涉農(nóng)專業(yè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析教學(xué)改革與實(shí)踐

王雯　張雄

摘要 針對試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析課程的特點(diǎn)和存在問題，實(shí)行產(chǎn)教結(jié)合，設(shè)置綜合實(shí)踐活動，讓學(xué)生參與從試驗(yàn)準(zhǔn)備到試驗(yàn)實(shí)施的全過程；改變單一、枯燥的教學(xué)形式，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)教學(xué)過程，編制教學(xué)案例；加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增設(shè)上機(jī)課，編寫統(tǒng)計(jì)分析軟件操作手冊，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐操作；改變以閉卷考試為主的傳統(tǒng)考核方式，采用閉卷考試與平時(shí)成績相結(jié)合的綜合考核評價(jià)，培養(yǎng)理論扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型本科人才。

關(guān)鍵詞 涉農(nóng)專業(yè)；試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析；教學(xué)改革

中圖分類號 S-01；G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）19-382-02

試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析是高等院校涉農(nóng)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，教學(xué)目的為使學(xué)生掌握農(nóng)業(yè)科學(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)實(shí)施和試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析的基本理論和方法，從而為涉農(nóng)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和今后從事農(nóng)業(yè)科研、農(nóng)技推廣等工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。該課程既包括涉農(nóng)專業(yè)基礎(chǔ)知識（植物學(xué)、作物栽培學(xué)、 作物育種學(xué)、土壤學(xué)、植物生產(chǎn)學(xué)等），也包括高數(shù)、概率論和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)基本理論，還包括實(shí)踐能力（農(nóng)事操作、統(tǒng)計(jì)軟件操作）。課程涵蓋的知識和能力對學(xué)生專業(yè)能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起到重要作用[2]。

目前，榆林學(xué)院植物科學(xué)與技術(shù)等涉農(nóng)專業(yè)開設(shè)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析課程的課時(shí)較少（48～54學(xué)時(shí)），設(shè)置在大學(xué)二年級第二學(xué)期，且均為理論課。對于這種多學(xué)科交叉、實(shí)踐性強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)的理論教學(xué)方法不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維，在教學(xué)中普遍存在教師難講、難教，學(xué)生難學(xué)、難掌握，教學(xué)效果不佳等問題。

1 教學(xué)中存在的問題

1.1 課堂教學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)的實(shí)際相脫節(jié) 課堂教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相脫節(jié)，教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，在“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施”一章中此問題尤為突出?！霸囼?yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施”主要介紹試驗(yàn)方案、小區(qū)技術(shù)和常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析的重要理論基礎(chǔ)。然而，由于主客觀因素的限制，課堂教學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)的實(shí)際情況相脫節(jié)。例如，在講授試驗(yàn)地區(qū)劃和小區(qū)布設(shè)這一知識點(diǎn)時(shí)，教師常利用多媒體課件給學(xué)生展示一些試驗(yàn)小區(qū)照片和田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)圖，由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生往往對于怎樣用繩索拉線來進(jìn)行試驗(yàn)地區(qū)劃，怎樣區(qū)分走道和保護(hù)行，怎樣區(qū)分裂區(qū)設(shè)計(jì)中的主區(qū)和副區(qū)，小區(qū)劃分后怎樣進(jìn)行播種、試驗(yàn)管理和測產(chǎn)，需要記錄哪些試驗(yàn)指標(biāo)等問題難以理解和掌握。

1.2 教學(xué)形式單一，缺乏案例教學(xué) 教學(xué)形式單一、僵化，教師以課堂講授為主，缺乏師生雙向互動。如“概率分布”和“統(tǒng)計(jì)推斷”章節(jié)需要學(xué)生具備較強(qiáng)的抽象思維能力和邏輯思維能力，而教師在課堂上主要給學(xué)生講解基本理論和計(jì)算公式，為數(shù)不多的課堂例題也是照搬書本、不求實(shí)際，與農(nóng)業(yè)科研實(shí)踐和農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)相去甚遠(yuǎn)。這種以滿堂灌為主的“填鴨式”教學(xué)方法缺乏情境性和啟發(fā)性，學(xué)生難以積極主動地參與到學(xué)習(xí)中，不能很好地把握知識重點(diǎn)和難點(diǎn)，因而學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)效果不理想。

