生物統計學實驗教學改革研究綜述

秦志勇

摘要?生物統計學實驗是一門綜合性、實踐性強的課程。針對以往實驗教學過程中存在的問題，從生物統計學實驗教學內容、教學環境、教學保障和考核方式4個方面進行了改革和探索，增加了綜合性設計性實驗，完善了實驗室管理制度，提高了實驗教學人員的素質，建立了合理的實驗教學評價體系，培養了學生的自主實驗能力和解決實際問題的能力，提高了教學質量。

關鍵詞?生物統計學實驗;綜合性實驗;教學改革

中圖分類號?S-01文獻標識碼?A文章編號?0517-6611（2018）33-0223-02

生物統計學實驗是以概率論與數理統計、生物學和計算機軟件應用為基礎組成的綜合性實驗技術，主要利用概率論與數理統計原理解決生命科學中的實際問題。隨著大數據時代的到來，統計學已經滲透到各行各業，更是成為農林專業學生和相關技術人員的必備專業知識，因此生物統計學實驗教學在農林類院校中有著十分重要的地位。實踐性很強是生物統計學實驗的基本特點，該課程重在培養學生收集數據、整理與分析數據的能力，培養學生的創新意識，提高學生的實踐能力和綜合素質。 筆者針對以往實驗教學過程中存在的問題，從生物統計實驗教學內容、教學環境、教學保障和考核方式4個方面進行了改革和探索。

1?生物統計學實驗教學中存在的問題

1.1?教學內容

傳統的實驗教學內容大多數是以驗證性實驗為主，綜合設計性實驗較少，實驗內容單一，實驗方式主要以教師示教為主，學生按要求完成作業，不利于學生系統地掌握知識，限制了學生的主動性和創造性，影響了學生實踐能力的提高。自2005年以來，《關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知》（教高〔2005〕8號）、《關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》（教高〔2007〕1號）等文件均明確要求加強綜合性、設計性實驗教學[1]。因此，加強綜合性設計性實驗勢在必行。

1.2?教學學時

隨著課程小型化改革，教學學時被進一步壓縮，大數據時代統計學的發展日新月異，教學內容也日益增加。如何在有限的學時內讓學生掌握更多的知識，提高學生的實踐能力，對于從事生物統計學實驗教學的教師來說是一個新的挑戰。

1.3?教學保障

理學院數學與統計實驗室既要承擔全校公共課生物統計學實驗教學的任務，又要承擔統計專業實驗與實習，教學資源十分緊張。因此，為了保證教學任務的落實，實驗室實行封閉式管理，學生上課時間和地點也是由學校統籌安排，由于教師和實驗人員缺乏，實驗內容也是提前安排，學生只能在特定的時間和地點完成特定的教學內容，學生缺乏深入研究的機會，限制了學生自主實驗的自由，不利于學生創新能力的培養。

1.4?教學考核

生物統計學實驗課程考試占考試成績的比重較小，實驗成績的評分標準為：實驗報告占70%，考勤占30%。由于教師人員有限，缺乏有效的監督管理，學生實驗報告存在相互抄襲的現象，往往會存在雷同的實驗報告。這就導致了學生只重視實驗結果，不重視實驗過程，因此難以反映學生的實驗能力和真實水平。

2?生物統計學實驗教學改革與實踐的措施

2.1?生物統計學實驗教學內容體系改革

為了適應統計發展的新形勢，學生的培養既要注重課本基礎知識，又要能夠提高學生的創新實踐能力，教學與科研相結合。因此，設置了“兩個層次，三個結合”的實驗教學體系。“兩個層次”指的是基礎驗證性實驗和綜合設計性實驗，“三個層次”指的是理論教學與實驗教學、課堂實驗與課后實驗、教學與科研相結合進行了內容體系的改革。

基礎驗證性實驗主要是對已經學過的基本理論知識和方法進行驗證，基礎驗證性實驗往往是學生針對某一章節的一個知識點的內容進行實驗操作，可以使所學理論知識具體化和形象化，加深對所學知識的理解與掌握，培養學生的動手能力[2]。

綜合性實驗是指實驗內容涉及課程的綜合知識或多個知識點的實驗，綜合性實驗一般是由教師根據要解決的實際問題擬定實驗題目，學生收集和整理數據，制定實驗方案以及實驗提綱后上報給教師評審，確定實驗是否具有可操作性，最后由學生根據指導教師的意見，分析處理數據，完成實驗報告[3]。例如，在動物科學專業開設的“不同飼料對豬體重增加的影響實驗”，農學專業開設的“小麥產量與施肥量的關系”實驗，將理論教學與實驗教學相結合，將課堂教學與課外教學相結合。設計性實驗是結合大學生創新基金或專業技能大賽以及學生的暑期“三下鄉”社會實踐活動，加強校企合作，根據具體社會問題，學生確定實驗方案，利用統計軟件進行數據分析，根據實驗結果為企業提供可行性建議。學生將課堂所學的知識運用在實際問題的處理過程中，發現問題，分析并解決問題，從而提高學生的實踐能力和綜合素養。

