農(nóng)業(yè)院?！渡锝y(tǒng)計(jì)學(xué)》課程教學(xué)方法探索

何倩毓，張 瑩，李 馨，劉勝軍

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院，黑龍江 大慶 163319）

農(nóng)業(yè)院校《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程教學(xué)方法探索

何倩毓，張 瑩，李 馨，劉勝軍

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院，黑龍江 大慶 163319）

為了提高《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更好地掌握專業(yè)課程，針對《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程“三多”“四難”的特點(diǎn)及教學(xué)中存在的問題，通過改善教學(xué)方法，采用案例和實(shí)踐教學(xué)以及統(tǒng)計(jì)軟件的配合使用等多種方式，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程；教學(xué)方法；策略

《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》是全國高等農(nóng)業(yè)院校一門重要的本科專業(yè)基礎(chǔ)課，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法來探究、分析和解釋生命科學(xué)中各種復(fù)雜現(xiàn)象背后所隱藏的規(guī)律和本質(zhì)。它涉及生物科學(xué)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)方案的實(shí)施、數(shù)據(jù)的收集、整理和統(tǒng)計(jì)分析，是一門在農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物信息學(xué)等學(xué)科中廣泛應(yīng)用的工具學(xué)科，具有“科研工具”的特點(diǎn)［1-4］。其抽象的統(tǒng)計(jì)理論的掌握和統(tǒng)計(jì)方法的靈活應(yīng)用是《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程在教學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)，也是教學(xué)的最終目的。如何突破該難點(diǎn)和重點(diǎn)，最終達(dá)到學(xué)以致用的目的？筆者主要從生物統(tǒng)計(jì)的教學(xué)特點(diǎn)和存在的問題出發(fā)，結(jié)合近年教學(xué)實(shí)踐，就如何達(dá)到《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量提出淺顯的看法。

1 生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)特點(diǎn)及存在的問題

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)作為統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個分支，是將統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論應(yīng)用于生物科學(xué)的研究領(lǐng)域。其與高等數(shù)學(xué)有著密切的連續(xù)性，在教學(xué)中涉及大量的數(shù)學(xué)公式和計(jì)算，要求學(xué)生具有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和邏輯推理能力。對于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的農(nóng)業(yè)院校學(xué)生來說，學(xué)習(xí)起來有一定的難度，多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生了畏懼心理。其次，《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》各章節(jié)內(nèi)容聯(lián)系緊密，環(huán)環(huán)相扣、逐步深入。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科生使用的教材是由明道緒主編，中國農(nóng)業(yè)出版社出版的第5版《生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)》。該教材前3章內(nèi)容包括緒論、資料的整理和資料的統(tǒng)計(jì)描述，屬于描述性統(tǒng)計(jì)學(xué)的內(nèi)容。主要介紹了生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中涉及的各種基礎(chǔ)概念，如總體、樣本、參數(shù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)、平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)誤等；第4章中常用概率分布介紹了正態(tài)分布、二項(xiàng)分布、泊松分布、樣本平均數(shù)的抽樣分布以及t分布的特點(diǎn)及概率計(jì)算，在整部教材中起著承上啟下的作用。該章節(jié)一方面將前面章節(jié)所學(xué)的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差及標(biāo)準(zhǔn)誤結(jié)合起來，另一方面又為后續(xù)章節(jié)中不同分布類型資料的平均數(shù)的假設(shè)檢驗(yàn)埋下伏筆。而第5～7章所介紹的各種分布類型資料的假設(shè)檢驗(yàn)原理及分析方法又為理解試驗(yàn)設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。因此，學(xué)生在上課中一旦某一環(huán)節(jié)的內(nèi)容沒有把握好，很有可能導(dǎo)致后面章節(jié)的許多內(nèi)容難以聽懂和理解。再次，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中涉及的統(tǒng)計(jì)分析方法較多，不同研究目的和不同類型的資料所采用的分析方法也是不同的。在授課過程中發(fā)現(xiàn)，通常某一類型的實(shí)例講解后學(xué)生基本能照葫蘆畫瓢完成相應(yīng)的課后練習(xí)。但是當(dāng)將課堂上講解的各種類型資料放在一起練習(xí)時，多數(shù)學(xué)生并不能準(zhǔn)確地進(jìn)行辨別和分析。說明其對所學(xué)的內(nèi)容只是一知半解，處于一種盲目套用公式的狀態(tài)。因此，雖然學(xué)生學(xué)習(xí)過《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程，但是遇到實(shí)際問題時，仍然不會設(shè)計(jì)試驗(yàn)、出現(xiàn)誤用和濫用統(tǒng)計(jì)分析方法的現(xiàn)象。

