研究生“生物統(tǒng)計學(xué)”專題實訓(xùn)式教學(xué)模式的研究與探索

栗現(xiàn)芳 謝維娜 趙富強(qiáng) 姚立

“生物統(tǒng)計學(xué)”是數(shù)理統(tǒng)計在生物學(xué)研究中的應(yīng)用，它是用數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法來分析和解釋生物界各種現(xiàn)象和試驗調(diào)查資料的一門學(xué)科。隨著生物學(xué)研究的不斷發(fā)展，生物統(tǒng)計學(xué)的應(yīng)用也越來越廣泛。它不僅是生物科學(xué)、生物技術(shù)、農(nóng)學(xué)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生本科階段的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是生物化學(xué)與分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、微生物學(xué)等專業(yè)碩士研究生的學(xué)位基礎(chǔ)課。與其說“生物統(tǒng)計學(xué)”是一門課程，不如說其是一門技術(shù)，具有很強(qiáng)的理論邏輯性和實踐應(yīng)用性。

在本科階段，“生物統(tǒng)計學(xué)”作為數(shù)理統(tǒng)計在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，概念多、公式多、內(nèi)容抽象，屬于學(xué)習(xí)難度相對比較大的一門課程。到了研究生階段，本著培養(yǎng)適應(yīng)國家和地方經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展需要的研究型、應(yīng)用型人才的目標(biāo)，不再僅強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)，而更注重理論知識在各研究領(lǐng)域中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)面不一定要寬，但要深入，學(xué)習(xí)深度有所加強(qiáng)。如果學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識掌握得不夠牢固，那就難以實現(xiàn)由理論到應(yīng)用的突破。在“生物統(tǒng)計學(xué)”教學(xué)過程中，部分學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識掌握不夠牢固和系統(tǒng)、對生物統(tǒng)計軟件操作不熟，有的學(xué)生甚至在本科階段未接觸過該門課程，又因課時有限、從理論到實際操作的銜接跨度較大等問題，導(dǎo)致學(xué)生難以在實踐中達(dá)到熟練運用的目的。因此，有必要對這門學(xué)位基礎(chǔ)課進(jìn)行教學(xué)模式的改革與探索，以實現(xiàn)由理論到實踐的有效跨越，達(dá)到其作為工具學(xué)科為研究生今后科研服務(wù)的目標(biāo)。

以課程體系為主線，進(jìn)行專題式教學(xué)設(shè)計

1.確定所需內(nèi)容的范圍。為保證授課的實效性和針對性，教師應(yīng)參閱多個教材和資料，根據(jù)課時的要求、研究生今后試驗研究的數(shù)據(jù)處理需要，合理選擇常用的數(shù)理統(tǒng)計處理內(nèi)容和方法，確定教學(xué)內(nèi)容的總體框架。比如：常用到的試驗資料的整理與特征數(shù)的計算、概率與概率分布、統(tǒng)計推斷、卡方檢驗、方差分析、直線回歸與相關(guān)分析、試驗設(shè)計及其統(tǒng)計分析等。

2.合理調(diào)整授課順序。教師應(yīng)由簡到難、循序漸進(jìn)、深入淺出地進(jìn)行教學(xué)，形成完整的知識鏈條。在注重基本知識體系系統(tǒng)性和完整性的同時，教師還應(yīng)抓住教學(xué)重點、難點，創(chuàng)造性地使用教材，將教學(xué)內(nèi)容融于每一個專題的理論框架中。比如，概率及其分布是統(tǒng)計推斷的基礎(chǔ)，可將兩部分內(nèi)容并入一個專題進(jìn)行講解。再如，可將試驗設(shè)計的基本要素、基本原則、常用方法及其統(tǒng)計分析等內(nèi)容和方差分析放在同一專題，以便于學(xué)生結(jié)合各自研究方向進(jìn)行試驗內(nèi)容的設(shè)計和統(tǒng)計分析方法的選擇。

