生物統(tǒng)計軟件課程線上教學(xué)設(shè)計與實踐

敖雁 楊詩勤

摘? 要：近幾年，新冠病毒感染疫情在國際上肆虐，給高校的教學(xué)帶來新的困難和挑戰(zhàn)，也對生物統(tǒng)計軟件課程的教學(xué)提出新的要求，即需要實現(xiàn)線上授課的教學(xué)模式改革。該文從線上教學(xué)存在的優(yōu)勢和劣勢進(jìn)行分析，探索生物統(tǒng)計軟件課程的線上教學(xué)模式，既是對自身直播教學(xué)的反思總結(jié)，也期待能為未來的高校生物統(tǒng)計軟件課程的教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)；生物統(tǒng)計軟件課程；教學(xué)模式改革；線上教學(xué)；教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）S1-0073-04

Abstract： In recent years， COVID-19 virus has been rampant in the world， which has brought new difficulties and challenges to the teaching of higher vocational colleges. It also puts forward new requirements for the teaching of Biostatistics Software Application courses， that is， it is necessary to realize the teaching mode reform of online teaching. This paper analyzes the advantages and disadvantages of online teaching， and explores the online teaching mode of Biostatistics Software Application course during the epidemic， which is not only a reflection and summary of its own live teaching， but also looks forward to providing reference for the teaching reform of Biostatistics Software Application course in higher vocational colleges in the future.

Keywords： internet; Biostatistics Software Application courses; teaching mode reform; online teaching; teaching design

第一作者簡介：敖雁（1974-），女，達(dá)斡爾族，黑龍江齊齊哈爾人，博士，副教授。研究方向為生物統(tǒng)計學(xué)和分子數(shù)量遺傳學(xué)。

*通信作者：楊詩勤（1986-），男，漢族，湖北監(jiān)利人，博士，講師。研究方向為植物功能基因。

2020年以來，新型冠狀病毒感染疫情（以下簡稱新冠感染疫情）在國際上肆虐，給高校的教學(xué)帶來了新的困難和挑戰(zhàn)，在全國又出現(xiàn)了新的感染的態(tài)勢時，學(xué)校需要完成正常的教學(xué)任務(wù)。生物統(tǒng)計軟件課程是一門職業(yè)技能課，新冠感染疫情前是在配備有計算機(jī)的實訓(xùn)室開展教學(xué)，課程首先可以使學(xué)生對統(tǒng)計學(xué)的學(xué)科體系有一個全面的認(rèn)識，為各專業(yè)后續(xù)的與數(shù)據(jù)分析有關(guān)的課程提供方法和手段。其次，使學(xué)生掌握常用統(tǒng)計分析方法，能夠閱讀常規(guī)統(tǒng)計報告，使其在實踐工作中，善于利用統(tǒng)計思維方式進(jìn)行思考，學(xué)會發(fā)現(xiàn)數(shù)字、分析數(shù)字，并使用數(shù)字說話。最后，以培養(yǎng)實際應(yīng)用技能為根本，為順利完成畢業(yè)論文打下基礎(chǔ)。同時，通過將思政元素融入課程，培養(yǎng)出有責(zé)任心、有擔(dān)當(dāng)、工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、訓(xùn)練有素的接班人。

新冠感染疫情發(fā)生以來，生物統(tǒng)計軟件課程一直是以線上網(wǎng)課與課堂教學(xué)穿插靈活進(jìn)行的方式進(jìn)行授課，在疫情防控最嚴(yán)峻的學(xué)期，學(xué)生未能返校，高校很多課程都是以網(wǎng)課的形式進(jìn)行授課，即由線上+線下混合教學(xué)方式向完全的線上教學(xué)方式轉(zhuǎn)變。進(jìn)入21世紀(jì)以來隨著大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程平臺建設(shè)，線上教學(xué)方式依托的中國大學(xué) MOOC （慕課）、限制性在線課程（SPOC）、翻轉(zhuǎn)課堂、微視頻、微課、Sakai（賽課）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺以及藍(lán)墨云班課等平臺逐漸被教師們所熟知[1]。本文對于生物統(tǒng)計軟件課程在線上教學(xué)實施的過程中遇到的困難和挑戰(zhàn)，進(jìn)行了疫情下高校線上教學(xué)模式研究，總結(jié)出一套較為有效的教學(xué)方法，為相關(guān)專業(yè)的教師提供參考。

