時間:2023-03-23 15:21:45
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇生物統(tǒng)計學(xué)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
隨著生物科學(xué)的發(fā)展,只有定性的結(jié)論已不能滿足實踐的需要,實現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)科定量化的重要分析理論與方法,生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識和素質(zhì),與生命活動有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機現(xiàn)象,大到森林陸地生態(tài)系統(tǒng),小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計學(xué)是一門在實踐中應(yīng)用十分廣泛的工具學(xué)科,它是生命科學(xué)各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物科研有重要作用。
同時,生物統(tǒng)計作為數(shù)理統(tǒng)計在生本論文由整理提供物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,是教學(xué)難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀(jì)對生物統(tǒng)計學(xué)課程的重新定位
(一)新世紀(jì)對生物統(tǒng)計學(xué)課程提出的新要求。
二十世紀(jì)上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計學(xué)首先獲得了發(fā)展,在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計學(xué)、統(tǒng)計流行病學(xué)、隨機化臨床試驗學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實驗科學(xué)產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計理論和實踐本論文由整理提供方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。
未來的生物統(tǒng)計學(xué)將會與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計,而會更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫的處理。生物統(tǒng)計學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計算機和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計學(xué)對大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計學(xué)的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統(tǒng)計分析的基本特點,因此在生物統(tǒng)計課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學(xué)試驗的結(jié)果。
生物統(tǒng)計學(xué)是通過個別的試驗研究得出其一般性結(jié)論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學(xué)歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學(xué)的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機事件,因此,生物統(tǒng)計學(xué)不僅是試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法的教學(xué),更重要的還是大學(xué)生思維方式的培養(yǎng),這對提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計學(xué)包括試驗設(shè)計和統(tǒng)計方法兩個有機聯(lián)系的組成部分。通過試驗設(shè)計的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設(shè)計方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計方法的內(nèi)涵外,還需要使學(xué)生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
(一)加強電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺本論文由整理提供建設(shè)。
生物統(tǒng)計學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時的減少(由原來的60-70學(xué)時,降到現(xiàn)在的40學(xué)時左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點。為此,我們利用多媒體技術(shù),制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學(xué)效果。建設(shè)了一個生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計學(xué)》教材、課程錄像、實習(xí)指導(dǎo)、在線測試題、參考文獻、其它教學(xué)資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢與學(xué)生的認知規(guī)律有機結(jié)合,用較少的學(xué)時得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學(xué)生的認知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列疲瑸樾碌摹皾M堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學(xué)內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學(xué)生講解,失去了傳統(tǒng)教學(xué)方法,老師邊講邊板書能給學(xué)生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學(xué)中只能充當(dāng)工具的角色,在教學(xué)過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學(xué)生的認知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時,采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動,根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點,又充分照顧到學(xué)生的認知規(guī)律,在內(nèi)容沒本論文由整理提供有縮減,學(xué)時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長期堅持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計,從這個層面上講,它有非常濃的數(shù)學(xué)味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計,生物統(tǒng)計學(xué)更主要強調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想和方法在解決生命科學(xué)中一些具體問題的應(yīng)用。因此在教學(xué)過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計的原理講得太多,一是學(xué)時不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點掌握統(tǒng)計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容的安排上采用“保干削枝”,即在學(xué)時減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計假設(shè)測驗等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計學(xué)中所蘊含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計公式。
(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動向,探索生物統(tǒng)計學(xué)解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長遠的歷史,本論文由整理提供許多統(tǒng)計的理論與方法也是自生物上的應(yīng)用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計是一個極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺。現(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計在這些突破性生物科技領(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設(shè)中,隨時注意納入生物統(tǒng)計學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強課程的活力,提高教師和學(xué)生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)
生物統(tǒng)計學(xué)要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統(tǒng)計學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實驗課,而且還要將實踐教學(xué)的重點放在計算機技術(shù)和統(tǒng)計軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計算機統(tǒng)計技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計軟件的實習(xí),擴大學(xué)生的視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
20世紀(jì)20年展起來的多元統(tǒng)計方法雖然對于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計算技術(shù),通過計算機軟件將統(tǒng)計方法中復(fù)雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學(xué)時數(shù)與達到培養(yǎng)目標(biāo)所需完成的教學(xué)內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計軟件的教學(xué)實習(xí)來達到以點帶面,擴大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。超級秘書網(wǎng)
為此我們建立了一個專用于實習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計電腦實驗室?,F(xiàn)共有50余臺電腦,并連接到校園網(wǎng)。實驗室配備有指導(dǎo)教師,負責(zé)對上機的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計劃進行的正常實習(xí)教學(xué)外,實驗室還對優(yōu)秀學(xué)生免費開放,鼓勵他們結(jié)合教師的科研活動,應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計學(xué)知識,學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計學(xué)知識,掌握應(yīng)用計算機解決生物統(tǒng)計學(xué)問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學(xué)。
為了進一步培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力和科學(xué)嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實踐教學(xué)活動延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實踐教學(xué)。
在原綿陽農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物本論文由整理提供栽培、動物營養(yǎng)等課程實驗與實習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗設(shè)計方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的相關(guān)內(nèi)容。
組建了西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學(xué)科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學(xué)科歸屬不同,但有一點是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學(xué)的范疇。以科學(xué)研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學(xué)。
掌握正確的實驗設(shè)計方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實驗科學(xué)工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實驗課教學(xué)的改革,對發(fā)酵工藝學(xué)實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學(xué)實驗等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進行實驗設(shè)計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變?yōu)樵囼灄l件的優(yōu)化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設(shè)計、單因素試驗設(shè)計、多因素試驗設(shè)計、正交試驗設(shè)計、均勻試驗設(shè)計,對試驗結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計學(xué)的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學(xué)改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗證性實驗為設(shè)計型、綜合性實驗,增強了學(xué)生解決實際問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實踐延伸到課程外,彌補了學(xué)時的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計學(xué)知識,轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內(nèi)化。
此外,在學(xué)生課外科技活動中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計)中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計學(xué)方法進行設(shè)計與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計)。
通過這樣的教學(xué)實踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計思維能力,使學(xué)生充分認識到掌握生物統(tǒng)計學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強了學(xué)生學(xué)好用好這門工具的信心,提高了學(xué)生從復(fù)雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計學(xué);精品課程;教學(xué)改革
一、引言
隨著生物科學(xué)的發(fā)展,只有定性的結(jié)論已不能滿足實踐的需要,實現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)科定量化的重要分析理論與方法,生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識和素質(zhì),與生命活動有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機現(xiàn)象,大到森林陸地生態(tài)系統(tǒng),小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計學(xué)是一門在實踐中應(yīng)用十分廣泛的工具學(xué)科,它是生命科學(xué)各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物科研有重要作用。
同時,生物統(tǒng)計作為數(shù)理統(tǒng)計在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,是教學(xué)難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀(jì)對生物統(tǒng)計學(xué)課程的重新定位。
(一)新世紀(jì)對生物統(tǒng)計學(xué)課程提出的新要求。
二十世紀(jì)上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計學(xué)首先獲得了發(fā)展,在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計學(xué)、統(tǒng)計流行病學(xué)、隨機化臨床試驗學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實驗科學(xué)產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計理論和實踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。
未來的生物統(tǒng)計學(xué)將會與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計,而會更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫的處理。生物統(tǒng)計學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計算機和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計學(xué)對大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計學(xué)的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統(tǒng)計分析的基本特點,因此在生物統(tǒng)計課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學(xué)試驗的結(jié)果。
生物統(tǒng)計學(xué)是通過個別的試驗研究得出其一般性結(jié)論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學(xué)歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學(xué)的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機事件,因此,生物統(tǒng)計學(xué)不僅是試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法的教學(xué),更重要的還是大學(xué)生思維方式的培養(yǎng),這對提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計學(xué)包括試驗設(shè)計和統(tǒng)計方法兩個有機聯(lián)系的組成部分。通過試驗設(shè)計的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設(shè)計方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計方法的內(nèi)涵外,還需要使學(xué)生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。
(一)加強電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)。
生物統(tǒng)計學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時的減少(由原來的60-70學(xué)時,降到現(xiàn)在的40學(xué)時左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點。為此,我們利用多媒體技術(shù),制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學(xué)效果。建設(shè)了一個生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計學(xué)》教材、課程錄像、實習(xí)指導(dǎo)、在線測試題、參考文獻、其它教學(xué)資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢與學(xué)生的認知規(guī)律有機結(jié)合,用較少的學(xué)時得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學(xué)生的認知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列?,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學(xué)內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學(xué)生講解,失去了傳統(tǒng)教學(xué)方法,老師邊講邊板書能給學(xué)生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學(xué)中只能充當(dāng)工具的角色,在教學(xué)過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學(xué)生的認知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時,采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動,根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點,又充分照顧到學(xué)生的認知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長期堅持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計,從這個層面上講,它有非常濃的數(shù)學(xué)味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計,生物統(tǒng)計學(xué)更主要強調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想和方法在解決生命科學(xué)中一些具體問題的應(yīng)用。因此在教學(xué)過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計的原理講得太多,一是學(xué)時不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點掌握統(tǒng)計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容的安排上采用“保干削枝”,即在學(xué)時減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計假設(shè)測驗等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計學(xué)中所蘊含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計公式。
(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動向,探索生物統(tǒng)計學(xué)解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長遠的歷史,許多統(tǒng)計的理論與方法也是自生物上的應(yīng)用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計是一個極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺?,F(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計在這些突破性生物科技領(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。轉(zhuǎn)在課程建設(shè)中,隨時注意納入生物統(tǒng)計學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強課程的活力,提高教師和學(xué)生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)。
生物統(tǒng)計學(xué)要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統(tǒng)計學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實驗課,而且還要將實踐教學(xué)的重點放在計算機技術(shù)和統(tǒng)計軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計算機統(tǒng)計技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計軟件的實習(xí),擴大學(xué)生的視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
20世紀(jì)20年展起來的多元統(tǒng)計方法雖然對于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計算技術(shù),通過計算機軟件將統(tǒng)計方法中復(fù)雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學(xué)時數(shù)與達到培養(yǎng)目標(biāo)所需完成的教學(xué)內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計軟件的教學(xué)實習(xí)來達到以點帶面,擴大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
為此我們建立了一個專用于實習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計電腦實驗室?,F(xiàn)共有50余臺電腦,并連接到校園網(wǎng)。實驗室配備有指導(dǎo)教師,負責(zé)對上機的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計劃進行的正常實習(xí)教學(xué)外,實驗室還對優(yōu)秀學(xué)生免費開放,鼓勵他們結(jié)合教師的科研活動,應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計學(xué)知識,學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計學(xué)知識,掌握應(yīng)用計算機解決生物統(tǒng)計學(xué)問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學(xué)。
為了進一步培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力和科學(xué)嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實踐教學(xué)活動延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實踐教學(xué)。
在原綿陽農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養(yǎng)等課程實驗與實習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗設(shè)計方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的相關(guān)內(nèi)容。
組建了西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學(xué)科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學(xué)科歸屬不同,但有一點是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學(xué)的范疇。以科學(xué)研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學(xué)。
掌握正確的實驗設(shè)計方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實驗科學(xué)工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實驗課教學(xué)的改革,對發(fā)酵工藝學(xué)實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學(xué)實驗等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進行實驗設(shè)計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變?yōu)樵囼灄l件的優(yōu)化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設(shè)計、單因素試驗設(shè)計、多因素試驗設(shè)計、正交試驗設(shè)計、均勻試驗設(shè)計,對試驗結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計學(xué)的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學(xué)改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗證性實驗為設(shè)計型、綜合性實驗,增強了學(xué)生解決實際問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實踐延伸到課程外,彌補了學(xué)時的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計學(xué)知識,轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內(nèi)化。
此外,在學(xué)生課外科技活動中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計)中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計學(xué)方法進行設(shè)計與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計)。
通過這樣的教學(xué)實踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計思維能力,使學(xué)生充分認識到掌握生物統(tǒng)計學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強了學(xué)生學(xué)好用好這門工具的信心,提高了學(xué)生從復(fù)雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
精品課程是集科學(xué)性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優(yōu)秀課程。作為精品課程的載體,應(yīng)具有一流的教師隊伍、一流的教學(xué)內(nèi)容、一流的教學(xué)方法、一流的教材、一流的教學(xué)管理等特點。與之相比,我們在生物統(tǒng)計學(xué)精品課程的建設(shè)上,才剛剛起步,今后還要在教材建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計學(xué)建設(shè)成體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學(xué)思想、符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和適應(yīng)社會發(fā)展進步的需要、能夠促進學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。
參考文獻:
[1]何風(fēng)華,李明輝。生物統(tǒng)計學(xué)多媒體教學(xué)的探索與實踐[J].江西教育學(xué)院學(xué)報(綜合),2004,25(6):25~27
[2]洪偉,吳承禎,陳輝,等。精品課程建設(shè)的核心:學(xué)科、隊伍建設(shè)與科學(xué)研究[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2004,6:50~51.
