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生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文

時(shí)間:2022-05-21 08:43:27

導(dǎo)語:在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課教學(xué)創(chuàng)新論文

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(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)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(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)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(duì)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(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)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(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。

二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位

(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。

未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)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(jì),而會(huì)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(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。

(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)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(yàn)的結(jié)果。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)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(jiǎn)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(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)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(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)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(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)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(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的6-7學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的4學(xué)時(shí)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(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。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(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。

(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)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(diǎn)。

但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)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(diǎn),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(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),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(dòng)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(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)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(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)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(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)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(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)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(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。

(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。

統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)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(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)。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(jì)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(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)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(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。

(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的視野,提高學(xué)生素質(zhì)。

2世紀(jì)2年展起來的多元統(tǒng)計(jì)方法雖然對(duì)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(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)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(shí)數(shù)與達(dá)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(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。

為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室。現(xiàn)共有5余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。

(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)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(dòng)物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。

掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)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(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。

這樣的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)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(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。

此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。

通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)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(jìn)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(duì)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(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)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(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)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(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:SPSS生物統(tǒng)計(jì)學(xué)本科教學(xué)論文

一、SPSS軟件的基本特點(diǎn)以及數(shù)據(jù)文件的建立、導(dǎo)入與導(dǎo)出

李春喜教授主編的第五版生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材中,前一章內(nèi)容分別為概論。結(jié)合SPSS特點(diǎn),在講授本章內(nèi)容的同時(shí),SPSS上機(jī)實(shí)驗(yàn)課應(yīng)設(shè)置為SPSS軟件的界面介紹、基本特點(diǎn)和作用,數(shù)據(jù)的建立、導(dǎo)入與導(dǎo)出部分。SPSS軟件的特點(diǎn)與作用:SPSS(StatisticalPackagefortheSocialScienceorStatisticProductsandServiceSolution)軟件是于1968年由美國斯坦福大學(xué)(StanfordUniversity,USA)的三位研究生研發(fā)而成,并以此名創(chuàng)立SPSS公司。該軟件操作簡(jiǎn)單,易學(xué)易用,具有較強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)功能和強(qiáng)大的作圖功能,特別是能夠快速準(zhǔn)確地完成大量的、煩瑣的、專業(yè)的和復(fù)雜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,是國際上認(rèn)可的專業(yè)統(tǒng)計(jì)分析軟件之一。其可廣泛應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)分析(例如均值比較、相關(guān)分析、方差分析等)以及統(tǒng)計(jì)圖形(例如柱狀圖、散點(diǎn)圖、餅狀圖等)的制作和編輯。在介紹這些功能的同時(shí),打開SPSS窗口,兼并介紹SPSS視圖窗口中標(biāo)題欄、菜單欄、數(shù)據(jù)單元格顯示、工具按鈕、數(shù)據(jù)視圖和變量視圖的一些簡(jiǎn)單用法。數(shù)據(jù)文件的建立:SPSS軟件打開之后,會(huì)進(jìn)入數(shù)據(jù)編輯窗口,新建一組數(shù)據(jù)后可將變量依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行命名,并選擇輸入數(shù)據(jù)的基本變量類型(例如數(shù)值型、逗號(hào)型、句點(diǎn)型、科學(xué)計(jì)數(shù)型、日期格式型、美元型、定制貨幣型和字符串型等)。數(shù)據(jù)文件的導(dǎo)入與導(dǎo)出:SPSS可以導(dǎo)入SPSS(*.sav),Exce(l*.xls),dBASE(*.dbf),ASCⅡ(*.dat,*.txt),Access(*.mdb),Lotus(*.w*),F(xiàn)oxpro(*.dbc)等數(shù)據(jù)文件,以及各類SASS數(shù)據(jù)文件。即從菜單選擇File中選Open,彈出OpenFile對(duì)話框,文件框內(nèi)顯示以選擇所需文件后綴類型,之后選擇對(duì)象,單擊打開(O)按鈕,或雙擊對(duì)象文件,從而將文件導(dǎo)入。同樣文件的導(dǎo)出通過File中的save/saveas(保存數(shù)據(jù)對(duì)話框),選擇保存路徑,鍵入文件名,確定數(shù)據(jù)類型,單擊保存(S)按鈕,其導(dǎo)出文件。

二、應(yīng)用SPSS軟件的基本統(tǒng)分析

教學(xué)材料第二、三章內(nèi)容為資料的整理與特征數(shù)的計(jì)算、概率和概率分布,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容SPSS上機(jī)實(shí)驗(yàn)課應(yīng)設(shè)置基本統(tǒng)計(jì)分析課程,該部分包括數(shù)據(jù)匯總報(bào)告和描述性統(tǒng)計(jì)分析兩方面的內(nèi)容。基本統(tǒng)計(jì)分析可通過菜單欄的分析(Analyze)窗口進(jìn)入,點(diǎn)擊分析欄之后,鼠標(biāo)放置數(shù)據(jù)匯總報(bào)告(Reports)欄,即可顯示分層報(bào)告(OLAP—OnlineAna-lyticalProcessing)、數(shù)據(jù)匯總(CasesSummarize)、行匯總報(bào)告(ReportSummariesinRows)、列匯總報(bào)告選項(xiàng)(ReportSummariesinColumns)。其中分層報(bào)告主要用于中位數(shù)、最大值、最小值、方差、偏度系數(shù)等統(tǒng)計(jì)描述;數(shù)據(jù)匯總可用于對(duì)編輯窗口中的數(shù)據(jù)在結(jié)果窗口中羅列出來,以便瀏覽和打印,同時(shí)也可對(duì)數(shù)據(jù)的基本特征進(jìn)行描述;行匯總報(bào)告可羅列原始數(shù)據(jù),其格式是以觀察單位和統(tǒng)計(jì)量為行標(biāo)目,以報(bào)告變量為列標(biāo)目;列匯總報(bào)告主要用來生成按列顯示統(tǒng)計(jì)量計(jì)算結(jié)果的報(bào)告,同時(shí)也可以完成許多統(tǒng)計(jì)計(jì)算。當(dāng)鼠標(biāo)放置描述性統(tǒng)計(jì)分析(DescriptiveStatistics)位置后,選中響應(yīng)的功能即可進(jìn)入頻數(shù)分析(Frequen-cies)、描述性分析(Descriptives)、探索性分析(Ex-plore)、多維交叉表分析(Crosstabs)、比值分析(Ratio)窗口從而根據(jù)自己的目的進(jìn)行響應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。

三、應(yīng)用SPSS軟件的均值比較和方差分析

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)基本知識(shí)熟悉之后,在隨后在課堂教學(xué)中會(huì)開始進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷和方差分析部分的內(nèi)容。SPSS實(shí)驗(yàn)課在此部分結(jié)合課堂教學(xué)相應(yīng)的設(shè)置均值比較和方差分析上機(jī)內(nèi)容。均值比較可通過菜單欄的分析(Analyze)窗口進(jìn)入,點(diǎn)擊分析欄之后,鼠標(biāo)放置數(shù)據(jù)均值比較(Com-pareMeans)上即可顯示相應(yīng)分析欄:平均數(shù)基本分(Means)可用于定量資料的統(tǒng)計(jì)分析,按分組變量計(jì)算因變量的描述統(tǒng)計(jì)量值,如均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度、峰度等統(tǒng)計(jì)量,并顯示結(jié)果;單樣本T-test(One-SampleTTest)單樣本t檢驗(yàn)主要用于樣本平均數(shù)和已知總體平均數(shù)的比較;獨(dú)立樣本T-tes(tInde-pendent-SamplesTTest)可用于檢驗(yàn)兩個(gè)獨(dú)立樣本的總體平均數(shù)之間是否有顯著差異;配對(duì)樣本T-test(Paired-SamplesTTest)用于配對(duì)計(jì)量資料的比較,檢驗(yàn)配對(duì)樣本差值的總體均數(shù)與0的差異有無顯著意義,以及配對(duì)樣本是否相關(guān)方差分析包括單因素方差分析和多因素方差分析。其中單向方差分析(One-WayANOVA)可通過均值比較(CompareMeans)進(jìn)入,其用于完全隨機(jī)設(shè)計(jì)資料的多個(gè)樣本均數(shù)比較和樣本均數(shù)間的多重比較,也可進(jìn)行多個(gè)處理組與一個(gè)對(duì)照組的比較。多因素方差分析可通過分析欄里的多因素方差分析(GeneralLinearModel)選項(xiàng)進(jìn)入,進(jìn)入之后會(huì)設(shè)置四個(gè)不同要求的選擇:?jiǎn)巫兞慷嘁蛩胤讲罘治觯║nivariate)可用于一個(gè)因變量受一個(gè)或多個(gè)自變量影響的方差分析;多因變量方差分析(Multivariate)主要用于多個(gè)因變量受一個(gè)或多個(gè)因素變量或協(xié)變量影響的方差分析;多因變量方差分析(Multivariate)對(duì)同一因變量進(jìn)行重復(fù)測(cè)量的方差分析;混合效應(yīng)分析(VarianceCompo-nents)用來估計(jì)每個(gè)隨機(jī)因素對(duì)因變量方差的貢獻(xiàn)。在分析過程中可根據(jù)不同的需要和要求,選擇相應(yīng)的方差分析。