一? 線上教學(xué)的優(yōu)勢

在教學(xué)中，以實踐為導(dǎo)向，學(xué)生保持“做中學(xué)”的學(xué)習(xí)方法。依托學(xué)校的“泛雅平臺”，該課程實現(xiàn)了線上教學(xué)改革，線上教學(xué)雖然面臨一些挑戰(zhàn)，但也有線下教學(xué)不具備的優(yōu)勢，具體內(nèi)容如下。

（一）? 豐富的配套教學(xué)資源

線下教學(xué)時，生物統(tǒng)計軟件課程在配置電腦的機(jī)房中進(jìn)行教學(xué)，教師現(xiàn)場講授及學(xué)生操作交替進(jìn)行，線上資源建有課程PPT課件及學(xué)生作業(yè)的提交和管理，內(nèi)容相對較少。如教學(xué)活動完全在線上進(jìn)行，所有的教學(xué)必須在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)，因此，配套教學(xué)資源的建設(shè)應(yīng)該包括課程章節(jié)、教學(xué)案例、作業(yè)庫、在線自測和試題庫、在線交流平臺及學(xué)生學(xué)習(xí)情況評價等。

（二）? 解決了學(xué)時數(shù)不足的問題

生物統(tǒng)計軟件課程，學(xué)時數(shù)較少。而通過線上教學(xué)資源的建設(shè)，學(xué)生可以充分利用課下的時間在網(wǎng)上瀏覽、學(xué)習(xí)和完成操作任務(wù)[2]。

（三）? 解決了學(xué)生課上跟不上操作的問題

課堂上教師講解知識點和示范操作，并將操作的內(nèi)容錄制視頻，放在線上教學(xué)平臺的章節(jié)里供學(xué)生隨時查看。因此，學(xué)生不再局限在課堂上的有限時間內(nèi)學(xué)習(xí)，很多課上跟不上老師操作的學(xué)生，課下可以對著視頻一步步完成數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析的任務(wù)，這樣下來，很少有學(xué)生再問關(guān)于操作的問題。

（四）? 解決了線下上課教室座位少的問題

直播授課可以同時面對眾多學(xué)生，試聽效果完全一樣。比如2022上半年，188個學(xué)生同時參加了這門課的線上學(xué)習(xí)，效率大幅度提高。而通過與部分學(xué)生的互動能夠起到示范的作用，從而輻射到全體同學(xué)，達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。

二? 課程教學(xué)模式

課程教學(xué)模式改革主要體現(xiàn)在教師線上建課程和教課程，與學(xué)生用課程和學(xué)課程的有效結(jié)合。實現(xiàn)課程線上教學(xué)的探索和嘗試。

（一）? 建課程

生物統(tǒng)計軟件課程安排了3個教學(xué)模塊，其中統(tǒng)計分析模塊包含了5個學(xué)習(xí)單元。內(nèi)容設(shè)計是依據(jù)統(tǒng)計工作程序設(shè)計的：認(rèn)識軟件、統(tǒng)計整理、統(tǒng)計分析（平均數(shù)和變異數(shù)；統(tǒng)計推斷的t檢驗；方差分析；χ2檢驗；線性回歸和相關(guān)分析）。各個環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系，大部分的情形是完成前一任務(wù)才能順利進(jìn)行下一個任務(wù)，通過這樣的流程，學(xué)生理解了統(tǒng)計工作的流程和方法（圖1）。最后的考試環(huán)節(jié)中平時的項目考核占60%，突出了平時實踐操作任務(wù)占有極大的比重。