充分引入實際案例，組織專題教學(xué)內(nèi)容

在專題式教學(xué)中，實訓(xùn)式教學(xué)對任課教師提出了更高的要求。教師應(yīng)當(dāng)具備扎實、系統(tǒng)的理論知識、高度的歸納總結(jié)能力和熟練的軟件操作能力。在講授每一個專題之前，教師要廣泛收集資料，以貼近研究生科研方向的數(shù)據(jù)資料為例，從理論分析到實際操作進(jìn)行實戰(zhàn)演練，使學(xué)生對每個內(nèi)容都聽明白、理解透徹，遇到類似生物學(xué)問題時能做到“四會”，即會分析數(shù)據(jù)類型、會選擇分析方法、會操作統(tǒng)計軟件、會解釋結(jié)果含義，以突出學(xué)科的科學(xué)性、思想性、學(xué)術(shù)性。同時，專題實訓(xùn)式教學(xué)也可促使教師和研究生把教、學(xué)與科研工作、試驗研究很好地結(jié)合起來。比如，可選擇更符合研究生或其導(dǎo)師研究方向的例題數(shù)據(jù)作為分析對象，如果允許學(xué)生提供自己的試驗數(shù)據(jù)并讓他對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能極大提高學(xué)生的積極性和主動性。針對不同專業(yè)的學(xué)生，教師應(yīng)側(cè)重選擇不同的案例進(jìn)行分析。比如，針對試驗資料的整理和特征數(shù)的計算專題，對于生態(tài)學(xué)專業(yè)和生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，各自的試驗資料類型、試驗資料的搜集方法和整理方法都有所不同。生態(tài)學(xué)專業(yè)學(xué)生接觸較多的是數(shù)量性狀資料，而生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)學(xué)生接觸較多的是質(zhì)量性狀資料，數(shù)據(jù)資料的類型不同將會采用的獲取和整理方法也不同。那么在進(jìn)行這個專題的講解和實戰(zhàn)演練時可以有所側(cè)重和強(qiáng)調(diào)，從而引起學(xué)生的強(qiáng)烈關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的濃厚興趣。

課堂專題實訓(xùn)式教學(xué)實現(xiàn)了由理論到應(yīng)用的跨越

1.課前復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)。由本科階段對“生物統(tǒng)計學(xué)”這門課程的接觸，到研究生階段的再次學(xué)習(xí)，大約會時隔兩年左右。而本科階段的基本原理、基本概念、基本方法又是后續(xù)統(tǒng)計分析方法選擇和分析結(jié)果解釋的依據(jù)，因此，學(xué)生要對本科階段所學(xué)的理論知識進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)或自學(xué)總結(jié)，為做好每一次專題作鋪墊。比如，在開展試驗資料的整理和特征數(shù)的計算專題時，如果學(xué)生不明白數(shù)據(jù)資料的類型，就無法選擇正確的整理方法，也就得不到理想的分析結(jié)果。

2.以問題為導(dǎo)向。每一節(jié)課相當(dāng)于一個專題，會有一個專門的問題等待解決，進(jìn)入研究生階段更是如此。學(xué)生各有自己的研究方向和研究內(nèi)容，教師應(yīng)以最貼近學(xué)生研究方向的實際問題為例進(jìn)行導(dǎo)課，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，在統(tǒng)計推斷專題中，樣本平均數(shù)的假設(shè)檢驗方法有u檢驗和t檢驗，其中t檢驗又分為單一樣本t檢驗、獨立樣本t檢驗和配對樣本t檢驗。這時，教師可列舉幾種符合不同檢驗方法的實際問題，告訴學(xué)生遇到不同情況時應(yīng)該怎樣選擇方法和進(jìn)行分析，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)更有針對性。

3.課堂上先總結(jié)理論基礎(chǔ)。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)先進(jìn)行理論知識的簡要介紹、回顧和系統(tǒng)總結(jié)，強(qiáng)化學(xué)生對該章節(jié)內(nèi)容的整體掌握，以便于其以后將理論應(yīng)用于實踐。比如，在緒論部分，除了簡要回顧生物統(tǒng)計學(xué)的概念、基本內(nèi)容和作用，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)外，教師還需重點強(qiáng)調(diào)常用的統(tǒng)計學(xué)術(shù)語，包括總體、個體與樣本、變量與常數(shù)、參數(shù)與統(tǒng)計數(shù)、效應(yīng)與互作、誤差與錯誤、準(zhǔn)確性與精確性等最基本的概念。又如，在進(jìn)行方差分析專題時，教師首先必須明確什么是方差分析，它有什么用途，與卡方檢驗、u檢驗或t檢驗有什么區(qū)別，在什么情況下適合用方差分析，方差分析時有哪些統(tǒng)計軟件可選。只有總體上明確了這些基本原理，才能在解決實際問題時選擇恰當(dāng)?shù)姆治龇椒ê徒y(tǒng)計軟件，才會進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)分析，得出可靠的分析結(jié)果和研究結(jié)論。統(tǒng)計軟件分析生成結(jié)果的解釋也離不開理論知識的指導(dǎo)，統(tǒng)計軟件屬于工具，操作過程屬于技術(shù)，而基本理論才是根本。

