高職《生物統計》在畜牧獸醫專業群教學改革與探索

杜嘉 曹婷婷

重慶三峽職業學院重慶市萬州區

生物統計學（biostatistics）是數理統計學和生命科學的交叉學科，它是應用數理統計的方法尋找和揭示生物學問題，并利用生物學知識來探究和解釋問題產生的原因，主要過程為利用統計學的方法收集、整理和分析數據資料，然后對相應的生物學問題進行解釋。隨著大數據時代的來臨，生活中無時無刻不存在大數據的應用，作為生物統計這個與“健康大數據”密切相關的學科，其重要性不言而喻，在國外，學生在學習生物統計時一般會開設的課程包括：statistical inference, linear regression, categorical data analysis,multivariate analysis, clinical trial, survival analysis等，其目的在于使學生更好的掌握生物學數據如何應用數理統計的方法進行解釋。更為重要的是，通過學習該課程，對培養學生分析問題、解決問題以及科研誠信等方面起著重要的作用。

目前，在我國的教學體系中，由于生物統計學具有公式多、概念多、數學符號多、推理抽象、邏輯性強等突出特點，學生普遍反映該課程存在“四難”問題，即難學、難懂、難理解、難用。基于此，筆者通過調查，并結合自身的教學經驗，認識到提高生物統計學課程的教學質量根本在于要了解學生的認知和思維特點，根據專業屬性有針對性地設計教學內容體系，探尋多元化教學手段，提高學生學習興趣。本文通過筆者調查研究和教學實踐，從教學體系、教學方法和考核方式等方面對生物統計學課程教學進行改革和探索，以期改變生物統計學課程教學過程中出現的“四難”問題。

一、大數據背景下教學內容與教學體系改革

（一）明確教學目的，適應新時代人才培養模式變革

同很多專業一樣，生物統計起源于工業革命后的英國，其最初用于流行病學監控、人口普查、疫苗接種等，但隨著社會的不斷發展，生物統計已經不僅僅局限于做單純的流行病學調查和人口普查工作，而廣泛應用于諸如傳統疾控和人口普查、臨床實驗數據研究、計量心理學、計量衛生經濟、基因組研究、醫療圖像分析、健康設備數據、疾病研究、物種普查等工作。總之，有生物的地方就有生物統計的身影。由于生物統計應用多元化，其教學目的也有所不同，以畜牧獸醫專業為例，其主要教學目的在于使學生掌握動物飼養管理規程，能利用大數據把控市場供需關系以及動物患病后準確的用藥劑量等。在生物統計的傳統教學中，教師往往花費大量的時間給學生講授統計學原理和理論知識，往往忽略了試驗設計部分。長此以往，容易導致學生對這兩部分內容產生主次不分、毫無聯系的錯覺。在實際運用時，如進行動物模型試驗、動物遺傳資源調查和市場調研時，大部分學生不能正確的設計試驗（調查）方案，往往導致設計不合理，進而后續地統計分析也出現偏差。在教學中，試驗設計和生物統計是不可分割的，二者相輔相成，正確的試驗設計為統計分析提供可靠、準確的數據資料，是獲得正確科研結論的基礎。因此，在該門課程教學內容的編排上，應結合各個學科的專業特點，將實際生產中的實例引入到統計分析講授中，盡可能將抽象的統計學原理轉變為學生能理解的實驗案例。

（二）豐富生物統計實驗教學環節，提高學生實際操作能力

生物統計教學中，存在一個無法逾越的坎，就是利用計算機進行數據的分析。大數據的時代的到來，使現在的數據呈現數據量大、結構化復雜等特點，對進行統計計算時的要求也越來越高。隨著現代信息科技的快速發展與進步，利用計算機軟件進行統計分析已變得十分普遍，其相比傳統的人工計算，計算工作量大幅減少，為教師課堂演練和學生課后操作提供了方便。但是，在目前的教學中，對實驗教學環節開設課程量明顯不足，且大多教師只是利用的“Microsoft Excel”軟件進行簡單的統計分析實驗教學。筆者通過調查100名學生發現，有近50%的學生反映可利用“Microsoft Excel”軟件進行簡單的統計分析，但是，若數據結構復雜，利用“Microsoft Excel”做統計分析就比較困難。但是，如果使用“SAS”、“SPSS”等專業性統計分析軟件，利用其自帶的語言編程分析，就可快速、準確地得到統計分析結果。因此，在教學環節中，應該在教授理論知識的同時開設多元化的實驗教學，使學生學會使用多樣化的統計分析軟件，提高實際操作能力。

（三）合理選用教材，突出學科特色

教材是一門課程的核心，是保證教學質量的基礎。在教材選用中，大部分農林院校選用的是生命科學大類的生物統計學教材，這類教材理論概念敘述清楚，統計原理編排完善。但是，該類教材引用的案例與畜牧獸醫專業的生產實際存在一定差異，導致教師教授過程不能更好剖析案例，學生通過案例理解統計方法和原理時不能更好的提高認知。因此，針對各專業的學科性質，選擇一本適合本專業的教材顯得尤為重要。目前，高職畜牧獸醫專業選用的教材是高等職業教育農業部“十二五”規劃教材《生物統計附試驗設計》。該教材理論敘述正確；廣度、深度適中；引用畜牧生產實例豐富，步驟完整，是針對畜牧獸醫專業編排的優質教材。但是，該教材中關于上機實操部分的編排較少。研究表明，通過上機實踐，可以充分發揮學生主觀能動性，同時對促進學生靈活運用理論知識也有所幫助。因此，在選用教材時，既要選擇符合學科特點的理論主教材，同時應輔以如《SAS統計分析應用實例》、《SPSS統計分析基礎教程》等實操書籍，提高學生的實際運用能力。

