園藝專業統計分析課程中描述統計模塊教學探討

摘 要 本文結合筆者教學經驗，就園藝專業統計分析課程描述統計教學模塊的教學目標定位、教學內容體系建立、實踐教學方法、考核方法改革等相關問題提出建議，以期為同行提高教學質量、提高學生統計分析應用能力提供參考。

關鍵詞 統計分析 描述統計 教學

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

統計分析是園藝、植保、農學等專業的一門必修課程，是運用數理統計原理和方法分析和解釋生物界各種現象和試驗調查資料的一門科學，其教學目的是使學生通過學習掌握試驗設計和調查總結的理論與方法，科學地設計試驗，并對所得試驗數據進行科學分析，推斷得出科學結論，使學生掌握生物統計的基本概念、基本方法、了解基本原理的基礎上，培養學生合理地進行試驗設計，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，并為后續課程如園藝植物栽培學、遺傳學、作物育種學、數量遺傳學、植物保護學等的學習打下堅實的統計學基礎。該課程的學習和講授難點主要有常用概率分布、假設測驗的基本原理、方差分析等；如何使學生掌握常用統計分析方法的應用條件，運用本課程所學的基本原理和方法科學、有效地解決實踐或生產中出現的各種統計分析或數據處理問題，是本課程教學的又一難點。

統計分析方法按照功能不同劃分為描述統計和推斷統計，描述統計主要通過圖表等形式對所收集數據進行加工處理和顯示，進而通過綜合概括與分析得出反映客觀現象的規律性數量特征。推斷統計是從總體中抽取樣本，通過對樣本所得到的帶有隨機性的數據進行合理分析，進而對總體作出科學推斷。

1 描述統計概述

描述統計和推斷統計二者彼此聯系，相輔相成，描述統計是推斷統計的基礎，推斷統計是描述統計的升華。描述統計是統計分析的基礎內容，但是由于其涉及的統計學理論知識、概率論知識較少、篇幅較小，多數教材側重于推斷統計，而將描述統計部分簡化，只占教材的10%不到，因此，多數學校此部分內容教學只設置2-4學時。筆者經過多年的教學實踐發現，學生在學習完成這門課程后對此部分內容印象不深，在應用時首先想到的是方差分析、假設檢驗等知識模塊，而對描述統計的應用明顯不足，在歷屆畢業論文的數據分析中均存在這一問題，例如對大量原始數據，學生只知道進行方差分析、多重比較，但是在進行方差分析之前不會對所獲得的數據進行基本的整理、分類，不進行數據離散程度、集中趨勢分析，不計算資料特征數，從而使其科學推斷失去依據。這些問題直接影響了學生分析問題解決問題能力。本文結合筆者教學經驗，就描述統計教學模塊的教學目標定位、教學內容體系建立、實踐教學方法以及考核方法改革等相關問題提出建議和看法，以期為同行改進教學效果、提高教學質量、提高學生統計分析應用能力提供參考。

2 描述統計模塊教學目標與定位

園藝專業實踐性較強，在生產及科研中有大量的數據資料，需要運用數理統計知識才能作出科學解釋。因此園藝專業統計分析課程定位為一門工具課、方法課和技能課。描述統計作為重要的統計分析方法之一，在授課內容上應注重統計學基本知識及方法，要求學生掌握常用統計學術語基本概念，掌握次數分布表、分布圖的制作，還應使學生完全掌握資料特征數的概念及計算方法，在此基礎上，學會用語言結合圖表的方法來描述數據資料，概括資料特征，找到資料分布規律，揭示資料規律性特征，達到能獨立完成畢業設計和畢業論文的基本要求，并具備在未來工作崗位上可以獨立進行數據收集、整理和分析的基本能力。

