試驗(yàn)研究與統(tǒng)計(jì)分析課程教學(xué)改革探析

唐新蓮+蔣代華

摘要 試驗(yàn)研究與統(tǒng)計(jì)分析課程是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析是科學(xué)研究過程的重要手段和方法，在教學(xué)過程中需要系統(tǒng)性、理論性和實(shí)踐性并重。本文圍繞教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程評(píng)價(jià)體系等方面對(duì)該課程的教學(xué)進(jìn)行了一些有益的嘗試和探索，以提升該課程的理論和實(shí)踐教學(xué)效果及質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和科研素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 試驗(yàn)研究與統(tǒng)計(jì)分析；教學(xué)改革；教學(xué)效果

中圖分類號(hào) G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）06-0291-01

試驗(yàn)研究與統(tǒng)計(jì)分析是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，是一門理論性和實(shí)踐性并重的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而，該門課程理論性強(qiáng)，數(shù)學(xué)概念抽象，數(shù)學(xué)符號(hào)和統(tǒng)計(jì)學(xué)公式多而繁雜，學(xué)生必須具備一定的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)以及綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的能力才能很好地掌握該課程，才能達(dá)到較好的教學(xué)效果[1-3]。然而，部分學(xué)生特別是數(shù)理統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)較差的學(xué)生對(duì)該門課程具有畏懼心理，如果教師未進(jìn)行正確、及時(shí)的引導(dǎo)，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果。因此，根據(jù)該課程的特點(diǎn)，調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)，改變教學(xué)方法，讓學(xué)生自主參與到教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)中是提高教學(xué)效果、達(dá)到全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo)的重要手段。筆者在10多年的教學(xué)過程中對(duì)該課程教學(xué)進(jìn)行了有益的改革探索與實(shí)踐，現(xiàn)將一些效果良好的教學(xué)方法總結(jié)如下。

1 優(yōu)化課程內(nèi)容設(shè)計(jì)，突出專業(yè)性和應(yīng)用性

對(duì)于將來從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境行業(yè)的學(xué)生來說，試驗(yàn)研究與統(tǒng)計(jì)分析既是一個(gè)重要的科學(xué)分析工具，更是具有實(shí)用價(jià)值的一門課程。與純粹的數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)不同的是該課程更側(cè)重于應(yīng)用，講授過程中一定要結(jié)合實(shí)例讓學(xué)生明白如何做到靈活運(yùn)用。因此，要在有限的教學(xué)時(shí)數(shù)內(nèi)讓學(xué)生掌握基本的、與專業(yè)密切相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容就必須優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，突出專業(yè)性和應(yīng)用性，適應(yīng)新時(shí)期農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的人才培養(yǎng)需要。

