生物統(tǒng)計(jì)學(xué)理論與實(shí)踐相結(jié)合教學(xué)模式探索

張建平，張強(qiáng)

摘要：針對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)和目前教學(xué)中存在的問(wèn)題，采取了理論與實(shí)踐、應(yīng)用相結(jié)合，構(gòu)建課程體系與內(nèi)容，理論講解與實(shí)例分析相結(jié)合，課堂討論與案例分析相結(jié)合，軟件教學(xué)與上機(jī)操作相結(jié)合，課堂教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)進(jìn)行了改革，培養(yǎng)了學(xué)生的應(yīng)用能力，促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：生物統(tǒng)計(jì)學(xué)；理論與實(shí)踐；教學(xué)模式

中圖分類(lèi)號(hào)：Q332；G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ？搖文章編號(hào)：1674-9324（2013）50-0217-02

一、引言

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是我國(guó)高等院校生物科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是一門(mén)實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。它是我國(guó)高等院校生物科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)為培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)研究能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力而開(kāi)設(shè)的一門(mén)應(yīng)用工具學(xué)科，也是當(dāng)代生物科技工作者必備的知識(shí)。在以定量化和動(dòng)態(tài)化為標(biāo)志的近代生物科學(xué)的發(fā)展中，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的滲透已成為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)[1]。

一、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革的必要性

當(dāng)前，我國(guó)的高等教育正處在改革和發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，高等教育如何才能更好地適應(yīng)世紀(jì)的發(fā)展和需要，這是我們每一個(gè)從事高等教育的人必須認(rèn)真思考的問(wèn)題[2]。國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要已經(jīng)明確指出“切實(shí)把高等教育發(fā)展的重點(diǎn)放到提高質(zhì)量上，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力和就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力。實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程?！盵3]國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要中也同樣強(qiáng)調(diào)要“加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和能力培養(yǎng)”，“加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐教學(xué)，增加學(xué)生參加生產(chǎn)勞動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐和創(chuàng)新活動(dòng)的機(jī)會(huì)?！币虼丝梢?jiàn)，加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和能力培養(yǎng)已經(jīng)成為當(dāng)今高等教育改革的一項(xiàng)重要目標(biāo)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門(mén)探討如何從不完整的信息中獲取科學(xué)可靠的結(jié)論從而進(jìn)一步進(jìn)行生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)、取樣、分析、資料整理與推論的科學(xué)[4]。是將數(shù)學(xué)的方法應(yīng)用于生物學(xué)研究領(lǐng)域中的一門(mén)工具學(xué)科，是廣大科學(xué)研究工作者從事科學(xué)研究的重要工具和手段。在當(dāng)今大學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教育中，雖然我們?cè)诮虒W(xué)方法與內(nèi)容上有了很大改進(jìn)，但仍然存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：（1）教學(xué)課時(shí)減少與課程內(nèi)容增加的矛盾。近年來(lái)，隨著大學(xué)課程教學(xué)改革的進(jìn)行，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的課程教學(xué)時(shí)數(shù)不斷壓縮，教學(xué)課時(shí)數(shù)的壓縮與生物統(tǒng)計(jì)理論的發(fā)展、日益增加的教學(xué)內(nèi)容這一對(duì)矛盾是每一個(gè)從事生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)的教師必然面臨的挑戰(zhàn)[5]。（2）教學(xué)與科研脫節(jié)的矛盾。在大學(xué)本科生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于受到許多客觀條件的限制，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件缺乏，一部分實(shí)踐性很強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容只能在課堂講解，培養(yǎng)大學(xué)生動(dòng)手能力訓(xùn)練比較少，學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)參與科學(xué)研究的機(jī)會(huì)較少，使教學(xué)與科研脫節(jié)。學(xué)生無(wú)法正確掌握和應(yīng)用理論知識(shí)，也難以把理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際技能[6]。第三，學(xué)生使用計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)的能力較差。近年來(lái)由于學(xué)時(shí)的壓縮，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容只限于對(duì)一些統(tǒng)計(jì)分折的基本原理、基本方法的講解，對(duì)有關(guān)統(tǒng)計(jì)分析軟件的應(yīng)用講的很少，統(tǒng)計(jì)軟件的使用率非常低，學(xué)生還不能熟練地運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

