談生物統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的創(chuàng)新探索

李健壯 付岳林 陳秀雙 李蘭會(huì)

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，河北保定 071001；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，河北保定 071001）

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程作為動(dòng)物醫(yī)藥學(xué)科領(lǐng)域的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生邏輯思維能力、科研素養(yǎng)以及分析解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。但由于統(tǒng)計(jì)課程具有應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科特征，學(xué)生學(xué)習(xí)中需要面對(duì)大量的數(shù)學(xué)符號(hào)、數(shù)學(xué)公式以及計(jì)算，更重要的是在數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)上的邏輯推理，因此要學(xué)會(huì)學(xué)懂并能運(yùn)用基本統(tǒng)計(jì)方法解決專業(yè)問(wèn)題，必須付出比其他課程更多的辛苦。這對(duì)教師提出了更高的要求，不僅要把握整個(gè)課程內(nèi)容體系，更要領(lǐng)會(huì)學(xué)生心理，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)揮其學(xué)習(xí)主動(dòng)性，營(yíng)造積極、探索的學(xué)習(xí)氛圍，使每個(gè)學(xué)生都能融入其中，體會(huì)到學(xué)習(xí)的探究性、推理的科學(xué)性以及開(kāi)悟的喜悅。

從事教學(xué)工作以來(lái)，主講教師一直在探索改革課程教學(xué)方法，逐漸認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)課程改革創(chuàng)新在統(tǒng)計(jì)課中的特殊意義。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)停留在對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證層面，沿襲以教為中心的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，更多的是控制與支配，學(xué)生沒(méi)有足夠的實(shí)踐空間和思維時(shí)間[1]。該教學(xué)模式已不能適應(yīng)現(xiàn)代高等學(xué)?！皩捒趶?、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，甚至掣肘了學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[2]。統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)本身就是工具，工具的熟練使用必須靠練習(xí)，所以實(shí)驗(yàn)是學(xué)好統(tǒng)計(jì)課程的必由之路。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)以及團(tuán)隊(duì)合作的科學(xué)精神，而且能全面提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察比較、分析總結(jié)能力，同時(shí)提高學(xué)生對(duì)未知領(lǐng)域的探索能力。

創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)在于實(shí)踐，要培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須構(gòu)建良好的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。實(shí)踐性教學(xué)在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)并培養(yǎng)高質(zhì)量的創(chuàng)新人才中所發(fā)揮的作用日益凸顯。本文就醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐的改革和創(chuàng)新、分析和探討實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐過(guò)程中采取的措施為例，為農(nóng)業(yè)院校生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)提供一些參考借鑒。

1 鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)口發(fā)表個(gè)人觀點(diǎn)，營(yíng)造積極主動(dòng)學(xué)習(xí)氛圍

為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，精心設(shè)計(jì)每次課程的開(kāi)篇環(huán)節(jié)。每次課前對(duì)上次課程內(nèi)容的核心內(nèi)容或關(guān)鍵問(wèn)題，由教師提出問(wèn)題，但不是點(diǎn)名要求某位同學(xué)回答，而是大家共同回答。優(yōu)點(diǎn)一是可以使會(huì)的學(xué)生一起開(kāi)口回答，學(xué)起來(lái)更有信心；二是避免點(diǎn)名提問(wèn)到某個(gè)同學(xué)，回答不上來(lái)而尷尬為難，能回答上來(lái)的同學(xué)卻沒(méi)有被提問(wèn)到，沒(méi)有表現(xiàn)機(jī)會(huì)，師生間不能產(chǎn)生和諧的課堂氛圍。

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式中，教師是活動(dòng)執(zhí)行的主體，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，對(duì)基礎(chǔ)理論進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技能進(jìn)行實(shí)踐。這種被動(dòng)的學(xué)習(xí)方法，不僅使學(xué)生喪失對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣，而且在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，他們只是被動(dòng)地執(zhí)行，缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)造性，不利于創(chuàng)新精神、科研能力和專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。

