摘要： 自2025年秋季学期开课以来，《单细胞生物信息学》微专业教学进程已过半程。本报告旨在总结前期教学成果，系统展示该微专业在课程体系、教学模式与学员收获等方面的核心优势与鲜明特点，为后续教学工作的优化与推进提供参考。

一、 课程体系：构建“从基础到前沿，从理论到实战”的全链条知识网络

微专业前期课程设计科学、结构严谨，成功构建了一个层层递进、覆盖全面的单细胞生物信息学知识体系：

1. 基础奠基阶段：

l Linux与生信环境搭建： 课程从计算机基础出发，手把手教学员掌握Linux系统操作、conda环境管理，并成功安装了fastQC、STAR等生信工具及新格元CeleScope单细胞平台，为所有分析工作奠定了坚实的计算基础。

l R语言与数据分析核心： 郭慧玲老师详细讲解了R语言及R Studio，涵盖了从数据类型、标准化归一化，到聚类降维、细胞注释、差异分析等单细胞转录组全流程，确保了学员具备核心的数据处理与分析能力。

2. 技术深化与拓展阶段：在夯实转录组分析的基础上，课程引入了多种前沿技术与分析场景：

l 分子对接： 麻红萍老师的课程为理解生物大分子相互作用提供了新视角。

l 单细胞代谢分析： 梁燕老师讲解了如何从转录组数据中洞察细胞的代谢状态。

l 微生物扩增子测序分析： 王雅兰老师的课程将单细胞技术拓展至微生物研究领域。

3. 高阶应用与解读阶段：

课程深入讲解了拟时序分析（包括Monocle、RNA velocity等多种工具）、细胞通讯分析（如CellChat）等高级主题，并紧密结合多组学整合与临床意义挖掘，指导学员如何将一个单细胞数据点转化为一个完整的生物学故事。

二、 专业核心优势与特点

1. “从零开始，手把手教学”的友好性：

课程充分考虑到生信初学者的痛点，无论是Linux命令行、R语言语法，还是软件安装（如提供23步图文指引、强调R版本避坑），都采用了极其细致的教学方式。这种“避坑专家”式的指导，极大地降低了学习门槛，确保了零基础学员也能跟上进度，成功入门。

2. “实战导向，问题驱动”的实用性：

微专业的核心目标是“学以致用”。所有课程内容都紧密围绕真实科研场景设计：

l 衔接产业标准： 课程专门安排了如何解读测序公司标准报告的环节，帮助学员理解数据质控的关键指标（如Valid Reads >70%），使所学技能能立即应用于实际课题。

l 工具链全覆盖： 教学涵盖了从原始数据（FASTQ）到高级生物学解读（如细胞通讯、发育轨迹）的全套工具链（Seurat, CellTypist, CellChat, Monocle等），使学员具备独立开展完整分析项目的能力。

3. “系统化、结构化”的知识整合：

课程并非零散工具的堆砌，而是强调知识的系统性与逻辑性。例如，在讲解细胞注释时，系统介绍了从Marker基因、参考数据库到机器学习模型的三级命名法与多种策略；在讲解轨迹推断时，不仅教如何“调包”，更深入剖析其原理、不同工具的适用场景，培养学员的科学批判性思维。

4. “聚焦前沿，拥抱创新”的先进性：

课程内容与时俱进，大量引入了近年来发表的新方法与新工具（如GeneSwitches, Palantir, scATOMIC等），并涵盖空间转录组、多组学整合等热点领域，确保学员所学知识处于行业前沿，为其发表高水平论文和申请课题提供强大支持。

5. “强大的师资保障与教学相长”：

l 团队协同教学：本微专业组建了一支高水平的专家和年轻教师组成的教学团队，每周至少有6位教师亲临课堂，他们分工明确，有的负责主讲，有的进行随堂辅导，确保了每位学员在实操中遇到的问题都能得到及时、专业的解答，实现了极高的师生比和精准的教学支持。

l 教师的专业化成长：通过承担微专业教学任务，年轻教师本身也实现了卓越的成长。为了讲清每一个知识点，教师们需要系统化地梳理自身技术栈，将碎片化的科研经验转化为结构化的教学知识。这一过程极大地提升了教师的教学设计能力与技术整合能力。同时，在共同备课与课堂协作中，形成了稳定的教学梯队，促进了跨研究方向教师间的学术交流，实现了“教学相长”的良性循环。

三、 学员收获与教学成效

通过前半学期的系统学习，学员们普遍实现了从“生物信息学新手”到“具备独立分析能力的单细胞探索者”的跨越：

· 技能层面： 熟练掌握了Linux基础操作、R语言编程、单细胞转录组标准分析流程（数据下载→质控→降维聚类→注释→差异分析）以及多种高阶分析方法。

· 思维层面： 建立了完整的单细胞数据分析逻辑框架，学会了如何从海量数据中提出科学问题、设计分析方案、解读结果并构建生物学故事。学员们不再是“熟练的调包侠”，而是懂得了每一步分析背后的“为什么”。

· 信心层面： 能够自信地面对测序公司交付的报告，并在此基础上进行个性化的深度挖掘，解决了“花了钱拿到数据却不知如何深入”的普遍困境。对单细胞领域的各类分析不再畏惧，具备了自主探索新工具、新方法的能力。

尤为值得一提的是，尽管课程安排在每周日，且学员们面临繁重的专业补课、实验任务等多重压力，本微专业依然保持了超过70%的学生全勤率。 这一数据有力地证明了课程内容的巨大吸引力、高度实用性与良好的学习体验，反映了学员们强烈的求知欲和极高的学习热情。

四、 总结与展望

《单细胞生物信息学》微专业的前半程教学取得了显著成效，其系统化的课程设计、实战导向的教学理念以及对前沿技术的高度敏感，充分彰显了其在人才培养方面的独特价值。学员们不仅收获了宝贵的技能，更开启了一扇探索生命奥秘在单细胞维度下的新大门。期待在后续的课程中，学员们能进一步融会贯通，在单细胞这片广阔的“细胞宇宙”中取得更具创新性的发现。