生物统计学理与实践相结合教学模式

摘 要：针对生物统计学课程实践性、应用性强的特点和目前教学中存在的问题,采取了理论与实践、应用相结合,构建课程体系与内容,理论讲解与实例分析相结合,课堂讨论与案例分析相结合,软件教学与上机操作相结合,课堂教学与生产实践相结合的教学模式,对生物统计学教学进行了改革,培养了学生的应用能力,促进了学生综合素质的提高,取得了较好的教学效果.

关 键 词：生物统计学；理论与实践；教学模式

中图分类号：Q332；G642.0文献标志码：A?摇文章编号：1674-9324（2013）50-0217-02

一、引言

生物统计学是我国高等院校生物科学类专业开设的一门专业基础课,是一门实践性、应用性很强的学科.它是我国高等院校生物科学类专业为培养大学生的科学研究能力,提高学生分析问题、解决问题的能力而开设的一门应用工具学科,也是当代生物科技工作者必备的知识.在以定量化和动态化为标志的近代生物科学的发展中,生物统计学的应用以及计算机技术的渗透已成为生物统计学发展的必然趋势[1].

当前,我国的高等教育正处在改革和发展的关键时期,高等教育如何才能更好地适应世纪的发展和需要,这是我们每一个从事高等教育的人必须认真思考的问题[2].国家教育事业发展“十一五”规划纲要已经明确指出“切实把高等教育发展的重点放到提高质量上,着力培养学生的创新精神和创新思维,增强学生的实践能力、创造能力和就业能力、创业能力.实施高等学校本科教学质量与教学改革工程.”[3]国家教育事业发展“十二五”规划纲要中也同样强调要“加强创新意识和能力培养”,“加强动手实践教学,增加学生参加生产劳动、社会实践和创新活动的机会.”因此可见,加强创新意识和能力培养已经成为当今高等教育改革的一项重要目标.

生物统计学是一门探讨如何从不完整的信息中获取科学可靠的结论从而进一步进行生物学实验研究的设计、取样、分析、资料整理与推论的科学[4].是将数学的方法应用于生物学研究领域中的一门工具学科,是广大科学研究工作者从事科学研究的重要工具和手段.在当今大学生物统计学的教育中,虽然我们在教学方法与内容上有了很大改进,但仍然存在一些问题,主要表现在：（1）教学课时减少与课程内容增加的矛盾.近年来,随着大学课程教学改革的进行,生物统计学的课程教学时数不断压缩,教学课时数的压缩与生物统计理论的发展、日益增加的教学内容这一对矛盾是每一个从事生物统计学课程教学的教师必然面临的挑战[5].（2）教学与科研脱节的矛盾.在大学本科生物统计学的教学环节中,由于受到许多客观条件的限制,相应的实验条件缺乏,一部分实践性很强的教学内容只能在课堂讲解,培养大学生动手能力训练比较少,学生利用所学知识参与科学研究的机会较少,使教学与科研脱节.学生无法正确掌握和应用理论知识,也难以把理论知识转化为实际技能[6].第三,学生使用计算机分析数据的能力较差.近年来由于学时的压缩,生物统计学的教学内容只限于对一些统计分折的基本原理、基本方法的讲解,对有关统计分析软件的应用讲的很少,统计软件的使用率非常低,学生还不能熟练地运用计算机分析试验数据.

为了适应社会和经济的发展,培养符合社会需求的人才,在生物统计学的教学过程中培养学生分析问题、解决问题的能力,增加学生的动手能力,提高学生的综合素质和科学素养.为此,我们在近年来的生物统计学的教学过程中对理论与实践相结合教学模式进行了研究与探索.

二、理论与实践相结合模式探索

1.理论与实践、应用相结合,构建课程体系与内容.生物统计学是一门搜集数据、整理数据和分析数据的基础学科,是定量认知事物的一种工具,而统计方法是本课程的核心内容.而在教学课时减少与课程内容增加的情况下,课堂教学内容不可能面面具到,而应该有所侧重,有所突出.在教学过程中,对于已经过时,与社会发展不相适应的一些内容、具体事例,要及时去除并及时增加一些本课程发展的新理论、新方法,及时增加一些反映当前科学技术和社会发展的最新成果的事例,使学生在掌握统计知识的同时能及时了解科学技术发展的最新动态,以适应社会发展的需要.另外,结合教学进度,增加常用统计分析软件EXCEL、SPSS等的使用方法介绍,使统计教学内容能够体现时代感、知识性和前瞻性.

