生物統(tǒng)計(jì)范文
時間:2023-04-11 06:00:24
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篇1
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)具備的基本知識和素質(zhì),與生命活動有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(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,對后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物科研有重要作用。
同時,生物統(tǒng)計(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)對生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位。
(一)新世紀(jì)對生物統(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里程碑。這在過去的半個世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實(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)對大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個重要特點(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本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時的減少(由原來的60-70學(xué)時,降到現(xiàn)在的40學(xué)時左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計(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)了一個生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測試題、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)勢與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點(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,采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動,根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時輔以板書進(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)時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長期堅(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“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)時不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(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)時講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測驗(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)是一個極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺?,F(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計(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,而且加深對原理的認(rèn)識,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)室還對優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵他們結(jié)合教師的科研活動,應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,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樣品測定的比較試驗(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),對試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對進(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,轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識得到很好的內(nèi)化。
此外,在學(xué)生課外科技活動中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(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))。
篇2
1用啟發(fā)式教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
《生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)》教材的前4章內(nèi)容包括緒論、資料的整理、平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)及常用概率分布,這4章內(nèi)容看似簡單,但卻是后面各種假設(shè)檢驗(yàn)方法的鋪墊、基礎(chǔ),統(tǒng)計(jì)推斷的基本思想都來源于概率分布,所以需要在該課程開始的前4章下足功夫,打牢基礎(chǔ)。采用啟發(fā)式教學(xué)將統(tǒng)計(jì)思想融入學(xué)生喜聞樂見的生活實(shí)踐和專業(yè)知識中,引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)好統(tǒng)計(jì)解決實(shí)際問題的迫切需求,培養(yǎng)學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)的強(qiáng)烈興趣,使各種統(tǒng)計(jì)方法、大量的公式不再是枯燥的數(shù)學(xué)計(jì)算,而是推斷規(guī)律、揭示本質(zhì)的必要手段。例如,資料的整理章節(jié)中要將100只種蛋出雛天數(shù)資料整理成頻數(shù)分布表,整理的目的是表達(dá)數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)特征用圖表的形式簡單、清晰地表達(dá)出來以代替繁瑣的文字描述。首先,要引導(dǎo)學(xué)生從種蛋出雛天數(shù)、頻數(shù)分布表中發(fā)現(xiàn)種蛋出雛天數(shù)的平均值及出雛天數(shù)的分散程度(不同天數(shù)出雛種蛋的百分比),理解指標(biāo)的穩(wěn)定性和變異性。其次,要啟發(fā)學(xué)生思考該指標(biāo)特征的生產(chǎn)實(shí)踐價(jià)值,即生產(chǎn)中需要集中人力在哪幾天,使學(xué)生認(rèn)識到理論知識與生產(chǎn)實(shí)際的緊密關(guān)系,學(xué)習(xí)專業(yè)知識的價(jià)值所在,進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生懂得數(shù)據(jù)整理不僅在于簡化表達(dá),也是挖掘檢測數(shù)據(jù)特征的一種方法,使學(xué)生對專業(yè)知識的獲取方式有所了解,即知其然,更知其所以為然。教育家葉圣陶說過:“教師之為教,不在全盤授予,而在相機(jī)誘導(dǎo)”。19世紀(jì)德國教育家第斯多惠有句名言:“一個壞的教師奉送真理,一個好的教師則教人發(fā)現(xiàn)真理”。兩位教育家的教學(xué)理念實(shí)質(zhì)就是啟發(fā)式教學(xué),教師要注意發(fā)揮學(xué)生的主體作用,啟發(fā)學(xué)生思考,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,使學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí),以提高課堂教學(xué)的實(shí)效性,培養(yǎng)創(chuàng)造型人才。
2采用探究式教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力
所謂探究式教學(xué)就是以探索、研究為主的教學(xué)活動,是一種符合教學(xué)規(guī)律的在教師精心策劃指導(dǎo)下學(xué)生自主探究知識、提高能力的教學(xué)方法,它是一種新穎的教學(xué)形式,有別于傳統(tǒng)教學(xué)方法。探究式教學(xué)不是單純的對學(xué)生進(jìn)行知識傳授,而是對學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng),學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)興趣,使教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用貫穿于教學(xué)的全過程,符合課程“一切為了學(xué)生”的價(jià)值取向。蘇霍姆林斯基曾說過:“在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者”。在教學(xué)過程中,應(yīng)用“探究式”教學(xué),通過創(chuàng)造和諧的教學(xué)氛圍,可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的求知欲,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),滿足學(xué)生成為“發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者”的愿望。各種統(tǒng)計(jì)分析方法(假設(shè)檢驗(yàn))的基本原理是生物統(tǒng)計(jì)的難點(diǎn)所在,對假設(shè)檢驗(yàn)原理的講解要在已掌握的描述統(tǒng)計(jì),尤其是概率分布的基礎(chǔ)上,采用探究式教學(xué),可以收到良好的效果。以課本“判斷某品種豬的懷孕期是否有114d”為例,引導(dǎo)學(xué)生從邏輯推理上進(jìn)行思考。首先,分析的實(shí)質(zhì)是判斷該樣本是否來自μ=114的正態(tài)總體;其次,分析采取什么方法判斷該樣本是否來自這一總體,如果樣本和總體完全相同,就沒有分析的必要,也就沒有統(tǒng)計(jì)推斷的必要,因?yàn)橛胁顒e存在,才有統(tǒng)計(jì)推斷;最后,分析造成差別的原因,即來自同一總體的差別是樣本間的,也就是樣本標(biāo)準(zhǔn)誤(抽樣誤差),來自不同總體的樣本也是有差別的,該差別即μ1-μ2(總體間的差別)及抽樣誤差。所以分析差別是由抽樣誤差造成,還是由總體差別造成,即可得出樣本是否來自同一個總體,繼而考慮從數(shù)學(xué)上解決該問題,即構(gòu)造適宜的統(tǒng)計(jì)量,并計(jì)算得出樣本統(tǒng)計(jì)量,依據(jù)小概率原理推斷得出結(jié)論。這一原理涉及的知識點(diǎn)較多,包括試驗(yàn)誤差、概率分布、小概率原理等,必須是在學(xué)生對這些知識點(diǎn)都已理解吃透的基礎(chǔ)上,才能把原理搞清楚;所以,采取探究的方式來學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)原理是必要的,也是可行的。
3采用比較式教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力
比較思維是創(chuàng)造性思維活動中常見且行之有效的一種思維方式。比較思維是通過聯(lián)想分析比較,綜合歸納,把已經(jīng)熟知的知識、思維經(jīng)驗(yàn)與所研究的分析方法、過程聯(lián)系起來,找出它們的相似性和不同點(diǎn),并用類似方法分析、處理問題或是根據(jù)2個或2個以上具有相同或相似特征的事物間的對比,從某個事物的某些已知特征去推測另一事物的相應(yīng)特征的存在,異中求同,同中求異,從而產(chǎn)生新知,得出有創(chuàng)造性的結(jié)論,通過比較更好地掌握其特征。統(tǒng)計(jì)分析方法是統(tǒng)計(jì)推斷的核心內(nèi)容,是學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)的重點(diǎn)所在,數(shù)據(jù)資料不同,統(tǒng)計(jì)分析方法也就不同。在闡述不同統(tǒng)計(jì)分析方法時,首先明確資料的類型,由于不同教材資料分類標(biāo)準(zhǔn)不同,類別及其名稱也存在差異,將不同分類標(biāo)準(zhǔn)對照比較,引導(dǎo)學(xué)生掌握資料的類型。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生分析教材中t檢驗(yàn)、方差分析、χ2檢驗(yàn)各種統(tǒng)計(jì)推斷方法的分析對象(數(shù)據(jù)資料的類型),使學(xué)生對資料類型這一概念不僅有理論上的認(rèn)識,更要掌握數(shù)據(jù)資料在統(tǒng)計(jì)推斷中的地位,以及各種統(tǒng)計(jì)分析方法差異的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過課堂講授和課后作業(yè)的“找不同”活動,即將課堂教師講授的概念或術(shù)語與教材名稱的差別或教材中在課上沒有講解的內(nèi)容(如統(tǒng)計(jì)量與統(tǒng)計(jì)數(shù)、雙側(cè)檢驗(yàn)與兩尾檢驗(yàn)等)進(jìn)行比較,分析原因,不僅能督促學(xué)生課上積極參與教學(xué),課下認(rèn)真總結(jié),對一些基本概念、基本術(shù)語產(chǎn)生深刻的印象,同時可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。
