“生物統(tǒng)計與試驗設計”一流課程建設探索與實踐

趙秋伶

（遼寧科技學院生物醫(yī)藥與化學工程學院，遼寧 本溪 117004）

地方本科高校向應用型轉變發(fā)展，是中國高等教育結構調整和社會持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措。在轉型發(fā)展的大背景下，提高學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力、分析和解決實際問題的能力、實踐能力及動手能力，已成為地方普本高校發(fā)展的共識和向應用型本科轉型的目標[1]。課程是人才培養(yǎng)的基礎、支撐和具體落實，也是當前中國大學帶有普遍意義的短板、瓶頸和關鍵所在。重視課程建設、課程的應用性和實踐性，在地方普本院校轉型中起著重要作用。

“生物統(tǒng)計與試驗設計”是利用統(tǒng)計學原理和方法來分析和解釋生命現象變化規(guī)律的一門科學，是農學、生物學相關專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，也是一門工具課程。通過本課程的學習，學生能夠掌握常用試驗設計的方法和典型的統(tǒng)計分析方法，為后續(xù)課程（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練和畢業(yè)論文）、研究生教育及未來從事科研工作奠定理論和實踐基礎。

1 一流課程建設思路

2018 年，在第十一屆“中國大學教學論壇”上，教育部高等教育司司長吳巖提出建設中國大學金課，按照“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的“金課”標準[2]，應該轉變觀念，讓課程理念先起來；教師應該提高能力，專業(yè)素養(yǎng)高起來；改革課堂教學方法，讓課堂活起來；采用科學評價方式，讓學生忙起來；強化管理，讓制度嚴起來。地方普本高校學生學習能力一般、自我管理能力欠佳，但是動手操作能力較強[3]，必須根據學生特點因材施教，課程建設才能取得較好的效果。為建設“生物統(tǒng)計與試驗設計”一流課程，提出了地方普本高校一流課程建設思路：課程目標支持創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)，課程內容與時俱進，教學設計科學合理，教學組織與實施突出學生的中心地位。

2 課程建設目標

“生物統(tǒng)計與試驗設計”是本校生物技術專業(yè)重要的學科專業(yè)基礎課，是關于科學試驗的設計、實施、試驗數據的收集、整理、分析，以及結果解釋和推斷的一門課程。本課程主要是運用數理統(tǒng)計原理和方法進行生物科學研究，使學生理解試驗數據現象和本質的關系，樹立生物科學研究正確的思想和方法。該課程教學的目的是使學生初步掌握生物學實驗設計的常用方法，具有獨立處理和分析試驗數據的能力，為進一步學習各專業(yè)課程以及畢業(yè)論文設計與實施奠定堅實的基礎。堅持以能力培養(yǎng)、協(xié)調發(fā)展為原則，不斷優(yōu)化課程體系，構架合理的課程教學模塊，培養(yǎng)學生的統(tǒng)計思維能力，提高學生在專業(yè)實踐中分析問題和解決問題的能力，為企事業(yè)單位培養(yǎng)具有生物統(tǒng)計學基本理論知識和技能、能夠獨立以生物統(tǒng)計學為工具進行數據分析的人才。

3 教學內容與資源

本課程包括32 學時，選用教材為《生物統(tǒng)計與試驗設計》，由徐辰武、章元明主編，高等教育出版社出版。本教材共包括9 章內容，分別為緒論、描述性統(tǒng)計、概率和理論分布、抽樣分布、統(tǒng)計推斷、方差分析、常用試驗設計及方差分析、一元線性回歸及方差分析、多元線性回歸及方差分析。本課程學時較少，最后一章為課外自學內容。本課程學時分配為緒論2 學時，統(tǒng)計推斷6 學時，其他章都是4 學時。根據教材，自制多媒體教學課件輔助教學。充分利用線上教學資源，講中國大學慕課平臺上西北農林科技大學建設的“生物統(tǒng)計與試驗設計”課程的相關部分作為學生線上預習的學習內容。

