生物信息學專業《生物統計學》教學改革研究

王喻 馬明月

摘要：《生物統計學》是生物信息專業的一門核心課程，對人才培養有著重要的作用。針對目前《生物統計學》課程教學中存在的不足，結合生物信息專業人才培養的需要，對該課程在教學手段、教學內容、考核方式等方面進行改革研究，以激發學生學習這門課程的積極性和主動性，提高學生的學習效果和分析問題、解決問題的能力。

關鍵詞：生物統計學 教學改革 生物信息

中圖分類號：G642 Q5-4? 文獻標識碼：A? 文章編號：1009-5349（2020）06-0020-02

《生物統計學》是生物信息學專業的一門核心基礎課程。《生物統計學》從《概率論與數理統計》的原理和方法出發，收集和整理生物學和醫學領域產生的數據，并對其進行分析的一門學科。這門課程的教學目的是使學生掌握統計試驗設計、數據資料的收集和整理，并進行統計分析，培養學生統計思維和分析、解決問題的能力。通過這門課程的學習，為學生的后續課程、進行科學研究和相關的工作打下良好的統計學基礎。

一、存在的問題

1.學生學習興趣小，主管能動性欠缺

《生物統計學》的一個特點就是公式非常多，計算量很大，同時我們專業的學生多數數學功底不好，導致對統計學有一種恐懼心理，使學習興趣低下。再加上現在學生上課玩手機現象嚴重，使課堂教學活動很難達到有效的配合。課后作業是在課下由學生獨立完成，缺少教師的監督，而且由于網絡資源發達，使部分學生的抄襲現象比較嚴重，影響了教學效果。

同時，學生的學習態度不夠端正。學生不能認識到統計學這么課程的重要性，不能清楚地認識到這門課程對其他后續專業課程，以及今后的科研或者工作的幫助。學生選擇這門課程，也僅僅是為了獲得學分，缺乏積極的學習態度，學習的主觀能動性也較差。

2.教學內容

目前，生物信息學開設的《生物統計學》，將理論教學和實踐教學相結合，即重視統計學的基本原理、基本思想等理論性的學習，也重視統計學的實驗操作，使學生能真正地使用軟件獨立地完成數據的統計學分析。但是學生在實際應用中依然只是生搬硬套，缺乏靈活與創新性。造成這方面的原因，一是由于學生學習態度不夠積極，對知識點只追求知其然，不知其所以然，不能用心地去領會知識。另一方面，是由于教學內容單一，不能夠很好地引導學生獨立自主地去完成相應的作業和實驗。

3.教學方法

《生物統計學》課堂教學主要還是使用多媒體的教學形式，在教學方法主要還是由教師主導，不能體現新時代因材施教的教學方針。在課堂上，教師負責《生物統計學知識》的講解，而學生只負責聽，沒能很好地融入課堂教學，師生之間缺乏互動，課堂教學氛圍沉悶，即使通過提問點名、課堂測驗、小組討論等方式，也很難提高學生的積極性，督促學生認真上課。在課下，學生通過做作業的方式來掌握和鞏固所學知識點。這種單一的課堂教學模式，不能激發學生學習的主觀能動性，缺乏對學生的啟發式教育，學生只是被動地接受知識，不能體現學生在教育教學中的主導地位。

4.考核方式

《生物統計學》的考核方式采用期末考試+平時過程考核的形式。期末考試題型以選擇題、填空題、計算題、簡答題、名詞解釋等為主，考核學生對《生物統計學》理論知識的掌握情況，但這種應試模式沒有很好地考查學生對所學知識的綜合運用能力。這種傳統的應試方式，使學生為了追求高分，只重視統計學理論知識的學習，而不重視統計工具的應用，缺乏實踐，難以達到預期的教學效果。