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4采用案例式教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力
案例教學(xué)是連接統(tǒng)計(jì)理論與統(tǒng)計(jì)實(shí)踐的橋梁,是學(xué)生在教師指導(dǎo)下運(yùn)用所學(xué)統(tǒng)計(jì)理論知識和方法對案例進(jìn)行思考、研究并對計(jì)算結(jié)果分析和評價(jià)的過程。只有將統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法應(yīng)用于實(shí)踐,找到理論與實(shí)踐的結(jié)合點(diǎn),才能體現(xiàn)出其價(jià)值所在,才能使生物統(tǒng)計(jì)獲得最大的生命力;也只有構(gòu)建以課堂、實(shí)驗(yàn)室和社會實(shí)踐多元化的立體教育教學(xué)體系,才能有效提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。結(jié)合不同專業(yè)方向精選案例。例如,針對獸藥營銷專業(yè)的學(xué)生,舉例講解營銷培訓(xùn)的效果驗(yàn)證,通過營銷培訓(xùn)與不培訓(xùn)2組銷售量的比較判斷培訓(xùn)的價(jià)值。如果沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)知識而去分析這一問題,會因?yàn)殇N售量平均值的大小直接得出培訓(xùn)效果的優(yōu)劣,但這一結(jié)論是沒有經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析、沒有科學(xué)依據(jù)、經(jīng)不起實(shí)踐檢驗(yàn)的。如果有統(tǒng)計(jì)學(xué)知識作基礎(chǔ),分析銷售量的差別是由本質(zhì)差異引起的、還是隨機(jī)誤差引起的,從而得出概率基礎(chǔ)上的統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)論和專業(yè)結(jié)論。通過這一案例,不僅使學(xué)生了解學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)的目的所在,而且還激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)的興趣,更激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
5通過統(tǒng)計(jì)分析培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)研究精神
篇3
(大連大學(xué),遼寧 大連116622)
摘 要:統(tǒng)計(jì)學(xué)思維與方法已滲透到生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)及臨床實(shí)驗(yàn)等,但許多生物醫(yī)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生對統(tǒng)計(jì)學(xué)重視不足,影響了學(xué)生在科研工作中應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。文章根據(jù)生物醫(yī)藥學(xué)專業(yè)特點(diǎn),重新定位統(tǒng)計(jì)學(xué)課程目標(biāo),設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膶?shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),并提出生物醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的培養(yǎng)路徑。
關(guān)鍵詞:統(tǒng)計(jì)素養(yǎng);生物醫(yī)藥;路徑
中圖分類號:G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1002-4107(2015)06-0088-02
統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用越來越廣泛,被譽(yù)為“科技工作者從事科學(xué)研究的工具和手段”[1],現(xiàn)在,統(tǒng)計(jì)學(xué)思維和方法學(xué)已經(jīng)滲透到理工農(nóng)醫(yī)及社會科學(xué)等各學(xué)科的研究和決策之中。生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、生物產(chǎn)品工程工藝條件、藥物生物活性實(shí)驗(yàn)及臨床實(shí)驗(yàn)等都尋求統(tǒng)計(jì)學(xué)家的合作,美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health,NIH)的基金申請明確要求生物醫(yī)學(xué)科研項(xiàng)目要有統(tǒng)計(jì)人員參與,生物或藥物實(shí)驗(yàn)及產(chǎn)品內(nèi)容都需詳盡的統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)與分析。
實(shí)際工作中,很多生物學(xué)、醫(yī)學(xué)科研工作者對統(tǒng)計(jì)學(xué)的作用重視不足,突出表現(xiàn)在分析時盲目套用分析方法,對分析結(jié)果輕描淡寫,把統(tǒng)計(jì)學(xué)當(dāng)作簡單的修飾工具,甚至把整個統(tǒng)計(jì)分析過程變成一個黑箱,那就有可能垃圾進(jìn),垃圾出(garbage in,garbage out),嚴(yán)重影響了統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性[2]。為此各高校生物醫(yī)藥學(xué)相關(guān)專業(yè)均十分重視培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)素養(yǎng),注重統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)方法、教學(xué)手段及考核方法等[3-5],以期通過本課程教學(xué),為學(xué)生以后從事相關(guān)領(lǐng)域的科研或工作打下良好基礎(chǔ)。
筆者所在學(xué)院的生物工程、生物技術(shù)和制藥工程三個本科專業(yè)都開設(shè)了這門課程,今后這些學(xué)生將繼續(xù)從事本專業(yè)研究及生產(chǎn)實(shí)踐工作,生物或醫(yī)藥統(tǒng)計(jì)學(xué)課程將作為重要的工具課,對這些學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)和畢業(yè)論文設(shè)計(jì)及將來從事相關(guān)專業(yè)的工作十分重要,但這些專業(yè)的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差,甚至有的學(xué)生談“數(shù)”色變,提高學(xué)生統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)也因此難度增加。筆者通過教學(xué)實(shí)踐和調(diào)查問卷相結(jié)合,根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和課程特點(diǎn),從主觀和客觀兩方面尋找存在的問題,對如何提高生物醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)提出一些思考。
一、增加主動性——樹立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,降低難度
課堂教學(xué)和調(diào)查問卷結(jié)果均顯示多數(shù)生物醫(yī)學(xué)類的學(xué)生對數(shù)學(xué)、概率論統(tǒng)計(jì)等相關(guān)課程興趣不濃,很多學(xué)生是因?yàn)閷W(xué)分或?qū)W院要求等才選修本課程。盡管大于70%學(xué)生認(rèn)為高等數(shù)學(xué)和概率統(tǒng)計(jì)學(xué)很重要,認(rèn)為統(tǒng)計(jì)學(xué)有用的學(xué)生占比例也很高,但問及是否喜歡統(tǒng)計(jì)學(xué)課程時,則喜歡程度為“一般般”甚至“不喜歡”的比率達(dá)到58%,這種想學(xué)但不敢學(xué)矛盾的心理伴隨著學(xué)生的學(xué)習(xí),數(shù)學(xué)相關(guān)課程似乎是陡峻的山,在學(xué)習(xí)過程中個別學(xué)生可能會對統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的畏懼心理轉(zhuǎn)變?yōu)榈钟|心理,興趣幾乎變?yōu)榱恪?/p>
因此教師首先從心理上幫助學(xué)生克服畏難情緒,否則學(xué)生會停滯在山腳下。具體教學(xué)中講明統(tǒng)計(jì)學(xué)課程注重應(yīng)用且應(yīng)用面廣,可提高學(xué)生興趣;點(diǎn)明統(tǒng)計(jì)學(xué)公式及運(yùn)算簡單,可消除學(xué)生的畏難情緒;介紹現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展特點(diǎn),統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用情況,改善學(xué)生的情緒;增加互動教學(xué),讓學(xué)生多參與,讓學(xué)生體驗(yàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)并非是不可逾越的高山,進(jìn)一步提升學(xué)生興趣和降低學(xué)習(xí)難度,具體方法在以下各小節(jié)探討。
二、定位準(zhǔn)確——強(qiáng)調(diào)應(yīng)用,降低難度
定位準(zhǔn)確可使學(xué)生學(xué)習(xí)具有目的性和積極性,增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)意識,降低統(tǒng)計(jì)學(xué)類課程教學(xué)難度,本課程是生物醫(yī)學(xué)類應(yīng)用工具課程,復(fù)雜的公式推導(dǎo)過程只會增加學(xué)習(xí)難度;實(shí)際應(yīng)用中數(shù)據(jù)分析可避開公式推導(dǎo),直接根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)的試驗(yàn)方案、條件及相應(yīng)的理論公式分析?;谝陨纤伎迹蓪⑵涠ㄎ粸榕囵B(yǎng)學(xué)生在生物醫(yī)學(xué)科研或生產(chǎn)實(shí)踐中的統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用能力,減少公式推導(dǎo)及公式死記硬背過程,提高學(xué)生的統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)。
課程定位后可根據(jù)調(diào)查問卷和教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行系統(tǒng)思考:教材、教學(xué)方法與手段、考核方式等都需要進(jìn)行調(diào)整。教師要廣泛閱讀各類教材從中優(yōu)選出適合學(xué)生專業(yè)的應(yīng)用型教材;教學(xué)過程可用多媒體展示案例,提出問題[6],板書主要公式,師生互動分析案例的應(yīng)用條件,確定統(tǒng)計(jì)分析方法,并完成案例計(jì)算過程;學(xué)生也希望教師適當(dāng)留一些作業(yè),考核方式采用適當(dāng)寬松的“一紙開卷”方式進(jìn)行。系統(tǒng)改革思路確定后,學(xué)生壓力減輕,積極性極大提高,也期待著在學(xué)習(xí)過程中提高自己的統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)。
三、實(shí)踐出真知——實(shí)例互動與軟件應(yīng)用整合