傳統(tǒng)的教學(xué)觀念認(rèn)為師生間就是簡(jiǎn)單的教與學(xué)的關(guān)系，然而近代教育學(xué)發(fā)展的成果表明教育其實(shí)是一個(gè)師生相互學(xué)習(xí)、相互借鑒的過(guò)程[3]。老師在這一過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分傾聽(tīng)學(xué)生的看法與意見(jiàn)，在日后的教學(xué)過(guò)程中逐步改正不足，本課的課前的提問(wèn)環(huán)節(jié)是在聽(tīng)取學(xué)生意見(jiàn)后，對(duì)原模式進(jìn)行調(diào)整的，該模式取得良好效果，學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性大大提高。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)創(chuàng)新教學(xué)方法，在與學(xué)生溝通交流的基礎(chǔ)上研究新方法、新途徑，提高學(xué)生對(duì)教學(xué)成果的吸收與接受的能力。實(shí)驗(yàn)課上每位同學(xué)主動(dòng)學(xué)習(xí)，對(duì)不清楚的問(wèn)題討論解決，融洽的課堂氛圍與課堂上的積極表現(xiàn)是學(xué)生思維活躍的重要條件。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅僅是教學(xué)方式的創(chuàng)新，也是對(duì)教育體制、師生關(guān)系的一種全新探索與把控。在實(shí)驗(yàn)中師生之間的交流互動(dòng)，有利于創(chuàng)造更加和諧有效率的教學(xué)環(huán)境。對(duì)樹(shù)立以學(xué)生為本，以能力培養(yǎng)為核心，以知識(shí)-能力-素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念具有非常重要的意義[4]。

2 實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置探索性內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式多以演示性驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，教學(xué)方法單一，學(xué)生按照教師示范進(jìn)行機(jī)械模仿，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式大大的束縛了學(xué)生獨(dú)立思考的能力，缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)造性，不利于創(chuàng)新精神、科研能力和專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。探索性實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供了一個(gè)自主設(shè)計(jì)、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，從選題到結(jié)項(xiàng)都需要學(xué)生全程參與，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生勇于探索、敢于創(chuàng)新的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生科研創(chuàng)新的意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)，因此，開(kāi)展探索性實(shí)驗(yàn)對(duì)促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有重大意義。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容著重是對(duì)假設(shè)檢驗(yàn)方法的驗(yàn)證，并在此基礎(chǔ)上探索分析輸出結(jié)果，深入挖掘數(shù)值里面包含的意義，從多途徑多方法驗(yàn)證這一結(jié)果，訓(xùn)練并提升學(xué)生發(fā)散思維能力。同時(shí)將探索性實(shí)驗(yàn)延伸到課下，增加了以學(xué)生自己身體指標(biāo)數(shù)據(jù)為原料的課下分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組共同完成某個(gè)指標(biāo)的探索性分析，并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

本動(dòng)物醫(yī)學(xué)專業(yè)生物統(tǒng)計(jì)課程設(shè)有8次16學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，第一次為數(shù)據(jù)收集，學(xué)生量測(cè)個(gè)人身高、體重等生理數(shù)據(jù)，第二次為描述統(tǒng)計(jì)，包括三項(xiàng)內(nèi)容：一是課上引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用Excel做描述統(tǒng)計(jì)，并解讀驗(yàn)證輸出結(jié)果，對(duì)其中重要的統(tǒng)計(jì)量如標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)誤、以及置信區(qū)間，對(duì)照課本課件找出其計(jì)算公式，并用Excel驗(yàn)證其大小關(guān)系；二是幾何均數(shù)的計(jì)算，按課本公式計(jì)算并以Geomean函數(shù)計(jì)算；三是正態(tài)分布，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用函數(shù)Normdist計(jì)算服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的X=-10、-9、……9，10的概率密度函數(shù)f（X）和分布函數(shù)F（X），并分析f（X）和F（X）的數(shù)值變化規(guī)律，理解正態(tài)分布曲線的特征和區(qū)間概率值的變化；進(jìn)而計(jì)算P（-3≤X≤3）的概率。第三次為單樣本t檢驗(yàn)，包括三項(xiàng)內(nèi)容：一是利用二項(xiàng)分布直接概率法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷，在概率計(jì)算實(shí)踐中培養(yǎng)推斷思維能力，引導(dǎo)學(xué)生在探究過(guò)程中獲取知識(shí)、訓(xùn)練技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力和發(fā)展個(gè)性[5]；二是單樣本Z檢驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生使用三種方法進(jìn)行Z檢驗(yàn)推斷，（1）利用樣本數(shù)據(jù)計(jì)算Z統(tǒng)計(jì)量（的標(biāo)準(zhǔn)化），（2）利用Normdist函數(shù)，計(jì)算相伴概率，（3）估計(jì)μ的95%置信區(qū)間，三種方法實(shí)質(zhì)是同一方法不同方面解決同一問(wèn)題；三是利用SPSS進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)。第四次課為配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，包括兩項(xiàng)內(nèi)容：一是對(duì)SPSS單樣本t檢驗(yàn)結(jié)果的詳細(xì)解讀，解讀表面效應(yīng)、抽樣誤差和本質(zhì)效應(yīng)（μ-μ0）大小，并利用Excel估計(jì)μ的95%置信區(qū)間，計(jì)算本質(zhì)效應(yīng)μ-μ0大小，讓學(xué)生理解數(shù)值的內(nèi)涵；二是配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，包括SPSS配對(duì)樣本t檢驗(yàn)輸出結(jié)果解讀、對(duì)配對(duì)數(shù)據(jù)差值做單樣本t檢驗(yàn)、Excel成對(duì)二樣本均值分析t檢驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)比較這三種方法結(jié)果的異同，進(jìn)而理解記憶。第五次課為獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，包括三項(xiàng)內(nèi)容：SPSS獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果解讀，Excel的F檢驗(yàn)基礎(chǔ)上的兩樣本等方差t檢驗(yàn)或異方差t檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗(yàn)及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。第六、七次課為方差分析，第八次課為相關(guān)回歸分析和卡方檢驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富而有序，學(xué)生課上動(dòng)手動(dòng)腦而收獲滿滿。每次實(shí)驗(yàn)課后學(xué)生根據(jù)課上所學(xué)方法對(duì)收集的個(gè)人身體指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分組分析不同的檢測(cè)指標(biāo)，并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種延伸到課下的實(shí)驗(yàn)操作分析和報(bào)告撰寫(xiě)，是統(tǒng)計(jì)課程探索性實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新應(yīng)用，是提高學(xué)生探究能力和創(chuàng)新能力最好的教學(xué)方法，是學(xué)生逐步進(jìn)步的一種絕佳方式，能使學(xué)生真正享受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

