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時(shí)間:2022-02-24 09:55:13
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[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2013)14-0093-02
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法來分析和解釋生物界各種現(xiàn)象和試驗(yàn)調(diào)查資料的一門科學(xué)。其目的就是科學(xué)地設(shè)計(jì)試驗(yàn),并對(duì)所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,達(dá)到減少試驗(yàn)次數(shù)、縮短試驗(yàn)周期、迅速找到優(yōu)化試驗(yàn)方案或數(shù)學(xué)模型的作用。隨著生物學(xué)研究的不斷發(fā)展,該學(xué)科逐漸成為生物學(xué)領(lǐng)域科學(xué)研究和實(shí)際工作必不可少的工具,是高等院校生物學(xué)各專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課,其應(yīng)用也越來越廣泛,在科學(xué)研究中被譽(yù)為“科技工作者從事科學(xué)研究的工具和手段”。
由于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門集理論性和實(shí)用性于一體的工具學(xué)科,其包含的公式和抽象概念也較多,且需要一定的數(shù)學(xué)推理能力,所以,學(xué)生學(xué)起來枯燥無味,甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒。本人結(jié)合近幾年的教學(xué)實(shí)踐和目前教學(xué)中存在的問題,就怎樣提高生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,探索適合生物相關(guān)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法以及考核辦法,談?wù)勛约旱囊恍┱J(rèn)識(shí)和思考。
一、傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題
隨著時(shí)代和科技的發(fā)展,傳統(tǒng)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)方式已不再適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的目標(biāo),其問題主要表現(xiàn)為:第一,教學(xué)內(nèi)容太過繁雜,無法體現(xiàn)重點(diǎn)難點(diǎn)和實(shí)用性,有些內(nèi)容過于詳細(xì)全面。第二,授課方式太傳統(tǒng)。教師上課基本是滿堂灌,學(xué)生只是機(jī)械式地學(xué)習(xí),無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性。第三,缺乏教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容。很少安排實(shí)踐課程,即使有也是敷衍了事,學(xué)生沒有真正學(xué)到什么。第四,課程考查形式單一。一般以閉卷筆試為主,且考試內(nèi)容全是書本上的理論,無法反映學(xué)生利用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。第五,師資隊(duì)伍不夠強(qiáng)大。教師的年齡比例和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)都有一定的不足,特別是科技的發(fā)展,使得教師也得加強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí)。
二、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革措施
針對(duì)以上教學(xué)中存在的幾個(gè)問題,嘗試對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革,為培養(yǎng)現(xiàn)代實(shí)用創(chuàng)新人才,積極探索有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性的教學(xué)方式,我們對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)主要做了如下幾個(gè)方面的改革:
(一)精簡(jiǎn)教材,優(yōu)化內(nèi)容
教材既是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求的知識(shí)載體,也是教學(xué)的基本工具,它既是教師課堂教學(xué)的依據(jù),也是學(xué)生獲取知識(shí)的參考資料,能夠保證教學(xué)過程的順利進(jìn)行,又能提高教學(xué)質(zhì)量。因此,教師在選擇生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材時(shí),不僅要考慮內(nèi)容全面,更要重視理論與實(shí)踐相結(jié)合,比如試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件、統(tǒng)計(jì)分析軟件、實(shí)例講解等應(yīng)用性強(qiáng)的內(nèi)容。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)內(nèi)容一般包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析兩大部分。試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)實(shí)施是統(tǒng)計(jì)分析的前提,只有正確的試驗(yàn)設(shè)計(jì)才能保障后續(xù)科學(xué)研究活動(dòng)的科學(xué)性和可行性。但是,當(dāng)前教學(xué)只注重基本原理和公式的推導(dǎo)過程,而忽略了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性。因此,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了如下優(yōu)化:試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)研究方法和統(tǒng)計(jì)分析方法并重,盡量減少統(tǒng)計(jì)分析中原理和公式的詳細(xì)講解過程,重視試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析軟件的應(yīng)用及對(duì)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的合理解釋。
(二)改進(jìn)教學(xué)方式
教學(xué)方式包括教學(xué)方法和教學(xué)手段。改革教學(xué)方式,其目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,提高學(xué)生綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)理論解決實(shí)際問題的能力。教師在授課過程中應(yīng)盡量采取豐富多樣的教學(xué)方法,如“反問式”、“啟發(fā)式”、“互動(dòng)式”等,或?qū)⒏鞣N教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合,從而達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。各種教學(xué)方法都有其特點(diǎn),關(guān)鍵是如何根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同選擇相應(yīng)的教學(xué)方法,使學(xué)生更好地領(lǐng)會(huì)課程內(nèi)容,以取得更好的教學(xué)效果。
高校教學(xué)改革使各門課程學(xué)時(shí)數(shù)減少,但生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的內(nèi)容不減反增,而且該課程公式概念多、內(nèi)容抽象、統(tǒng)計(jì)計(jì)算過程復(fù)雜。這使得傳統(tǒng)教學(xué)手段無法滿足當(dāng)前的教學(xué)發(fā)展需要。因此,要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成超額的教學(xué)內(nèi)容并取得較好的教學(xué)效果,就必須引進(jìn)現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段。多媒體教學(xué)具有內(nèi)容豐富,信息量大,圖文并茂,形象生動(dòng),易于學(xué)生理解和應(yīng)用的特點(diǎn)。但傳統(tǒng)教學(xué)手段也不能完全丟掉,其特有的優(yōu)越性是多媒體無法替代的。因此,在教學(xué)過程中應(yīng)將二者有機(jī)結(jié)合,充分利用兩種教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì),達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。雖然多媒體教學(xué)加快了教學(xué)進(jìn)度,提高了信息量,但也要充分考慮到學(xué)生的適應(yīng)能力,信息量過大易導(dǎo)致學(xué)生思維跟不上教學(xué)進(jìn)度,反而起不到應(yīng)有的效果。
(三)加強(qiáng)上機(jī)和實(shí)踐教學(xué)
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)作為一門實(shí)用性很強(qiáng)的工具課,其重要性就在于解決實(shí)際問題。因此,加強(qiáng)上機(jī)操作和試驗(yàn)設(shè)計(jì)十分重要。理論課結(jié)束后進(jìn)行上機(jī)操作,選擇一個(gè)適合自己的統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行操作練習(xí)。在學(xué)會(huì)了統(tǒng)計(jì)軟件后,學(xué)生分組自選研究題目進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)并按計(jì)劃實(shí)施,再利用統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)試驗(yàn)資料和結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)合專業(yè)知識(shí)給出合理解釋,寫出詳細(xì)的試驗(yàn)報(bào)告,從而提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
(四)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
課程建設(shè)和教學(xué)改革的關(guān)鍵是師資隊(duì)伍的建設(shè)。隨著生物統(tǒng)計(jì)學(xué)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段不斷出現(xiàn),這就要求教師也要不斷加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和提高科研能力,掌握先進(jìn)的教學(xué)手段和教學(xué)方法。不斷充實(shí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教師隊(duì)伍,為課程改革奠定師資基礎(chǔ)。教師的科研工作可以直接作為教學(xué)的第一手資料,在課堂上進(jìn)行分析講解,更能使學(xué)生理解。
(五)改革傳統(tǒng)考核方式
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,當(dāng)前的考核方式大部分是閉卷筆試,考核內(nèi)容基本都是課本上的基本理論,都是死記硬背的知識(shí),這種考核方式不能更客觀準(zhǔn)確地評(píng)定學(xué)生對(duì)這門課的掌握程度和實(shí)際應(yīng)用能力。因此,對(duì)課程考核方式做了如下改革:平時(shí)成績(jī)占20%、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析占30%、筆試成績(jī)占50%。筆試內(nèi)容突出實(shí)用性和工具性,重在理解而不是死記硬背,考查學(xué)生綜合利用知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力,特別是結(jié)合生物工程專業(yè)來出一些試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析題。這樣,大大減輕了學(xué)生的考試壓力,使他們不僅學(xué)到試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),又能靈活地運(yùn)用。
三、結(jié)語(yǔ)
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程作為生物學(xué)領(lǐng)域中重要的工具課,對(duì)于學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)和以后的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)及將來從事相關(guān)專業(yè)的工作十分重要。要提高生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)效果和質(zhì)量,教師不僅要努力鉆研探索,提高自己的綜合素質(zhì),同時(shí)也必須緊跟時(shí)展步伐,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方式。只有不斷地探索和改進(jìn),才能提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,提高教學(xué)效果和質(zhì)量。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 王學(xué)敏.高?!渡锝y(tǒng)計(jì)學(xué)》課程教學(xué)改革的初步探討[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊,2010,(9):233-234.
[2] 丁建華.《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)方法與技巧探討[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,17(19):171-175.
[3] 王素平.《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)方法改革分析[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào),2012,28(6):132-133.
[4] 鄧英毅.高?!渡锝y(tǒng)計(jì)學(xué)》課程教學(xué)改革初探[J].大學(xué)教育,2012,(7):30.
