生物統(tǒng)計(jì)學(xué)案例教學(xué)法實(shí)踐

摘要：案例教學(xué)法可以使學(xué)生形成正確的統(tǒng)計(jì)思維，提高學(xué)習(xí)熱情和生物統(tǒng)計(jì)能力，應(yīng)該在《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)中應(yīng)用。本文描述了在《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程中實(shí)施案例教學(xué)法的實(shí)踐、經(jīng)驗(yàn)和效果。

關(guān)鍵詞：《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》；案例教學(xué)法；生物統(tǒng)計(jì)能力

中圖分類號(hào)：G642.0？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）18-0061-02

一、傳統(tǒng)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)方法效果不佳

《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理在生物科學(xué)中的應(yīng)用，作為動(dòng)物科學(xué)和動(dòng)物醫(yī)學(xué)類各專業(yè)的基礎(chǔ)課和必修課，在科學(xué)研究和生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，對(duì)于提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)十分重要[1]。學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的目的不是使學(xué)生掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)學(xué)原理，而是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)、選擇正確的方法分析試驗(yàn)結(jié)果以及解釋分析結(jié)果。傳統(tǒng)生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)方法為教師在課堂上講授統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，課后學(xué)生做作業(yè)；因?yàn)榻處熆梢钥刂普n程的內(nèi)容和進(jìn)度，所以這種教學(xué)方法有利于學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)，但由于學(xué)生在課堂中只是被動(dòng)聽課，沒有主動(dòng)參與課堂教學(xué)，不利于學(xué)生生物統(tǒng)計(jì)能力的提高[2]。同時(shí)，《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》中的概念抽象、相互聯(lián)系、高度結(jié)構(gòu)化，公式多而難記憶，思維方法特殊[3]。研究表明，運(yùn)用傳統(tǒng)方法講授《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》，許多人學(xué)習(xí)了生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的公式和原理，卻不會(huì)應(yīng)用《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》知識(shí)解決實(shí)際問題，甚至不能正確地描述數(shù)據(jù)[4]。我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用傳統(tǒng)的授課方法，在課程結(jié)束一到兩年的時(shí)間里，學(xué)生會(huì)忘記《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課堂中學(xué)過的大部分知識(shí)，在實(shí)際問題面前一籌莫展。在有限的時(shí)間里，生物統(tǒng)計(jì)課教師只能講授有限的、最常用的統(tǒng)計(jì)分析方法，實(shí)踐中學(xué)生可能用到的數(shù)據(jù)分析方法在課堂中不可能全部講授，這要求學(xué)生有較高的生物統(tǒng)計(jì)能力，能夠正確運(yùn)用課堂中沒有講授的生物統(tǒng)計(jì)方法解決實(shí)際問題。因此，有必要嘗試新的教學(xué)方法，以解決傳統(tǒng)生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)中存在的問題。

二、案例法教學(xué)實(shí)踐

教育學(xué)理論告訴我們，如果學(xué)習(xí)過程能夠與知識(shí)應(yīng)用的過程結(jié)合在一起，則人們會(huì)在未來應(yīng)用時(shí)更容易回想起學(xué)過的知識(shí)，應(yīng)用知識(shí)的能力較強(qiáng)[5]。學(xué)生通過解決與生產(chǎn)實(shí)踐相近的問題，使他們認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的重要性，增加學(xué)習(xí)欲望，通過認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高生物統(tǒng)計(jì)能力，形成正確的統(tǒng)計(jì)思維[6]。作為以問題為中心教學(xué)方法的一種，案例教學(xué)法（case-based lecture）要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下解決案例，把學(xué)習(xí)知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)有機(jī)地結(jié)合在一起[2]。從2006年起，我們嘗試把案例教學(xué)法應(yīng)用于《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)實(shí)踐，經(jīng)過幾年的實(shí)驗(yàn)和摸索，取得了一些經(jīng)驗(yàn)和較好的教學(xué)效果。