2.2?生物統計學實驗教學環境改革

傳統的實驗教學在實驗室實行封閉式管理，學生上課的時間和地點也是由學校統籌安排，由于教師和實驗人員缺乏，實驗內容也是提前安排，學生只能在特定的時間、地點完成特定內容，學生缺乏深入研究的機會，限制了學生自主實驗的自由，不利于學生創新能力的培養[4]。綜合性、設計性要由實驗教師根據待解決的實際問題擬定實驗題目，學生收集和整理數據，制定實驗方案，分析并處理數據，完成實驗報告。實驗步驟繁瑣，所需時間較長，學生基本上不能在在限定的時間內完成實驗[5]。學生準備實驗階段不一定要在實驗室內完成，也可以在圖書館進行。因此，需要對實驗室開放時間實行彈性管理，開放實驗教學環境。由于實驗設備和實驗教師等條件限制，只能組織實驗班，對綜合設計性實驗實行開放實驗管理，學生根據自己的時間和實驗準備情況，在實驗教師開放的實驗室空閑時間內，自主選擇實驗時間，安排實驗內容。這樣，學生有了自主實驗的權利，可以充分調動學生的積極性，有利于學生更好地完成實驗。另外，積極鼓勵學生申請大學生創新基金的各種技能大賽，鼓勵學生參加社會實踐，參加校企合作項目，從而拓寬學生的視野，鍛煉學生的創新能力，增加學生對科研的興趣，提高學生的科研能力。

2.3?生物統計學實驗教學保障體系改革

生物統計綜合性、設計性實驗實驗時間長，內容復雜，有些實驗內容還是課堂教學和課后實驗相結合，這就給實驗室管理提出了新的規范和要求，必須出臺相應的實驗室管理規定。根據《安徽農業大學統計實驗室管理規定》，對生物統計學實驗室實行開放式管理，建立實驗室使用預約申請制度，在實驗室空閑時間，針對不同的實驗開放教學時間，如果學生需要在課外使用實驗室，必須根據實驗室開放的時間和實驗內容進行網上預約，由實驗管理人員進行審核，審核通過才能進入實驗室進行實驗操作，并做好實驗設備的使用記錄及維護工作，保障學生和實驗室的安全[6]。在學生實驗過程中，實驗指導教師要認真負責地對學生進行指導，督促學生認真實驗，做好實驗數據分析，以免“兩個層次，三個結合”的實驗改革流于形式。

開設綜合性、設計性實驗，實行實驗室的開放式管理，這對實驗技術人員的素質提出了更高的要求，在內容和過程要求較高的綜合性實驗過程中，實驗教師的教學經驗和理論水平對學生創新意識的發揮和實驗能力的提高十分重要[7]。若要更好地配合實驗指導教師做好學生的實驗準備工作和指導工作，就要求實驗人員具有扎實的專業知識和較高的科研水平。因此，要加強對實驗技術人員和實驗教師的專業培訓，提高實驗技術人員的理論水平和實驗指導經驗[7]。

另外，重新修訂了生物統計學實驗教學大綱，選用功能強大的SAS數據分析軟件并出版了《SAS生物統計分析軟件教程》教材，制作了集文字、聲音、動畫為一體的多媒體課件，將枯燥的實驗教學形象化、具體化，方便學生掌握，提高了學生的學習積極性。

2.4?生物統計學實驗考核方式改革

考核是教學的重要組成部分，是督促和激勵學生的有效方式。合理的考核方式能夠有效反映學生的實驗態度及實驗水平，能夠充分調動學生的學習積極性，提高學生的學習效率[8]。以往的生物統計學實驗考核主要是對實驗報告進行評分，由于教師人員有限，缺乏有效的監督管理，學生實驗報告存在相互抄襲的現象，往往會存在雷同的實驗報告。這就導致了學生只重視實驗結果，不重視實驗過程，因此難以反映學生的實驗能力和真實水平。

綜合性設計性實驗的主要目的是為了培養學生的動手能力及創新能力。因此，在實驗考核方式上，要更加注重實驗過程，傾向于學生的綜合素質的考核[9]。在考核內容上，不僅要求學生做出高質量、高水平的實驗報告，而且要對學生的實驗態度、實驗方法和技能、創新能力以及解決實際問題的能力進行綜合評價。生物統計學實驗考核內容及其所占比重如圖1所示。

通過考核方式的改革，能夠更加全面反映學生的學習態度及實驗水平，以考促學，引起學生對實驗教學的重視，調動學生的學習積極性，及時反饋課堂教學效果，提高了教學質量[10]。

3?結語

生物統計學實驗是一門綜合性、實踐性都很強的學科，通過不斷探索與實踐，生物統計學實驗教學改革取得了顯著的成效。首先，從教學內容上增加了綜合性設計性實驗，有效地培養了學生的自主實驗能力和解決實際問題的能力，提高了學生的科研素養和綜合素質。其次，實行開放式實驗教學，完善了實驗室管理制度，加大了對實驗教學人員的培訓，提高了實驗技術人員的業務水平。統一編寫了實驗教學大綱，出版了省部級規劃教材《SAS生物統計分析軟件教程》，

制作了多媒體課件，為生物統計學實驗教學提供了有效保障。最后，改變了學生重結果、輕過程的考核方式，建立了合理的實驗教學評價體系，能更全面地反映學生的綜合能力，提高了實驗教學質量。

參考文獻

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