一、引言
隨著生物科學(xué)的發(fā)展,只有定性的結(jié)論已不能滿足實(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物學(xué)科定量化的重要分析理論與方法,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)現(xiàn)象,大到森林陸地生態(tài)系統(tǒng),小至分子水平,均受到許多隨機(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)踐中應(yīng)用十分廣泛的工具學(xué)科,它是生命科學(xué)各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物科研有重要作用。
同時(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,是教學(xué)難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位,因材施教,更新教育理念,加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。
二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位。
(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程提出的新要求。
二十世紀(jì)上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計(jì)學(xué)首先獲得了發(fā)展,在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。
未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計(jì),而會(huì)更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫(kù)的處理。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學(xué)試驗(yàn)的結(jié)果。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)研究得出其一般性結(jié)論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡(jiǎn)單枚舉法和科學(xué)歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學(xué)的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué),更重要的還是大學(xué)生思維方式的培養(yǎng),這對(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)方法的內(nèi)涵外,還需要使學(xué)生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)到研究的最終目的,從而提高大學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。
(一)加強(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。為此,我們利用多媒體技術(shù),制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學(xué)效果。建設(shè)了一個(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。
(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列?,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學(xué)內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學(xué)生講解,失去了傳統(tǒng)教學(xué)方法,老師邊講邊板書能給學(xué)生留下比較深刻印象的特點(diǎn),缺乏吸引力。
而多媒體在教學(xué)中只能充當(dāng)工具的角色,在教學(xué)過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)層面上講,它有非常濃的數(shù)學(xué)味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想和方法在解決生命科學(xué)中一些具體問題的應(yīng)用。因此在教學(xué)過程中就存在一個(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容的安排上采用“保干削枝”,即在學(xué)時(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。
(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)的理論與方法也是自生物上的應(yīng)用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)?,F(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計(jì)在這些突破性生物科技領(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設(shè)中,隨時(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)課程的活力,提高教師和學(xué)生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。
四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
20世紀(jì)20年展起來的多元統(tǒng)計(jì)方法雖然對(duì)于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學(xué)時(shí)數(shù)與達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)所需完成的教學(xué)內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。
(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
在原綿陽(yáng)農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物栽培、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的相關(guān)內(nèi)容。
組建了西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學(xué)科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學(xué)科歸屬不同,但有一點(diǎn)是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學(xué)的范疇。以科學(xué)研究的方法進(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。
掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)科學(xué)工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。
這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。
此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。
通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好用好這門工具的信心,提高了學(xué)生從復(fù)雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
精品課程是集科學(xué)性、先進(jìn)性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優(yōu)秀課程。作為精品課程的載體,應(yīng)具有一流的教師隊(duì)伍、一流的教學(xué)內(nèi)容、一流的教學(xué)方法、一流的教材、一流的教學(xué)管理等特點(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程的建設(shè)上,才剛剛起步,今后還要在教材建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)學(xué)建設(shè)成體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學(xué)思想、符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。
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生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是南陽(yáng)師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,主要包括試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析和設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容,是現(xiàn)代生物學(xué)研究不可缺少的工具。通過該課程的學(xué)習(xí),可使學(xué)生掌握基本的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法,培養(yǎng)學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與分析問題、解決問題的能力,以為以后的工作和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。但該課程原理復(fù)雜、內(nèi)容抽象、計(jì)算公式繁多且難記,加之教學(xué)內(nèi)容的不斷增加和學(xué)時(shí)的相對(duì)減少,開課時(shí)間又大多安排在大四,對(duì)大一所學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)有所淡化,被許多學(xué)生認(rèn)為是較難學(xué)習(xí)和掌握的一門課程,加之大部分學(xué)生又忙于準(zhǔn)備考研,對(duì)學(xué)習(xí)該門課程的重要性認(rèn)識(shí)不足,興趣不濃,都給該課程的教學(xué)帶來困難和挑戰(zhàn)。因此,對(duì)生物統(tǒng)計(jì)的教學(xué)方法進(jìn)行改革,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生對(duì)該課程重要性的認(rèn)識(shí),理解和掌握基本知識(shí)及技能,特別是培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力,以進(jìn)一步提高該課程教學(xué)效果。
1由考試型授課向?qū)嶋H應(yīng)用型授課轉(zhuǎn)變
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理復(fù)雜,讓學(xué)生完全掌握每個(gè)統(tǒng)計(jì)方法的原理、統(tǒng)計(jì)公式的推導(dǎo)較困難,且對(duì)于非統(tǒng)計(jì)專業(yè)人士是沒有必要的。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的公式比較多,統(tǒng)計(jì)分析的方法也比較多,讓學(xué)生把所有的公式記下來,既費(fèi)時(shí)間、學(xué)生不易接受,也沒有必要。在遇到生物、農(nóng)林、生態(tài)、生化等實(shí)際問題時(shí),一方面是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,使實(shí)驗(yàn)既科學(xué)合理,節(jié)約時(shí)間和成本,通過統(tǒng)計(jì)分析,得出理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;另一方面是面對(duì)已取得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如何選擇和使用統(tǒng)計(jì)分析方法。在大學(xué)科研中,有很多學(xué)生或在讀研究生,在這方面的知識(shí)和能力表現(xiàn)不足。因此,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力比考試取得高分更重要。授課內(nèi)容要深入淺出,多拿實(shí)際事例讓學(xué)生選擇統(tǒng)計(jì)分析方法,把不同的統(tǒng)計(jì)方法加以比較;或者把一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果用多種統(tǒng)計(jì)分析方法同時(shí)進(jìn)行分析,對(duì)分析結(jié)果加以比較,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)不同統(tǒng)計(jì)方法的特點(diǎn)和不足,激發(fā)學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的認(rèn)識(shí)和興趣,把學(xué)生從繁瑣的概念和復(fù)雜的公式中解脫出來。由考試型授課向?qū)嶋H應(yīng)用型授課轉(zhuǎn)變的另一個(gè)重要環(huán)節(jié),就是考試方式的轉(zhuǎn)變??荚嚪绞绞菍W(xué)生學(xué)習(xí)方法的指揮棒。如果采取傳統(tǒng)閉卷筆試的方式,學(xué)生往往在考前幾天死記硬背公式以應(yīng)付考試,考試過后又很快忘記。對(duì)于這門實(shí)踐性較強(qiáng)的工具性課[1],教師嘗試了“帶紙開卷”考試法。即在考試內(nèi)容上側(cè)重以應(yīng)用為主的考題,減少問答等概念性的內(nèi)容,以引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)重點(diǎn)和方向,培養(yǎng)實(shí)際解決問題的能力。在學(xué)生的備考復(fù)習(xí)上,采用激發(fā)學(xué)生積極思考問題的方式,規(guī)定學(xué)生在2張A4紙上可單面手寫自認(rèn)為重要的公式供考試時(shí)參考,但不允許寫有關(guān)基本概念、問答之類的內(nèi)容。篩選和抄寫公式的過程,本身就是一個(gè)深刻認(rèn)真學(xué)習(xí)和思考的過程,這正是該課教學(xué)所要求的,促使學(xué)生把主要精力放在用統(tǒng)計(jì)分析方法解決實(shí)際問題的方向上,提高解決實(shí)際問題的能力,同時(shí)也大大減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)[2]。
2由純理論型授課向軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)型授課轉(zhuǎn)變
統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門相對(duì)古老的學(xué)科,在過去的授課過程中,因?yàn)橛?jì)算多是筆算或由計(jì)數(shù)器計(jì)算,這就要求必須掌握計(jì)算過程,掌握計(jì)算的每一步驟,否則無法進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。但是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和計(jì)算軟件的發(fā)展,使計(jì)算軟件在工作和科研中的應(yīng)用已經(jīng)廣泛普及。相反,如果不會(huì)使用計(jì)算機(jī)和計(jì)算軟件,會(huì)給實(shí)際工作帶來很多不便和困難,不能滿足工作和科研的需要,特別是現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)和計(jì)算軟件突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在分析方法的多樣性、分析結(jié)果的準(zhǔn)確和詳細(xì)性、分析制圖的精美和完善性等方面,都是手工計(jì)算無法達(dá)到的。因此,必須改變傳統(tǒng)的純理論型授課方式,通過上機(jī)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)使學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,將學(xué)生從大量復(fù)雜計(jì)算中解放出來,提高效率,使學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力得到提高。適用于統(tǒng)計(jì)教學(xué)的計(jì)算機(jī)軟件較多,目前主要有SAS、SPSS、Excel 等,都提供了一個(gè)功能相對(duì)完整的數(shù)據(jù)分析工具[3]。但相比之下,從功能和可操性而言,SPSS是國(guó)際流行的統(tǒng)計(jì)軟件,有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,操作簡(jiǎn)單,分析結(jié)果詳細(xì),還有很好的制圖功能,得到國(guó)內(nèi)外專家的認(rèn)可[4-5]。因此,在實(shí)踐課程的教學(xué)過程中,要加大對(duì)該軟件的應(yīng)用。同時(shí),老師要經(jīng)常給學(xué)生介紹新的統(tǒng)計(jì)分析軟件,擴(kuò)大學(xué)生的視野。
3由完全依靠教材內(nèi)容型授課向以教材為主、結(jié)合實(shí)際需要、拓展新內(nèi)容型授課轉(zhuǎn)變
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)作為一門有一定學(xué)時(shí)限制的學(xué)科,在知識(shí)的組合方面,具有基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和經(jīng)典性的特點(diǎn),所介紹的方法也是相對(duì)古老、常用、相對(duì)簡(jiǎn)單的,如假設(shè)檢驗(yàn)、區(qū)間估計(jì)、方差分析、回歸分析、相關(guān)分析、簡(jiǎn)單的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。而實(shí)際上生物統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容較多,如主成分分析、判別分析、聚類分析、對(duì)應(yīng)分析、典型相關(guān)分析、通徑分析等,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中還有均勻設(shè)計(jì)、配合均勻設(shè)計(jì)等[6-7]。隨著現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展,許多新的計(jì)算方法不斷出現(xiàn),這些新方法是實(shí)踐中非常需要的,而且新分析方法具有生物統(tǒng)計(jì)學(xué)所介紹的統(tǒng)計(jì)方法不可取代的作用。因此,完全有必要根據(jù)實(shí)際需要,適當(dāng)插入一些新的內(nèi)容,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)視野,其中重要的途徑就是介紹使用新方法的文獻(xiàn)資料,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到統(tǒng)計(jì)分析的重要性、廣泛性,增加學(xué)生的實(shí)踐能力。對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)所介紹的方法,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)也有必要進(jìn)行完善。如多重比較,雖然課本中介紹了多重比較的方法,對(duì)比較結(jié)果的顯著性表示方法也做了介紹。但是在實(shí)際時(shí),由于期刊文字的限制,用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)所介紹的方法,所用版面太大,要求簡(jiǎn)明標(biāo)出,這就提出了如何簡(jiǎn)化的問題。特別是很多組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí),步驟較繁瑣。如比較10組數(shù)據(jù),用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)所介紹的方法,需要45組數(shù)據(jù)來表示,顯然占用版面較大,這時(shí)則需要啟發(fā)學(xué)生用簡(jiǎn)明的辦法進(jìn)行解決。因此,要結(jié)合實(shí)際,完善課本內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,從而提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。
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一、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教育現(xiàn)狀