實(shí)踐中首先對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂，突出本學(xué)科前沿知識(shí)，強(qiáng)調(diào)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法的具體應(yīng)用，同時(shí)介紹本領(lǐng)域前沿信息與新的統(tǒng)計(jì)方法研究進(jìn)展。例如，在教學(xué)內(nèi)容選取方面，在原有培養(yǎng)試驗(yàn)法的講解基礎(chǔ)上，重點(diǎn)突出了培養(yǎng)試驗(yàn)研究法中的根際營(yíng)養(yǎng)研究法的教學(xué)內(nèi)容和土壤微生物研究法的教學(xué)內(nèi)容，以滿足土壤學(xué)和植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)相關(guān)研究的需要，這是與大農(nóng)類專業(yè)的生物統(tǒng)計(jì)或統(tǒng)計(jì)分析方法課程教學(xué)中不同的一個(gè)重要方面；又如讓學(xué)生調(diào)查獲取區(qū)內(nèi)當(dāng)?shù)氐拇笾行⌒透黝惼髽I(yè)生產(chǎn)中向環(huán)境排放污染物方面的資料，并進(jìn)行整理分析，選用正確的統(tǒng)計(jì)分析方法作出正確的判斷，這種系統(tǒng)的調(diào)查方案的擬定—資料的獲取—統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用—結(jié)果的分析與討論的研究手段的訓(xùn)練，既讓學(xué)生了解到科學(xué)研究的思路，又讓學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)去解決和分析實(shí)際問題。在介紹統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件教學(xué)內(nèi)容時(shí)，不僅介紹簡(jiǎn)單的Excel的統(tǒng)計(jì)功能，同時(shí)也介紹目前國(guó)際上主要應(yīng)用的功能強(qiáng)大的SAS和SPSS統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件的使用方法，從而使學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)原理的理解更深入。在選取教學(xué)案例時(shí)，緊密結(jié)合農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的特點(diǎn)精選教學(xué)案例進(jìn)行教學(xué)。例如，結(jié)合土壤學(xué)有關(guān)課程，選取針對(duì)土壤中有機(jī)質(zhì)含量或重金屬分布狀況的案例講解配對(duì)法設(shè)計(jì)的t檢驗(yàn)，作出準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)分析和結(jié)果判斷；選取植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)中離子間的相互作用、不同肥料施用效果的比較試驗(yàn)等案例進(jìn)行方差分析。在教學(xué)過程中，恰當(dāng)運(yùn)用案例教學(xué)是一種能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其熟練掌握所學(xué)基本知識(shí)并能運(yùn)用到科學(xué)研究中的行之有效的教學(xué)方法。

2 將參與式教學(xué)方法引入課堂，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

以教師為中心、發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性的參與式教學(xué)模式已經(jīng)在經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、管理學(xué)和信息學(xué)等許多專業(yè)課程教學(xué)中得到應(yīng)用。參與式教學(xué)法的核心是師生互動(dòng)，教師既是主講人又是組織者與引導(dǎo)者，也是平等的討論參與者；學(xué)生既是聽眾又是主講人與參與者[4-5]。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，這使得學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)發(fā)表觀點(diǎn)。

例如，在開始講授試驗(yàn)研究的一般過程、田間試驗(yàn)和培養(yǎng)試驗(yàn)方法這些章節(jié)的內(nèi)容前，即將學(xué)生分成幾個(gè)小組，每組4～5人，每組安排1個(gè)有關(guān)土壤學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)或環(huán)境生態(tài)學(xué)方面的研究熱點(diǎn)問題。小組成員合作完成相應(yīng)的試驗(yàn)研究設(shè)計(jì)，這其中包含了資料查閱，研究?jī)?nèi)容、研究思路和技術(shù)路線的確定，試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究手段的選擇等多項(xiàng)內(nèi)容。當(dāng)教師講述完這些章節(jié)的內(nèi)容后即安排和組織課堂討論，每組成員將自己的研究計(jì)劃向全班展示，闡明本小組課題的科學(xué)研究思路、試驗(yàn)研究方法、研究方案和研究手段，然后展開討論，回答其他同學(xué)的提問和質(zhì)疑并接受同學(xué)好的建議進(jìn)行修改。然后任課教師對(duì)研究計(jì)劃的不足和優(yōu)點(diǎn)加以點(diǎn)評(píng)，并進(jìn)行最后的總結(jié)。通過這樣的參與式教學(xué)方式，使學(xué)生從單純接受者轉(zhuǎn)變成學(xué)習(xí)的主體，從接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)和探究式學(xué)習(xí)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更濃厚，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新觀念和探究欲望，使學(xué)生很好地掌握科學(xué)研究的一般程序和研究計(jì)劃的撰寫，同時(shí)鞏固相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，為日后畢業(yè)論文的撰寫和科學(xué)研究的開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[6-9]。

3 將科研融入課程實(shí)踐教學(xué)中，提升學(xué)生的科研素養(yǎng)

