生物統計學理論與實踐相結合教學模式探索

張建平，張強

摘要：針對生物統計學課程實踐性、應用性強的特點和目前教學中存在的問題，采取了理論與實踐、應用相結合，構建課程體系與內容，理論講解與實例分析相結合，課堂討論與案例分析相結合，軟件教學與上機操作相結合，課堂教學與生產實踐相結合的教學模式，對生物統計學教學進行了改革，培養了學生的應用能力，促進了學生綜合素質的提高，取得了較好的教學效果。

關鍵詞：生物統計學；理論與實踐；教學模式

中圖分類號：Q332；G642.0 文獻標志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）50-0217-02

一、引言

生物統計學是我國高等院校生物科學類專業開設的一門專業基礎課，是一門實踐性、應用性很強的學科。它是我國高等院校生物科學類專業為培養大學生的科學研究能力，提高學生分析問題、解決問題的能力而開設的一門應用工具學科，也是當代生物科技工作者必備的知識。在以定量化和動態化為標志的近代生物科學的發展中，生物統計學的應用以及計算機技術的滲透已成為生物統計學發展的必然趨勢[1]。

一、生物統計學教學改革的必要性

當前，我國的高等教育正處在改革和發展的關鍵時期，高等教育如何才能更好地適應世紀的發展和需要，這是我們每一個從事高等教育的人必須認真思考的問題[2]。國家教育事業發展“十一五”規劃綱要已經明確指出“切實把高等教育發展的重點放到提高質量上，著力培養學生的創新精神和創新思維，增強學生的實踐能力、創造能力和就業能力、創業能力。實施高等學校本科教學質量與教學改革工程。”[3]國家教育事業發展“十二五”規劃綱要中也同樣強調要“加強創新意識和能力培養”，“加強動手實踐教學，增加學生參加生產勞動、社會實踐和創新活動的機會。”因此可見，加強創新意識和能力培養已經成為當今高等教育改革的一項重要目標。

生物統計學是一門探討如何從不完整的信息中獲取科學可靠的結論從而進一步進行生物學實驗研究的設計、取樣、分析、資料整理與推論的科學[4]。是將數學的方法應用于生物學研究領域中的一門工具學科，是廣大科學研究工作者從事科學研究的重要工具和手段。在當今大學生物統計學的教育中，雖然我們在教學方法與內容上有了很大改進，但仍然存在一些問題，主要表現在：（1）教學課時減少與課程內容增加的矛盾。近年來，隨著大學課程教學改革的進行，生物統計學的課程教學時數不斷壓縮，教學課時數的壓縮與生物統計理論的發展、日益增加的教學內容這一對矛盾是每一個從事生物統計學課程教學的教師必然面臨的挑戰[5]。（2）教學與科研脫節的矛盾。在大學本科生物統計學的教學環節中，由于受到許多客觀條件的限制，相應的實驗條件缺乏，一部分實踐性很強的教學內容只能在課堂講解，培養大學生動手能力訓練比較少，學生利用所學知識參與科學研究的機會較少，使教學與科研脫節。學生無法正確掌握和應用理論知識，也難以把理論知識轉化為實際技能[6]。第三，學生使用計算機分析數據的能力較差。近年來由于學時的壓縮，生物統計學的教學內容只限于對一些統計分折的基本原理、基本方法的講解，對有關統計分析軟件的應用講的很少，統計軟件的使用率非常低，學生還不能熟練地運用計算機分析試驗數據。

為了適應社會和經濟的發展，培養符合社會需求的人才，在生物統計學的教學過程中培養學生分析問題、解決問題的能力，增加學生的動手能力，提高學生的綜合素質和科學素養。為此，我們在近年來的生物統計學的教學過程中對理論與實踐相結合教學模式進行了研究與探索。

二、理論與實踐相結合模式探索

1.理論與實踐、應用相結合，構建課程體系與內容。生物統計學是一門搜集數據、整理數據和分析數據的基礎學科，是定量認知事物的一種工具，而統計方法是本課程的核心內容。而在教學課時減少與課程內容增加的情況下，課堂教學內容不可能面面具到，而應該有所側重，有所突出。在教學過程中，對于已經過時，與社會發展不相適應的一些內容、具體事例，要及時去除并及時增加一些本課程發展的新理論、新方法，及時增加一些反映當前科學技術和社會發展的最新成果的事例，使學生在掌握統計知識的同時能及時了解科學技術發展的最新動態，以適應社會發展的需要。另外，結合教學進度，增加常用統計分析軟件EXCEL、SPSS等的使用方法介紹，使統計教學內容能夠體現時代感、知識性和前瞻性。

2.理論講解與實例分析相結合，加深對所學知識的理解。生物統計學是生物科學類專業一門必修專業基礎課，是一門理論性、系統性很強的學科，是現代生物學研究不可缺少的工具。但該課程原理復雜、內容抽象、計算公式多而且繁雜、難懂且難記，影響了學生對本課程學習的興趣和積極性。通過實例的分析，循序漸進引導學生思考，深入淺出地講解知識點，從而能夠激發學生的主觀能動性[7]。例如，在講解試驗指標的概念時，如果只講“衡量試驗效果的標準就是試驗指標”則學生一時難以理解，如果舉例：甲、乙、丙三個品種進行產量比較試驗，那么產量就是衡量品種優劣的標準。這樣抽象的概念就具體化了，通過舉一反三，觸類旁通，學生在記憶概念的同時也能理解這些知識點了。

