新農(nóng)科背景下生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革

趙霞，趙林，朱玉敏，戴海芳，龔月樺

（1.宜賓學(xué)院農(nóng)林與食品工程學(xué)部，四川宜賓 644000；2.富順縣板橋鎮(zhèn)九年制學(xué)校， 四川自貢 643200）

“安吉會(huì)議”“北大倉行動(dòng)”“北京指南”號(hào)召各大農(nóng)林院校進(jìn)行新農(nóng)科建設(shè)，并提出了建設(shè)途徑和舉措[1]。習(xí)近平總書記給全國涉農(nóng)高校的書記校長(zhǎng)和專家代表的回信為新農(nóng)科建設(shè)指明了方向[2]。高校應(yīng)聚焦強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)任務(wù)，不斷提升辦學(xué)育人水平，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供人才、成果和智力支持[3]。

以新農(nóng)科建設(shè)為主線的中國高等農(nóng)林教育改革，將促使高等農(nóng)林教育進(jìn)入一個(gè)新的階段，以此為背景的課程教學(xué)改革勢(shì)在必行。生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)為涉農(nóng)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要講授試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理和方法、數(shù)據(jù)整理、多種生物統(tǒng)計(jì)分析方法，是學(xué)生進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)、參與科學(xué)研究、完成畢業(yè)論文及解決生產(chǎn)實(shí)踐問題的工具性課程。但生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程由生物統(tǒng)計(jì)和試驗(yàn)設(shè)計(jì)兩個(gè)部分融合而成，內(nèi)容多而復(fù)雜，廣而不精，與專業(yè)知識(shí)脫離，導(dǎo)致不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。并且教學(xué)改革多關(guān)注于如何有效傳授知識(shí)，缺乏“三農(nóng)”情懷的培養(yǎng)。教學(xué)模式單一導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難，學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力不能有效鍛煉。考核方式不能正確評(píng)價(jià)知識(shí)的理解和專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用能力[4]，本文針對(duì)新農(nóng)科建設(shè)的新要求以及目前課程存在的問題，以培養(yǎng)思想先進(jìn)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力強(qiáng)的“愛農(nóng)、懂農(nóng)、踐農(nóng)”新型農(nóng)科人才為理念，進(jìn)行課程內(nèi)容改革、多種教學(xué)模式綜合應(yīng)用、多元化考核方式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在農(nóng)業(yè)科研、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中對(duì)本課程知識(shí)的綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生“三農(nóng)”情懷，服務(wù)于新農(nóng)科人才培養(yǎng)，課程改革成果將為新農(nóng)科建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

1 重構(gòu)課程內(nèi)容，培養(yǎng)“三農(nóng)”情懷，適應(yīng)農(nóng)業(yè)科研、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

隨著新農(nóng)科理論與實(shí)踐研討的深入，多學(xué)科交叉融合的“農(nóng)科+”模式不斷涌現(xiàn)[5]。生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)作為工具性的課程，用數(shù)理推斷手段解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)學(xué)科問題，因此需與專業(yè)知識(shí)充分交叉、融合。但課程內(nèi)容多而復(fù)雜，難度大，在有限的課時(shí)內(nèi)很難將所有知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行全面、詳細(xì)、透徹的講解。在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)減少公式數(shù)理推導(dǎo)，強(qiáng)化與專業(yè)知識(shí)的融合，加入統(tǒng)計(jì)相關(guān)軟件的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容在農(nóng)業(yè)技術(shù)革新、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生“三農(nóng)”情懷。主要通過以下三個(gè)方面進(jìn)行。

