新形勢下《生物統計與試驗設計》課程的教學改革探討

徐揚 李鵬程 楊澤峰 徐辰武

摘要：《生物統計與試驗設計》是農學專業的基礎課程，是從事科學研究的必備工具，對于培養學生的科學素質與實踐技能具有十分重要的作用。目前課程教學主要存在內容復雜、教學形式單一、實踐環節薄弱等問題。文章結合課程的教學實際，概述了該課程理論教學環節與實踐教學環節的改革，旨在提高課程的教學質量，為培養新形勢下具有科研素養和專業實踐能力的高素質人才奠定良好的基礎。

關鍵詞：生物統計與試驗設計;教學改革;網絡教學平臺;統計軟件

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）42-0093-02

《生物統計與試驗設計》是研究如何收集、整理、分析和解釋生物學相關研究中所得數據資料的一門課程，該課程一直是農學專業重要的基礎課程[1]。該課程既涉及統計理論知識和統計分析方法，又緊密結合專業實踐和科學研究，這些理論和方法，既是專業基礎課必備的基礎，又是進行科學研究必不可少的工具。通過該課程的學習和訓練，不僅能培養學生處理和分析農學和生物學試驗數據的能力，而且能夠增強學生發現問題和探究問題的科研素質，樹立牢固的專業思想。

隨著信息技術的不斷發展，教學模式也應隨之改進，在此背景下，高校教師在授課過程中如何完善教學內容，改進教學手段，創新教學方法，就顯得尤為迫切。因此，本文結合揚州大學農學專業的教學實際，分析目前教學中存在的問題，探討新形勢下《生物統計與試驗設計》課程的教學改革，以期提升該課程的教學質量。

一、課程的教學現狀

1.教學內容復雜。《生物統計與試驗設計》課程概念多、公式復雜、計算煩瑣，學習時需要具備一定的數學基礎、數理統計知識和較強的邏輯思維能力，掌握起來難度較大，導致學生在學習中容易失去積極性。此外，學習內容是承上啟下的，一旦學生跟不上某一章節的授課內容或因事假而落下課程，就很難掌握后面章節的課程，極容易引起學生的厭煩與畏懼心理[2]。

2.教學形式單一。該課程的教學方式也相對比較單一，以板書為主，或結合PPT，主要采用講授法，無法調動學生的積極性，導致學生機械的記憶概念和公式，容易枯燥乏味，逐漸失去學習的熱情。

3.實踐環節薄弱。以往教學注重課本理論知識講解，學生通常采用上課記筆記、下課做練習題的學習模式，這會導致學生遇到實際問題時不知所措，不能靈活運用所學知識解決實際問題，無法滿足培養社會創新型高素質人才的需求。

二、理論教學的改革

1.優化教學內容。《生物統計與試驗設計》課程主要包括統計分析與試驗設計兩部分內容，在以往的教學中存在的問題就是將重點放在統計分析這部分，而忽視了試驗設計部分。而事實上，科學的試驗設計是統計分析的前提和基礎，通過試驗設計部分內容的學習，使學生更加明確試驗的研究的方法和意義。因此，在課程內容的編排上，不能忽視試驗設計部分，在考慮課程的理論性和系統性的同時，要注意加強應用性與實踐性。其次，生物統計學不同于數理統計學，在教學中適當減少定理的證明、數理推導等內容的講解，將重心放在統計分析的基本原理，公式的統計意義以及如何應用，在課堂教學時，可以結合農學專業背景，以開展的試驗研究為實例，盡可能把抽象的統計問題變為學生能夠接觸到的專業實例[3]。

2.創新教學方式。生物統計學內容復雜，公式繁多，計算量大，單一的教學形式很容易使學生對該課程失去興趣，因此，在講課過程中，應有針對性地選擇合適的教學方法，豐富教學手段，具體可以采取以下措施：（1）運用案例教學：在講授相關知識點的同時，可以聯系專業實踐，講解怎樣設計試驗方案，如何獲取試驗數據，如何保證取得樣本的代表性，如何減小試驗誤差并無偏地估計試驗誤差，如何利用相應的統計方法分析試驗數據，并對統計分析的結果做出科學的判斷和合理的解釋。（2）運用研究性教學：在傳統啟發性教學方法的指導下，引入研究性教學環節，以小組為單位，由任課教師布置與知識點相關的實際問題若干，各小組選擇相應題目，利用課本及網絡資源查找解決方法，在課堂上進行講解，然后教師進行補充和總結。由傳統教學中教師的"一言堂"變成師生互動的“多言堂”，改變以教師為中心、學生被動接受知識的現狀。（3）運用網絡教學綜合平臺：在上課前，授課教師利用網絡教學綜合平臺上傳教學課件和教學視頻，學生以自學為主。在課堂上，教師可以在網絡教學綜合平臺上布置課堂練習，及時掌握學生的課程學習情況。在課后，利用網絡平臺批閱作業，回答學生的提問，學生利用網絡教學綜合平臺可以及時復習上課所講的知識點，對難點內容及時提問等，形成課上與課下全方位、立體式的交流互動模式。

