“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課堂教學(xué)和考核體系改革的探索

關(guān)天霞 張有富 張芬琴

[摘 要] 生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行研究工作必不可少的一門(mén)工具學(xué)科，為了提高學(xué)生畢業(yè)論文設(shè)計(jì)以及未來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究的能力，根據(jù)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)主要存在的問(wèn)題，提出了將OBE教育理念深入貫徹到教學(xué)過(guò)程中，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，將SPSS統(tǒng)計(jì)軟件操作與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，探討采用啟發(fā)式教學(xué)、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)和團(tuán)隊(duì)教學(xué)法相結(jié)合的課堂教學(xué)模式，建立合理的考核評(píng)價(jià)體系。結(jié)果表明，可提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，達(dá)到提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的效果。

[關(guān)鍵詞] 生物統(tǒng)計(jì)學(xué);課堂教學(xué);考核體系

[基金項(xiàng)目] 2015年度國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“畜禽糞便中重金屬在河西走廊綠洲農(nóng)業(yè)土壤-蔬菜系統(tǒng)傳遞與積累過(guò)程研究”（41461075）;2020年度甘肅省高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革項(xiàng)目“‘1制2型3階段、1師3導(dǎo)走全程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)育人模式的構(gòu)建與實(shí)踐”（2020-18）

[作者簡(jiǎn)介] 關(guān)天霞（1984—），女，甘肅白銀人，博士，河西學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院副教授（通信作者），主要從事土壤環(huán)境質(zhì)量與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）19-0089-04? ? ? [收稿日期] 2020-12-26

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理來(lái)研究生命科學(xué)領(lǐng)域的一門(mén)學(xué)科，屬于應(yīng)用型學(xué)科。“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”是許多高校的農(nóng)學(xué)類(lèi)、林學(xué)類(lèi)、醫(yī)學(xué)類(lèi)及生物類(lèi)等專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程[1-3]，是生命科學(xué)領(lǐng)域研究人員、高校教師進(jìn)行研究，以及學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)論文設(shè)計(jì)和未來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究所必須要掌握的一門(mén)工具課程[4，5]。“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”主要以概率論、線性代數(shù)為基礎(chǔ)，教學(xué)內(nèi)容數(shù)學(xué)理論較深，含有復(fù)雜、繁多而且抽象的公式推導(dǎo)，并且還要用這些數(shù)學(xué)的方法來(lái)揭示生命科學(xué)領(lǐng)域雜亂無(wú)章的現(xiàn)象下面掩蓋的本質(zhì)規(guī)律，課程的實(shí)踐性很強(qiáng)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。與其他比較形象直觀的課程不同，學(xué)生普遍感覺(jué)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”難度較大，不易掌握。該課程的傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法是以教師教授為主，采用以閉卷考試為主的傳統(tǒng)考核方式，使得學(xué)生只注重應(yīng)付期末考試，而忽視了知識(shí)的掌握與實(shí)際應(yīng)用，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)目前素質(zhì)教育的培養(yǎng)要求。

一、“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)主要存在的問(wèn)題

自2012年以來(lái)，學(xué)院的“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程由48學(xué)時(shí)壓縮到40學(xué)時(shí)再壓縮到32學(xué)時(shí)，實(shí)踐課程也從原來(lái)的8學(xué)時(shí)到?jīng)]有，也就是32學(xué)時(shí)內(nèi)要讓學(xué)生學(xué)完“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”這門(mén)課程的所有學(xué)習(xí)內(nèi)容。然而，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，對(duì)學(xué)生統(tǒng)計(jì)能力的要求越來(lái)越強(qiáng)，所以，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)達(dá)到教學(xué)效果，對(duì)教師和學(xué)生來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。成果導(dǎo)向教育（OBE）理念是國(guó)際上廣泛認(rèn)可的先進(jìn)的教育理念[6，7]，教育已經(jīng)從傳統(tǒng)的以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，所有的教的目的、教學(xué)質(zhì)量的好壞都以學(xué)生學(xué)習(xí)成果作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[8]，所以，如何掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)成效顯得尤為關(guān)鍵。如何將OBE教育理念應(yīng)用到“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程中，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，是一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題，這就需要教師進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)設(shè)計(jì)。筆者想讓學(xué)生掌握什么內(nèi)容，怎么去掌握這些內(nèi)容，怎么知道學(xué)生已經(jīng)掌握了這些內(nèi)容，這些問(wèn)題都需要考慮。在傳統(tǒng)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課堂教學(xué)中，只是以滿(mǎn)堂灌的授課方式，教師給學(xué)生講授了大量的公式，強(qiáng)調(diào)了計(jì)算，但缺乏實(shí)際應(yīng)用。學(xué)生學(xué)完之后，只是記憶了一些公式，而不知道該怎么應(yīng)用，碰到一些實(shí)際問(wèn)題不知道怎么解決，甚至有的學(xué)生認(rèn)為“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”是一門(mén)難學(xué)而無(wú)用的課程。有些專(zhuān)業(yè)在設(shè)置時(shí)為了減輕學(xué)生壓力，甚至取消了這門(mén)課程，這就給學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，乃至未來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究造成了很大的障礙。鑒于這種情況，我們應(yīng)該進(jìn)行深刻反思，也迫切需要教師對(duì)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程進(jìn)行課堂教學(xué)以及考核評(píng)價(jià)體系的改革，以滿(mǎn)足學(xué)生未來(lái)的需求。