隨著生命科學(xué)研究的飛速發(fā)展,生物統(tǒng)計(jì)的重要性日趨彰顯。2014年LinkedIn對(duì)全球超過3.3億用戶的工作經(jīng)歷和技能進(jìn)行分析,在公布的最受雇主喜歡及關(guān)注的25項(xiàng)技能中,統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)挖掘位列榜首。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是運(yùn)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法,分析和解釋生物界各種現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)調(diào)查資料的一門學(xué)科[1],是眾多高等院校中生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和農(nóng)學(xué)等專業(yè)的必修課程。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容前后章節(jié)關(guān)系密切,環(huán)環(huán)相扣,層層深入,具有內(nèi)容多、公式多、概念多的特點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到晦澀難懂,容易產(chǎn)生難學(xué)、厭學(xué)的思想。同時(shí),目前生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教育還存在一些不足之處:(1)試驗(yàn)設(shè)計(jì)在教學(xué)中所占比例不足。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)是緊密結(jié)合在一起的,主要向人們講授了從事科學(xué)研究的試驗(yàn)方法和對(duì)收集到的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析整理的方法。凱爾文勛爵(LordKelvin)曾說過:“當(dāng)你能夠衡量你所談?wù)摰氖挛?,并能以?shù)字來表達(dá)它時(shí),可以說你對(duì)它有了一些了解;而當(dāng)你不能衡量或不能用數(shù)字表達(dá)時(shí),你對(duì)它的知識(shí)就是膚淺的和不能令人滿意的”。由此可見,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)作為量化事物的工具和手段在科學(xué)研究中發(fā)揮著重要的作用。然而,目前該課程的設(shè)置上忽視了新形勢(shì)下的教學(xué)導(dǎo)向,偏重統(tǒng)計(jì)基本方法和基本理論的介紹,忽視了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的介紹。(2)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和社會(huì)實(shí)踐的脫節(jié),學(xué)生缺少將統(tǒng)計(jì)理論應(yīng)用到實(shí)踐中的能力。在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中,教師偏重理論知識(shí)的講解,使得教學(xué)內(nèi)容空洞而枯燥。同時(shí),在課程設(shè)置中未將生物統(tǒng)計(jì)學(xué)與專業(yè)實(shí)踐課聯(lián)系在一起教學(xué),使得學(xué)生脫離了社會(huì)實(shí)踐,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。(3)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課之間的分離。在課程設(shè)置上,沒有將這兩個(gè)學(xué)科整合在一起,學(xué)生既沒有形成自己的知識(shí)框架,又沒有將生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)中。
二、課程整合理論對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的啟示
基于上述課程設(shè)置及教育中的問題,南方醫(yī)科大學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)系在多年的教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)構(gòu)建了“課程整合”體系。早在19世紀(jì)末20世紀(jì)初,在杜威(JohnDewey)發(fā)起的進(jìn)步教育運(yùn)動(dòng)中,就有了一種綜合課程的思想,他強(qiáng)調(diào)在理論與實(shí)踐中倡導(dǎo)課程整合。ParkW.J.在參考了各類界定的基礎(chǔ)上,認(rèn)為整合的課程是超越單門學(xué)科有目的地組合知識(shí)、觀點(diǎn)和探究問題,以達(dá)到學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容更深層的理解[2]。根據(jù)目前生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)環(huán)境和條件,深化生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程整合涉及到課程形式、教學(xué)模式和教學(xué)資源三個(gè)方面。
(一)課程形式的整合
以南方醫(yī)科大學(xué)的五年制臨床醫(yī)學(xué)本科課程設(shè)置為例(其它學(xué)?;绢愃疲饕譃楣不A(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課、公共選修課和實(shí)踐教學(xué)五類。公共課程包括大學(xué)語(yǔ)文、外語(yǔ)和體育等;專業(yè)基礎(chǔ)課程為學(xué)生必須掌握的專業(yè)基本理論、基本知識(shí)和基本技能的課程;專業(yè)課指從事本專業(yè)或相近專業(yè)工作所需的相關(guān)課程和專業(yè)學(xué)習(xí)的延伸課程,主要培養(yǎng)學(xué)生從事相應(yīng)領(lǐng)域臨床實(shí)踐的初級(jí)思維和能力;公共選修課為面向全校所有本科專業(yè)開設(shè)的選修課程;實(shí)踐教學(xué)分為課內(nèi)和課外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),主要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科研能力。在課程整合中主要有:(1)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論課程和實(shí)踐教學(xué)課程的整合,其主要目的是使學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)將來的應(yīng)用領(lǐng)域有一個(gè)大概了解,能夠正確理解和合理解釋應(yīng)用領(lǐng)域的問題,面對(duì)統(tǒng)計(jì)咨詢對(duì)象時(shí)能和其它專業(yè)人士進(jìn)行較好的溝通。(2)整合生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中的應(yīng)用軟件和專業(yè)基礎(chǔ)課程,如SPSS軟件與生物統(tǒng)計(jì)學(xué),STATA軟件與流行病學(xué),RevMan和循證醫(yī)學(xué)等,通過在一個(gè)學(xué)期同時(shí)開設(shè)兩門課程,使學(xué)生充分感受到應(yīng)用軟件的實(shí)用性,有助于對(duì)一些抽象的計(jì)算方法的理解,提高學(xué)習(xí)興趣進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率。
(二)教學(xué)模式的整合
南方醫(yī)科大學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)系實(shí)施了導(dǎo)師制教育,每位導(dǎo)師指導(dǎo)3到6名本科生,從三年級(jí)開始指導(dǎo)學(xué)生參加科研活動(dòng)和統(tǒng)計(jì)咨詢與數(shù)據(jù)處理實(shí)踐。導(dǎo)師制教育的實(shí)施整合了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué),這種教學(xué)模式變教師“主講”為“主導(dǎo)”,學(xué)生“被動(dòng)”為“主動(dòng)”。導(dǎo)師制教育是運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法,以實(shí)際案例為主線,教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的教育方法,最終目的是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)的能力[3]。學(xué)生在實(shí)際案例的教學(xué)情境下學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)有多重好處:第一,豐富的生活案例或科研案例激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)的興趣,驅(qū)動(dòng)著學(xué)生進(jìn)行不斷學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力、團(tuán)體合作的能力、克服困難的能力,以及在解決案例后的自我認(rèn)同感。第二,案例教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在這樣的教學(xué)模式整合中,突出了學(xué)生主體的地位。學(xué)生在老師和同學(xué)的幫助下,在完成各項(xiàng)小任務(wù)的過程中,逐步完善各個(gè)主題的知識(shí)體系的構(gòu)建,促進(jìn)知識(shí)的吸收和應(yīng)用。第三,案例教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生思考、分析和解決問題的能力,鍛煉了學(xué)生的邏輯思維,激發(fā)了學(xué)生的科研興趣。幾年的實(shí)踐表明導(dǎo)師制教育的執(zhí)行不僅提高學(xué)生專業(yè)統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件的學(xué)習(xí)成績(jī),同時(shí)學(xué)生真正學(xué)會(huì)了生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用能力,能夠有機(jī)地將理論和實(shí)踐相結(jié)合,達(dá)到了較好的教學(xué)效果。
(三)教學(xué)資源的整合
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)資源整合包括:教材資源的整合和網(wǎng)絡(luò)資源的整合兩方面。教材資源的整合要考慮到教材的規(guī)范性、可靠性、時(shí)代性和針對(duì)性,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中舉一反三,有效地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自主性。在教材的選擇采納上,除了使用中文的本科生規(guī)劃教材外,還選取了部分英文教材如《FundamentalsofBiostatistics》(RosnerB,2006,6thEdit)、《UsingMultivariateStatistics)(TabachnickBG&FidellLS,2007,5thEdit)等。網(wǎng)絡(luò)資源的整合為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)提供了豐富的資源和空間,利用“微信墻”增強(qiáng)學(xué)生的參與和互動(dòng),突出因材施教和個(gè)性發(fā)展。同時(shí),利用網(wǎng)絡(luò)資源,按照“自評(píng)他評(píng)結(jié)合、堂內(nèi)堂外結(jié)合”的原則,綜合運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),注重對(duì)學(xué)生日常學(xué)習(xí)表現(xiàn)作出發(fā)展性評(píng)價(jià),逐步推動(dòng)形成性評(píng)價(jià)體系建設(shè)。
三、結(jié)束語(yǔ)
醫(yī)學(xué)課程改革中的“學(xué)科細(xì)分”和“課程整合”并不矛盾,課程整合的主要目的是消除各學(xué)科教學(xué)間的壁壘,促進(jìn)學(xué)術(shù)的交流;同時(shí),課程整合有利于促進(jìn)教師之間的交流和合作。在高等醫(yī)學(xué)院校,我們要著眼于未來,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與臨床、醫(yī)學(xué)與人文、公共衛(wèi)生與臨床醫(yī)學(xué)的有機(jī)整合。
作者:關(guān) 穎 張國(guó)霞 單位:南方醫(yī)科大學(xué)
參考文獻(xiàn)
一、引言
隨著生物科學(xué)的發(fā)展,只有定性的結(jié)論已不能滿足實(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物學(xué)科定量化的重要分析理論與方法,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)現(xiàn)象,大到森林陸地生態(tài)系統(tǒng),小至分子水平,均受到許多隨機(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)踐中應(yīng)用十分廣泛的工具學(xué)科,它是生命科學(xué)各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物科研有重要作用。
同時(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,是教學(xué)難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位,因材施教,更新教育理念,加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。
二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位
(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程提出的新要求。
二十世紀(jì)上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計(jì)學(xué)首先獲得了發(fā)展,在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。
未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計(jì),而會(huì)更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫(kù)的處理。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學(xué)試驗(yàn)的結(jié)果。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)研究得出其一般性結(jié)論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡(jiǎn)單枚舉法和科學(xué)歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學(xué)的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué),更重要的還是大學(xué)生思維方式的培養(yǎng),這對(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)方法的內(nèi)涵外,還需要使學(xué)生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)到研究的最終目的,從而提高大學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
(一)加強(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。為此,我們利用多媒體技術(shù),制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學(xué)效果。建設(shè)了一個(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。
(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列疲瑸樾碌摹皾M堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學(xué)內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學(xué)生講解,失去了傳統(tǒng)教學(xué)方法,老師邊講邊板書能給學(xué)生留下比較深刻印象的特點(diǎn),缺乏吸引力。
而多媒體在教學(xué)中只能充當(dāng)工具的角色,在教學(xué)過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)層面上講,它有非常濃的數(shù)學(xué)味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想和方法在解決生命科學(xué)中一些具體問題的應(yīng)用。因此在教學(xué)過程中就存在一個(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容的安排上采用“保干削枝”,即在學(xué)時(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。
(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)的理論與方法也是自生物上的應(yīng)用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)?,F(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計(jì)在這些突破性生物科技領(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。在課程建設(shè)中,隨時(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)課程的活力,提高教師和學(xué)生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。
四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
20世紀(jì)20年展起來的多元統(tǒng)計(jì)方法雖然對(duì)于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學(xué)時(shí)數(shù)與達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)所需完成的教學(xué)內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。
(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
在原綿陽(yáng)農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物栽培、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的相關(guān)內(nèi)容。
組建了西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學(xué)科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學(xué)科歸屬不同,但有一點(diǎn)是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學(xué)的范疇。以科學(xué)研究的方法進(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。
掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)科學(xué)工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。
這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。
此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。
通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好用好這門工具的信心,提高了學(xué)生從復(fù)雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
精品課程是集科學(xué)性、先進(jìn)性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優(yōu)秀課程。作為精品課程的載體,應(yīng)具有一流的教師隊(duì)伍、一流的教學(xué)內(nèi)容、一流的教學(xué)方法、一流的教材、一流的教學(xué)管理等特點(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程的建設(shè)上,才剛剛起步,今后還要在教材建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)學(xué)建設(shè)成體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學(xué)思想、符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。
參考文獻(xiàn):
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[3]崔相學(xué)。提高學(xué)生統(tǒng)計(jì)分析素質(zhì)的實(shí)踐與探討[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版),2004,6(2):67~68.
