生物统计课程（精选10篇）
生物统计课程 篇1
生物统计课程是动物科学、动物医学、动物药学等畜牧相关专业的基础课程,在培养学生专业思想、推断思维和创新能力等方面有着重要作用。但由于生物统计课程的应用数学学科特征,学生在学习过程中的畏难情绪阻碍了它的价值体现,使得它的重要作用得不到彰显。同时由于生源素质的差异和教学学时的限制,教师在授课过程中面临多种挑战。然而,随着畜牧生产的专业化、科学化和数字化,生产实践和科学研究对具备统计思维的畜牧专业人才的需求日渐迫切,统计课程的授课教师在培养高素质畜牧人才方面肩负重要作用。笔者总结了生物统计课程的授课经验,浅谈生物统计课程授课与高素质畜牧人才培养的尝试。
1构建生物统计课程体系,训练学生的逻辑推断思维
生物统计课程的中心是样本推断总体,围绕这一中心设置的课程内容包括描述统计和推断统计两部分。描述统计包括两部分内容: 一是样本数据的描述,即数据的整理、汇总和特征数( 集中特征和离散特征) 的描述,其基本构件即样本统计量(、S、P等)的计算和应用; 二是总体数据的描述,即概率分布和抽样分布,分别是随机变量和样本统计量的分布特征,其基本构件是样本统计量( t、F、χ2等) 和总体参数( μ、σ、ρ 等) 。描述统计是推断统计的基础,推断统计是生物统计的核心内容,包括t检验、方差分析、χ2检验以及相关回归分析。统计推断的过程就是描述统计中的基本构件统计量和参数的具体应用,即课程的核心内容用样本统计量推断总体参数的具体过程。生物统计课程内容前后紧密联系,浑然一体,形成了严密的逻辑整体。
描述统计的课本内容相对简单,缺乏挑战性,如果局限于课本内容讲授描述统计的内容,只告诉学生如何对数据进行整理、数据的分布特征,而不联系生产实践和后续统计推断内容,课堂就显得枯燥无味,不能激发学生学习的兴趣,失去学习的目的性和主动性。描述统计中数据资料的整理实质是对未知事物的认识过程、发现问题的过程、制订生产标准和规范的过程。如课本例题仔猪死亡情况的频数分布表,由表格数据可引导学生分析造成仔猪死亡的主要原因是什么,是生产管理不规范还是工人责任心不到位,用以指导仔猪的生产实践。又如确定每周龄、日龄蛋鸡的采食量,需要采集大量的数据,然后整理数据,找出数据的集中特征和分散变异特征,从而制订蛋鸡采食量的生产标准。使学生认识到畜牧专业上的具体问题可以通过统计工具得以解决,统计工具可以在生产中广泛应用、指导生产实践,学生明确了学习目的,激发了学习兴趣,学习主动性和积极性得以发挥。
概率分布是概率论的重要内容,同样也是生物统计课程的基础,可以归为描述统计中随机变量和统计量的总体分布特征的描述。该章节的内容有更多的数学特征,是总体的特征分析,可以说它不是统计课程的主要内容,但如果不对该章节详细论述,对统计推断的原理认识就不会清晰。统计推断就是样本推断总体,因此样本信息和总体的信息同等重要。同时推断的依据是概率,因此概率的概念在统计推断中具有举足轻重的作用。概率分布中概率和利用概率进行推断意识的建立直接关乎统计推断、假设检验的认识和掌握。 如牛的产奶量x ~ N ( 7 000,1 0002kg /305 d) ,计算产奶量处于7 000 ~9 000 kg /305 d的、高于9 000 kg / 305 d的牛各自占的百分比。该题在概率论中学习的目的在于让学生学会计算已知正态分布总体中任意取值范围的概率,而在生物统计课程上的目的在于让学生认识到牛群产奶量的大概率范围( 正常值范围) ,以及产奶量不正常的太低和较高的小概率范围( 不正常值范围) 的确定。关于二项分布,明道旭[1]主编的生物统计教材中有关利用二项分布随机变量的概率进行推断的例题,15 头家畜用某疫苗免疫后有1 头发病,假设该病自然感染的概率为0. 2,如何评价该疫苗。通过该题让学生初次接触如何推断某事件发生的可能性,尝试推断思维的逻辑训练。另外,补充推断某人是否具有特异功能、某药物的疗效是达到标准等例题,立足于学生感兴趣的问题引导学生去思考、去推断,推断的过程是辛苦的,但明确了推断的理论、学会了推断方法是一件令人兴奋和快乐的事情。这些思维训练为推断统计理念的形成奠定基础。