為了適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，培養(yǎng)符合社會(huì)需求的人才，在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，增加學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)。為此，我們?cè)诮陙?lái)的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中對(duì)理論與實(shí)踐相結(jié)合教學(xué)模式進(jìn)行了研究與探索。

二、理論與實(shí)踐相結(jié)合模式探索

1.理論與實(shí)踐、應(yīng)用相結(jié)合，構(gòu)建課程體系與內(nèi)容。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門(mén)搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)學(xué)科，是定量認(rèn)知事物的一種工具，而統(tǒng)計(jì)方法是本課程的核心內(nèi)容。而在教學(xué)課時(shí)減少與課程內(nèi)容增加的情況下，課堂教學(xué)內(nèi)容不可能面面具到，而應(yīng)該有所側(cè)重，有所突出。在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于已經(jīng)過(guò)時(shí)，與社會(huì)發(fā)展不相適應(yīng)的一些內(nèi)容、具體事例，要及時(shí)去除并及時(shí)增加一些本課程發(fā)展的新理論、新方法，及時(shí)增加一些反映當(dāng)前科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的最新成果的事例，使學(xué)生在掌握統(tǒng)計(jì)知識(shí)的同時(shí)能及時(shí)了解科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。另外，結(jié)合教學(xué)進(jìn)度，增加常用統(tǒng)計(jì)分析軟件EXCEL、SPSS等的使用方法介紹，使統(tǒng)計(jì)教學(xué)內(nèi)容能夠體現(xiàn)時(shí)代感、知識(shí)性和前瞻性。

2.理論講解與實(shí)例分析相結(jié)合，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)必修專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是一門(mén)理論性、系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科，是現(xiàn)代生物學(xué)研究不可缺少的工具。但該課程原理復(fù)雜、內(nèi)容抽象、計(jì)算公式多而且繁雜、難懂且難記，影響了學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)的興趣和積極性。通過(guò)實(shí)例的分析，循序漸進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生思考，深入淺出地講解知識(shí)點(diǎn)，從而能夠激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性[7]。例如，在講解試驗(yàn)指標(biāo)的概念時(shí)，如果只講“衡量試驗(yàn)效果的標(biāo)準(zhǔn)就是試驗(yàn)指標(biāo)”則學(xué)生一時(shí)難以理解，如果舉例：甲、乙、丙三個(gè)品種進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)，那么產(chǎn)量就是衡量品種優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。這樣抽象的概念就具體化了，通過(guò)舉一反三，觸類(lèi)旁通，學(xué)生在記憶概念的同時(shí)也能理解這些知識(shí)點(diǎn)了。

3.課堂討論與案例分析相結(jié)合，提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。案例教學(xué)，是一種開(kāi)放式、互動(dòng)式的新型教學(xué)方式。是在學(xué)生掌握了一定的統(tǒng)計(jì)知識(shí)的基礎(chǔ)上應(yīng)用的一種教學(xué)方法。例如，在教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)學(xué)生已有知識(shí)，給出如下案例：“食品安全關(guān)乎每個(gè)人的身體健康和生命安全，而農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留是大家關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，今有某部門(mén)對(duì)當(dāng)?shù)丶磳⑸鲜袖N(xiāo)售的一批桃子進(jìn)行某種農(nóng)藥殘留量的檢測(cè)，以千克為單位，隨機(jī)抽測(cè)100千克，得其平均殘留量為0.0485毫克/千克，標(biāo)準(zhǔn)差為0.0061毫克/千克（已知該農(nóng)藥在桃子中的最大殘留量不允許達(dá)到0.05毫克/千克）。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，甲工作人員的結(jié)論是：該批桃子農(nóng)藥殘留量為0.0485，低于標(biāo)準(zhǔn)值0.05毫克/千克，所以，該批桃子合格，可以上市銷(xiāo)售。乙則持不同意見(jiàn)，認(rèn)為甲的結(jié)論缺乏依據(jù)?！闭?qǐng)給出你的結(jié)論和依據(jù)。對(duì)于這樣的問(wèn)題，先交給學(xué)生們思考和討論，老師作最后的總結(jié)。學(xué)生通過(guò)思考、計(jì)算分析、討論和總結(jié)，增強(qiáng)了對(duì)試驗(yàn)誤差、一尾測(cè)驗(yàn)、兩尾測(cè)驗(yàn)等知識(shí)的理解和應(yīng)用，特別是一尾測(cè)驗(yàn)和兩尾測(cè)驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析的結(jié)論的影響有了更直觀和透徹的了解，同時(shí)進(jìn)一步掌握了統(tǒng)計(jì)方法和公式的正確使用。正是這種對(duì)案例的思考、討論和分析，發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，提高了學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)分析現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。