四、應(yīng)用SPSS軟件的回歸和相關(guān)分析

在方差分析之后,李春喜教授主編的第五版生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材第七章內(nèi)容為直線回歸和相關(guān)分析。根據(jù)課程設(shè)置,SPSS上機(jī)實(shí)驗(yàn)課最后應(yīng)設(shè)置為回歸分析和相關(guān)分析的內(nèi)容?;貧w分析包括線性回歸分析和可轉(zhuǎn)化的線性回歸分析。其中線性回歸分析包括一元、多元線性回歸,其可通過分析(Analyze)中的Regression選項(xiàng)進(jìn)入,進(jìn)入之后可通過選擇Linear選項(xiàng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的線性回歸分析;可轉(zhuǎn)化的線性回歸分析,是將非線性數(shù)據(jù)通冪指數(shù)、倒數(shù)、等轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化為可線性回歸的數(shù)據(jù),從而進(jìn)行分析,其可通過Regression里的CurveEstima-tion選項(xiàng)進(jìn)入。相關(guān)分析是一種將客觀事物之間相互聯(lián)系反映到數(shù)量上,從而說明相關(guān)變量之間關(guān)系的一種分析。SPSS軟件中可通過分析(Analyze)中相關(guān)(Correlate)里的Bivariate選項(xiàng)進(jìn)行二元變量的相關(guān)分析;當(dāng)實(shí)驗(yàn)要在進(jìn)行排除其他變量影響下的兩變量相關(guān)分析時(shí),可通過選擇相關(guān)(Correlate)里的PartialCorrelationAnaly-sis進(jìn)行偏相關(guān)分析;而當(dāng)研究問題涉及變量較多,眾多變量間的相似性和信息交疊使得我們難以從中提煉出主要信息時(shí),可選擇相關(guān)(Correlate)里的Distances來進(jìn)行距離分析。五、總結(jié)本人依據(jù)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),將李春喜教授所編生物統(tǒng)計(jì)學(xué)第五版教材的教學(xué)內(nèi)容與SPSS統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)軟件的基本功能相結(jié)合,對(duì)不同章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容全部在SPSS軟件中進(jìn)行操作應(yīng)用。通過SPSS實(shí)驗(yàn)教學(xué)與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課堂教學(xué)的相互照應(yīng),必將加深學(xué)生對(duì)本門的掌握程度,同時(shí)在以后的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中也必會(huì)起到良好的效果。

作者:馬建輝 張黛靜 姜麗娜 邵云 單位:河南師范大學(xué)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新試析論文

摘要:根據(jù)21世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)中重點(diǎn)突出了教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,強(qiáng)化了學(xué)生能力的培養(yǎng)。

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(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)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(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)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(duì)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(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)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(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。

二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位

(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jì)理論和實(shí)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(jì)學(xué)將會(huì)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(jì),而會(huì)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(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。

(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)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(yàn)的結(jié)果。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)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(jiǎn)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(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)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(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)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(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)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(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)本論文由整理提供建設(shè)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)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(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。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(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。

(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)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(diǎn)。

但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)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(diǎn),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(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),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(dòng)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(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒本論文由整理提供有縮減,學(xué)時(shí)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(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)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(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)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(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)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(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。

(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。

統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,本論文由整理提供許多統(tǒng)計(jì)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(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)?,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(jì)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(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)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(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。

(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)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(jì)方法雖然對(duì)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(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)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(shí)數(shù)與達(dá)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(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。

為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室。現(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。

(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)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(dòng)物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。

掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)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(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。

這樣的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)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(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。

此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。

通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)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(jìn)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(duì)伍、一流的教學(xué)內(nèi)容本論文由整理提供、一流的教學(xué)方法、一流的教材、一流的教學(xué)管理等特點(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)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(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)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(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:高校生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文

一、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的地位和作用

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物學(xué)學(xué)科不同專業(yè)學(xué)生都應(yīng)該掌握的一門重要的工具課,是許多高等院校生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)等專業(yè)的必修課程之一。它是現(xiàn)代生物學(xué)研究不可缺少的工具,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究和綜合分析問題能力的重要課程,也是生物學(xué)等工作者必備的基礎(chǔ),同時(shí)該課程又是其他專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)。因此該課程在生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、醫(yī)學(xué)、食品、環(huán)保等專業(yè)中占有十分重要的地位[12]。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)需以生物材料進(jìn)行研究,但通常所涉及的材料數(shù)量較大,很難也沒有必要全部參加試驗(yàn),必須通過科學(xué)的方法抽取有代表性的試驗(yàn)個(gè)體進(jìn)行試驗(yàn),以獲得相關(guān)的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)由樣本推斷總體的重要功能。因此生物統(tǒng)計(jì)學(xué)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)緊密聯(lián)系,主要講授數(shù)據(jù)資料收集和整理的方法、數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計(jì)分析方法和手段以及在概率論的基礎(chǔ)上對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果做出科學(xué)的推斷,從而幫助我們認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的現(xiàn)象和本質(zhì)[13]。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)已成為生物科技工作者必備的基礎(chǔ),也有利于培養(yǎng)和提高大學(xué)生的科學(xué)研究能力以及獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,是當(dāng)代大學(xué)生系統(tǒng)的能力培養(yǎng)和全面的素質(zhì)教育的具體體現(xiàn)。

二、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)存在的主要問題

1.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材方面。教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求的知識(shí)載體,也是教學(xué)最基本的工具,它不僅是教師進(jìn)行教學(xué)的依據(jù),而且是學(xué)生獲取知識(shí)的重要資料,選擇適合教師和學(xué)生的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材,能夠保證教學(xué)過程的順利進(jìn)行,而且還能提高教學(xué)質(zhì)量,達(dá)到良好的教學(xué)效果[14,15]。目前,國內(nèi)所出版的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材種類較多,各大高校由于教師和學(xué)生的情況不同,在教材方面的選擇和使用也不一樣。盡管如此,目前國內(nèi)所出版的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材主要包括兩大類。第一大類完全是傳統(tǒng)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的知識(shí)和內(nèi)容,不涉及統(tǒng)計(jì)軟件的介紹和使用,這一大類教材包含兩小類,一類主要側(cè)重理論教學(xué),過分強(qiáng)調(diào)課程體系的完整性和理論講授,注重公式的推導(dǎo)而忽視了實(shí)際應(yīng)用例題的講解。這類教材忽略了對(duì)大學(xué)生統(tǒng)計(jì)思維和綜合分析問題能力的培養(yǎng),因此有一定的缺陷。另一類是目前各大高校使用較多的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材,該類教材雖然也存在一些必要的公式推導(dǎo),但更側(cè)重于統(tǒng)計(jì)學(xué)理論與實(shí)際結(jié)合,清楚介紹每一個(gè)統(tǒng)計(jì)原理理論后,再通過具體實(shí)例分析和鞏固統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理和基本方法,注重培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問題和解決實(shí)際問題的能力,因此這類教材比較適合現(xiàn)在生物科學(xué)等本科專業(yè)的使用。但這類生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材由于不涉及統(tǒng)計(jì)軟件的內(nèi)容,也存在一定的不足。如果教師在授課過程中未涉及一些統(tǒng)計(jì)軟件的介紹和使用,那么即使學(xué)生完全掌握了相關(guān)的統(tǒng)計(jì)原理和方法,學(xué)生在復(fù)雜的試驗(yàn)設(shè)計(jì)及龐大的數(shù)據(jù)面前可能也會(huì)束手無策,即使會(huì)計(jì)算,在復(fù)雜及龐大的數(shù)據(jù)計(jì)算中也可能會(huì)算錯(cuò),因此可能會(huì)得出相反的結(jié)論。第二大類統(tǒng)計(jì)教材完全是統(tǒng)計(jì)軟件的介紹和使用,如Excel軟件、SAS統(tǒng)計(jì)軟件、SPSS統(tǒng)計(jì)軟件、DPS統(tǒng)計(jì)軟件、R統(tǒng)計(jì)軟件等的介紹和使用。生物科學(xué)、技術(shù)等飛速發(fā)展的今天,這類統(tǒng)計(jì)軟件發(fā)揮了很大的優(yōu)勢(shì),給科技工作者帶來了極大的方便。但這類教材也存在一定的不足,它只注重統(tǒng)計(jì)過程的運(yùn)算和統(tǒng)計(jì),沒有統(tǒng)計(jì)原理的介紹,因此對(duì)沒有相關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)或統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生或老師來說,即使按照教材上的步驟計(jì)算出相應(yīng)的結(jié)果,但也不知道具體的含義,也不知道怎么分析。因此這類教材不適合大學(xué)本科生的教學(xué)。另外,這兩大類教材要么只注重?cái)?shù)理統(tǒng)計(jì)方法的講授,要么只重視統(tǒng)計(jì)軟件的使用,而忽視了統(tǒng)計(jì)學(xué)中的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法是建立在正確的試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及所獲數(shù)據(jù)資料準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上才能發(fā)揮正確的作用,這是這兩大類生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材共同存在的不足之處。因此,目前市場(chǎng)上還未見有統(tǒng)計(jì)學(xué)理論與實(shí)際結(jié)合,試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)原理相結(jié)合,統(tǒng)計(jì)軟件與統(tǒng)計(jì)學(xué)原理相結(jié)合的較為完善的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材。筆者認(rèn)為這類生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材是當(dāng)前生物科學(xué)專業(yè)、生物技術(shù)專業(yè)、生物工程專業(yè)、農(nóng)學(xué)專業(yè)、醫(yī)學(xué)專業(yè)、食品專業(yè)等本科專業(yè)較為適合的教材。