2 微机室开放性授课,手脑并用学以致用
生物统计课程是概率论和数理统计原理在生命科学中的应用,是一门应用数学课,课程性质的不同决定了教师授课方式和学生学习方式的改变。它不同于纯粹的数学课,也不同于描述性质的畜牧专业课,它应用概率推断畜牧生产研究中随机现象的规律性,即要求有数学的逻辑思维,又要有专业的具体应用。统计学的生命在于应用,统计的价值和魅力只有在解决实际问题的应用中才能得以体现[2]。
笔者曾尝试过多种授课方式,如课上演示Excel/SPSS中统计推断的具体实现,学生分享课下在图书馆阅读文献时了解到的各种统计方法的具体应用等,但都没有起到理想的教学效果。微机室开放性授课方式作为一种新的尝试,已经实行两个学期,教学效果得到明显改善。每台电脑都安装生物统计学的多媒体课件、Excel和SPSS程序。教师讲解时,学生参考课本、对照课件,并且能利用统计软件操作完成对数据的整理分析,学生在学习过程中听到了、看见了,并且动脑动手操作了,学习起来有理有据,使统计学的抽象理论形象化简单化。这种授课学习方式创造一个相对自由的学习氛围,激发学生的学习热情,加强学生自主学习的能力,真正做到理论和实践的完美结合。微机室开放性授课方式充分利用计算机这一现代化技术,把生物统计学中抽象的统计理论形象化、简单化,使其变得可操作、可视化。
如讲解描述数据资料集中性和离散特征统计量时,每讲解完一个统计量,学生利用课本数据和Excel函数自己操作计算其数值。在讲解概率分布时,引导学生利用随机变量X的数值及其概率密度函数值,绘制出正态分布曲线、二项分布曲线等曲线图,使学生真切地看到概率分布曲线随参数的不同而发生的变化,并能自己动手做出不同X的概率分布函数值,更清晰地理解掌握随机变量与概率分布函数的关系。在讲解各种假设检验方法后,学生将课本例题数据输入Excel表格,利用其中的统计分析工具运算结果,分析推断得出结论。
生物统计课程的学习效果不单是教师教的过程的体现,关键是学生主动学习、独立思考过程的建立。课上学生面对的是电脑、课件、书本,耳边听到的是教师的讲解,需要在自己头脑中勾勒出各种分布图形,思考否定域、接受域在分布图中的区域,通过X的概率大小勾勒出X在分布图中的位置。只有经历这样的独立思考,才能真正理解概率与推断的关系。如二项分布中疫苗与发病率的关系推断( 前面提及) ,要首先想象出15 头家畜( n = 15) ,疾病自然感染的概率P = 0. 2 这样的二项分布曲线图; 然后推理: 已知疫苗免疫后出现的事件X = 1,通过这一事件来推断疫苗是否有效,如果这一事件是n = 15,P = 0. 2 的二项分布总体的正常事件,那么说明疾病自然感染的情况下,15 头家畜1 头感染是能够正常发生的; 如果该事件在这样的二项分布总体发生的概率是小概率事件,则认为该事件不是自然感染造成的,那就是疫苗起作用的结果; 其次思考: 小概率区间在二项总体中的位置。疫苗起作用该是降低发病率,所以n = 15,P = 0. 2 的二项分布总体左尾部区域是感染头数少的取值范围,事件X只有落在左尾的小概率区间才是疫苗起作用发生的情况; 因此,推断疫苗是否有效,将n = 15,P = 0. 2 二项分布的左尾5% 取值范围定义为否定域,右侧95% 的取值范围定义为接受域; 最后计算并推断得出结论: 计算X≤1 的概率,而不是X≥1或X = 1 的概率,这仍然需要思考确认,通过Excel中的函数Binom. dist获得X≤1 的概率P = 0. 167,P >0. 05,所以X = 1 这一事件没有落在n = 15,P = 0. 2的二项分布总体左尾部的5% 的小概率区域,那么X = 1 在这一二项分布总体中能够正常发生,是自然感染情况下能正常发生的事件,疫苗没有降低疾病感染的概率,疫苗没有起作用。这一推理过程一环扣一环,即动手又动脑,整个过程稍有间断就会前功尽弃,不知所云了。引导学生自主学习的微机室开放授课方式,能够充分发挥学生的学习主动性,提高生物课程的学习效果。同时学生统计思维得到训练,独立思考能力得以强化,这是教好、学好生物统计课程的必经之路。