課程網(wǎng)站建設(shè)時，以上教學(xué)模塊需充分體現(xiàn)，即不僅包括課程內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)過程的核心資源，還包括課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)設(shè)計、課程課件、錄像、教案、各章節(jié)測試和解答等，滿足學(xué)生在線學(xué)習(xí)的需求。其中生物統(tǒng)計軟件課程的視頻資源是相對重要的資源，案例的操作視頻大大方便了學(xué)生課后學(xué)習(xí)和操作。而在教學(xué)平臺上建有偏重于理論知識點的各章節(jié)習(xí)題或者測試，學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，達(dá)到鞏固理論知識的目的。

（二）? 教課程

課程突出任務(wù)導(dǎo)向教學(xué)模式，構(gòu)筑“教-學(xué)-做”一體化模式，將學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)換為“案例任務(wù)”實施的過程。充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，注重教與學(xué)的互動，教師與學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換，讓學(xué)生在完成教師設(shè)計的訓(xùn)練活動中，學(xué)會統(tǒng)計業(yè)務(wù)必須具備的理論知識，又練就各項統(tǒng)計技能。

1? 教學(xué)流程

線上教學(xué)意味著對授課教師提出了更高的要求，根據(jù)學(xué)生用課程和學(xué)課程的特點，對于有難度的項目，教課程時既需要由淺入深，同時還要深入淺出合理安排教學(xué)內(nèi)容，保證學(xué)生能夠聽懂，根據(jù)生物統(tǒng)計軟件課程的特點，教學(xué)流程如圖2所示，學(xué)生經(jīng)歷討論、示范、動手操作的過程，引發(fā)學(xué)生思考，帶著任務(wù)主動去找到解決的方法。

學(xué)生初步操作以后，少數(shù)同學(xué)已經(jīng)掌握了分析的方法，大部分同學(xué)正在操作，有部分同學(xué)已經(jīng)不同程度地出錯。因此，此時需要及時糾錯、完成任務(wù)。再在學(xué)會分析方法的同時，拋出新的案例，并分析討論解決，加強(qiáng)學(xué)習(xí)的效果，如圖3所示。

2? 教學(xué)方法

通過反復(fù)實踐，適合生物統(tǒng)計軟件課程的教學(xué)方法總結(jié)如下。

1）以學(xué)生為主體充分體現(xiàn)“做中學(xué)”教學(xué)理念，學(xué)生邊做邊學(xué)習(xí)，結(jié)合學(xué)生的展示，把軟件的使用方法教會學(xué)生。

2）對比式教學(xué)在統(tǒng)計分析部分，對兩種軟件的操作過程和輸出結(jié)果進(jìn)行對比講解，從而使學(xué)生明白差異，學(xué)會選用合適的軟件分析問題。

3）討論式教學(xué)從拋給學(xué)生一個數(shù)據(jù)、一個案例出發(fā)并與學(xué)生討論，如何實現(xiàn)在軟件上得到結(jié)果，以及EXCEL軟件和SPSS軟件結(jié)果輸出的異同，從而使學(xué)生知道什么樣的數(shù)據(jù)需要選用哪一軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

4）素質(zhì)教學(xué)從學(xué)生的圖表制作習(xí)慣、數(shù)字后面的單位書寫習(xí)慣、作業(yè)的排版習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度出發(fā)全面在教學(xué)中貫徹素質(zhì)教育的理念，從學(xué)生反復(fù)提升作業(yè)質(zhì)量上，讓學(xué)生在不斷的思考和進(jìn)步中提高素質(zhì)，遠(yuǎn)離粗糙，知道好的作業(yè)是什么樣的且自己也能做到，做個訓(xùn)練有素的具有嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度的人。