關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)學(xué);精品課程;教學(xué)改革
一、引言
隨著生物科學(xué)的發(fā)展,只有定性的結(jié)論已不能滿足實(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物學(xué)科定量化的重要分析理論與方法,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)現(xiàn)象,大到森林陸地生態(tài)系統(tǒng),小至分子水平,均受到許多隨機(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)踐中應(yīng)用十分廣泛的工具學(xué)科,它是生命科學(xué)各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物科研有重要作用。
同時(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,是教學(xué)難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位,因材施教,更新教育理念,加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。
二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位。
(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程提出的新要求。
二十世紀(jì)上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計(jì)學(xué)首先獲得了發(fā)展,在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。
未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計(jì),而會(huì)更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫(kù)的處理。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學(xué)試驗(yàn)的結(jié)果。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)研究得出其一般性結(jié)論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡(jiǎn)單枚舉法和科學(xué)歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學(xué)的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué),更重要的還是大學(xué)生思維方式的培養(yǎng),這對(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)方法的內(nèi)涵外,還需要使學(xué)生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)到研究的最終目的,從而提高大學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。
(一)加強(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。為此,我們利用多媒體技術(shù),制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學(xué)效果。建設(shè)了一個(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。
(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列?,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學(xué)內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學(xué)生講解,失去了傳統(tǒng)教學(xué)方法,老師邊講邊板書能給學(xué)生留下比較深刻印象的特點(diǎn),缺乏吸引力。
而多媒體在教學(xué)中只能充當(dāng)工具的角色,在教學(xué)過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)層面上講,它有非常濃的數(shù)學(xué)味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想和方法在解決生命科學(xué)中一些具體問題的應(yīng)用。因此在教學(xué)過程中就存在一個(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容的安排上采用“保干削枝”,即在學(xué)時(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。
(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)的理論與方法也是自生物上的應(yīng)用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)?,F(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計(jì)在這些突破性生物科技領(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設(shè)中,隨時(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)課程的活力,提高教師和學(xué)生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。
四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
20世紀(jì)20年展起來的多元統(tǒng)計(jì)方法雖然對(duì)于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學(xué)時(shí)數(shù)與達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)所需完成的教學(xué)內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。
(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
在原綿陽(yáng)農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物栽培、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的相關(guān)內(nèi)容。
組建了西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學(xué)科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學(xué)科歸屬不同,但有一點(diǎn)是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學(xué)的范疇。以科學(xué)研究的方法進(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。
掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)科學(xué)工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。
這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。
中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2017)06-0182-02
Study on Improving Teaching Efficience on Biology Statistics
Fang Ming et al.
(College of Life Science and Technology,Heilongjiang August First Land Reclamation University,Daqing 163319,China)
Abstract:Biology statistics is an fundamental professional classes in life and technology college and very important status in agricultural practice.However,current teaching methods existed many problems.Therefore,the article reformed three aspects of theory and practice and test so as to improve class efficiency and teaching effects.
Key words:Biology statistics;Teaching effects;Teaching efficience
生物y計(jì)學(xué)是高等院校農(nóng)學(xué)、動(dòng)物科學(xué)以及生命科學(xué)專業(yè)的必修課程之一,生命科學(xué)的快速發(fā)展、大量數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)使得生物統(tǒng)計(jì)學(xué)重要性日益凸顯,但是在課堂教學(xué)實(shí)踐上存在嚴(yán)重問題,筆者在課堂實(shí)踐中感受到,傳統(tǒng)的“滿堂灌”授課方式在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中教學(xué)效果不好,因此,本文針對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程目前存在的問題,從課程基本理論、實(shí)驗(yàn)、考核方式等方面進(jìn)行改進(jìn)和完善,優(yōu)化教學(xué)方法,改革教學(xué)方式,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
1 改善教學(xué)方法,提高課堂學(xué)習(xí)效率
1.1 完善課程資料,豐富課堂活動(dòng) 學(xué)習(xí)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程需要具備一定的高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí),對(duì)于農(nóng)業(yè)大學(xué)普通本科生來說,由于在大一階段學(xué)得不夠詳細(xì)深入,學(xué)起來難度較大。教師在黑板上寫滿數(shù)學(xué)大公式,枯燥乏味,學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差,聽不懂課,缺乏課堂互動(dòng),久而久之,教師授課缺乏動(dòng)力,形成惡性循環(huán)。因此教師需要在授課風(fēng)格、內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法等多方面做必要的調(diào)整[1]。首先要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)調(diào)本門課程在生產(chǎn)和科研中的地位和作用,使學(xué)生意識(shí)到課程的重要性,激發(fā)學(xué)生的求知熱情;其次教師需要重視課件的質(zhì)量。課件要求生動(dòng)、形象的展示教學(xué)內(nèi)容,需要突出教學(xué)重點(diǎn),在教學(xué)方法、版書設(shè)計(jì)等方面精心設(shè)計(jì),精心準(zhǔn)備上課資源,包括PPT、論文、Word和Excel、SPSS 等。要讓課件的內(nèi)容富有新鮮感,將知識(shí)性與趣味性結(jié)合起來。講解內(nèi)容需要具有詳細(xì)的操作步驟,能夠促進(jìn)學(xué)生理解和操作。
1.2 推薦簡(jiǎn)單實(shí)用統(tǒng)計(jì)軟件,簡(jiǎn)化繁冗程序 目前統(tǒng)計(jì)學(xué)上國(guó)際通用的軟件包主要有SAS、SPSS等,功能強(qiáng)大;但針對(duì)農(nóng)科院校的本科生而言,難以理解,而且是英文界面,結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),圍繞教學(xué)目標(biāo)逐步展開學(xué)習(xí)。研究者向?qū)W生推薦EXCEL,它基本能滿足本科教學(xué)的需要,操作簡(jiǎn)便,建議在教學(xué)中推薦使用。
1.3 教學(xué)手段和方式方法的多樣化 在課程講授中要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)方式和方法。對(duì)于統(tǒng)計(jì)學(xué)基本理論,以講授為主,講清楚基本概念,說明其意義及應(yīng)用條件。對(duì)于統(tǒng)計(jì)分析方法,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理探究問題和方法,培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力[2]。對(duì)于以文字?jǐn)⑹鰹橹髑胰菀桌斫獾膬?nèi)容,指導(dǎo)學(xué)生自學(xué),組織課堂討論,以學(xué)生為主體,可以使學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力增強(qiáng),培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納和表達(dá)的能力。在授課過程中更多地創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生參與教學(xué)過程,老師多提出問題,讓學(xué)生與教師多進(jìn)行良性互動(dòng),可以使學(xué)生的文字及口頭表達(dá)能力得到全面提高。每次授課結(jié)束后,布置一定量的課后習(xí)題,督促學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí),從而對(duì)所學(xué)內(nèi)容得到鞏固和提高[3]。
2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,注重培養(yǎng)學(xué)生操作能力
