基于試卷分析的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革效果評(píng)價(jià)與教學(xué)反思

李玉閣 周明 付錦朋

關(guān)鍵詞：生物統(tǒng)計(jì)學(xué);試卷分析;總成績(jī);效果評(píng)價(jià);教學(xué)反思

考試是有效衡量學(xué)生學(xué)習(xí)情況和教師教學(xué)效果的評(píng)價(jià)方法。試卷是考試測(cè)量的工具，試卷分析是教師教學(xué)工作不可缺少的環(huán)節(jié)之一。通過(guò)試卷分析不僅能客觀評(píng)價(jià)教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，還能根據(jù)學(xué)生對(duì)試卷的答題情況發(fā)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)中的薄弱環(huán)節(jié)，為今后課堂教學(xué)改革和構(gòu)建試題庫(kù)提供重要的參考。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生命科學(xué)研究中的應(yīng)用，為生命科學(xué)研究提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析的基本方法，是生命科學(xué)研究中不可或缺的工具學(xué)科。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)，教與學(xué)的難度相對(duì)較高。如何用通俗易懂的語(yǔ)言使學(xué)生理解重要而抽象的統(tǒng)計(jì)學(xué)概念和理論，把握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的核心思想，形成明晰的課程體系，使學(xué)生在理解相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)分析方法原理和適用條件的基礎(chǔ)上，能正確選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)的重點(diǎn)和關(guān)鍵。

2018年以來(lái)，我院的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程由3學(xué)分、54學(xué)時(shí)壓縮為2學(xué)分、36學(xué)時(shí)，如何優(yōu)化課程體系和教學(xué)方法，在課時(shí)壓縮的條件下完成教學(xué)任務(wù)，保證教學(xué)質(zhì)量，將是教師面臨的嚴(yán)峻考驗(yàn)。為此，嘗試采用啟發(fā)式教學(xué)及利用思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生梳理統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)理論，理解統(tǒng)計(jì)學(xué)的思想精髓，掌握常用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法及適用條件。同時(shí)，在引入SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程，加強(qiáng)典型實(shí)例、SPSS軟件操作步驟和輸出結(jié)果的正確解讀，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合應(yīng)用能力。同時(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)+教育背景下，充分利用微信、超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)、雨課堂等在線平臺(tái)，開(kāi)展線上線下相結(jié)合的混合教學(xué)，強(qiáng)化課堂師生互動(dòng)，加強(qiáng)課程的過(guò)程陛學(xué)習(xí)監(jiān)督和學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)，力求在課時(shí)壓縮的情況下，做到教學(xué)內(nèi)容和質(zhì)量不縮水。

為檢驗(yàn)教學(xué)改革效果，了解教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)，利用SPSS軟件對(duì)我院2014-2017級(jí)生物科學(xué)和植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的541名學(xué)生的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)試卷進(jìn)行分析，以期為今后課堂教學(xué)改革及提高生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)質(zhì)量提供教學(xué)啟示。同時(shí)，也為其他課程教師有效開(kāi)展試卷分析和基于試卷分析進(jìn)行教學(xué)反思提供參考。

一、研究對(duì)象與試卷分析方法

（一）研究對(duì)象

以2014-2017級(jí)生物科學(xué)和植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)共541名學(xué)生的期末考試成績(jī)?yōu)榛A(chǔ)數(shù)據(jù)，每年試卷的題型、題量和難度相當(dāng)，但重復(fù)率不超過(guò)20%。試卷滿分為100分，閉卷考試，120分鐘完成答卷。試卷題型有名詞解釋、單項(xiàng)選擇、判斷、簡(jiǎn)答、計(jì)算和綜合分析6種題型，不同題型的分值和考查的要點(diǎn)見(jiàn)表1。

（二）試卷分析方法

1、總成績(jī)分布的正態(tài)性檢驗(yàn)及成績(jī)差異的方差分析。在統(tǒng)計(jì)每份試卷每題得分和總評(píng)成績(jī)的基礎(chǔ)上，利用IBMSPSS19.0軟件繪制不同年級(jí)期末成績(jī)的頻率分布圖和正態(tài)擬合曲線，并對(duì)成績(jī)分布的正態(tài)性進(jìn)行Kolmogomv—Smimov檢驗(yàn)。采用單因素方差分析對(duì)不同年級(jí)總評(píng)成績(jī)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2、不同年級(jí)學(xué)生成績(jī)等級(jí)劃分和構(gòu)成比差異的卡方檢驗(yàn)。根據(jù)總評(píng)成績(jī)將學(xué)生劃分為優(yōu)（≥190）、良75～90）、中60～75）、差（<60）四個(gè)等級(jí)水平，對(duì)不同年級(jí)、不同等級(jí)水平的學(xué)生人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用構(gòu)成比的卡方檢驗(yàn)對(duì)分布頻率差異進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

3、不同年級(jí)、不同成績(jī)等級(jí)每題得分率的比較分析。利用IBM SPSS19.0軟件，統(tǒng)計(jì)不同年級(jí)、不同成績(jī)等級(jí)學(xué)生的每題得分率，比較不同年級(jí)各題得分率的差異，以分析學(xué)生成績(jī)差異的主要原因，找出教學(xué)中存在的薄弱環(huán)節(jié)。

