农业高校生物统计学课程教学改革

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摘　要　文章针对当前生物统计学课程教学过程中的一些问题,从教学内容、教学方式、实验课程设置、考核方式等方面进行了探索,提出了一些改革建议和体会.

关 键 词　生物统计学　教学改革　教学内容　教学方式　考核方式

中图分类号：G642文献标识码：A

生物统计学是应用统计学的原理和方法来分析、解释生物界各种现象和试验调查资料的一门科学.该课程是高等院校农学、植保、生物类专业的必修课程,通过该课程的学习,学生将掌握试验设计的原则和方法,学会科学地收集、整理、分析数据的方法,培养对试验结果可靠性的判断能力,获得计算机统计软件的操作技能,学会统计思维,提高对自然与社会中具有不确定性事物的认识能力,同时也为学习其它课程如数量遗传学奠定基础.

为将农业与生物学试验,特别是田间试验紧密结合起来,华中农业大学植物科学技术学院农学专业的生物统计学课程名称改用“生物统计与田间试验设计”,一般在第四或五学期开设,这时学生虽然已经系统学习了概率论、遗传学等相关基础课程,但对本课程的理解和掌握仍然存在较大难度.因此,进一步加强该课程的教学手段改良、深化教学改革,对于更好地开展教学工作具有积极意义.结合该课程的特点,笔者在近几年的教学实践中就如何提高教学质量进行了探索和实践,形成了几点心得体会.

1生物统计与田间试验设计课程教学中普遍存在的问题

1.1教学内容和手段有待进一步合理优化

随着高校的不断扩招,许多学生为了能上大学而选择农业类高校,进了大学之后对农业类专业有抵触情绪,学习思想不端正,导致厌学,对专业课程得过且过,靠“临时抱佛脚”突击过关.而且,由于生物统计学课程所涉及的公式很多,学生们普遍认为该课程枯燥乏味,晦涩难懂,再加上传统教学中以“填鸭式”教学为主,重课堂讲解轻实践应用,学生们认为这门课程学习完了就一辈子再也用不到了,即使学习,也是机械地背下公式以应付考试,缺乏主观能动性.常常是教师辛辛苦苦讲解,学生们一考完试就全部忘光.造成这种状况的重要原因之一就是教学内容陈旧枯燥,教学手段单一呆板,不能激发学生的学习兴趣,而且由于教学中轻实践应用,学生们也忽视了该课程的重要性和在实际生活中的应用价值.

1.2成绩考核体系未能激发学生的主动性

现行的课程成绩评价办法有一定的科学性,但尚需进一步改进.一般是教师根据学生平时的课堂出席情况和课后作业完成的优劣给出一个平时成绩,课程总评成绩由平时成绩和（期中）期末成绩按一定比例折合算得.学生们为了保证平时成绩较好,虽然会积极到堂,但有些学生“人在曹营心在汉”,作业抄袭情况严重,未能调动学生的学习主观能动性.

2课程教学改革中的几点建议

2.1丰富和更新教学内容

目前,市面上的生物统计学教材琳琅满目,各有千秋,有的教材重实证举例,有的注重理论推导,选择教材时要注意结合各种图书的特点.可以由中国农业出版社出版、盖均镒主编的《试验统计方法》为主要教材,参考书目为：上海外语教育出版社出版、郭平毅主编的《生物统计学》,高等教育出版社出版、杜荣骞主编的《生物统计学》,科学出版社出版、李春喜等编著的《生物统计学》,几本教材取长补短,相互结合进行教学.

由于课时较之几年前大量压缩,因此在编排课程内容时要重点突出,针对不同的专业,要有不同的侧重点.在侧重点明晰的前提下,以所选教材为主线,在讲授经典理论和方法的同时,兼顾农业类学科的前沿进展和发展方向,对相应内容在讲解时以学科前沿或学生们易感兴趣的事例举例.比如,为端正学生们的学习态度,提高他们的学习积极性,在绪论章节要重点强调统计方法在实际生活和本专业中的重要贡献和作用.生活中应用的例子比如有：许多淘宝卖家为提高销量刷信用,利用的就是顾客倾向于从销量最多或信用最好的店铺购物的心理,这里用到的就是统计学中的众数；各种平民选秀节目中,邀请多个评委对每个选手进行综合评分和评价,最后各选手的排名和分数的获得也利用到了统计学中的方法；也可以简单说明生物统计学在遗传学领域的重要作用,如在遗传作图、序列比对及基因的分子进化分析中都用到了统计学的基本理论和方法；甚至还可以列出一些最新的专业文献,展示其利用生物统计学的方法处理数据的部分内容.

另外,在教学内容的编排次序上,也不宜对教材生搬照抄、几年不变,应该随着开课学期的不同以及当季农作物的农时来合理安排.因为该门课程中有些章节如田间试验方法与实施和卡方测验等与大部分的章节内容没有一个承上启下的关系,在时间编排上比较灵活,为配合农作物的生长季节以便安排学生通过田间实地考察和操作来增加感性认识,让学生有充分的自由度进行探索式学习,这些章节在内容编排上可以灵活变动.

