地方應(yīng)用型高?！短镩g試驗與生物統(tǒng)計》教學(xué)改革與實踐

張奇 葉江華 涂良劍

摘? 要：田間試驗與生物統(tǒng)計是植物生產(chǎn)類專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究與實踐的重要工具。針對地方應(yīng)用型高校培養(yǎng)人才的實際，結(jié)合對該課程的教學(xué)經(jīng)驗和體會，在教學(xué)過程中針對性的對課程的教學(xué)方式進(jìn)行改進(jìn)，對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，對考核方式進(jìn)行改革。將理論教學(xué)與現(xiàn)場教學(xué)相結(jié)合，強(qiáng)化實踐和軟件的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容加強(qiáng)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)這門課程的興趣，使課程滿足社會對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求。

關(guān)鍵詞：田間試驗與生物統(tǒng)計;教學(xué)改革;實踐教學(xué);地方院校

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）26-0111-03

Abstract： Field Experiment and Biostatistics is a professional basic course for students majoring in plant production and an important tool for students to carry out scientific research and practice. According to the reality of cultivating talents in local application-oriented colleges， combined with the teaching experience and experience of this course， the teaching method of the course is improved， the teaching objectives are changed， and the assessment method is reformed. Combining theoretical teaching with field teaching， the application of practice and software is strengthened. The teaching content strengthens the cultivation of applied ability， strengthens students' interest in learning this course， and makes the course meet the needs of the society for the cultivation of applied talents.

Keywords： Field Experiment and Biostatistics; teaching reform; practical teaching; local colleges

田間試驗與生物統(tǒng)計是運用數(shù)理統(tǒng)計理論與方法研究農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和技術(shù)工作所需的試驗設(shè)計、實施和試驗資料統(tǒng)計分析方法的一門應(yīng)用學(xué)科，是植物生產(chǎn)類專業(yè)的基礎(chǔ)課[1]。它是在高等數(shù)學(xué)等課程的基礎(chǔ)上，介紹數(shù)理統(tǒng)計的基本概念和基本原理，講解試驗設(shè)計的基本要求、試驗設(shè)計和實施，以及試驗資料的整理與統(tǒng)計分析方法，既涉及一些嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)理論和方法，又緊密結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究實踐[1]。這門課程的理論和方法是進(jìn)行農(nóng)業(yè)科學(xué)研究，技術(shù)工作必不可少的工具，并利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力?！短镩g試驗與生物統(tǒng)計》課程具有概念較多、理論抽象、系統(tǒng)嚴(yán)密、實踐性強(qiáng)、公式復(fù)雜、符號繁多、計算量大難記等特點，在有限的教學(xué)課時的情況下，對教師和學(xué)生都是一個重大挑戰(zhàn)[2]。因此，改革現(xiàn)有的《田間試驗與生物統(tǒng)計》課程現(xiàn)狀，主要從加快教材建設(shè)，教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計和教學(xué)手段多樣性來改革，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在課程改革建設(shè)中，我們通過分析了解到學(xué)生已經(jīng)具備一定自學(xué)能力，并結(jié)合自身已學(xué)過這門課程和教學(xué)的實際情況，開展《田間試驗與生物統(tǒng)計》課程改革。

一、田間試驗與生物統(tǒng)計教學(xué)中存在的主要問題

（一）“田間試驗與生物統(tǒng)計”被學(xué)生普遍認(rèn)為是生

物類專業(yè)課中最難的課程之一

一方面是因為這門課程需要學(xué)生有良好的數(shù)學(xué)理論和概率基礎(chǔ)保證，另一方面是這門課程連續(xù)性強(qiáng)，不同章節(jié)之間的聯(lián)系緊密，一旦有章節(jié)概念掌握不牢，會直接影響后面的學(xué)習(xí)。同時在教學(xué)過程中需要學(xué)生較強(qiáng)的邏輯推理能力，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生很難理解并準(zhǔn)確運算。

