生物統計課程教學改革探討

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摘要：生物統計學是農學類專業教學中一門重要的應用型課程，是農學類學生學習專業課、參與科學研究的重要工具。課程組通過調整教學內容、合理使用多媒體、增加實例教學內容、增加統計分析軟件練習、改革考試方式等方面的改革，提高了農學類專業學生生物統計課程的學習效果。

關鍵詞：農學類專業；生物統計；教學；改革

生物統計學是數理統計知識在生命科學領域中的應用，是應用統計學最為重要的分支之一。生物統計學在農業生物、種子生產與經營、種子繁育、農業資源與環境、農產品質量檢測以及植物保護等學科中被廣泛應用，是新型高級人才知識結構中不可缺少的部分。課程的教學目標是培養學生統計思維，掌握試驗設計、統計分析基本原理和方法，解決生產實踐及科研活動中的問題。近年來，社會對高職高專學生實踐能力的要求不斷提高，以往教學內容和教學方法相對陳舊，對滿足農業科學發展已經顯得力不從心。生物統計學課程有較多的數理統計理論和公式，具有數學課的特點，但由于高職農學類專業學生數學普遍較差，該課程難免出現老師教不會、學生學不會的局面。統計軟件給生物統計學教學帶來便利的同時，也造成部分學生不能牢固掌握理論基礎知識。靈活運用統計方法是生物統計學課程教學中的重點和難點，也是教學的最終目的，為了突破該課程的難點和重點，最終達到熟練應用的目的，結合教學實踐，課題組以生物統計學課程教學中存在的問題為出發點，對該課程進行教學改革，取得了一定成績。

一、生物統計學教學的特點與現狀

（一）數學知識較多。生物統計學是將統計學的理論應用于生物科學，其與高等數學有聯系密切，這就要求學生具有一定的數學基礎。高職農學類專業學生數學普遍較差，學習難度較大。例如，用樣本統計數推斷估計總體參數的內容，需要掌握概率論的相關知識；在推導直線回歸方程時，回歸系數和回歸截距的計算是建立在最小二乘法的基礎上，需要用到導數的計算；隨機變量、分布函數概率的計算，需要應用微積分的知識。雖然在學習生物統計學課程之前，學生已經學習了微積分等相關知識，但由于數學基礎知識相對薄弱且為大一開課，生物統計學課程在大三開課，中間相隔時間較長，導致以前學過的知識后期難以利用，因此，學生對該門課程的學習有畏懼心理。（二）概念和公式使用較多。生物統計學課程涉及很多概念術語，并且在學習過程中，要用到大量計算公式。例如，總體和樣本，除了總體和樣本的概念外，總體就包括有限總體和無限總體，樣本又包括樣本容量、大樣本和小樣本的概念。再如，反映變異性的指標有離均差平方和、方差、標準差和標準誤，它們的含義不同，計算公式也不同，但都反映了數據的變異，且有的公式非常相似，學生對于這些概念與公式很容易弄混淆。（三）內容連貫性強。生物統計學的課程內容是前后連貫的。生物統計學中涉及的常用概率分布介紹了均勻分布、指數分布、二項分布、泊松分布、抽樣分布、正態分布、t分布及F分布的特點，以及兩個樣本平均數的比較、成對數據的比較、單因素試驗設計、二因素無重復試驗設計、二因素有重復試驗設計等內容，在整個課程中都起著承上啟下的作用，具有很強的連貫性，下一節會用到上一節的推導公式，如果學生沒有掌握好某節課內容，就會直接影響后面內容的學習。（四）軟件使用不統一。目前，各類統計軟件被廣泛應用到教學當中，如Excel、SAS、SPSS和DPS等，老師一般只對統計軟件進行簡單說明講授，而沒有根據不同專業的特點、學習內容的不同來選擇使用，從而導致學生課堂所學內容與科研實踐不能緊密結合，學生利用軟件分析解決科學問題的能力不高。同時，老師使用軟件不統一，有的老師使用SPSS，有的老師使用DPS，老師只是根據自己的喜好或軟件使用熟練程度來挑選統計軟件，導致不同班級學生學習的軟件不一樣。（五）教學案例與專業結合度較低。在理論課教學中，根據授課內容，引導學生分析具體案例，將理論與實踐相結合，從而加深學生對理論知識的理解和把握。在教學中，有的老師帶了幾個專業的課，但每個專業側重點不一樣，如在講到單因素完全隨機區組設計的時候，農學專業一般舉例不同品種小麥的產量試驗，但農產品質量檢測專業還引用這樣的例子，就很不合適。

