生物统计课程教学改革探讨

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摘要：生物统计学是农学类专业教学中一门重要的应用型课程，是农学类学生学习专业课、参与科学研究的重要工具。课程组通过调整教学内容、合理使用多媒体、增加实例教学内容、增加统计分析软件练习、改革考试方式等方面的改革，提高了农学类专业学生生物统计课程的学习效果。

关键词：农学类专业；生物统计；教学；改革

生物统计学是数理统计知识在生命科学领域中的应用，是应用统计学最为重要的分支之一。生物统计学在农业生物、种子生产与经营、种子繁育、农业资源与环境、农产品质量检测以及植物保护等学科中被广泛应用，是新型高级人才知识结构中不可缺少的部分。课程的教学目标是培养学生统计思维，掌握试验设计、统计分析基本原理和方法，解决生产实践及科研活动中的问题。近年来，社会对高职高专学生实践能力的要求不断提高，以往教学内容和教学方法相对陈旧，对满足农业科学发展已经显得力不从心。生物统计学课程有较多的数理统计理论和公式，具有数学课的特点，但由于高职农学类专业学生数学普遍较差，该课程难免出现老师教不会、学生学不会的局面。统计软件给生物统计学教学带来便利的同时，也造成部分学生不能牢固掌握理论基础知识。灵活运用统计方法是生物统计学课程教学中的重点和难点，也是教学的最终目的，为了突破该课程的难点和重点，最终达到熟练应用的目的，结合教学实践，课题组以生物统计学课程教学中存在的问题为出发点，对该课程进行教学改革，取得了一定成绩。

一、生物统计学教学的特点与现状

（一）数学知识较多。生物统计学是将统计学的理论应用于生物科学，其与高等数学有联系密切，这就要求学生具有一定的数学基础。高职农学类专业学生数学普遍较差，学习难度较大。例如，用样本统计数推断估计总体参数的内容，需要掌握概率论的相关知识；在推导直线回归方程时，回归系数和回归截距的计算是建立在最小二乘法的基础上，需要用到导数的计算；随机变量、分布函数概率的计算，需要应用微积分的知识。虽然在学习生物统计学课程之前，学生已经学习了微积分等相关知识，但由于数学基础知识相对薄弱且为大一开课，生物统计学课程在大三开课，中间相隔时间较长，导致以前学过的知识后期难以利用，因此，学生对该门课程的学习有畏惧心理。（二）概念和公式使用较多。生物统计学课程涉及很多概念术语，并且在学习过程中，要用到大量计算公式。例如，总体和样本，除了总体和样本的概念外，总体就包括有限总体和无限总体，样本又包括样本容量、大样本和小样本的概念。再如，反映变异性的指标有离均差平方和、方差、标准差和标准误，它们的含义不同，计算公式也不同，但都反映了数据的变异，且有的公式非常相似，学生对于这些概念与公式很容易弄混淆。（三）内容连贯性强。生物统计学的课程内容是前后连贯的。生物统计学中涉及的常用概率分布介绍了均匀分布、指数分布、二项分布、泊松分布、抽样分布、正态分布、t分布及F分布的特点，以及两个样本平均数的比较、成对数据的比较、单因素试验设计、二因素无重复试验设计、二因素有重复试验设计等内容，在整个课程中都起着承上启下的作用，具有很强的连贯性，下一节会用到上一节的推导公式，如果学生没有掌握好某节课内容，就会直接影响后面内容的学习。（四）软件使用不统一。目前，各类统计软件被广泛应用到教学当中，如Excel、SAS、SPSS和DPS等，老师一般只对统计软件进行简单说明讲授，而没有根据不同专业的特点、学习内容的不同来选择使用，从而导致学生课堂所学内容与科研实践不能紧密结合，学生利用软件分析解决科学问题的能力不高。同时，老师使用软件不统一，有的老师使用SPSS，有的老师使用DPS，老师只是根据自己的喜好或软件使用熟练程度来挑选统计软件，导致不同班级学生学习的软件不一样。（五）教学案例与专业结合度较低。在理论课教学中，根据授课内容，引导学生分析具体案例，将理论与实践相结合，从而加深学生对理论知识的理解和把握。在教学中，有的老师带了几个专业的课，但每个专业侧重点不一样，如在讲到单因素完全随机区组设计的时候，农学专业一般举例不同品种小麦的产量试验，但农产品质量检测专业还引用这样的例子，就很不合适。