[3]崔相學(xué)。提高學(xué)生統(tǒng)計分析素質(zhì)的實踐與探討[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版),2004,6(2):67~68.
一、引言
隨著生物科學(xué)的發(fā)展,只有定性的結(jié)論已不能滿足實踐的需要,實現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)科定量化的重要分析理論與方法,生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識和素質(zhì),與生命活動有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機現(xiàn)象,大到森林陸地生態(tài)系統(tǒng),小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計學(xué)是一門在實踐中應(yīng)用十分廣泛的工具學(xué)科,它是生命科學(xué)各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物科研有重要作用。
同時,生物統(tǒng)計作為數(shù)理統(tǒng)計在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,是教學(xué)難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀(jì)對生物統(tǒng)計學(xué)課程的重新定位
(一)新世紀(jì)對生物統(tǒng)計學(xué)課程提出的新要求。
二十世紀(jì)上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計學(xué)首先獲得了發(fā)展,在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計學(xué)、統(tǒng)計流行病學(xué)、隨機化臨床試驗學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實驗科學(xué)產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計理論和實踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。
未來的生物統(tǒng)計學(xué)將會與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計,而會更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫的處理。生物統(tǒng)計學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計算機和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計學(xué)對大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計學(xué)的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統(tǒng)計分析的基本特點,因此在生物統(tǒng)計課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學(xué)試驗的結(jié)果。
生物統(tǒng)計學(xué)是通過個別的試驗研究得出其一般性結(jié)論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學(xué)歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學(xué)的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機事件,因此,生物統(tǒng)計學(xué)不僅是試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法的教學(xué),更重要的還是大學(xué)生思維方式的培養(yǎng),這對提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計學(xué)包括試驗設(shè)計和統(tǒng)計方法兩個有機聯(lián)系的組成部分。通過試驗設(shè)計的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設(shè)計方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計方法的內(nèi)涵外,還需要使學(xué)生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
(一)加強電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)。
生物統(tǒng)計學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時的減少(由原來的60-70學(xué)時,降到現(xiàn)在的40學(xué)時左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點。為此,我們利用多媒體技術(shù),制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學(xué)效果。建設(shè)了一個生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計學(xué)》教材、課程錄像、實習(xí)指導(dǎo)、在線測試題、參考文獻、其它教學(xué)資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢與學(xué)生的認知規(guī)律有機結(jié)合,用較少的學(xué)時得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學(xué)生的認知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列?,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學(xué)內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學(xué)生講解,失去了傳統(tǒng)教學(xué)方法,老師邊講邊板書能給學(xué)生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學(xué)中只能充當(dāng)工具的角色,在教學(xué)過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學(xué)生的認知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時,采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動,根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點,又充分照顧到學(xué)生的認知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長期堅持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計,從這個層面上講,它有非常濃的數(shù)學(xué)味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計,生物統(tǒng)計學(xué)更主要強調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想和方法在解決生命科學(xué)中一些具體問題的應(yīng)用。因此在教學(xué)過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計的原理講得太多,一是學(xué)時不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點掌握統(tǒng)計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容的安排上采用“保干削枝”,即在學(xué)時減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計假設(shè)測驗等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計學(xué)中所蘊含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計公式。
(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動向,探索生物統(tǒng)計學(xué)解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長遠的歷史,許多統(tǒng)計的理論與方法也是自生物上的應(yīng)用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計是一個極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺。現(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計在這些突破性生物科技領(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。在課程建設(shè)中,隨時注意納入生物統(tǒng)計學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強課程的活力,提高教師和學(xué)生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)
生物統(tǒng)計學(xué)要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統(tǒng)計學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實驗課,而且還要將實踐教學(xué)的重點放在計算機技術(shù)和統(tǒng)計軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計算機統(tǒng)計技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計軟件的實習(xí),擴大學(xué)生的視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
20世紀(jì)20年展起來的多元統(tǒng)計方法雖然對于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計算技術(shù),通過計算機軟件將統(tǒng)計方法中復(fù)雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學(xué)時數(shù)與達到培養(yǎng)目標(biāo)所需完成的教學(xué)內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計軟件的教學(xué)實習(xí)來達到以點帶面,擴大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
為此我們建立了一個專用于實習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計電腦實驗室?,F(xiàn)共有50余臺電腦,并連接到校園網(wǎng)。實驗室配備有指導(dǎo)教師,負責(zé)對上機的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計劃進行的正常實習(xí)教學(xué)外,實驗室還對優(yōu)秀學(xué)生免費開放,鼓勵他們結(jié)合教師的科研活動,應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計學(xué)知識,學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計學(xué)知識,掌握應(yīng)用計算機解決生物統(tǒng)計學(xué)問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學(xué)。
為了進一步培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力和科學(xué)嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實踐教學(xué)活動延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實踐教學(xué)。
在原綿陽農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養(yǎng)等課程實驗與實習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗設(shè)計方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的相關(guān)內(nèi)容。
組建了西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學(xué)科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學(xué)科歸屬不同,但有一點是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學(xué)的范疇。以科學(xué)研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學(xué)。
掌握正確的實驗設(shè)計方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實驗科學(xué)工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實驗課教學(xué)的改革,對發(fā)酵工藝學(xué)實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學(xué)實驗等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進行實驗設(shè)計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變?yōu)樵囼灄l件的優(yōu)化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設(shè)計、單因素試驗設(shè)計、多因素試驗設(shè)計、正交試驗設(shè)計、均勻試驗設(shè)計,對試驗結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計學(xué)的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學(xué)改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗證性實驗為設(shè)計型、綜合性實驗,增強了學(xué)生解決實際問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實踐延伸到課程外,彌補了學(xué)時的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計學(xué)知識,轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內(nèi)化。
此外,在學(xué)生課外科技活動中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計)中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計學(xué)方法進行設(shè)計與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計)。
通過這樣的教學(xué)實踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計思維能力,使學(xué)生充分認識到掌握生物統(tǒng)計學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強了學(xué)生學(xué)好用好這門工具的信心,提高了學(xué)生從復(fù)雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
精品課程是集科學(xué)性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優(yōu)秀課程。作為精品課程的載體,應(yīng)具有一流的教師隊伍、一流的教學(xué)內(nèi)容、一流的教學(xué)方法、一流的教材、一流的教學(xué)管理等特點。與之相比,我們在生物統(tǒng)計學(xué)精品課程的建設(shè)上,才剛剛起步,今后還要在教材建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計學(xué)建設(shè)成體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學(xué)思想、符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和適應(yīng)社會發(fā)展進步的需要、能夠促進學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。
參考文獻:
[1]何風(fēng)華,李明輝。生物統(tǒng)計學(xué)多媒體教學(xué)的探索與實踐[J].江西教育學(xué)院學(xué)報(綜合),2004,25(6):25~27
[2]洪偉,吳承禎,陳輝,等。精品課程建設(shè)的核心:學(xué)科、隊伍建設(shè)與科學(xué)研究[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2004,6:50~51.
[3]崔相學(xué)。提高學(xué)生統(tǒng)計分析素質(zhì)的實踐與探討[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版),2004,6(2):67~68.
