基于試卷分析的生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)改革效果評價與教學(xué)反思

李玉閣 周明 付錦朋

關(guān)鍵詞：生物統(tǒng)計學(xué);試卷分析;總成績;效果評價;教學(xué)反思

考試是有效衡量學(xué)生學(xué)習(xí)情況和教師教學(xué)效果的評價方法。試卷是考試測量的工具，試卷分析是教師教學(xué)工作不可缺少的環(huán)節(jié)之一。通過試卷分析不僅能客觀評價教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，還能根據(jù)學(xué)生對試卷的答題情況發(fā)現(xiàn)教學(xué)活動中的薄弱環(huán)節(jié)，為今后課堂教學(xué)改革和構(gòu)建試題庫提供重要的參考。

生物統(tǒng)計學(xué)是數(shù)理統(tǒng)計在生命科學(xué)研究中的應(yīng)用，為生命科學(xué)研究提供實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析的基本方法，是生命科學(xué)研究中不可或缺的工具學(xué)科。生物統(tǒng)計學(xué)的理論性和實踐性均較強，教與學(xué)的難度相對較高。如何用通俗易懂的語言使學(xué)生理解重要而抽象的統(tǒng)計學(xué)概念和理論，把握生物統(tǒng)計學(xué)的核心思想，形成明晰的課程體系，使學(xué)生在理解相關(guān)實驗設(shè)計、統(tǒng)計分析方法原理和適用條件的基礎(chǔ)上，能正確選擇合適的統(tǒng)計分析方法來解決實際問題，是生物統(tǒng)計學(xué)課程教學(xué)的重點和關(guān)鍵。

2018年以來，我院的生物統(tǒng)計學(xué)課程由3學(xué)分、54學(xué)時壓縮為2學(xué)分、36學(xué)時，如何優(yōu)化課程體系和教學(xué)方法，在課時壓縮的條件下完成教學(xué)任務(wù)，保證教學(xué)質(zhì)量，將是教師面臨的嚴(yán)峻考驗。為此，嘗試采用啟發(fā)式教學(xué)及利用思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生梳理統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)理論，理解統(tǒng)計學(xué)的思想精髓，掌握常用實驗設(shè)計和統(tǒng)計分析方法及適用條件。同時，在引入SPSS統(tǒng)計分析軟件的基礎(chǔ)上，簡化數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，加強典型實例、SPSS軟件操作步驟和輸出結(jié)果的正確解讀，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，提高學(xué)生解決實際問題的綜合應(yīng)用能力。同時，在互聯(lián)網(wǎng)+教育背景下，充分利用微信、超星學(xué)習(xí)通平臺、雨課堂等在線平臺，開展線上線下相結(jié)合的混合教學(xué)，強化課堂師生互動，加強課程的過程陛學(xué)習(xí)監(jiān)督和學(xué)習(xí)效果評價，力求在課時壓縮的情況下，做到教學(xué)內(nèi)容和質(zhì)量不縮水。

為檢驗教學(xué)改革效果，了解教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)，利用SPSS軟件對我院2014-2017級生物科學(xué)和植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的541名學(xué)生的生物統(tǒng)計學(xué)試卷進行分析，以期為今后課堂教學(xué)改革及提高生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)質(zhì)量提供教學(xué)啟示。同時，也為其他課程教師有效開展試卷分析和基于試卷分析進行教學(xué)反思提供參考。

一、研究對象與試卷分析方法

（一）研究對象

以2014-2017級生物科學(xué)和植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)共541名學(xué)生的期末考試成績?yōu)榛A(chǔ)數(shù)據(jù)，每年試卷的題型、題量和難度相當(dāng)，但重復(fù)率不超過20%。試卷滿分為100分，閉卷考試，120分鐘完成答卷。試卷題型有名詞解釋、單項選擇、判斷、簡答、計算和綜合分析6種題型，不同題型的分值和考查的要點見表1。

（二）試卷分析方法

1、總成績分布的正態(tài)性檢驗及成績差異的方差分析。在統(tǒng)計每份試卷每題得分和總評成績的基礎(chǔ)上，利用IBMSPSS19.0軟件繪制不同年級期末成績的頻率分布圖和正態(tài)擬合曲線，并對成績分布的正態(tài)性進行Kolmogomv—Smimov檢驗。采用單因素方差分析對不同年級總評成績進行差異顯著性檢驗。

2、不同年級學(xué)生成績等級劃分和構(gòu)成比差異的卡方檢驗。根據(jù)總評成績將學(xué)生劃分為優(yōu)（≥190）、良75～90）、中60～75）、差（<60）四個等級水平，對不同年級、不同等級水平的學(xué)生人數(shù)進行統(tǒng)計，采用構(gòu)成比的卡方檢驗對分布頻率差異進行顯著性檢驗。

3、不同年級、不同成績等級每題得分率的比較分析。利用IBM SPSS19.0軟件，統(tǒng)計不同年級、不同成績等級學(xué)生的每題得分率，比較不同年級各題得分率的差異，以分析學(xué)生成績差異的主要原因，找出教學(xué)中存在的薄弱環(huán)節(jié)。