2.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)與高等數(shù)學(xué)方面。①生物統(tǒng)計(jì)學(xué)與高等數(shù)學(xué)開課時(shí)間上的不一致性。國內(nèi)許多高等學(xué)校生物科學(xué)等本科專業(yè)的培養(yǎng)方案中都把高等數(shù)學(xué)課程作為一門必修的基礎(chǔ)課,學(xué)生通過對(duì)該門課程的學(xué)習(xí),系統(tǒng)獲得函數(shù)、極限、連續(xù)、導(dǎo)數(shù)、微積分及常微分方程等基礎(chǔ)知識(shí),它為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和解決實(shí)際問題提供必不可少的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及常用的數(shù)學(xué)方法。而且,通過各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),逐步培養(yǎng)學(xué)生具有較為熟練的基本運(yùn)算能力和自學(xué)能力,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。更重要的是,高等數(shù)學(xué)課程是學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的關(guān)鍵,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中的許多原理和方法都需要高等數(shù)學(xué)中相應(yīng)的知識(shí)作為基礎(chǔ)。②生物統(tǒng)計(jì)學(xué)與高等數(shù)學(xué)教學(xué)上的脫節(jié)性。高等數(shù)學(xué)課程作為生物科學(xué)本科專業(yè)一門必修的基礎(chǔ)課,各高校均認(rèn)識(shí)到它在生物科學(xué)本科專業(yè)中的重要性。但長(zhǎng)期以來,高等數(shù)學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)均作為兩名獨(dú)立的課程開設(shè),一般情況下,高等數(shù)學(xué)課程由數(shù)學(xué)專業(yè)教師講授,由于數(shù)學(xué)專業(yè)的教師沒有生物學(xué)專業(yè)的相關(guān)知識(shí),不清楚生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的知識(shí)體系,只注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)的推導(dǎo)、講授。因此所講授的知識(shí)內(nèi)容之間通常存在許多不銜之處,形成了不利于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)的知識(shí)的斷層。同樣,這也是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中教師難教,學(xué)生難學(xué)、難懂、難用的原因之一。

3.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)和科研能力方面。常言道,學(xué)生需要一滴水,教師至少要有一桶水。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué),相對(duì)于其他課程而言,對(duì)教師的要求更高,不僅要求教師要有一定的數(shù)學(xué)知識(shí),較為淵博的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),還要求教師要有較強(qiáng)的科研能力。教師只有具備一定的數(shù)學(xué)知識(shí)和淵博的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),才能很好把握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)原理、理論、統(tǒng)計(jì)分析方法等。具備較強(qiáng)的科研能力,才能很好將生物統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)原理、理論、統(tǒng)計(jì)分析方法與實(shí)際相結(jié)合,才能很好地進(jìn)行案例教學(xué)。4.考試制度方面??荚囍贫仍诟叩冉逃姓加蟹浅V匾牡匚?,考試是教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo),它既是對(duì)教師教學(xué)質(zhì)量的反映,也是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)??荚囍贫仁欠窈侠?

,決定著教學(xué)質(zhì)量的好壞以及學(xué)生學(xué)習(xí)積極性是否能得到最大限度地調(diào)動(dòng)[16]。但是現(xiàn)階段我國許多高校的考試制度較為死板,缺乏合理性和靈活性。如在學(xué)期期末考試中規(guī)定一定數(shù)量的題型,當(dāng)然,這種考試制度對(duì)于規(guī)范考試是必須的,但是應(yīng)該根據(jù)具體課程而定,而不能一概而論。就生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程而言,如果規(guī)定一定數(shù)量的考試題型(比如四種題型),那么教師只能根據(jù)考試規(guī)定勉為其難考慮四種題型。比如說名詞解釋、填空、問答、計(jì)算這四種題型。很明顯,這種考試方式只是較為死板的考試,不能真證體現(xiàn)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的本質(zhì),不能很好考察學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的掌握及運(yùn)用。

三、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)策略

針對(duì)目前生物統(tǒng)計(jì)學(xué)存在的問題,筆者根據(jù)自己近十年的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)實(shí)踐,就如何提高生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的課堂教學(xué)效果,提出如下建議。

1.選擇合適的教材并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。教材是教學(xué)最基本的工具,選擇適合的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材,能夠保證教學(xué)過程的順利進(jìn)行,并能提高教學(xué)質(zhì)量。針對(duì)目前市場(chǎng)上的不同種類教材,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際,選擇統(tǒng)計(jì)學(xué)理論與實(shí)際相結(jié)合,試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)原理相結(jié)合,統(tǒng)計(jì)軟件與統(tǒng)計(jì)學(xué)原理相結(jié)合的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材進(jìn)行教學(xué)較為合適。據(jù)筆者過去的教學(xué)實(shí)踐,該課程授課內(nèi)容不宜過多和過深,授課內(nèi)容過多學(xué)生精力會(huì)分散,分不清重點(diǎn),而過深則影響學(xué)生的接受效果[17]。因此應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,堅(jiān)持以試驗(yàn)研究實(shí)例為線索,以科學(xué)的試驗(yàn)研究方法為主線,理論原理和實(shí)際例子相結(jié)合,從試驗(yàn)研究的選題和設(shè)計(jì)、試驗(yàn)方案的制定和實(shí)施、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和整理到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,最后做出科學(xué)的推斷等,盡可能把抽象的統(tǒng)計(jì)學(xué)概念和原理轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的實(shí)例,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其更好地理解和掌握所學(xué)的課程內(nèi)容[7]。很好激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的興趣,從而更好地提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

2.處理好高等數(shù)學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的關(guān)系。高等數(shù)學(xué)作為生物科學(xué)本科專業(yè)的基礎(chǔ)課,是學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的關(guān)鍵。一方面,高等數(shù)學(xué)一般在第一學(xué)年開設(shè),因此生物統(tǒng)計(jì)學(xué)安排在第二學(xué)年開設(shè)為宜,這樣能避免高等數(shù)學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程開設(shè)在時(shí)間上形成的斷層,有利于學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)。另一方面,高等數(shù)學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不應(yīng)分別讓不同專業(yè)的教師講授,而均應(yīng)由生物學(xué)專業(yè)教師講授,因?yàn)樯飳W(xué)專業(yè)的教師清楚生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的知識(shí)體系,在講授高等數(shù)學(xué)時(shí),能夠根據(jù)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)原理和內(nèi)容,優(yōu)化高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,有側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行知識(shí)的講授。從而能避免生物統(tǒng)計(jì)學(xué)與高等數(shù)學(xué)教學(xué)在知識(shí)上的脫節(jié)性,也有利于學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)。

3.提高自身知識(shí)結(jié)構(gòu)和科研能力,注重案例教學(xué)。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材大多理論性強(qiáng),內(nèi)容枯燥,容易使學(xué)生產(chǎn)生厭煩感。照本宣科的傳統(tǒng)授課方法,更會(huì)使學(xué)生失去興趣,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力十分不利。在現(xiàn)代教學(xué)中,教師既是知識(shí)的傳授者,也是教學(xué)活動(dòng)的組織者,在教學(xué)過程中起到關(guān)鍵的作用,教師知識(shí)水平的高低直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[18]。因此教師應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)基本原理、基本理論和基本方法的學(xué)習(xí)與實(shí)踐。另外,教師還應(yīng)不斷加強(qiáng)自身的科研能力,在教學(xué)過程中將自己的科研工作或生產(chǎn)實(shí)踐案例貫穿到教學(xué)中,以自身科研實(shí)例輔助教學(xué),增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)學(xué)思維以及對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用能力。

4.加強(qiáng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)和實(shí)踐。試驗(yàn)設(shè)計(jì)又稱為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),它以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法為理論基礎(chǔ),科學(xué)地、經(jīng)濟(jì)地設(shè)計(jì)研究方案的一項(xiàng)技術(shù)。一個(gè)良好的試驗(yàn)設(shè)計(jì),可以用最少的實(shí)驗(yàn)次數(shù),得到足夠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而能減少人力、物力和財(cái)力的投入[6]。由于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)理論性和實(shí)踐性較強(qiáng),且涉及大量的數(shù)學(xué)公式、抽象的概念和復(fù)雜的內(nèi)容。因此在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)中應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理、知識(shí)的理解和綜合運(yùn)用,強(qiáng)化學(xué)生綜合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的鍛煉及其應(yīng)用。提高學(xué)生利用統(tǒng)計(jì)原理、方法分析和解決實(shí)際問題的能力。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中,一方面,教師應(yīng)該有淵博的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)及其豐富的科研經(jīng)歷,另一方面,應(yīng)讓學(xué)生走出教室,加強(qiáng)實(shí)踐,使學(xué)生不但能夠掌握統(tǒng)計(jì)分析的原理和方法,而且可以解決一些生產(chǎn)中的實(shí)際問題,真正達(dá)到生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的目的。