5）案例教學(xué)從拋給學(xué)生一個數(shù)據(jù)、一個案例出發(fā)，和學(xué)生共同分析，實現(xiàn)在軟件上得到結(jié)果，并重點解釋結(jié)果，也就是應(yīng)用。在通過其他相同類型數(shù)據(jù)或者案例讓同學(xué)們自己分析并處理，從而使學(xué)生對軟件中該方法的掌握得以鞏固。

（三）? 教學(xué)模式改革

1? 線上教學(xué)面臨的劣勢

近幾年，生物統(tǒng)計軟件課程的教學(xué)模式從線上線下混合的教學(xué)模式向線上教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，兩者在教學(xué)上存在著一定的差別，具體表現(xiàn)為以下幾點。

1）前者主要授課形式還是課堂教學(xué)，教師在教室可以隨時指導(dǎo)學(xué)生的操作和發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作中存在的錯誤，及時指正或糾錯。而后者教師看不到學(xué)生的具體操作，對學(xué)生操作的怎么樣和是否只是掛線無法進(jìn)行及時監(jiān)督，尤其在測試和期末考試時，如何監(jiān)督學(xué)生是個需要解決的問題[3]。

2）前者網(wǎng)絡(luò)資源主要針對學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后作業(yè)及內(nèi)容的鞏固，因此，線上資源相對較少。而后者幾乎所有的活動均在網(wǎng)上，因此，教師會花大量的時間進(jìn)行網(wǎng)上教學(xué)資源的建設(shè)，比如：完整的課件、上課錄制的視頻等。而錄制的視頻學(xué)生可以反復(fù)觀看，直到完成任務(wù)。

3）與前者先比，后者生生互動較少，缺少團(tuán)隊合作氛圍[4]。線上教學(xué)學(xué)生間難以建立情感聯(lián)系、形成學(xué)習(xí)團(tuán)隊。在課程完成團(tuán)隊任務(wù)的環(huán)節(jié)，有少數(shù)的學(xué)生組中出現(xiàn)矛盾和配合效果差的情況。

4）前者課堂教學(xué)時大部分學(xué)生可以在課上完成課程任務(wù)，因此，復(fù)制作業(yè)的情況極少。而后者線上教學(xué)教師看不到學(xué)生操作，學(xué)生直接拷貝作業(yè)提交的情況偏多。因此，需要提前和學(xué)生說好，復(fù)制作業(yè)分?jǐn)?shù)的減分措施，讓學(xué)生從一開始就打消抄襲的念頭。

2? 教學(xué)模式改革的探索

針對生物統(tǒng)計軟件這類指導(dǎo)學(xué)生運用電腦操作的課程，以及線上教學(xué)面臨的劣勢，本文進(jìn)行了教學(xué)模式改革的探索，具體措施如下。

1）提供多途徑線上教學(xué)支持。生物統(tǒng)計軟件課程的教學(xué)實施方案如圖4所示，需要泛雅平臺、騰訊會議、企業(yè)微信群等多途徑提供線上教學(xué)支持。課前可以在泛雅平臺上發(fā)布調(diào)查問卷、任務(wù)點和作業(yè)，起到學(xué)情分析和預(yù)習(xí)的效果；課中教學(xué)主要采用騰訊會議的形式，可以隨時和學(xué)生互動，從學(xué)生自主分析問題入手，一步步將操作任務(wù)完成。學(xué)生也可以展示知識點和任務(wù)的操作過程，增加學(xué)生的課堂參與度。課后在泛雅平臺上發(fā)布在線測試，讓學(xué)生鞏固理論部分的知識點；課下通過建立微信群，做到時時與學(xué)生互動、答疑，學(xué)生優(yōu)化作業(yè)并提交。