加入課程思政新元素，保證課程與時俱進。課程思政建設堅持價值引領與知識傳授相結合，培育學生求真務實、實踐創(chuàng)新、精益求精的工匠精神，培養(yǎng)學生踏實嚴謹、耐心專注、吃苦耐勞、追求卓越等優(yōu)秀品質。通過課程思政教育，讓學生時刻銘記肩上的責任與使命，引導他們將所學知識服務于國家需要和民族振興，在潛移默化中達到了育人的目的。本課程的思政內容學時不少于總學時的10%。

4 教學模式與教學方法

“生物統(tǒng)計與試驗設計”課程是一門理論與實踐并重的課程，在課堂教學中既要重視理論知識的傳授，又要重視理論知識的應用，即實踐能力。該門課程理論部分概念抽象，數學公式多、內容雜、理解困難，在教學過程中學生普遍反映難學。針對該門課程的特點，授課教師不斷進行教學改革與探索。

4.1 基于信息技術的數字化教學模式創(chuàng)新

每四年修訂一次培養(yǎng)方案，每次修訂培養(yǎng)方案專業(yè)課程都會被壓縮，到目前“生物統(tǒng)計與試驗設計”的學時只剩32 學時，對于理論課的講述是完全不夠的，一些統(tǒng)計原理沒法展開講述，并且這32 學時還包含了8 學時的上機實踐。但是對于“生物統(tǒng)計學”課程來說，統(tǒng)計原理非常重要，掌握原理才能靈活運用統(tǒng)計分析方法。課堂教學的局限性表現在：課堂上每節(jié)課時間有限，短短四五十分鐘，既要求教師講清楚、學生聽明白，又要求師生互動，讓學生參與課堂?；谛畔⒓夹g的數字化教學模式彌補了課堂教學的局限性，將某些課程理論知識的學習放在課前，通過“翻轉課堂”的教學模式，要求學生們在每次課前做好預習。預習完成的學生自覺參加學習平臺上的預留測驗，測驗不及格，需要再次預習參加測驗。學生課前有了一定基礎后，再進行課堂學習，效果會事半功倍。

4.2 重視統(tǒng)計軟件的應用訓練

“生物統(tǒng)計與試驗設計”課程教學目標是培養(yǎng)學生進行試驗設計和對數據進行統(tǒng)計分析的能力，具有很強的實踐性，因此實踐教學是非常重要的。電子計算機技術為人們提供了便利，讓復雜的數據處理工作變得非常容易，應用計算機軟件將統(tǒng)計方法中復雜難懂的計算過程跨過，讓學生直接看到統(tǒng)計輸出結果，根據學過的理論知識學生能對統(tǒng)計分析結果進行合理解釋，學習目的就達到了。本次課程使用的統(tǒng)計軟件主要有Excel 和SPSS。Excel 軟件提供了較強的數據分析功能和統(tǒng)計繪圖功能，易學易用，前幾章可用，但對復雜的統(tǒng)計分析有局限性。SPSS 有強大的數據處理功能且操作簡單，用鼠標可以完成大部分操作，因而深受使用者的歡迎。筆者們注重分析書上的例題，因為每一道例題都是一個實例，尤其對于每一個有原始資料的例題，應教會學生們使用SPSS 軟件進行處理分析，從輸入變量到輸入數據，最后根據方法點合適的統(tǒng)計分析窗口進行設置，輸出統(tǒng)計分析結果后，學習根據結果去推斷總體參數。通過應用數據統(tǒng)計的實例、統(tǒng)計軟件和分析方法，加強試驗設計和提高學生的統(tǒng)計分析能力，提高學生的實踐能力。