5.改革傳統(tǒng)的考核方式,著力培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)的能力。很多學(xué)校傳統(tǒng)的考試以閉卷筆試的考核方式為主,試卷內(nèi)容主要測(cè)重基本概念、理論知識(shí)和方法的考核,期末考試成績(jī)基本決定了學(xué)期的成績(jī),這種考試方式造成的結(jié)果是學(xué)生平時(shí)可以不聽課,考試前通過突擊,也能考合格,但考后就可能全忘了。更重要的是學(xué)生學(xué)完生物統(tǒng)計(jì)學(xué),學(xué)期考試后,都不知道學(xué)了些什么,更不知道怎么用,到做畢業(yè)論文需用到統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和知識(shí)時(shí),很多學(xué)生不會(huì)用或者亂用。一些高校期末考試總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、期中成績(jī)和期末成績(jī)?nèi)糠纸M成。這種方式在一定程度上重視了學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)情況和期中考試成績(jī),避免了期末考試成績(jī)基本決定了學(xué)期成績(jī)的弊端,但是某些高校規(guī)定了每門考試課必須有四種以上的題型,對(duì)于一般的學(xué)科而言,這種規(guī)定也許是可行的,但對(duì)于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)而言,這種規(guī)定是不合理的。因?yàn)樯锝y(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和知識(shí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生如何進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析以及對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的解釋等。因此筆者認(rèn)為,對(duì)于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué),教師應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā),以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和知識(shí)為目標(biāo),合理講授統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。期末考試以開卷考試為宜,學(xué)期總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、期中成績(jī)和期末成績(jī)?nèi)糠纸M成,考試題型只需考察計(jì)算題和試驗(yàn)設(shè)計(jì)題兩種題型,即重點(diǎn)考察學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握程度及靈活運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和方法解決實(shí)際問題的能力。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科,涉及的內(nèi)容多、公式多、概念多,對(duì)學(xué)生而言,難懂、難記、更難用,而且很多學(xué)生不愿意學(xué)習(xí)。因此在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過程中,教師應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā),選擇合適的教材并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,提高自身知識(shí)結(jié)構(gòu)和科研能力,改變教學(xué)方法,加強(qiáng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)和實(shí)踐,改革傳統(tǒng)的考核方式,著力培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和知識(shí)的能力為教學(xué)目標(biāo),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的主動(dòng)性和積極性,同時(shí)增加學(xué)生上機(jī)學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)軟件的操作,掌握EXCEL、SPSS、DPS等統(tǒng)計(jì)軟件的使用,提高學(xué)生利用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和相關(guān)統(tǒng)計(jì)軟件解決實(shí)際問題的能力。

作者:張以忠鄧琳瓊工作單位:畢節(jié)學(xué)院地理與生命科學(xué)學(xué)院

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:新世紀(jì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)新課程創(chuàng)新改革論文

摘要:根據(jù)21世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)中重點(diǎn)突出了教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,強(qiáng)化了學(xué)生能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)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(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)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(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)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(duì)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(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)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(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。

二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位

(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。

未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)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(jì),而會(huì)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(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。

(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)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(yàn)的結(jié)果。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)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(jiǎn)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(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)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(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)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(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)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(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)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(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。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(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。

(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)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(diǎn)。

但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)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(diǎn),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(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),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(dòng)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(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)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(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)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(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)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(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)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(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。

(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。

統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)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(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)。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(jì)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(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)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(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。

(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)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(jì)方法雖然對(duì)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(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)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(shí)數(shù)與達(dá)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(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。

為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室。現(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。

(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)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(dòng)物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。

掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)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(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。

這樣的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)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(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。

此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。

通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)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(jìn)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(duì)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(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)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(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)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(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課教學(xué)創(chuàng)新論文

摘要:根據(jù)21世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)中重點(diǎn)突出了教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,強(qiáng)化了學(xué)生能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)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(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)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(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)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(duì)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(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)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(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。

二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位

(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。

未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)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(jì),而會(huì)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(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。

(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)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(yàn)的結(jié)果。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)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(jiǎn)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(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)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(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)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(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)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(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)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(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。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(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。

(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)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(diǎn)。

但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)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(diǎn),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(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),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(dòng)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(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)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(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)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(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)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(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)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(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。

(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。

統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)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(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)?,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(jì)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(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)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(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。

(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)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(jì)方法雖然對(duì)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(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)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(shí)數(shù)與達(dá)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(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。

為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。

(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)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(dòng)物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。

掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)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(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。

這樣的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)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(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。

此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。

通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)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(jìn)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(duì)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(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)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(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)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(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課教學(xué)創(chuàng)新論文

摘要:根據(jù)21世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)中重點(diǎn)突出了教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,強(qiáng)化了學(xué)生能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)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(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)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(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)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(duì)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(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)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(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。

二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位

(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。

未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)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(jì),而會(huì)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(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。

(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)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(yàn)的結(jié)果。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)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(jiǎn)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(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)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(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)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(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)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(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)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(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。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(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。

(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)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(diǎn)。

但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)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(diǎn),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(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),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(dòng)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(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)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(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)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(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)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(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)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(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。

(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。

統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)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(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)?,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(jì)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(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)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(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。

(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)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(jì)方法雖然對(duì)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(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)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(shí)數(shù)與達(dá)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(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。

為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。

(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)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(dòng)物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。

掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)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(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。

這樣的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)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(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。

此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。

通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)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(jìn)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(duì)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(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)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(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)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(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革措施論文

摘要:根據(jù)21世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)中重點(diǎn)突出了教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,強(qiáng)化了學(xué)生能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)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(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)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(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)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(duì)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(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)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(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。

二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位

(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。

未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)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(jì),而會(huì)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(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。

(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)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(yàn)的結(jié)果。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)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(jiǎn)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(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)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(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)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(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)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(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)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(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。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(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。

(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)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(diǎn)。

但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)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(diǎn),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(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),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(dòng)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(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)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(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)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(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)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(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)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(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。

(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。

統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)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(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)?,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(jì)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(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)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(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。

(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)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(jì)方法雖然對(duì)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(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)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(shí)數(shù)與達(dá)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(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。

為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。

(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)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(dòng)物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。

掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)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(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。

這樣的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)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(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。

此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。

通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)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(jìn)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(duì)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(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)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(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)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(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)模式分析論文

編者按:本論文主要從二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位;教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革;加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)等進(jìn)行講述,包括了新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程提出的新要求、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用、加強(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)、將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合等,具體資料請(qǐng)見:

摘要:根據(jù)21世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)中重點(diǎn)突出了教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,強(qiáng)化了學(xué)生能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)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(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)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(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)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(duì)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(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)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(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。

二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位。

(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。

未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)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(jì),而會(huì)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(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。

(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)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(yàn)的結(jié)果。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)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(jiǎn)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(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)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(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)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(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)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(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)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(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。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(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。

(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)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(diǎn)。

但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)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(diǎn),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(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),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(dòng)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(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)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(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)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(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)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(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)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(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。

(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。

統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)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(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)?,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(jì)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(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)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(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。

(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)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(jì)方法雖然對(duì)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(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)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(shí)數(shù)與達(dá)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(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。

為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。

(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)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(dòng)物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。

掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)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(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。

這樣的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)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(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。

此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。

通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)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(jìn)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(duì)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(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)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(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)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(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:創(chuàng)新生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)強(qiáng)化能力培養(yǎng)論文

編者按:本文主要從引言;二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位;教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革;加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)進(jìn)行論述。其中,主要包括:實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo)、生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)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、新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程提出的新要求、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)研究得出其一般性結(jié)論、加強(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)、將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合、長(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究等,具體請(qǐng)?jiān)斠姟?

摘要:根據(jù)21世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位,在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)中重點(diǎn)突出了教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,強(qiáng)化了學(xué)生能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)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(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)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(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)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(duì)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(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)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(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。

二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位。

(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。

未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)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(jì),而會(huì)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(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。

(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)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(yàn)的結(jié)果。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)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(jiǎn)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(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)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(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)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(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)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(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)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(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。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(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。

(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)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(diǎn)。

但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)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(diǎn),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(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),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(dòng)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(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)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(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)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(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)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(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)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(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。

(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。

統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)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(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)?,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(jì)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(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)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(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。

(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)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(jì)方法雖然對(duì)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(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)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(shí)數(shù)與達(dá)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(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。

為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。

(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)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(dòng)物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。

掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)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(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。

這樣的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)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(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。

此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。

通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)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(jìn)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(duì)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(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)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(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)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(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:改善生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)效果的優(yōu)化研究

摘 要:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生命學(xué)院本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)于學(xué)生理解和掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律分析和解決農(nóng)業(yè)實(shí)踐問題意義重大,但是目前該課程的教學(xué)方法卻存在諸多問題。該文針對(duì)目前存在的問題,從理論課、實(shí)驗(yàn)課、考核方式三個(gè)方面進(jìn)行了完善,從改善課堂質(zhì)量,提高教學(xué)效果入手,進(jìn)行了一系列的完善和改進(jìn)。以提高課堂效率,改進(jìn)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)學(xué);教學(xué)效果;課堂效率

生物y計(jì)學(xué)是高等院校農(nóng)學(xué)、動(dòng)物科學(xué)以及生命科學(xué)專業(yè)的必修課程之一,生命科學(xué)的快速發(fā)展、大量數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)使得生物統(tǒng)計(jì)學(xué)重要性日益凸顯,但是在課堂教學(xué)實(shí)踐上存在嚴(yán)重問題,筆者在課堂實(shí)踐中感受到,傳統(tǒng)的“滿堂灌”授課方式在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中教學(xué)效果不好,因此,本文針對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程目前存在的問題,從課程基本理論、實(shí)驗(yàn)、考核方式等方面進(jìn)行改進(jìn)和完善,優(yōu)化教學(xué)方法,改革教學(xué)方式,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