既然將本課程作為應(yīng)用課程對待,則加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)必不可少,調(diào)查顯示學(xué)生非常關(guān)心案例教學(xué)和軟件使用教學(xué),高達(dá)87%的學(xué)生認(rèn)為需要軟件教學(xué),這也表明學(xué)生有對提高自己統(tǒng)計(jì)學(xué)素養(yǎng)及知識應(yīng)用的渴望;實(shí)踐證明這些教學(xué)環(huán)節(jié)既可提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,也顯著提高教學(xué)效果,往往理論教學(xué)花費(fèi)很長時間,而采用案例或者軟件使用教學(xué),短時間學(xué)生即可領(lǐng)悟。
案例教學(xué)是根據(jù)學(xué)生的專業(yè)內(nèi)容提出案例,如生物學(xué)專業(yè)則主要以生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)分析為主,藥學(xué)專業(yè)則以藥物生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)或臨床應(yīng)用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分析為主,因兩學(xué)科交叉性強(qiáng),許多教學(xué)案例可通用,因此也擴(kuò)展了學(xué)生視野。根據(jù)實(shí)例教學(xué),學(xué)生會結(jié)合專業(yè)學(xué)習(xí)課程,更易主動運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。軟件教學(xué)可讓學(xué)生拋開簡單但繁重的計(jì)算過程,如方差分析計(jì)算量很大,整個教學(xué)過程冗長,可以通過向?qū)W生介紹統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用條件、計(jì)算過程,結(jié)合案例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方差分析計(jì)算,并對進(jìn)行結(jié)果分析。
在實(shí)際教學(xué)中可采取案例導(dǎo)向教學(xué):提出案例案例解析統(tǒng)計(jì)方法上機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告課堂練習(xí)互動辨析常見疑問教師總結(jié),通過典型案例分析和軟件應(yīng)用操作充分調(diào)動同學(xué)們聽課以及主動參與的積極性,培養(yǎng)他們的科研中運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)思維的意識。
值得注意的是,如果只注重軟件實(shí)踐而忽視了原理理解與掌握,學(xué)生也難以形成統(tǒng)計(jì)學(xué)思維甚至濫用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,因此,軟件教學(xué)最好在理論學(xué)習(xí)結(jié)束后引入。軟件實(shí)踐教學(xué)時間過長、過早都會產(chǎn)生一定的負(fù)面影響,學(xué)生會誤認(rèn)為軟件能夠解決一切,而忽視理論的學(xué)習(xí),統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的培養(yǎng)和正確的統(tǒng)計(jì)運(yùn)用也陷入空談。
四、適當(dāng)增加難度——實(shí)施“一紙開卷”考核
考核不是目的,是手段,考核的實(shí)際目的是讓學(xué)生在備考過程中進(jìn)一步扎實(shí)地掌握知識。調(diào)查顯示相當(dāng)一部分學(xué)生也是喜歡“吃跳一下夠得著的桃子”,即贊成考試難度適當(dāng)高一些,包括“一紙開卷”和閉卷考試。課程若采用閉卷考試,學(xué)生會死記硬背統(tǒng)計(jì)學(xué)公式,降低學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;目前統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件發(fā)展迅速,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)課程中公式并不復(fù)雜,沒有必要讓學(xué)生完全記憶公式,閉卷考試偏難,對學(xué)生是一個負(fù)擔(dān);但若采用開卷考試,學(xué)生可能會不復(fù)習(xí)而直接上考場,稀里糊涂做題,學(xué)習(xí)效果較差。筆者根據(jù)本課程的多年教學(xué)實(shí)踐和調(diào)查回饋,建議選擇開卷和閉卷考核之間的形式:“一紙開卷”。
“一紙開卷”方法是讓學(xué)生復(fù)習(xí)時把知識點(diǎn)總結(jié)到一張給定的紙張上,考試時,學(xué)生只能攜帶這一張紙參加考試。這一考試形式可以督促學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,又避免了死記硬背上考場的情況。學(xué)生在總結(jié)知識過程中,如果不認(rèn)真看書或筆記,不認(rèn)真將關(guān)鍵知識點(diǎn)記錄在紙上,若想在考場上能順利完成題目,也是有一定難度的。這一考核方法可以適度的“推一把”,讓學(xué)生學(xué)好基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)理論知識。
調(diào)查顯示學(xué)生通過以上學(xué)習(xí)過程只有15%學(xué)生感覺有較大壓力,大多數(shù)學(xué)生感覺有些壓力或壓力一般,且絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為本課程有益于自己的邏輯思維和統(tǒng)計(jì)學(xué)思維,表明上述教學(xué)過程基本實(shí)現(xiàn)減輕學(xué)生學(xué)習(xí)壓力,提高統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的目的。
五、更上一層樓——注重創(chuàng)新課題與畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用
統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)培養(yǎng)只限制于課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,一定要讓學(xué)生在其他過程學(xué)習(xí)中應(yīng)用。學(xué)生在專業(yè)實(shí)驗(yàn)課中會得到許多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),但因是常規(guī)實(shí)驗(yàn),分析方法固定,學(xué)生被動分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),擴(kuò)展運(yùn)用機(jī)會極少。大學(xué)生創(chuàng)新課題和畢業(yè)論文設(shè)計(jì)是培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的最佳過程,在這兩個過程中,學(xué)生有大量的機(jī)會自主運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案、搜集數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,學(xué)生可在實(shí)踐過程中提高應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析數(shù)據(jù)的主動性。
學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)不免有紙上談兵之嫌,而學(xué)生在畢業(yè)論文設(shè)計(jì)中運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析數(shù)據(jù)的需求較多,此機(jī)會恰可以補(bǔ)充課堂教學(xué)之不足,也同時提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。教師在設(shè)計(jì)創(chuàng)新課題或畢業(yè)論文題目的時候可以考慮相關(guān)試驗(yàn)設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法解決問題,在具體過程中指導(dǎo)學(xué)生正確運(yùn)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法應(yīng)用。統(tǒng)計(jì)學(xué)目的就是科學(xué)地設(shè)計(jì)生物醫(yī)藥學(xué)試驗(yàn)并對所得數(shù)據(jù)分析,力求減少試驗(yàn)次數(shù)、節(jié)約試驗(yàn)成本、縮短試驗(yàn)周期、迅速找到優(yōu)化試驗(yàn)方案或數(shù)學(xué)模型[7],學(xué)生在自行根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時,理論指導(dǎo)實(shí)踐過程增加,學(xué)生的興趣得以提升,統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)也自然更易培養(yǎng)形成。
總之,統(tǒng)計(jì)學(xué)課程把數(shù)學(xué)語言引入生物醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域,是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的方法論學(xué)科,對生物醫(yī)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生在今后的科研和生產(chǎn)實(shí)踐有重要作用。結(jié)合課程特點(diǎn)和專業(yè)特點(diǎn),系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)用類統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)模式,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中思考、在實(shí)踐中解決問題,在實(shí)例互動、討論式學(xué)習(xí)中培養(yǎng)思辨能力,培養(yǎng)理工專業(yè)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)素養(yǎng),讓學(xué)生學(xué)有所得、學(xué)有所用。
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篇4
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)具備的基本知識和素質(zhì),與生命活動有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(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,對后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物科研有重要作用。
同時,生物統(tǒng)計(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)對生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重新定位