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基本理論和方法解決實(shí)際問題的能力。通過理論課上的講授和練習(xí)后,學(xué)生基本全能掌握所學(xué)內(nèi)容,但練習(xí)的內(nèi)容與實(shí)踐相脫節(jié),所以實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和綜合分析及解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)課前,教師將要求學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[4]。上課時(shí),學(xué)生根據(jù)內(nèi)容上機(jī)操作學(xué)習(xí),要求學(xué)生書寫操作步驟,教師現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行答疑,課后教師認(rèn)真批閱電子版的實(shí)驗(yàn)報(bào)告后,再將學(xué)生的問題、成績(jī)及評(píng)語(yǔ)反饋給學(xué)生。若實(shí)驗(yàn)中學(xué)生出現(xiàn)共性問題,教師則先將問題給學(xué)生講解清楚再進(jìn)行下節(jié)課的學(xué)習(xí)。通過師生之間的不斷交流,教師可以及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況,有利于教師不斷調(diào)整教學(xué)方法及進(jìn)度以達(dá)到更好的教學(xué)效果。由此可見,通過各種相關(guān)的教材、網(wǎng)絡(luò)、學(xué)院科研成果等方面的積累,收集大量的案例數(shù)據(jù),建立富有學(xué)科特色的案例素材庫(kù),將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與專業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,促進(jìn)科研成果向教學(xué)資源的轉(zhuǎn)化,豐富生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容的增加,開闊了學(xué)生視野,很多學(xué)生通過查閱文獻(xiàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件,選定因素、水平可以獨(dú)立設(shè)計(jì)試驗(yàn)和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理[5]。
3 改革考試方式
考試能夠直接反饋教學(xué)效果,《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容主要包括理論知識(shí)和綜合應(yīng)用兩大部分,考試主要圍繞理論知識(shí)和實(shí)際操作能力兩個(gè)方面展開[6]。準(zhǔn)確反映學(xué)生對(duì)于《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的掌握程度。將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的比例應(yīng)調(diào)整為5∶5,平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)的比例調(diào)整為3∶7或4∶6,降低考試的偶然誤差。增加命題的多樣化,重點(diǎn)考察學(xué)生基本知識(shí)的掌握程度及解決實(shí)際問題的能力,通過考察軟件操作等方式來測(cè)試學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)知識(shí)的運(yùn)用能力。
由此可見,本研究針對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)和目前教學(xué)中存在的問題,采取了理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合、強(qiáng)化軟件應(yīng)用教學(xué)、制作多媒體課件輔助教學(xué)、改革考核方式以及建設(shè)開放式數(shù)量分析實(shí)驗(yàn)室等多種措施,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的興趣,進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)方法分析和解決問題的能力,取得了較好的教學(xué)效果。在今后的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師需要與時(shí)俱進(jìn),根據(jù)教學(xué)和科研需要,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,采用先進(jìn)的教學(xué)模式、教學(xué)方法和考核手段,使學(xué)生積極、快樂地學(xué)到知識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生邏輯思維能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和自學(xué)能力,同時(shí)提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
參考文獻(xiàn)
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生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法來分析和解釋生物界各種現(xiàn)象和試驗(yàn)調(diào)查資料,屬于應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)分支[1]。然而,在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)與其應(yīng)該達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)具有較大的距離,學(xué)生學(xué)完統(tǒng)計(jì)學(xué)課程后,并沒有形成統(tǒng)計(jì)學(xué)思維,統(tǒng)計(jì)實(shí)踐應(yīng)用能力不足。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法,它將以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念。近年來,任務(wù)驅(qū)動(dòng)法多運(yùn)用于單片機(jī)、PLC、醫(yī)藥等課程的教學(xué)中,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神,鍛煉了學(xué)生的操作技能,增強(qiáng)了學(xué)生的自信心[2-5]。因此,本研究將任務(wù)驅(qū)動(dòng)法與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)相結(jié)合,為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)模式改革提供一個(gè)新思路。
1.對(duì)象與方法
1.1研究對(duì)象
選擇本校2013級(jí)植物保護(hù)本科生70人,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行部分教學(xué),作為試驗(yàn)組;選取2012級(jí)同專業(yè)本科生67人作為對(duì)照組,對(duì)照組學(xué)生此前已經(jīng)學(xué)習(xí)過本課程,采用傳統(tǒng)授課方法。課程課時(shí)均為50學(xué)時(shí),其中38學(xué)時(shí)為理論課時(shí),12學(xué)時(shí)為上機(jī)實(shí)驗(yàn)課時(shí)。
1.2研究方法
對(duì)試驗(yàn)組學(xué)生統(tǒng)一授課以及任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué),將生物統(tǒng)計(jì)學(xué)主要知識(shí)點(diǎn)分解為六大模塊,即:試驗(yàn)設(shè)計(jì)模塊、統(tǒng)計(jì)描述模塊、參數(shù)估計(jì)模塊、假設(shè)檢驗(yàn)?zāi)K、方差分析模塊和直線相關(guān)回歸分析模塊。教師針對(duì)一個(gè)主題,設(shè)置教學(xué)情境,布置學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生自主探索,分組討論,代表發(fā)言,總結(jié)歸納,鞏固提高等環(huán)節(jié)進(jìn)行授課。本研究選取一個(gè)實(shí)際案例,六個(gè)模塊的理論知識(shí)都需要應(yīng)用于分析這個(gè)案例的數(shù)據(jù),得到相關(guān)的統(tǒng)計(jì)結(jié)論。教師介紹相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)理論后,讓學(xué)生分組討論該案例,選用合適的統(tǒng)計(jì)研究方法,利用相關(guān)統(tǒng)計(jì)軟件給出結(jié)果,并請(qǐng)代表進(jìn)行發(fā)言。教師在學(xué)生討論過程中適時(shí)指點(diǎn),給出線索,最后進(jìn)行歸納總結(jié)。在課程結(jié)束后,設(shè)計(jì)調(diào)查問卷,收集對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這門課程的授課滿意度(滿意度分為:非常滿意、滿意、一般、不滿意、非常不滿意)。
1.3效果評(píng)價(jià)
(1)客觀評(píng)價(jià):試驗(yàn)組與對(duì)照組之間的課程總評(píng)成績(jī)的比較;
(2)主觀評(píng)價(jià):課程滿意度問卷調(diào)查,問卷調(diào)查表的信度系數(shù)為0.89,效度α=0.84。共發(fā)放137份問卷,收回有效問卷136份。1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.結(jié)果
2.1試驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生的總評(píng)成績(jī)比較
試驗(yàn)組學(xué)生的總評(píng)成績(jī)?yōu)椋?7.43±2.48)分,對(duì)照組學(xué)生的總評(píng)成績(jī)?yōu)椋?1.01±2.37)分,經(jīng)t檢驗(yàn),試驗(yàn)組學(xué)生的成績(jī)顯著優(yōu)于對(duì)照組學(xué)生(t=3.66,P=0.000),總評(píng)成績(jī)平均提高了6.32分。
2.2試驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生的課程滿意度比較
試驗(yàn)組學(xué)生在課程的教學(xué)方式(P=0.009)、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)(P=0.007)、課堂氛圍(P=0.034)、授課情境的設(shè)置(P=0.004)、授課效果(P=0.007)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)(P=0.020)和綜合評(píng)價(jià)(P=0.000)方面均優(yōu)于對(duì)照組學(xué)生。
3.討論
3.1運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué)的體會(huì)
首先,教學(xué)過程中教師和學(xué)生的定位發(fā)生了轉(zhuǎn)變,讓教師成為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者。教師負(fù)責(zé)將基本的理論知識(shí)傳授給學(xué)生,讓學(xué)生置身于真實(shí)的案例和情境中,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)行主動(dòng)的探索,完成辨別是什么、怎么辦的解決問題的一系列行為,最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生將統(tǒng)計(jì)理論應(yīng)用于實(shí)際案例的能力。其次,任務(wù)驅(qū)動(dòng)法能夠讓學(xué)生培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力。學(xué)生通過小組討論完成學(xué)習(xí)任務(wù),并以學(xué)習(xí)報(bào)告的形式匯報(bào)學(xué)習(xí)成果,在此過程中,溝通能力、協(xié)作能力、表達(dá)能力缺一不可。最后,任務(wù)驅(qū)動(dòng)法能夠加深學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)思維的理解,提高統(tǒng)計(jì)實(shí)踐應(yīng)用能力。在自主學(xué)習(xí)和小組討論的過程中,每位學(xué)生都需要結(jié)合所學(xué)的統(tǒng)計(jì)知識(shí),給出自己的解決方案和意見。在頭腦風(fēng)暴的過程中,學(xué)生就會(huì)更加清晰地認(rèn)識(shí)到統(tǒng)計(jì)方法的精髓和作用,達(dá)到小組方案的完善。
3.2運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法存在的問題及展望
在任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)的實(shí)施過程中,也存在一些關(guān)鍵問題。首先,任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法對(duì)教師的業(yè)務(wù)能力和精力要求更高。教師需要花費(fèi)大量的時(shí)間來進(jìn)行課程設(shè)計(jì),還要根據(jù)教學(xué)過程中學(xué)生的反饋及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,對(duì)教師來說是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。另外,個(gè)別學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了傳統(tǒng)授課模式,并不想做出改變,就出現(xiàn)了“消極怠工”的現(xiàn)象,對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)的完成沒有起到積極的作用。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法確實(shí)能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)成績(jī),那么應(yīng)用這種教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)改革的嘗試應(yīng)該要堅(jiān)持進(jìn)行并不斷進(jìn)行完善,讓學(xué)生改變對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的畏難情緒,實(shí)現(xiàn)課程的可持續(xù)發(fā)展,展現(xiàn)出以統(tǒng)計(jì)實(shí)踐應(yīng)用為目標(biāo)的課程風(fēng)采。
參考文獻(xiàn);