1 改善教學(xué)方法,提高課堂學(xué)習(xí)效率

1.1 完善課程資料,豐富課堂活動(dòng) 學(xué)習(xí)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程需要具備一定的高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí),對(duì)于農(nóng)業(yè)大學(xué)普通本科生來說,由于在大一階段學(xué)得不夠詳細(xì)深入,學(xué)起來難度較大。教師在黑板上寫滿數(shù)學(xué)大公式,枯燥乏味,學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差,聽不懂課,缺乏課堂互動(dòng),久而久之,教師授課缺乏動(dòng)力,形成惡性循環(huán)。因此教師需要在授課風(fēng)格、內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法等多方面做必要的調(diào)整[1]。首先要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)調(diào)本門課程在生產(chǎn)和科研中的地位和作用,使學(xué)生意識(shí)到課程的重要性,激發(fā)學(xué)生的求知熱情;其次教師需要重視課件的質(zhì)量。課件要求生動(dòng)、形象的展示教學(xué)內(nèi)容,需要突出教學(xué)重點(diǎn),在教學(xué)方法、版書設(shè)計(jì)等方面精心設(shè)計(jì),精心準(zhǔn)備上課資源,包括PPT、論文、Word和Excel、SPSS 等。要讓課件的內(nèi)容富有新鮮感,將知識(shí)性與趣味性結(jié)合起來。講解內(nèi)容需要具有詳細(xì)的操作步驟,能夠促進(jìn)學(xué)生理解和操作。

1.2 推薦簡(jiǎn)單實(shí)用統(tǒng)計(jì)軟件,簡(jiǎn)化繁冗程序 目前統(tǒng)計(jì)學(xué)上國際通用的軟件包主要有SAS、SPSS等,功能強(qiáng)大;但針對(duì)農(nóng)科院校的本科生而言,難以理解,而且是英文界面,結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),圍繞教學(xué)目標(biāo)逐步展開學(xué)習(xí)。研究者向?qū)W生推薦EXCEL,它基本能滿足本科教學(xué)的需要,操作簡(jiǎn)便,建議在教學(xué)中推薦使用。

1.3 教學(xué)手段和方式方法的多樣化 在課程講授中要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)方式和方法。對(duì)于統(tǒng)計(jì)學(xué)基本理論,以講授為主,講清楚基本概念,說明其意義及應(yīng)用條件。對(duì)于統(tǒng)計(jì)分析方法,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理探究問題和方法,培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力[2]。對(duì)于以文字?jǐn)⑹鰹橹髑胰菀桌斫獾膬?nèi)容,指導(dǎo)學(xué)生自學(xué),組織課堂討論,以學(xué)生為主體,可以使學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力增強(qiáng),培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納和表達(dá)的能力。在授課過程中更多地創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生參與教學(xué)過程,老師多提出問題,讓學(xué)生與教師多進(jìn)行良性互動(dòng),可以使學(xué)生的文字及口頭表達(dá)能力得到全面提高。每次授課結(jié)束后,布置一定量的課后習(xí)題,督促學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí),從而對(duì)所學(xué)內(nèi)容得到鞏固和提高[3]。

2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,注重培養(yǎng)學(xué)生操作能力

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基本理論和方法解決實(shí)際問題的能力。通過理論課上的講授和練習(xí)后,學(xué)生基本全能掌握所學(xué)內(nèi)容,但練習(xí)的內(nèi)容與實(shí)踐相脫節(jié),所以實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和綜合分析及解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)課前,教師將要求學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[4]。上課時(shí),學(xué)生根據(jù)內(nèi)容上機(jī)操作學(xué)習(xí),要求學(xué)生書寫操作步驟,教師現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行答疑,課后教師認(rèn)真批閱電子版的實(shí)驗(yàn)報(bào)告后,再將學(xué)生的問題、成績(jī)及評(píng)語反饋給學(xué)生。若實(shí)驗(yàn)中學(xué)生出現(xiàn)共性問題,教師則先將問題給學(xué)生講解清楚再進(jìn)行下節(jié)課的學(xué)習(xí)。通過師生之間的不斷交流,教師可以及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況,有利于教師不斷調(diào)整教學(xué)方法及進(jìn)度以達(dá)到更好的教學(xué)效果。由此可見,通過各種相關(guān)的教材、網(wǎng)絡(luò)、學(xué)院科研成果等方面的積累,收集大量的案例數(shù)據(jù),建立富有學(xué)科特色的案例素材庫,將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與專業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,促進(jìn)科研成果向教學(xué)資源的轉(zhuǎn)化,豐富生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容的增加,開闊了學(xué)生視野,很多學(xué)生通過查閱文獻(xiàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件,選定因素、水平可以獨(dú)立設(shè)計(jì)試驗(yàn)和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理[5]。

3 改革考試方式

考試能夠直接反饋教學(xué)效果,《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容主要包括理論知識(shí)和綜合應(yīng)用兩大部分,考試主要圍繞理論知識(shí)和實(shí)際操作能力兩個(gè)方面展開[6]。準(zhǔn)確反映學(xué)生對(duì)于《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的掌握程度。將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的比例應(yīng)調(diào)整為5∶5,平時(shí)成績(jī)與期末成績(jī)的比例調(diào)整為3∶7或4∶6,降低考試的偶然誤差。增加命題的多樣化,重點(diǎn)考察學(xué)生基本知識(shí)的掌握程度及解決實(shí)際問題的能力,通過考察軟件操作等方式來測(cè)試學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)知識(shí)的運(yùn)用能力。

由此可見,本研究針對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)和目前教學(xué)中存在的問題,采取了理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合、強(qiáng)化軟件應(yīng)用教學(xué)、制作多媒體課件輔助教學(xué)、改革考核方式以及建設(shè)開放式數(shù)量分析實(shí)驗(yàn)室等多種措施,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的興趣,進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)方法分析和解決問題的能力,取得了較好的教學(xué)效果。在今后的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師需要與時(shí)俱進(jìn),根據(jù)教學(xué)和科研需要,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,采用先進(jìn)的教學(xué)模式、教學(xué)方法和考核手段,使學(xué)生積極、快樂地學(xué)到知識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生邏輯思維能力、語言表達(dá)能力和自學(xué)能力,同時(shí)提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:運(yùn)用探究式教學(xué)提高生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課堂教學(xué)效果

摘要:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物學(xué)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,由于其內(nèi)在知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性強(qiáng)、內(nèi)容抽象,影響了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果,在多年的課堂教學(xué)過程中進(jìn)行了有益的探索,運(yùn)用探究式教學(xué)最大限度提高課堂教學(xué)效果和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)學(xué);課堂教學(xué);教學(xué)方法

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門探討如何從事生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)、分析、資料整理與推論的科學(xué)[1-2],應(yīng)用于生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,是一門在實(shí)踐中應(yīng)用十分廣泛的工具學(xué)科,也是生命科學(xué)各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物學(xué)科研有重要的作用。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng),公式和抽象概念多,需要一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的邏輯推理能力,存在難教、難學(xué)、難記的現(xiàn)象,學(xué)生甚至產(chǎn)生了畏懼心理,如何使學(xué)生在課堂教學(xué)過程中掌握基本的統(tǒng)計(jì)分析方法應(yīng)用于今后的學(xué)習(xí)和研究中是每一位生物統(tǒng)計(jì)學(xué)授課教師面臨的一個(gè)難題。

一、提高教學(xué)質(zhì)量,關(guān)鍵是教師

良好的教風(fēng)是提高教育質(zhì)量的關(guān)鍵[3]。教師應(yīng)該不斷強(qiáng)化自身教育學(xué)意向,避免教師對(duì)學(xué)生的消極影響[4]。作為教師我熱愛教育,熱愛學(xué)生。在教學(xué)工作中,嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué),不斷學(xué)習(xí)新知識(shí),探索教育教學(xué)規(guī)律,改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)能力?!渡锝y(tǒng)計(jì)學(xué)》是一門不太容易上好的課程,也是很多學(xué)生最頭疼的課程。需要教師付出更多的心血上好課,通過跟著經(jīng)驗(yàn)豐富的主講老師聽課,查閱了大量參考書,積極參加各類教學(xué)競(jìng)賽,聽教學(xué)名師的課等等提高教師課堂教學(xué)水平。通過這些方式,逐步熟悉了教育規(guī)律和教學(xué)藝術(shù),不斷進(jìn)行教學(xué)理論的研究和教學(xué)方法的改進(jìn),提高了自身教學(xué)能力和教學(xué)水平,但是“學(xué)無止境”,教學(xué)水平仍然需要進(jìn)一步提高。

