生物工程專業(yè)生物試驗設計與分析課程教學思考

林英　楊玉紅　呂淑霞　于曉丹

摘 要： 生物試驗設計與分析是生物工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎和工具課程。認真學好該門課程，能夠根據(jù)研究背景靈活應用試驗設計原理和方法，合理有效地設計試驗方案，并運用合適的方法進行結(jié)果分析，進而做出精確可靠的推斷，是生物工程專業(yè)學生必須掌握的專業(yè)基礎技能。為提高教學質(zhì)量，文章針對傳統(tǒng)教學中的不足，進行了課程教學改革的探索。

關鍵詞： 生物試驗設計與分析 生物工程 教學改革

生物試驗設計與分析是以數(shù)理統(tǒng)計理論和生物類的實踐經(jīng)驗為基礎，科學地進行試驗設計，減少試驗次數(shù)，縮短試驗周期，迅速找到優(yōu)化試驗方案或數(shù)學模型，對所得試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析的應用性課程。由于課程具有概念抽象、邏輯推理強、計算公式煩瑣、運算量大的特點，給課堂教學和應用帶來一定難度，學生普遍認為難學。與此同時，隨著計算機現(xiàn)代技術在生物學領域中的應用日益廣泛，教學設備發(fā)展日新月異，結(jié)合SPSS數(shù)據(jù)分析軟件進行生物試驗設計與分析課程的教學改革已成為一個重要課題。

筆者結(jié)合教學實踐及教學中存在的問題，在課程內(nèi)容設置、教學方法手段及如何提高教學質(zhì)量，增強學生的主動學習意識等方面做了積極探索。

一、在實踐教學中發(fā)現(xiàn)的問題

生物試驗設計與分析課程的開設，安排在大學二年級第二學期，由于學生還沒有走進研究室，對科研工作沒有直觀認識，因此對試驗設計和數(shù)據(jù)處理的相關知識難于理解，學習興趣不足。由于課程只安排了理論教學32學時，缺乏實踐教學環(huán)節(jié)，導致學生多采用“應付式”心理進行學習，機械地記筆記，很少思考具體問題。課程中涉及大量公式、字母、符號等，采用單一的傳統(tǒng)教學方式，極易導致視覺疲勞，注意力下降，學習效率低等問題。

二、課程教學改革的思考

根據(jù)以上存在的具體問題，筆者在教學內(nèi)容、教學方法上進行了一些改革的嘗試。

（一）選用優(yōu)質(zhì)教材，精排課程內(nèi)容。

生物試驗設計與分析課程在學時少、內(nèi)容多的情況下，教學內(nèi)容的編排應圍繞提高實際應用能力培養(yǎng)進行。傳統(tǒng)教材的編寫和教學模式，不利于啟發(fā)式教學的開展，學生在課堂上感覺枯燥無味，注意力不集中，與老師難于形成積極的教學互動，進而影響課堂教學效果。因此，根據(jù)本專業(yè)特點，在參考多本生物統(tǒng)計學相關教材的基礎上，選用倪海兒編的《生物試驗設計與分析》為主講教材。第一章重點講授正態(tài)分布和t分布，并介紹目前世界上最為流行的統(tǒng)計分析軟件之一SPSS。生物工程專業(yè)學生已先修了《高等數(shù)學》、《概率論》課程，重復性內(nèi)容不必再講。第二章介紹生物試驗結(jié)果的回歸分析，為生物科學研究提供檢驗假說、尋找模式、建立相互關系的有力工具。第三到第七章，將數(shù)據(jù)的獲得和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析貫穿起來，從最基礎的試驗設計出發(fā)，循序漸進，依次介紹完全隨機化試驗、隨機區(qū)組試驗、正交試驗的設計與分析；同時介紹運用SPSS軟件試驗結(jié)果分析的方法。為了便于理解與應用，教學內(nèi)容都通過案例加以展現(xiàn)，同時配以適量習題。

（二）改革教學方式。

淡化公式的推導過程，發(fā)揮多媒體教學優(yōu)勢。生物試驗設計與分析課程中涉及大量公式，在課程的講授過程中，不再把公式繁瑣的推導過程作為重點內(nèi)容，進而消除學生對公式的懼怕心理。由于傳統(tǒng)的板書費時費力，這時可以充分發(fā)揮多媒體教學的優(yōu)勢，將公式的推導過程采用動畫方式展現(xiàn)給學生，提高學生的學習興趣，加深對知識點的理解和記憶。在抽樣分布和檢驗部分，對于一些統(tǒng)計分析的過程公式，只要理解即可，強調(diào)學習提高解決問題的能力而非硬性記憶，將教學的重點放在對試驗統(tǒng)計分析的理解和現(xiàn)象的解釋上。

選取生物工程專業(yè)相關試驗例題。從學院的研究生和本科生的畢業(yè)論文中篩選典型范例，如采用發(fā)酵工程方面的畢業(yè)論文《利用原生質(zhì)體誘變技術篩選高產(chǎn)纖維素酶降解菌》實例進行講解，使學生明白專業(yè)科研實踐和本課程結(jié)合的緊密性，了解科學合理的試驗設計對實際科研工作所起的指導作用，進而激發(fā)學習興趣。

結(jié)合SPSS軟件進行計算機輔助教學。SPSS廣泛應用于通訊、醫(yī)療、銀行、證券、保險、制造、商業(yè)、市場研究、科研教育等多個領域和行業(yè)。因此，在課堂上將SPSS軟件操作演示貫穿于整個教學過程，并以電子文件形式發(fā)例題和習題給學生，要求學生獨立完成，反復實踐鞏固加深，進而提高學生獨立分析和解決實際問題的能力。

三、結(jié)語

如何提高生物試驗設計與分析課程的教學效率和質(zhì)量，一直是我們積極思考的問題，文中體會希望能為同行們提供些許參考。我們必須努力鉆研，不斷探索，提高自身綜合素質(zhì)，還應緊跟時代的發(fā)展步伐，優(yōu)化教學內(nèi)容，改進教學方式，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，加強互動，積極培養(yǎng)學生的統(tǒng)計學思維方式，為其后續(xù)相關課程的學習、畢業(yè)論文的順利完成和參加工作奠定堅實的統(tǒng)計學基礎。

參考文獻：

[1]王江雪，胡大偉，劉紅，樊瑜波.生物統(tǒng)計學教學過程中存在的問題分析課程教育研究，2014.（2）：173.

[2]丁建華.《生物統(tǒng)計學》教學方法與技巧探討.安徽農(nóng)學通報，2011.11.17（19）：171-175.

[3]邵云，姜麗娜，李春喜.《生物統(tǒng)計學》立體化教材建設實踐與思考.高等教育研究學報，2012.35（1）：84-86.

[4]錢森和，楊超英，薛正蓮，魏明，趙世光.提高生物技術專業(yè)生物統(tǒng)計學教學效果的幾點體會安徽農(nóng)學通報，2010.16（23）：192-193.

[5]呂敏芝，林樹茂，何蘭花.生物統(tǒng)計學教學改革實踐與體會[J].中山大學學報論叢，2007，27（4）：223-225.endprint