玄參科泡桐屬Paulownia植物,全屬共有7種,分別是白花泡桐[P.fortunei(Seem.)Hemsl.],毛泡桐[P.tomentosa(Thunb.)Steud.],蘭考泡桐(P.elongataS.Y.Hu),椒葉泡桐(P.catalpifoliaGongTong),臺灣泡桐(P.kawakamiiIto),川泡桐(P.fargesiiFranch.)和南方泡桐(P.australisGongTong),光泡桐[P.tomentosavar.tsinlingensis(Pai)GongTong]是毛泡桐的變種。除東北北部、內(nèi)蒙古、新疆北部、等地區(qū)外全國均有分布,栽培或野生。白花泡桐在越南、老撾也有分布,有些種類已在世界許多國家引種栽培。作為一種優(yōu)質(zhì)木材,它不僅在工農(nóng)業(yè)方面有廣泛用途,同時它還是一種常用的中草藥,其花、葉、皮、根、果古時就有其藥用記載。如《本草綱目》記述:“桐葉……主惡蝕瘡著陰,皮主五痔,殺三蟲?;ㄖ鞲地i瘡,消腫生發(fā)[1]?!薄端幮哉摗芬惭?“治五淋,沐發(fā)去頭風(fēng),生發(fā)滋潤?!苯陙磲t(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)其主要作用有:抗菌消炎,止咳利尿,降壓止血,同時還具有殺蟲作用。
1化學(xué)成分
泡桐屬植物的化學(xué)成分研究始于20世紀(jì)30年代初。日本學(xué)者最先對泡桐屬植物的化學(xué)成分進行了研究,1931年MascoKazi等從泡桐葉的樹皮和樹葉中分離得到糖苷類化合物[2,3]。1959年,KazutoruYoneichi研究了桐木中的木脂素成分,分離得到了丁香苷。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種色譜分離方法和現(xiàn)代波譜技術(shù)應(yīng)用于天然產(chǎn)物的研究,從泡桐屬植物中不斷發(fā)現(xiàn)新化合物。該屬植物中所含化學(xué)成分類型主要有環(huán)烯醚萜苷、苯丙素、木脂素苷、黃酮、倍半萜、三萜等。其中許多化合物被證明具有一定的生物活性。
1.1苯丙素類化合物苯丙素類化合物在泡桐屬植物中分布較為廣泛。主要有:(1)木脂素(四氫呋喃駢四氫呋喃類):細辛素(d-Asarinin)[4],芝麻素(d-Sesamin)[5],泡桐素(Paulownin)[6],異泡桐素(Isopaulownin)、(+)-Piperitol[7]等。(2)苯丙素酚類:Verbascoside[8],Isoverbascoside[9]。
1.2環(huán)烯醚萜類富含環(huán)烯醚萜類成分是泡桐屬植物的一大特征,在該屬植物中多以成苷的形式出現(xiàn),廣泛分布于桐木、桐皮、桐葉中,花中還未見文獻報道。泡桐屬中的環(huán)烯醚萜成分具有九碳骨架(即C-4去甲基)的環(huán)戊烷型、環(huán)戊烯型和7,8環(huán)氧戊烷型,顯示了其在植物分類學(xué)上的意義。其取代基位置比較固定,一般1位羥基與1分子葡萄糖成苷,8位為甲基或羥甲基。另外,Soern等從成年毛泡桐的葉部獲得兩個5,6位為雙鍵的環(huán)烯醚萜苷,同時,他還發(fā)現(xiàn)成年和幼年的毛泡桐中環(huán)烯醚萜苷成分有所不同[10~14]。
1.3倍半萜類李志剛等[15]從毛泡桐的花中分到7個落葉酸型的倍半萜,為首次從該屬植物中分到倍半萜類化合物,可能與該類激素促進開花,抑制種子發(fā)芽有關(guān),其他部分未發(fā)現(xiàn)。
1.4甘油酯類杜欣等[16]從毛泡桐的花中還分到了甘油酯類的化合物及其苷。
1.5其他成分從該屬植物中還分離出黃酮類、二氫黃酮類、三萜(主要為熊果酸及其苷[17])、生物堿、多酚、單糖、鞣酸、脂肪酸等多種成分。另外,栗原滕三郎和宋永芳等[18]對泡桐花的精油成分作了色譜、質(zhì)譜分析,研究了其中的蛋白質(zhì)、氨基酸、微量元素等營養(yǎng)成分,利用GC/MS技術(shù)鑒定出許多長鏈及芳香族化合物。
1.6植物激素王文芝等[19]對河南蘭考泡桐的根、莖、葉中的植物激素進行了研究,利用HPLC技術(shù)分離鑒定出了激動素、反式玉米素、激動素核酸等8種激素。
2生物活性
2.1抗菌作用芝麻素對結(jié)核桿菌有抑制作用[20],而泡桐花及其果實的注射液(醇提取后用醋酸鉛沉淀去雜質(zhì)制成),體外實驗時對金黃色葡萄球菌及傷寒桿菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、布氏桿菌、革蘭菌、酵母菌等均有一定的抑制作用[4]。從泡桐屬植物中分到的紫葳新苷Ⅰ對金黃色葡萄球菌和乳鏈球菌均有抑制作用,最小濃度為150μg/ml,并認為其角甲基是抗菌必要基團[21]。魏希穎等將泡桐花的黃酮提取物作了體外抑菌實驗,發(fā)現(xiàn)其對金黃色葡萄球菌作用最強,而對黑曲霉、啤酒酵母、產(chǎn)黃青霉無明顯的抑制作用[22]。
2.2治療氣管炎泡桐果及花治療慢性氣管炎有一定療效,臨床治療1341例,有效率為81%,其中臨床控制率7%,顯效25%[23]。
2.3消炎作用泡桐花可用于治療炎癥感染,臨床報道用其治療16種疾病計244例,均有一定療效,其中對上感、支氣管肺炎、急性扁桃體炎、菌痢、急性腸炎、急性結(jié)膜炎的療效較好,治療中未發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)和副作用[4]。實驗中通過觀察泡桐花浸膏對哮喘豚鼠肺病理組織學(xué)的影響發(fā)現(xiàn)泡桐花浸膏能明顯延長豚鼠誘喘潛伏期,優(yōu)于地塞米松(P<0.001);對肺組織炎性細胞浸潤有明顯的抑制作用。能減輕炎癥反應(yīng)對哮喘豚鼠肺組織結(jié)構(gòu)的破壞[24]。李寅超等通過實驗發(fā)現(xiàn)泡桐果總黃酮及揮發(fā)油可通過抑制支氣管肺泡灌洗液(BALF)中的血嗜酸粒細胞(EOS)聚集而具有一定的抗哮喘氣道變應(yīng)性炎癥的作用[25]。
2.4止血作用泡桐屬植物中所含丁香苷有明顯止血作用。本品注射液用于手術(shù)70例,良效(明顯止血)30例,占42.9%,有效(出血減少)26例,占37.1%,無效14例[26]。
2.5毒性研究小鼠口服泡桐果乙醇提取物半數(shù)致死量為21.4g生藥/kg。大鼠口服2g/(kg·d),共21天,一般情況及體重均無異常,內(nèi)臟病理檢查未見中毒性病理形態(tài)改變。家兔急性、亞急性毒理實驗中,泡桐果煎劑對心、肝、腎、脾、胃均無毒性病理改變。家兔灌服泡桐花浸膏或靜脈注射,一般情況及食欲、體重、白細胞等均無明顯變化,成人口服上述浸膏或肌肉注射,自覺癥狀、體溫、脈搏及白細胞數(shù)等均無明顯改變,但有輕度血壓下降[4]。已有報道苯丙素苷具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、清除自由基、延緩骨骼肌疲勞、DNA堿基修復(fù)、抗凝血、抗血小板凝聚等多種生理活性。從泡桐屬植物的樹皮和莖部分離得到一個新的呋喃醌酮(methyl-5-hydroxy-dinaphtho[1,2-2′,3′]furan-7,12-dione-6-carboxylate),對hela癌細胞有抑制作用,對polio病毒的brunhildeⅠ型EC50為0.1μg/ml對leonⅢ型EC50為0.1μg/ml[27]。另外,咖啡酸的糖酯類化合物被認為與該植物的顏色改變有關(guān)[28]。
2.6殺蟲作用泡桐素、芝麻素可增強殺蟲劑除蟲菊酯的殺蟲作用,可有效殺滅蚊蠅及其幼體[29]。
2.7其他作用泡桐屬植物還具有止咳、平喘、祛痰、治手足癬與燒傷、消腫、生發(fā)等功效[4]。
從以上可知,泡桐屬植物化學(xué)成分療效顯著且具多樣化,但對該屬植物的成分研究多集中于毛泡桐種,其他種涉及較少,而對部位的研究則多為桐葉,皮、根,莖次之,花研究的最少。對生物活性的研究則不夠深入,其有效部位及有效成分有待進一步確定。
【參考文獻】
1中國科學(xué)院.中國植物志.北京:科學(xué)出版社,1979,67(2):28.
2MasaoKazi,TokitiSimabayasi.AglucosidefromPaulownia.Japan,1931,93;735;27.
3KoitiIwadare.Lignin.Ⅱ.LiginofPaulowniaimperialis.JChemSocJapan,1941,62:186-189.
4江蘇新醫(yī)學(xué)院編.中藥大詞典.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1977.
5KijjoaA,KitirattrakarnT,AnantachokeC.PreliminarystudyofchemicalconstituentsofPaulowniaTaiwaniana.KasetsartJ,1991,25(4):430-433.
6KotaroTakagawa.ConstituentsofmedicalplantsⅣstructureofpaulownin,acomponentofwoodofPaulowniatomentosa.YakugakuZasshi,1963,83:1101-1105.
7Hiroji,MayumiO,YutakaS,etal.(+)-PiperitolfromPaulowniatomentosa.PlantaMedica,1987,53(5):504.
8SchillingG,HugelM,MayerW.VerbascosideandisoverbascosidefromPaulowniatomentosaSteud.Z.,Naturforsch,B:AnorgChemOrg.Chem,1982,37B(12):1633-1635.
9SticherI,LahloubMF.PhenolicglycosidesofPaulowniatomentosabark.PlantaMedica,1987,46(3):145-148.
10DamtoftSoren.Biosynthesesofcatalpol.Phytochemistry,1994,35(5):1187-1189.
11HegnauerR,KooimanP.Thetaxonomicsignificanceofiridoidsoftubifloraesensuwettstein.PlantaMedica,1978,33(1):1-33.
12AdrianiC,BoniniC,IavaroneC,etal.Isolationandcharacterizationofpaulownioside,anewhighlyoxygenatediridoidglucosidefromPaulowniatomentosa.JNatProd,1981,44(6):739-744.
13SorenD,SorenRJ.Tomentosideand7-hydroxytomentoside,twoiridoidglucosidesfromPaulowniatomentosa.Phytochemistry,1993,34(6):1636-1638.
14SoerenD.Biosynthesisofcatalpol.Phytochemistry,1994,35(5):1187-1189.
15李志剛.毛泡桐花化學(xué)成分.蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文.2001.
16杜欣.毛泡桐花的化學(xué)成分研究.蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文,2003.
17YoshihisaT,SadaoK,KotaroT,etal.ConstituentsofmedicalplantsⅢConstituentsofleavesofPaulowniatomentosaandRhododendronkaempferi.KauazwaDaigakuYakugakubuKeukguNempo,1962,12:7-14.
18宋永芳,羅嘉梁,倪善慶,等.泡桐花的化學(xué)成分研究.林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),1990,10(4):269.
19王文芝.反向高效液相色譜分離泡桐中的植物激素.分析化學(xué),1984,12(6):531.
20國家醫(yī)藥管理局中草藥情報中心.植物藥有效成分分離手冊.北京:人民衛(wèi)生出版社,1980.
21WhitePJ.SeparationofK+-andCl--selectiveionchannelsfromryerootsonacontinuoussucrosedensitygradient.JExpBot,1995,46(285):361-376.
22魏希穎,何悅,蔣立鋒,等.泡桐花體外抑菌作用及黃酮含量的測定.天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2006,18:401-404.
23河南醫(yī)學(xué)院,等.泡桐果及花治療慢性氣管炎的臨床療效和實驗研究.河南醫(yī)學(xué)院學(xué)報,1975,1:26-28.
24張永輝,劉宗花,杜紅麗,等.中藥泡桐花浸膏對哮喘豚鼠肺組織作用的病理學(xué)研究.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2002,19(6):473-475.
25李寅超,趙宜紅,李寅麗,等.泡桐花總黃酮抗BALB/c小鼠哮喘氣道炎癥的實驗研究.中原醫(yī)刊,2006,33(19):16-17.
26謝培山,楊贊熹.救必應(yīng)化學(xué)成分的研究—止血成分救必應(yīng)乙素的分離、鑒定.藥學(xué)學(xué)報,1980,15(5):3-7.
0引言
當(dāng)前,我國的高等教育正處在改革和發(fā)展的關(guān)鍵時期,高等教育如何才能更好地適應(yīng)新時代的發(fā)展和需要,這是每一個從事高等教育的人必須認真思考的問題.全面深化高等教育綜合改革的工作也在有序推進.高校應(yīng)該在人才培養(yǎng)模式和實踐教學(xué)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行綜合改革,高校教師應(yīng)該加強教學(xué)研究和教學(xué)改革工作,對人才培養(yǎng)模式進行改革.其中,課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核方式等方面的改革尤顯重要.下面將對普通高等師范院校“生物統(tǒng)計學(xué)”課程如何改革考核方式進行一些探討.
1“生物統(tǒng)計學(xué)”課程的地位和作用
“生物統(tǒng)計學(xué)”是一門應(yīng)用數(shù)學(xué),是高等師范院校生物學(xué)專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程.該課程要求學(xué)生能夠運用統(tǒng)計學(xué)原理和方法來分析和解釋生物學(xué)界的各種現(xiàn)象,對實驗所獲得的數(shù)據(jù)能進行科學(xué)分析,從而做出符合實際的推斷,生物統(tǒng)計學(xué)已成為生物科學(xué)研究所必需的重要手段.實驗設(shè)計本身并不是生物統(tǒng)計學(xué)的內(nèi)容,但是,只知道統(tǒng)計分析方法,而不知道如何設(shè)計符合統(tǒng)計學(xué)要求的實驗,知識并不系統(tǒng)、全面.因此,多數(shù)統(tǒng)計學(xué)教材都加入了實驗設(shè)計的內(nèi)容.通過學(xué)習(xí)實驗設(shè)計的內(nèi)容,可以使學(xué)生掌握正確的數(shù)據(jù)收集、整理和分析的方法,并掌握常用的實驗設(shè)計方法(簡單實驗設(shè)計、單因素實驗設(shè)計、兩因素實驗設(shè)計、多因素實驗設(shè)計),為完成其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文以及以后從事科學(xué)研究工作奠定基礎(chǔ),這對學(xué)生分析和解決問題能力的培養(yǎng)起著重要的作用.按照目前高等教育綜合改革對人才培養(yǎng)模式的要求,學(xué)生應(yīng)該具備較強的綜合能力,而這些能力需要通過扎實的科技知識訓(xùn)練和系統(tǒng)的能力培養(yǎng)來實現(xiàn).此外,生物統(tǒng)計學(xué)也是培養(yǎng)和提高大學(xué)生科技素質(zhì)的一個很重要的方面.由于生物統(tǒng)計學(xué)要求學(xué)生具有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較好的邏輯推理能力,普通高等師范院校的生物學(xué)專業(yè)雖然在大一時開設(shè)了高等數(shù)學(xué)這樣的基礎(chǔ)課,但是,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)仍然相對較差,所以,該課程一直被認為是生物學(xué)專業(yè)最具難度的課程之一.
