生物統(tǒng)計課程教學(xué)改革探討

時間:2022-11-12 11:04:01

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生物統(tǒng)計課程教學(xué)改革探討

摘要:生物統(tǒng)計學(xué)是農(nóng)學(xué)類專業(yè)教學(xué)中一門重要的應(yīng)用型課程,是農(nóng)學(xué)類學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課、參與科學(xué)研究的重要工具。課程組通過調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、合理使用多媒體、增加實例教學(xué)內(nèi)容、增加統(tǒng)計分析軟件練習(xí)、改革考試方式等方面的改革,提高了農(nóng)學(xué)類專業(yè)學(xué)生生物統(tǒng)計課程的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞:農(nóng)學(xué)類專業(yè);生物統(tǒng)計;教學(xué);改革

生物統(tǒng)計學(xué)是數(shù)理統(tǒng)計知識在生命科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用,是應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)最為重要的分支之一。生物統(tǒng)計學(xué)在農(nóng)業(yè)生物、種子生產(chǎn)與經(jīng)營、種子繁育、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測以及植物保護(hù)等學(xué)科中被廣泛應(yīng)用,是新型高級人才知識結(jié)構(gòu)中不可缺少的部分。課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計思維,掌握試驗設(shè)計、統(tǒng)計分析基本原理和方法,解決生產(chǎn)實踐及科研活動中的問題。近年來,社會對高職高專學(xué)生實踐能力的要求不斷提高,以往教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法相對陳舊,對滿足農(nóng)業(yè)科學(xué)發(fā)展已經(jīng)顯得力不從心。生物統(tǒng)計學(xué)課程有較多的數(shù)理統(tǒng)計理論和公式,具有數(shù)學(xué)課的特點(diǎn),但由于高職農(nóng)學(xué)類專業(yè)學(xué)生數(shù)學(xué)普遍較差,該課程難免出現(xiàn)老師教不會、學(xué)生學(xué)不會的局面。統(tǒng)計軟件給生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)帶來便利的同時,也造成部分學(xué)生不能牢固掌握理論基礎(chǔ)知識。靈活運(yùn)用統(tǒng)計方法是生物統(tǒng)計學(xué)課程教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是教學(xué)的最終目的,為了突破該課程的難點(diǎn)和重點(diǎn),最終達(dá)到熟練應(yīng)用的目的,結(jié)合教學(xué)實踐,課題組以生物統(tǒng)計學(xué)課程教學(xué)中存在的問題為出發(fā)點(diǎn),對該課程進(jìn)行教學(xué)改革,取得了一定成績。

