“生物統計學”課堂教學和考核體系改革的探索

關天霞 張有富 張芬琴

[摘 要] 生物統計學是生命科學領域進行研究工作必不可少的一門工具學科，為了提高學生畢業論文設計以及未來進行科學研究的能力，根據“生物統計學”課程教學主要存在的問題，提出了將OBE教育理念深入貫徹到教學過程中，優化課程教學內容，將理論教學與實踐教學相結合，將SPSS統計軟件操作與教學內容緊密結合，探討采用啟發式教學、問題驅動式教學和團隊教學法相結合的課堂教學模式，建立合理的考核評價體系。結果表明，可提高學生分析和解決實際問題的能力，達到提升人才培養質量的效果。

[關鍵詞] 生物統計學;課堂教學;考核體系

[基金項目] 2015年度國家自然科學基金項目“畜禽糞便中重金屬在河西走廊綠洲農業土壤-蔬菜系統傳遞與積累過程研究”（41461075）;2020年度甘肅省高等學校創新創業教育改革項目“‘1制2型3階段、1師3導走全程創新創業育人模式的構建與實踐”（2020-18）

[作者簡介] 關天霞（1984—），女，甘肅白銀人，博士，河西學院生命科學與工程學院副教授（通信作者），主要從事土壤環境質量與農產品質量安全、生物統計學研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）19-0089-04? ? ? [收稿日期] 2020-12-26

生物統計學是應用數理統計的原理來研究生命科學領域的一門學科，屬于應用型學科。“生物統計學”是許多高校的農學類、林學類、醫學類及生物類等專業的基礎課程[1-3]，是生命科學領域研究人員、高校教師進行研究，以及學生進行畢業論文設計和未來進行科學研究所必須要掌握的一門工具課程[4，5]。“生物統計學”主要以概率論、線性代數為基礎，教學內容數學理論較深，含有復雜、繁多而且抽象的公式推導，并且還要用這些數學的方法來揭示生命科學領域雜亂無章的現象下面掩蓋的本質規律，課程的實踐性很強，重點強調分析和解決實際問題的能力。與其他比較形象直觀的課程不同，學生普遍感覺“生物統計學”難度較大，不易掌握。該課程的傳統課堂教學方法是以教師教授為主，采用以閉卷考試為主的傳統考核方式，使得學生只注重應付期末考試，而忽視了知識的掌握與實際應用，已經無法適應目前素質教育的培養要求。

一、“生物統計學”課程教學主要存在的問題

自2012年以來，學院的“生物統計學”課程由48學時壓縮到40學時再壓縮到32學時，實踐課程也從原來的8學時到沒有，也就是32學時內要讓學生學完“生物統計學”這門課程的所有學習內容。然而，隨著大數據時代的來臨，對學生統計能力的要求越來越強，所以，如何在有限的學時內達到教學效果，對教師和學生來說，都是一個嚴峻的考驗。成果導向教育（OBE）理念是國際上廣泛認可的先進的教育理念[6，7]，教育已經從傳統的以教師為中心轉變為以學生為中心，所有的教的目的、教學質量的好壞都以學生學習成果作為評價標準[8]，所以，如何掌握學生的學習成效顯得尤為關鍵。如何將OBE教育理念應用到“生物統計學”課程中，以提高學生的學習效果，是一個迫切需要解決的問題，這就需要教師進行嚴謹的教學設計。筆者想讓學生掌握什么內容，怎么去掌握這些內容，怎么知道學生已經掌握了這些內容，這些問題都需要考慮。在傳統“生物統計學”課堂教學中，只是以滿堂灌的授課方式，教師給學生講授了大量的公式，強調了計算，但缺乏實際應用。學生學完之后，只是記憶了一些公式，而不知道該怎么應用，碰到一些實際問題不知道怎么解決，甚至有的學生認為“生物統計學”是一門難學而無用的課程。有些專業在設置時為了減輕學生壓力，甚至取消了這門課程，這就給學生進行畢業論文設計，乃至未來進行科學研究造成了很大的障礙。鑒于這種情況，我們應該進行深刻反思，也迫切需要教師對“生物統計學”課程進行課堂教學以及考核評價體系的改革，以滿足學生未來的需求。

二、“生物統計學”課堂教學改革措施

（一）結合學生學習現狀，優化教學內容

課程教學大綱中“生物統計學”只有32學時，而且全部都是理論課時，結合課程特點和學生學習現狀，筆者將學時分解為理論學時26學時和實驗學時6學時，因為課時量較少，所以實驗課時內容主要包括試驗設計（包括試驗計劃書的編制）、數據收集與處理、統計分析軟件的基本操作。在教學中，結合學生目前學習情況及其他課程合理安排實驗內容。比如在試驗設計這一個實驗中，因為學院在學生大一的時候已經安排了學業導師，到課程開設時，學生基本已經有了自己的畢業論文導師和畢業論文題目，筆者就會要求每位學生根據自己的畢業論文內容和研究目的選擇合理的試驗設計方法，并確定好試驗方案，編制出詳細的試驗計劃書，為學生后期進行畢業論文試驗打好基礎。在數據收集與處理實驗中，結合同學期開展的植物生理學實驗課程內容或者導師開展的項目研究，讓學生具有了收集數據的原始資料，之后讓學生收集數據，核對數據，拿到雜亂無章的數據時教會學生怎么用軟件（最常用的是Excel）進行整理，并用圖形或者三線表表示出來，這樣數據結果清晰整齊。在統計分析軟件的基本操作這個實驗中，主要選擇SPSS統計軟件，主要是由于SAS、R、Stat和Origin等涉及語言編程，比較難學[4，9]，而SPSS（Statistical Package for the Social Science）是一個大型社會科學統計軟件包，界面比較友好，方便易學，而且功能強大，幾乎可以解決全部的統計分析問題[ 10 ]，學院最早沒有機房，只能讓學生自備或者借用同學的筆記本電腦，提前根據自己的電腦系統安裝好SPSS統計軟件，然后在上課時，隨機出一些試驗題目或者讓學生利用自己已經做出的實驗數據，從已經學過的理論知識中判斷出是哪種試驗設計，比如，成組或者配對試驗設計、單因素完全隨機試驗設計、雙因素隨機區組試驗設計或者是拉丁方試驗設計等，選擇合適的統計分析方法。通過實驗課時的增加，明顯感覺學生興趣增加，可能主要是因為學生在學完理論課后，又能利用自己所學的知識解決研究中的實際問題，讓學生感覺學有所用，而且在課程中學生參與度也大大增加。在之后學生完成畢業論文過程中，老師普遍反映，學生對于試驗設計的掌握、數據的處理與分析能力及作圖制表能力明顯增強，學生畢業論文質量明顯提高，達到了良好的學習效果。