2“生物統(tǒng)計學(xué)”課程考核方式現(xiàn)狀分析
課程考核是教學(xué)的必要環(huán)節(jié),既能檢驗學(xué)生對知識的掌握程度,又可以衡量教師的教學(xué)效果.現(xiàn)階段我國許多高校的考試制度缺乏合理性和靈活性,如在課程的期末考試中規(guī)定必須要通過完成試卷的方式來考核,有的高校還規(guī)定必須具有一定數(shù)量的題型.傳統(tǒng)的考核方式主要以考試(閉卷或開卷)為主,試題的內(nèi)容主要體現(xiàn)在基本概念、基本原理和相關(guān)的統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用,期末考試成績基本決定了課程的學(xué)期綜合成績.但是,不同的課程有不同的特點和要求,就生物統(tǒng)計學(xué)課程而言,考試的考核方式雖然可以通過讓學(xué)生完成相應(yīng)題目來考察學(xué)生對生物統(tǒng)計學(xué)原理的掌握及運用能力,但是,完成試題的過程需要使用計算器進行大量的運算,而在實際運用環(huán)節(jié)中,很少會使用計算器進行計算,都是通過相關(guān)的統(tǒng)計軟件來進行統(tǒng)計分析.由此可見,通過完成試卷來考核的方式與實際應(yīng)用脫節(jié),缺乏合理性.此外,由于普通高等師范院校生物相關(guān)專業(yè)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)稍顯薄弱,所以,這種傳統(tǒng)的完成試題的考核方式會導(dǎo)致學(xué)生的考試分數(shù)不理想,不及格的學(xué)生比例較高.從生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)目標(biāo)來看,主要由試卷考核來評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果顯得不夠全面.前述考核方式可能還存在以下一些不足之處:首先,部分高校的課程總評成績由考勤成績、平時成績和期末成績?nèi)糠纸M成,各部分所占比例不同.
這種考核方式在一定程度上重視了學(xué)生的課題出勤率和平時完成作業(yè)的情況,避免了期末考試成績在課程學(xué)期總成績起主要作用的弊端.但是,部分同學(xué)在平時完成課后作業(yè)的過程中,由于沒有學(xué)會相應(yīng)的知識,無法獨立完成作業(yè),于是采用抄襲的方法來完成作業(yè),這樣就無法通過完成作業(yè)的過程來鞏固相應(yīng)的理論知識.其次,與多數(shù)課程一樣,部分學(xué)生平時不認真學(xué)習(xí),考前通過突擊復(fù)習(xí),即便考試通過,但是對知識掌握不牢靠,一段時間后就會忘記所學(xué)知識,當(dāng)然更談不上會運用統(tǒng)計學(xué)知識來解決生物學(xué)問題,到做畢業(yè)論文需用到統(tǒng)計學(xué)知識時,很多學(xué)生顯得毫無頭緒.第三,學(xué)生雖然掌握了統(tǒng)計學(xué)的基本理論知識,但缺乏基本的統(tǒng)計思維能力和實踐經(jīng)驗,對理論知識不能靈活運用,也不能舉一反三.這樣的一些考核方式將學(xué)生引向了一種為了應(yīng)付考試而學(xué)習(xí)的軌道,學(xué)生為了完成試題,需要花大量時間去進行計算,理論與實踐脫節(jié),當(dāng)然會限制學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性的發(fā)揮.對于“生物統(tǒng)計學(xué)”這種注重分析和應(yīng)用能力并且實踐性較強的課程而言,這樣的考核方式不夠靈活,也不能使學(xué)生有較好的學(xué)習(xí)效果.
3“生物統(tǒng)計學(xué)”課程考核方式的改革探索
高等教育綜合改革要求改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式,培養(yǎng)出創(chuàng)新性人才是當(dāng)下時代的需求.這樣就要求學(xué)生擁有較強的學(xué)習(xí)能力以及運用所學(xué)的專業(yè)知識解決實際問題的能力.課程的考核是教學(xué)活動的必要環(huán)節(jié),靈活合理的考核方式能很好地促進學(xué)生鞏固教材上的學(xué)習(xí)內(nèi)容,并培養(yǎng)其解決實際問題的能力.為了達到上述教學(xué)目標(biāo),對生物統(tǒng)計學(xué)課程進行考核方式的改革是必要的.在教學(xué)工作中,可以根據(jù)高等教育綜合改革的具體要求,按照教學(xué)目標(biāo),對考試觀念、內(nèi)容和形式等方面進行改革,充分發(fā)揮考核的功能.改變傳統(tǒng)的課程總成績的測評方式,將考勤成績、平時成績、統(tǒng)計軟件應(yīng)用成績、期末考核成績相結(jié)合而綜合考核.考勤成績可以督促學(xué)生進入教室聽課;平時成績可以督促學(xué)生通過完成作業(yè)來加強對所學(xué)理論知識的掌握,只是,要避免學(xué)生為了平時作業(yè)的成績較好而去抄襲作業(yè)的情況發(fā)生;統(tǒng)計軟件的應(yīng)用已經(jīng)普及,通過統(tǒng)計軟件應(yīng)用這個項目的考核,可以督促學(xué)生掌握相應(yīng)的統(tǒng)計軟件的使用方法;期末考核內(nèi)容可以結(jié)合學(xué)生之前學(xué)過的專業(yè)知識以及將要進行的畢業(yè)論文內(nèi)容,學(xué)生可以查閱有關(guān)參考資料后選擇一個小的研究課題,獨立設(shè)計實驗,并能夠獨立完成相關(guān)的統(tǒng)計分析內(nèi)容,最后給予合理的生物學(xué)解釋.生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生如何進行實驗設(shè)計,如何收集并整理數(shù)據(jù),并能用相關(guān)的統(tǒng)計分析方法分析出結(jié)果,最后得出相應(yīng)的專業(yè)解釋的能力.因此,教師首先要轉(zhuǎn)變觀念,認識到大趨勢下進行高等教育綜合改革的必要性,認識到人才的培養(yǎng)模式要有所調(diào)整,認識到教學(xué)改革的重要性.
對于生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué),教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力,因材施教,以培養(yǎng)學(xué)生綜合運用統(tǒng)計學(xué)原理和知識為目標(biāo),重點培養(yǎng)學(xué)生運用統(tǒng)計學(xué)原理和方法解決實際問題的能力.傳統(tǒng)的用試卷進行考試的方法的實際應(yīng)用價值并不是太大,這種考核方式要求學(xué)生使用計算器等工具進行大量的計算.而隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,相關(guān)的統(tǒng)計軟件可以完成基本統(tǒng)計分析,因此這種傳統(tǒng)的考核方式的實際應(yīng)用價值并不太大.同時,由于該門課程本身較難,可能會導(dǎo)致學(xué)生花了太多的時間復(fù)習(xí)應(yīng)考卻并不能及格.大學(xué)生科學(xué)研究素養(yǎng)的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在如何發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題以及如何對所要研究的課題進行設(shè)計和實施兩個方面.而生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)正好可達到這一培養(yǎng)目標(biāo).“生物統(tǒng)計學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容包括實驗設(shè)計和統(tǒng)計分析方法兩塊大的內(nèi)容.通過實驗設(shè)計內(nèi)容的學(xué)習(xí),可培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計研究課題的能力(實驗因素與水平的選擇、實驗設(shè)計方法的選擇);
通過統(tǒng)計學(xué)原理和相關(guān)統(tǒng)計分析方法的學(xué)習(xí),培養(yǎng)其利用統(tǒng)計學(xué)知識解決生物實際問題的能力.上述兩個方面綜合起來,還可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,鍛煉其科研能力.因此,考核方式和內(nèi)容就應(yīng)該通過改革來反應(yīng)學(xué)生對這些能力的運用能力,摒棄單純以理論知識的難度、深度和完成試卷的好壞來衡量學(xué)生對知識的掌握程度的做法.經(jīng)過在普通高等師范院校多年的生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)實踐,筆者提出如下針對期末考核方式的改革內(nèi)容:可以采用開放式考核的方式,擯棄傳統(tǒng)的試卷考試的方法.把生物統(tǒng)計學(xué)的考核與學(xué)生的畢業(yè)論文結(jié)合起來,畢業(yè)論文的前面一部分工作通過課程考核的方式來完成,讓學(xué)生自己擬定實驗計劃書(包括題目選取、文獻查閱、設(shè)計實驗等).由于學(xué)生并沒有實際開展實驗,只能通過文獻中的數(shù)據(jù),列出相應(yīng)的統(tǒng)計分析方法的計算步驟,再運用統(tǒng)計學(xué)軟件進行統(tǒng)計分析.
通過這種開放式的考核,可以使學(xué)生在結(jié)合應(yīng)用實際的基礎(chǔ)上掌握相應(yīng)的統(tǒng)計分析方法,綜合培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力,達到能夠獨立進行相應(yīng)的統(tǒng)計分析的目的.到了畢業(yè)論文的實驗部分完成后,對數(shù)據(jù)的整理以及統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用就能輕車熟路,達到較好的學(xué)習(xí)效果.具體內(nèi)容可以從如下方面進行考慮:結(jié)合教材的兩個大的方面的內(nèi)容,統(tǒng)計分析和實驗設(shè)計,讓學(xué)生自己編制實驗計劃書,計劃書包括選題、國內(nèi)外研究動態(tài)、實驗?zāi)康?、預(yù)期結(jié)果、實驗方法、實驗設(shè)計(重點內(nèi)容)、確定統(tǒng)計方法,并從文獻中收集相關(guān)的數(shù)據(jù)來進行統(tǒng)計分析,列出分析步驟,最后運用統(tǒng)計軟件進行分析,對結(jié)果進行解釋.通過上述考核內(nèi)容,還可以引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的學(xué)術(shù)道德觀念.學(xué)生選題后進行實驗設(shè)計時知道需要遵循的隨機、重復(fù)、設(shè)置對照等原則,通過這個過程,應(yīng)該認識到實驗所獲得的數(shù)據(jù)是分析問題、解釋問題的基礎(chǔ),所獲得的任何數(shù)據(jù)和結(jié)果一定要經(jīng)得起別人的檢驗,不能為了得到理想的結(jié)果而去修改或者編造數(shù)據(jù).這對他們今后從事科學(xué)研究或其他方面的工作保持良好的道德操守影響深遠.