(一)新世紀(jì)對生物統(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里程碑。這在過去的半個世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實(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)對大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個重要特點(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本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時的減少(由原來的60-70學(xué)時,降到現(xiàn)在的40學(xué)時左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計(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)了一個生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測試題、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)勢與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點(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,采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動,根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時輔以板書進(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)時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長期堅(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“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)時不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(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)時講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計(jì)假設(shè)測驗(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)是一個極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺?,F(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計(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,而且加深對原理的認(rèn)識,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)室還對優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵他們結(jié)合教師的科研活動,應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識,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樣品測定的比較試驗(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),對試驗(yàn)結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對進(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,轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識得到很好的內(nèi)化。
此外,在學(xué)生課外科技活動中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(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,我們在生物統(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。
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關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)學(xué);試卷分析;教學(xué)效果;教學(xué)方法
資助項(xiàng)目:新疆自治區(qū)和校級精品課程(生物統(tǒng)計(jì)學(xué))建設(shè)項(xiàng)目
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生命科學(xué)專業(yè)的一門重要課程之一。由于該課程的理論和方法大都建立在較抽象的科學(xué)假設(shè)之上,因此計(jì)算公式較多、分析過程復(fù)雜,既難學(xué),又難教[ 1- 3]。教師授課方法與技巧是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、影響學(xué)習(xí)效果的重要因素之一。考試是教學(xué)過程中的一個很重要的環(huán)節(jié),其測試與反饋功能是教育目標(biāo)管理的主要手段。對試卷進(jìn)行科學(xué)合理的分析,不僅有助于教師了解教學(xué)實(shí)效,而且為評定教學(xué)質(zhì)量提供依據(jù)和指明改進(jìn)方向,即通過對試卷和考試成績的分析,獲得反饋信息,既可了解學(xué)生對課程的掌握程度,又有助于任課教師對今后教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整和對教學(xué)方法的改進(jìn),可以進(jìn)一步提高教師的課堂教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院所開設(shè)的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門自治區(qū)級精品課程,為了解學(xué)生對各知識點(diǎn)的理解和掌握程度, 也為進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法和提高教學(xué)質(zhì)量,對本學(xué)期生工10-1、食品10-1以及食品09-2共計(jì)79名學(xué)生的期末考試試卷和成績進(jìn)行綜合分析和評價(jià)。
1 材料與方法
1.1 材料
調(diào)查對象為生命科學(xué)學(xué)院四年制本科學(xué)生---09級和10級食品工程與科學(xué)專業(yè)(55人)、10級生物工程專業(yè)(24人)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)期末考試試卷及成績。教材選用杜榮騫主編,高等教育出版社出版出版的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》第三版。理論課學(xué)時32學(xué)時,采用多媒體教學(xué)方式授課。
期末考試在大學(xué)教務(wù)處統(tǒng)一組織、安排下進(jìn)行,一般在結(jié)課后1~2周后進(jìn)行。試卷來自生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教研組自擬試卷庫,由教務(wù)辦隨機(jī)抽取卷別,考核方式為閉卷筆答考試。試卷題型包括選擇題、判斷題、簡答題和問答題4種,卷面總分100分。各題型分值及其考察目的見表1。
1.2 方法
考試結(jié)束后,并由專人按照標(biāo)準(zhǔn)答案和評分標(biāo)準(zhǔn)閱卷,以減少主觀性差異。數(shù)據(jù)處理:將每個學(xué)生的總成績和每道題的得分情況輸入計(jì)算機(jī),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析,成績正態(tài)性檢驗(yàn),比較
分析每題的得分、難度以及不同班級之間的成績差異。
2 結(jié)果與分析
2.1考試成績分析
依圖2分析:考試成績基本呈正態(tài)布,符合教學(xué)規(guī)律。有30%的學(xué)生,其考試成績在80分以上,說明這部分學(xué)生已經(jīng)較好地掌握了所學(xué)內(nèi)容,能夠熟練地設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案和處理分析數(shù)據(jù),具有在進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的能力,有36.7%的學(xué)生其考試成績?yōu)?0~79分,說明這部分學(xué)生基本掌握了所學(xué)內(nèi)容,但仍需對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步熟化;還有21.5%學(xué)生的考試成績在70~79分,結(jié)合試卷這部分學(xué)生對易混淆的知識點(diǎn)掌握的不好,計(jì)算公式、統(tǒng)計(jì)原理的運(yùn)用很不熟練;12.7%學(xué)生沒有達(dá)到教學(xué)要求,這部分學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容掌握程度較差。
2.2 各題型得分情況分析
依圖1分析,大約70%的學(xué)生在選擇題和判斷題的得分率在70%以上,說明大部分學(xué)生對重點(diǎn)內(nèi)容和一些基本性質(zhì)等核心內(nèi)容掌握得很好;對于計(jì)算題而言,僅51.9%的學(xué)生得分率為80%以上,結(jié)合試卷分析說明學(xué)生對一些基本假設(shè)推斷原理的熟化程度需要進(jìn)一步加強(qiáng)。在四種類型考題中,判斷題得分率最低,說明學(xué)生對一容易混淆的知識點(diǎn)掌握不夠。綜合各題型的得分情況可以得出,學(xué)生較好地掌握了教材的重點(diǎn)內(nèi)容和核心內(nèi)容,但是對容易混淆的知識點(diǎn)和統(tǒng)計(jì)學(xué)原理應(yīng)用掌握程度較差,有待加強(qiáng)。
2.3 試卷難度及不同班級成績的差異分析
如果一個題目的難度大,則被試者得高分的可能性?。环粗?,如果題目的難度小,則被試者得高分的可能性就大。因此,用得分率可以作為難度系數(shù)的指標(biāo)。題型結(jié)構(gòu)是試卷內(nèi)容的主要表現(xiàn)形式??荚嚨念}型一般可分為主觀題和客觀題兩類。主觀題主要考察學(xué)生對核心內(nèi)容和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析能力,此類題型題目大,分值高,涉及課程內(nèi)容相對較少, 內(nèi)容涵蓋面相對較窄,有一定的局限性??陀^題題型較固定,主要考察學(xué)生對主要知識點(diǎn)的掌握和記憶情況。由圖3可以看出學(xué)生在不同題型上得分總趨勢是計(jì)算題和簡答題差異較大,說明學(xué)生對基本性質(zhì),理論以及統(tǒng)計(jì)推斷掌握情況差異較大,主要表現(xiàn)在這兩道題的標(biāo)準(zhǔn)差較大;
3試卷分析對生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革的啟示
3.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)各專業(yè)特點(diǎn), 在有限的學(xué)時內(nèi)制定合理的教學(xué)計(jì)劃,在教授基本原理、推導(dǎo)方法為基礎(chǔ),按照專業(yè)需求側(cè)重于該專業(yè)最常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法,精簡不用的部分試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法;同時,整合、優(yōu)化部分教學(xué)內(nèi)容及順序,調(diào)整授課課時。為了檢驗(yàn)和提高學(xué)生的實(shí)踐和數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計(jì)分析能力,增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,以便充實(shí)教學(xué)內(nèi)容;同時繼續(xù)加強(qiáng)作為統(tǒng)計(jì)理論延伸的課程小論文實(shí)踐環(huán)節(jié),要求學(xué)生依據(jù)自己感興趣的問題,先提出假設(shè),然后圍繞假設(shè)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)際調(diào)查或試驗(yàn),收集原始數(shù)據(jù),最后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并給出合理的解釋。通過幾屆學(xué)生課程小論文來看,學(xué)生在此方面的積極性很高,興趣也很濃厚,收到較好的效果。通過此方式不僅極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的興趣,而且培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的實(shí)際能力,這也是知識轉(zhuǎn)化為能力的主要途徑。
3.2改進(jìn)教學(xué)方法
3.2.1消除學(xué)生對公式的懼怕心理
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中的公式非常多,因此教師在講授過程中不要把公式的推導(dǎo)過程作為重點(diǎn),而是著重使學(xué)生理解公式的含義及其用途,掌握其規(guī)律性,引導(dǎo)學(xué)生把學(xué)習(xí)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用以及對分析結(jié)果的解釋方面。
3.2.2根據(jù)學(xué)生的聽課和掌握情況及時調(diào)整授課節(jié)奏
課堂上要隨時觀察學(xué)生的聽課情況,以控制講課節(jié)奏和方式。若發(fā)現(xiàn)某些內(nèi)容學(xué)生難以理解,要及時變換一個角度講解;或通過學(xué)生間討論,可以深化成績優(yōu)秀的學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解,同時能夠?qū)W(xué)習(xí)較差學(xué)生產(chǎn)生影響,加深、提高他們的理解能力,對于通過討論仍不能理解的內(nèi)容,教師再給予指導(dǎo)。這種方法可有效提高整體教學(xué)效果。課后通過本教研小組說課,廣泛交流,豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。不同教師的授課方式不同,通過交流可以豐富自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。還可以組織課程組成員,對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果和教學(xué)手段加強(qiáng)研究,從總體上探索提高教學(xué)質(zhì)量的新途徑??偨Y(jié)各章節(jié)講授的成功和不足之處,及時發(fā)現(xiàn)問題并調(diào)整授課方法。通過學(xué)生信息反饋、課堂講授、課后作業(yè)和試卷分析等渠道,了解所授課程中存在的不足。另外,加強(qiáng)與其它院校教師的交流,借鑒和引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)理念。