1.案例的設(shè)計(jì)與課堂組織。在案例教學(xué)法實(shí)踐中，學(xué)生通過案例解決方案的學(xué)習(xí)，使他們知道哪些問題是生產(chǎn)實(shí)踐感興趣的，如何利用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)解決這些問題，因此，案例設(shè)計(jì)是影響案例法教學(xué)效果最重要的因素。案例要緊密結(jié)合實(shí)踐、生動(dòng)有趣，才會(huì)喚起學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)熱情，認(rèn)為課程“有用”，值得認(rèn)真學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)案例時(shí)，我們注意做到兩點(diǎn)。第一，案例均來自對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的科學(xué)研究結(jié)果，其知識(shí)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)相一致；教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，有些研究結(jié)果的數(shù)據(jù)量過多，用于課堂教學(xué)有一定難度，因此，對(duì)數(shù)據(jù)量進(jìn)行了刪減。第二，因?yàn)檎n程是由一系列案例構(gòu)成的，所以以專業(yè)知識(shí)為主線組織案例，做到知識(shí)內(nèi)容和案例之間前后關(guān)聯(lián)。在案例教學(xué)中，有人認(rèn)為，教師可以只向?qū)W生提供案例，由學(xué)生查找解決案例所需要的知識(shí)，并找出解答案例的方法，以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。這樣做有兩個(gè)假設(shè)，第一，根據(jù)問題，學(xué)生能夠綜合運(yùn)用已有知識(shí)，找出解決問題所需要的新知識(shí)，第二，學(xué)生能夠根據(jù)問題需要學(xué)會(huì)新知識(shí)，并運(yùn)用這些知識(shí)解決問題[7]。心理學(xué)研究表明，如果掌握了某領(lǐng)域的知識(shí)，可以做出正確判斷，如果對(duì)某領(lǐng)域沒有任何背景知識(shí)，或者理解錯(cuò)誤，往往不能做出正確的判斷[8]。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的特點(diǎn)[3]決定了學(xué)生必須具有足夠的統(tǒng)計(jì)學(xué)背景知識(shí)，才能正確解決實(shí)際問題。由于課程的授課對(duì)象是生物統(tǒng)計(jì)的初學(xué)者，還缺乏生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的思維，而且課時(shí)數(shù)較少，如動(dòng)物醫(yī)學(xué)類《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的課時(shí)只有32學(xué)時(shí)，因此，在教學(xué)實(shí)踐中，我們沒有讓學(xué)生自己查找解決案例的相關(guān)知識(shí)，而是在上課前就把課程所需要的知識(shí)材料都交給每個(gè)學(xué)生。我們也試驗(yàn)了只交給大學(xué)生案例材料而讓學(xué)生找出解決案例的方法，結(jié)果幾乎沒有發(fā)現(xiàn)有學(xué)生能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)找出案例的正確解決方案。教師首先在課堂上對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行講解，然后，在課堂上通過指導(dǎo)學(xué)生解決案例，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)自我學(xué)習(xí)和思考的環(huán)境，使學(xué)生通過想、做和說學(xué)習(xí)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生弄清楚應(yīng)該采用哪種統(tǒng)計(jì)方法分析問題，采用該方法原因是什么，以及有沒有其它替代分析方法等。

2.合適的統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件。在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)用合適的統(tǒng)計(jì)軟件可以使學(xué)生更加關(guān)注解決案例過程的學(xué)習(xí)，真正實(shí)現(xiàn)通過實(shí)踐學(xué)習(xí)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》，使學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性提高，端正對(duì)學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果，顯著提高學(xué)生成績(jī)[9，10]。生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)用軟件好求易學(xué)易用，功能完備，SAS軟件符合上述兩點(diǎn)要求，而且SAS軟件占統(tǒng)計(jì)市場(chǎng)的份額約為80%，使用人數(shù)較多，因此，我們選擇SAS軟件作為教學(xué)軟件。幾年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，由于在案例教學(xué)法實(shí)踐中應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)軟件，學(xué)生可以集中精力關(guān)注解決案例的過程而不是解決案例時(shí)具體的計(jì)算過程，一旦學(xué)生理解了案例的解決方案，解決具體案例所花費(fèi)的時(shí)間很少，生物統(tǒng)計(jì)課后作業(yè)也不再是一個(gè)負(fù)擔(dān)，從而使學(xué)生生物統(tǒng)計(jì)的興趣大幅度提高。