4結(jié)語
經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐,結(jié)果表明,通過以上考核方式的改革,學(xué)生沒有了應(yīng)付試卷的壓力,學(xué)習(xí)的主動性和積極性都會有所提升.在完成期末考核內(nèi)容的過程中,也鍛煉了學(xué)生運用生物統(tǒng)計學(xué)原理和統(tǒng)計分析方法解決生物學(xué)實際問題的綜合能力.此外,還能提高學(xué)生的邏輯思維能力和獨立分析能力,使其具備基本的科研能力.今后,該課程的考核方式還需要進行如下的完善:更深層次將該課程考核與學(xué)生畢業(yè)論文進行融合,具體與學(xué)生的論文指導(dǎo)教師進行溝通,確定選題的大方向;可以將統(tǒng)計軟件應(yīng)用能力的考核與期末考核的內(nèi)容結(jié)合起來,讓學(xué)生上機分析從文獻中獲得的數(shù)據(jù)并給予適當(dāng)?shù)纳飳W(xué)解釋.
參考文獻:
[1]朱漢春,程龍.《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)改革與實踐[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2006,4(3):270-272.
[2]張恩盈,程麗巧,趙永厚,劉芳,宋希云.高?!渡锝y(tǒng)計學(xué)》課程教學(xué)改革、探索與實踐[J].教育教學(xué)論壇,2016(11):149-150.
[3]丁建華.《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)方法與技巧探討[J].安徽農(nóng)學(xué)通報,2011,17(19):171-172.
生物統(tǒng)計學(xué)是所有生命科學(xué)專業(yè)里面最重要的專業(yè)課程之一,它的基礎(chǔ)是高等數(shù)學(xué),概率論、微積分及線性代數(shù)是這門課程理論知識體系的核心工具,學(xué)好這門課程具有相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是基本要求。生物統(tǒng)計學(xué)歸根結(jié)底是為了應(yīng)用,掌握相關(guān)的分析軟件是學(xué)好這門課程的另一個基本要求。如何把理論體系和實踐應(yīng)用有機地結(jié)合起來,是教學(xué)中最核心的任務(wù)。作者在多年的生物學(xué)統(tǒng)計教學(xué)的基礎(chǔ)上,從以下幾個方面闡述這個問題。
1.理論知識的掌握
生物統(tǒng)計學(xué)是統(tǒng)計學(xué)的手段運用到生物學(xué)研究中,因此學(xué)好這門課程首先要熟練地掌握統(tǒng)計學(xué)相關(guān)理論知識。一般來說,高校在學(xué)生大一大二的時候開設(shè)與數(shù)學(xué)相關(guān)的所有課程,如概率論、線性代數(shù)等,為了更好地銜接,生物統(tǒng)計學(xué)課程就安排在大三的上學(xué)期。生物統(tǒng)計學(xué)很多的知識點和概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門課程高度重合,很多情況下就是對這門課程的一個回顧,這對剛剛學(xué)完這門課的學(xué)生來說,掌握起來相對簡單。而整個理論體系里面的難點是如何把統(tǒng)計學(xué)知識和生物學(xué)結(jié)合起來,這需要學(xué)生從思維上真正認識到統(tǒng)計學(xué)只有運用到實踐中才能發(fā)揮作用,尤其在生物學(xué)領(lǐng)域中,統(tǒng)計學(xué)這個工具在具體的方案解決中的運用才是其生命力的體現(xiàn)。這就需要在教學(xué)過程中通過一個個案例分析讓學(xué)生真正了解統(tǒng)計學(xué)是如何運用到實際應(yīng)用中的,這對他們以后進行畢業(yè)論文實驗結(jié)論的分析有重要的意義。
2.案例分析
上面提到理論知識的真正掌握是運用在實踐中,生物統(tǒng)計學(xué)教材上也給予大量生物研究方面的案例,但不同的教材偏重點不同,如杜宋騫主編的教材,就是偏重于遺傳學(xué)方面的知識運用。而你所面對的學(xué)生,以后進行的畢業(yè)論文研究涉及生物領(lǐng)域的方方面面,因此你所需要進行的案例分析不要僅局限于課本上,而要在各個領(lǐng)域搜尋典型的案例,盡可能地涵蓋生命科學(xué)的幾個主要學(xué)科,使學(xué)生以后面對任何方面的問題都能夠找到相關(guān)的借鑒。另外,案例分析要注重案例的代表性和普遍性,盡可能地通過一個案例衍生出多種生物統(tǒng)計學(xué)的解決方案,讓學(xué)生掌握在何種情況下運用何種分析方法,每種分析方法的適用條件是什么,各自的優(yōu)缺點等。這是生物統(tǒng)計學(xué)最精髓的地方,經(jīng)過這門課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生把這個工具真正運用到實踐中,因此這是生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)的重中之重。這對教師的要求非常高,只有親身在科研領(lǐng)域進行多年研究的老師才能勝任。因此在選擇授課老師方面,科研經(jīng)驗豐富,帶過多屆研究生的導(dǎo)師是最佳人選。
3.分析軟件的運用
生物統(tǒng)計學(xué)的計算是一個非常復(fù)雜的過程,一個簡單的生物統(tǒng)計學(xué)分析要伴隨大量的計算,如果僅靠人力計算,效率低不說,而且容易出錯。在很多年前,統(tǒng)計學(xué)相關(guān)的軟件就已經(jīng)開始應(yīng)用到生物統(tǒng)計學(xué)的領(lǐng)域。最著名的是SPSS軟件,其他的像R,METLAB,ORIGIN等也在各個領(lǐng)域得到廣泛的使用。正如前面所說,生物統(tǒng)計學(xué)授課的最根本目的是應(yīng)用,因此理論知識轉(zhuǎn)化到軟件的操作,是這門課程的最后一步。SPSS功能強大,可以實現(xiàn)絕大多數(shù)的生物統(tǒng)計學(xué)分析,如果完全熟練地掌握這個軟件工具,所需要的時間遠遠大于這門課的課時;因此在有限的教學(xué)時間里,應(yīng)盡可能地把生物統(tǒng)計學(xué)最基本和最典型的分析教授給學(xué)生,并以此作為一個引子,在課余的時間里,讓學(xué)生自學(xué),根據(jù)自己的需要確定掌握到什么程度。老師的作用是把這個軟件介紹給他們,并且開啟應(yīng)用的大門,里面的“寶藏”讓學(xué)生自己挖掘。
2教學(xué)變革的嘗試
由于課程的實用性和重要性,學(xué)生普遍對數(shù)理統(tǒng)計課程比較感興趣。如何調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,變“被動灌輸”為“主動探索”,在有限的課時內(nèi)學(xué)習(xí)較多的統(tǒng)計知識呢?我們教學(xué)變革主要采取如下措施。
2.1教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整為了避免重復(fù)學(xué)習(xí),我們對原來本科時已經(jīng)學(xué)習(xí)的統(tǒng)計量與抽樣分布、參數(shù)估計這部分內(nèi)容只簡單復(fù)習(xí),溫故知新,不再細講。而對目前生物醫(yī)學(xué)工程中應(yīng)用較普及的方差分析、回歸分析,我們補充了生物醫(yī)學(xué)方面的實例,運用軟件進行統(tǒng)計分析,并對運行結(jié)果詳細講解。對于教材未介紹的非參數(shù)檢驗和實驗設(shè)計部分,補充幾種常見的統(tǒng)計方法。對于較復(fù)雜的多元統(tǒng)計和現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)部分,我們引入PBL教學(xué)模式,通過分組、問題探究、成果匯報、反思和完善幾個步驟,完成學(xué)習(xí)內(nèi)容。
2.2教學(xué)方式的改進在課程的教學(xué)中,我們盡量做到深入淺出,回避復(fù)雜的推導(dǎo)、運算和證明,強調(diào)對統(tǒng)計思想的理解以及統(tǒng)計方法的運用,同時注重和統(tǒng)計軟件的結(jié)合。統(tǒng)計從某種意義上說是與數(shù)據(jù)打交道的科學(xué),沒有實際數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,不利于學(xué)生對統(tǒng)計方法的理解和應(yīng)用。教學(xué)中如果仍然當(dāng)成數(shù)學(xué)課程,注重統(tǒng)計理論中定理和公式的推導(dǎo)演算,而缺乏實際的數(shù)據(jù)分析訓(xùn)練,學(xué)生就無法對統(tǒng)計的廣泛應(yīng)用性及重要性有深刻的體會,也不利于保持和提高他們的學(xué)習(xí)興趣。我們補充了生物醫(yī)學(xué)方面的實例,通過數(shù)據(jù)分析,提高他們對統(tǒng)計方法的實際應(yīng)用能力,也為后續(xù)PBL教學(xué)的順利開展做準(zhǔn)備。大部分學(xué)生在本科階段已學(xué)習(xí)Matlab軟件,而且工科學(xué)生計算機應(yīng)用能力較強,因此我們要求學(xué)生自學(xué)一門統(tǒng)計軟件(如SPSS、R等)或使用Mat-lab,對所有的實例在軟件中實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析。軟件輸出的是數(shù)值或圖表,并沒有詳細的解釋、分析和結(jié)論,學(xué)生必須結(jié)合數(shù)據(jù)背景知識,應(yīng)用所學(xué)統(tǒng)計方法,進行分析推斷,最后給出結(jié)論和合理的解釋。
2.3考核方案的變革注重平時考核,淡化期末考試??荚嚥皇亲罱K目的,只是促進學(xué)習(xí)而已。因此,成績是對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的全面評價,不僅包括教材知識點的掌握情況,還有自主學(xué)習(xí)和實際應(yīng)用的能力。我們將PBL案例分析的評價和期末考試的成績各設(shè)置為50%的比例,鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí),提高實際數(shù)據(jù)分析的能力。
3結(jié)合PBL教學(xué)模式
統(tǒng)計學(xué)的飛速發(fā)展要求研究生掌握必備的統(tǒng)計基礎(chǔ)知識外,能夠進行知識的自我更新,具有不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代統(tǒng)計新知識的能力。PBL教學(xué)模式在提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生成為自主學(xué)習(xí)者、終身學(xué)習(xí)者等方面已被廣泛認同。雖然生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)研究生基礎(chǔ)知識比較扎實,但統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展以及軟件的學(xué)習(xí)交叉,要想學(xué)好這門課程并不輕松。在研究生教班開展PBL教學(xué)的有利條件是:①教班人數(shù)較少,分組進行問題探索可以實現(xiàn)。②學(xué)生對數(shù)理統(tǒng)計課程比較感興趣,積極性較高。③現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)和計算機科學(xué)緊密聯(lián)系,但醫(yī)學(xué)工程學(xué)生計算機應(yīng)用能力較強,在統(tǒng)計軟件的學(xué)習(xí)和編程方面具有優(yōu)勢。④教研組在數(shù)模競賽培訓(xùn)和本科畢業(yè)設(shè)計中積累了一些素材,可以將內(nèi)容完善成PBL問題。我們引入PBL教學(xué)模式,進行了初步探索。