2 《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程教學(xué)對策

針對《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的特點(diǎn)及存在的上述問題，筆者在教學(xué)過程中摸索，采取了一些相應(yīng)的對策。

2.2 采用滾動式教學(xué) 如前所述，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的內(nèi)容前后連貫性強(qiáng)，而多數(shù)院校每周只開課一或二次。絕大多數(shù)學(xué)生課后很少復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，以至于下一周上課時，之前所學(xué)內(nèi)容基本都忘記了，這樣必然影響學(xué)生對新知識的接受。所以，作為教師如何有效地幫助學(xué)生回憶起上一堂課的內(nèi)容以及與新知識進(jìn)行對接顯得尤為重要。通常在一節(jié)課的開始，可以以事例或者采用提問或自己總結(jié)的方式，將上堂課或與本堂課有關(guān)的知識以副板書的形式進(jìn)行簡單概括，起到帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)和理清思路的作用，然后順著這個思路引出新的知識［4］。實(shí)踐證明，以板書形式進(jìn)行內(nèi)容回顧比用語言或多媒體課件進(jìn)行概括更能起到幫助學(xué)生鞏固舊知識的作用。同時副板書中的內(nèi)容在新知識講解過程中可起到一定的對比作用。這種滾動式教學(xué)對于提高教學(xué)效果是相當(dāng)有效的。

2.3 重視案例和實(shí)踐教學(xué)［5］由于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理抽象復(fù)雜，可通過增加具體實(shí)例來講授。比如對于小概率原理，核心內(nèi)容是3點(diǎn)：小概率事件、一次實(shí)驗(yàn)、不可能發(fā)生，學(xué)生初次接觸較難理解。那么可以列舉生活中的例子來講。例如：購買彩票中500萬獎金、飛機(jī)失事、地震等。這些事件雖然屬于小概率事件，但卻真實(shí)地發(fā)生在身邊生活中，但是在某一次中認(rèn)為它發(fā)生的可能性很小，因此看成是不可能發(fā)生的。否則每個人都去買彩票，都不去坐飛機(jī)了。結(jié)合以上實(shí)例，學(xué)生會較容易理解小概率原理在假設(shè)檢驗(yàn)中的應(yīng)用以及2種類型的錯誤。此外，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)作為一門工具學(xué)科，是由于實(shí)踐需要而形成的，然而很多學(xué)生學(xué)習(xí)后并不能很好地理解其實(shí)踐意義。因此，在教學(xué)過程中可結(jié)合學(xué)生其他科目的實(shí)驗(yàn)課程，如：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)等，使學(xué)生通過對以上課程的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、收集自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，從而使學(xué)生感到生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不再是抽象難懂的，而是日常學(xué)習(xí)和科研中實(shí)實(shí)在在應(yīng)用得到的一個重要的工具。通過此訓(xùn)練，學(xué)生對教材中的理論知識會有更深刻的理解，并能主動將統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理應(yīng)用于各門實(shí)驗(yàn)課程中去。尤其是黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)許多學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的研究，對提高其運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)思維和方法解決科研問題的能力有很大幫助。