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中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)44-0164-02
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。作為生物醫(yī)學(xué)類各專業(yè)的重要基礎(chǔ)課,該課程旨在培養(yǎng)學(xué)生具備統(tǒng)計(jì)思維,能科學(xué)地設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案、收集整理試驗(yàn)數(shù)據(jù),并在此基礎(chǔ)上正確選擇、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)原理與方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,從而達(dá)到解決生物醫(yī)學(xué)研究和實(shí)踐中的實(shí)際問題的目的。通過該課程的學(xué)習(xí),可培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力,有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
然而,當(dāng)前生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面,當(dāng)前高校教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)是以適應(yīng)社會(huì)需求為導(dǎo)向,突出應(yīng)用性,因而專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)有不同程度的縮減,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)僅有32課時(shí),教學(xué)時(shí)間有限。另一方面,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包含眾多關(guān)聯(lián)度高的抽象概念,公式多且難記憶。傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師講授為主,教師既要介紹基本概念和原理,又要通過實(shí)例闡釋統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用,教學(xué)難度大;而學(xué)生要記憶大量公式和概念,還要通過反復(fù)練習(xí)鞏固、掌握基本的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法,學(xué)生普遍反映難以真正理解生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的作用,不會(huì)靈活應(yīng)用相關(guān)知識(shí)來解決實(shí)際問題,甚至不能正確地描述數(shù)據(jù)。課程結(jié)束后,學(xué)生會(huì)迅速遺忘學(xué)過的大部分知識(shí),面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的問題一籌莫展。
如何突破教學(xué)難點(diǎn),在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)提高教學(xué)效率,讓學(xué)生真正的學(xué)以致用呢?通過近年來的教學(xué)實(shí)踐,筆者認(rèn)為,重視和加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)分析軟件的輔助教學(xué)作用是提升生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)效率的重要途徑。
一、統(tǒng)計(jì)分析軟件excel和SPSS簡(jiǎn)介及應(yīng)用
(一)Excel的功能及其在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
Microsoft Excel是微軟公司推出的辦公軟件Microsoft office的組件之一,提供大量統(tǒng)計(jì)函數(shù),使用Excel可以實(shí)現(xiàn)如下統(tǒng)計(jì)分析功能。(1)用于數(shù)據(jù)整理和分析。試驗(yàn)過程中獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)首先要輸入到統(tǒng)計(jì)分析軟件中進(jìn)行保存和整理。Excel提供求和、求平均數(shù)等簡(jiǎn)單運(yùn)算,使用者可在Excel中對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理后,再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入其他統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析。(2)用于統(tǒng)計(jì)圖表繪制。以Excel2003為例,Excel提供了含柱狀圖、折線圖在內(nèi)的共14種標(biāo)準(zhǔn)圖表類型供用戶選擇;用戶還可以根據(jù)需要對(duì)圖表區(qū)、繪圖區(qū)、坐標(biāo)軸和圖表標(biāo)題等的格式進(jìn)行修改。(3)統(tǒng)計(jì)函數(shù)分析。Excel提供包括數(shù)學(xué)函數(shù)、文本函數(shù)、邏輯函數(shù)以及統(tǒng)計(jì)函數(shù)等基本函數(shù)供用戶使用,如COUNT、MAX等描述統(tǒng)計(jì)函數(shù)以及AVERAGE、STDEV等統(tǒng)計(jì)分析函數(shù),可以幫助用戶完成簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析和假設(shè)檢驗(yàn);Excel還在其分析工具庫(kù)中提供了一些統(tǒng)計(jì)分析程序,如t檢驗(yàn)、方差分析及回歸分析等。因此,Excel友好的用戶界面和強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)計(jì)算功能使其除生物統(tǒng)計(jì)學(xué)外,在會(huì)計(jì)、經(jīng)管等專業(yè)的本科教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用。
(二)SPSS的功能及其在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
SPSS軟件是國(guó)際認(rèn)可的專業(yè)統(tǒng)計(jì)分析軟件之一,最初由美國(guó)斯坦福大學(xué)的三名研究生于1968年開發(fā)成功,該軟件操作簡(jiǎn)單易學(xué),能夠快速準(zhǔn)確的對(duì)大量的、復(fù)雜的專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。此外,SPSS還具備強(qiáng)大的制圖功能,可為用戶提供可視化的分析結(jié)果。因此,它是另一個(gè)適用于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的重要統(tǒng)計(jì)分析軟件。
SPSS的功能詳解如下:(1)數(shù)據(jù)導(dǎo)入。SPSS軟件既可直接建立或打開SPSS類型的數(shù)據(jù)文件,也可導(dǎo)入Excel、ASCII等數(shù)據(jù)文件,可以實(shí)現(xiàn)和檢測(cè)儀器輸出原始數(shù)據(jù)的無縫對(duì)接。(2)基本統(tǒng)計(jì)分析。SPSS可方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總和描述性統(tǒng)計(jì)分析,用戶獲得的分層報(bào)告中給出了包括中位數(shù)、最大/小值、方差等常規(guī)描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果。(3)SPSS的復(fù)雜統(tǒng)計(jì)分析功能。SPSS幾乎涵蓋了生物醫(yī)學(xué)研究可能用到的所有的統(tǒng)計(jì)方法,如方差分析、聚類分析、平均數(shù)的檢驗(yàn)、回歸分析、判別分析等。(4)SPSS的繪圖功能。在SPSS中各種統(tǒng)計(jì)圖既可以由相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)過程產(chǎn)生,也可以由用戶直接調(diào)用“Graph”菜單實(shí)現(xiàn)柱狀圖、散點(diǎn)圖、餅圖、時(shí)間序列圖、頻譜圖等多種類型圖表的繪制。
綜上,Excel與SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件各有特色,前者使用較方便、通用性強(qiáng),適宜生物統(tǒng)計(jì)學(xué)初學(xué)者使用;后者的專業(yè)性更強(qiáng),在學(xué)生積累了一定統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的知識(shí)儲(chǔ)備后,可逐漸加強(qiáng)對(duì)SPSS軟件的學(xué)習(xí),進(jìn)一步提高自身分析復(fù)雜試驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。
二、統(tǒng)計(jì)分析軟件輔助教學(xué),提高教學(xué)效果
(一)激發(fā)學(xué)生興趣,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)
從心理學(xué)的角度看,興趣是人對(duì)客觀事物的一種積極的認(rèn)識(shí)傾向,它推動(dòng)人去探求新的知識(shí),發(fā)展新的能力。對(duì)于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這樣一門邏輯思維嚴(yán)密、概念抽象、計(jì)算繁雜的課程而言,引入統(tǒng)計(jì)分析軟件可以在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,這將大大促進(jìn)學(xué)習(xí)效果。例如,在講授“數(shù)據(jù)收集整理”內(nèi)容時(shí),我們?cè)O(shè)定了如下教學(xué)場(chǎng)景:檢測(cè)納米材料導(dǎo)致老鼠肺部炎癥的情況,要求學(xué)生將教師提供的或自己參與實(shí)驗(yàn)獲取的原始數(shù)據(jù)錄入統(tǒng)計(jì)軟件,后續(xù)學(xué)習(xí)中利用統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的整理,包括定性/定量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、次數(shù)分布圖繪制,配合正態(tài)分布和t分布曲線,可使學(xué)生對(duì)一些理論分布有了直觀的感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生還可以繼續(xù)使用統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)等統(tǒng)計(jì)分析,避免了傳統(tǒng)教學(xué)單純講解教科書上抽象原理和例子的抽離感,使學(xué)生真正投入到學(xué)習(xí)中去。
(二)梳理教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力
作者結(jié)合自己多年來從事生物醫(yī)學(xué)研究的經(jīng)驗(yàn),將教學(xué)內(nèi)容整合、梳理為基本統(tǒng)計(jì)原理、統(tǒng)計(jì)方法、統(tǒng)計(jì)分析軟件應(yīng)用及試驗(yàn)設(shè)計(jì)四大塊。在教學(xué)實(shí)踐中,為了提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,遵循以下原則:(1)減少抽象概念和公式推導(dǎo)的講授、弱化計(jì)算,在講清基本統(tǒng)計(jì)原理的基礎(chǔ)上,集中精力介紹統(tǒng)計(jì)方法的適用范圍、統(tǒng)計(jì)結(jié)果的描述和解釋。(2)增加生物醫(yī)學(xué)工程研究實(shí)例講解,讓學(xué)生接觸到本專業(yè)研究的前沿知識(shí),具有鮮明的專業(yè)特色。(3)將統(tǒng)計(jì)軟件的使用融入到日常教學(xué)內(nèi)容中:教師在每章理論知識(shí)講授完畢后,立即演示Excel和SPSS軟件在本章節(jié)的應(yīng)用。此外,預(yù)留一定的教學(xué)內(nèi)容(如方差分析)要求學(xué)生自己查找資料、制作課件,并走上講臺(tái)介紹統(tǒng)計(jì)軟件在該章節(jié)的應(yīng)用,加深學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)原理的理解。通過此環(huán)節(jié)學(xué)生進(jìn)一步熟悉運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)的方法,掌握了統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的判讀和描述方法。通過上述理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐訓(xùn)練,提高了課堂教學(xué)的效率,也有助于提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,達(dá)到學(xué)以致用的目的,為學(xué)生順利撰寫畢業(yè)論文和從事相關(guān)科學(xué)研究打下了良好的基礎(chǔ)。
三、結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐證明,利用Excel和SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件輔助《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程教學(xué),能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和熱情,顯著提高了教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。更重要的是,讓學(xué)生掌握了利用統(tǒng)計(jì)分析軟件整理、分析復(fù)雜試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法,可以真正利用《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》理論解讀數(shù)據(jù)背后隱藏的試驗(yàn)規(guī)律,獲得分析和解決實(shí)際問題的能力,全面提升該課程的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]李春喜,姜麗娜,邵云,張岱靜.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)[M].第五版.北京:科學(xué)出版社,2013.
