《生物信息学与组学基础》课程教学大纲

《生物信息学与组学基础》课程教学大纲

一、课程简介

课程中文名生物信息学与组学基础

课程英文名Bioinformaticsandthebasisof,omics

课程代码133F04I课程学分2总学时数51

□通识课程口线上

□学科基础课口必修EI线下

课程类别回专业课课程性质团选修课程形态口线上线卜.混

0实验实践课□其他合

3其他

□其他

□闭卷口开卷□一页开卷口面试口口试口答辩

考核方式

。论文□报告□大型作业口课程作品□其他

开课基层教

开课学院海洋学院水产系

学组织

面向专业水产养殖开课学期4.1学期

课程负责人审核人

先修课程动物学、遗传学、细胞生物学、生物统计学和分子生物学

后续课程无

课程网址/course/214559856.html

生物信息学是生命科学领域和信息科学领域的应用型交叉学科，本课程不

仅仅是一门学科，更是一种重要的研究开发平台与工具。本课程的主要目

课程简介

的是使学生掌握利用因特网上的各种数据库和分析工具解释生命活动现象

的基本理论和方法。

二、课程目标

生物信息学是生命科学领域和信息科学领域的应用型交叉学科，本课程不仅

仅是一门学科，更是一种直要的研究开发平台与工具。本课程的主要目的是使学

生掌握利用因特网上的各种数据库和分析工具解释生命活动现象的基本理论和

方法。结合国家建设和民族复兴的新时代背景，增强学生家国情怀与文化自信,

激发学生使命感和货任心C培养学生遵守学术诚信和学术伦理的观念，加强学生

的生态文明观念，“以强农兴农为己任”及“三农”情怀，激发学生的使命感和

责任心。通过理论教学和上机实践活动，达到以下课程目标：

表1课程目标

序号具体课程目标

课程目标1培养学生正确的价值观，学习和建立科学思维，为专业学习和工作提供思想保证，

树立强烈的爱国主义使命感与责任心。

课程目标2构建生物信息学知识体系，开阔学生的视野，为进一步学习和科研打下基础。

课程目标3使学生掌握利用因特网上的各种数据库和分析丁具解释生命活动现象的基本理论

和方法。

课程目标4学习运用计算机软件来分析生物学问题，提高用理沦来辅助、提高实验的设计和

数据分析水平，加强对分子生物学实验结果的预测与分析等等的能力。

课程目标5通过学习使用研究开发平台与工具发现问题解决问题，建立方法论。

三、课程目标与毕业要求对应关系

表2课程目标与毕业要求对应关系

课程

毕业耍求指标点

目标

毕业要求1:基础学科知2.1具备扎实的理学基础理论知识和科学思维能力，1,2,3

识要求：具有科学思维能运用数学、物理、化学、生物学、牛.态学等自然科学

力并能够运用理学知识领域的理论知识对科学、工程、技术等领域有关问题

解决水产养殖中遇到的进行分析判断。

实际问题。

毕业要求2：专业技能要5.1掌握水产养殖研究的基本方法、手段和相关实验

求：掌握水产养殖的基本操作技能；能运用生物学、生态学和环境科学等知识，

研究和实验技能，涉及水分析渔业资源和开展环境调查与规划：掌握鱼类、甲

2.4

产养殖设施和装备；将养壳类、贝类、藻类的人工育苗，以及遗传育种和集约

殖科学与工程技术相结化养殖等生产实践环节的关键技术：具备发现、提出、

合。分析和解决水产增养殖实践相关问题的基本能力。

毕业要求3：专业技能要

5.2能够应用水产养殖的基本原理和方法，设计水产

求：掌握水产养殖的基本

养殖工厂、车间、新产品开发等工程问题方案，同时

研究和实验技能，涉及水

能够设计满足特定需求的水产养殖工艺流程，并能分3,5

产养殖设施和装备；将养

析和评价设计方案对社会、健康、安全、法律、文化

殖科学与工程技术相结

及环境等因素影响。

合。

毕业要求4：专业综合素

6.2了解农林行业发展状况和趋势，能够运用所学专

养：具有探索精神；具有

业理论和方法、信息技术、生物技术、现代工程技术、

