摘要: 《生物統計學》是生物類專業的基礎課, 具有較強的理論性和實踐性。學生普遍反映這門課程難懂、難學。因而如何讓學生喜歡這門課, 激發學生學習的積極性,培養學生綜合利用統計學知識的能力,是提高生物統計學課程教學質量的關鍵。本文作者總結了學習、教授《生物統計學》的經驗,對如何教好這門課程提出一些想法,以期有助于青年教師提高教學水平和教學效果。
關鍵詞: 《生物統計學》興趣教學質量
《生物統計學》是生物、農學、園藝等許多專業的基礎課,對于學生正確、嚴謹、合理、科學地進行畢業論文的設計、撰寫,以及今后進行科學研究非常重要,然而它卻是學生公認的最難學習的課程。如何讓學生不懼怕、不排斥、學好《生物統計學》,是這門課程的任課老師必須思考的問題。筆者總結了自己學習、講授《生物統計學》的經驗,對于如何教好這門課程提出一些想法,以期提高青年教師的教學水平和教學效果。
一、強調統計學應用的廣泛性,引起學習的興趣
在《生物統計學》開講的第一節課時,教師要說明課程學習的難易程度,讓學生對本門課程的學習有足夠的認識,強調課前預習與課后復習及做習題的重要性。同時,為防止學生在學習之初形成《生物統計學》難學的懼怕心理,對本門課程學習產生輕視心理,教師需重點強調本門課程應用的廣泛性。如列舉出工作生活中常見的統計學問題,包括如何利用假設檢驗判斷藥物的療效,利用概率論推測體育彩票能否中獎,等等。并指出在部分學生畢業論文的寫作中,試驗資料未經任何統計學處理,僅憑直觀比較觀測值大小,作出兩者之間的有顯著或極顯著差異的統計結論,這是缺乏生物統計學支持的錯誤結論[1]。試驗資料必須經過統計處理后才能下結論。教師應通過這些實例引起學生利用統計學來分析、解決自己遇到的實際問題的興趣,為將來的學習創作一個良好的開端。
二、根據數學基礎知識的不同,選擇合適的方法進行講授
《生物統計學》是數理統計的原理和方法在生物科學研究中的應用,是一門應用數學。它不僅提供如何正確、科學地設計試驗和收集數據的方法,而且提供如何整理、分析數據,得出客觀、科學的結論的方法[2]。學生應在已學習線性代數、概率論等課程的基礎上,再通過該門課程的學習,培養合理地進行試驗(調查)設計,科學地整理、分析所收集的資料,從中獲得符合生物學規律的信息的能力,為后續課程如遺傳學、動植物育種學等課程的學習打下堅實的統計學基礎。筆者在教學中發現,由于專業設置的不同,很多學生只學習了線性代數或概率論,有些甚至在學習《生物統計學》的同時才開始學習線性代數或概率論,這樣就使這些學生學習《生物統計學》時數學基礎知識缺失。在這種情況下,教師應盡量引導學生,以認識、分析、解決專業問題為主線貫穿始終,對于涉及的數理邏輯避免對其進行嚴密的公式推導,力求深入淺出,要求學生理解并接受。而對于數學基礎知識較扎實的學生,授課時應該強調公式數理邏輯的嚴謹性,并增強專業的效用和合理性,為訓練學生分析與解決專業實際問題的基本技能提供保障。
三、根據專業的不同,選擇合適的例題進行講解
農學、園藝、生物等專業都需要學習《生物統計學》,但這些專業的研究對象略有不同,農學專業的研究對象是農作物,園藝專業的研究對象是蔬菜或是果樹,而生物科學專業的研究對象是動物、植物和微生物。這時,任課老師在給不同專業的學生上課時舉的例子就應與其所學專業的研究對象相一致。例如,對試驗單元的講解應根據他們各自專業的不同有所差別。對于農學專業的學生來說實驗單元一般是小區,對于果樹專業的學生來說則是每棵果樹,而微生物專業的實驗單元則通常是每個培養皿,因此教師在講授順序排列和隨機排列的各種試驗設計時應有針對實驗單元的不同有針對性地舉例,使學生更容易理解與掌握。
四、強調知識點的理解性記憶