生命科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究?jī)?nèi)容決定了生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程是此領(lǐng)域本科學(xué)生的必修課程。但與生命科學(xué)領(lǐng)域其他專業(yè)課程相比,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、計(jì)算公式繁多。生命科學(xué)專業(yè)學(xué)生由于受形象思維方式的影響,較難接受和理解生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的抽象概念和邏輯推理。課堂調(diào)查顯示學(xué)生在心理上對(duì)本課程產(chǎn)生一定的抵觸情緒,學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)效果不好。隨著近年來本科教育目標(biāo)及培養(yǎng)方案的不斷調(diào)整,作為專業(yè)基礎(chǔ)課程的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)課時(shí)不斷被壓縮。但與此同時(shí),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)領(lǐng)域的新概念和新方法不斷出現(xiàn),學(xué)生由于進(jìn)一步深造和工作對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)的需求也不斷增加,我們也必須不斷增加和調(diào)整生物統(tǒng)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容的不斷膨脹和發(fā)展需求與教學(xué)學(xué)時(shí)壓縮之間的矛盾是擺在國(guó)內(nèi)眾多任課教師面前的現(xiàn)實(shí)問題。因此,在學(xué)生認(rèn)知不足、學(xué)習(xí)積極性不高的情況下,如何在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)高質(zhì)量地完成生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué),為學(xué)生奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ),是擺在每位從事生物統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)教師面前的巨大挑戰(zhàn)。
不同于傳統(tǒng)的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)對(duì)統(tǒng)計(jì)理論的過多強(qiáng)調(diào),現(xiàn)代生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過程中需對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)計(jì)算中應(yīng)用能力的培養(yǎng)給予足夠的重視。鑒于現(xiàn)在大學(xué)生計(jì)算機(jī)操作能力普遍較好且有興趣的特點(diǎn),在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)教學(xué)為該課程改革提供了契機(jī)。運(yùn)用計(jì)算機(jī)教學(xué)需要選擇一個(gè)合適的統(tǒng)計(jì)分析軟件,與常用的Excel和SAS軟件相比,R語(yǔ)言既是一款更適合在生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)本科生教學(xué)中進(jìn)行使用的統(tǒng)計(jì)分析軟件。
一、R語(yǔ)言的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀
R語(yǔ)言早期由新西蘭奧克蘭大學(xué)的Ross Ihaka和Robert Gentleman開發(fā),現(xiàn)在則由“R開發(fā)核心團(tuán)隊(duì)”負(fù)責(zé)開發(fā)。R語(yǔ)言免費(fèi)的軟件,可從R網(wǎng)站(http://)及其分布于世界各地的鏡像網(wǎng)站上自由下載,具有豐富的統(tǒng)計(jì)函數(shù)及強(qiáng)大的畫圖功能,而且用戶還可以通過安裝新的套件(Packages)進(jìn)一步增強(qiáng)其功能。R語(yǔ)言的代碼是公開的,用戶既可以查看函數(shù)的源代碼學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)編程,也可以通過修改源代碼實(shí)現(xiàn)新的功能。鑒于其強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)計(jì)算與圖形展示功能,且完全免費(fèi)和源代碼開放的特點(diǎn),其近年來發(fā)展迅速。目前,國(guó)外眾多大學(xué)統(tǒng)計(jì)相關(guān)課程及筆者較為了解的動(dòng)物科學(xué)專業(yè)相關(guān)課程都將R作為教學(xué)工具軟件。然而,目前國(guó)內(nèi)高校統(tǒng)計(jì)相關(guān)課程教學(xué)中統(tǒng)計(jì)軟件的使用雖種類繁多,有SPSS,SAS,Matlab,Minitab,Stata,Origin,MS xcel等,據(jù)筆者了解將R軟件運(yùn)用于大學(xué)統(tǒng)計(jì)教學(xué)的案例還非常少。因此,如何將R軟件應(yīng)用于大學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)還需更多的研究和探討。
二、R語(yǔ)言的基本功能
R語(yǔ)言在統(tǒng)計(jì)描述、統(tǒng)計(jì)作圖、統(tǒng)計(jì)分布及統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)等方面豐富的函數(shù)為生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)提供了便利的資源。這些函數(shù)可分類總結(jié)如下:
統(tǒng)計(jì)描述:常用的統(tǒng)計(jì)描述函數(shù)有算術(shù)平均數(shù)mean,標(biāo)準(zhǔn)差sd,方差var,極差range,中位數(shù)median,和sum,最大值max,最小值min。同時(shí),還可以用summary對(duì)不同類型數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)描述,用table對(duì)多變量分類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),用frequency對(duì)頻數(shù)資料進(jìn)行整理。統(tǒng)計(jì)作圖:簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)作圖函數(shù)包括柱狀圖barplot、餅圖pie、直方圖hist、莖葉圖stem、箱線圖boxplot、散點(diǎn)圖plot等圖示方法;除此之外,還可以使用lattice程序包制作更為復(fù)雜的多變量、多數(shù)據(jù)集的組合圖形,及3D圖形。統(tǒng)計(jì)分布:在統(tǒng)計(jì)教學(xué)中統(tǒng)計(jì)分布是重要的一部分函數(shù),R中常用的統(tǒng)計(jì)分布有正態(tài)分布normal,二項(xiàng)式分布binom,卡方分布chisq,指數(shù)分布exp,F(xiàn)分布f,泊松分布pois,t分布t,及均勻分布unif。將這些統(tǒng)計(jì)分布名稱前面分別加上字母d、q和p即可獲得這些統(tǒng)計(jì)分布的分布密度density,分位數(shù)quantile,概率函數(shù)probability。如dnorm(),即為正態(tài)分布密度函數(shù)。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn):R中常見的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)函數(shù)有t檢驗(yàn)t.test,方差分析aov,卡方檢驗(yàn)chisq.test,及相關(guān)檢驗(yàn)cor.test。需要注意的是,在調(diào)用相關(guān)函數(shù)時(shí),需提供正確的數(shù)據(jù)變量及參數(shù)選項(xiàng)。
三、生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)實(shí)例分析
1合理使用教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求的知識(shí)載體,使教學(xué)的基本工具,不僅是學(xué)生在校獲取知識(shí)的重要來源,也是教師進(jìn)行教學(xué)的依據(jù),貫穿整個(gè)教學(xué)過程,是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證[6]。近幾年來,隨著教學(xué)改革的不斷深化,各種各樣的生物統(tǒng)計(jì)教材不斷出現(xiàn),每一本教材都有其自身的特點(diǎn),又均有不同程度的不足之處,尤其在內(nèi)容的編排上,筆者認(rèn)為目前尚無符合數(shù)學(xué)邏輯的較為完美的教材,這也許與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這門課自身的特點(diǎn)有關(guān)。作為一名生物統(tǒng)計(jì)教師,要想取得良好的教學(xué)效果,就必須博覽群書,歸納、整理和總結(jié)各家所長(zhǎng),深切領(lǐng)會(huì)生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,透徹把握內(nèi)容間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,遵循數(shù)學(xué)邏輯編排各章節(jié)教學(xué)內(nèi)容,
使學(xué)生聽起來順理成章,便于系統(tǒng)理解和掌握。例如:
大部分生物統(tǒng)計(jì)教材都是將正態(tài)分布、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布、、分布和二項(xiàng)分布等編排在同一章,而不同性質(zhì)資料的顯著性檢驗(yàn)所依賴的理論分布不同,計(jì)量資料的顯著性檢驗(yàn)的理論依據(jù)是正態(tài)分布、標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布、t分布和樣本平均數(shù)的分布,其統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算公式來源于正態(tài)分布和統(tǒng)計(jì)量的分布;計(jì)數(shù)資料的兩屬性率的顯著性檢驗(yàn)的理論依據(jù)是二項(xiàng)分布,其統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算公式來源于二項(xiàng)分布的原理。所以,為了便于學(xué)生系統(tǒng)理解和掌握,應(yīng)該將計(jì)量資料的顯著性檢驗(yàn)的理論分布和檢驗(yàn)方法編排在一起講授,而將計(jì)數(shù)資料的顯著性檢驗(yàn)的理論分布和檢驗(yàn)方法編排在一起講授。
2改革教學(xué)方法,運(yùn)用多元化的教學(xué)形式
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論性相對(duì)較強(qiáng),內(nèi)容相對(duì)枯燥和抽象,單一的教學(xué)形式容易導(dǎo)致學(xué)生注意力渙散,產(chǎn)生視覺、聽覺和思維疲勞。做為一名教師必須認(rèn)真撰寫教案或講稿,認(rèn)真?zhèn)湔n,根據(jù)教材各章節(jié)的具體情況,選擇多種適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式和方法貫穿于教學(xué)過程中,力求做到教學(xué)內(nèi)容與方法的優(yōu)化組合。例如:兩樣本所在總體均數(shù)差異的統(tǒng)計(jì)比較,試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法不同,顯著性檢驗(yàn)所用的統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算方法也不同,這時(shí)可采用比較法將成組設(shè)計(jì)與成對(duì)設(shè)計(jì)兩種設(shè)計(jì)資料的統(tǒng)計(jì)比較方法對(duì)比起來講解,從而有助于學(xué)生加深記憶,避免混淆;有時(shí)可采用演繹法,例如講到算術(shù)平均數(shù)時(shí),先下定義:一個(gè)資料中各觀測(cè)值的總和除以觀測(cè)值的個(gè)數(shù)所得的商就是算術(shù)平均數(shù)。再加以解釋,最后再舉例說明;有時(shí)可采用歸納法,例如在講樣本平均數(shù)分布的基本性質(zhì)時(shí),如果應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行證明推導(dǎo),一方面需要相當(dāng)好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),另一方面又很抽象,不便于理解。為此,可模擬一個(gè)簡(jiǎn)單的抽樣試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果歸納得出樣本平均數(shù)分布的基本性質(zhì);有時(shí)可采用講授與練習(xí)相結(jié)合的方法,例如,在講授試驗(yàn)資料的整理、假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析、回歸分析等內(nèi)容時(shí),在講清解題思路和分析步驟的基礎(chǔ)上,借助計(jì)算機(jī)Excel表統(tǒng)計(jì)分析工具和SPSS、DPS等統(tǒng)計(jì)分析軟件演示例題的分析過程與結(jié)果,并安排適當(dāng)?shù)臅r(shí)間讓學(xué)生動(dòng)手練習(xí)。