2.4 加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)分析軟件的配合使用 《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》作為一門工具性課程，教學(xué)中的關(guān)鍵問題是如何處理好理論知識與實(shí)踐應(yīng)用的關(guān)系。教師授課應(yīng)在使學(xué)生了解統(tǒng)計(jì)分析的基本原理、統(tǒng)計(jì)方法的適用范圍以及對統(tǒng)計(jì)結(jié)果的解釋等基礎(chǔ)之上，將重點(diǎn)放在掌握和熟練使用各種實(shí)用的統(tǒng)計(jì)分析軟件上。在教學(xué)中筆者選擇2種生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)軟件，一是Microsoft Excel軟件，一是專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS。Excel雖然不是專業(yè)的統(tǒng)計(jì)分析工具，但其界面簡單，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析功能和統(tǒng)計(jì)繪圖功能，易學(xué)易用，并且數(shù)據(jù)的輸入格式相比其他的統(tǒng)計(jì)軟件簡單［6］。SPSS軟件是應(yīng)用最為廣泛的專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件之一，具有統(tǒng)計(jì)功能強(qiáng)大、操作界面友好、分析結(jié)果輸出整齊、數(shù)據(jù)接口較為通用等優(yōu)點(diǎn)，用戶只要掌握一定的Windows操作技能，在了解了統(tǒng)計(jì)分析原理后，就可以使用該軟件為特定的科研工作服務(wù)，十分適合初學(xué)者掌握和應(yīng)用［7-8］。教學(xué)實(shí)踐中，在對應(yīng)章節(jié)理論教學(xué)完成1個階段后，將Excel和SPSS二者進(jìn)行配合使用。如對于第2章資料整理中常用統(tǒng)計(jì)表和統(tǒng)計(jì)圖這一節(jié)內(nèi)容，由于Excel提供多種標(biāo)準(zhǔn)圖表類型，使用起來非常方便，因此在教學(xué)中推薦利用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)表和統(tǒng)計(jì)圖的制作。并且在這一節(jié)理論教學(xué)過程中可僅簡要概述不同類型資料所適合采用的圖表，然后直接利用Excel軟件進(jìn)行演示，讓學(xué)生更直觀地體驗(yàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)的實(shí)用性，而不是死記教材中各種統(tǒng)計(jì)表與統(tǒng)計(jì)圖的制作要求和方法。除此之外，Excel通過加載分析工具庫后具有強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)分析功能如描述統(tǒng)計(jì)、方差分析、F檢驗(yàn)、t檢驗(yàn)、卡方檢驗(yàn)、相關(guān)與回歸分析等，基本能滿足《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的需求。但對數(shù)據(jù)資料進(jìn)行方差分析時，Excel軟件的分析結(jié)果僅列出方差分析表，而SPSS軟件不僅給出方差分析表，而且一旦檢驗(yàn)顯著，還可以給出多重比較的結(jié)果，從而可以方便判斷出數(shù)據(jù)資料之間的差異。因此對于3個以上樣本平均數(shù)的假設(shè)檢驗(yàn)，推薦學(xué)生采用SPSS軟件進(jìn)行方差分析。通過Excel和SPSS兩種軟件輔助教學(xué)，既可滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，又能夠彌補(bǔ)各自的不足。更為重要的是，通過理論講解與軟件的配合使用，使學(xué)生從大量的、枯燥的數(shù)據(jù)計(jì)算中解放出來，將更多的學(xué)習(xí)精力放在如何根據(jù)資料的特征選擇正確的統(tǒng)計(jì)分析方法和對統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的解釋這兩個方面，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)效果。

3 結(jié)語

綜上所述，《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》是一門理論性較強(qiáng)的應(yīng)用課程，涉及的內(nèi)容多，公式多，概念多，對學(xué)生而言，難懂、難記、更難用，導(dǎo)致很多學(xué)生不愿意學(xué)習(xí)。因此在教學(xué)過程中，教師應(yīng)根據(jù)本科生的培養(yǎng)層次和課時要求，在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行優(yōu)化組合。抓住核心，注重實(shí)用性。在教學(xué)目標(biāo)上，要求學(xué)生通過理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)掌握數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理及意義，達(dá)到能獨(dú)立設(shè)計(jì)試驗(yàn)以及對試驗(yàn)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的目標(biāo)。同時加強(qiáng)學(xué)生對統(tǒng)計(jì)軟件的操作，掌握Excel和SPSS軟件的使用，培養(yǎng)學(xué)生利用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和相關(guān)統(tǒng)計(jì)軟件解決科研問題的能力，使學(xué)生真切地體會到生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的意義所在。總之，《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》作為生物學(xué)領(lǐng)域的重要工具課，其教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜而長期的系統(tǒng)工程，應(yīng)在不斷的實(shí)踐過程中逐步提升和完善。

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（責(zé)任編輯：賈淑萍）

G642.0

A文章順序編號：1672-5190（2016）02-0078-03

2016－01－22

項(xiàng)目來源：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)成、引進(jìn)人才科研啟動項(xiàng)目（2031011049）。

何倩毓（1986—），女，講師，博士，主要從事動物遺傳育種與昆蟲變態(tài)發(fā)育的教學(xué)與研究工作。

劉勝軍（1969—），男，教授，博士，主要從事動物遺傳育種的教學(xué)與研究工作。