2.2多种教学方式的结合和灵活应用

传统的板书教学方式在有限的时间内提供的信息量较少,但展现细致,对于讲解有些公式的来由和推理过程比较适用.随着教学条件的不断提高和完善,多媒体教学目前已经成为高校授课的主要方式.尤其是多媒体教学方式提供的信息量大,能够加快课程进度,比较适合当前课时已经几经压缩的生物统计学课程,但是要注意根据学生的接受能力来调节课时进度.多媒体教学讲课进度加快,加上学生从教师那里可以拷贝得到课件,因此大部分学生来不及也懒得再做笔记,课后又不巩固复习,造成过目即忘的现象,达不到好的教学效果.

在实际教学过程中要将两种教学手段有机结合起来,以多媒体教学为主,板书为辅,利用板书一方面可以清楚地陈述公式或结论的推导过程,另一方面也是有效控制课时进度的有效手段.制作多媒体课件时要利用PPT的特点,适当插入图片和例证,统计学课件也可以制作得图文并茂,色彩丰富,同时还可以在需要作图的环节比如双尾和单尾检验部分,设置动画和声音效果,加深学生的印象,提高其学习积极性.比如在课程内容从抽样分布过渡到假设检验时,可以举个年轻人感兴趣的例子——中国和韩国女星知名度的比较,PPT中插入多个中韩当红明星的照片,以此说明对两个总体的比较常常是不可行的,这时就要采取另一种办法,即抽取样本,通过样本所代表的总体进行比较.各类美女的照片吸引了学生的注意力,使学生印象深刻,同时也完成了讲课内容从总体到样本的研究顺利过渡到样本到总体的研究.2.3重视实践教学——实验课程改革

当前农业高校人才培养普遍存在重理论教学轻实践教学,重实验室训练轻田间试验操作等现象.在人才培养计划中,一线实践学时比例逐步下降,并在分割中进一步被弱化.另一方面,许多年轻教师从本科到博士的经历是从实验室到实验室,缺乏实践生产经验,致使其在教学中不能理论联系实际,学生的实践意识和实践能力得不到训练和提高.

生物统计学是一门与生产实践联系紧密的学科,因此实验课程的设置必须以训练和提高学生的实践能力为教学目标.华中农业大学植科院开设了10个学时的实验课程,课程主要在现代化的电脑实验室完成,目的是介绍和训练学生应用Excel进行常规的统计分析,如用Excel进行描述统计、统计图表的制作、假设检验、方差分析、直线相关和回归分析等,也简略介绍了SAS在统计中的应用.这种教学模式将统计知识与计算机技能融为一体,同时由于Excel软件不用购买,操作简单,不需编程,学生容易掌握,也就为生物统计学的实际应用提供了方便与快捷的手段.许多学生反映实验课程的教学内容在本专业毕业课题的数据分析中非常有用.

另一方面,实验课程的设置还应强调统计知识在田间生产中的实际应用,注意课堂教学和田间教学相结合.比如绪论中介绍的田间试验中的一些基本概念：小区、保护行、试验因素、水平、处理、试验指标等,有些定义比较拗口,不易理解,在期末考核和实际应用中发现学生理解上比较模糊,个别概念容易混淆.尤其是常用田间试验设计方法这一章节,介绍了各种试验设计方法及其优缺点、适用的条件等等,信息量大,学生只能靠死记硬背暂时记住,很难理解记忆.这几年,华中农业大学植科院在实验课与田间实地教学的结合方面进行了一些尝试,将学生带到田间地头,进行实例教学,指出小区、因素等等在田间的具体指代内容和所在,更把学生带到省级区试试验点和育种圃,现场讲解各种田间试验方法的设计,让学生根据具体情况一起讨论和分析每种方法的优缺点,帮助学生理解记忆,也为其它专业课如作物育种学的学习奠定了基础,效果很好.

课程教学的主要任务并不仅仅是传授知识,知识长久不用就会遗忘,教学更应注重培养学生分析问题、解决问题的能力以及创新、批判精神.因此,我们也尝试安排了一些讨论课,比如在介绍完各种田间试验方法和相应的数据分析方法之后,以几个育种或生产上的实例让学生进行田间设计,将实际所学的知识与生产实践结合起来,不仅可以调动学生的学习积极性,培养学生分析问题、解决问题的能力,还有利于学生团队合作精神的培养,真正实现教学从实践中来、到实践中去.

2.4考核方式的多元化

期中或期末考试是对教学质量进行考核的一个主要办法,同时也对学生认真学习该门课程有很好的督促作用,但是过于强调笔试在学生成绩中的比重,不利于调动学生的积极主动性.由于生物统计学的课程特点,公式多,难理解难记忆,课程内容连贯性较强,因此每次讲解新内容前,我们会用5分钟左右的时间复习回顾上节课的重点内容,理清脉络,比较记忆各章节中的公式,对学生新内容的学习起到一个承上启下的作用,效果较好.但是仍然有许多学生不进行课后复习,在讲课时他一脸茫然的表情.为进一步激发学生的学习主动性,我们进行了改进,每次课前随机抽取一个学生请他帮大家复习巩固上次课程的学习内容,根据学生的表现在平时成绩上给予适当分数奖励.还可以根据课时进度,在课程中穿插一些小的问题或统计学题目,请学生自告奋勇争相解答,给以适当分数奖励.改变后的考核方式加大了平时成绩（课堂表现+课后作业）的比例,更能体现“以学生为主体,以教师为主导”的教学理念.