3.1前期準(zhǔn)備推薦一些統(tǒng)計應(yīng)用的網(wǎng)站和書籍。簡單介紹前沿的方法和知識,補充回歸、相關(guān)、時間序列分析以及實驗設(shè)計等內(nèi)容,對于隨機模擬、MC-MC方法也舉例說明。教師將原先積累了一些實例設(shè)計成若干問題,讓學(xué)生進行選題,組成學(xué)習(xí)小組(每組5-8人),確定分工。我們將多元統(tǒng)計分析和傳染病預(yù)測的案例編寫成4個問題,提前半個月交給學(xué)生,等他們分組確定后,分別給予一定指導(dǎo)。
3.2問題探究小組成員分工合作,查找文獻、學(xué)習(xí)算法,圍繞選定的問題進行準(zhǔn)備。通過交流和討論,將各自學(xué)到的知識進行整合,進而運用這些知識重新分析上一階段提出的問題,思考并提出解決方案。最后,對問題形成一個附有詳細統(tǒng)計算法和計算結(jié)果的論文報告交給教師。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)18-0247-02
生物統(tǒng)計學(xué)是數(shù)理統(tǒng)計方法在生物科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,它主要是研究數(shù)據(jù)資料的收集、整理、分析和解釋的科學(xué)[1]。生物統(tǒng)計學(xué)是我院動物科學(xué)、動物醫(yī)學(xué)、動物藥學(xué)、動植物檢疫、水產(chǎn)飼草等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,由于該課程理論抽象、公式繁多、內(nèi)容枯燥,是學(xué)生們普遍認為難學(xué)的一門課程[2]。實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際,提高創(chuàng)新意識和實踐能力的重要環(huán)節(jié)。在生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)工作中充分認識并落實實驗教學(xué)的地位,對于培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)理統(tǒng)計方法解決生物學(xué)領(lǐng)域問題的能力、增強創(chuàng)新意識、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量有著重要的作用[3]??梢妼嶒灲虒W(xué)在生物統(tǒng)計學(xué)中占有重要地位,因此我們應(yīng)該注重實驗教學(xué)環(huán)節(jié)并對其適時改革。
一、SPSS在生物統(tǒng)計學(xué)上機實驗中的應(yīng)用
目前,在生物統(tǒng)計學(xué)上機實驗課中,可選用的軟件有Excel、SPSS、SAS、Oringin和R軟件等[4-7]。其中SPSS為專業(yè)統(tǒng)計軟件,其統(tǒng)計分析功能較強,是復(fù)雜、大型統(tǒng)計分析中的常用工具[8]。SPSS即社會科學(xué)統(tǒng)計軟件包是世界著名的統(tǒng)計分析軟件之一,“易學(xué)、易用、易普及”是SPSS軟件最大的競爭優(yōu)勢,也是廣大數(shù)據(jù)分析人員對其偏愛有加的主要原因。SPSS主要具有以下優(yōu)點:大量成熟的統(tǒng)計分析方法、完善的數(shù)據(jù)定義操作管理、開放的數(shù)據(jù)接口、靈活的統(tǒng)計表格和統(tǒng)計圖形。因此我們在實驗教學(xué)中首選SPSS軟件作為上機用統(tǒng)計軟件。由于SPSS軟件版本多,而且多為英文版,對于初學(xué)者來說中文版本更為適合,因此我們專門購買了SPSS17中文多國語言版本。
SPSS軟件運行時有多個窗口,各窗口有各自的作用,但是想快速入門,只需要熟悉兩個基本窗口即可,他們是數(shù)據(jù)編輯窗口(SPSS Data Editor)和結(jié)果輸出窗口(SPSS Viewer)。數(shù)據(jù)編輯窗口是SPSS的主要程序窗口(見圖1),其功能主要是定義SPSS數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、錄入數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的錄入一般分兩種方法:(1)在數(shù)據(jù)編輯窗口里,新建數(shù)據(jù),首先打開數(shù)據(jù)編輯窗口的左下方“變量視圖”,在里面定義需要錄入數(shù)據(jù)的變量名稱以及其他選項,如圖1中的“品種”、“血糖值”就是變量名,然后回到數(shù)據(jù)視圖,可以在定義好的變量下錄入相應(yīng)的數(shù)據(jù)。(2)在數(shù)據(jù)編輯窗口里,可以直接打開已經(jīng)存在的數(shù)據(jù),如“.cav、.xls、.dbf、.txt”等形式的數(shù)據(jù)資料。SPSS結(jié)果輸出窗口是SPSS的另一個主要窗口(見圖2),它的主要功能是顯示管理SPSS統(tǒng)計分析結(jié)果、報表及圖形。SPSS結(jié)果輸出窗口中顯示的結(jié)果等信息可以保存起來,以后需要時候可以再打開查看結(jié)果。
二、數(shù)顯互動系統(tǒng)在生物統(tǒng)計學(xué)上機實驗中的應(yīng)用
生物統(tǒng)計學(xué)的上機操作實驗環(huán)節(jié)可以提高學(xué)生的動手能力,還可以提高其解決實際問題的能力。但是對于從未接觸過SPSS統(tǒng)計軟件的初學(xué)者來說,只是口述SPSS統(tǒng)計軟件的各種操作是不夠的,學(xué)生不容易接受,而且會手忙腳亂。因此我們使用的是Motic第二代數(shù)碼顯微互動系統(tǒng),該系統(tǒng)由教師主控單元、學(xué)生終端單元和鏈接教師和學(xué)生間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分組成。該系統(tǒng)的優(yōu)點在于可進行圖像的實時數(shù)字傳輸,實現(xiàn)師生雙向信息互動和文件傳送[8]。
生物統(tǒng)計學(xué)的整個上機實驗過程主要包括以下幾個環(huán)節(jié):(1)老師演示:學(xué)生上機操作前老師要以例題的形式進行講解和操作,教師通過數(shù)碼互動系統(tǒng)在主控單元計算機屏幕進行數(shù)據(jù)分析操作,每名學(xué)生坐在自己的電腦前就可以從電腦上看到教師分析數(shù)據(jù)時的每一個操作動作,這樣可以使得學(xué)生很快就掌握了該次上機的詳細操作步驟。(2)學(xué)生操作:學(xué)生針對本次實驗內(nèi)容自己上機運用SPSS軟件進行相應(yīng)的統(tǒng)計分析,在這個環(huán)節(jié)里如果學(xué)生遇到不會操作的地方,可以舉手向老師請教,在老師的指導(dǎo)下能夠順利完成實驗內(nèi)容。(3)寫電子版實驗報告:只用SPSS分析完數(shù)據(jù)還不夠,還要會分析最終結(jié)論(即統(tǒng)計推斷)。因此學(xué)生要把實驗的主要結(jié)果(圖、表等)和最終結(jié)論填寫到實驗報告中。最終以Word的形式通過Email發(fā)送給老師。
三、生物統(tǒng)計學(xué)上機考核方式的改革
考核方式的改革是生物統(tǒng)計學(xué)實驗教學(xué)改革的重要組成部分。合理的考核評價體系,對于客觀、全面評價學(xué)生的學(xué)業(yè)水平和引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方向上發(fā)揮著重要作用,能夠達到調(diào)動學(xué)生積極性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的目的[3]。以往的上機考核多以上機實踐總結(jié)和考勤作為評分標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生在寫上機實踐總結(jié)時往往存在抄襲,而且文筆好的學(xué)生寫的總結(jié)內(nèi)容豐富全面,可能得了高分,這樣對于學(xué)生的動手能力和水平難以準(zhǔn)確地給予評價。因為我們針對上機考核方式進行了一些改革。在上機考核中增加了電子實驗報告和上機考試這兩部分。電子實驗報告是每次實驗課上當(dāng)堂完成實驗操作結(jié)果那部分,既可以作為檢驗學(xué)生對每節(jié)實驗課是否掌握的依據(jù),還可以提高學(xué)生的電腦運動能力(Word)。上機考試主要是針對整個上機實驗內(nèi)容進行抽樣考試,我們事先出各種類型的試卷,針對不同的班級隨機抽取一個類型的試卷進行上機考試,因為班級多,而計算機機房的電腦有限,只能采用各個班級輪流上機考試。為了杜絕了不同班級考題一樣及考題外漏等問題,我們分別出了A、B、C等多種類型試卷。最終,上機總分=考勤(10%)+電子實驗報告(20%)+上機考試(70%)。
四、結(jié)語
通過以上SPSS軟件的應(yīng)用、數(shù)顯互動系統(tǒng)的應(yīng)用以及多元化評定上機考核等方面的改革與實踐,使得學(xué)生對生物統(tǒng)計學(xué)的學(xué)習(xí)、理解、操作等情況能夠及時反饋給老師,老師可以根據(jù)情況不斷完善實驗教學(xué)方法和手段,從而提高實驗教學(xué)效果,同時增強了學(xué)生的動手能力和解決實際問題能力。學(xué)以致用是生物統(tǒng)計學(xué)最重要的特點之一,因此不僅要求學(xué)習(xí)者掌握知識,更要學(xué)會應(yīng)用知識[9]。尤其是在做本科生或研究生畢業(yè)論文的時候,學(xué)生應(yīng)該能夠獨立完成合理試驗的設(shè)計,運用SPSS統(tǒng)計軟件,針對不同數(shù)據(jù)進行分析,完成高質(zhì)量的畢業(yè)論文。
參考文獻:
[1]張勤.生物統(tǒng)計學(xué)[M].第2版.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2008.
[2]白俊艷,賈小平,張小輝,等.生物統(tǒng)計學(xué)課程改革與實踐[J].畜牧與飼料科學(xué),2013,34(10):57-60.
[3]張強,張建平.生物統(tǒng)計學(xué)實驗教學(xué)的探索與實踐[J].實驗室科學(xué),2012,15(6):15-18.
[4]梅花,白乙爾圖.SPSS統(tǒng)計軟件在《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)中的實例應(yīng)用[J].中國畜牧獸醫(yī)文摘,20l2,(7):217.
[5]朱水平.生物統(tǒng)計學(xué)實驗教程[M].云南科技出版社,2006.
[6]姜紅霞.origin軟件在生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].陜西教育:高教版,2009,(3):82-83.