1.3 理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié) 統(tǒng)計(jì)分析方法是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。教師在講授方差分析、單因素和多因素試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析、回歸與相關(guān)分析等章節(jié)的內(nèi)容時(shí)，沒有將理論知識與農(nóng)業(yè)科研中常用的SPSS、SAS以及DPS等統(tǒng)計(jì)分析軟件相結(jié)合。學(xué)生只是記住了一些概念、公式，不能做到活學(xué)活用。許多學(xué)生在撰寫畢業(yè)論文時(shí)對于怎樣運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、如何描述統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果、怎樣運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素和多因素統(tǒng)計(jì)分析、怎樣對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行顯著性標(biāo)記、相關(guān)分析與回歸分析的異同等問題一知半解，甚至無從著手，導(dǎo)致本科畢業(yè)論文的完成質(zhì)量普遍不高。

2 教學(xué)改革的設(shè)想與實(shí)踐

2.1 推行產(chǎn)教結(jié)合、知行合一的教學(xué)改革 設(shè)置10課時(shí)的綜合實(shí)踐活動，依托榆林學(xué)院涉農(nóng)專業(yè)的產(chǎn)教結(jié)合平臺，組織學(xué)生到學(xué)院涉農(nóng)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)基地、榆林市農(nóng)業(yè)局、農(nóng)科院、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園、榆陽區(qū)農(nóng)技推廣中心、榆林市大地種業(yè)有限公司、榆林市中稷農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司等產(chǎn)教合作基地試驗(yàn)田實(shí)地參觀和學(xué)習(xí)“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施”。同時(shí)，還可鼓勵(lì)學(xué)生積極參與該院教師的農(nóng)業(yè)科研項(xiàng)目。在綜合實(shí)踐活動中，由專業(yè)技術(shù)人員、教師或?qū)＜蚁驅(qū)W生現(xiàn)場講解試驗(yàn)地區(qū)劃和小區(qū)布設(shè)的方法，讓學(xué)生參與從試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)實(shí)施到試驗(yàn)結(jié)果整理的全過程。試驗(yàn)準(zhǔn)備階段，指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀田間試驗(yàn)布置圖，在親身參與中學(xué)會拉標(biāo)準(zhǔn)線、打樁定點(diǎn)、確定小區(qū)的位置和面積、劃定區(qū)組等方法；試驗(yàn)實(shí)施階段，引導(dǎo)學(xué)生積極參與播種、田間管理、觀測項(xiàng)目的測定及記錄、收獲及測產(chǎn)等過程；試驗(yàn)結(jié)果分析階段，指導(dǎo)學(xué)生對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整理，并利用EXCEL軟件計(jì)算平均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差等樣本統(tǒng)計(jì)數(shù)。學(xué)生在參與田間試驗(yàn)的過程中，真正實(shí)現(xiàn)在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，以實(shí)踐促學(xué)習(xí)，做到知行合一，使主觀能動性得到充分發(fā)揮，專業(yè)理論知識得到鞏固，專業(yè)素養(yǎng)進(jìn)一步提高。