二、基于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)試卷分析

（一）學(xué)生總評(píng)成績(jī)的正態(tài)性檢驗(yàn)及方差分析

4個(gè)年級(jí)學(xué)生的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)總成績(jī)頻率分布見(jiàn)圖1。圖1表明，4年的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)成績(jī)均符合正態(tài)分布（P>0.05），年級(jí)間的學(xué)生成績(jī)存在極顯著差異（F=11.36，P<0.001）。盡管2016和2017級(jí)學(xué)生的課時(shí)從3學(xué)時(shí)壓縮為2學(xué)時(shí)，但平均成績(jī)?nèi)猿尸F(xiàn)出顯著或極顯著的逐年升高趨勢(shì)（見(jiàn)表2），2014級(jí)、2015級(jí)、2016級(jí)、2017級(jí)的平均成績(jī)依次為：63.33<69.27<71.81<73.98。2016和2017級(jí)的平均成績(jī)極顯著高于2014級(jí)，2017級(jí)的平均成績(jī)顯著高于2015級(jí)，2015級(jí)的平均成績(jī)極顯著高于2014級(jí)，2016級(jí)與2017級(jí)間差異不顯著。

（二）4個(gè)年級(jí)不同成績(jī)等級(jí)分布頻率的卡方檢驗(yàn)

為比較不同年級(jí)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果，對(duì)4個(gè)年級(jí)的成績(jī)按照優(yōu)（1>90）、良75～90）、中60～75）、差（<60）進(jìn)行分組，并對(duì)不同年級(jí)、不同分?jǐn)?shù)組的分布頻數(shù)和構(gòu)成比差異進(jìn)行卡方檢驗(yàn)（見(jiàn)表3）。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)2年的教學(xué)改革，不同年級(jí)的成績(jī)構(gòu)成比例發(fā)生了極顯著（x2=39.713，df=6，P<0.001）的改變，從2014級(jí)到2017級(jí)，優(yōu)、良率呈顯著的逐年上升趨勢(shì)，而不及格率呈顯著的逐年下降趨勢(shì)。其中，90分以上的優(yōu)秀率從2014級(jí)的不足4%上升到2017級(jí)的16.15%，75分以上的優(yōu)良率從2014年的30%提高到2017年的55%。不及格率從2014級(jí)的將近42%下降到了2016和2017級(jí)的18%左右。

（三）不同年級(jí)、不同等級(jí)學(xué)生總評(píng)成績(jī)差異的原因分析

為分析不同年級(jí)、不同等級(jí)學(xué)生成績(jī)差異的主要原因，找出教學(xué)中存在的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)4個(gè)年級(jí)不同分?jǐn)?shù)組（優(yōu)、良、中、差）的平均總評(píng)成績(jī)和各題的平均得分率（見(jiàn)表4）進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明，不同年級(jí)、相同分?jǐn)?shù)組別學(xué)生的平均總評(píng)成績(jī)相差不大，但不同等級(jí)組別在不同題型的平均得分率，年級(jí)間差異明顯，其中，優(yōu)、良組學(xué)生各題的平均得分率逐年提升幅度均十分明顯，尤其是考核學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)核心思想理解的簡(jiǎn)答題和考核學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的綜合分析題，得分率提升幅度最為明顯，從2014級(jí)的平均得分率60%左右上升到2015-2017級(jí)的90%以上，得分率超過(guò)2014級(jí)的1.6倍。其次是計(jì)算題和判斷題，平均得分率也提升了10%～20%。中、差組學(xué)生各題的平均得分率年級(jí)間沒(méi)有明顯變化，尤其是綜合分析題和名詞解釋題，不及格組學(xué)生的平均得分率始終維持在20%～26%和45%左右。

可見(jiàn)，教學(xué)改革顯著提升年度間總成績(jī)的原因，主要是顯著提升了優(yōu)良率及優(yōu)良組學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)理論和統(tǒng)計(jì)分析方法的綜合運(yùn)用能力，降低了不及格率。

三、教學(xué)總結(jié)與展望

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)總成績(jī)、優(yōu)良率和優(yōu)良組學(xué)生各題的得分率逐年顯著提高和不及格率的顯著下降，均表明已開(kāi)展的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革成效顯著，在課時(shí)壓縮的情況下，隨著教學(xué)內(nèi)容、課程體系和教學(xué)方法改革的逐年深入和不斷完善，學(xué)生學(xué)習(xí)效果逐年顯著（P<0.05）上升，總成績(jī)從2014級(jí)的63.3提升到了2017級(jí)的74.0，90分以上的優(yōu)秀率提升了4倍，從2014級(jí)的不足4%提升到2017級(jí)的超過(guò)16%;中、差組學(xué)生的比例逐年顯著下降，主要原因是顯著提升了學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)理論基礎(chǔ)的理解（簡(jiǎn)答題）和綜合應(yīng)用能力（綜合分析題），但2016級(jí)和2017級(jí)仍有一定的不及格率。因此，在今后的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，在完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，加快生物統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和SPSS軟件分析應(yīng)用相結(jié)合的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材建設(shè)，使學(xué)生在理解原理的基礎(chǔ)上，提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力;同時(shí)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)探索線上、線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式和多元化、全過(guò)程的課程監(jiān)督和評(píng)價(jià)體系，利用微信、QQ、學(xué)習(xí)通、雨課堂、釘釘?shù)染W(wǎng)絡(luò)在線平臺(tái)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，廣泛開(kāi)展有效的師生互動(dòng)及個(gè)性化輔導(dǎo)，全面提升生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)效果。