生物統計學教學論文

導語：生物統計學教學論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：為了提高學生解決實際問題的能力，文章根據生物統計學教學的特點及存在的問題，論述了以實踐為導向的生物統計學教學的優化策略，包括教學內容的優化、教學方法的改進、考核方式的優化，最后討論了以實踐為導向的生物統計學教學效果。

關鍵詞：實踐；生物統計學；教學方法

生物統計學是一門運用數理統計方法設計和分析生物學試驗的學科,是生物學、農學、林學、畜牧學、獸醫學等學科的專業課程，在這些領域內發揮著重要的作用[1-4]。本文分析了生物統計學教學特點及問題，結合筆者所在院校生物科學、生物技術專業，以實踐為導向，探究了如何改進生物統計學的教學方式和理念。

一、生物統計學教學的特點及存在問題

生物統計學教學內容數學理論較深，學生學習存在一定難度。統計學是應用數據理論收集、整理、分析和解釋數據的學科。統計學教材一般數學性極強，充滿了純數據的定義、符號、公式、推導和證明。為了保證數學理論的嚴密性，一般統計學教學強調數學模型建立和演繹。生物統計教學也存在同樣問題。然而，統計學不僅僅是數學，它更注重如何應用數學的方法解決實際問題。例如，生物統計學是應用統計學的原理和方法研究生物學的客觀現象及問題的學科。在傳統教學中，相對于數學理論而言，對如何應用統計學的原理和方法，講得較為簡略，統計思想介紹不充分。在傳統生物統計學教學中，理論教學比例大，實踐教學比例小，強調計算，缺乏應用，致使學生覺得所學內容比較抽象，學習興趣被淹沒在繁雜的公式記憶中，對統計思想的理解不深，以及面對實際問題無從下手和力不從心，與教師所言“有用性”形成了鮮明的對比。

二、以實踐為導向的生物統計學教學的優化

（一）教學內容的優化。優化課程內容，增加實踐教學比例。生物統計是數理統計與生物學試驗相結合的學科。為了講述清楚數理統計原理，不可避免地包含繁雜公式推理，易使數學基礎薄弱的生物學專業的學生失去興趣。在不影響知識完整性的情況下，課程組適當地減少了概率論和數理統計部分的理論和難度，加強統計思維訓練，提高知識的直觀性、興趣性和易用性。例如，淡化公式推演，側重對常用統計方法的思想和適用原則的分析和解釋，深化統計方法對生物學試驗的指導作用。又如，針對生物科學和生物技術專業，適當簡化了與專業密切度低的內容，增加了一些與野外調查和試驗設計的內容。（二）教學方法的改進。1.以實踐問題為導向的啟發式教學。在教學中，課程組教師發現在講授統計學知識前，先提出一些實際生物學問題，給學生一定的思考空間，再講統計理論及統計方法的使用，教學效果會更好。例如，在講解統計學的假設檢驗時，教師提出“如何檢驗某種藥劑是否能促進生物生長”這一生物學試驗中的典型問題，然后讓學生思考并提出自己的檢驗方法，接著教師評估學生檢驗方法的合理性，引導學生辯證性討論，從而在適宜的時機引出統計學假設檢驗，并進一步講述統計學在設計生物學試驗、解析試驗結果等方面的科學性，培養學生客觀、正確的科學思維。通過這種方式，學生可在學習統計知識前，就意識到其重要性，自主探究統計理論或方法，即便是遇到繁雜的公式，也會主動進取。通過針對同一問題的不同觀點的互相交鋒和彼此互動，有利于激發學生的創造性思維，提高判斷能力、分析能力、決策能力、協調能力、表達能力和解決問題的能力。2.以實踐情境為導向的案例式教學。教學中應用案例創設情境，能提高學生的學習興趣。生物統計學教學主要面向生物學、農學、畜牧等專業，這些專業學習生物統計學的主要目的是輔助試驗設計和分析試驗結果。課程組選取實訓實例時，從具體生物學試驗中選取，貼合學生的知識背景，創設具體應用情境，使學生感到學有所用，激發學生的興趣和求知欲。此外，在選取和講解案例時，要圍繞一定的教學目的。例如，有的案例著眼于統計方法的選擇，有的案例著眼于統計推理過程，有的案例著眼于統計結果的分析。不同的著眼點反映了不同的教學目的，創立的情境也不同，以符合學生的認知規律。3.加強思維訓練，提高實踐應用能力。啟發學生的創新思維，培養學生的創新意識，有利于提高其實踐應用能力。課程組教師積極引導學生學習使用類比、歸納和反向思維，指導他們從統計學角度分析他們所遇到的生物學問題，從數學概念和實際概率背景得出他們的結論。例如，指導學生歸納單因素、多因素、交互作用等方差分析的共性，比較參數估計和非參數估計的差異，引導學生發散思維和思辨思維。通過思維訓練，可以促進學生對統計學知識由“一知半解之悟”到“透徹之悟”轉變，有利于其在實踐中靈活應用統計方法解決具體問題。4.教師與學生同步演練，提升實踐教學效果。采用教師與學生同步演練的方式進行實踐教學。為了給學生提供統計軟件的實踐環境，經過課程組教師的積極努力，建立了生物統計學實驗室。該實驗室現配備了36臺計算機，安裝了SPSS、R和Matlab等數據分析軟件，可滿足小班實踐教學活動。教師可在實驗室內一邊講解統計理論知識，一邊操作統計軟件演示統計分析過程。學生與教師同步進行演練，不僅可以將教與練緊密結合在一起，而且還可以將學生從枯燥的手工計算過程解放出來，更加關注對統計方法和思想的理解。同步演練實現了“做中學、做中教”的教學理念。教師操作和學生同步操作,提高了課堂時間的利用率，學生再也不用等教師講完才能操作，學生學習的興趣和積極性得以充分發揮。同步演練解決了學生操練效果難以保證的問題，學生對聽講、操練互不影響，獲取信息更加全面，思路、行動均與教師同步，操練更加及時、充分,教學目標更容易達成，效果自然更有保障。此外，課程組還積極探索現代教育技術，利用網絡和多媒體條件，優化教學方法。注重統計軟件和網站的使用，擴展學生知識面。例如，教師可以向學生介紹目前發展迅速的R語言及其豐富的工具包，實現課程理論學習與計算機的有機結合，輔助學生快速掌握統計應用的技巧，增加教學信息量，拓寬教學空間和時間。（三）考核方式的優化。考核是促進學生學習知識和掌握技能的有效手段之一。在課程考核中，課程組注重考察學生的積極性、主動性和創造性，評估學生對生物統計方法的掌握程度，全面評價學生運用統計學方法解決生物學問題的能力。避免學生單純為了考試而死記硬背概念和公式，機械式學習。評估學生的學習情況，從其在應用統計方法的過程中進行考核，而不是單一的理論考試評定學習效果。例如，在“方差分析”教學考察環節中，從試驗設計、數據整理、軟件操作、分析能力和結果解釋等方面，著重考核學生對于“方差分析”教學環節的知識和技能的掌握程度。