一、生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)與現(xiàn)狀

(一)數(shù)學(xué)知識較多。生物統(tǒng)計學(xué)是將統(tǒng)計學(xué)的理論應(yīng)用于生物科學(xué),其與高等數(shù)學(xué)有聯(lián)系密切,這就要求學(xué)生具有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。高職農(nóng)學(xué)類專業(yè)學(xué)生數(shù)學(xué)普遍較差,學(xué)習(xí)難度較大。例如,用樣本統(tǒng)計數(shù)推斷估計總體參數(shù)的內(nèi)容,需要掌握概率論的相關(guān)知識;在推導(dǎo)直線回歸方程時,回歸系數(shù)和回歸截距的計算是建立在最小二乘法的基礎(chǔ)上,需要用到導(dǎo)數(shù)的計算;隨機(jī)變量、分布函數(shù)概率的計算,需要應(yīng)用微積分的知識。雖然在學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)課程之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了微積分等相關(guān)知識,但由于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識相對薄弱且為大一開課,生物統(tǒng)計學(xué)課程在大三開課,中間相隔時間較長,導(dǎo)致以前學(xué)過的知識后期難以利用,因此,學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)有畏懼心理。(二)概念和公式使用較多。生物統(tǒng)計學(xué)課程涉及很多概念術(shù)語,并且在學(xué)習(xí)過程中,要用到大量計算公式。例如,總體和樣本,除了總體和樣本的概念外,總體就包括有限總體和無限總體,樣本又包括樣本容量、大樣本和小樣本的概念。再如,反映變異性的指標(biāo)有離均差平方和、方差、標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)誤,它們的含義不同,計算公式也不同,但都反映了數(shù)據(jù)的變異,且有的公式非常相似,學(xué)生對于這些概念與公式很容易弄混淆。(三)內(nèi)容連貫性強(qiáng)。生物統(tǒng)計學(xué)的課程內(nèi)容是前后連貫的。生物統(tǒng)計學(xué)中涉及的常用概率分布介紹了均勻分布、指數(shù)分布、二項分布、泊松分布、抽樣分布、正態(tài)分布、t分布及F分布的特點(diǎn),以及兩個樣本平均數(shù)的比較、成對數(shù)據(jù)的比較、單因素試驗設(shè)計、二因素?zé)o重復(fù)試驗設(shè)計、二因素有重復(fù)試驗設(shè)計等內(nèi)容,在整個課程中都起著承上啟下的作用,具有很強(qiáng)的連貫性,下一節(jié)會用到上一節(jié)的推導(dǎo)公式,如果學(xué)生沒有掌握好某節(jié)課內(nèi)容,就會直接影響后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。(四)軟件使用不統(tǒng)一。目前,各類統(tǒng)計軟件被廣泛應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中,如Excel、SAS、SPSS和DPS等,老師一般只對統(tǒng)計軟件進(jìn)行簡單說明講授,而沒有根據(jù)不同專業(yè)的特點(diǎn)、學(xué)習(xí)內(nèi)容的不同來選擇使用,從而導(dǎo)致學(xué)生課堂所學(xué)內(nèi)容與科研實踐不能緊密結(jié)合,學(xué)生利用軟件分析解決科學(xué)問題的能力不高。同時,老師使用軟件不統(tǒng)一,有的老師使用SPSS,有的老師使用DPS,老師只是根據(jù)自己的喜好或軟件使用熟練程度來挑選統(tǒng)計軟件,導(dǎo)致不同班級學(xué)生學(xué)習(xí)的軟件不一樣。(五)教學(xué)案例與專業(yè)結(jié)合度較低。在理論課教學(xué)中,根據(jù)授課內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生分析具體案例,將理論與實踐相結(jié)合,從而加深學(xué)生對理論知識的理解和把握。在教學(xué)中,有的老師帶了幾個專業(yè)的課,但每個專業(yè)側(cè)重點(diǎn)不一樣,如在講到單因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計的時候,農(nóng)學(xué)專業(yè)一般舉例不同品種小麥的產(chǎn)量試驗,但農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測專業(yè)還引用這樣的例子,就很不合適。