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一、引言
生物統(tǒng)計學(xué)是我國高等院校生物科學(xué)類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門實踐性、應(yīng)用性很強的學(xué)科。它是我國高等院校生物科學(xué)類專業(yè)為培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)研究能力,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力而開設(shè)的一門應(yīng)用工具學(xué)科,也是當(dāng)代生物科技工作者必備的知識。在以定量化和動態(tài)化為標(biāo)志的近代生物科學(xué)的發(fā)展中,生物統(tǒng)計學(xué)的應(yīng)用以及計算機技術(shù)的滲透已成為生物統(tǒng)計學(xué)發(fā)展的必然趨勢[1]。
一、生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)改革的必要性
當(dāng)前,我國的高等教育正處在改革和發(fā)展的關(guān)鍵時期,高等教育如何才能更好地適應(yīng)世紀(jì)的發(fā)展和需要,這是我們每一個從事高等教育的人必須認真思考的問題[2]。國家教育事業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要已經(jīng)明確指出“切實把高等教育發(fā)展的重點放到提高質(zhì)量上,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維,增強學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)造能力和就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力。實施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程。”[3]國家教育事業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要中也同樣強調(diào)要“加強創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)”,“加強動手實踐教學(xué),增加學(xué)生參加生產(chǎn)勞動、社會實踐和創(chuàng)新活動的機會?!币虼丝梢?,加強創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)已經(jīng)成為當(dāng)今高等教育改革的一項重要目標(biāo)。
生物統(tǒng)計學(xué)是一門探討如何從不完整的信息中獲取科學(xué)可靠的結(jié)論從而進一步進行生物學(xué)實驗研究的設(shè)計、取樣、分析、資料整理與推論的科學(xué)[4]。是將數(shù)學(xué)的方法應(yīng)用于生物學(xué)研究領(lǐng)域中的一門工具學(xué)科,是廣大科學(xué)研究工作者從事科學(xué)研究的重要工具和手段。在當(dāng)今大學(xué)生物統(tǒng)計學(xué)的教育中,雖然我們在教學(xué)方法與內(nèi)容上有了很大改進,但仍然存在一些問題,主要表現(xiàn)在:(1)教學(xué)課時減少與課程內(nèi)容增加的矛盾。近年來,隨著大學(xué)課程教學(xué)改革的進行,生物統(tǒng)計學(xué)的課程教學(xué)時數(shù)不斷壓縮,教學(xué)課時數(shù)的壓縮與生物統(tǒng)計理論的發(fā)展、日益增加的教學(xué)內(nèi)容這一對矛盾是每一個從事生物統(tǒng)計學(xué)課程教學(xué)的教師必然面臨的挑戰(zhàn)[5]。(2)教學(xué)與科研脫節(jié)的矛盾。在大學(xué)本科生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié)中,由于受到許多客觀條件的限制,相應(yīng)的實驗條件缺乏,一部分實踐性很強的教學(xué)內(nèi)容只能在課堂講解,培養(yǎng)大學(xué)生動手能力訓(xùn)練比較少,學(xué)生利用所學(xué)知識參與科學(xué)研究的機會較少,使教學(xué)與科研脫節(jié)。學(xué)生無法正確掌握和應(yīng)用理論知識,也難以把理論知識轉(zhuǎn)化為實際技能[6]。第三,學(xué)生使用計算機分析數(shù)據(jù)的能力較差。近年來由于學(xué)時的壓縮,生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)內(nèi)容只限于對一些統(tǒng)計分折的基本原理、基本方法的講解,對有關(guān)統(tǒng)計分析軟件的應(yīng)用講的很少,統(tǒng)計軟件的使用率非常低,學(xué)生還不能熟練地運用計算機分析試驗數(shù)據(jù)。
為了適應(yīng)社會和經(jīng)濟的發(fā)展,培養(yǎng)符合社會需求的人才,在生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,增加學(xué)生的動手能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)。為此,我們在近年來的生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)過程中對理論與實踐相結(jié)合教學(xué)模式進行了研究與探索。
二、理論與實踐相結(jié)合模式探索
1.理論與實踐、應(yīng)用相結(jié)合,構(gòu)建課程體系與內(nèi)容。生物統(tǒng)計學(xué)是一門搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)學(xué)科,是定量認知事物的一種工具,而統(tǒng)計方法是本課程的核心內(nèi)容。而在教學(xué)課時減少與課程內(nèi)容增加的情況下,課堂教學(xué)內(nèi)容不可能面面具到,而應(yīng)該有所側(cè)重,有所突出。在教學(xué)過程中,對于已經(jīng)過時,與社會發(fā)展不相適應(yīng)的一些內(nèi)容、具體事例,要及時去除并及時增加一些本課程發(fā)展的新理論、新方法,及時增加一些反映當(dāng)前科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展的最新成果的事例,使學(xué)生在掌握統(tǒng)計知識的同時能及時了解科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新動態(tài),以適應(yīng)社會發(fā)展的需要。另外,結(jié)合教學(xué)進度,增加常用統(tǒng)計分析軟件EXCEL、SPSS等的使用方法介紹,使統(tǒng)計教學(xué)內(nèi)容能夠體現(xiàn)時代感、知識性和前瞻性。
2.理論講解與實例分析相結(jié)合,加深對所學(xué)知識的理解。生物統(tǒng)計學(xué)是生物科學(xué)類專業(yè)一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門理論性、系統(tǒng)性很強的學(xué)科,是現(xiàn)代生物學(xué)研究不可缺少的工具。但該課程原理復(fù)雜、內(nèi)容抽象、計算公式多而且繁雜、難懂且難記,影響了學(xué)生對本課程學(xué)習(xí)的興趣和積極性。通過實例的分析,循序漸進引導(dǎo)學(xué)生思考,深入淺出地講解知識點,從而能夠激發(fā)學(xué)生的主觀能動性[7]。例如,在講解試驗指標(biāo)的概念時,如果只講“衡量試驗效果的標(biāo)準(zhǔn)就是試驗指標(biāo)”則學(xué)生一時難以理解,如果舉例:甲、乙、丙三個品種進行產(chǎn)量比較試驗,那么產(chǎn)量就是衡量品種優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。這樣抽象的概念就具體化了,通過舉一反三,觸類旁通,學(xué)生在記憶概念的同時也能理解這些知識點了。
3.課堂討論與案例分析相結(jié)合,提高學(xué)生分析和解決問題的能力。案例教學(xué),是一種開放式、互動式的新型教學(xué)方式。是在學(xué)生掌握了一定的統(tǒng)計知識的基礎(chǔ)上應(yīng)用的一種教學(xué)方法。例如,在教學(xué)過程中,根據(jù)學(xué)生已有知識,給出如下案例:“食品安全關(guān)乎每個人的身體健康和生命安全,而農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留是大家關(guān)注的熱點問題,今有某部門對當(dāng)?shù)丶磳⑸鲜袖N售的一批桃子進行某種農(nóng)藥殘留量的檢測,以千克為單位,隨機抽測100千克,得其平均殘留量為0.0485毫克/千克,標(biāo)準(zhǔn)差為0.0061毫克/千克(已知該農(nóng)藥在桃子中的最大殘留量不允許達到0.05毫克/千克)。根據(jù)檢測結(jié)果,甲工作人員的結(jié)論是:該批桃子農(nóng)藥殘留量為0.0485,低于標(biāo)準(zhǔn)值0.05毫克/千克,所以,該批桃子合格,可以上市銷售。乙則持不同意見,認為甲的結(jié)論缺乏依據(jù)?!闭埥o出你的結(jié)論和依據(jù)。對于這樣的問題,先交給學(xué)生們思考和討論,老師作最后的總結(jié)。學(xué)生通過思考、計算分析、討論和總結(jié),增強了對試驗誤差、一尾測驗、兩尾測驗等知識的理解和應(yīng)用,特別是一尾測驗和兩尾測驗對試驗結(jié)果分析的結(jié)論的影響有了更直觀和透徹的了解,同時進一步掌握了統(tǒng)計方法和公式的正確使用。正是這種對案例的思考、討論和分析,發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,提高了學(xué)生運用理論知識分析現(xiàn)實問題的能力。
4.軟件教學(xué)與上機操作相結(jié)合,提高學(xué)生的應(yīng)用和動手能力。21世紀(jì)是知識經(jīng)濟時代和信息化時代,隨著教育和科技的迅速發(fā)展,對人才質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的需求正在發(fā)生前所未有的變化。掌握扎實的專業(yè)知識,擁有熟練的計算機分析問題、處理問題的技能,才能更好地適應(yīng)社會需求。而計算機技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)在各個學(xué)科中的應(yīng)用,為我們培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力、提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)提供了廣闊的空間。因此,在教學(xué)過程中,我們適當(dāng)壓縮課堂教學(xué)時間,注重精講多練,增加學(xué)生上機操作的機會,使學(xué)生熟悉常用統(tǒng)計分析軟件的使用方法。SPSS具有良好的用戶界面,完全擺脫了命令行的操作方式,使用者不用記住復(fù)雜的過程和選擇項,有著功能強大、操作簡單的優(yōu)勢,是目前眾多高等院校廣泛使用的教學(xué)軟件之一。對于SPSS要求學(xué)生重點掌握數(shù)據(jù)的錄入、儲存,各種基礎(chǔ)統(tǒng)計方法的選擇與應(yīng)用、適用前提條件的判斷、結(jié)果的解釋等。Excel和SPSS統(tǒng)計軟件有效結(jié)合可滿足本科生畢業(yè)論文的要求。在生物統(tǒng)計學(xué)的實驗教學(xué)過程中,通過利用計算機技術(shù)和統(tǒng)計軟件,不僅使復(fù)雜的統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理工作變得非常簡單,而且由于學(xué)生自己動手操作,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望,也提高了學(xué)生的動手能力。
5.課堂教學(xué)與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與科研能力。在教學(xué)過程中,我們結(jié)合專業(yè)學(xué)科的特點,盡量創(chuàng)造各種條件,安排一些實踐性教學(xué)活動,讓學(xué)生接觸到各種各樣的科學(xué)研究,用所學(xué)的統(tǒng)計知識指導(dǎo)科研的各個環(huán)節(jié),或要求學(xué)生根據(jù)某一專題,搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),寫出理論聯(lián)系實際的統(tǒng)計分析報告。例如,要求學(xué)生對校園內(nèi)的某種花卉或樹種進行某方面的生物學(xué)性狀的調(diào)查,然后采用相應(yīng)的方法去分析,并得出結(jié)論。同時我們鼓勵學(xué)生參與科學(xué)研究,掌握生物統(tǒng)計學(xué)在科學(xué)研究中的運用。
三、結(jié)語
生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)改革的最終目標(biāo)是提高教學(xué)質(zhì)量,加強學(xué)生創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng),促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。通過對《生物統(tǒng)計學(xué)》理論與實踐相結(jié)合教學(xué)模式的探索與實踐,教學(xué)質(zhì)量與效果顯著提高,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的興趣,提高了學(xué)生運用生物統(tǒng)計方法分析和解決問題的能力。例如學(xué)生在做相關(guān)的畢業(yè)論文時,能夠思路清晰地進行實驗的設(shè)計、正確運用統(tǒng)計方法和統(tǒng)計軟件,論文的完成質(zhì)量有了明顯的提高。但如何更合理地將理論與實踐教學(xué)相融合,在提高學(xué)生動手能力和綜合素質(zhì)方發(fā)揮更大的作用,還需要在教學(xué)過程中不斷的探索和改進。
參考文獻:
[1]佘澤紅.合理構(gòu)建生物統(tǒng)計學(xué)的實驗教學(xué)體系[J].科教文匯,2007,(15):103.
[2]王江.提高學(xué)生分析解決問題能力的生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)改革[J].中國校外教育(下旬刊)2010,(10):79-80.
[3]國家教育事業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要[EB/OL].
http:///zwgk/2007-05/23/.
[4]董時富.生物統(tǒng)計學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2002.8
[5]寧海龍,姜振峰,張淑珍,等.運用現(xiàn)代教育技術(shù)改革《生物統(tǒng)計與田間試驗》課程的教學(xué)手段[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2005,3(1):95-97.
[6]楊錄.改革實驗教學(xué)方法構(gòu)建創(chuàng)新實驗平臺[J].實驗室科學(xué),2009,12(4):23-25.