統計思維不同于一般的邏輯思維和數學思維,新概念、新名詞術語較多,在講授基本原理時,對顯著性測驗的基本原理、方差分析的基本原理等,教師要盡量避免只交代方法步驟而使學生不知其所以然,盡可能用通俗的語言把統計方法的直觀背景、基本思路,以及應用某種方法時應注意的要點盡量作出明確的說明,理清各種統計方法的應用條件與適用范圍,以防張冠李戴,盲目套用[3]。另外,據初步統計,在我們所涉及的教學內容中給予編號的公式就達215個,而且有些公式是十分復雜的[4-6]。這些公式對于數據的整理、分析非常重要,可是這么多的公式如何記憶,是一件讓學生感到困難的事情。很多學生在學習時對一些原本應理解記憶的公式死記硬背,照書上例題“依樣畫葫蘆”,按照例題做練習,而并不了解公式的基本原理和分析結果的實際意義。這就要求教師在講解時要強調公式的含義、原理,教授學生根據原理舉一反三推導出一系列相關公式。如單因素、多因素的各類試驗設計的方差分析,對于平方和和自由度的分解各種試驗設計都有各自的公式。只要教師讓學生掌握了單因素試驗數據的平方和、自由度的分析原理,就能引導學生自己推導出其他類型的平方和、自由度公式,加強他們的理解和記憶。
五、改變考試的方式,培養學生綜合利用統計學知識的能力
傳統的《生物統計學》課程考核都以閉卷的形式進行,以名詞解釋、填空、選擇、判斷、簡答、計算為主要類型,但經過幾年的教學后,筆者發現多數學生不能學以致用,往住在考后數日或走上工作崗位后又“全部還給老師”。學生在自己設計試驗時,將教師上課所講的要注意設置合理的重復,對照等基本的試驗設計原則拋諸腦后。這種現象的出現主要是因為學生要及格、考高分,必須背各種基本概念,記眾多的公式,結果自覺不自覺地把主要精力放到了“死記硬背”上[7]。考慮到《生物統計學》的應用性,教師可以考慮將傳統的閉卷考試改為開卷考試,以具體的試驗為例,對學生從最初的設計到最后結果的分析進行系統的考核,從實際運用上讓學生學好《生物統計學》。這樣可給學生充分的學習空間,使其能更好地把握基本知識點,并用更多的時間去探索統計學在實踐中的應用,從而提高運用知識對實際問題進行分析與處理的能力。另外,教師可通過實驗課的上機考試將統計軟件Excel、DPS、SAS、SPSS的運用單獨進行考核,使學生充分利用現代化手段收集、整理、分析統計資料,特別是能利用計算機進行數據處理和分析,避免學生在學習過程中把過多的時間精力耗費在冗雜的手工計算上[2,8]。這種開卷考試可促使學生平時認真學習,考前進行全面、系統的復習、整理,引導學生在課程學習中注重實際能力的培養。
對于《生物統計學》課程的學習,筆者也經歷了艱難的學習過程,因此比較了解學生學習的難點,在授課時針對他們的重難點著重講解原理的根本,并予以簡單的例子加以驗證,例題由簡到難,學生更易掌握。統計學的內容博大精深,對于一線教研人員而言,如何學好、教好、用好統計學基礎知識,如何使學生能夠學以致用、觸類旁通,是一項長期而艱巨的任務。因此,探索適合本專業特色的教學內容體系、適合不同教學內容的多元化的教學手段和教學方法,以激發學生的學習興趣,深入理解生物統計學的基本原理,熟練掌握常用試驗設計資料的統計分析方法是每一位講授《生物統計學》課程的教師需要長期探索的問題。
參考文獻:
[1]張紅平,李利,明道緒等.培養學生正確的統計學思維[J].四川農業大學學報,2004,(9).
[2]邱小琮.《生物統計學》教學改革與探索[J].考試周刊,2009,(2).
[3]丁威,湯靜,陳軍等.高職高專類畜牧獸醫專業生物統計學課程教學改革的探索[J].黑龍江畜牧獸醫,2009,(1).
[4]郝小琴.《生物統計》課采用“一紙開卷”考試的體會[J].高教論壇,2006,(4).
[5]杜榮騫.生物統計學[M].北京:高等教育出版社,2003.
[6]蓋鈞鎰.試驗統計方法[M].北京:中國農業出版社,2006.
[7]陳瓊.高職教育中的《生物統計附試驗設計》課程考試制度改革探析[J].考試,2008,(22).
[8]陳柄燦.《食品試驗設計與統計分析》課程教學設想[J].西南農業大學學報(社會科學版),2008,(1).