三、以實踐為導向的生物統計學教學效果

（一）教學內容得到優化，教學方式呈現多元化。在教學內容設計上，課程組教師注重將統計思想與現實問題結合，促進學生掌握統計的基本概念和方法，培養學生解決相關實際問題的能力，使學生充分意識到統計學在社會實踐中的重要性。在教學方式上，課程組教師積極采用了多種教學模式，積極進行小組討論、教師提點、師生探討等形式，多元化了教與學，使課堂煥發出生機和活力。在實踐環節中，教師不再是“說教”，而是結合具體情景進行引導，激發學生的學習興趣。（二）學生的學習主動性增強。學生成了實踐的主體，自主學習，發展思維，敢于探索。學生的學習興趣和實踐意識均有提高，對數據的理解能力和解決問題的能力也明顯增強。學生的學習方式也發生了轉變，主動進行實驗操作，而且學生通過討論、合作等方式，在教師設計的生物學統計實驗中自主進行思考、分析和歸納，激發了學習興趣，意識到了統計技術的重要性，產生了內在的學習需求。（三）學生的科創效果明顯提升。在學習生物統計學的同時，一些學生也在參加科創計劃、實踐實習等環節，如“挑戰杯”比賽、“互聯網＋”大學生創新訓練計劃等。這些科創環節會涉及調查研究、設計試驗、分析數據和總結結果等統計實踐技能。這些過程往往會與教師的科研課題結合。教師在科研課題中總結的研究問題及結果，是輔助學生學習專業知識的優秀教學資源，有利于培養學生基本素質和科研能力[5]。例如，本課程組教師結合自身課題，指導了本科生進行了野生植物的基因多態與適應性的關聯分析。在該項目中，學生不僅學會了觀察記錄、采集數據、統計分析和獲得結果等基本統計技巧，而且還學會了基因多態的測定、單倍型分析、全基因組關聯分析（GWAS）等群體遺傳學知識。（四）教師的業務能力顯著提升。生物統計教學也是鍛煉教師實踐能力的有效途徑。在生物統計教學中，通過閱讀相關教輔材料，教師可以接觸大量的生物學試驗設計，有利于深化專業知識，啟發科研靈感。此外，通過生物統計教學的歷練，教師在設計和從事科學試驗時，會更加嚴謹，研讀統計結果會更加客觀，無形中提高了自身的業務能力，很多教師先后獲得了國家自然科學基金、國家高技術研究發展計劃、中國博士后科學基金等科研項目資助，切實加強了自身的科研素養。

四、結語

生物統計學的核心內容是輔助設計和分析生物試驗[6-7]。然而，統計學中復雜的計算方法和過程，使得生物專業的學生望而卻步。因而，生物統計學教學應該回歸其產生的初衷，以應用為主導，創造有利于實踐的教學環境和教學條件，培養學生能更好地掌握統計原理和方法，為其今后的實際應用打下基礎。

參考文獻：

[1]劉超,吳喜之.統計教學面對的挑戰[J].統計研究,2012,29(2):105-108.

[2]張玲衛,程軍回,羅艷麗,等.SPSS軟件輔助下《生物統計學》實踐教學改革與探索[J].教育現代化,2018,5(37):19-20.

[3]程新,李昆太,黃林.基于專業課程融合的案例式教學模式實踐:以生物統計學課程為例[J].大學教育,2018(10):93-95.

[4]章敬旗.生物統計課程考核方式的改革策略[J].西部素質教育,2018,4(23):210.

[5]馬磊,張婷婷.應用嵌合基因實例拓展遺傳學染色體畸變的教學[J].遺傳,2018,40(12):1129-1136.

[6]吳震洋,李麗.提高《生物統計》課程教學效果的幾點建議[J].教育現代化,2017,4(28):80-81,93.

[7]蓋鈞鎰.試驗統計方法[M].北京:中國農業出版社,2006.

作者:張婷婷 馬磊 單位:石河子大學生命科學學院