二、情感激勵(lì)促進(jìn)師生互動(dòng),營造和諧提高,課堂教學(xué)質(zhì)量

促進(jìn)學(xué)生自由而全面的發(fā)展和教師專業(yè)發(fā)展是現(xiàn)代課堂教學(xué)的目標(biāo),建立平等的師生關(guān)系和課堂氛圍,突出學(xué)生和教師的能動(dòng)作用,設(shè)計(jì)并實(shí)施以學(xué)生為中心的體驗(yàn)型、對(duì)話型的啟發(fā)式課堂,這樣就可以把學(xué)生和教師真正作為知識(shí)的主人和推動(dòng)課堂運(yùn)作的動(dòng)力[5]。在這樣的理念下,能否在課堂教學(xué)過程中積極有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,直接關(guān)系到教學(xué)的成功與否。情感激勵(lì)正是培養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,營造和諧課堂,實(shí)施啟發(fā)式課堂教學(xué)的重要手段。生物統(tǒng)計(jì)課程本身比較枯燥難懂,如果再用這種死氣沉沉的教學(xué)方法,教學(xué)效果會(huì)極差。情感激勵(lì)能促進(jìn)課堂教學(xué)中的師生互動(dòng)。在課堂教學(xué)過程中,教師的情感只有與學(xué)生的情感產(chǎn)生共鳴,達(dá)到交融時(shí),才能變成激發(fā)學(xué)生的動(dòng)力。運(yùn)用情感激勵(lì)來提高課堂教學(xué)質(zhì)量,就要求教師要經(jīng)常深入到學(xué)生中去交朋友、談心、參與學(xué)生組織的活動(dòng),與學(xué)生達(dá)到心理相融,增進(jìn)交融度。情感激勵(lì)能夠營造和諧的課堂氣氛,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。課后主動(dòng)與學(xué)生交流,不僅有學(xué)習(xí)上的,也與他們交流思想和生活上的,拉近和學(xué)生的距離,讓學(xué)生認(rèn)可和接受老師,這種積極向上的氛圍影響著班里的每一位同學(xué)們。尤其關(guān)注學(xué)習(xí)不努力的學(xué)生,課前經(jīng)常與他們談心,關(guān)注他們的聽課效果。下課后積極與老師探討問題的學(xué)生越來越多了,老師也發(fā)現(xiàn)漸漸地學(xué)生們都爭(zhēng)先恐后往前排坐,那些后進(jìn)生更是如此,更加激發(fā)了老師的教學(xué)熱情,這種和諧的師生關(guān)系極大地促進(jìn)了課堂教學(xué)效果。

三、培養(yǎng)學(xué)生具有正確的統(tǒng)計(jì)思維激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)比較注重基本理論學(xué)習(xí),很大篇幅都在講授基本概念和基本理論,對(duì)統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用和統(tǒng)計(jì)思維能力的培養(yǎng)有些弱化,這樣學(xué)生雖然都學(xué)習(xí)了生物統(tǒng)計(jì)學(xué),但是在學(xué)生做的調(diào)查分析和研究工作中統(tǒng)計(jì)被濫用和誤用的現(xiàn)象比比皆是,甚至研究生階段也是如此,在學(xué)術(shù)文章中也不稀有,出現(xiàn)這些問題的關(guān)鍵仍然是同學(xué)們對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念和基本理論死記硬背,沒有注意整個(gè)理論體系的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,雖然能夠應(yīng)付期末考試,但是在日后的應(yīng)用又會(huì)錯(cuò)誤連篇。針對(duì)這一現(xiàn)象,從課程一開始就注重培養(yǎng)正確的統(tǒng)計(jì)思維,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維能力,尤其是分析問題、解決問題的應(yīng)用能力。如:抽樣分布這一章在整個(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)體系中起到了承上啟下的作用,它是統(tǒng)計(jì)推斷的基礎(chǔ),如果這一章理解得透徹,統(tǒng)計(jì)推斷就比較容易學(xué)了,很多同學(xué)由于這一章沒有理解透徹,導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)推斷只能囫圇吞棗,應(yīng)付考試沒有問題,但真正正確應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法解決自己遇到的問題時(shí)通常會(huì)犯錯(cuò)誤。加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié),可以就學(xué)生關(guān)心或與本專業(yè)相關(guān)的課題做調(diào)查,布置了期末學(xué)期小論文,讓學(xué)生自己就感興趣的問題設(shè)計(jì)課題,搜集資料,然后運(yùn)用學(xué)過的統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析,通過這一過程,不僅使學(xué)生知道了怎樣進(jìn)行資料搜集、整理和分析等統(tǒng)計(jì)分析過程,而且培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計(jì)知識(shí)開展統(tǒng)計(jì)調(diào)查和分析的能力。同時(shí)注重各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間聯(lián)系的講授,注重講授這些知識(shí)點(diǎn)之間內(nèi)在的邏輯聯(lián)系,并將這一原則貫穿授課過程的始終,引導(dǎo)學(xué)生把統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論和方法應(yīng)用到自己所學(xué)的專業(yè)當(dāng)中,使學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課后具備了一定的統(tǒng)計(jì)素質(zhì)要求。

四、運(yùn)用探究式教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量

課堂教學(xué)是一門科學(xué),也是一門藝術(shù)。為了克服在學(xué)習(xí)過程中容易產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)既難學(xué)又枯燥無味的情緒,在教學(xué)過程中始終以學(xué)生為主體,將探究式教學(xué)和研究型教學(xué)引入課堂,課前盡心準(zhǔn)備,課中多提問,多設(shè)問,引導(dǎo)學(xué)生積極思考。這就要求授課老師要對(duì)整個(gè)課程內(nèi)容和前后邏輯理解的非常透徹,做到在講授時(shí)游刃有余。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的內(nèi)容很適合探究式教學(xué),比如,在講到概率和頻率的概念時(shí),為了讓學(xué)生理解頻率穩(wěn)定性的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,讓每個(gè)同學(xué)做拋硬幣的實(shí)驗(yàn),自己觀察頻率經(jīng)過多少次實(shí)驗(yàn)才能夠穩(wěn)定下來,培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)忍不拔和求實(shí)的探究式的學(xué)習(xí)態(tài)度,有些學(xué)生竟然將硬幣拋了1000次,理解了頻率穩(wěn)定性的概念。又如在講解到平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差的概念時(shí),對(duì)于整理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中和變異描述的時(shí)候,應(yīng)該使用平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差共同描述,要學(xué)會(huì)用數(shù)據(jù)說話的科學(xué)意識(shí)。在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)整個(gè)的教學(xué)過程中,合理使用多媒體教學(xué)手段也至關(guān)重要,可以讓整個(gè)課堂講授的精彩紛呈。由于本門課程是數(shù)學(xué)類的課程,多媒體制作不能夠和其他課程一樣,不宜把一幻燈的內(nèi)容一下展示出來,應(yīng)該像板書一樣,將所需要講的概念、公式和問題在需要時(shí)展現(xiàn)出來,以便加深學(xué)生的印象。同時(shí)一定要輔助板書,進(jìn)一步強(qiáng)化教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn),從過去主要針對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)概念和方法的理解轉(zhuǎn)向使學(xué)生深入理解和掌握各種統(tǒng)計(jì)方法的實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)要組織好課堂教學(xué)中的案例教學(xué),讓學(xué)生自己參與其中,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。當(dāng)學(xué)生提出問題時(shí),不要直接作答,而是引導(dǎo)學(xué)生互答問題和辯論自覺地運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。本課程每一章節(jié)和每一節(jié)課的內(nèi)容都有很多可以引導(dǎo)學(xué)生積極思考的問題,如:在講到統(tǒng)計(jì)推斷的基本原理時(shí),首先需要進(jìn)行假設(shè),這時(shí)讓學(xué)生思考如果是你來假設(shè),會(huì)有幾種方法來解決問題,學(xué)生自然會(huì)有不同的答案,然后老師進(jìn)行總結(jié),這樣的提問和設(shè)問貫穿于整個(gè)授課過程,通過問卷調(diào)查,在學(xué)生中的反應(yīng)很好,從每一節(jié)課學(xué)生聽課的狀態(tài)中也可以反映出來,可以看出這種講授的方式把學(xué)生的積極性都調(diào)動(dòng)起來了,整個(gè)班里的學(xué)生一直跟著老師的思路在積極思考,師生感覺整個(gè)課堂的過程都很愉快,這樣把傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)轉(zhuǎn)為啟發(fā)式教學(xué),在教師講授與學(xué)生參與相結(jié)合上下功夫,使有限課堂時(shí)間得到了充分的利用,提高了課堂教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)改革的探索

摘要:本文介紹了生物統(tǒng)計(jì)學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課的重要性,分析了當(dāng)前生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)中存在的問題,提出了提高生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)效果的有效途徑,以期對(duì)課程教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)學(xué);教學(xué)改革;探索

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法來分析并揭示生物界各種現(xiàn)象和試驗(yàn)調(diào)查資料的一門學(xué)科[1]。隨著生物學(xué)研究的不斷發(fā)展,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用越來越廣泛,已逐漸成為生物學(xué)各領(lǐng)域研究和實(shí)際工作必不可少的工具。本課程的教學(xué)目的旨在使學(xué)生理解生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理,能正確設(shè)計(jì)科學(xué)試驗(yàn),掌握合理收集數(shù)據(jù)、正確整理和分析數(shù)據(jù)資料的方法,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力,為今后畢業(yè)論文設(shè)計(jì)和科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是南陽師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。與其他課程相比,該課程理論性強(qiáng),比較抽象,而且要求學(xué)生具備必要的、足夠的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)。此外,該課程內(nèi)容廣、概念多、計(jì)算公式繁多且y記[2,3],加之學(xué)時(shí)的限制及大部分學(xué)生對(duì)該門課程的重要性認(rèn)識(shí)不足,導(dǎo)致許多學(xué)生認(rèn)為該門課程較難學(xué)習(xí)和掌握,是一塊“難啃的硬骨頭”。因此,對(duì)生物統(tǒng)計(jì)的教學(xué)方法進(jìn)行改革,進(jìn)一步提高該課程教學(xué)效果,增加學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣與信心,是當(dāng)前從事生物統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)教師面臨的挑戰(zhàn)。筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷,針對(duì)該門課程的特點(diǎn),在分析目前教學(xué)中存在問題的基礎(chǔ)上,就如何提高該門課程的教學(xué)效果,談?wù)勼w會(huì)和思考。