1.1 專業(yè)知識(shí)與本課程知識(shí)的有機(jī)融合

本課程是農(nóng)業(yè)、生物領(lǐng)域的工具性課程，本課程學(xué)習(xí)目的是解決專業(yè)領(lǐng)域的科研、生產(chǎn)等問題，因此與專業(yè)知識(shí)融合，才能適應(yīng)農(nóng)學(xué)科研、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展[6]。根據(jù)調(diào)查，很多高校將本課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，一個(gè)教師或教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)多個(gè)相鄰專業(yè)的學(xué)生授課，因此其課程內(nèi)容和專業(yè)知識(shí)的融合度較差，缺乏針對(duì)性。充分調(diào)查教授專業(yè)的專業(yè)知識(shí)、學(xué)科發(fā)展前沿，將本門課程知識(shí)與本專業(yè)知識(shí)有機(jī)融合，詳細(xì)講解現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、授課專業(yè)領(lǐng)域所常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)分析方法，粗略講解農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已較少應(yīng)用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法，構(gòu)建精而專的知識(shí)體系。比如巢式設(shè)計(jì)在動(dòng)物學(xué)等專業(yè)的應(yīng)用較多，而在植物生產(chǎn)類專業(yè)中的應(yīng)用相對(duì)較少，拉丁方設(shè)計(jì)在植物生產(chǎn)類專業(yè)中應(yīng)用較少，因此需根據(jù)教授專業(yè)特點(diǎn)選擇性講解，提高學(xué)生在農(nóng)業(yè)科研、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中對(duì)本課程知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。

1.2 軟件學(xué)習(xí)提高知識(shí)應(yīng)用性

將信息技術(shù)發(fā)展所產(chǎn)生的課程相關(guān)軟件學(xué)習(xí)加入課程教學(xué)內(nèi)容，如統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS、SAS，數(shù)據(jù)整理軟件Excel，作圖軟件Sigmaplot、Origin 等。在假設(shè)性檢驗(yàn)、方差分析、相關(guān)與回歸分析、卡方分析等重要統(tǒng)計(jì)分析方法章節(jié)，總結(jié)理論知識(shí)的同時(shí)，以案例的形式讓學(xué)生利用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析，學(xué)會(huì)用本課程知識(shí)解決生產(chǎn)實(shí)際問題，增加學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。

1.3 “三農(nóng)”情懷的培養(yǎng)

本課程教學(xué)的任務(wù)不僅是傳授知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生以強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)為己任，產(chǎn)生興農(nóng)報(bào)國使命感[7]。因此改革教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)充分挖掘本課程內(nèi)容思政元素，實(shí)現(xiàn)立德樹人。田間試驗(yàn)是推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)科學(xué)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向前發(fā)展的重要工具，也是我國從解決溫飽問題到實(shí)現(xiàn)小康的重要手段。該部分內(nèi)容涉及田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)、田間試驗(yàn)方案制定、田間試驗(yàn)管理與實(shí)施等。講授該部分內(nèi)容時(shí)，應(yīng)傳達(dá)如何利用田間試驗(yàn)這一工具實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵性發(fā)展，以及如何利用田間試驗(yàn)的知識(shí)服務(wù)于糧食生產(chǎn)，服務(wù)于人民對(duì)健康、安全、美味等的美好向往。

2 多種教學(xué)模式綜合應(yīng)用

傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師講解為主，選用的案例老舊，復(fù)雜、抽象的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析原理，讓學(xué)生學(xué)習(xí)困難，學(xué)習(xí)之后不能舉一反三，不知道如何應(yīng)用知識(shí)。單一的教學(xué)模式也無法實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的鍛煉，不能滿足新農(nóng)科建設(shè)要求。針對(duì)單一的教學(xué)模式，本項(xiàng)目將進(jìn)行以下改革：

2.1 創(chuàng)新以學(xué)生為中心的互動(dòng)教學(xué)模式

互動(dòng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)在教學(xué)過程中學(xué)生的主動(dòng)參與，尊重學(xué)生的主體地位，做到教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的教學(xué)互動(dòng)[8,9]。近年學(xué)生的創(chuàng)新訓(xùn)練機(jī)會(huì)大大增加，這為本課程知識(shí)的應(yīng)用提供較多的機(jī)會(huì)。以學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目等第二課堂內(nèi)容為基礎(chǔ)，引導(dǎo)合理選擇試驗(yàn)設(shè)計(jì)、撰寫試驗(yàn)方案、互動(dòng)討論試驗(yàn)方案，交流試驗(yàn)操作記錄過程中的經(jīng)驗(yàn)、討論數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法。讓學(xué)生充分理解和應(yīng)用課堂教學(xué)所學(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)分析等知識(shí)。李亞鶴等[10]對(duì)本科學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、參加生物學(xué)相關(guān)競(jìng)賽的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)研，并以此展開生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法的創(chuàng)新與探索，取得了良好的教學(xué)效果。