3 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)和討論，提升學(xué)生綜合分析能力

撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)和分析的過(guò)程，能反映學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的掌握程度及對(duì)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解程度，是對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相應(yīng)章節(jié)知識(shí)的凝煉和提高[6]。在撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程中，可以鞏固理論基礎(chǔ)知識(shí)，分析操作中的失誤及誤差產(chǎn)生的原因，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)是培養(yǎng)學(xué)生今后撰寫(xiě)科研論文必不可少的環(huán)節(jié)。書(shū)寫(xiě)良好的報(bào)告應(yīng)體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、理論性、創(chuàng)造性和探究性，同時(shí)可以為學(xué)生提供思考、選擇和發(fā)展的空間，并極大地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和價(jià)值。

動(dòng)物醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告并不是復(fù)制實(shí)驗(yàn)課上老師引導(dǎo)完成的內(nèi)容，而是課下同學(xué)小組經(jīng)討論探索共同完成的對(duì)身體指標(biāo)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，且每一組分析不同指標(biāo)，小組成員通過(guò)討論研究協(xié)作來(lái)完成實(shí)驗(yàn)的探索。從輸出結(jié)果到解讀出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過(guò)程中，同學(xué)們可以從多個(gè)統(tǒng)計(jì)量推斷得出結(jié)論，從不同方面角度補(bǔ)充推斷，討論帶動(dòng)思維活躍，促進(jìn)學(xué)習(xí)的積極性。實(shí)驗(yàn)報(bào)告最后的分析討論與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的推斷過(guò)程同等重要，不但可以分析該課程所涉及的理論知識(shí)，還可以比較不同統(tǒng)計(jì)方法對(duì)同一數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的優(yōu)缺點(diǎn)以及使用時(shí)應(yīng)滿足的條件等。

每次課前，安排一組同學(xué)與全班分享實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果與討論，其他同學(xué)對(duì)其報(bào)告內(nèi)容評(píng)價(jià)，分析其優(yōu)缺點(diǎn)或存在問(wèn)題。大家對(duì)共同感興趣問(wèn)題展開(kāi)討論，針對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題教師引導(dǎo)學(xué)生思考討論其問(wèn)題背后所包含的知識(shí)，從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和把握。實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，需營(yíng)造讓每個(gè)學(xué)生都動(dòng)手動(dòng)腦的實(shí)驗(yàn)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生從認(rèn)知上接受，從情感上融洽，從行動(dòng)上共振[7]。

實(shí)驗(yàn)通過(guò)教師演示或組織學(xué)生親手操作，把書(shū)本知識(shí)由微觀變?yōu)楹暧^，把抽象變成具體，變無(wú)形為有形，是學(xué)生掌握知識(shí)的重要途徑，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力通過(guò)增設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、探究能力，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和科學(xué)的方法，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高等學(xué)校“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)踐。