對提升《生物統(tǒng)計學》教學效果的思考

嚴明 郭淼 劉珂舟 葛亞坤 黃愛愛 薛凌云

摘要：生物統(tǒng)計學是生物醫(yī)學類專業(yè)及研究中不可或缺的工具，然而由于其教學內(nèi)容抽象、實踐性強，從而增加了教學難度。本文分析了生物統(tǒng)計學課程的基本特點和教學要求，從教學內(nèi)容、教學方法和課程考核等方面進行總結，以期提高生物統(tǒng)計學的教學水平和學生的綜合素質(zhì)。

關鍵詞：生物統(tǒng)計學；教學效果；案例教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）01-0110-02

生物統(tǒng)計學（Biostatistics）學是概率論和數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法在生命科學領域的重要應用，它貫穿于生物醫(yī)學研究流程的始終，不僅提供試驗設計、數(shù)據(jù)收集整理和數(shù)據(jù)描述的基本方法，還提供合理選擇統(tǒng)計分析方法以及對統(tǒng)計結果的分析與應用的重要原則[1]。因此，生物統(tǒng)計學是生物醫(yī)學類各專業(yè)的重要基礎課和必修課。該課程旨在培養(yǎng)學生具備統(tǒng)計思維，正確選擇、應用統(tǒng)計方法解決生物醫(yī)學研究中遇到的問題。通過該課程的學習，能為學生后續(xù)課程學習、畢業(yè)設計及科研論文撰寫打好基礎，也有利于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)以及運用數(shù)學工具分析和解決問題的能力，從而大大提高學生的綜合素質(zhì)[2]。但生物統(tǒng)計學有很強的理論性和實踐性，教學內(nèi)容包含大量復雜的數(shù)學公式和抽象概念，需要學生具備一定的數(shù)學基礎和邏輯推理能力。與其他專業(yè)課相比，普遍反映授課難度大、學生積極性不高、遺忘快。因此，必須針對該課程特點，改革教學體系、教學方法和考核方式，達到激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生熟練掌握并靈活運用常用試驗設計和統(tǒng)計分析方法的目的。作者結合自己近年來的教學實踐，分析教學過程中存在的問題，就如何提高生物統(tǒng)計學的教學效果淺談自己的體會，為提升生物統(tǒng)計學的教學質(zhì)量提供一定的參考。

一、生物統(tǒng)計學的教學體系建立

課程體系和教學內(nèi)容直接反應課程的教學目的和培養(yǎng)目標，是培養(yǎng)學生學習能力、提高教學質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。在生物統(tǒng)計學教學體系建立過程中，我們綜合考慮課程特色和教學要求，從理論教學和實踐應用環(huán)節(jié)入手，組織整合教材內(nèi)容，精心提煉生物醫(yī)學研究中的實際問題，以期給予學生在生物統(tǒng)計學的學習和應用中以科學、合理的引導。首先，理論教學是整個教學體系構建的基礎，而教材則是教學體系是否完整而有效的基礎與核心。作為教學內(nèi)容的載體，教材是學生獲取知識的來源，也是教師教學的依據(jù)，它是貫穿教學活動的重要因素，因此，教材的選擇將直接影響教學質(zhì)量和效率。在教材選擇方面我們主要考慮了教學內(nèi)容覆蓋的全面性，在教學中指定李春喜主編的《生物統(tǒng)計學》（第五版）作為教材，根據(jù)本科教學的實際需求選擇部分內(nèi)容進行詳細講解。同時，授課教師歸納和融合其他參考書的優(yōu)秀教學內(nèi)容，透徹理解教學內(nèi)容的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，打造適合本專業(yè)的理論教學體系。