三、實踐教學的改革

1.結合統計軟件。國家教育事業發展“十三五”規劃強調“踐行知行合一，將實踐教學作為深化教學改革的關鍵環節”。但是，目前在多數農業類高校的教學中，通常注重課本理論知識講解，而忽略了對學生實踐能力的培養，造成學生無法靈活應用所學知識，也很難將理論與實際結合[4]。因此，在教學中，可結合統計軟件給學生進行演示，同時講解分析原理，對分析結果進行科學合理的解釋，并增加一些上機操作課程，對學生進行上機指導。引導學生將理論學習應用于實踐，增強學生實際操作的能力，達到學以致用的目的[5]。

目前，生物統計教學中廣泛應用的統計軟件主要有Excel、SAS、SPSS和R等。其中，Excel軟件雖然統計分析功能相對薄弱，但原始數據大多以Excel形式儲存，使用極為簡便，因此一些基本的統計分析用Excel即可[6]。SAS是專門用于統計分析的商業軟件，覆蓋面較廣，幾乎包含了生物統計學的所有方法，但SAS需要一定的編程基礎，對學生來講有一定的難度。SPSS軟件功能齊全，與SAS、R等軟件相比，SPSS軟件的所有任務通過下拉式菜單驅動完成，無須使用編程語言，操作簡單，應用較為廣泛。R是用于統計分析和制圖的優秀軟件，與SAS和SPSS相比，最大的優勢在于能夠免費下載和使用，并且具有強大的圖形展示功能，盡管R需要編程，但是相比于SAS，R的編程語法通俗易懂，較容易掌握[7]。在《生物統計與試驗設計》的教學中，可以根據實際需求選擇SPSS或R。

2.改進考核方式。目前的生物統計課程考核往往采用閉卷考查理論知識的方式進行，這種考核模式使學生只注重理論知識的學習，忽視了知識的實際運用，而為了更好地加強學生的實踐操作能力，達到知行合一的目的，應改進傳統的考核方式。為了客觀準確地評定學生的成績和能力，學生成績可由平時成績（30%）、實踐成績（30%）、期末筆試成績（40%）三部分構成。平時成績主要考查學生的課堂表現、網絡平臺的在線測試及課后作業的完成情況。實踐成績主要以上機操作的形式考查學生綜合分析問題和解決實際問題的能力。期末筆試成績主要考查學生對基本理論知識的掌握程度和應用情況。這種考核方式可以讓學生既注重理論知識學習，又注重實際問題分析，有助于提高學生的綜合能力。

四、結語

在新形勢下，教師應當與時俱進，不斷優化教學內容，創新教學方式，在教學過程中充分發揮學生的主觀能動性。只有不斷地改革創新，才能更好地保證《生物統計與試驗設計》課程的教學質量，為今后培養具有專業精神和實踐能力的高素質人才奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]李鵬程，楊澤峰，徐辰武，顧世梁.《生物統計與試驗設計》SPOC課程建設的探索與思考[J].開封教育學院學報，2017，37（11）：52-53.

[2]張恩盈，趙永厚，程麗巧，宋希云.高校生物統計學教學改革與探索[J].安徽農學通報，2017，23（23）：145-146.

[3]張建平，張強.園藝專業生物統計學課程教學改革的探索與實踐[J].安徽農業科學，2013，41（06）：2795-2797.

[4]王麗，吉士東.生物統計學課程教學改革的探索[J].教育教學論壇，2017，（23）：130-131.

[5]鄭兵云.高校專業實踐教學效果影響因素調查研究[J].山西能源學院學報，2018，31（01）：84-86.

[6]黃先忠，呂新華，張霞，馬磊.提高生物科學與技術專業《生物統計學》教學效果的實踐與思考[J].石河子大學學報：哲學社會科學版，2011，25（S1）：94-95.

[7]張哲，張豪.淺談R語言在生物統計學教學中的應用[J].教育教學論壇，2013，（27）：54-55.