3.教師的課堂指導(dǎo)與學(xué)生的主動(dòng)性。研究表明，對(duì)于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的案例教學(xué)法，相對(duì)于其它課程，如果教師在問題討論中給予學(xué)生較多的指導(dǎo)，有較高的教學(xué)熱情，則教學(xué)效果較好；教師與學(xué)生有效的溝通，把解決案例的相關(guān)信息傳遞給學(xué)生，拓展學(xué)生對(duì)學(xué)生生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)的正確理解，激發(fā)學(xué)生解決案例的熱情[3]。但是，學(xué)生能否主動(dòng)參與解答案例是案例教學(xué)法成功的關(guān)鍵。因此，在解決案例過程中，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，為此，我們把平時(shí)成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的比例提高到40%，如果學(xué)生在課堂上主動(dòng)發(fā)言，則平時(shí)成績(jī)加分。可能其它課程都是傳統(tǒng)授課方法，個(gè)別學(xué)生上課前沒有認(rèn)真閱讀教師提供的案例以及教師提供的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)背景知識(shí)材料，因此課堂中表現(xiàn)被動(dòng)。因?yàn)橐坏┯衅渌麑W(xué)生清楚了案例解決方案，總希望有表現(xiàn)機(jī)會(huì)，所以教師需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)這些學(xué)生格外關(guān)注，有意識(shí)地鼓勵(lì)他們發(fā)言，使他們也有進(jìn)步的機(jī)會(huì)。教學(xué)過程中還發(fā)現(xiàn)，個(gè)別同學(xué)不認(rèn)真思考案例的解決方法，但為了增加平時(shí)成績(jī)而主動(dòng)發(fā)言，我們采取了對(duì)案例解答偏離正確方法的學(xué)生只加分、不表揚(yáng)，而對(duì)給出正確案例解答方法的學(xué)生，加分的同時(shí)予以口頭表揚(yáng)，有效地抑制了這種風(fēng)氣。

三、案例法教學(xué)效果評(píng)估

我們利用課后作業(yè)對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，既發(fā)現(xiàn)教學(xué)的成功和不足，也找出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，及時(shí)更正學(xué)生對(duì)知識(shí)的誤解。要求學(xué)生作業(yè)寫出解決案例的完整報(bào)告，內(nèi)容包括解決案例的SAS程序，SAS運(yùn)行結(jié)果，以及結(jié)果的解釋等。在教授新內(nèi)容之前，教師在課堂上對(duì)作業(yè)進(jìn)行總結(jié)，及時(shí)把相關(guān)信息反饋給學(xué)生。同樣地，期末考試既是考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也是對(duì)教學(xué)效果的評(píng)估，考試的主要目的是考察學(xué)生解決案例的能力，考試內(nèi)容有解決案例的相關(guān)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》概念、SAS過程的語法及SAS運(yùn)行結(jié)果的解讀等。近年來，期末考試基本上杜絕了不及格現(xiàn)象，試卷成績(jī)平均超過85分，說明學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)興趣較高，對(duì)課程和學(xué)習(xí)效果較好。

以前本科大學(xué)生畢業(yè)前夕，《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》任課教師經(jīng)常需要幫助學(xué)生處理畢業(yè)論文的數(shù)據(jù)資料，應(yīng)用案例教學(xué)法后沒有了這種現(xiàn)象。畢業(yè)論文審查中也沒有發(fā)現(xiàn)論文中有統(tǒng)計(jì)分析方面的錯(cuò)誤，而且學(xué)生能夠正確運(yùn)用課堂中沒有講授的統(tǒng)計(jì)分析方法，說明大學(xué)生生物統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用能力確實(shí)得到了提高。

學(xué)生對(duì)教學(xué)的評(píng)估可以反映學(xué)生對(duì)課程的具體感受，2012年學(xué)生對(duì)課程的評(píng)價(jià)中，認(rèn)為“教師的教學(xué)使我理解和掌握了該課程的內(nèi)容，我覺得有收獲”的學(xué)生占90.4%，“教學(xué)內(nèi)容充實(shí)，安排合理，重點(diǎn)突出”的占92.9%，“教師授課能理論聯(lián)系實(shí)際”的占93.6%，“教師鼓勵(lì)學(xué)生參與課堂討論，發(fā)表個(gè)人見解”的占94.3%，說明絕大部分學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方法是肯定的。

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作者簡(jiǎn)介：張豪（1965-），男，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院副教授；研究方向：動(dòng)物遺傳與育種學(xué)。