二、“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課堂教學(xué)改革措施

（一）結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

課程教學(xué)大綱中“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”只有32學(xué)時(shí)，而且全部都是理論課時(shí)，結(jié)合課程特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，筆者將學(xué)時(shí)分解為理論學(xué)時(shí)26學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)，因?yàn)檎n時(shí)量較少，所以實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)容主要包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)（包括試驗(yàn)計(jì)劃書(shū)的編制）、數(shù)據(jù)收集與處理、統(tǒng)計(jì)分析軟件的基本操作。在教學(xué)中，結(jié)合學(xué)生目前學(xué)習(xí)情況及其他課程合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。比如在試驗(yàn)設(shè)計(jì)這一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)閷W(xué)院在學(xué)生大一的時(shí)候已經(jīng)安排了學(xué)業(yè)導(dǎo)師，到課程開(kāi)設(shè)時(shí)，學(xué)生基本已經(jīng)有了自己的畢業(yè)論文導(dǎo)師和畢業(yè)論文題目，筆者就會(huì)要求每位學(xué)生根據(jù)自己的畢業(yè)論文內(nèi)容和研究目的選擇合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，并確定好試驗(yàn)方案，編制出詳細(xì)的試驗(yàn)計(jì)劃書(shū)，為學(xué)生后期進(jìn)行畢業(yè)論文試驗(yàn)打好基礎(chǔ)。在數(shù)據(jù)收集與處理實(shí)驗(yàn)中，結(jié)合同學(xué)期開(kāi)展的植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容或者導(dǎo)師開(kāi)展的項(xiàng)目研究，讓學(xué)生具有了收集數(shù)據(jù)的原始資料，之后讓學(xué)生收集數(shù)據(jù)，核對(duì)數(shù)據(jù)，拿到雜亂無(wú)章的數(shù)據(jù)時(shí)教會(huì)學(xué)生怎么用軟件（最常用的是Excel）進(jìn)行整理，并用圖形或者三線表表示出來(lái)，這樣數(shù)據(jù)結(jié)果清晰整齊。在統(tǒng)計(jì)分析軟件的基本操作這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，主要選擇SPSS統(tǒng)計(jì)軟件，主要是由于SAS、R、Stat和Origin等涉及語(yǔ)言編程，比較難學(xué)[4，9]，而SPSS（Statistical Package for the Social Science）是一個(gè)大型社會(huì)科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包，界面比較友好，方便易學(xué)，而且功能強(qiáng)大，幾乎可以解決全部的統(tǒng)計(jì)分析問(wèn)題[ 10 ]，學(xué)院最早沒(méi)有機(jī)房，只能讓學(xué)生自備或者借用同學(xué)的筆記本電腦，提前根據(jù)自己的電腦系統(tǒng)安裝好SPSS統(tǒng)計(jì)軟件，然后在上課時(shí)，隨機(jī)出一些試驗(yàn)題目或者讓學(xué)生利用自己已經(jīng)做出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從已經(jīng)學(xué)過(guò)的理論知識(shí)中判斷出是哪種試驗(yàn)設(shè)計(jì)，比如，成組或者配對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)或者是拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì)等，選擇合適的統(tǒng)計(jì)分析方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課時(shí)的增加，明顯感覺(jué)學(xué)生興趣增加，可能主要是因?yàn)閷W(xué)生在學(xué)完理論課后，又能利用自己所學(xué)的知識(shí)解決研究中的實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生感覺(jué)學(xué)有所用，而且在課程中學(xué)生參與度也大大增加。在之后學(xué)生完成畢業(yè)論文過(guò)程中，老師普遍反映，學(xué)生對(duì)于試驗(yàn)設(shè)計(jì)的掌握、數(shù)據(jù)的處理與分析能力及作圖制表能力明顯增強(qiáng)，學(xué)生畢業(yè)論文質(zhì)量明顯提高，達(dá)到了良好的學(xué)習(xí)效果。