另外,筆者授課時(shí)還注重系統(tǒng)講授與啟發(fā)式、討論式及課堂提問等教學(xué)方法相結(jié)合,避免滿堂灌”。經(jīng)常在講課過程中提出問題,啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生思考,適當(dāng)‘設(shè)疑”,活躍課堂氣氛,吸引同學(xué)們的注意力,在每次課結(jié)束前,有意識(shí)地留出一定的時(shí)間,讓學(xué)生提問,以了解學(xué)生對(duì)所講授的知識(shí)的掌握程度,發(fā)現(xiàn)問題,通過答疑及時(shí)得到解決,進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所講授內(nèi)容的理解記憶,增強(qiáng)學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)的興趣。
在教學(xué)的組織上,講宄教學(xué)策略,提高教學(xué)藝術(shù),創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境,培養(yǎng)學(xué)生判斷、思維、推測(cè)、論證等多項(xiàng)技能,促進(jìn)其邏輯思維能力的發(fā)展。課堂講授是生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)過程的主要形式,授課時(shí)應(yīng)注意概念準(zhǔn)確,條理清楚,邏輯性強(qiáng),全面把握課程的深廣度,突出教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn),難點(diǎn);語(yǔ)言生動(dòng)、精練,深入淺出;板書簡(jiǎn)潔、清晰;重視講課效果的信息反饋,根據(jù)反饋信息適當(dāng)調(diào)整講課進(jìn)度與講授方式,修改完善授課內(nèi)容,力求使教與學(xué)兩方面協(xié)調(diào)一致,以提高教學(xué)效果。
3明確教師職責(zé),既教書又育人,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)
作為一名教師,應(yīng)明確自己的職責(zé),愛崗敬業(yè),積極承擔(dān)教學(xué)任務(wù),以對(duì)國(guó)家、對(duì)學(xué)生高度負(fù)責(zé)的精神對(duì)待自己的教學(xué)工作。努力學(xué)習(xí)、刻苦鉆研業(yè)務(wù),不斷提高學(xué)術(shù)水平。認(rèn)真學(xué)習(xí)和研宄教育科學(xué),不斷改進(jìn)教學(xué)方法,努力提高教學(xué)水平和教學(xué)效果。
作為一名大學(xué)教師應(yīng)注重自身道德品質(zhì)修養(yǎng),始終堅(jiān)持身正為師,德高為范的宗旨,樹立高尚的職業(yè)道德,為人正直、誠(chéng)實(shí),治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),以自己的言行規(guī)范同學(xué)們的思想意識(shí),端正學(xué)習(xí)態(tài)度,幫助學(xué)生樹立正確的世界觀和人生觀,真正做到既教書又育人。教師的言傳身教對(duì)學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)起著潛移默化的作用,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)中,要注意用教師的言行感召學(xué)生,影響他們正確做人,寓德育于智育之中。例如,通過介紹本門課程的發(fā)展史以及在生產(chǎn)和科研中的地位和作用,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情,啟迪學(xué)生樹立發(fā)奮學(xué)習(xí)、將來為祖國(guó)建設(shè)獻(xiàn)身的決心;通過介紹前人發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思路和方法,對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新精神;通過指導(dǎo)學(xué)生自學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析歸納、綜合表達(dá)的能力;通過課堂講授,在教學(xué)語(yǔ)言、教學(xué)方法、版書設(shè)計(jì)等方面,給學(xué)生起示范作用,培養(yǎng)學(xué)生的從師素質(zhì);通過認(rèn)真批改學(xué)生作業(yè)和耐心答疑,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
由于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)具有數(shù)學(xué)邏輯性,前后章節(jié)聯(lián)系較密切,通常是上次課講原理,下一次課接著講應(yīng)用,如果原理沒有掌握好,具體應(yīng)用時(shí)就會(huì)一塌糊涂;另外,生物統(tǒng)計(jì)課程內(nèi)容的編排一般是:先講基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)(包括一些常用的統(tǒng)計(jì)量,如均方、標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)誤等)或常用的實(shí)驗(yàn)術(shù)語(yǔ)和統(tǒng)計(jì)術(shù)語(yǔ),后面直接利用這些基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí),或在講課過程中直接使用統(tǒng)計(jì)術(shù)語(yǔ)或?qū)嶒?yàn)術(shù)語(yǔ),如果這些基礎(chǔ)知識(shí)沒有理解或掌握,聽課時(shí)就會(huì)反應(yīng)遲鈍,影響聽課效果,久而久之,就會(huì)感到越聽越糊涂,越學(xué)越不明白,結(jié)果可想而知。因此必須嚴(yán)格要求學(xué)生按時(shí)上課,不準(zhǔn)隨意曠課、遲到、早退,同時(shí),上課要認(rèn)真聽講,積極思考,順著教師講課的思路,認(rèn)真詳細(xì)地做好筆記,便于今后復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)內(nèi)容。
另外,為幫助學(xué)生鞏固和消化所學(xué)知識(shí),可要求學(xué)生積極主動(dòng)與教師聯(lián)系溝通,教師也要注重師生間的交流與互動(dòng)。只有通過及時(shí)溝通,學(xué)生才可以及時(shí)解決學(xué)習(xí)中遇到的難題,向教師反饋教學(xué)中存在的不足和改進(jìn)建議,同時(shí)教師也可以在交流中清楚了解學(xué)生的知識(shí)背景、理解能力及學(xué)習(xí)中普遍存在的問題,從而可以因地制宜、因材施教的調(diào)整教學(xué)計(jì)劃和內(nèi)容安排,并針對(duì)學(xué)生提出的問題及時(shí)優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)節(jié),促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)和師生的共同進(jìn)步與發(fā)展。在教學(xué)過程中筆者主要采用課間交流、作業(yè)批改、手機(jī)短消息、無記名隨堂問卷調(diào)查等形式,保持教學(xué)互動(dòng)和師生間必要的交流;通過E-mail等網(wǎng)絡(luò)交流工具實(shí)現(xiàn)師生間在情感、知識(shí)等方面的良好溝通與緊密聯(lián)系,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,了解教學(xué)情況,有針對(duì)性地改進(jìn)教學(xué)效果。
4充分利用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)施、手段,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和多媒體設(shè)備的普及,多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(MCAI)作為現(xiàn)代教育技術(shù)的一種重要手段,目前在國(guó)內(nèi)外被廣泛地應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中。多媒體課件因其容量大、展示靈活,而且集圖像、音頻和視頻于一體,為教學(xué)創(chuàng)造了廣闊的空間[7]。多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)和傳統(tǒng)的教學(xué)手段相比,可以不受時(shí)間、空間、微觀、宏觀的限制,通過生動(dòng)形象的教學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生進(jìn)行對(duì)比、綜合和歸納,培養(yǎng)學(xué)生的理解能力和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力,在學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)方面,可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)方式不可比擬的效果。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)概念多,公式多,統(tǒng)計(jì)計(jì)算過程繁瑣乏味。如果在課堂上采用板書的形式進(jìn)行演算,既浪費(fèi)課堂教學(xué)時(shí)間,又容易出錯(cuò)。多媒體課件具有圖文并茂的特點(diǎn),可以進(jìn)行人機(jī)交流,在生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)過程中恰當(dāng)?shù)厥褂枚嗝襟w計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)具有以下優(yōu)點(diǎn)。
第一,使用多媒體教學(xué)能夠傳授給學(xué)生一種應(yīng)用高科技、緊跟時(shí)代步伐的觀念,開闊了學(xué)生的視野,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面,并能在一定程度上促進(jìn)學(xué)生在計(jì)算機(jī)等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。
第二,多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)能以文字、圖形或動(dòng)畫方式直觀地展示生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,可以通過不同的背景圖案、字體顏色、線條、圖形、聲音、動(dòng)畫等變化多端的形式,來吸引和刺激學(xué)生集中注意力,活躍課堂氣氛,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生的理解和記憶。
第三,多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)授課的信息量大,而且可以根據(jù)需要,及時(shí)銜接到相關(guān)的統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站或網(wǎng)頁(yè),靈活地向?qū)W生傳遞相關(guān)的教學(xué)信息。在教學(xué)過程中,可以有意識(shí)地關(guān)注并介紹一些主要的統(tǒng)計(jì)學(xué)網(wǎng)站和論壇給學(xué)生,借助網(wǎng)絡(luò)達(dá)到溝通和共同提高的目的。
第四,多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以以計(jì)算機(jī)為媒介,通過‘網(wǎng)絡(luò)課堂”模塊,為學(xué)生提供自我學(xué)習(xí)空間,實(shí)現(xiàn)師生間的‘交互”。在網(wǎng)絡(luò)課堂”模塊,按照教師授課的邏輯過程及教學(xué)方法,將授課內(nèi)容進(jìn)行模擬,并以Flash動(dòng)畫的形式再現(xiàn),學(xué)生可以隨時(shí)瀏覽、學(xué)習(xí),從而為學(xué)生營(yíng)造了良好的自我學(xué)習(xí)空間,調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性;當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中遇到問題時(shí),可在‘網(wǎng)上討論”界面,通過局域網(wǎng)與教師或?qū)W生進(jìn)行討論,實(shí)現(xiàn)師生之間的直接交流與互動(dòng)。
第五,多媒體教學(xué)使生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)智能化,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的目的并不在于讓學(xué)生掌握一些知識(shí)點(diǎn),而在于樹立統(tǒng)計(jì)觀念,培養(yǎng)學(xué)生新的統(tǒng)計(jì)學(xué)推理思維能力,學(xué)會(huì)從不確定性和概率的角度去思考問題,深刻理解統(tǒng)計(jì)學(xué)基本原理,懂得如何運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理處理科學(xué)研宄中的信息,并能夠應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析軟件正確地處理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)是以教師為中心,教師以黑板、粉筆和教案進(jìn)行教學(xué),學(xué)生被動(dòng)地做筆記、復(fù)習(xí)、考試,這種教學(xué)模式不利于學(xué)生熟練掌握這門課程。應(yīng)用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),教師在授課過程中可以根據(jù)需要直接利用Excel、SPSS、DPS等統(tǒng)計(jì)分析軟件演示例題的分析過程與結(jié)果,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與生物統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合,開闊了學(xué)生的視野,激發(fā)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。
5積極開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,做到理論與實(shí)踐相結(jié)合