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生信4：生物信息学本科专业的课程设置 - 西交利物浦大学
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今年学校要开生物信息学本科专业了（XJTLU launches new undergraduate degree programme in bioinformatics），总觉得应该写点什么，当作一段壮阔日子的序曲。索性记录下最初课程安排的设计思路。成败在4年后见分晓。
首先得说说什么是生物信息学？
人们常说，数理化生。虽然被列入理科学，其实生物是个典型的系统科学，完全不同于数理化。
目前通用的说法是，生物信息学主要有三大块知识：数学、计算机、生物。具体的又可以细分为：解析数学，生物统计，机器学习，计算机特色的知识体系（数据库，面向对象，数据结构），遗传学，生物化学，分子生物学，细胞生物学等等，也可以稍微扩展一下，加入医学，工程的知识。生物信息学的前两个字“生物”指出了目的，后两个字“信息”指出了手段。简单来说，生物信息学就是用信息方法解决生物问题的一门学问。
值得说明的事，不同的领域不同的人说的“生物信息”有完全不同的意思。从mathematical/theoretical biology，bioinformatics, biostatistics 到 computational biology，data analytics, data mining，machine learning and pattern recognition 再到偏生物方向的分类genetics，bioengineering等等，跨度巨大，源于生物本质上是个系统科学. 简单的说“生物信息”，传递的内容其实非常有限。
生物信息学上什么课？在专业的设计过程中，我们关键考虑了以下2点：
1. 西交利物浦的学生并非顶尖，难以消化太复杂的数学和统计理论；同时，信息类技能在生物信息类职位求职中的加分远远大于数学类技能；所以，课程安排刻意强化了计算机编程数据库JAVA等应用技能，弱化了微分方程等过于理论的内容。生物信息涉及的相关领域太广，时间有限，所以必须战略性的舍弃一些可能非常关键的模块。最后，我们选择强化计算机编程，生物统计；战略性的弱化了应用数学、数理统计和生物实验。
2. 西浦的毕业生几乎全部进入国外的研究生院进一步深造（转专业非常容易），越来越多的人不从事本专业。考虑到这一关键因素，课程强化了基础数理部分和可转移的技能，比如生物统计学和编程；并提供了相对广的课程覆盖，保证毕业生可以在一个很广的领域内选择硕士和博士专业。考虑到中国学生整体的数学能力远超国外学生，在生物统计和生物信息项目之外，西浦生物信息毕业生应该完全可以适应国外的软件计算机硕博项目。跟国内超细专业划分相比较，国外高校的专业设置其实非常粗略，录取时对本科的具体专业方向其实非常灵活。针对这个特点，过于专业的生物信息课程可以在硕博阶段设置。西浦的本科阶段只要打实基础就好了。
另外，我们为学生提供了从生物信息专业转到生物专业的机会。实现的方式是：生物信息专业前两年集中强化生物学相关知识，课程设置基本和传统生物专业基本保持一致。于是生物信息专业学生可以在两年后转入传统生物专业而不会感到吃力；当然，我们希望多数学生能够留下来完成生物信息专业的学习。
还有很多细节的安排，这里也就跳过不计了。总体来说，中国教育部的审查纯粹是形式上的，没有任何评论或者反馈；西交利物浦大学校内和英国利物浦大学对课程设置的审查则非常严格，虽然这些人可能并不是生物信息领域内的专家，但依然从纯教学安排的角度提了很多关键的建议。另外，感谢西浦计算机系的岳勇教授和苏大的沈百荣教授对计算机领域内容和整体安排进行审校。
综合以上几点，我们设置的课程表如下：
| BSc Bioinformatics Program | |
| Semester 1 | Semester 2 |
Year 1 | EAP007 English Language and Study Skills I for Science (10) CCT007 Self-Management (2) CCT009 Introduction to Literature and Media Culture (2) PHE001 Physical Education (1) MTH013 Calculus (5) CHE001 Chemistry Around Us (2.5) CSE003 Fundamentals of Computer Programming (2.5) | EAP004 English Language and Study Skills II for Science (10) BIO002 Introductory Biology (2.5) BIO006 Key Skills for Life Scientists (2.5) CCT008 Ideological and Moral Cultivation and Basis of Law (2) CCT010 The Modernization Process of China (2) PHE002 Physical Education (1) MTH007 Linear Algebra (2.5) MTH002 Multivariable Calculus and Statistics (5) |
Year 2 | EAP103 English Language and Study Skills III for Science (5) BIO107 Introduction to Biochemistry (5) BIO103 Cell Structure and Function (2.5) BIO109 Introduction to Evolution and Genetics (5) CSE105 Introduction to Programming in JAVA 5 (5) BIO105 Chemical Principles of Life (2.5) | EAP103 English Language and Study Skills 4 for Science (5) CSE102 Algorithmic Foundations and Problem Solving (5) BIO104 Molecular Biology Principles (2.5) BIO102 Biochemical Methods and Analysis (5) BIO108 Organic Chemistry for Biologists (2.5) CSE103 Introduction to Databases (5) |
Year 3 | DPH101 Biostatistics I (5) BIO211 Bioinformatics I (5) BIO205 Molecular and Cell Biology Techniques (5) CSE201 Database Development and Design (5) | BIO214 Bioinformatics II (5) BIO204 Advanced Genetics (5) CSE202 Artificial Intelligence (5) DPH209 Biostatistics II (5) |
Year 4 | CSE313 Big Data Analytics (5) BIO303 Final Year Project (Phase I) (5)
Optional Modules (Choose two from three) Gene Expression and Genome Analysis (5) Molecular Immunology (5) Bio-Computation (5)
| BIO303 Final Year Project (Phase II) (5) BIO316 High-Throughput Biological Data Analysis (5) BIO304 Biotechnology (5) BIO312 Protein Structure and Function (5) |
真心的欢迎同行对这个课表提出建议，苏州李公堤一顿饭总是请的起的。
关于生物信息学的本科专业，北师大的郑登科老师有过评论：
[7]牛登科 2015-5-11 14:09
生物信息学不应该设置本科专业。
Pasted from <http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spacecp&ac=blog>
本质上，我并不把西交利物浦大学的生物信息学专业当作一个本科专业来看待——我们的毕业生几乎全部要读研究生，前4年只是他们硕士博士项目的预科。更多的，我把西交利物浦大学的生物信息本科专业当作一个“生物类与信息科学交叉”的一个基础强化班，希望这个强化班能够引导天赋普通的学生进入自己一直热爱的领域。
我们的学生们家底丰厚（西交利物浦大学3:八万一年的学费到底值不值？），国外的牛校对自带干粮而且合格的国际学生其实并不挑剔；可以预料的，同他们的师兄师姐们一样（西交利物浦大学1：前五届毕业生去向还不错），生物信息学的毕业生读研究生的出路应该不会太差, 至少希望如此吧.
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