一、课程信息
课程名称：生物信息学实验（中文）
Experiment of Bioinformatics（英文）
课程代码：07311681
课程类别：选修课
适用专业：生物科学专业（师范类）
课程学时：32学时
课程学分：1学分
实验项目数：5个
修读学期：第5学期
先修课程：生物化学、分子生物学、生物信息学、生物统计学
二、课程简介
生物信息学实验是以生物信息学理论课为基础，涵盖了世界上权威的核酸和蛋白质数据库以及常用软件的使用，同时结合生物技术专业学生的特点，增加了转录组学的相关内容，构成一个完整的、对生物技术专业有针对性的课程体系。
三、课程目标
（一）具体目标
课程目标1.通过本课程的学习，使学生掌握生物信息学方法和实验技能，理解生物信息学基本概念及常用分析方法的基本理论。【支撑毕业要求1】
课程目标2.通过本课程的学习，使学生掌握linux使用方法，能够熟练使用计算机，能够使用计算机分析常见生物学数据，快速掌握新技术、新方法并应用到生物学数据分析中，能够通过生物学数据库、其他网络资源快速获取知识的目的。【支撑毕业要求2】
课程目标3.通过本课程的学习，以培养学生积极参与以小组为单位的实验活动，通过组员间的分工合作，讨论交流共同完成每个实验项目，能够解决实验过程遇见的问题；同时树立终身学习和实现创新能力为目标，也为学生学习有关后续课程和专业课打下一定的基础。【支撑毕业要求3】
（二）课程目标与毕业要求的对应关系
表1 课程目标与毕业要求的对应关系
支撑的毕业要求 |
支撑的毕业要求指标点 |
课程目标 |
1. 知识要求 能够获得良好的人文社会科学知识、自然科学知识和专业基础知识，熟悉行业发展需求与相关政策法规，掌握基本的实践技能。 |
1.2掌握普通生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、生物信息学、基因工程、发酵工程、酶工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法。 |
课程目标1 |
2. 能力要求 具有现代化信息技术、语言交流、文献整理和专业操作和管理等技能，具备不断学习和提高能力。 |
2.1具有较熟练的计算机及各种现代信息技术、专业英语应用能力及文献检索能力，具备主动学习新技术新方法的能力，以达到积极主动获取知识的目的。 |
课程目标2 |
3. 素质要求 具有崇高的思想道德素质和健康的身体素质和心理素质，以及过硬的科学文化素质。遵纪守法，乐于奉献，具有团队精神和竞争意识，热爱本行业，具有创新意识和创业精神。 |
3.3具有过硬的科学文化素质。热爱本专业，积极进取，适应能力强，掌握科学思维方法、实验设计方法和良好文化素养，具有细致严谨的科学态度和求真务实的工作作风。思维敏捷，吃苦耐劳，意志坚强，诚实守信，具有创新意识和创业精神。 |
课程目标3 |
四、课程内容
（一）课程内容与课程目标的关系
表2 课程内容与课程目标的关系
课程内容 |
支撑的课程目标 |
学时安排 |
实验一 数据库检索 |
课程目标1、2、3 |
3 |
实验二 序列比对 |
课程目标1、2、3 |
6 |
实验三 分子系统发生树与进化 |
课程目标1、2、3 |
3 |
实验四 Linux系统基本命令 |
课程目标1、2、3 |
6 |
实验五 转录组学数据处理 |
课程目标1、2、3 |
6 |
合计 |
24学时 |
（二）具体内容
表3 实验项目与学时分配
序号 |
实验项目名称 |
实验内容 |
学时 |
实验类型 |
每组 人数 |
必开/选开 |
1 |
实验一 数据库检索 |
1. 了解和熟悉NCBI等核酸和蛋白序列数据库； 2. 掌握基本的序列数据查询方法。 |
3 |
综合性 |
3-4 |
必开 |
2 |
实验二 序列比对 |