4.3 任務驅動教學法及案例教學法的應用

任務驅動課程教學模式，強調以學生為中心，教師主要是任務的制定者和學生學習的引導者，其核心思想是通過真實問題引起學生深度思考，在解決問題的情境下，使學生獲得與應用相關的知識[4]。任務驅動式教學法特別適用于應用型本科人才的培養(yǎng)，將學生分成若干學習小組，各小組在任務的引領下主動分工協(xié)作、獲取必要的知識，最后應用所學知識創(chuàng)造性完成項目，獲得思維創(chuàng)新能力和團隊合作能力。本課程以書中例題和課后習題為任務，將相同類型的題歸類為一個任務，要求學生具有舉一反三的能力，學會一個，同類題都能探索出來，個人不能解決的問題，通過團隊協(xié)作解決。

將科研實踐實例引入課堂教學，搜集本院教師在科研實踐中的數據，將所涉及的統(tǒng)計分析方法和試驗設計方案引入課堂，一方面加深學生對本課程應用的理解；另一方面拓寬學生視野，加強學生對本專業(yè)的了解。課程組學生通過參加“大創(chuàng)”“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)業(yè)杯”等活動參與教師科研課題，加強第二課堂建設，提高學生的實驗技能和數據分析能力，培養(yǎng)學生的課外研究興趣、嚴謹的科研態(tài)度以及創(chuàng)新思維。

5 課程考核評價

考核評價是學生學習的指揮棒，傳統(tǒng)一考定乾坤的考核方式，學生學習的熱情和能動性都被遏制。學生平時不努力，卻喜歡在考試之前搞突擊，臨時抱佛腳，所學知識考完就忘，學習效果較差[5]。所以考核方式改革更重要！過程性評價側重學習過程中學生的學習動機和參與課堂程度，具有考核過程動態(tài)、考核手段多元和考核方式多樣等特點，形成性評價非常注重考核學生平時學習的效果。為了給學生加碼，多留學習任務，讓學生學時平時忙起來。將“翻轉課堂”和“任務驅動教學法”兩項任務的考核方式落實到位，學生對所學的知識進行探索，在嘗試中走向成功，也能激發(fā)學生自身的潛能。過程性評價也有利于教師隨時掌握學生主體的學習態(tài)度和學習狀態(tài)，發(fā)現問題能夠及時予以糾正。

將過程性考核要求和經濟地理學的課程相結合，學生學習該課程的最終成績=過程性平時成績（40%）+期末筆試成績（40%）+期末上機操作成績（20%）。過程性平時成績（40%）=學生考勤（10%）+課堂表現（20%）+作業(yè)成績（40%）+平時測試（20%）+任務驅動法里小組團隊協(xié)作能力（10%）。為了突出過程性考核，學生獲得該課程的最終成績過程性平時成績（百分制）要大于60 分的標準。

學生考勤共計10 分，不在教學平臺上預習課程算曠課，曠課扣2 分。如果學生無故曠課累計達3 次及以上或者請假課程學時數達1/3，則學生不能參加最終的期末考試，直接取消考試資格。遲到、早退一次扣除1 分。課堂表現指學生參與課堂，包括線上教學課堂程度的整體情況評價，主要表現在回答問題、課堂專注度、師生互動等幾方面，共計20分。每章結束后布置多次多形式的課后作業(yè)，根據作業(yè)完成情況計分。因自身原因未交作業(yè)次數累計達3 次或以上的學生，取消課程期末考試資格。平時測試：每次課前請學生們登錄平臺，做測驗題（主要包括選擇題和填空題），將測驗題得分匯總成小測驗成績。例題及習題要求所有學生都會操作，這部分以任務驅動形式按小組來完成，如果組內所有成員均已學會，都得到滿分，只要有一名學生不會，將扣所有組員的分數。期末筆試答一張試卷，上機操作考試，每人操作一道題。

6 師生的滿意度

本課程經過本輪精心建設，取得了較好的教學效果，上課時學生能跟上教師節(jié)奏，能與教師互動，說明學生上課時思維活躍了起來，通過各種過程性及期末考核評價，也發(fā)現本輪學習學生掌握得較好。通過跟學生交流發(fā)現，學生對本輪課程建設、課程改革模式滿意。