2.理论讲解与实例分析相结合,加深对所学知识的理解.生物统计学是生物科学类专业一门必修专业基础课,是一门理论性、系统性很强的学科,是现代生物学研究不可缺少的工具.但该课程原理复杂、内容抽象、计算公式多而且繁杂、难懂且难记,影响了学生对本课程学习的兴趣和积极性.通过实例的分析,循序渐进引导学生思考,深入浅出地讲解知识点,从而能够激发学生的主观能动性[7].例如,在讲解试验指标的概念时,如果只讲“衡量试验效果的标准就是试验指标”则学生一时难以理解,如果举例：甲、乙、丙三个品种进行产量比较试验,那么产量就是衡量品种优劣的标准.这样抽象的概念就具体化了,通过举一反三,触类旁通,学生在记忆概念的同时也能理解这些知识点了.

3.课堂讨论与案例分析相结合,提高学生分析和解决问题的能力.案例教学,是一种开放式、互动式的新型教学方式.是在学生掌握了一定的统计知识的基础上应用的一种教学方法.例如,在教学过程中,根据学生已有知识,给出如下案例：“食品安全关乎每个人的身体健康和生命安全,而农产品中的农药残留是大家关注的热点问题,今有某部门对当地即将上市销售的一批桃子进行某种农药残留量的检测,以千克为单位,随机抽测100千克,得其平均残留量为0.0485毫克/千克,标准差为0.0061毫克/千克（已知该农药在桃子中的最大残留量不允许达到0.05毫克/千克）.根据检测结果,甲工作人员的结论是：该批桃子农药残留量为0.0485,低于标准值0.05毫克/千克,所以,该批桃子合格,可以上市销售.乙则持不同意见,认为甲的结论缺乏依据.”请给出你的结论和依据.对于这样的问题,先交给学生们思考和讨论,老师作最后的总结.学生通过思考、计算分析、讨论和总结,增强了对试验误差、一尾测验、两尾测验等知识的理解和应用,特别是一尾测验和两尾测验对试验结果分析的结论的影响有了更直观和透彻的了解,同时进一步掌握了统计方法和公式的正确使用.正是这种对案例的思考、讨论和分析,发挥了学生的主体作用,提高了学生运用理论知识分析现实问题的能力.4.软件教学与上机操作相结合,提高学生的应用和动手能力.21世纪是知识经济时代和信息化时代,随着教育和科技的迅速发展,对人才质量和结构的需求正在发生前所未有的变化.掌握扎实的专业知识,拥有熟练的计算机分析问题、处理问题的技能,才能更好地适应社会需求.而计算机技术的发展和计算机技术在各个学科中的应用,为我们培养学生分析和解决问题的能力、提高大学生的综合素质提供了广阔的空间.因此,在教学过程中,我们适当压缩课堂教学时间,注重精讲多练,增加学生上机操作的机会,使学生熟悉常用统计分析软件的使用方法.SPSS具有良好的用户界面,完全摆脱了命令行的操作方式,使用者不用记住复杂的过程和选择项,有着功能强大、操作简单的优势,是目前众多高等院校广泛使用的教学软件之一.对于SPSS要求学生重点掌握数据的录入、储存,各种基础统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断、结果的解释等.Excel和SPSS统计软件有效结合可满科生毕业论文的要求.在生物统计学的实验教学过程中,通过利用计算机技术和统计软件,不仅使复杂的统计数据处理工作变得非常简单,而且由于学生自己动手操作,激发了学生的学习兴趣和求知,也提高了学生的动手能力.

5.课堂教学与生产实践相结合,提高学生的科学素养与科研能力.在教学过程中,我们结合专业学科的特点,尽量创造各种条件,安排一些实践性教学活动,让学生接触到各种各样的科学研究,用所学的统计知识指导科研的各个环节,或要求学生根据某一专题,搜集数据、整理数据、分析数据,写出理论联系实际的统计分析报告.例如,要求学生对校园内的某种花卉或树种进行某方面的生物学性状的调查,然后采用相应的方法去分析,并得出结论.同时我们鼓励学生参与科学研究,掌握生物统计学在科学研究中的运用.

三、结语

生物统计学教学改革的最终目标是提高教学质量,加强学生创新意识和能力培养,促进学生综合素质的提高.通过对《生物统计学》理论与实践相结合教学模式的探索与实践,教学质量与效果显著提高,激发了学生学习生物统计学的兴趣,提高了学生运用生物统计方法分析和解决问题的能力.例如学生在做相关的毕业论文时,能够思路清晰地进行实验的设计、正确运用统计方法和统计软件,论文的完成质量有了明显的提高.但如何更合理地将理论与实践教学相融合,在提高学生动手能力和综合素质方发挥更大的作用,还需要在教学过程中不断的探索和改进.