安全和环保意识，遵守职

现代经营管理技术等对农林及相关领域的复杂问题1,4,5

业道德：能否将现代化、

进行系统分析和研究，提出相应的充策和建议，或形

信息化和装备化等技能

成解决方案。

运用到服务三农中，积极

开展创新。

四、课程目标与教学内容和方法的对应关系

表3课程目标与教学内容、教学方法的对应关系

教学内容详细内容与要求教学方法课程目标

(1)教学内容：生物信息学的定义，发展历史和现状

(2)教学重点：生物信息学的研究范畴

(3)教学难点：牛.物和信息的融合

(4)教学要求：对生物信息学准确的认识，对信息技

术和生物技术的发展和结合提出自己的想法。课堂教学

1.概论思政融合点1：U促使学生形成“敬畏、热爱、保护、和课堂讨1,2,5

开发、持续”的和谐自然观，发扬甘于为人类进步和科论

学发展的奉献精神：2)信息学作为前沿科学其发展与

民族自信息息相关，帮助学生以辩证的、战略的思维理

解科技第一生产力对于国家建设与民族复兴的重要意

义。

(1)教学内容：转录组的定义，发展历程，转录组测

序流程课堂教

2.转录组(2)教学重点：转录组数据分析学、文献

2,3

学(3)教学难点：传录组数据的解读阅读、课

(4)教学要求：结合文献说明转录组学数据的分析内堂讨论

容和应用。

(1)教学内容：非编码RNA的定义，发展历程，转录

组测序流程课堂教

3.非编码(2)教学重点：非编码RNA数据分析学、文献

1,3,5

RNA(3)教学难点：非编码RNA数据的解读阅读、课

(4)教学要求：结合文献说明非编码RNA数据的分析堂讨论

内容和应用。

(1)教学内容：蛋白质组的定义，发展历程，转录组

测序流程课堂教

4.蛋白质(2)教学重点：蛋白质组数据分析学、文献

1,3,5

组学(3)教学难点：蛋白质组数据的解读阅读、课

(4)教学要求：结合文献说明蛋白质组学数据的分析堂讨论

内容和应用。

(1)教学内容：代谢组的定义，发展历程，转录组测

序流程课堂教

5.代谢组(2)教学重点：代谢组数据分析学、文献

2,3

学(3)教学难点：代谢组数据的解读阅读、课

(4)教学要求：结合文献说明代谢组学数据的分析内堂讨论

容和应用。

(1)教学内容：基因表达调控网络课堂教

6.系统生

(2)教学重点：系统生物学的前言进展学、文献1,3,5

物学

(3)教学难点：系统生物学发展与行业结合阅读、课

（4）教学要求：解释系统生物学的概念，举例说明系堂讨论

统生物学发展进展。

思政融合点2：生使学生形成“敬畏、热爱、保护、开

发、持续”的和谐自然观，发扬甘于为人类进步和科学

发展的奉献精神：

思政融合点3：以生物前沿技术为出发点，从而真正理

解十八大提出“加快建设创新型国家”战略方针的重要

性，引导学生瞄准世界科技前沿，树立投身科学研究和

技术创新的远大理想。

五、实验环节及要求

详细说明每个实验环节主要内容和基本要求两方面。

实验要求及类型如表4所示：

表4项目要求及内型

序实验实验每组

号实验名称基本要求要求

类别类型人数

生物学数据库检索设计

1计算机和网络专业必做

研究

序列比对原理设计

2计算机和网络专业必做

研究

基因预测与结构分析设计

3计算机和网络专业必做

研究

蛋白结构预测与分析设计

4计算机和网络专业必做

研究

农业数据库利用设计

5计算机和网络专业必做

研究

分子进化与系统发育设计

6计算机和网络专业必做

研究

生物信息学编程设计

7计算机和网络专业选做

研究

合计

填表说明：

（1）“实验类别”项请填写：①基础：②专业；③专业基础：

（2）“实验类型”项请填写：①验证件：②综合性：③设计研究：④其他:

（3）“要求”项请填写：①必做：②选做：

每个实验的教学内容、对课程目标的支撑关系、教学方法如表5所示:

表5课程目标与教学内容、教学方法的对应关系

序

实验名称教学内容教学方法课程目标

号

数据库的检索

生物学数据库检1.核酸数据库案例教学、

12,3,4

索2.蛋白数据库实验指导

3.结构数据库

案例教学、

2序列比对原理序列比对工具使用3,4

实验指导

基因预测与结构案例教学、

3基因预测与结构分析方法3,4

分析实验指导

蛋白结构预测与案例教学、

4蛋白结构分析3,4

分析实验指导

案例教学、

5农业数据库利用常用农业数据库检索4

实验指导

分子进化与系统案例教学、

6软件应用3

发育实验指导

案例教学、

7生物信息学编程LINUX系统使用3,4,5

实验指导

六、学时分配

各章节的学时分配如表6所示。

表6学时分配表

内

课外

课

自

学

机

上机

讲课实验实践上习题讨论

时

教学内容数

时

数

时数时数学时时数课时数

1.概论1>1

2.转录组学2>2

3.非编码RNA3>2

4.蛋白质组学3>2

5.代谢组学6>3

6.系统生物学2>1

7.生.物学数据库检索6>21

8.序列比对原理4>21

9.基因预测与结构分

6>21

析

10.蛋白结构预测与分

6>21

析

II.农业数据库利用4>21

12.分子进化与系统发

6>3

育

13.生物信息学编程4>5

合计1734>295

总计课内51学时+课外目学29学时

七、课程学生成绩评定方法

1.课程考核与成绩评定方法

课程最终成绩使用百分制；

课程最终成绩构成比率：平时占25%,实验占25%,期末占50%：

理论课程期末考核形式：小论文。

平时成绩至少包含4项考核项目，总占比0-30%；实验成绩总占比0-30%,

平时成绩考核项目包括：课程思政实践（占5%）（必须含有）、课后作业、出勤、

课堂练习、课堂互动、课堂讨论、小组展示、课后实践、文献阅读报告等

表7课程考核与成绩评定方法

成

考核关联占总评

绩

考核项目的课程目考核依据与方法成绩的

构

标比重

成

课程思政实诚实守信，有道德，有社会责任感，有正确的科

15%

践学伦理观，注重团队合作，学习态度端正。

有事请假、无旷课现象或有免修中请（对重修的

学生）且经过审批同意得100分，对无免修申请、

平

出勤1不请假、无故旷课者，每旷一次课扣20%的出勤5%

时

成绩，多次旷课者扣完为止：至少考勤5次；占

成

比不超过10%

绩

通过课堂提问、抢答等环节，根据回答积极性、

课堂互动1-55%

回答质量与回答次数计分；占比不超过20%

通过问题驱动的分组讨论环箕，根据提交的研元

课堂讨论1-510%

报告或者演讲展示情况计分；占比不超过20%

实通过课程实验环节，自学，结合课堂或课后的讨

验论与交流，重点培养学生应用相关工具的能力，

实验报告1-525%

成培养学生分析和解决问题的能力；根据批阅成绩

绩计分：占比不超过30%

期

末根据所学的生物信息学知识结合文献阅读，对一

论文1-550%

考个水产物种的生物信息学进展进行综述。

试

=平时成绩*25%+实验成绩*25%+期末成绩

总评成绩100%

*50%

2.各个考核项目的详细评分标准（以实验评分为例）

表8实验评分标准

折算

实验准备实验操作实验报告

分值

有预习报告（含简单书能按要求完成实验内报告内容完整，独立或

写或打印），并有疑惑容，熟练使用实验测试合作完成全部实验要

问题者。仿真工具，实验结果测求。书写端正并有完整

试正施，在基本要求的清晰的测试过程与结

实验内容外还有一定果，没有抄袭；对实验（95T00分）/

的创意者;或者会用仿过程中存在问题有详细次

真工具进行实验过程透彻的分析。

中故障分析与排除，研

究并解决了复杂工程

问题的模拟。

有预习报告（含简单书能按要求完成实验内报告内容完整，独立或

写或打印），对实验过容，会使用实验测试仿合作完成全部实验要

程清晰者。真工具，实验结果测试求。书写端正并有完整

（85-95分）/次

正确;或者会用仿真工清晰的测试过程与结

具进行实验过程中故果，没有抄袭，

障分析与排除。

无预习报告，对实验内按要求完成了实验内报告内容完整，独立或

容和本次实验要达到容，会使用实验测试仿合作完成全部实验要

的目的不清晰者。真工具，实验结果测试求。书写端正，有较完（80-85分）/次

正确,整的测试过程与结果，

没有抄袭。

无预习报告，对实验内按要求虽完成了实验报告内容完整，间接完

容和本次实验耍达到内容，但在老师或同学成实验要求。

（75-80分）/次

的目的不清晰者。的指导下完成，实验结

果测试正确。

没有预习。未能按要求完成实验；报告内容不完整。

或在在老师或同学的（60-75分）/次

帮助下完成实验内容。

总得分：将每次的实验分求和，除以实验次数。按实计算

八、教学资源

表9课程的基本教学资源

资源类型资源

教材生物信息学（第3版），陈铭，科学出版社，2018

Jean-MichelClaverie