3.2.3采用啟發(fā)式教學(xué)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
教師應(yīng)與學(xué)生多溝通,鼓勵學(xué)生善于思考,使學(xué)生由被動聽課變?yōu)榉e極思考,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性;注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,在講授各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法時,最好列舉專業(yè)實(shí)例進(jìn)行講解,使學(xué)生意識到所學(xué)的知識具有很強(qiáng)的實(shí)用性,并非是學(xué)無所用,一臉茫然,從而充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。合理分配各章節(jié)的講授時間,根據(jù)各章節(jié)的難易程度確定授課學(xué)時,對于易于掌握的內(nèi)容,盡量縮短講授時間,難以理解或不易掌握的重點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)重點(diǎn)講授,由此向?qū)W生傳達(dá)課程的重點(diǎn)與難點(diǎn)。對于較為抽象的內(nèi)容最好采用類比法,使抽象問題形象化、直觀化,以增加課堂教學(xué)的趣味性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,還可通過課程小論文的方式提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
3.3 考改進(jìn)試方式
考試是教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是教學(xué)反饋的主要渠道,《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容主要包括理論知識和綜合應(yīng)用兩大部分,考試方式的改進(jìn)應(yīng)圍繞這兩部分展開。改進(jìn)命題,重點(diǎn)考察學(xué)生基本知識的掌握程度及靈活應(yīng)用解決實(shí)際問題的能力,多種形式( 如增加軟件操作) 測試學(xué)生對統(tǒng)計(jì)知識的綜合應(yīng)用能力[5]。
綜上,《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》作為生命科學(xué)學(xué)科中重要而特殊的一門工具課程,要教好這門課,還有很多問題需要進(jìn)一步的探究。教學(xué)效果是教與學(xué)的最終體現(xiàn),教師在其中具有重要作用,因此加強(qiáng)師資力量,提高教師自身的教學(xué)素質(zhì)是提升教學(xué)質(zhì)量的重要保障。在以后的教學(xué)中,還需要繼續(xù)鉆研統(tǒng)計(jì)理論,探索教學(xué)規(guī)律,優(yōu)化教學(xué)過程,完善教學(xué)體系,從而全面提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。
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中圖分類號: G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:1672-1578(2013)01-0040-02
《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》是數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生物學(xué)中的應(yīng)用,從數(shù)量角度研究生命科學(xué)現(xiàn)象已經(jīng)為大多數(shù)生物學(xué)研究者所認(rèn)知。通過對生物試驗(yàn)與調(diào)查數(shù)據(jù)資料的客觀分析,不僅能夠?qū)⑸茖W(xué)問題推向深化和精確化,而且還能對其理論及其假說進(jìn)行論證和說明。在這一過程中,生物統(tǒng)計(jì)為生命科學(xué)的研究和探索提供了重要方法和工具。近年來,全國各高校生物類專業(yè)普遍加強(qiáng)了《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的教學(xué)工作[1]?!渡锝y(tǒng)計(jì)學(xué)》具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,學(xué)生普遍反映這門課程難懂、難學(xué)。本文中筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,在分析目前教學(xué)中存在問題的基礎(chǔ)上,就如何提高《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》的教學(xué)效果,談?wù)勛约旱囊恍w會和思考。
1 現(xiàn)狀分析
1.1 內(nèi)容側(cè)重?cái)?shù)理,計(jì)算繁瑣,令學(xué)生缺乏興趣
統(tǒng)計(jì)學(xué)是把數(shù)學(xué)的語言引入具體的科學(xué)研究領(lǐng)域,將所研究的問題抽象為數(shù)學(xué)問題的過程,是搜集、分析和解釋數(shù)據(jù)的一門科學(xué)?!渡锝y(tǒng)計(jì)學(xué)》是數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生物學(xué)研究中的應(yīng)用,它是用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法來分析和解釋生物界各種現(xiàn)象和試驗(yàn)調(diào)查資料的一門學(xué)科,屬于應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個分支[1]。該課程有許多抽象的理論、概念和公式,難以理解和記憶,所以課程學(xué)習(xí)起來,枯燥單調(diào),且計(jì)算繁瑣,學(xué)生的興趣很難長時間保持。計(jì)算繁瑣突出表現(xiàn)在作業(yè)完成需要用較多的時間,學(xué)生反映大部分時間都用于計(jì)算,由于平時學(xué)習(xí)任務(wù)較為繁重,沒有充足的時間來完成作業(yè)。在考試過程中甚至存在個別同學(xué)寧愿放棄計(jì)算最后結(jié)果以求爭得更多審題做題時間。因此計(jì)算繁瑣、費(fèi)時導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和興趣下降。
1.2 教學(xué)條件限制,計(jì)算機(jī)應(yīng)用欠缺
由于教學(xué)條件限制,目前生物類專業(yè)的教學(xué)沒有條件開設(shè)上機(jī)試驗(yàn)課,所以目前廣泛應(yīng)用的Excel表統(tǒng)計(jì)分析工具和SAS等統(tǒng)計(jì)分析軟件這部分知識就沒有機(jī)會傳授給學(xué)生。如果僅僅在課堂上進(jìn)行講授不進(jìn)行實(shí)際上機(jī)操作,就很難做到所學(xué)內(nèi)容與科研實(shí)踐的緊密結(jié)合。如果在課堂上學(xué)生用計(jì)算器來計(jì)算,一是降低了運(yùn)算速度,相對耗時較多,二是無法對一些常用的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》軟件進(jìn)行學(xué)習(xí),無法進(jìn)行較為復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)分析。
1.3 專業(yè)課程尚未開設(shè),學(xué)生理解困難
現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為,在教學(xué)過程中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師是學(xué)習(xí)活動的組織者,是知識的傳播者,教學(xué)的一切活動都必須以強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動性、積極性為出發(fā)點(diǎn)。根據(jù)這一教學(xué)理念,首先應(yīng)該了解學(xué)生的特點(diǎn)。
開設(shè)本門課程是在大二的第一個學(xué)期,學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了高等數(shù)學(xué),有了一定數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和分析歸納問題的能力,本課程需要用到的數(shù)學(xué)知識,大部分都已掌握;但對于專業(yè)課程尚未接觸,對一些專業(yè)術(shù)語還不熟悉,在舉專業(yè)方面的例子的時候?qū)W生理解時存在一定的困難。不過就筆者這學(xué)期所帶的3個班而言,接受能力比以往的班級要強(qiáng)一些,特別是很多同學(xué)考研愿望比較強(qiáng)烈。因此,在給這些班級上課時,就必須考慮這種情況,結(jié)合專業(yè)術(shù)語、統(tǒng)計(jì)原理多舉實(shí)例,著重突出統(tǒng)計(jì)原理在科研實(shí)踐中的應(yīng)用,體現(xiàn)因材施教的教育理念。
2 教學(xué)實(shí)踐中的兩個發(fā)現(xiàn)
2.1 從課堂效果看
在講解試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求這一章節(jié)內(nèi)容中,針對試驗(yàn)?zāi)康囊鞔_這一知識點(diǎn),“安排試驗(yàn)時,需要對試驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果及其在生產(chǎn)和科研中的作用做到心中有數(shù),既要抓住眼前的關(guān)鍵問題,又要兼顧未來。”在舉例時,談到國家轉(zhuǎn)基因?qū)m?xiàng)的立項(xiàng)目的和小麥突變體庫構(gòu)建的試驗(yàn)?zāi)康?,通過一宏觀一微觀兩個例子,學(xué)習(xí)便很好地理解了這一知識點(diǎn)。并且從學(xué)生的課堂表現(xiàn)可以看出,學(xué)生是非常樂意學(xué)習(xí)到一些這樣緊密聯(lián)系實(shí)際的例子。
2.2 從試卷分析看
筆者對商丘師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院2011級生物科學(xué)、生物工程專業(yè)共111名學(xué)生的期末試卷成績進(jìn)行了分析,從中可以了解學(xué)生對各知識點(diǎn)的理解和掌握程度,也可以為進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法和提高教學(xué)效果提供依據(jù)??荚嚥捎瞄_卷形式,考試題型有名詞解釋、填空題、計(jì)算題、綜合題。學(xué)生成績在各分?jǐn)?shù)段的分布情況見表1。
從表1可以看出成績大致呈正態(tài)分布,大部分的學(xué)生掌握了課程的基本內(nèi)容。通過對試卷的分析,還發(fā)現(xiàn)試卷中學(xué)生的計(jì)算題失分較多。分析原因,可能存在以下幾方面因素:一是只掌握了基本理論,應(yīng)用到具體情況往往不知道該怎么分析。比如平均數(shù)的假設(shè)檢驗(yàn),根據(jù)不同的實(shí)際情況應(yīng)該有區(qū)別的應(yīng)用,但學(xué)生不知道什么情況下用哪種方法來計(jì)算,區(qū)分不明便容易出錯;二是掌握知識點(diǎn)不細(xì)致,導(dǎo)致在計(jì)算時出現(xiàn)一些錯誤。比如t測驗(yàn)和u測驗(yàn)中臨界值的大小記不準(zhǔn)確;三是審題不明,導(dǎo)致所問非所答。比如把“相關(guān)系數(shù)”看成“回歸系數(shù)”導(dǎo)致出錯;四是難點(diǎn)沒有很好掌握,導(dǎo)致計(jì)算錯誤。比如對數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較時出錯率較高;五是計(jì)算失誤,導(dǎo)致結(jié)果錯誤。
3 改進(jìn)設(shè)想
基于以上對現(xiàn)狀的分析及教學(xué)實(shí)踐中的發(fā)現(xiàn),針對存在問題,筆者有下面一些改進(jìn)設(shè)想。
3.1 調(diào)整已有教學(xué)內(nèi)容順序