二、教學方法改革

（一）問題導向引導式教學改革

近年來，高校教師普遍反映學生學習積極性不高，對知識的渴求欲望也愈發降低，學生上課玩手機、睡覺等現象普遍存在。針對生物統計學這門公式多、邏輯性強的基礎學科，傳統的灌輸式授課方式尤其容易使學生產生疲倦感，喪失對課程學習的興趣。畜牧專業的教學目標主要是要培養學生發現和解決實際問題的能力，因此，在生物統計學教學過程中可適當地運用一些新穎的前沿性教學方法，比如PBL（Problem-Based Learning）教學方式，以問題導向為基礎，教師引導為主線，學生自主學習為抓手，開展小組討論式的教學改革[1]，從而提升學生學習興趣，發散學習思維，減少學習疲倦感。調查發現，有近85%學生認可問題導向教學模式，并且表示此教學模式在英語等基礎課程的應用效果特別好。因此，在生物統計學教學中，引入畜牧獸醫生產實際案例，啟發式、討論式教學，講解深入淺出，多講在生產實際中的應用及其創造的價值，引導學生積極思考，多方面探索生物統計學的實際運用，將“書本的知識寫在大地上”，使學生從傳統的“教會”提升到“學會”，進而達到“用會”的目的，使學生受益終身。

（二）多元化教學模式探索

認知心理學認為，學生的學習動機來源于興趣，而激發興趣根本在于讓學生產生疑問[2]。傳統的生物統計學教學中，面對枯燥乏味的數理統計學原理，學生理解難，教師教授難，嚴重影響了學生對該課程的興趣。因此，突破傳統的灌輸式教學模式，應用多元化教學模式，激發學生對生物統計學的學習興趣顯得尤為重要。首先，在課堂教學環節中，可利用“云課堂”、“雨課堂”等現代信息科技，讓學生利用手機和移動互聯網學習，引導學生查閱資料，進行討論，激發學生學習興趣。在實操教學環節中，可運用TPS（Teaching-Practicing-Showing）教學模式，著力于以實際問題為引線，將理論授課與上機實踐有機地融為一體，逐步介紹涉及的各項技能，引導學生整合知識要點，使其真正掌握相關的理論知識與常用方法。最后，針對課后環節，充分利用MOOC（Massive Open Online Course）、SPOC（Small Private Online Course）等線上教學課程，讓學生對課堂上存在疑問的知識點進行思考，也可做好課程的復習與預習工作。教學實踐證明，利用多元化教學模式，可顯著提升學生的學習興趣，對生物統計學不再有畏難情緒，同時對培養學生的科研創新能力也有所幫助。

三、考核方式改革

考試是教學活動的重要環節，也是檢驗學生對課程基本理論知識掌握是否牢靠的有效評價方法，合理的考核方式對學生鞏固所學知識和靈活運用統計分析方法具有促進作用[3]。傳 統的考核方式，多以期末閉卷考試為主，注重考查學生對生物統計學理論知識和基本概念的掌握程度，最終評價也單一的以學生期末考試成績為準。這容易導致學生考前突擊式的死記硬背知識點，應付考試，實際上對知識的掌握情況并不能真實反饋給老師，進而影響教師的判斷，導致課程教學設計上的偏差。另外，由于短時間的死記硬背，學生對知識點的掌握不牢靠，很快就會遺忘相關知識點，出現學而無獲的情況。對于生物統計學這門實踐性較強的課程，如何改變傳統的考核方式，使考核真正檢驗出學生對知識的掌握情況。筆者經過實踐和調查發現，對該門課程的考核評價應分為三大部分，即平時成績、上機成績和期末筆試成績，平時成績包括考勤、課堂提問和課后作業等，占20%；上機成績即學生通過計算機操作統計分析軟件進行實例分析，占30%；期末筆試成績占50%，且考試內容盡量減少死記硬背式的題目，應多以實例為主，著重考核學生應用統計方法解決實際問題的能力。同時，將現代信息科技運用到考核環節，平時成績考核時可多利用線上考核，線下解惑的方式進行，激發學生的學習興趣。采用這樣的考核方式，就可讓學生將大部分時間用在平時的積累，從而減少了為考試而學習的情況發生。

四、結語

生物統計學作為畜牧獸醫專業領域的重要基礎必修課程，是學生后期學習專業課程、進行科研課題以及今后從事相關工作的基礎，在課程教學環節，無論是教師還是學生，都應該對該門課程給予高度重視。任課教師要不斷提升自己專業素養，刻苦專研，力求將最新的知識用恰當的方式傳授給學生；學生要秉承謙遜，虛心求教，努力學習，力求將所學知識舉一反三，學以致用。