一、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中存在的問題

(一)學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)積極性

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)屬于應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)分支,以數(shù)學(xué)概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ)[1]。該課程的一些計(jì)算公式及原理,需要在一定的概率論與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上理解。雖然學(xué)生在大一已經(jīng)學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)的相關(guān)知識(shí),但多數(shù)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱,因此常常會(huì)感到枯燥乏味,進(jìn)而導(dǎo)致厭學(xué)情緒的出現(xiàn),學(xué)習(xí)積極性不高。此外,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)過程是循序漸進(jìn)的,課程內(nèi)容是承上啟下、前后連貫的[1,4],如果學(xué)生對(duì)某一章節(jié)內(nèi)容理解不透的話,則有可能會(huì)影響到后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí),導(dǎo)致學(xué)生陷入越聽越聽不懂、越聽越?jīng)]興趣的惡性循環(huán),進(jìn)而萌生不想學(xué)的思想。

(二)教學(xué)手段單一,實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱

課程教學(xué)大多仍然是單純的課堂講授,“紙上談兵”多,缺乏應(yīng)用生物統(tǒng)計(jì)知識(shí)的實(shí)際訓(xùn)練,導(dǎo)致學(xué)生無法正確掌握和應(yīng)用理論知識(shí),也難以把知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際技能。這種單一的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)嚴(yán)重束縛了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及動(dòng)腦能力的培養(yǎng)。此外,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中涉及大量數(shù)據(jù),傳統(tǒng)課堂教學(xué)大多采用計(jì)算器進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,相對(duì)耗時(shí)較多,使課堂的教學(xué)效率降低。現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)方法離不開先進(jìn)的計(jì)算機(jī)手段,利用統(tǒng)計(jì)軟件代替繁重的手工計(jì)算進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,已是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于受到學(xué)時(shí)及教學(xué)條件的限制,目前我院生物統(tǒng)計(jì)學(xué)尚未開設(shè)上機(jī)試驗(yàn)課,致使學(xué)生還不能熟練操作當(dāng)前常用的Excel、SPSS、SAS等統(tǒng)計(jì)分析軟件,很難做到所學(xué)內(nèi)容與科研實(shí)踐的緊密結(jié)合,綜合運(yùn)用知識(shí)的能力不能得到提高。

(三)開設(shè)課程學(xué)期不合理

目前,我院開設(shè)本門課程多是在大二的第二個(gè)學(xué)期。學(xué)生接觸專業(yè)課還很少,一些專業(yè)術(shù)語尚不熟悉,對(duì)所舉專業(yè)方面的一些例子,理解時(shí)還存在一定的困難,影響教學(xué)效果。

二、提高生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)效果的有效途徑

(一)認(rèn)識(shí)課程地位,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這門課程理論抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感到晦澀難懂,學(xué)習(xí)興趣不高,甚至有部分學(xué)生主觀上認(rèn)為該門課程就是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的。這些想法都沒有真正理解生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的內(nèi)涵。興趣是學(xué)生最直接意識(shí)到的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[5],充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性已成為教學(xué)改革的重點(diǎn)。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué),而且該課程的內(nèi)容對(duì)學(xué)生順利完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì)有非常重要的作用,是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文的保證。通過本門課程的學(xué)習(xí),能培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)的能力和對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析的能力,也為今后從事科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。因此教師應(yīng)該讓學(xué)生對(duì)該門課程有正確的認(rèn)識(shí),充分了解課程的重要性。在授課過程中,可以采用“啟發(fā)式教學(xué)法”,引導(dǎo)學(xué)生思考,從而提高學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)的興趣。

(二)改進(jìn)教學(xué)方式,提高教學(xué)效果

針對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程理論性和邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn),教師可以采用“比對(duì)法”、“演繹法”、“探究式教學(xué)法”、“案例式教學(xué)法”等多種教學(xué)方法來提高教學(xué)效果,例如對(duì)于一些概念和公式,我們可以采用“對(duì)比法”教學(xué)幫助學(xué)生加深理解,如總體和樣本、統(tǒng)計(jì)數(shù)和參數(shù)、成組數(shù)據(jù)和成對(duì)數(shù)據(jù)平均數(shù)比較的假設(shè)檢驗(yàn)、直線回歸系數(shù)與直線相關(guān)系數(shù)等。通過“對(duì)比法”講授,可以讓學(xué)生在差異中找出類似,在類似中分辯出差異,讓其更好地掌握其聯(lián)系及本質(zhì)的不同。

為了提高課堂教學(xué)的效率,可以采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的手段進(jìn)行授課。傳統(tǒng)的板書教學(xué)可以使學(xué)生跟著教師的思路走,對(duì)及時(shí)理解和消化知識(shí)非常有益。多媒體課件具有形象化、直觀化、生動(dòng)活潑等特點(diǎn)[6,7],采用圖示、實(shí)例等形式將抽象的知識(shí)以有效的方式呈現(xiàn)出來,有助于學(xué)生的理解和掌握。在教學(xué)中采用兩者有機(jī)結(jié)合的方式,可充分利用兩種教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì),達(dá)到好的教學(xué)效果。

(三)加強(qiáng)綜合實(shí)訓(xùn)練習(xí)

在計(jì)算機(jī)日益普及的今天,統(tǒng)計(jì)軟件的使用可以使計(jì)算變得簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確,因此應(yīng)讓學(xué)生對(duì)常用的統(tǒng)計(jì)軟件有所了解和掌握。目前眾多高等院校廣泛使用的教學(xué)軟件有Excel和SPSS[8]。其中Excel軟件中的t檢驗(yàn)、方差分析、回歸、相關(guān)等功能可基本滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求,且易學(xué)易用。因此迫切需要盡快完成生物統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,在教學(xué)過程中必須注重理論聯(lián)系實(shí)際。除課堂教學(xué)外,利用教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際課題研究訓(xùn)練,有利于加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解。一方面學(xué)生可以根據(jù)自身的興趣,通過搜集資料,自己提出課題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,然后在教師指導(dǎo)下進(jìn)行課外研究,同時(shí)為畢業(yè)論文設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ);另一方面,學(xué)生也可以參與到教師的課題研究之中,將學(xué)、研融為一體,為今后從事科學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ)。

(四)建立合理的考核方式

魍車納物統(tǒng)計(jì)課程考核以閉卷筆試的形式進(jìn)行,這種應(yīng)試模式使學(xué)生把主要精力放到了死記硬背上,忽視了知識(shí)的運(yùn)用,而為了切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐能力,應(yīng)建立合理的考核機(jī)制。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)考核成績(jī)可由平時(shí)考核(占總成績(jī)的20%)、期末實(shí)踐考核(占總成績(jī)的40%)、期末理論考試(占總成績(jī)的40%)三部分組成。平時(shí)考核通過考勤、課堂提問、課后作業(yè)完成情況及小測(cè)驗(yàn)等情況綜合評(píng)定;期末實(shí)踐考核主要考查學(xué)生知識(shí)應(yīng)用和解決實(shí)際問題的能力,可通過實(shí)訓(xùn)態(tài)度、實(shí)訓(xùn)報(bào)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(píng)定;期末理論考試主要考核生物統(tǒng)計(jì)的基本理論知識(shí),考查學(xué)生對(duì)已學(xué)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用情況。可以嘗試采用開卷考試形式,可以看書和筆記,要求學(xué)生獨(dú)立完成。這種考核方式既能檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,又能加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,有助于提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

三、結(jié)語

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門理論與應(yīng)用相結(jié)合的學(xué)科,是現(xiàn)代生物學(xué)研究不可或缺的工具。在今后的教學(xué)中,還需要教師繼續(xù)鉆研理論知識(shí),強(qiáng)化自身素質(zhì),在教學(xué)過程中要充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性,從根本上提高學(xué)生的科研素質(zhì)和綜合分析問題的能力,為推動(dòng)我國生物科學(xué)的發(fā)展、培養(yǎng)創(chuàng)新性人才和高素質(zhì)人才而不斷努力。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》軟件平臺(tái)的選擇

摘要:《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程是生物醫(yī)學(xué)專業(yè)的核心課程之一,但其理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、公式繁多,需要引入計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)來輔助教學(xué)。本文建議針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn),使用Matlab軟件平臺(tái)來開發(fā)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的輔助教學(xué)演示程序。本文介紹了Matlab語言的特點(diǎn)和統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)的基本函數(shù),通過演示分析隨機(jī)抽樣的蒙特卡洛模擬可視化程序,明確了Matlab平臺(tái)在生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞:《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》;生物醫(yī)學(xué)工程;軟件平臺(tái)

生物醫(yī)學(xué)工程是生物、醫(yī)學(xué)與多種工程學(xué)高度結(jié)合的綜合性邊緣交叉學(xué)科。《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)學(xué)科,無論學(xué)生以后從事生物醫(yī)學(xué)工程的哪個(gè)領(lǐng)域,如基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)研究、醫(yī)學(xué)影像或生物信號(hào)處理等方向,《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》都是必須掌握的技能。