該課程包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析兩部分,考慮到學(xué)生對專業(yè)知識接觸少,在課程內(nèi)容的編排上可以實(shí)行先介紹試驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容,包括田間試驗(yàn)、溫室和盆栽試驗(yàn)的設(shè)計(jì),而后再對統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的專業(yè)解釋和剖析反饋信息內(nèi)容作介紹。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)的收集整理到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,最后做出科學(xué)判斷等,盡可能把抽象的數(shù)理概念變?yōu)榭吹靡娒弥木唧w事物,提高學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣,使之更好地理解和掌握所學(xué)的課程內(nèi)容[2]。
3.2 加入計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件的教學(xué)內(nèi)容
在計(jì)算機(jī)日益普及的今天,統(tǒng)計(jì)軟件的使用使得計(jì)算變得簡單、快捷和準(zhǔn)確,這有利于將學(xué)生從繁瑣的計(jì)算中解放出來,把注意力放到對問題的討論、分析和評價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)論上去,所以,學(xué)生應(yīng)該通過統(tǒng)計(jì)教學(xué)對常用的統(tǒng)計(jì)軟件有所了解和掌握。目前適用于統(tǒng)計(jì)教學(xué)的計(jì)算機(jī)軟件有SAS、SPSS、Excel等,前兩種屬于專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件,SAS功能強(qiáng)大,是國際流行的統(tǒng)計(jì)軟件包,分析結(jié)果得到國內(nèi)外專家的認(rèn)可,但缺點(diǎn)也很明顯,過于龐雜,且是完全的英文界面,教學(xué)難度較大[3]。非統(tǒng)計(jì)專業(yè)的統(tǒng)計(jì)教學(xué)也可以選用Exce1軟件作為輔助教學(xué)工具。因?yàn)镋xcel提供了一個功能相對完整的數(shù)據(jù)分析工具,它的統(tǒng)計(jì)功能涵蓋了統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本內(nèi)容,并在Excel的宏內(nèi)提供了一些實(shí)用的統(tǒng)計(jì)分析程序,如t測驗(yàn)、方差分析和回歸分析等。而且大多數(shù)計(jì)算機(jī)里都裝有該軟件,學(xué)習(xí)起來非常方便。
在以后的教學(xué)中,可以嘗試運(yùn)用Excel或SAS軟件來解決《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)的大量統(tǒng)計(jì)計(jì)算,使學(xué)生熟練掌握該統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基本操作,進(jìn)一步加深學(xué)生對有關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和方法的理解,也可以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為今后從事科學(xué)研究工作奠定良好的基礎(chǔ)。
3.3 類比人文學(xué)科實(shí)例,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
針對培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的思維和方法去分析和解決實(shí)際問題這個教學(xué)目標(biāo),可以類比人文社科的例子,從身邊看得到摸得著已經(jīng)熟悉的例子入手,再介紹相關(guān)專業(yè)上的例子,理解起來就會簡單許多。如講相關(guān)性分析時,就可以舉如下例子:有10人對紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色按照其喜好程度進(jìn)行等級評價(jià)。其中,最喜歡的等級為1,最不喜歡的等級為7,結(jié)果用表格形式列出。問這10人對顏色的愛好是否具有一致性。通過這個例子學(xué)生可以明了相關(guān)分析的用途,然后再詳細(xì)講解專業(yè)上的例子。將抽象、枯燥的理論結(jié)合一個個生動的事例進(jìn)行講解,學(xué)生聽起來感到形象、生動,有利于對知識的理解和升華,起到舉一反三、觸類旁通的作用[4]。
4 結(jié)語
對于《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的學(xué)習(xí),尤其是要發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性。教師在課堂上應(yīng)反復(fù)強(qiáng)調(diào)這門課程的學(xué)習(xí)要求和學(xué)習(xí)的四個環(huán)節(jié)——預(yù)習(xí)、聽課并做筆記、做題、復(fù)習(xí)。明確指出做筆記可以幫助學(xué)生集中注意力,提高課堂利用效率。注重發(fā)揮學(xué)生的主體性,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與教學(xué)實(shí)踐活動,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。鼓勵學(xué)生踴躍提出問題、回答問題和上講臺演算,提高學(xué)生分析和解決問題的能力,并引導(dǎo)學(xué)生在每學(xué)完一部分內(nèi)容時進(jìn)行歸納總結(jié)。統(tǒng)計(jì)學(xué)的內(nèi)容博大精深,作為《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的教師,應(yīng)努力通過各種信息反饋途徑,找出教學(xué)中的不足,從而加強(qiáng)教學(xué)研究,探索新的教學(xué)方法,提高《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)質(zhì)量,為學(xué)生今后的科研奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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篇7
關(guān)鍵詞:田間試驗(yàn);生物統(tǒng)計(jì);教學(xué)
田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)是高等農(nóng)林職業(yè)院校農(nóng)林類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課,主要包括田間試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析兩部分內(nèi)容,是進(jìn)行農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所不可或缺的。通過本課程的學(xué)習(xí),可使學(xué)生掌握基本的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與分析問題、解決問題的能力,為以后的工作和科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。但本課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容繁多、計(jì)算公式多且難記。而現(xiàn)在由于招生制度的改革,高等農(nóng)林職業(yè)院校文理兼招,文科學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差,因此許多學(xué)生認(rèn)為本課程是較難學(xué)習(xí)和掌握的一門課程。同時,由于學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)中困難很多,學(xué)習(xí)積極性和主動性較差,影響了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。通過多年教學(xué)實(shí)踐,筆者發(fā)現(xiàn),要提高本門課程的教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)在充分認(rèn)識本課程和掌握學(xué)生特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生對該課程重要性的認(rèn)識,讓他們理解和掌握基本知識及技能,特別是要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力,以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。
一、課程特點(diǎn)和學(xué)生特點(diǎn)分析
1.課程特點(diǎn)分析
“田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)”課程具有三個明顯的特點(diǎn)。一是理論性強(qiáng),因?yàn)楸菊n程是以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)的應(yīng)用科學(xué),與數(shù)學(xué)有非常密切的聯(lián)系,許多統(tǒng)計(jì)分析的理論來源于數(shù)理統(tǒng)計(jì),如概率分布等,因此需要有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。二是公式多且復(fù)雜難記憶,不論是特征數(shù)的計(jì)算,還是概率分布的計(jì)算,或是方差分析,都有很多公式需要加以理解和記憶,如果不能掌握計(jì)算公式,則不可能完成統(tǒng)計(jì)分析。三是有很強(qiáng)的實(shí)踐性,如田間試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施、試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析等,必須通過實(shí)踐才能掌握和運(yùn)用理論知識,因此必須加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),以培養(yǎng)學(xué)生能力,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
2.學(xué)生特點(diǎn)分析
教學(xué)中要充分了解教學(xué)對象,因材施教是基本的教學(xué)原則。因此,在教學(xué)中應(yīng)充分了解和掌握學(xué)生的特點(diǎn),才能有針對性地進(jìn)行教學(xué)。現(xiàn)在的農(nóng)林類高職學(xué)生,普遍存在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差、能力不強(qiáng)、主動性不足等問題。此外,由于招生制度的改革,現(xiàn)在高等農(nóng)林職業(yè)院校農(nóng)林類專業(yè)都是文理兼招,學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差,缺乏實(shí)際生產(chǎn)能力,對學(xué)習(xí)本課程是十分不利的。
二、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
科學(xué)巨匠愛因斯坦曾經(jīng)說過,“興趣是最好的老師”,即興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力,學(xué)生對學(xué)習(xí)有了興趣,就會保持強(qiáng)烈的求知欲,從而積極主動地、心情愉快地進(jìn)行學(xué)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣可從以下幾方面入手:一是上好緒論課,激起學(xué)生興趣;二是把握教學(xué)過程,培養(yǎng)興趣;三是在教學(xué)中突破重點(diǎn)難點(diǎn),穩(wěn)定學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;四是開辟第二課堂,發(fā)展學(xué)生興趣。
三、創(chuàng)新教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量
1.突出教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
(1)專業(yè)術(shù)語、理論分布和基本原理是重點(diǎn)。原理、概念、公式及計(jì)算方法是本課程的三個難點(diǎn)。“田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)”課程中概念、名詞較多,如總體與樣本、回歸與相關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)差與標(biāo)準(zhǔn)誤等。而二項(xiàng)分布、t 分布、F 分布等則是統(tǒng)計(jì)推斷的基礎(chǔ)。小概率原理、方差分析的基本原理又是假設(shè)檢驗(yàn)的重要組成部分,故對這些理論分布和基本原理的闡述應(yīng)屬重中之重,應(yīng)在教學(xué)中采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法突出重點(diǎn)難點(diǎn)。在教學(xué)中可通過恰當(dāng)舉例,便于學(xué)生理解基本原理。對于計(jì)算公式,通過反復(fù)強(qiáng)調(diào),增加印象,加強(qiáng)練習(xí),強(qiáng)化記憶等手段和方法進(jìn)行強(qiáng)化。采用啟發(fā)式教學(xué)來調(diào)動學(xué)生的主動性,引導(dǎo)學(xué)生注重理解。通過實(shí)踐和課外輔導(dǎo),解決學(xué)生學(xué)習(xí)困難。公式的運(yùn)用是統(tǒng)計(jì)分析的關(guān)鍵,對計(jì)算公式正確合理的運(yùn)用是要重點(diǎn)講解的內(nèi)容,應(yīng)使學(xué)生掌握各個公式的應(yīng)用條件和適用范圍,以免錯用。