其次，生物統(tǒng)計學課程具有很強的實踐性。因此，實踐教學體系是生物統(tǒng)計學教學的另一關鍵，也是檢驗課程實際效果的最終標準。在教學過程中，我們將計算機技術和統(tǒng)計軟件引入生物統(tǒng)計學的實踐教學，向?qū)W生介紹Excel、SAS、SPSS等經(jīng)典統(tǒng)計軟件的特點，在不同章節(jié)教學中穿插具體統(tǒng)計方法的統(tǒng)計軟件實現(xiàn)，講解利用統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析的步驟，達到將抽象統(tǒng)計理論與直觀形象操作相結合的目的。統(tǒng)計軟件引入生物統(tǒng)計學教學既體現(xiàn)信息技術時代的特點，又適應了高素質(zhì)應用型人才培養(yǎng)的要求[3]。另一方面，我們以具體的科研案例為基礎，指導學生運用生物統(tǒng)計學知識自主進行實驗設計和數(shù)據(jù)分析，并將實驗方案和統(tǒng)計方法運用到學科競賽等課外科技活動中，不僅鞏固了學生對知識的理解，也提升科技作品的檔次。在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，加強對學生論文中統(tǒng)計學方法運用的培訓和規(guī)范化要求，提高畢業(yè)論文的質(zhì)量。這些實踐教學活動使學生把所學的知識真正運用于解決實際問題。

二、多元化教學，提高生物統(tǒng)計學教學效果

傳統(tǒng)的生物統(tǒng)計教學以教師課堂理論講授為主，教學活動以教師為中心，有利于教師掌控課程內(nèi)容和進度，但教學效果主要取決于教師個人的課堂組織和語言表達能力。由于生物統(tǒng)計學教學內(nèi)容枯燥，抽象概念多、關聯(lián)度高，公式多且難記憶，學生在被動聽課的過程中易產(chǎn)生厭學情緒，學習積極性不高，對知識的掌握效果欠佳。同時，單一的講授教學使學生在課后除完成習題外，無任何其他檢測手段，難以達到學以致用的效果，學生也難于感受該課程的現(xiàn)實意義。從教學實踐中也發(fā)現(xiàn)，依靠傳統(tǒng)教學模式，盡管教師和學生都投入了大量時間和精力，學生不會靈活應用相關知識來解決實際問題。在課程結束一到兩年后，學生會遺忘學過的大部分知識，面對畢業(yè)設計和生產(chǎn)實踐中遇到的問題一籌莫展。因此，必須采用多元化的教學形式，利用豐富的教學內(nèi)容和富于變化的教學手段來吸引學生注意力，提高教學效率的目的。

（一）板書教學

板書教學作為傳統(tǒng)教學手段，在講授大數(shù)定理、中心極限定理、方差分析的分解等重要的統(tǒng)計學原理和相關公式的證明和推導時，可以留給學生足夠的時間理解和消化講授的知識，學生可在在老師的引導下積極思考，因而在理論教學時具有其他教學手段難以比擬的優(yōu)勢。

（二）多媒體教學

隨著計算機技術的普及，多媒體教學手段在高校教學中已被廣泛使用。多媒體教學能給予學生直觀的圖形、圖像，能使得一些抽象的問題形象化，這對于生物統(tǒng)計學這樣抽象概念眾多的課程來說顯得非常重要，通過我們精心制作的生物統(tǒng)計學課程教學課件，學生能多角度地直接觀察對象，更好的理解抽象的生物統(tǒng)計學概念；而通過搭配課件中不同的背景、文字、圖片、視頻等內(nèi)容，使得課件圖文聲像并茂，能多角度調(diào)動學生的情緒、注意力和興趣，提高學生的學習興趣，能有效地突破教學難點。我們還利用多媒體教學交互性好的特點，基于本校課堂互動系統(tǒng)，要求學生接入該系統(tǒng)在線實時答題，師生共同批改檢查并進行當堂評價，使大部分學生能在課內(nèi)理解掌握重要知識點，有效解決了知識缺陷累加的問題。此外，在目前還沒開設課內(nèi)上機實驗的情況下，我們還利用多媒體課件進行演示實驗，如：隨機抽樣分布中的隨機數(shù)生成，介紹Excel、SAS、SPSS等統(tǒng)計軟件在統(tǒng)計推斷、方差分析、一元回歸等方面的應用，講解利用上述統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計圖表繪制的要求和流程等，讓學生清晰、直觀的掌握抽象的概念及過程，提高學生分析和解決問題以及呈現(xiàn)研究數(shù)據(jù)的綜合能力。