（二）課程的課時短，無法滿足教學(xué)的需求

“田間試驗與生物統(tǒng)計”除了課堂教學(xué)還有實驗教學(xué)，一般學(xué)校對這么課程的實驗教學(xué)課程設(shè)置的實驗學(xué)時很少，經(jīng)常課程結(jié)束了，田間試驗可能還未完成。

（三）“田間試驗與生物統(tǒng)計”是一門實踐性很強(qiáng)的課程

在現(xiàn)在大多數(shù)教師只注重統(tǒng)計的原理和分析方法的講解，缺乏實際操作。學(xué)生只是在課堂上簡單的了解其中的理論知識，但等到畢業(yè)設(shè)計時需要他們應(yīng)用這門課程來進(jìn)行田間實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析時就無從下手，沒辦法做到學(xué)以致用。

因此，想要學(xué)好這門課程，就需要學(xué)生投入大量的時間，在課前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)，對課上所學(xué)的知識點課后利用習(xí)題進(jìn)行鞏固。如果沒有投入時間進(jìn)行認(rèn)真的復(fù)習(xí)和總結(jié)很難做到對知識點的掌握。但現(xiàn)在大學(xué)生課外生活豐富，在課外很少有學(xué)生會花大量的時間進(jìn)行總結(jié)，這勢必會影響到學(xué)習(xí)效率，打擊他們對該課程的積極性。有的學(xué)生甚至干脆放棄該門課程的學(xué)習(xí)，到前面考試時馬虎應(yīng)付，依葫蘆畫瓢，都不懂得變通，導(dǎo)致這么課程掛科率居高不下。

二、課程學(xué)習(xí)策略和教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)變

“田間試驗與生物統(tǒng)計”是一門邏輯性強(qiáng)、實踐性強(qiáng)的課程[3]。學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程不僅需要掌握試驗統(tǒng)計方法，以及相關(guān)的理論知識，還需要懂得如何運用學(xué)到的生物統(tǒng)計原理來進(jìn)行合理的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。在學(xué)習(xí)策略方面，對基礎(chǔ)理論知識和統(tǒng)計方法的學(xué)習(xí)，基本概念理解記憶即可，對于突出的重點概念和統(tǒng)計方法如誤差理論、概率理論、方差分析、卡方檢驗、顯著性檢驗和回歸分析等進(jìn)行重點掌握;在教學(xué)目標(biāo)上，以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力為主，教學(xué)過程中結(jié)合具體實驗和軟件，將理論概念融入為具體的實驗案例和軟件操作中，使學(xué)生加深理論知識的理解也培養(yǎng)學(xué)生的操作和綜合分析能力。以達(dá)到地方應(yīng)用型高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。教師對課程的內(nèi)容要有邏輯性上的認(rèn)識和理解[4]。課程的每一部分都不是相互獨立的，比如課程開始的田間試驗的設(shè)計和實施，以及后續(xù)章節(jié)的試驗抽樣調(diào)查和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，這些內(nèi)容都是有緊密的邏輯關(guān)系在里面，看似在獨立的章節(jié)中，但實則密切聯(lián)系。田間試驗的設(shè)計和實施是基礎(chǔ)，抽樣調(diào)查是關(guān)鍵，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析是重點[4]。教師在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身的專業(yè)知識，應(yīng)用實例將課程的效果內(nèi)容串聯(lián)起來，而不是機(jī)械的按照課本中內(nèi)容的先后順序依次的給學(xué)生講授。實例的結(jié)合更有利于學(xué)生增加學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對知識點的認(rèn)識和理解。

