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生物信息学浪潮下动植物检疫专业教学策略研究

摘要生物信息学快速崛起，高通量测序、生物大数据、专业数据库和多维组学等生物信息学技术日渐普及，该学科与医药、生物和农学等生命类学科正深度交叉融合。实践中，少数农林院校开设的动植物检疫专业的本科生人才培养体系中有专业针对性的生物信息学基础课程尚待完善，部分现有的课程设置已不完全符合未来信息化背景下专业人才培养的要求。本文分析了动植物检疫专业教学与生物信息学交叉融合程度有待提升的原因，从重要性认识提升、课程体系更新、师资力量建设及教学案例建设4个方面进行教学改革实践。

关键词动植物检疫；生物信息学；跨学科融合；生物数据库

當前，生物信息学学科正迅速崛起，成为生命科学研究领域不可或缺的学科之一。其背后的高通量测序技术、组学大数据以及庞大的生物数据库已成为现代生命科学研究的重要支柱[1]。生物信息学技术广泛应用于医药、生物和农业等众多领域，为解决健康、环境和食品安全等问题提供一定的可能性。生物信息学的重要性日渐凸显，实践中部分农林院校的动植物检疫专业与生物信息学之间的关联尚待进一步加深，专门为动植物检疫专业学生开设的生物信息学基础课程有限，可能导致学生无法及时获得必要的生物信息学技能和知识，以应对未来专业信息化发展的挑战[2]。

动植物检疫工作在实践中发挥的作用越来越明显[3]，不仅有利于确保食品安全和阻止病害传播，还能积极保护生态系统免受入侵物种的威胁等[4]。因此，采用先进的信息化工具和技术来支持决策制定和实施至关重要。目前，生物信息学技术在动植物检疫工作中得到广泛应用[5]。在病原菌检测中，利用大数据可以监测传播趋势，并预测病原菌的变异。利用高通量测序技术能够快速识别和鉴定不同的病原菌株，并采取针对性的控制措施。生物信息学技术也可用于识别不明生物物种，尤其是检测入侵物种。通过比对DNA条形码数据或基因组数据，检疫人员可以准确鉴定风险物种。通过大规模基因组数据构建系统发育树和分析病原群体间的遗传关系，可以研究风险物种的进化和亲缘关系，揭示遗传特征、抗药性和适应性。生物信息学可用于生态系统的健康评估[6-7]。通过分析环境DNA数据，检测生态系统中物种的多样性，有助于及早发现生态异常情况和监测生态系统恢复的迹象。此外，生物信息学技术还可以用于构建专业数据库，开发数据挖掘工具，并提供决策支持，以制定更有效的检疫策略等。

实践中，动植物检疫专业教育要积极迎接信息化挑战，包括重塑本科课程结构，以确保学生能熟练掌握生物信息学的基本技能，如数据库条目检索、DNA条形码数据分析、病原系统发生分析和以基因组为代表的组学数据分析等。动植物检疫本科课程体系中引入专门的生物信息学基础课程，可帮助学生拓宽职业发展机会，使其在动植物检疫领域取得成就。

本文分析动植物检疫专业教学与生物信息学交叉融合程度有待提升的原因，从重要性认识提升、课程体系更新、师资力量建设及教学案例建设4个方面提出了教学改革实践。

1农业院校动植物检疫专业现状分析

1.1对专业的重要程度与重视意识方面

生物信息学与动植物检疫专业的融合有助于重构和拓展学科内涵，促进学科与时俱进发展，并为学生提供更广泛的就业机会。实践中，部分农林院校可能暂未充分认识到将生物信息学融入动植物检疫专业的潜力和重要性，部分院校可能对农林专业与信息技术领域融合的重视程度不足，可能会使得专业教学暂未及时改革创新[8]。同时，动植物检疫专业毕业生进入的行业领域对生物信息学的未来巨大价值认识不够充分，行业倒逼高校课程改革的推力尚待进一步增强，因此部分院校对其主动改革的紧迫感不深。学生通常倾向于选择职业前景明确的相关课程，生物信息学领域的职业路径可能相对模糊，对生物信息学及本专业未来职业发展的影响有待深入认识。因此，学生对生物信息学的兴趣尚待进一步提升，积极主动学习专业技能的动力有待进一步增强，以在未来职业竞争中获得专业技术优势。

1.2专业课程体系设置方面

部分农林院校的动植物检疫专业课程设置未能与时俱进，课程内容以农林科学、生物学和生态学等为主，专业课程体系中尚待进一步增加生物信息学基础课程板块[9]。生物信息学是不断演进的学科领域，新的工具和技术不断涌现。在已有专业课程中，涉及生物信息学技术的部分也有待及时更新，以纳入生物信息学的必威体育精装版前沿发展技术。部分学校可能在课程设置中未能给予生物信息学课程足够的重视，或者赋予的权重有待提高，仅将其纳入拓展选修课范畴，学生对该课程的学习投入热情有待进一步激发。这导致教育体系可能与信息化发展水平的匹配度有待进一步提升，使学生获得必要知识和技能的空间与机会有待进一步扩大，影响了对学生大数据和组学思维的培养，也可能影响农林院校的学科竞争力。

1.3跨学科背景的师资力量方面

生物信息学是一门集信息学、生物学、基因组学和计算机技术等