二、《生物統計學》課程教學改革的措施

1.改革教學方法

針對生物信息專業設置的《生物統計學》的人才培養目標，該門課程應該采用理論和實踐相結合的教學模式。在理論教學中，教師主要講授《生物統計學》的基本概念原理和統計分析方法等內容，以此培養學生的統計學思維。但是由于《生物統計學》涉及較為枯燥的概念和公式，傳統的教師主導型教學方法顯然不能很好地引起學生的學習興趣，無法達到良好的教學效果。因此，在統計學的理論教學中，應當注意教學方式的變化，以學生為主導，讓學生更好地參與教育和學習環節，提高他們學習的主觀能動性，培養他們學好統計學的信心和興趣，從而達到增強教學效果的目的。

對于實踐教學，主要培養學生運用R語言分析解決實際問題的能力。一方面要能夠熟練地掌握R語言進行統計學分析，數據的歸類整理和數據的可視化操作，另一方面要能夠靈活設計統計分析大實驗，完成相應數據采集，靈活使用R語言完成合適的統計學分析和數據制圖，并完成大實驗統計分析報告，達到學以致用的教學效果。

2.優化教學內容

《生物統計學》課程主要面向生物信息專業學生，鑒于學生的學習基礎及先修課程設置的情況，《生物統計學》的教學內容有必要進行優化。生物統計學需要用到《概率論與數理統計》課程的基礎知識，涉及枯燥的概念、原理和方法等。然而生物信息專業多數學生的數學基礎較差，面對枯燥的概念、原理和方法，容易喪失學好這門課程的信心，從而喪失學習興趣。因此，在理論教學過程中，要注意區分《生物統計學》和公共課程《概率論與數理統計》在教學重點上的區別，著重培養學生分析和解決實際問題的能力，以及養成良好的統計學思維，在教學過程中可以輔助生動有趣的案例，引發學生學習的積極性，避免填鴨式的概念原理授課。

在實驗環節的教學內容上，也應該是結合實際問題的統計學解決方法授課，著重掌握使用R語言完成相應問題的統計學方法，避免學生在R語言程序設計上投入較多的課堂學時，使學生在短暫的實驗教學環節上快速地掌握使用R語言統計分析的技能。

3.優化考核方式

考核能反映學生的學習效果，同時也能引導學生的學習方向。以前《生物統計學》一般采取閉卷考試，這種方式主要考核學生對理論知識的掌握程度，卻忽略了學生的統計學思維和解決實際問題的能力。因此，在考核方式上也需要一定的優化。一是使用開卷考試對學生進行考核，在題型設計上，主要考查學生分析和解決問題的能力。使用開卷考試的好處避免了學生無效的死記硬背，同時也提高了學習效率，更好地體現了教學目的。二是加大平時成績比例，平時成績除了傳統的考勤、課堂表現和課后作業之外，還增加了綜合作業，從需求的提出、數據的采集、數據的處理、圖標的展示、統計學分析和檢驗，以及得出有意義的結果等多個流程綜合考核學生的統計學思維和統計學分析能力，并結合實踐考核學生學以致用的能力。通過這樣一個綜合作業的訓練，還能使學生更加清晰地認識到統計學的作用，為其今后的進一步學習打下基礎，同時也引導和提高了學生的學習方向和興趣。

三、結語

生物信息學專業的《生物統計學》教學改革是一個需要不斷完善、不斷優化的過程，需要結合教學反饋、專業發展、社會的大環境、時代的進步等多因素綜合考慮并改進和完善，才能更好地培養符合時代發展的人氣，培養學生的綜合能力，更好地適應社會需求。

參考文獻：

[1]鄭延智.獨立學院非統計學專業《統計學》課程教學改革研究[J].合作經濟與科技，2012（10）：110-111.

[2]吳虹.獨立學院經管類專業統計學教學改革淺析[J].科技文匯，2019（2）：112-113.

責任編輯：楊國棟

[基金項目]重慶市教委科學技術研究項目（KJQN201800620）。

[作者簡介]王喻，重慶郵電大學講師，博士，研究方向：生物信息學;馬明月，重慶郵電大學副教授，博士，研究方向：生物信息學。