加強統計學實踐教學改革,提升高校學生科研能力

卓 露 馬 磊 呂新華 曹愛萍

(石河子大學 新疆 石河子 832000)

生物統計學是數理統計在生物學中的應用，是本科生專業必修課，不僅提供設計科學實驗和收集數據的方法，而且在新教改的形勢下，更多的提供整理和分析數據、得出科學結論的方法。生命科學專業的本科生科研和創新能力是深造和就業的基礎。在本科階段，學生可以做為主體申請國家級、省級和校級大學生創新實訓課題；本科畢業后，大部分學生將攻讀研究生或從事與生物科學、生物技術相關的研發工作，這就要求學生具備較高的科研素質。統計學是一門實踐性很強的學科，本科階段開設此課程的主要目的是通過學習讓學生能夠獨立自主解決科研和工作過程中的實際問題，提升學生的統計實踐能力。統計學課程開課前，學生已經學習了前修的相關基礎課程，掌握了實驗室數據分析方法，這些都是開發、培養及促進提升本科學生科研能力的主要階段。

自新大綱制定開始，我院生物統計學教研組針對本課程的特點，重新確立了教學大綱，進一步改進教學目標、教學計劃和教學方式，增加學生的上機操作練習，促使學生由傳統的學習統計學基礎知識點向掌握具體數據處理和分析方法的目標轉變，由過去以閉卷考試為主的考核方式，向基礎知識測試和統計分析方法用相結合的考核制度轉變，從源頭上促使教學模式向注重人才培養和提高學生科研素質上轉變。但是在實施這一教學方式的過程中，本人發現在實踐環節中學生最常問的不是SPSS、Excel等軟件操作問題，而是“我要分析的問題是什么？”如果把研究問題比作“的”，統計分析方法比作“矢”，則統計方法的運用則是有的放矢。如果要切實提高學生運用統計方法的能力，就需要培養學生會從實際中發現問題和分析問題的能力，即科研能力。然而，目前高校學生普遍存在理論成績較好，但真正遇到實際問題卻束手無策的問題。因此，探索如何提升高校學生科研能力、促進統計學實踐的教學改革，具有極其重要的意義。

筆者認為可以從以下幾個方面進行課程設計，提升高校學生的科研能力，促進統計學實踐教學改革。

第一，從教學內容上，將授課重點放在統計方法原理及實踐應用上。對于生命科學專業的學生來說，在實際應用過程中，重點讓學生理解怎么應用統計學方法的原理，展開全面具體的實驗設計。比如在“控制田間試驗誤差途徑”這一小節內容中，為了防止系統偏差，試驗應嚴格遵循唯一差異性原則。那么，“怎樣才能排除其他非處理因素對實驗的干擾？”，是值得在教與學的過程中探討的問題。將這樣的問題拋給學生，可以引發學生聯系以前接觸過的簡單實驗，啟發其探索精神。例如，學生前期在《遺傳學》的微核實驗中，需要保證材料的均一性，實驗操作的標準化，實驗外環境的可控性等等，從而使理論和實際得到較好的聯系，將知識得以融會貫通。

第二，要求學生能夠讀懂學術論文，并將文章中精髓提煉，包括：研究問題是什么？研究假設是如何提出的？數據是怎樣搜集的？以及統計方法是如何驗證假設等。重點要求學生解釋論文中主要用到了哪些統計方法？這些統計方法分析了哪些變量？解決了什么問題以及統計方法在運用上存在哪些不足等。學生可以基于前人學術論文的思路，提出自己感興趣的假說，設計自己的研究方案，并進行數據的搜集與分析。教師在授課過程中，要著重突出思路建設，根據學生的設計與實驗實施過程技術項目作為結課考核成績，以達到綜合性試驗訓練的目的。

第三，教師在給學生布置作業時，不要僅僅基于書本課后習題集，可以適當添加一些能夠讓學生自行搜集的數據，進行實際的數據分析，解決實際問題。比如2020年冠狀病毒疫情走向數據分析，從現有實時大數據統計(截至1月29日12時21分，國內疫情確診人數達到6000例)得出的疫情走勢圖和確診人數增長圖來看，如果明后天繼續保持這種態勢，說明目前疫情開始出現向良性發展傾向。雖然確診人數已經超過2003年SARS病毒感染人數，但從確診人數總量看，冠狀病毒感染人數較多，傳播速度較快，疫情有可能開始得到初步遏制，正傾向于向良性方向發展。教師可以通過實際案例的提出，引導學生利用統計學的基本原理進行分析解答其原因，不難發現，其一，從國內、湖北和武漢市的冠狀病毒疫情走勢圖來看，在1月27日出現較大增長后，1月28日增長曲線開始放緩，特別是湖北和武漢的增長曲線開始出現平緩趨勢；其二，從冠狀病毒確診人數增長圖來看，在1月27日增長人數出現較大增幅后，1月28日全國、湖北和武漢的確診人數增長開始出現下降趨勢。如果1月29日后統計數據仍然保持這種趨勢，那么說明疫情已經得到控制。教師通過實際案例的引發，帶著問題開展學習，從一定程度提高學習的主動性和積極性。

第四，從教學方式上，教師鼓勵并最大限度激發學生科研的積極性、主動性和創造性。教師應鼓勵學生參加各項科技競賽，如SRP、全國大學生創新創業等，使學生對科研產生興趣，也就是所謂的興趣是最好的老師。除了學生感興趣的學習之外，將學生的學習地方不僅局限于教室，教師可以開辟辦公室部分區域作為學生學習與科研的自習室，并為學生配以網絡和電腦，學生可以自主查閱文獻資料，撰寫學術論文，教師可隨時對學生進行專業知識及科研實驗的指導，達到學習助研兩不誤的效果。這不僅有利于學生充分利用時間進行自由學習，還有利于增強學生的學習能力和創新能力。

第五，注意對學生科研報告撰寫能力的培養。科研報告是統計學實驗教學過程中一個重要的環節，它能綜合反映學生分析問題、研究問題、解決問題和撰寫科技論文的能力。在學生撰寫調查報告的過程中，需要教師和學生不斷地溝通，對其報告提出修改意見，直到達到要求。這個溝通的過程可以提高學生科研寫作能力，更能提高學生對統計方法的應用能力教師應當重視學生實驗報告的書寫。把科技寫作的基本要素融入教學中，使學生從中得到科研寫作能力的訓練，進一步提高科研寫作能力。因此，學生的調查報告可作為統計學課程考核成績之一。

第六，增加學生對研究結果的匯報展示能力和互評能力。教師針對適當的內容，采用分組討論，以小組形式展示匯報，通過學生口頭闡述自己的研究問題，運用的統計方法等，增加學生互評環節，創造自由的教育環節，培養學生合作和探究的品質，在互評活動中學生既是評價者也是被評價者，通過這個活動他們能認識到自身的優勢和不足，進而互相學習，共同提高。

本文基于教學一線實踐深入生物統計學實踐課教學過程中的主要問題，提出以上六方面課程設計的優化對策，以期提高實踐課教學效果。同時，學生統計學實踐能力的提高，需要掌握能夠發現問題和分析問題的科研能力。筆者認為，今后統計學教學改革重點可以放在科研項目在教學案例中的比例，探索以研究為本的本科教育教學改革將有助于學生在本科階段提高自身科研能力，進而有助于學生統計學實踐能力的提高。