三、增加課程的學(xué)時

目前，武夷學(xué)院在專業(yè)課程的授課時長上存在差異，其中專業(yè)基礎(chǔ)課程的課程大多為64學(xué)時，而專業(yè)必修課程大多為34學(xué)時，實驗課程為32學(xué)時。該課程由于邏輯性強(qiáng)、課程量大，理解難度大等特點，在教學(xué)過程中需要花很多的時間進(jìn)行舉例分析和例題講解，這需要往往一個概念的理解需要花費大量的時間。在武夷學(xué)院“田間試驗與生物統(tǒng)計”被定為專業(yè)必修課，安排的學(xué)時只有34學(xué)時，這些學(xué)時根本不能滿是正常的教學(xué)任務(wù)要求。且通過與專業(yè)基礎(chǔ)課的期末成績對比，課時多的專業(yè)課程期末成績其平均成績要高于本課程。為此，建議將“田間試驗與生物統(tǒng)計”這門課程的學(xué)時增加到64學(xué)時。增加課時的優(yōu)點有：首先，課程學(xué)時的增加可以讓教師在授課過程中更加的從容的安排每個知識點的講解時間和知識點的展開，增加課堂上的學(xué)習(xí)討論機(jī)會，活躍課堂氣氛，在討論中增加學(xué)生對知識點的掌握。其次，課時的增加有利于安排習(xí)題課，該課程不同于常規(guī)的數(shù)學(xué)課需要大量的計算，也不同于計算機(jī)課，只要在電腦上操作，它需要應(yīng)用統(tǒng)計方法進(jìn)行大量的計算來解釋生物學(xué)實驗過程中出現(xiàn)的問題，因此在教學(xué)過程中針對性的進(jìn)行習(xí)題課的增加，有利于學(xué)生對重點難點知識點的掌握[5]。同時習(xí)題課的增加也解決了學(xué)生在課后沒有大量時間進(jìn)行課程復(fù)習(xí)和總結(jié)的問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

四、加強(qiáng)教學(xué)實驗基地的建設(shè)，開展現(xiàn)場教學(xué)

“田間試驗與生物統(tǒng)計”課程操作性極強(qiáng)，特別是對于植物生產(chǎn)類的學(xué)生，需要在實際的田間進(jìn)行現(xiàn)場實踐操作，來提高其操作能力[2]。因此，需要有足夠的教學(xué)實踐基地開展現(xiàn)場教學(xué)[6]。現(xiàn)場教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生實踐操作能力，也可以避免課堂枯燥的理論教學(xué)，同時可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而使學(xué)生對理論知識得到進(jìn)一步的鞏固。

武夷山是世界雙遺產(chǎn)地，也是紅茶和烏龍茶-巖茶的發(fā)源地，正山小種、大紅袍、水仙、肉桂等優(yōu)良品種茶樹種類豐富[7]。目前，武夷山全市的茶樹面積約有9667hm2，全市14個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、街道、農(nóng)茶場均有種植茶葉，種茶區(qū)域遍及96個行政村，涉及人數(shù)約有10萬人從事茶業(yè)種植、生產(chǎn)和貿(mào)易，在武夷山大大小小的茶業(yè)企業(yè)有5800家左右[8]。在2017年，茶葉總產(chǎn)量19900噸，茶葉產(chǎn)值20.23億元，涉茶的總產(chǎn)值60億元，2015年-2017年連續(xù)三年增產(chǎn)，茶產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為武夷山除旅游外另一大經(jīng)濟(jì)支柱。在具體“田間試驗與生物統(tǒng)計”教學(xué)過程中應(yīng)該利用當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢，涉及與茶葉種植、加工、產(chǎn)生相關(guān)的實踐教學(xué)。如：設(shè)計茶園施肥對茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響等項目，通過研究施肥種類和施用量差異來研究，不同施肥種類和施肥量對茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)影響。實驗過程中綜合利用所學(xué)的知識進(jìn)行試驗的設(shè)計和實施，實驗結(jié)果利用SPSS統(tǒng)計分析，包括t檢驗、方差分析、線性相關(guān)分析、回歸分析、聚類分析等。加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

在具體的實踐教學(xué)過程中，對教學(xué)實驗基地進(jìn)行分區(qū)，將學(xué)生分組，將教學(xué)內(nèi)容分解到具體的實驗方案中，制定具體的實驗方案。通過現(xiàn)場教學(xué)方式，讓學(xué)生在特定的實驗區(qū)域內(nèi)自己動手完成實驗方案，能夠培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計、動手能力和自主分析解決問題能力。