3.課堂討論與案例分析相結合，提高學生分析和解決問題的能力。案例教學，是一種開放式、互動式的新型教學方式。是在學生掌握了一定的統計知識的基礎上應用的一種教學方法。例如，在教學過程中，根據學生已有知識，給出如下案例：“食品安全關乎每個人的身體健康和生命安全，而農產品中的農藥殘留是大家關注的熱點問題，今有某部門對當地即將上市銷售的一批桃子進行某種農藥殘留量的檢測，以千克為單位，隨機抽測100千克，得其平均殘留量為0.0485毫克/千克，標準差為0.0061毫克/千克（已知該農藥在桃子中的最大殘留量不允許達到0.05毫克/千克）。根據檢測結果，甲工作人員的結論是：該批桃子農藥殘留量為0.0485，低于標準值0.05毫克/千克，所以，該批桃子合格，可以上市銷售。乙則持不同意見，認為甲的結論缺乏依據。”請給出你的結論和依據。對于這樣的問題，先交給學生們思考和討論，老師作最后的總結。學生通過思考、計算分析、討論和總結，增強了對試驗誤差、一尾測驗、兩尾測驗等知識的理解和應用，特別是一尾測驗和兩尾測驗對試驗結果分析的結論的影響有了更直觀和透徹的了解，同時進一步掌握了統計方法和公式的正確使用。正是這種對案例的思考、討論和分析，發揮了學生的主體作用，提高了學生運用理論知識分析現實問題的能力。

4.軟件教學與上機操作相結合，提高學生的應用和動手能力。21世紀是知識經濟時代和信息化時代，隨著教育和科技的迅速發展，對人才質量和結構的需求正在發生前所未有的變化。掌握扎實的專業知識，擁有熟練的計算機分析問題、處理問題的技能，才能更好地適應社會需求。而計算機技術的發展和計算機技術在各個學科中的應用，為我們培養學生分析和解決問題的能力、提高大學生的綜合素質提供了廣闊的空間。因此，在教學過程中，我們適當壓縮課堂教學時間，注重精講多練，增加學生上機操作的機會，使學生熟悉常用統計分析軟件的使用方法。SPSS具有良好的用戶界面，完全擺脫了命令行的操作方式，使用者不用記住復雜的過程和選擇項，有著功能強大、操作簡單的優勢，是目前眾多高等院校廣泛使用的教學軟件之一。對于SPSS要求學生重點掌握數據的錄入、儲存，各種基礎統計方法的選擇與應用、適用前提條件的判斷、結果的解釋等。Excel和SPSS統計軟件有效結合可滿足本科生畢業論文的要求。在生物統計學的實驗教學過程中，通過利用計算機技術和統計軟件，不僅使復雜的統計數據處理工作變得非常簡單，而且由于學生自己動手操作，激發了學生的學習興趣和求知欲望，也提高了學生的動手能力。

5.課堂教學與生產實踐相結合，提高學生的科學素養與科研能力。在教學過程中，我們結合專業學科的特點，盡量創造各種條件，安排一些實踐性教學活動，讓學生接觸到各種各樣的科學研究，用所學的統計知識指導科研的各個環節，或要求學生根據某一專題，搜集數據、整理數據、分析數據，寫出理論聯系實際的統計分析報告。例如，要求學生對校園內的某種花卉或樹種進行某方面的生物學性狀的調查，然后采用相應的方法去分析，并得出結論。同時我們鼓勵學生參與科學研究，掌握生物統計學在科學研究中的運用。

三、結語

生物統計學教學改革的最終目標是提高教學質量，加強學生創新意識和能力培養，促進學生綜合素質的提高。通過對《生物統計學》理論與實踐相結合教學模式的探索與實踐，教學質量與效果顯著提高，激發了學生學習生物統計學的興趣，提高了學生運用生物統計方法分析和解決問題的能力。例如學生在做相關的畢業論文時，能夠思路清晰地進行實驗的設計、正確運用統計方法和統計軟件，論文的完成質量有了明顯的提高。但如何更合理地將理論與實踐教學相融合，在提高學生動手能力和綜合素質方發揮更大的作用，還需要在教學過程中不斷的探索和改進。

參考文獻：

[1]佘澤紅.合理構建生物統計學的實驗教學體系[J].科教文匯，2007，（15）：103.

[2]王江.提高學生分析解決問題能力的生物統計學教學改革[J].中國校外教育（下旬刊）2010，（10）：79-80.

[3]國家教育事業發展“十一五”規劃綱要[EB/OL].

http：//www.gov.cn/zwgk/2007-05/23/.

[4]董時富.生物統計學[M].北京：科學出版社，2002.8

[5]寧海龍，姜振峰，張淑珍，等.運用現代教育技術改革《生物統計與田間試驗》課程的教學手段[J].東北農業大學學報（社會科學版），2005，3（1）：95-97.

[6]楊錄.改革實驗教學方法構建創新實驗平臺[J].實驗室科學，2009，12（4）：23-25.

[7]張敏.理論與實踐相結合在“自動控制原理”課程中的新探索[J].中國電力教育，2010，170（19）：77-78.

基金項目：山西師范大學教改項目（SD2007YBKT-036）

作者簡介：張建平（1962—），女，山西襄汾人，山西師范大學副教授，農學碩士，研究方向：生物統計學教學研究工作。