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)18-0061-02
一、傳統(tǒng)《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)方法效果不佳
《生物統(tǒng)計學(xué)》是數(shù)理統(tǒng)計的原理在生物科學(xué)中的應(yīng)用,作為動物科學(xué)和動物醫(yī)學(xué)類各專業(yè)的基礎(chǔ)課和必修課,在科學(xué)研究和生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛,對于提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)十分重要[1]。學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的目的不是使學(xué)生掌握統(tǒng)計學(xué)的數(shù)學(xué)原理,而是培養(yǎng)學(xué)生運用統(tǒng)計學(xué)原理進行試驗設(shè)計、選擇正確的方法分析試驗結(jié)果以及解釋分析結(jié)果。傳統(tǒng)生物統(tǒng)計教學(xué)方法為教師在課堂上講授統(tǒng)計學(xué)理論,課后學(xué)生做作業(yè);因為教師可以控制課程的內(nèi)容和進度,所以這種教學(xué)方法有利于學(xué)生學(xué)習(xí)知識,但由于學(xué)生在課堂中只是被動聽課,沒有主動參與課堂教學(xué),不利于學(xué)生生物統(tǒng)計能力的提高[2]。同時,《生物統(tǒng)計學(xué)》中的概念抽象、相互聯(lián)系、高度結(jié)構(gòu)化,公式多而難記憶,思維方法特殊[3]。研究表明,運用傳統(tǒng)方法講授《生物統(tǒng)計學(xué)》,許多人學(xué)習(xí)了生物統(tǒng)計學(xué)的公式和原理,卻不會應(yīng)用《生物統(tǒng)計學(xué)》知識解決實際問題,甚至不能正確地描述數(shù)據(jù)[4]。我們在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn),運用傳統(tǒng)的授課方法,在課程結(jié)束一到兩年的時間里,學(xué)生會忘記《生物統(tǒng)計學(xué)》課堂中學(xué)過的大部分知識,在實際問題面前一籌莫展。在有限的時間里,生物統(tǒng)計課教師只能講授有限的、最常用的統(tǒng)計分析方法,實踐中學(xué)生可能用到的數(shù)據(jù)分析方法在課堂中不可能全部講授,這要求學(xué)生有較高的生物統(tǒng)計能力,能夠正確運用課堂中沒有講授的生物統(tǒng)計方法解決實際問題。因此,有必要嘗試新的教學(xué)方法,以解決傳統(tǒng)生物統(tǒng)計教學(xué)中存在的問題。
二、案例法教學(xué)實踐
教育學(xué)理論告訴我們,如果學(xué)習(xí)過程能夠與知識應(yīng)用的過程結(jié)合在一起,則人們會在未來應(yīng)用時更容易回想起學(xué)過的知識,應(yīng)用知識的能力較強[5]。學(xué)生通過解決與生產(chǎn)實踐相近的問題,使他們認識到學(xué)習(xí)《生物統(tǒng)計學(xué)》的重要性,增加學(xué)習(xí)欲望,通過認真學(xué)習(xí),提高生物統(tǒng)計能力,形成正確的統(tǒng)計思維[6]。作為以問題為中心教學(xué)方法的一種,案例教學(xué)法(case-based lecture)要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下解決案例,把學(xué)習(xí)知識與應(yīng)用知識有機地結(jié)合在一起[2]。從2006年起,我們嘗試把案例教學(xué)法應(yīng)用于《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)實踐,經(jīng)過幾年的實驗和摸索,取得了一些經(jīng)驗和較好的教學(xué)效果。
1.案例的設(shè)計與課堂組織。在案例教學(xué)法實踐中,學(xué)生通過案例解決方案的學(xué)習(xí),使他們知道哪些問題是生產(chǎn)實踐感興趣的,如何利用生物統(tǒng)計學(xué)知識解決這些問題,因此,案例設(shè)計是影響案例法教學(xué)效果最重要的因素。案例要緊密結(jié)合實踐、生動有趣,才會喚起學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)熱情,認為課程“有用”,值得認真學(xué)習(xí)。設(shè)計案例時,我們注意做到兩點。第一,案例均來自對生產(chǎn)實踐的科學(xué)研究結(jié)果,其知識內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)相一致;教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),有些研究結(jié)果的數(shù)據(jù)量過多,用于課堂教學(xué)有一定難度,因此,對數(shù)據(jù)量進行了刪減。第二,因為課程是由一系列案例構(gòu)成的,所以以專業(yè)知識為主線組織案例,做到知識內(nèi)容和案例之間前后關(guān)聯(lián)。在案例教學(xué)中,有人認為,教師可以只向?qū)W生提供案例,由學(xué)生查找解決案例所需要的知識,并找出解答案例的方法,以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。這樣做有兩個假設(shè),第一,根據(jù)問題,學(xué)生能夠綜合運用已有知識,找出解決問題所需要的新知識,第二,學(xué)生能夠根據(jù)問題需要學(xué)會新知識,并運用這些知識解決問題[7]。心理學(xué)研究表明,如果掌握了某領(lǐng)域的知識,可以做出正確判斷,如果對某領(lǐng)域沒有任何背景知識,或者理解錯誤,往往不能做出正確的判斷[8]。生物統(tǒng)計學(xué)的特點[3]決定了學(xué)生必須具有足夠的統(tǒng)計學(xué)背景知識,才能正確解決實際問題。由于課程的授課對象是生物統(tǒng)計的初學(xué)者,還缺乏生物統(tǒng)計學(xué)的思維,而且課時數(shù)較少,如動物醫(yī)學(xué)類《生物統(tǒng)計學(xué)》的課時只有32學(xué)時,因此,在教學(xué)實踐中,我們沒有讓學(xué)生自己查找解決案例的相關(guān)知識,而是在上課前就把課程所需要的知識材料都交給每個學(xué)生。我們也試驗了只交給大學(xué)生案例材料而讓學(xué)生找出解決案例的方法,結(jié)果幾乎沒有發(fā)現(xiàn)有學(xué)生能夠在規(guī)定的時間內(nèi)找出案例的正確解決方案。教師首先在課堂上對相關(guān)知識進行講解,然后,在課堂上通過指導(dǎo)學(xué)生解決案例,給學(xué)生創(chuàng)造一個自我學(xué)習(xí)和思考的環(huán)境,使學(xué)生通過想、做和說學(xué)習(xí)《生物統(tǒng)計學(xué)》知識,引導(dǎo)學(xué)生弄清楚應(yīng)該采用哪種統(tǒng)計方法分析問題,采用該方法原因是什么,以及有沒有其它替代分析方法等。
2.合適的統(tǒng)計學(xué)軟件。在生物統(tǒng)計學(xué)習(xí)過程中,應(yīng)用合適的統(tǒng)計軟件可以使學(xué)生更加關(guān)注解決案例過程的學(xué)習(xí),真正實現(xiàn)通過實踐學(xué)習(xí)《生物統(tǒng)計學(xué)》,使學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性提高,端正對學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)意義的認識,提高學(xué)習(xí)效果,顯著提高學(xué)生成績[9,10]。生物統(tǒng)計教學(xué)用軟件好求易學(xué)易用,功能完備,SAS軟件符合上述兩點要求,而且SAS軟件占統(tǒng)計市場的份額約為80%,使用人數(shù)較多,因此,我們選擇SAS軟件作為教學(xué)軟件。幾年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),由于在案例教學(xué)法實踐中應(yīng)用了統(tǒng)計軟件,學(xué)生可以集中精力關(guān)注解決案例的過程而不是解決案例時具體的計算過程,一旦學(xué)生理解了案例的解決方案,解決具體案例所花費的時間很少,生物統(tǒng)計課后作業(yè)也不再是一個負擔(dān),從而使學(xué)生生物統(tǒng)計的興趣大幅度提高。
3.教師的課堂指導(dǎo)與學(xué)生的主動性。研究表明,對于生物統(tǒng)計學(xué)的案例教學(xué)法,相對于其它課程,如果教師在問題討論中給予學(xué)生較多的指導(dǎo),有較高的教學(xué)熱情,則教學(xué)效果較好;教師與學(xué)生有效的溝通,把解決案例的相關(guān)信息傳遞給學(xué)生,拓展學(xué)生對學(xué)生生物統(tǒng)計學(xué)知識的正確理解,激發(fā)學(xué)生解決案例的熱情[3]。但是,學(xué)生能否主動參與解答案例是案例教學(xué)法成功的關(guān)鍵。因此,在解決案例過程中,應(yīng)鼓勵學(xué)生積極參與,為此,我們把平時成績占總評成績的比例提高到40%,如果學(xué)生在課堂上主動發(fā)言,則平時成績加分。可能其它課程都是傳統(tǒng)授課方法,個別學(xué)生上課前沒有認真閱讀教師提供的案例以及教師提供的生物統(tǒng)計學(xué)背景知識材料,因此課堂中表現(xiàn)被動。因為一旦有其他學(xué)生清楚了案例解決方案,總希望有表現(xiàn)機會,所以教師需要及時發(fā)現(xiàn)并對這些學(xué)生格外關(guān)注,有意識地鼓勵他們發(fā)言,使他們也有進步的機會。教學(xué)過程中還發(fā)現(xiàn),個別同學(xué)不認真思考案例的解決方法,但為了增加平時成績而主動發(fā)言,我們采取了對案例解答偏離正確方法的學(xué)生只加分、不表揚,而對給出正確案例解答方法的學(xué)生,加分的同時予以口頭表揚,有效地抑制了這種風(fēng)氣。
三、案例法教學(xué)效果評估
我們利用課后作業(yè)對教學(xué)效果進行實時評估,既發(fā)現(xiàn)教學(xué)的成功和不足,也找出學(xué)生對知識的掌握程度,及時更正學(xué)生對知識的誤解。要求學(xué)生作業(yè)寫出解決案例的完整報告,內(nèi)容包括解決案例的SAS程序,SAS運行結(jié)果,以及結(jié)果的解釋等。在教授新內(nèi)容之前,教師在課堂上對作業(yè)進行總結(jié),及時把相關(guān)信息反饋給學(xué)生。同樣地,期末考試既是考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,也是對教學(xué)效果的評估,考試的主要目的是考察學(xué)生解決案例的能力,考試內(nèi)容有解決案例的相關(guān)《生物統(tǒng)計學(xué)》概念、SAS過程的語法及SAS運行結(jié)果的解讀等。近年來,期末考試基本上杜絕了不及格現(xiàn)象,試卷成績平均超過85分,說明學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣較高,對課程和學(xué)習(xí)效果較好。
以前本科大學(xué)生畢業(yè)前夕,《生物統(tǒng)計學(xué)》任課教師經(jīng)常需要幫助學(xué)生處理畢業(yè)論文的數(shù)據(jù)資料,應(yīng)用案例教學(xué)法后沒有了這種現(xiàn)象。畢業(yè)論文審查中也沒有發(fā)現(xiàn)論文中有統(tǒng)計分析方面的錯誤,而且學(xué)生能夠正確運用課堂中沒有講授的統(tǒng)計分析方法,說明大學(xué)生生物統(tǒng)計的應(yīng)用能力確實得到了提高。
學(xué)生對教學(xué)的評估可以反映學(xué)生對課程的具體感受,2012年學(xué)生對課程的評價中,認為“教師的教學(xué)使我理解和掌握了該課程的內(nèi)容,我覺得有收獲”的學(xué)生占90.4%,“教學(xué)內(nèi)容充實,安排合理,重點突出”的占92.9%,“教師授課能理論聯(lián)系實際”的占93.6%,“教師鼓勵學(xué)生參與課堂討論,發(fā)表個人見解”的占94.3%,說明絕大部分學(xué)生對這種教學(xué)方法是肯定的。
參考文獻:
[1]章元明.生物統(tǒng)計學(xué)在農(nóng)科大學(xué)生素質(zhì)教育中的作用.高等農(nóng)業(yè)教育.2000,(12):62-69.
[2]Boyle CR.A problem-based learning approach to teaching biostatistics.Journal of Statistics Education.1999,7(1).Online:/publications/jse/secure/v7n1/boyle.cfm.
[3]Budé L,Imbos T,vd Wiel MWJ,Broers NJ,Berger MPF.The effect of directive tutor guidance in problem-based learning of statistics on students'perceptions and achievement.Higher Education 2009,57:(23)-36.
[4]Olsen CH.Review of the use of statistics in Infection and Immunity.Infection and Immunity.2003,(71):6689-6692.
[5]Dochy F,Segers M,Van den Bossche P,Gijbels D.Effects of problem-based learning:a meta-analysis.Learning and instruction.2003,(13):533-568.
[6]Tiwari A,Lai P,So M,Yuen K.A comparison of the effects of problem-based learning and lecturing on the development of students' critical thinking.Medical education.2006,(40):547-554.
[7]Dolmans DHJM,De Grave W,Wolfhagen IHAP,Van Der Vleuten CPM.Problem-based learning:Future challenges for educational practice and research.Medical education.2005,(39):732-741.
[8]Kirschner PA,Sweller J,Clark RE.Why minimal guidance during instruction does not work:An analysis of the failure of constructivist,discovery,problem-based,experiential,and inquiry-based teaching.Educational psychologist.2006,(41):75-86.