二、生物统计学课程教学改革对策

（一）合理使用多媒体教学。生物统计学课程理论性、逻辑性较强，内容抽象枯燥，而且概念多、公式多、计算量大，学生容易注意力涣散和思维疲劳。因此，根据课程内容的具体情况，我们在教学过程中将抽象的知识以多媒体的手段呈现出来，使学生更容易理解。如在讲解试验设计这部分内容时，利用多媒体将试验设计做成平面图，并将不同设计的优点和缺点进行标注，学生就可以更直观地理解设计的内容，以及为什么这样设计，同时增强了课堂教学的趣味性，使学生更容易理解和消化。但并不是所有内容都适合使用多媒体教学手段，例如，在单个样本平均数假设检验中统计量t的构建，学生很容易将公式中的字母记混淆，因此，在讲解过程中，可以通过启发式教学提示学生，并采用板书的形式进行一步步推导，以此来强化学生记忆。（二）调整教学内容。对课程内容进行调整，减少理论性过强、应用性较弱的内容。例如，删除复杂的概率密度与分布函数的计算以及复杂的数字特征计算，将实用性较强的统计方法、统计计算进行重点讲解。在教学中，可根据学生专业的特点，选择适合的例题进行讲解，并反复练习，将抽象化的内容具体化，使学生更好地理解生物统计的概念和原理，并提高学生解决问题的能力。在教学中，老师可根据专业寻找更多实用的例题来充实教学内容。另外，尽量找专业课老师带本专业的统计课程。例如，找植保专业的老师带植保专业的生物统计课程。在有条件的情况下，可将教师科研项目作为实例，将学生带到试验田进行教学，在田间进行讲解，使学生了解本门课程在实际问题中的具体应用。例如，关于肥料试验的田间设计这部分内容，老师可以在试验田讲授，使小区的划分、重复的设置以及保护行的设置等内容更清晰直观地展现给学生，这样不仅加深了学生对授课内容的理解和记忆，而且对提高学生综合分析和解决实际问题能力大有帮助。（三）合理使用统计软件。在学生理解统计分析的基本原理、统计方法的适用范围之后，将教学重点放在统计分析软件的选取和使用方法的选择上，使学生做到熟练掌握统计分析软件的选取和使用方法的选择，即给出数据及设计方法，就能立即运用软件进行操作并分析。例如，Excel软件中的函数、数据分析和图表都具有数据统计功能，我们可利用Excel软件中的函数功能对平均数、极差、方差、标准差、变异系数进行计算，可利用Excel软件中的数据分析工具对成组数据的比较和成对数据的比较进行分析，还可用Excel软件中的图表进行相关分析；由于Excel软件无法进行多重比较，此时可选用DPS数据处理软件进行统计分析。有些内容具有多种分析方法，可选取最直观的方法，如相关分析，利用Excel软件的数据分析和插入散点图的方法都可以得到回归系数，这时就选取最直观的插入散点图方法。Excel和DPS两种软件，可以满足学生的学习需求，使学生从大量枯燥的数据计算中解放出来，将更多学习精力放在统计方法的选择和结果的分析解释这两方面上来。（四）改革考核方式。传统考核方式侧重基础知识和技能的理论考核，忽视了对理论知识应用的考核。为了提高学生的实践能力，体现生物统计学课程的工具性和应用性，我们对考试进行了改革。生物统计学考核总评成绩为100分，平时考核占20分，期末实践考核占50分，期末理论考试占30分。平时考核的内容包括平时考勤、上课提问、课后作业完成情况及小测验等，期末实践考核主要考查学生应用知识和解决实际问题的能力，通过实训态度、实验报告、分析结果、上机应用软件操作的熟练程度等综合评定；期末理论考试主要考核生物统计的基本理论知识，考查学生对已学内容的掌握和应用情况等。

三、结语

农科专业学生的就业去向为基层生产单位，就业后从事的多是生产第一线的技术工作。很多企业都会涉及到新产品的研发与推广工作，因此，对员工生物统计应用能力就有一定要求。在生物统计学教学中，学生在理解和掌握统计分析的基本概念、基本原理、基本方法之后，利用统计软件进行分析计算，有利于学生节约时间、节省精力，提高学习效果。学生通过对统计软件的熟练利用，能进一步加深对生物统计基本原理、基本方法的理解和掌握，进一步提高解决实际问题的能力。

作者:王崇华 单位:河南农业职业学院