2）合適的教學(xué)方法選擇。生物統(tǒng)計軟件課程無論在理論上還是實踐上都有一定的難度，需要教師不僅有深厚的理論知識還需要教師有軟件操作的豐富經(jīng)驗。同時，教學(xué)方法的選擇也決定了能否以最短的時間使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的方法和結(jié)果的解釋[3]。因此，首選的教學(xué)方法是案例教學(xué)，從生物研究領(lǐng)域的一個個實際的實驗結(jié)果出發(fā)選用合適的統(tǒng)計軟件和統(tǒng)計方法進(jìn)行分析，并對結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的解釋，并且要用數(shù)據(jù)結(jié)果去描述結(jié)論，讓學(xué)生學(xué)會用數(shù)據(jù)說話，教會學(xué)生有條理地進(jìn)行表達(dá)并且要表達(dá)準(zhǔn)確，也說明學(xué)生掌握了所學(xué)的知識。

3）增加課堂互動形式。課堂教學(xué)實施過程中，需要變革傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)，以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐越處煘橹鲗?dǎo)、以學(xué)生為中心，將線上教學(xué)資源、直播教學(xué)、師生互動等有機(jī)結(jié)合起來。圖3為教課程時進(jìn)入互動環(huán)節(jié)，即通過共享屏幕展示學(xué)生操作過程，發(fā)現(xiàn)操作中存在的問題，進(jìn)行糾錯、操作，接著討論數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，這些過程是以學(xué)生為主導(dǎo)的，隨后拋出應(yīng)用同一方法的新案例，引發(fā)學(xué)生思考，學(xué)會自己分析問題并解決問題。

4）完善線上教學(xué)評價。線上教學(xué)課程結(jié)束前，需對學(xué)生學(xué)習(xí)過程和效果進(jìn)行評價[5]。評價學(xué)生的上課情況，考核采用出勤、隨堂測試、任務(wù)點、平臺互動、課后作業(yè)和期末考試等多方面的評價標(biāo)準(zhǔn)[3]，降低期末成績的權(quán)重，減少學(xué)生考前突擊的情況[3]，泛雅平臺為分析評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況提供了有力的支持。期末考試可采用雙設(shè)備的形式，手機(jī)+電腦或者手機(jī)+手機(jī)，學(xué)生通過手機(jī)進(jìn)入騰訊會議，進(jìn)行視頻監(jiān)考，監(jiān)考教師隨時可以看到學(xué)生的考試情況，凡是累計有5分鐘不在視頻內(nèi)的同學(xué)取消考試資格。同時教師錄制考試視頻，以備學(xué)校教務(wù)處查看。而電腦則是學(xué)生進(jìn)入泛雅平臺進(jìn)行考試的設(shè)備，電腦也必須在手機(jī)拍攝的視頻范圍之內(nèi)，這樣的安排大大降低了學(xué)生作弊的可能性。

三? 結(jié)束語

當(dāng)今的線上教育是“互聯(lián)網(wǎng)+”和教育高度融合的產(chǎn)物[6]，教師們的教育理念發(fā)生了深度變革，具體體現(xiàn)為線下實體教學(xué)到線下線上混合教學(xué)再到線上教學(xué)的轉(zhuǎn)變，以教師為核心的傳統(tǒng)教育逐漸向師生互動，甚至以學(xué)生為主體的革新教育轉(zhuǎn)變，教師的角色正在從教學(xué)的講授者向教學(xué)的組織者轉(zhuǎn)變。

線上教學(xué)促進(jìn)了教師對教學(xué)方法和手段進(jìn)行新的思考和探索，不論以后疫情如何，線上豐富的教學(xué)資源在以后線下課堂仍可以合理地使用，發(fā)揮更好的作用。此外，在生物統(tǒng)計軟件課程中進(jìn)一步挖掘課程思政元素，落實國家“三全育人”的政策[7]，也是今后線上教學(xué)中繼續(xù)探索的一個方面。本文作者在授課過程中，探索線上教學(xué)模式，既是對自身直播教學(xué)的反思總結(jié)，也期待能為未來高校生物統(tǒng)計軟件課程的教學(xué)改革提供參考。

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