（三）案例式教學

案例教學法起源于19世紀20年代，由美國哈佛商學院所倡導。該方法將工作中的真實情景加以典型化處理，形成供學生思考分析的教學案例，學生通過課前/后獨立學習和課堂討論的方式主動參與教學過程。在生物統(tǒng)計學課程中我們遵照“提出問題—學生思考—尋求解決—理論講授—實踐運用”的思路實施案例教學法。在講授前將要分析講解的案例分發(fā)給學生，讓學生在課后預先尋求解決方案，課堂上先由學生講述自己的解決方案，然后再由教師分析講授相關原理和正確方法。案例式教學可引導學生通過獨立思考、分析案例，獲取解決方案的學習過程，真正認識到生物統(tǒng)計學課程的重要性，形成正確的統(tǒng)計思維。此外，基于案例的教學模式重視教師與學生的雙向交流。學生要對材料進行消化并查閱各種資料提出解決問題的方案；而教師要對學生的解決方案給以引導，并不斷整合新的教學內(nèi)容，對教師也提出更高的要求。在生物統(tǒng)計學中引入案例教學是提高教學效果的一種有效手段[4]。

三、改革考核方式，培養(yǎng)學生綜合能力

作為評定學生對所學知識掌握程度的依據(jù)，考試是教學中的一個重要環(huán)節(jié)，它可以促進學生系統(tǒng)總結已學知識，也是教師了解教學效果最有效的方法。目前，生物統(tǒng)計學的考核方式多以期末閉卷考核為主，考察內(nèi)容側(cè)重于基本概念、理論和計算。這種考核方式下學生平時聽課作業(yè)不認真，考前突擊也能通過考試；即使是掌握了知識點的學生也可能不會靈活解決科研中的實際問題。因此，我們改革考核方式，結合平時含書面作業(yè)、案例分析口頭講述和期末考試綜合評定學生成績。期末考試形式為“一紙開卷”，學生可以將自己認為重要的知識點梳理后歸納至“一紙”上供考試時參考?？荚噧?nèi)容加入大量案例分析內(nèi)容，更為靈活。實踐證明，上述考核方式促使學生把主要精力放在用統(tǒng)計分析方法解決實際問題的方向上，提高解決實際問題的能力，同時也大大減輕了學生的學習負擔。

四、總結

綜上，我們在生物統(tǒng)計學的教學中不斷系統(tǒng)提煉教學內(nèi)容，注意多種教學方法結合，通過靈活多樣的教學手段調(diào)動學生學習的主動性，積極與學生互動，使學生由“被動式學習”轉(zhuǎn)向“主動式”、“創(chuàng)新式”學習。通過不斷探索和嘗試，我們積累了一些經(jīng)驗，教學效果也得到了學生的肯定。但我們也深知，生物統(tǒng)計學為生物醫(yī)學類學科中重要而特殊的一門工具學科，對教師的綜合素質(zhì)有著較高的要求，要進一步提升教學質(zhì)量仍然任重道遠。在今后的教學中，我們將努力提高自身科研素養(yǎng)和教學技能，優(yōu)化教學過程，努力建立適合本專業(yè)特色和實際需要的教學體系，為提高該課程的教學質(zhì)量而繼續(xù)努力。

參考文獻：

[1]李春喜，姜麗娜，邵云，張黛靜.生物統(tǒng)計學[M].第五版.北京：科學出版社，2013.

[2]章元明.生物統(tǒng)計學在農(nóng)科大學生素質(zhì)教育中的作用[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2012，（12）.

[3]郭秀花，劉美娜，黃水平，等.醫(yī)學統(tǒng)計學與與SPSS軟件實現(xiàn)方法[M].第一版.北京：科學出版社，2012.

[4]陳峰，于浩.臨床試驗精選案例統(tǒng)計學解讀[M].第一版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2015.