3 描述統計模塊教學內容體系的建立

描述統計模塊內容包括統計數據收集方法、數據基本處理方法、數據顯示方法、數據分布特征概括與分析方法等。為直觀了解整體資料分布的情況可以將數據資料進行圖像化處理，將資料摘要變為圖表。次數分布表和次數分布圖是描述統計基本方法，常用的次數分布圖有多邊圖、直方圖、餅圖、散點圖等。透過分析數據資料，可以了解各變量內的觀察值集中與分散的情況。描述數據資料的集中量數有平均數、中位數、眾數、幾何平均數、調和平均數，描述數據資料的變異量數有全距、平均差、標準差、相對差、四分差等。

此外，課程體系中不應只注重基本知識學習，重點應放在其應用方面，在教學過程中應以試驗研究實例為線索，理論密切聯系實際，從原始數據的收集、整理入手，通過實例使學生完全了解怎樣將雜亂無章的數據整理為有序的、可以找到規律的數據，最后做出科學推斷等，將抽象概念轉變為學生感興趣的資料分析，提高學生對學習的興趣。

4 實踐教學環節

統計分析課程是一門實踐性較強的課程，因此應增加學生上機實習時間。描述統計作為統計分析的基礎，在實踐教學環節中要求學生在理解課堂講授內容的基礎上能利用簡捷易懂的Excel擴展功能對原始數據進行歸類、整理，找出分布規律，因此實踐教學是很重要的一個環節。Excel擴展功能——數據分析——“描述統計”可以非常方便的一次完成樣本常用特征統計量如標準差、均值等及樣本數據范圍及波動大小的統計量的計算；數據分析——“直方圖” 可以從繁多的原始數據中找到不同范圍內的分布規律，從而為進一步分析提供一手資料。在教學內容的組織上，應當不拘泥于封閉的教材，結合科研實際，引入對應用比較活躍的前沿性方法的介紹。其次，在教學活動的實施上，在許多可以用于教學的計算機統計軟件中，應充分考慮技能獲得的時間代價和習得技能的實用性，選擇功能強大而可視化程度較高、簡便易學的Excel和SPSS軟件作為教學實習軟件。

在實踐過程中可以讓學生在網上親自收集園藝科學研究相關的數據資料，親手制作統計表和統計圖，進一步感知數據整理的過程，培養學生獨立分析能力。教師還可以將自己科研活動中所得的數據讓學生進行模擬練習，同時也培養了學生對科研活動的興趣。

結合學生未來工作中的實際需求，不過于深入地探討艱深的概率統計原理，但又足夠明晰地闡述每種統計方法的方法學原理和適用范圍，注重在授課中增加實例，每種統計方法都通過典型實例進行剖析，同時安排結合學生專業實際的課后習題供學生練習，加強印象。

結合步驟完整、過程詳細的實例介紹統計分析方法和試驗設計方法，通過實例分析，加深對原理與方法的理解和認識，采用先進統計分析軟件，進一步讓學生學會靈活運用課堂知識進行實例分析，通過作業檢驗學生的掌握程度，適時查缺補漏。

加強與實踐的結合，鼓勵學生積極參與教師的科研課題，通過課題研究進一步理解所學理論知識，并靈活運用到試驗設計與分析中。

5 考核方法改革

統計分析應用性極強，僅通過期末考試并不能全面考察學生對各種統計分析方法的掌握和應用情況，因此上機成績應當計算在平時成績內，并適當加大其所占比重。例如，如果在期末考試試卷中讓學生計算“標準差”，學生需要死記硬背其公式并手動進行繁瑣計算才能給出正確答案，而如果期末考試中考試的內容是“什么是資料的標準差”，在平時上機實習時要求學生掌握如何用Excel計算資料標準差，這樣學生既不必花精力去記公式，又掌握了其基本含義和計算方法，真正達到了對基本知識的掌握及靈活應用所學知識解決實際問題的能力。

參考文獻

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[4] http://www.jingpinke.com/ 國家級精品課程：生物統計與田間試驗，南京農業大學.