二、基于生物統(tǒng)計學(xué)試卷分析

（一）學(xué)生總評成績的正態(tài)性檢驗及方差分析

4個年級學(xué)生的生物統(tǒng)計學(xué)總成績頻率分布見圖1。圖1表明，4年的生物統(tǒng)計學(xué)成績均符合正態(tài)分布（P>0.05），年級間的學(xué)生成績存在極顯著差異（F=11.36，P<0.001）。盡管2016和2017級學(xué)生的課時從3學(xué)時壓縮為2學(xué)時，但平均成績?nèi)猿尸F(xiàn)出顯著或極顯著的逐年升高趨勢（見表2），2014級、2015級、2016級、2017級的平均成績依次為：63.33<69.27<71.81<73.98。2016和2017級的平均成績極顯著高于2014級，2017級的平均成績顯著高于2015級，2015級的平均成績極顯著高于2014級，2016級與2017級間差異不顯著。

（二）4個年級不同成績等級分布頻率的卡方檢驗

為比較不同年級學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果，對4個年級的成績按照優(yōu)（1>90）、良75～90）、中60～75）、差（<60）進行分組，并對不同年級、不同分?jǐn)?shù)組的分布頻數(shù)和構(gòu)成比差異進行卡方檢驗（見表3）。結(jié)果表明，經(jīng)過2年的教學(xué)改革，不同年級的成績構(gòu)成比例發(fā)生了極顯著（x2=39.713，df=6，P<0.001）的改變，從2014級到2017級，優(yōu)、良率呈顯著的逐年上升趨勢，而不及格率呈顯著的逐年下降趨勢。其中，90分以上的優(yōu)秀率從2014級的不足4%上升到2017級的16.15%，75分以上的優(yōu)良率從2014年的30%提高到2017年的55%。不及格率從2014級的將近42%下降到了2016和2017級的18%左右。

（三）不同年級、不同等級學(xué)生總評成績差異的原因分析

為分析不同年級、不同等級學(xué)生成績差異的主要原因，找出教學(xué)中存在的薄弱環(huán)節(jié)，對4個年級不同分?jǐn)?shù)組（優(yōu)、良、中、差）的平均總評成績和各題的平均得分率（見表4）進行比較分析。結(jié)果表明，不同年級、相同分?jǐn)?shù)組別學(xué)生的平均總評成績相差不大，但不同等級組別在不同題型的平均得分率，年級間差異明顯，其中，優(yōu)、良組學(xué)生各題的平均得分率逐年提升幅度均十分明顯，尤其是考核學(xué)生對統(tǒng)計學(xué)核心思想理解的簡答題和考核學(xué)生解決實際問題能力的綜合分析題，得分率提升幅度最為明顯，從2014級的平均得分率60%左右上升到2015-2017級的90%以上，得分率超過2014級的1.6倍。其次是計算題和判斷題，平均得分率也提升了10%～20%。中、差組學(xué)生各題的平均得分率年級間沒有明顯變化，尤其是綜合分析題和名詞解釋題，不及格組學(xué)生的平均得分率始終維持在20%～26%和45%左右。

可見，教學(xué)改革顯著提升年度間總成績的原因，主要是顯著提升了優(yōu)良率及優(yōu)良組學(xué)生對生物統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)理論和統(tǒng)計分析方法的綜合運用能力，降低了不及格率。

三、教學(xué)總結(jié)與展望

生物統(tǒng)計學(xué)總成績、優(yōu)良率和優(yōu)良組學(xué)生各題的得分率逐年顯著提高和不及格率的顯著下降，均表明已開展的生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)改革成效顯著，在課時壓縮的情況下，隨著教學(xué)內(nèi)容、課程體系和教學(xué)方法改革的逐年深入和不斷完善，學(xué)生學(xué)習(xí)效果逐年顯著（P<0.05）上升，總成績從2014級的63.3提升到了2017級的74.0，90分以上的優(yōu)秀率提升了4倍，從2014級的不足4%提升到2017級的超過16%;中、差組學(xué)生的比例逐年顯著下降，主要原因是顯著提升了學(xué)生對生物統(tǒng)計學(xué)理論基礎(chǔ)的理解（簡答題）和綜合應(yīng)用能力（綜合分析題），但2016級和2017級仍有一定的不及格率。因此，在今后的生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)過程中，在完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，加快生物統(tǒng)計學(xué)理論和SPSS軟件分析應(yīng)用相結(jié)合的生物統(tǒng)計學(xué)教材建設(shè)，使學(xué)生在理解原理的基礎(chǔ)上，提高分析解決實際問題的能力;同時，在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育背景下，利用網(wǎng)絡(luò)平臺探索線上、線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式和多元化、全過程的課程監(jiān)督和評價體系，利用微信、QQ、學(xué)習(xí)通、雨課堂、釘釘?shù)染W(wǎng)絡(luò)在線平臺，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，廣泛開展有效的師生互動及個性化輔導(dǎo)，全面提升生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)效果。