2.2 改變單一、枯燥的教學(xué)形式，豐富教學(xué)內(nèi)容 根據(jù)涉農(nóng)專業(yè)應(yīng)用型本科人才的知識和能力要求，結(jié)合教學(xué)實(shí)際科學(xué)合理地設(shè)計(jì)教學(xué)過程。利用農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和學(xué)生在綜合實(shí)踐活動中獲得的試驗(yàn)結(jié)果編制教學(xué)案例。如給定試驗(yàn)方案、試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，要求計(jì)算試驗(yàn)數(shù)據(jù)的概率分布并作出統(tǒng)計(jì)推斷。在解題過程中，教師運(yùn)用討論式、啟發(fā)式、探究式等多種教學(xué)方式，通過分組討論、問答等教學(xué)互動過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生通過獨(dú)立研究和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式[3]，在分析、解決問題的過程中牢固掌握二項(xiàng)分布、泊松分布、正態(tài)分布、抽樣分布等生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中重要的概率分布的基本理論及計(jì)算方法，并能夠?qū)τ?jì)算結(jié)果做出正確的統(tǒng)計(jì)推斷。在這一過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲，參與性增強(qiáng)，課堂氣氛活躍，教學(xué)質(zhì)量提高。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提升學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力 增設(shè)10課時(shí)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析上機(jī)課。在確保學(xué)習(xí)教學(xué)大綱規(guī)定知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選用目前農(nóng)業(yè)科研實(shí)踐和農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)中常用的SPSS、SAS以及DPS等統(tǒng)計(jì)軟件，編寫淺顯易懂的統(tǒng)計(jì)分析軟件操作手冊。在上機(jī)課中，指導(dǎo)學(xué)生利用農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)和綜合實(shí)踐活動中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?、要求以及?shù)據(jù)性質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。學(xué)生在實(shí)際操作過程中不僅能更好地理解統(tǒng)計(jì)分析（方差分析、T檢驗(yàn)、卡方檢驗(yàn)、回歸和相關(guān)分析等）的基本理論和方法，也學(xué)會了統(tǒng)計(jì)軟件的使用方法（如數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)編輯、操作步驟）[4-5]。例如，在學(xué)習(xí)方差分析基本理論、方法和計(jì)算公式的基礎(chǔ)上，教師在上機(jī)課中指導(dǎo)學(xué)生將試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入SPSS軟件，并詳細(xì)講解單因素和多因素方差分析的操作步驟，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)SPSS軟件輸出的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果來判斷方差齊性和不齊性，并對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性標(biāo)記，最后利用EXCEL和SPSS軟件繪制三線表、條形圖、餅圖、折線圖、散點(diǎn)圖等常用的統(tǒng)計(jì)圖表。學(xué)生在操作統(tǒng)計(jì)軟件的過程中不僅夯實(shí)了專業(yè)理論基礎(chǔ)，也提高了實(shí)踐應(yīng)用能力。

2.4 改革考核方式，提高學(xué)生創(chuàng)新能力 改變以閉卷考試為主的傳統(tǒng)考核方式，采用閉卷考試與平時(shí)成績相結(jié)合的綜合考核評價(jià)。期中、期末考試成績占50%，平時(shí)成績（考勤、課堂分組討論、作業(yè)和隨堂測驗(yàn)）占15%，實(shí)踐成績（包括綜合實(shí)踐活動成績、上機(jī)考試成績以及實(shí)踐報(bào)告成績）占35%。綜合考核評價(jià)方式有效避免部分學(xué)生靠死記硬背來應(yīng)付考試的現(xiàn)象，促使學(xué)生注重平時(shí)努力學(xué)習(xí)和積極參與。其中，實(shí)踐報(bào)告的要求為：以組為單位（4～6人），在認(rèn)真查閱農(nóng)業(yè)科技文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合陜北地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（糧食、蔬菜、牧草、經(jīng)濟(jì)林果）中的實(shí)際問題設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)，撰寫試驗(yàn)計(jì)劃書，遵循試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則和方法合理安排試驗(yàn)設(shè)計(jì)，繪制田間試驗(yàn)種植圖，確定試驗(yàn)方案和技術(shù)路線，選擇統(tǒng)計(jì)分析軟件并設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)分析方法，預(yù)測試驗(yàn)結(jié)果，編制簡單的試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)預(yù)算表。每組匯報(bào)10 min，討論和提問5 min，根據(jù)實(shí)踐報(bào)告內(nèi)容、現(xiàn)場匯報(bào)表現(xiàn)以及回答問題情況來評定成績。通過這一環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力、分析解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力將得到進(jìn)一步提高，為撰寫本科畢業(yè)論文打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析是高等院校農(nóng)學(xué)類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，課程涵蓋的知識和能力對該院涉農(nóng)專業(yè)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)起到重要作用。目前，該課程在教學(xué)中仍存在課堂教學(xué)與農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)的實(shí)際相脫節(jié)、教學(xué)形式單一、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié)等問題。鑒于此，應(yīng)推行產(chǎn)教結(jié)合、知行合一的教學(xué)改革，設(shè)置綜合實(shí)踐活動，讓學(xué)生參與從試驗(yàn)準(zhǔn)備到試驗(yàn)實(shí)施的全過程，鞏固專業(yè)理論，提高專業(yè)素養(yǎng)；改變單一、枯燥的教學(xué)形式，結(jié)合教學(xué)實(shí)際進(jìn)行科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，編制教學(xué)案例，提高教學(xué)質(zhì)量；加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增設(shè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析上機(jī)課，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行操作實(shí)踐性學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力；改變以閉卷考試為主的傳統(tǒng)考核方式，采用閉卷考試與平時(shí)成績相結(jié)合的綜合考核評價(jià)，注重培養(yǎng)理論扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型本科人才。

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