物理课程改革的课程整合实践。
六.研究预期成果形式：
1.成《新课标下信息技术与高中物理课程整合》专著。
2.对本地区整合现状进行调查，形成调查报告。
3.完成几套教学软件。
4.建立高中物理教学资源信息库。
5.DiSlab
七.进度安排及人员分工
㈠.人员情况：
研究阶段及细致分工：
1.20**年4月—20**年7月，确定课题名称为《新课标下信息技术与高中物理课程整合研究》，并且提出观点，主要参与者：
2.20**年7月—20**年11月，规定《新课标下信息技术与高中物理课程整合研究》的研究方案。同时撰写高富老师开题论文。
3.20**年11月—20**年8月，搜集相关资料，实施研究，主要有以下几步实施：
4、20**年11月—20**年1月，对现代教育信息技术进行理论研究。
①、20**年1月—20**年4月,对国内外信息技术与高中物理学科课程整合现状进行研究，同时也对省内外相关课题的研究情况进行分析和整理。
②.20**年4月—20**年8月，在前期研究的基础上，认真地研究新课程中高中物理学科与信息技术的切入环节及整合形式。
③.20**年8月—20**年1月，整理和分析材料，并对某班级学生进行调查问卷，对工作教师进行整合反思案例研究，对前期研究工作进行反思和修正，最终形成较完整的整合理论性材料。主要由吴永焕和李金鸿老师参与
④.⑤20**年8月—20**年11月，在整合理论的指导下，应用信息技术改良传统物理实验，逐步建立高中物理教育资源信息库，建立DiSlab，主要由吴永焕老师和高富老师负责。