4.圍繞案例介紹軟件使用方法。在學(xué)生系統(tǒng)掌握理論知識的基礎(chǔ)上，教師可圍繞實際案例深入淺出地介紹如何進(jìn)行有針對性的數(shù)據(jù)處理，推薦選用Excel和SPSS兩種統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理操作。比如，在進(jìn)行假設(shè)檢驗和統(tǒng)計推斷時，教師要根據(jù)問題研究的目的、樣本容量的大?。ù髽颖净蛐颖荆?shù)據(jù)的類型（間斷變量或連續(xù)變量）以及樣本數(shù)的多少（單樣本、獨立樣本或配對樣本），選擇是用u檢驗、t檢驗、卡方檢驗還是方差分析。應(yīng)在理論的指導(dǎo)下確定檢驗方法，分別用Excel和SPSS兩種軟件介紹同一數(shù)據(jù)處理的操作過程，包括軟件的獲取與安裝、數(shù)據(jù)的輸入與保存、方法路徑的選擇、參數(shù)的設(shè)置、結(jié)果的生成、對結(jié)果的合理解釋以及兩種軟件優(yōu)缺點的對比與總結(jié)等，使學(xué)生在濃厚的興趣下，以解決實際問題為出發(fā)點，實現(xiàn)從理論到應(yīng)用的跨越。

5.實戰(zhàn)演練操作過程。教師要留出部分時間讓學(xué)生進(jìn)行上機(jī)操作練習(xí)，使其對當(dāng)次專題所講的理論內(nèi)容和應(yīng)用方法能熟練掌握。在每次專題中，學(xué)生對理論知識進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)后，可直接將其用于實際案例問題的解決，再結(jié)合相關(guān)統(tǒng)計軟件，及時掌握軟件的實際操作。學(xué)生要在每一節(jié)課中都能將理論與實踐很好地結(jié)合起來，實現(xiàn)理論到實踐的有效跨越，凸顯研究生階段課程學(xué)習(xí)的特點。

采用多樣化的教學(xué)手段和考核方式

教師可利用學(xué)?；?qū)W院數(shù)碼實驗室中已有的硬件設(shè)施，通過生物統(tǒng)計學(xué)軟件，結(jié)合多媒體教學(xué)和現(xiàn)場實訓(xùn)等方式，引導(dǎo)學(xué)生先觀摩演練，隨后再進(jìn)行操作練習(xí)，為學(xué)生提供寬松的學(xué)習(xí)空間和實踐條件，充分調(diào)動學(xué)生的視覺、聽覺和思維去獲取知識，培養(yǎng)他們觀察問題、分析問題和解決問題的能力。

教師尤其要注重學(xué)生運用基本理論、基本方法解決實際問題的能力。在考核時，可先給出試驗資料，讓學(xué)生按要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計處理，從數(shù)據(jù)的理論分析、方法選擇、軟件選擇、數(shù)據(jù)輸入、處理步驟到結(jié)果生成，以及對結(jié)果每一項指標(biāo)的解釋和最后的總結(jié)判斷等多方面考核學(xué)生從理論分析到實際應(yīng)用整個過程的掌握程度?？己朔秶婕叭繉ｎ}內(nèi)容，將學(xué)生在每次專題中的課堂表現(xiàn)計入平時成績，注重研究生階段應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

結(jié)? 語

“生物統(tǒng)計學(xué)”是生物學(xué)相關(guān)專業(yè)中既重要又實用的專業(yè)基礎(chǔ)課，研究生階段更注重學(xué)生對課程實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，這就要求學(xué)生既要理論扎實，又要技術(shù)熟練。隨著計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，生物統(tǒng)計軟件的不斷更新和升級，教師可結(jié)合課堂教學(xué)中存在的實際問題，進(jìn)行專題實訓(xùn)式教學(xué)模式的改革和探索，以加強(qiáng)研究生的學(xué)習(xí)興趣。教師不僅要注重學(xué)生對理論知識的系統(tǒng)歸納和總結(jié)，更要重視學(xué)生對知識實際運用的掌握，使其課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)明確、態(tài)度積極、理論扎實、操作熟練、理論與應(yīng)用過渡自然，讓學(xué)生能熟練運用生物統(tǒng)計學(xué)原理和方法解決各自研究中涉及的生物學(xué)問題，實現(xiàn)學(xué)以致用的目的。

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作者單位：延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院? ?陜西延安

[摘? 要]本文基于研究生階段“生物統(tǒng)計學(xué)”教學(xué)理論基礎(chǔ)不扎實、生物統(tǒng)計軟件應(yīng)用少、理論到應(yīng)用跨度大的問題，結(jié)合研究型、應(yīng)用型的人才培養(yǎng)目標(biāo)，嘗試專題式教學(xué)和課堂實訓(xùn)式教學(xué)相結(jié)合，進(jìn)行新教學(xué)模式的探索和實踐，主要包括設(shè)計專題式教學(xué)課程體系、充分引入實際案例、采用課堂實訓(xùn)式教學(xué)方法、多樣化教學(xué)手段和考核評價方式等措施，充分利用各種教學(xué)條件激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)由理論到實踐再到應(yīng)用的跨越，進(jìn)一步提升研究生課程的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]研究生? 生物統(tǒng)計學(xué)? 教學(xué)模式? 專題實訓(xùn)式