五、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，緊扣社會需求

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)，“田間試驗與生物統(tǒng)計”課程內(nèi)容應(yīng)與時俱進(jìn)，加強(qiáng)課程教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)需求鏈接，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，在完成傳統(tǒng)的理論教學(xué)內(nèi)容外，應(yīng)當(dāng)根據(jù)行業(yè)、科技、社會發(fā)展的需求，進(jìn)行實踐內(nèi)容教學(xué)。如現(xiàn)在大數(shù)據(jù)分析在各個行業(yè)中都受到推崇，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類相關(guān)的科學(xué)研究的數(shù)據(jù)量在與日俱增，基于傳統(tǒng)的公式計算已經(jīng)滿足不了需求，必然需要借助計算機(jī)和統(tǒng)計軟件來輔助數(shù)據(jù)處理[9]。在教學(xué)過程中增加上機(jī)操作，緊扣社會需求，教授學(xué)生各種統(tǒng)計軟件的使用，如SPSS、DPS、SAS和R語言等軟件的使用來分析和挖掘樣本數(shù)據(jù)信息，這樣能夠培養(yǎng)學(xué)生在從事實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中解決問題的能力。最顯著的表現(xiàn)在幫助學(xué)生解決在畢業(yè)論文設(shè)計和數(shù)據(jù)分析出現(xiàn)的問題。

六、豐富考核方式，多種考核方式并舉

課程考核不僅是檢測學(xué)生對知識掌握的程度，也是對教師教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的直觀反饋。對于傳統(tǒng)的期末考核來講，試卷成績占80%平時成績占20%（出勤情況、作業(yè)和課堂表現(xiàn)），這樣的考核手段并不能體現(xiàn)學(xué)生對課程知識所學(xué)知識掌握情況[10]。針對這一情況，應(yīng)該注重知識的綜合能力和解決實際問題能力，對考核制度進(jìn)行適度改進(jìn)，采用期末成績占60%+平時成績占20%+課程實驗占20%。對于平時成績來講除了把布置課外作業(yè)完成情況列入平時成績以外，同時增加期中考試和上機(jī)軟件操作考核。田間實驗以完成課程論文形式考核。注重學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用和解決問題能力的培養(yǎng)。增加在線答疑和課堂討論[11]，把這兩部分列為平時成績考核里。老師和學(xué)生可以通過QQ群或者微信群進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)在線答疑，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以隨時反饋問題，授課老師在線解答，不僅可以活躍學(xué)生思維，同時使學(xué)生增加學(xué)習(xí)熱情。對課程的重點和難點話題采用課程討論來解決。課程討論不僅可以讓學(xué)生對課本重點和難點的知識點的掌握，同時可以鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和語言組織能力。老師可以通過在線答疑和課堂討論的積極性和回答問題的準(zhǔn)確性來學(xué)生的平時成績打分。（見表1）

表1 傳統(tǒng)考試與考試改革對學(xué)生試卷完成率和期末通過率的影響

七、結(jié)束語

地方應(yīng)用型高校注重學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，植物生產(chǎn)類的單位多以生產(chǎn)科研為主線，非常重視科研活動，掌握試驗統(tǒng)計分析技能尤為重要[9]。“田間試驗與生物統(tǒng)計”難教也難學(xué)，但卻是培養(yǎng)學(xué)生能力和生產(chǎn)科研重要的一環(huán)，教師在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的實際情況，循循善誘，讓學(xué)生認(rèn)識到這門課程對其未來學(xué)習(xí)和科研生涯的重要性。注重課程的實踐教學(xué)，增加實踐考核，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力。通過該課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理思考能力、分析解決實際問題能力，使學(xué)生成為適應(yīng)現(xiàn)階段人才需求的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。隨著對“田間試驗與生物統(tǒng)計”課程的學(xué)習(xí)策略和教學(xué)改革的不斷探索和進(jìn)步，該課程的教學(xué)方式也在不斷的得到完善，但仍然需要教師自身不斷的強(qiáng)化業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)，充分發(fā)揮專業(yè)所長，應(yīng)用于實際教學(xué)實踐中，為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才和推動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展不斷努力。

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