2.靈活運(yùn)用教學(xué)方法
教學(xué)是藝術(shù)。教學(xué)中,筆者盡量改進(jìn)教學(xué)方法,綜合采取啟發(fā)式、對比法、討論法、歸納法、演繹法等教學(xué)方法,利用圖表、PPT演示等增強(qiáng)直觀性,針對教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)采取不同的教學(xué)方法。如在講解統(tǒng)計(jì)假設(shè)的步驟、方差分析的步驟等內(nèi)容時,先通過實(shí)例說明每一個步驟,最后推出基本步驟。講授直線回歸和相關(guān)時,通過對比說明其各自特征、區(qū)別及它們之間的聯(lián)系。在講授總體和樣本時,把一個班示作總體,將其中某幾個示作樣本等進(jìn)行說明,使學(xué)生通過事例掌握基本概念和基本理論。
四、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力
高等職業(yè)院校的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門理論性強(qiáng)又十分強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)的學(xué)科,在加強(qiáng)理論的同時,應(yīng)十分重視實(shí)踐教學(xué)。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中的各種設(shè)計(jì)方法、試驗(yàn)方法和統(tǒng)計(jì)方法只有通過學(xué)生實(shí)踐才能被學(xué)生掌握,成為學(xué)生的知識和技能。
1.開展田間試驗(yàn),提高學(xué)生能力
教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,鼓勵學(xué)生自己選擇試驗(yàn)課題、擬訂試驗(yàn)計(jì)劃、實(shí)施試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)結(jié)果,從而使學(xué)生掌握試驗(yàn)設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)分析的理論知識和技能。教師在學(xué)生實(shí)踐過程中應(yīng)加強(qiáng)指導(dǎo),幫助學(xué)生解決試驗(yàn)中的問題,這既增強(qiáng)了學(xué)生進(jìn)一步鉆研田間試驗(yàn)和生物統(tǒng)計(jì)的興趣,又提高了學(xué)生的能力,也體現(xiàn)了高等職業(yè)院校教學(xué)的實(shí)踐性和實(shí)用性。
2.參與科研,提高學(xué)生能力
在教學(xué)中,筆者十分注重學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。在自己承擔(dān)的科研課題研究中吸收學(xué)生參與,使學(xué)生掌握科學(xué)研究的理論與方法,既提高了學(xué)生能力,又解決了實(shí)踐教學(xué)的不足。筆者這幾年主持的研究課題,如“彌渡縣燈盞花漂浮育苗病害防控研究”“大理州煙草漂浮育苗病害防治試驗(yàn)”等都有學(xué)生參與,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的能力。
3.充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量
在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)中,現(xiàn)代化教學(xué)手段的運(yùn)用是十分重要的教學(xué)手段和方法,如計(jì)算機(jī)、多媒體教學(xué)等?,F(xiàn)在的生物統(tǒng)計(jì)中各種統(tǒng)計(jì)方法在計(jì)算機(jī)中都有相應(yīng)的程序可以應(yīng)用,如Excel、SAS程序等。因此,通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)中相應(yīng)程序的實(shí)踐教學(xué),既讓學(xué)生掌握相關(guān)程序的使用方法,又是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的需要。借助多媒體教學(xué),既能形象直觀地展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,又是進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的重要途徑。通過多媒體展示,使學(xué)生更直觀地學(xué)習(xí)和掌握了理論知識。
參考文獻(xiàn):
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篇8
生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)改革生物統(tǒng)計(jì)是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法來分析和解釋生物界遺傳變異現(xiàn)象的數(shù)量特征的科學(xué)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)是科研工作未進(jìn)行之前對整個試驗(yàn)研究課題的設(shè)計(jì),生物統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)二者相輔相成。生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)作為畜牧獸醫(yī)類專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,其教學(xué)目的在于使學(xué)生在掌握基本統(tǒng)計(jì)分析方法的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立處理和分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程和畢業(yè)論文設(shè)計(jì)奠定一定的基礎(chǔ)。該門課程相對于其它課程內(nèi)容廣、概念多、公式多。教學(xué)過程中教師難教,學(xué)生難學(xué),加之大部分學(xué)生對該門課程的重要性認(rèn)識不足,導(dǎo)致學(xué)生怕學(xué),教師怕教。針對課程特點(diǎn),對教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,為進(jìn)一步教學(xué)改革提供幫助。
一、生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)
1.章節(jié)內(nèi)容關(guān)系緊密,連貫性強(qiáng)
生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容前后章節(jié)關(guān)系密切,環(huán)環(huán)相扣,層層深入。如本科教材中,常用統(tǒng)計(jì)術(shù)語、資料的整理、資料的統(tǒng)計(jì)描述、常用概率分布屬于描述性統(tǒng)計(jì)部分,是理論基礎(chǔ);而假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析、X2檢驗(yàn)、回歸與相關(guān)分析是統(tǒng)計(jì)的核心內(nèi)容,屬于理論的應(yīng)用部分;描述性統(tǒng)計(jì)與理論應(yīng)用又為試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)分析方法。如果學(xué)生對描述性統(tǒng)計(jì)部分尤其是常用概率分布內(nèi)容理解不透的話,則后續(xù)章節(jié)中的假設(shè)檢驗(yàn)部分將很難理解,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生越聽越不懂,越聽越?jīng)]興趣。
2.公式多,計(jì)算多,內(nèi)容多,概念抽象,理解記憶難度大
生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是動物科學(xué)、動物醫(yī)學(xué)以及生物學(xué)研究不可缺少的工具。學(xué)習(xí)過程中,涉及的公式和計(jì)算等多而且難記,概念也抽象易混淆,導(dǎo)致學(xué)生興趣不濃。如常用概率分布包括正態(tài)分布、二項(xiàng)分布、泊松分布、t分布及樣本平均數(shù)的抽樣分布等,各種分布的特點(diǎn)不一,內(nèi)容復(fù)雜難懂;基本統(tǒng)計(jì)量及三大顯著性檢驗(yàn)涉及大量的計(jì)算公式,多且難記;總體與樣本、精確性與準(zhǔn)確性、參數(shù)與統(tǒng)計(jì)量、自由度、秩次距等概念抽象易混淆,導(dǎo)致學(xué)生感到難懂、難記、難用。
3.以概率論和高等數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),內(nèi)容廣,理論抽象
生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一門邊緣學(xué)科,需要較好的概率論和高等數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),涉及內(nèi)容廣泛。一些計(jì)算公式都是通過最小二乘法原理,運(yùn)用微積分和線性代數(shù)等知識推導(dǎo)出來;一些原理,如平方和與自由度的可加性原理、小概率原理、無效假設(shè)原理等理論抽象難懂,需要在一定的概率論與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上理解,常常會使學(xué)生感到枯燥乏味,不會靈活運(yùn)用。
二、生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程存在的問題
生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程的顯著特點(diǎn)決定了它必然會存在一些問題,主要表現(xiàn)為:①教學(xué)模式傳統(tǒng),手段單一。該門課程以課堂講授為主,大都采用多媒體教學(xué),教師是主講者,學(xué)生是被動的接受者。由于內(nèi)容抽象,原理枯燥,計(jì)算繁瑣,導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué),積極性不高。②教與學(xué)脫節(jié),實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱,該門課程公式多,概念多,理論抽象,在講授過程中,雖然能結(jié)合一定的生產(chǎn)和科研實(shí)例,但仍顯抽象,難理解,直接導(dǎo)致教師感到難教,學(xué)生感到難懂,難記,不會靈活運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐。③學(xué)生對該門課程的重要性認(rèn)識不足,由于學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程之前,對試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析等科研過程沒有直觀的認(rèn)識和接觸,直接導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為該門課程不重要,學(xué)習(xí)也沒用,萌生不愛學(xué)、不想學(xué)的思想。
三、結(jié)束語
綜上所述,生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一門理論與應(yīng)用相結(jié)合的科學(xué),其課程特點(diǎn)決定了這門課程必然會存在一定的問題。在今后的教學(xué)中,為了培養(yǎng)更多的實(shí)用型和開拓創(chuàng)新型人才,只有認(rèn)真分析課程的特點(diǎn),針對教學(xué)現(xiàn)狀,我們要不斷的思考和探索,不斷的改革教學(xué)方法,最大限度的挖掘?qū)W生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力,提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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篇9
University, USA
William D. Johnson Louisiana State
University,USA
Basic Biostatistics for
Geneticists and
Epidemiologists
A Practical Approach
2009, 373pp.