4.軟件教學(xué)與上機(jī)操作相結(jié)合，提高學(xué)生的應(yīng)用和動(dòng)手能力。21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代和信息化時(shí)代，隨著教育和科技的迅速發(fā)展，對(duì)人才質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的需求正在發(fā)生前所未有的變化。掌握扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，擁有熟練的計(jì)算機(jī)分析問(wèn)題、處理問(wèn)題的技能，才能更好地適應(yīng)社會(huì)需求。而計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)學(xué)科中的應(yīng)用，為我們培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力、提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)提供了廣闊的空間。因此，在教學(xué)過(guò)程中，我們適當(dāng)壓縮課堂教學(xué)時(shí)間，注重精講多練，增加學(xué)生上機(jī)操作的機(jī)會(huì)，使學(xué)生熟悉常用統(tǒng)計(jì)分析軟件的使用方法。SPSS具有良好的用戶界面，完全擺脫了命令行的操作方式，使用者不用記住復(fù)雜的過(guò)程和選擇項(xiàng)，有著功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，是目前眾多高等院校廣泛使用的教學(xué)軟件之一。對(duì)于SPSS要求學(xué)生重點(diǎn)掌握數(shù)據(jù)的錄入、儲(chǔ)存，各種基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)方法的選擇與應(yīng)用、適用前提條件的判斷、結(jié)果的解釋等。Excel和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件有效結(jié)合可滿足本科生畢業(yè)論文的要求。在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件，不僅使復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理工作變得非常簡(jiǎn)單，而且由于學(xué)生自己動(dòng)手操作，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。

5.課堂教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與科研能力。在教學(xué)過(guò)程中，我們結(jié)合專(zhuān)業(yè)學(xué)科的特點(diǎn)，盡量創(chuàng)造各種條件，安排一些實(shí)踐性教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生接觸到各種各樣的科學(xué)研究，用所學(xué)的統(tǒng)計(jì)知識(shí)指導(dǎo)科研的各個(gè)環(huán)節(jié)，或要求學(xué)生根據(jù)某一專(zhuān)題，搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，寫(xiě)出理論聯(lián)系實(shí)際的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告。例如，要求學(xué)生對(duì)校園內(nèi)的某種花卉或樹(shù)種進(jìn)行某方面的生物學(xué)性狀的調(diào)查，然后采用相應(yīng)的方法去分析，并得出結(jié)論。同時(shí)我們鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)研究，掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在科學(xué)研究中的運(yùn)用。

三、結(jié)語(yǔ)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革的最終目標(biāo)是提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。通過(guò)對(duì)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》理論與實(shí)踐相結(jié)合教學(xué)模式的探索與實(shí)踐，教學(xué)質(zhì)量與效果顯著提高，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的興趣，提高了學(xué)生運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)方法分析和解決問(wèn)題的能力。例如學(xué)生在做相關(guān)的畢業(yè)論文時(shí)，能夠思路清晰地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、正確運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法和統(tǒng)計(jì)軟件，論文的完成質(zhì)量有了明顯的提高。但如何更合理地將理論與實(shí)踐教學(xué)相融合，在提高學(xué)生動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)方發(fā)揮更大的作用，還需要在教學(xué)過(guò)程中不斷的探索和改進(jìn)。

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基金項(xiàng)目：山西師范大學(xué)教改項(xiàng)目（SD2007YBKT-036）

作者簡(jiǎn)介：張建平（1962—），女，山西襄汾人，山西師范大學(xué)副教授，農(nóng)學(xué)碩士，研究方向：生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)研究工作。