二、生物統(tǒng)計學(xué)課程教學(xué)改革對策

(一)合理使用多媒體教學(xué)。生物統(tǒng)計學(xué)課程理論性、邏輯性較強(qiáng),內(nèi)容抽象枯燥,而且概念多、公式多、計算量大,學(xué)生容易注意力渙散和思維疲勞。因此,根據(jù)課程內(nèi)容的具體情況,我們在教學(xué)過程中將抽象的知識以多媒體的手段呈現(xiàn)出來,使學(xué)生更容易理解。如在講解試驗設(shè)計這部分內(nèi)容時,利用多媒體將試驗設(shè)計做成平面圖,并將不同設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注,學(xué)生就可以更直觀地理解設(shè)計的內(nèi)容,以及為什么這樣設(shè)計,同時增強(qiáng)了課堂教學(xué)的趣味性,使學(xué)生更容易理解和消化。但并不是所有內(nèi)容都適合使用多媒體教學(xué)手段,例如,在單個樣本平均數(shù)假設(shè)檢驗中統(tǒng)計量t的構(gòu)建,學(xué)生很容易將公式中的字母記混淆,因此,在講解過程中,可以通過啟發(fā)式教學(xué)提示學(xué)生,并采用板書的形式進(jìn)行一步步推導(dǎo),以此來強(qiáng)化學(xué)生記憶。(二)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。對課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,減少理論性過強(qiáng)、應(yīng)用性較弱的內(nèi)容。例如,刪除復(fù)雜的概率密度與分布函數(shù)的計算以及復(fù)雜的數(shù)字特征計算,將實用性較強(qiáng)的統(tǒng)計方法、統(tǒng)計計算進(jìn)行重點(diǎn)講解。在教學(xué)中,可根據(jù)學(xué)生專業(yè)的特點(diǎn),選擇適合的例題進(jìn)行講解,并反復(fù)練習(xí),將抽象化的內(nèi)容具體化,使學(xué)生更好地理解生物統(tǒng)計的概念和原理,并提高學(xué)生解決問題的能力。在教學(xué)中,老師可根據(jù)專業(yè)尋找更多實用的例題來充實教學(xué)內(nèi)容。另外,盡量找專業(yè)課老師帶本專業(yè)的統(tǒng)計課程。例如,找植保專業(yè)的老師帶植保專業(yè)的生物統(tǒng)計課程。在有條件的情況下,可將教師科研項目作為實例,將學(xué)生帶到試驗田進(jìn)行教學(xué),在田間進(jìn)行講解,使學(xué)生了解本門課程在實際問題中的具體應(yīng)用。例如,關(guān)于肥料試驗的田間設(shè)計這部分內(nèi)容,老師可以在試驗田講授,使小區(qū)的劃分、重復(fù)的設(shè)置以及保護(hù)行的設(shè)置等內(nèi)容更清晰直觀地展現(xiàn)給學(xué)生,這樣不僅加深了學(xué)生對授課內(nèi)容的理解和記憶,而且對提高學(xué)生綜合分析和解決實際問題能力大有幫助。(三)合理使用統(tǒng)計軟件。在學(xué)生理解統(tǒng)計分析的基本原理、統(tǒng)計方法的適用范圍之后,將教學(xué)重點(diǎn)放在統(tǒng)計分析軟件的選取和使用方法的選擇上,使學(xué)生做到熟練掌握統(tǒng)計分析軟件的選取和使用方法的選擇,即給出數(shù)據(jù)及設(shè)計方法,就能立即運(yùn)用軟件進(jìn)行操作并分析。例如,Excel軟件中的函數(shù)、數(shù)據(jù)分析和圖表都具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能,我們可利用Excel軟件中的函數(shù)功能對平均數(shù)、極差、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)進(jìn)行計算,可利用Excel軟件中的數(shù)據(jù)分析工具對成組數(shù)據(jù)的比較和成對數(shù)據(jù)的比較進(jìn)行分析,還可用Excel軟件中的圖表進(jìn)行相關(guān)分析;由于Excel軟件無法進(jìn)行多重比較,此時可選用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。有些內(nèi)容具有多種分析方法,可選取最直觀的方法,如相關(guān)分析,利用Excel軟件的數(shù)據(jù)分析和插入散點(diǎn)圖的方法都可以得到回歸系數(shù),這時就選取最直觀的插入散點(diǎn)圖方法。Excel和DPS兩種軟件,可以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,使學(xué)生從大量枯燥的數(shù)據(jù)計算中解放出來,將更多學(xué)習(xí)精力放在統(tǒng)計方法的選擇和結(jié)果的分析解釋這兩方面上來。(四)改革考核方式。傳統(tǒng)考核方式側(cè)重基礎(chǔ)知識和技能的理論考核,忽視了對理論知識應(yīng)用的考核。為了提高學(xué)生的實踐能力,體現(xiàn)生物統(tǒng)計學(xué)課程的工具性和應(yīng)用性,我們對考試進(jìn)行了改革。生物統(tǒng)計學(xué)考核總評成績?yōu)?00分,平時考核占20分,期末實踐考核占50分,期末理論考試占30分。平時考核的內(nèi)容包括平時考勤、上課提問、課后作業(yè)完成情況及小測驗等,期末實踐考核主要考查學(xué)生應(yīng)用知識和解決實際問題的能力,通過實訓(xùn)態(tài)度、實驗報告、分析結(jié)果、上機(jī)應(yīng)用軟件操作的熟練程度等綜合評定;期末理論考試主要考核生物統(tǒng)計的基本理論知識,考查學(xué)生對已學(xué)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用情況等。

三、結(jié)語

農(nóng)科專業(yè)學(xué)生的就業(yè)去向為基層生產(chǎn)單位,就業(yè)后從事的多是生產(chǎn)第一線的技術(shù)工作。很多企業(yè)都會涉及到新產(chǎn)品的研發(fā)與推廣工作,因此,對員工生物統(tǒng)計應(yīng)用能力就有一定要求。在生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中,學(xué)生在理解和掌握統(tǒng)計分析的基本概念、基本原理、基本方法之后,利用統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析計算,有利于學(xué)生節(jié)約時間、節(jié)省精力,提高學(xué)習(xí)效果。學(xué)生通過對統(tǒng)計軟件的熟練利用,能進(jìn)一步加深對生物統(tǒng)計基本原理、基本方法的理解和掌握,進(jìn)一步提高解決實際問題的能力。

作者:王崇華 單位:河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院