二、生物統計學課程教學改革對策

（一）合理使用多媒體教學。生物統計學課程理論性、邏輯性較強，內容抽象枯燥，而且概念多、公式多、計算量大，學生容易注意力渙散和思維疲勞。因此，根據課程內容的具體情況，我們在教學過程中將抽象的知識以多媒體的手段呈現出來，使學生更容易理解。如在講解試驗設計這部分內容時，利用多媒體將試驗設計做成平面圖，并將不同設計的優點和缺點進行標注，學生就可以更直觀地理解設計的內容，以及為什么這樣設計，同時增強了課堂教學的趣味性，使學生更容易理解和消化。但并不是所有內容都適合使用多媒體教學手段，例如，在單個樣本平均數假設檢驗中統計量t的構建，學生很容易將公式中的字母記混淆，因此，在講解過程中，可以通過啟發式教學提示學生，并采用板書的形式進行一步步推導，以此來強化學生記憶。（二）調整教學內容。對課程內容進行調整，減少理論性過強、應用性較弱的內容。例如，刪除復雜的概率密度與分布函數的計算以及復雜的數字特征計算，將實用性較強的統計方法、統計計算進行重點講解。在教學中，可根據學生專業的特點，選擇適合的例題進行講解，并反復練習，將抽象化的內容具體化，使學生更好地理解生物統計的概念和原理，并提高學生解決問題的能力。在教學中，老師可根據專業尋找更多實用的例題來充實教學內容。另外，盡量找專業課老師帶本專業的統計課程。例如，找植保專業的老師帶植保專業的生物統計課程。在有條件的情況下，可將教師科研項目作為實例，將學生帶到試驗田進行教學，在田間進行講解，使學生了解本門課程在實際問題中的具體應用。例如，關于肥料試驗的田間設計這部分內容，老師可以在試驗田講授，使小區的劃分、重復的設置以及保護行的設置等內容更清晰直觀地展現給學生，這樣不僅加深了學生對授課內容的理解和記憶，而且對提高學生綜合分析和解決實際問題能力大有幫助。（三）合理使用統計軟件。在學生理解統計分析的基本原理、統計方法的適用范圍之后，將教學重點放在統計分析軟件的選取和使用方法的選擇上，使學生做到熟練掌握統計分析軟件的選取和使用方法的選擇，即給出數據及設計方法，就能立即運用軟件進行操作并分析。例如，Excel軟件中的函數、數據分析和圖表都具有數據統計功能，我們可利用Excel軟件中的函數功能對平均數、極差、方差、標準差、變異系數進行計算，可利用Excel軟件中的數據分析工具對成組數據的比較和成對數據的比較進行分析，還可用Excel軟件中的圖表進行相關分析；由于Excel軟件無法進行多重比較，此時可選用DPS數據處理軟件進行統計分析。有些內容具有多種分析方法，可選取最直觀的方法，如相關分析，利用Excel軟件的數據分析和插入散點圖的方法都可以得到回歸系數，這時就選取最直觀的插入散點圖方法。Excel和DPS兩種軟件，可以滿足學生的學習需求，使學生從大量枯燥的數據計算中解放出來，將更多學習精力放在統計方法的選擇和結果的分析解釋這兩方面上來。（四）改革考核方式。傳統考核方式側重基礎知識和技能的理論考核，忽視了對理論知識應用的考核。為了提高學生的實踐能力，體現生物統計學課程的工具性和應用性，我們對考試進行了改革。生物統計學考核總評成績為100分，平時考核占20分，期末實踐考核占50分，期末理論考試占30分。平時考核的內容包括平時考勤、上課提問、課后作業完成情況及小測驗等，期末實踐考核主要考查學生應用知識和解決實際問題的能力，通過實訓態度、實驗報告、分析結果、上機應用軟件操作的熟練程度等綜合評定；期末理論考試主要考核生物統計的基本理論知識，考查學生對已學內容的掌握和應用情況等。

三、結語

農科專業學生的就業去向為基層生產單位，就業后從事的多是生產第一線的技術工作。很多企業都會涉及到新產品的研發與推廣工作，因此，對員工生物統計應用能力就有一定要求。在生物統計學教學中，學生在理解和掌握統計分析的基本概念、基本原理、基本方法之后，利用統計軟件進行分析計算，有利于學生節約時間、節省精力，提高學習效果。學生通過對統計軟件的熟練利用，能進一步加深對生物統計基本原理、基本方法的理解和掌握，進一步提高解決實際問題的能力。

作者:王崇華 單位:河南農業職業學院