該課程的教學(xué)目的在于使學(xué)生能夠根據(jù)科學(xué)研究的需要來設(shè)計(jì)試驗(yàn)，選用正確的統(tǒng)計(jì)方法來分析和解決科學(xué)試驗(yàn)中的問題。因此，教學(xué)上安排了試驗(yàn)研究方法和生物統(tǒng)計(jì)2個(gè)部分的內(nèi)容，這是2個(gè)有機(jī)的組成部分，統(tǒng)計(jì)分析是在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行科學(xué)研究真?zhèn)蔚呐袛?，而統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果又是對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)合理性的反饋，從而幫助改進(jìn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和提高試驗(yàn)效率。該課程安排有2周的課程實(shí)習(xí)，在實(shí)習(xí)周中將科研與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合進(jìn)行實(shí)習(xí)，且分散在整個(gè)授課學(xué)期進(jìn)行。將學(xué)生在學(xué)習(xí)試驗(yàn)設(shè)計(jì)章節(jié)時(shí)所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案改進(jìn)后進(jìn)行田間試驗(yàn)，要求學(xué)生按照試驗(yàn)條件，根據(jù)自己所設(shè)計(jì)的試驗(yàn)，正確地劃分區(qū)組和小區(qū)，選擇合適的重復(fù)數(shù)，布置田間試驗(yàn)，并全程對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行管理，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康倪x取和獲得相應(yīng)的試驗(yàn)指標(biāo)。試驗(yàn)研究實(shí)施完畢之后，對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)嚴(yán)格按照理論課教學(xué)上的統(tǒng)計(jì)原則來選取正確合適的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并撰寫成科技小論文。在此過程中，學(xué)生能夠加深理解田間試驗(yàn)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法，提高了學(xué)生獨(dú)立開展科學(xué)試驗(yàn)的具體操作能力和動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生科研工作中必備的操作仔細(xì)、一絲不茍、連續(xù)工作的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，自身的科研素質(zhì)和水平得以明顯提高，從而為今后畢業(yè)論文的撰寫乃至參加工作后的科學(xué)研究工作的開展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 創(chuàng)新考核評(píng)價(jià)方式，加大參與課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)在考核評(píng)價(jià)中的比重

科學(xué)合理的課程教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性有積極的作用。因此，在實(shí)施試驗(yàn)研究與統(tǒng)計(jì)分析課程教學(xué)方法改革的同時(shí)，對(duì)課程教學(xué)評(píng)價(jià)方式進(jìn)行了改革，由單純的期末考試成績(jī)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N考核形式相結(jié)合的方式進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。該課程的教學(xué)評(píng)價(jià)由3個(gè)部分組成：一是以期末考試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，這部分占學(xué)生課程成績(jī)的50%，且采取“一紙開卷考試”的考試方式，即學(xué)生可帶一張書寫由本人總結(jié)的各種統(tǒng)計(jì)公式的A4紙進(jìn)入考場(chǎng)（紙張考試前由教師統(tǒng)一提供），同時(shí)考試試題側(cè)重于對(duì)實(shí)際問題的解決；二是根據(jù)學(xué)生的課后作業(yè)及課堂參與討論情況來評(píng)定學(xué)生的課堂成績(jī)，這部分占學(xué)生總成績(jī)的25%；三是根據(jù)課程實(shí)習(xí)時(shí)學(xué)生的表現(xiàn)來評(píng)定實(shí)習(xí)成績(jī)，這部分也占學(xué)生總成績(jī)的25%。這種教學(xué)評(píng)價(jià)方法不僅能引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的積累與實(shí)際運(yùn)用，同時(shí)也可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到課程的重要性，對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)具有積極、重要的作用[10]。

5 結(jié)語

試驗(yàn)研究與統(tǒng)計(jì)分析是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課程，在教學(xué)活動(dòng)中通過加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系、優(yōu)化課程設(shè)置、引入?yún)⑴c式教學(xué)法、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)以及建立合理的考核評(píng)價(jià)機(jī)制等全方位的教學(xué)改革而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，以提高教學(xué)效果，讓學(xué)生掌握學(xué)科發(fā)展的前沿方向和應(yīng)用技術(shù)的前景，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲芯窈退仞B(yǎng)。

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