1.了解序列必对的基本算法； 2.理解掌握打分矩阵和参数对双序列比对结果的影响； 3.掌握Blast的基本程序和Clustal比对工具的用法 |
6 |
综合性 |
3-4 |
必开 |
3 |
实验三 分子系统发生树与进化 |
1. 理解和掌握基本分子进化原理； 2.理解和掌握NJ,ML和MP构树方法； 3. 熟练掌握MEGA软件的使用。 4. 了解进化树的美化工具ITOL的基本用法 |
3 |
综合性 |
3-4 |
必开 |
4 |
实验四 Linux系统基本命令 |
1.掌握服务器登录方法 2.理解linux系统和windows系统的区别，了解常用的Linux系统； 3.学习并熟练掌握linux基础命令； 4.掌握linux文件编辑命令。 5. 了解编程语言Python和R语言 |
6 |
综合性 |
3-4 |
必开 |
5 |
实验五 转录组学数据处理 |
1.理解mRNA-seq和lncRNA-seq 测序原理和差异 ； 2.熟悉使用hisat2比对软件； 3.熟悉使用Stringtie转录组拼装软件，掌握lncRNA组装； 4.基因表达量的计算方法。 |
6 |
综合性 |
3-4 |
必开 |
（1.实验项目类型指演示性、验证性、综合性或设计性实验等；2.实验项目编号：课程代码+序号。）
五、教学方法
传统的面授教学、网络教学、多媒体教学、任务驱动式教学及探究式教学的等方法。
六、课程考核
总成绩（100%）=实验报告成绩（50%）+ 实验操作成绩（25%）+ 课堂表现成绩（25%）
七、课程评价
课程评价主要是本门课程的课程目标达成度评价。课程目标达成度评价主要 采用定量评价与定性评价相结合的方法，具体包括：课程调查问卷；平时成绩；实验报告成绩。相应课程目标评价方式见表 4。
表 4 课程目标评价方式
课程目标 |
调查问卷 |
平时成绩 |
实验报告成绩 |
课程目标 1 |
√ |
√ |
√ |
课程目标 2 |
√ |
√ |
√ |
课程目标 3 |
√ |
√ |
√ |
调查问卷根据本门课程目标制作，主要反映被调查者（教师本人或学生）对 课程目标达成的满意度，满分为 100 分，80～100 分为完全达成，60～79 分为较 好达成，0～59 分为未达成；平时表现分为课堂论文，平时作业，课堂讨论等， 根据完成情况赋分；期末考试成绩根据学生得分赋分。最终按照表 5 所列分值为
百分比权重进行转换。
表 5 课程目标达成情况评价
课程目标 |
平时成绩 50% |
实验报告成 绩 50% |
课程目标达成评价方法 |
实验操作 |
课堂表现 |
课程目标 1 |
30 |
10 |
70 |
课程分目标达成度=0.30×（分目 标平时成绩平均分/分目标平时成绩总分）+0.70×（分目标期末成绩平均分/分目标期末成绩总分）； 课程目标整体达成度=课程分目标达成度的最小值。 |
课程目标 2 |
20 |
10 |
20 |
课程目标 3 |
20 |
10 |
10 |
八、课程资源
（一）建议选用教材（或实验指导书）
陈铭.生物信息学实验.北京：科学出版社，2022.
（二）主要参考书目
[1] 周艳红、王石平. 生物信息学.北京：高等教育出版社.
[2] 张成岗、贺福初. 生物信息学方法与实践.北京：科学出版社.
（三）其它课程资源
常用数据库链接：http://bioinfo.seu.edu.cn/xsun/database_links.html
高通量测序：https://github.com/crazyhottommy
网络课程 1：https://ke.qq.com/course/270841?taid=1926473221153273
网络课程 2：https://www.coursera.org/course/pkubioinfo
执笔人：邢锋
参与人：李岑岑、王磊
课程负责人：邢锋
审核人（系/教研室主任）：吴昊
审定人（主管教学副院长/副主任）：荆胜利
2023年8月