由于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)交叉廣、實(shí)用性強(qiáng),所開設(shè)的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程非常強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。隨著時(shí)代的發(fā)展,計(jì)算機(jī)的普及,《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》涉及的各種統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法,可以非常方便地在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。讓學(xué)生掌握如何使用計(jì)算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)各種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和統(tǒng)計(jì)圖表的制作,顯得十分重要。

一、《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》軟件平臺(tái)的選擇

目前統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)的計(jì)算軟件平臺(tái)較多,如最簡(jiǎn)單的Excel,更為專業(yè)的有SPSS、SAS、R等。國內(nèi)各個(gè)開設(shè)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的院校,根據(jù)自身的專業(yè)特點(diǎn),對(duì)不同的統(tǒng)計(jì)軟件平臺(tái)進(jìn)行了選擇和描述,如中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)生物系和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物學(xué)院使用的是R語言[1,2],河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院使用的是Excel[3],南開大學(xué)生命學(xué)院使用的是SAS[4]等。

然而,考慮到生物醫(yī)學(xué)工程的專業(yè)特性,在先前的必修課程中(如數(shù)字信號(hào)處理等),學(xué)生們接觸過Matlab計(jì)算軟件平臺(tái)(Matlab是工程相關(guān)領(lǐng)域用得最多的計(jì)算軟件平臺(tái),能快速、方便地實(shí)現(xiàn)各種矩陣運(yùn)算,在數(shù)字信號(hào)處理、圖像處理等領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用)。Matlab平臺(tái)也提供了常用的統(tǒng)計(jì)計(jì)算函數(shù),我們認(rèn)為,在32學(xué)時(shí)的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)中,讓學(xué)生直接在Matlab平臺(tái)上熟悉各種統(tǒng)計(jì)學(xué)函數(shù)的使用、統(tǒng)計(jì)圖表的制作,比讓學(xué)生另外去熟悉并使用新的統(tǒng)計(jì)軟件平臺(tái)效率更高。因此,建議將Matlab作為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的軟件平臺(tái)。

二、Matlab的統(tǒng)計(jì)學(xué)基本功能

Matlab的統(tǒng)計(jì)工具箱在統(tǒng)計(jì)描述、統(tǒng)計(jì)分布和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)等方面提供了豐富的函數(shù)。例如,統(tǒng)計(jì)描述函數(shù)有算術(shù)平均數(shù)(mean)、標(biāo)準(zhǔn)差(std)、方差(var)、中位數(shù)(median)、求和(sum)、最大值(max)、最小值(min)等。統(tǒng)計(jì)圖輸出函數(shù)有箱圖(boxplot)、正態(tài)概率圖(qqplot)、直方圖(hist)、散點(diǎn)圖(plot)、莖葉圖(stem)等。統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)有貝塔分布(betapdf)、伽瑪分布(gammapdf)、正態(tài)分布(normpdf)、t分布(tpdf)、F分布(fpdf)、卡方分布(chi2pdf)等,將這些分布函數(shù)后半部分的“pdf”改成“cdf”、“inv”和“rnd”,分別表示為分布的累積概率、分位數(shù)和服從該分布的隨機(jī)數(shù)。統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)相關(guān)的函數(shù)有z檢驗(yàn)(ztest)、單樣本t檢驗(yàn)(ttest)、雙樣本t檢驗(yàn)(ttest2)、卡方檢驗(yàn)(vartest)等。多種方差分析相關(guān)的函數(shù)有單因素方差分析(anova1)、雙因素方差分析(anova2)和多因素的方差檢驗(yàn)(anovan)等。此外,該工具箱還提供了一些多維統(tǒng)計(jì)分析方法,如主成分分析法、聚類分析法等。這些函數(shù)在使用時(shí),需要根據(jù)幫助文檔中給出的信息和例程合理選擇參數(shù)。

三、Matlab應(yīng)用于《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的教學(xué)實(shí)例

《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的教學(xué)包含很多較為抽象的內(nèi)容。例如,“抽樣分布”這一章中,光從理論上講述較為抽象難懂,學(xué)生容易產(chǎn)生厭倦和畏難情緒,但這樣的一個(gè)過程可以使用蒙特卡洛模擬,通過計(jì)算機(jī)來直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生。為此,編寫了一個(gè)基于Matlab的模擬抽樣分布程序,學(xué)生可以選擇不同的總體、不同的樣本來考察樣本均值的分布情況。軟件運(yùn)行界面如圖1所示。

該程序模擬了樣本從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)總體或參數(shù)為1的指數(shù)整體中,隨機(jī)抽取含量分別為5、10、20和50的樣本,抽取次數(shù)為10000次。程序?qū)⑦@些樣本的標(biāo)準(zhǔn)化樣本平均數(shù)以直方圖的形式輸出,在圖形上與理論總體分布進(jìn)行比較,同時(shí)還計(jì)算統(tǒng)計(jì)量的各個(gè)特征數(shù),如均值、方差、偏斜度和峭度,將之與理論總體的特征數(shù)進(jìn)行比較。

實(shí)踐表明,用可視化交互程序能夠更加調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,對(duì)于某些積極性特別高的學(xué)生,還可以讓他們自己來搭建類似的Matlab可視化界面實(shí)現(xiàn)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的相關(guān)計(jì)算,進(jìn)一步提升學(xué)生對(duì)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的理解和動(dòng)手能力。

之,在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)中,使用Matlab計(jì)算軟件平臺(tái),能夠?qū)⒊橄蟮慕y(tǒng)計(jì)學(xué)理論和統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)踐聯(lián)系到一起,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。由于Matlab軟件在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)中應(yīng)用廣泛,學(xué)生能夠在深入學(xué)習(xí)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》方法的同時(shí),進(jìn)一步提升該軟件的使用方法,為日后的學(xué)習(xí)和研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)論文:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精品課程建設(shè)

一、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(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長(zhǎng)期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識(shí)和素質(zhì),與生命活動(dòng)有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)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(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門在實(shí)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(duì)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(shí),生物統(tǒng)計(jì)作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對(duì)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(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。

二、二十一世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位。

(一)新世紀(jì)對(duì)生物統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗(yàn)學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個(gè)里程碑。這在過去的半個(gè)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(shí)驗(yàn)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(jì)理論和實(shí)踐方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。

未來的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)將會(huì)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(jì),而會(huì)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(jì)學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。

(二)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計(jì)總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯(cuò)誤率,這是統(tǒng)計(jì)分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計(jì)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(yàn)的結(jié)果。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過個(gè)別的試驗(yàn)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(jiǎn)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(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)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(duì)提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法兩個(gè)有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計(jì)研究課題試驗(yàn)方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗(yàn)因素與水平以及試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計(jì)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(jì)方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)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(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計(jì)的理論和思維方法對(duì)本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時(shí)的減少(由原來的60-70學(xué)時(shí),降到現(xiàn)在的40學(xué)時(shí)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(jì)思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。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(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺(tái),現(xiàn)有課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測(cè)試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。

(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時(shí)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(diǎn)。

但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會(huì)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(diǎn),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(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時(shí),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(dòng)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(dòng),根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識(shí)的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時(shí)輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學(xué)時(shí)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(zhǎng)期堅(jiān)持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),從這個(gè)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(jì),生物統(tǒng)計(jì)學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(gè)“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理講得太多,一是學(xué)時(shí)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(huì)誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)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(shí)減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計(jì)方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時(shí)講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測(cè)驗(yàn)等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計(jì)公式。

(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動(dòng)向,探索生物統(tǒng)計(jì)學(xué)解決前沿問題的理論與方法。

統(tǒng)計(jì)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史,許多統(tǒng)計(jì)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(jì)是一個(gè)極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺(tái)?,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(jì)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(shí)注意納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)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(chǎng)解決實(shí)際問題的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)。

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)要不要開實(shí)驗(yàn)課,怎樣開實(shí)驗(yàn)課,一直存在爭(zhēng)議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗(yàn)課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計(jì)方法,而且加深對(duì)原理的認(rèn)識(shí),獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。

(一)開展統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)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(jì)方法雖然對(duì)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(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計(jì)算機(jī)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(jì)算技術(shù),通過計(jì)算機(jī)軟件將統(tǒng)計(jì)方法中復(fù)雜難懂的計(jì)算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計(jì)輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計(jì)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(shí)數(shù)與達(dá)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(jì)軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。

為此我們建立了一個(gè)專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)電腦實(shí)驗(yàn)室。現(xiàn)共有50余臺(tái)電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對(duì)上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗(yàn)室還對(duì)優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵(lì)他們結(jié)合教師的科研活動(dòng),應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決生物統(tǒng)計(jì)學(xué)問題的技能。

(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)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(dòng)物營養(yǎng)等課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(diǎn)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(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)。

掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗(yàn)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(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革,對(duì)發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)、食用菌實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把過去單一的實(shí)驗(yàn)流程、樣品觀察或檢測(cè)實(shí)驗(yàn)改變?yōu)樵囼?yàn)條件的優(yōu)化試驗(yàn),提出在不同條件下對(duì)樣品測(cè)定的比較試驗(yàn)設(shè)計(jì)、單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)、均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗(yàn)條件。

這樣的實(shí)驗(yàn)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(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型、綜合性實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)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(jì)學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時(shí)的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識(shí)得到很好的內(nèi)化。

此外,在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))。

通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)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(jìn)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(duì)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(diǎn)。與之相比,我們?cè)谏锝y(tǒng)計(jì)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(duì)伍建設(shè)、科學(xué)研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計(jì)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(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要、能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展而深受學(xué)生歡迎的一門課程。