Hardcover
ISBN 9780470024898
John Wiley
R.C.愛爾通等著
任何從事遺傳學(xué)或流行病學(xué)研究的專業(yè)人員閱讀專業(yè)文獻(xiàn)時都不可避免地要面對許多統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)方法,這就要求他們對生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的概念和基本方法能準(zhǔn)確地理解。本書兩位作者基于科研、教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)曾成功地撰寫了專著Essentials of Biostatistics(《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)精義》),本書是其新版本,作了增補(bǔ)和修訂。本書以遺傳學(xué)和流行病學(xué)方面的科研人員為基本對象,著重講述專業(yè)所需要的統(tǒng)計(jì)方法,注意通過實(shí)例給出有關(guān)背景材料,闡述基本概念,包含必要的計(jì)算但不涉及較復(fù)雜的推演。是一本入門讀物。
全書由13章組成。1.引論,強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)方法對于專業(yè)研究的重要性和必要性;2-3.給出群體、樣本等基本概念,闡述了描述性統(tǒng)計(jì)學(xué)的思想及作用;4-5.包含了稍難的一些材料,即概率、隨機(jī)變量和分布的概念,其中涉及的計(jì)算以能保證應(yīng)用為限;6-9.用簡易的方式講述極大似然估計(jì)、最小二乘法、假設(shè)檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)等基本統(tǒng)計(jì)方法;10-11.討論相關(guān)和回歸、方差分析和線性模型;12.重點(diǎn)講述目前廣泛應(yīng)用于專業(yè)研究中的一些統(tǒng)計(jì)技術(shù),如轉(zhuǎn)換檢驗(yàn)、自助再抽樣等;13.關(guān)于對專業(yè)報(bào)告進(jìn)行評價(jià)的一些指導(dǎo)。
與其它同類統(tǒng)計(jì)學(xué)的入門書籍比較,本書更具有針對性、專業(yè)性和實(shí)用性,并且講述淺顯,通俗易懂。還包含大量選擇題形式的習(xí)題(附答案),有利于讀者加深對概念的理解和自學(xué)。本書可供有關(guān)專業(yè)大學(xué)生和科研人員閱讀。
朱堯辰,研究員
(中國科學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所)
篇10
關(guān)鍵詞 Excel;生物統(tǒng)計(jì)學(xué);普哇松分布;POISSON函數(shù)
中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)22-0287-01
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是研究數(shù)據(jù)資料的收集、整理、分析、解釋的一門科學(xué)[1],也是畜牧、獸醫(yī)、農(nóng)學(xué)、微生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中不可缺少的統(tǒng)計(jì)工具,越來越多的數(shù)據(jù)分析離不開生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理。在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中的上機(jī)實(shí)習(xí)是提高學(xué)生動手能力和解決問題能力的重要環(huán)節(jié),在本次的教學(xué)改革與實(shí)踐中,已經(jīng)把二項(xiàng)分布、正態(tài)分布、普哇松分布等的概率計(jì)算納入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的實(shí)踐教學(xué)中。一方面可以讓學(xué)生針對不同數(shù)據(jù)清楚其分布類型,針對不同分布類型選用不同的Excel函數(shù)模塊,另一方面通過不同分布的概率計(jì)算,可以將課本上所學(xué)的知識很好地應(yīng)用于實(shí)踐數(shù)據(jù)分析。本文主要介紹利用Excel中的POISSON函數(shù)來計(jì)算普哇松分布的概率,現(xiàn)就POISSON函數(shù)的具體應(yīng)用情況及注意事項(xiàng)進(jìn)行介紹。
1 普哇松分布
普哇松分布(Poisson,也稱泊松分布)是二項(xiàng)分布的一種極端形式,就是說某種試驗(yàn)結(jié)果或某種事件發(fā)生的概論極低(P很小)。因此,在應(yīng)用中很容易將普哇松分布與二項(xiàng)分布混淆,普哇松分布的特點(diǎn)就是λ=π=σ2。普哇松分布的概論函數(shù)為[1]:
2 普哇松分布的概率計(jì)算示例
例題:已知某地區(qū)的牛群中每年出現(xiàn)怪胎的次數(shù)服從普哇松分布,每年出現(xiàn)怪胎的次數(shù)的平均數(shù)為2,計(jì)算該地區(qū)一年中出現(xiàn)3次怪胎的概率以及出現(xiàn)3次和3次以下怪胎的概率。對于這一問題,很顯然牛群中每年出現(xiàn)正常胎和怪胎2種結(jié)果,而且怪胎出現(xiàn)的概率極低(平均2次),因此其屬于普哇松分布。由于已經(jīng)知道“每年出現(xiàn)怪胎的次數(shù)的平均數(shù)為2”,即就有λ=μ=2,因此該地區(qū)為出現(xiàn)3次怪胎的概率為:
2.1 出現(xiàn)3次怪胎的概率
利用以上公式可以直接計(jì)算普哇松分布的概率,但是因?yàn)樾枰涀」?,并且需要手動來?jì)算,所以還是比較煩瑣的。對于這一問題,可以借助Excel中的函數(shù)來快速計(jì)算出其概率。
首先在Excel中,選定空格按照以下順序:插入―fx函數(shù)―統(tǒng)計(jì)―POISSON,出現(xiàn)圖1提示框,在提示框中從上到下依次輸入3、2、false,點(diǎn)擊確定。就可以獲得該地區(qū)出現(xiàn)3次怪胎的概率為0.180 4。
2.2 出現(xiàn)3次及3次以下怪胎的概率
首先在Excel中,選定空格按照以下順序:插入―fx函數(shù)―統(tǒng)計(jì)POISSON,就會出現(xiàn)圖2提示框,在提示框中從上到下依次輸入3、2、true,點(diǎn)擊確定。就可以獲得該地區(qū)出現(xiàn)3次及3次以下怪胎的概率為0.857 1。
3 結(jié)語
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)有更多的軟件被應(yīng)用于生物統(tǒng)計(jì)學(xué),如Excel[2]、SAS[3]、SPSS[4-5]等,但是不同統(tǒng)計(jì)軟件具有著不同的統(tǒng)計(jì)特點(diǎn),如Excel統(tǒng)計(jì)功能更為簡單,適合生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的初學(xué)者。SAS統(tǒng)計(jì)功能比較寬廣些,因其統(tǒng)計(jì)模塊的限制,所以更適合能夠自己編寫程序的學(xué)者。SPSS的統(tǒng)計(jì)功能更為強(qiáng)大,幾乎具備了所有的統(tǒng)計(jì)分析功能,操作相對簡單、直觀[6-8]。
雖然從統(tǒng)計(jì)分析上來看,SAS和SPSS的統(tǒng)計(jì)分析功能略勝于Excel,但是Excel也具有其獨(dú)特的地方,如對二項(xiàng)分布、正態(tài)分布、普哇松分布等常用分布的概率計(jì)算來說Excel就顯得簡單多了。在普哇松分布的概率計(jì)算中雖然就是一個POISSON函數(shù),但是針對不同問題這個函數(shù)里最后面的選項(xiàng)卻不同,在POISSON函數(shù)的提示框中最后選項(xiàng)如果選“false”,則結(jié)果是顯示P(X=x)的概率,而當(dāng)最后一項(xiàng)選擇“true”,則顯示的概率是P(X≤x)[9-11]。
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