2.2 基于新時(shí)代農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)新案例庫

鄧詣群等[5]指出新農(nóng)科人才培養(yǎng)，核心在于適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。結(jié)合全國以及地方農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從農(nóng)業(yè)新技術(shù)、新品種的研發(fā)、引進(jìn)、推廣過程中開發(fā)新案例。近年各大高校、科研院所農(nóng)業(yè)科研水平不斷提高，涌現(xiàn)出一批高水平科研成果，從教師農(nóng)業(yè)科研中開發(fā)新的優(yōu)質(zhì)案例。邢光南等[11]對(duì)教師科研反哺教學(xué)在生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，得出科研實(shí)踐可以豐富生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)資源。學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目成果不斷涌現(xiàn)，也為本課程提供了良好的案例資源。利用廣泛的案例資源，建設(shè)新的案例庫，結(jié)合互動(dòng)教學(xué)優(yōu)化案例教學(xué)的組織形式。加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，訓(xùn)練創(chuàng)新能力，培養(yǎng)愛農(nóng)、懂農(nóng)、踐農(nóng)的“三農(nóng)”情懷。

2.3 加強(qiáng)試驗(yàn)基地的建設(shè)，開展試驗(yàn)教學(xué)

生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)是典型的應(yīng)用類課程。李喜煥等[12]認(rèn)為應(yīng)用類課程是涉農(nóng)專業(yè)的重要課程體系，應(yīng)以“學(xué)以致用”為教學(xué)目標(biāo)。利用實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，可以很好地幫助學(xué)生怎么“學(xué)以致用”[13]。本課程中試驗(yàn)設(shè)計(jì)這一部分內(nèi)容，需要指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合試驗(yàn)基地、試驗(yàn)材料、試驗(yàn)地氣候特點(diǎn)等開展具體可操作的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)基地現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)可以很好地避免本課程理論抽象、講解枯燥等問題，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力以及理論知識(shí)的應(yīng)用能力。試驗(yàn)教學(xué)過程中，對(duì)教學(xué)試驗(yàn)基地進(jìn)行分區(qū)，提供不同的試驗(yàn)材料，讓學(xué)生分組，各小組在特定的試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)自己動(dòng)手獨(dú)立完成試驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生自主完成試驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力，真正做到“學(xué)以致用”。

3 多元化考核方式，正確評(píng)價(jià)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力

本課程是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的工具性課程，傳統(tǒng)考試已不能很好地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，且容易導(dǎo)致學(xué)生機(jī)械記憶公式和概念，忽略對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和統(tǒng)計(jì)分析方法的綜合理解和應(yīng)用。本次改革將進(jìn)行多元化考核方式，如圖1 所示，基于雨課堂布置課堂作業(yè)和課后作業(yè)，考核評(píng)價(jià)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況。將互動(dòng)教學(xué)過程中的試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、試驗(yàn)方案撰寫、統(tǒng)計(jì)分析方法討論等納入過程考核項(xiàng)目，考查學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。將基地現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)過程表現(xiàn)納入過程考核，考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用。創(chuàng)新期末考核方式，以正確評(píng)估和引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解和運(yùn)用。期末考核篩選適宜該學(xué)習(xí)階段閱讀的專業(yè)論文為考核材料，讓學(xué)生找出其中的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析作者選擇該試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原因；列出論文中采用的統(tǒng)計(jì)分析方法，分別可實(shí)現(xiàn)的目的；文中圖表如何繪制等，考評(píng)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域綜合應(yīng)用本課程知識(shí)的能力。

圖1 多元化考核模式圖

4 結(jié)語

新時(shí)代高等農(nóng)林教育必須扎根中國大地，為中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)提供人才[14]。以新農(nóng)科建設(shè)為主線的中國高等農(nóng)林教育改革，將促使高等農(nóng)林教育進(jìn)入一個(gè)新的階段，以此為背景的課程改革勢(shì)在必行。以培養(yǎng)思想先進(jìn)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力強(qiáng)的“愛農(nóng)、懂農(nóng)、踐農(nóng)”新型農(nóng)科人才為理念，深入分析新農(nóng)科建設(shè)要求、課程特點(diǎn)及存在的問題、學(xué)生知識(shí)體系變化，充分利用現(xiàn)有教育資源。通過優(yōu)化課程內(nèi)容、多種教學(xué)模式綜合應(yīng)用、多元化考核方式等進(jìn)行課程的綜合改革，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生以強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)為己任、興農(nóng)報(bào)國的使命感。