3 以学生为本,构建和谐愉快的教学环境
以学生发展为本,体现学生主体地位,建立和谐、民主、平等、合作的师生关系,构建师生互动、生生互动的教学环境,是我们追求的教学过程模式[3]。在和谐愉快的教学过程中,教师授课轻松、思路清晰才能迸发出灵感,发现认识问题的新角度或事物间的联系; 在轻松愉快的教学过程中,学生有了学习的兴趣,学习的积极主动性更强,学习效率更高。
生物统计课程内容前后联系紧密,描述统计做铺垫,推断统计为上层建筑,并且各种假设检验的方法相互联系区别,因此在每次课前或课程结束时,采取教师提问、学生共同回答或点名回答的方式,引导学生回忆上次课程的主要内容或关键点,不仅可以集中学生的注意力,而且能检查学生的掌握情况,并为后续课程铺垫,同时活跃了课堂气氛。在微机室上课过程中教师随时走动,掌握每个学生的学习状态,发现听不懂、跟不上的学生,及时调整课堂节奏。采用教师引导、学生间沟通交流的开放授课方式,给学生自己解决问题提供宽松的空间,完成软件操作、函数计算等。面对不同层次的二本、三本和专科学生,学生的理解能力和领悟能力存在差异,在对同一问题的讲授上,不仅要调整语速以迎合学生的接受能力,同时对问题的剖析层面上也要适时调整。
生物统计课程在培养学生专业思想、认识事物解决问题和创新能力等方面起着重要的作用,授课教师在不断研究教学内容,探索不同教学方式以适应学生求知、求新等心理诉求和能力特点,生物统计课程一定会讲好,培养高素质畜牧人才的目标一定能实现。
参考文献
[1]明道绪.生物统计附试验设计[M].2版,北京:中国农业大学出版社,2011.
[2]李兰会,周荣艳,李祥龙,等.《生物统计》课程教学心得[J].家畜生态学报,2014,35(6):94-96.
[3]裴丽霞.解剖学课堂“多元互动教学模式”的探索[J].解剖学研究,2006,28(4):314-315.
生物统计课程 篇2
[关键词]水产;生物统计学;教学改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）11-0144-03
生物统计学是应用概率论和数理统计的原理和方法研究生物界数量变化规律的学科，属于数学在生命科学领域中的应用学科。其基本任务是研究生物学领域数据资料的收集、整理和分析方法，并对数据分析结果做出合理的解释。[1]生物统计学是生物类、植物生产类、动物生产类、食品科学类、水产类、环境科学类等相关专业的专业基础课，是一门应用性很强的方法论学科。尽管在基本概念和基本原理的讲述上，各专业相差不多，但在有限学时内具体授课内容的选择上，在例题、习题的选择与编写上，在试验设计方法等问题上，不同专业差别还是很大的。21世纪以来，随着社会的发展和科学的进步，高等教育的培养目标从以知识传授为重点转向以能力培养为重点;从培养能够继承和使用知识的人才转向培养能够发现和创新知识的人才。[2]这种人才培养目标的转变给高校课程教学提出了更新、更高的要求，同时随着水产学院申博增硕的成功获批，针对水产类专业的生物统计学课程特色建设与教学改革也势在必行。
一、问题分析
（一）课程设置
广东海洋大学水产学院现有三个专业，即水产养殖学专业、海洋渔业科学与技术专业和海洋科学专业。作为一门重要的应用数学，多年来生物统计学一直是各专业的专业基础课，普遍应用于各专业的毕业试验设计和毕业论文撰写中，其在水产科学研究中具有十分重要的作用。然而各专业在本门课程的设置上并不一致，如教学大纲不一致、授课学时不一致、授课方式不一致、考试方法不一致、授课学期不一致等。不同专业的授课教师各自为政，缺乏沟通与交流，这不利于整个水产学科的发展，也不利于课程的后续发展与建设，更不利于硕、博课程的衔接与深化。
（二）教学内容与方式
首先，生物统计学应用数理统计对随机现象的统计规律进行演绎和归纳，涉及概率论、统计学、生物学及它们的综合应用等多方面，概念多、公式多、数据多，一些内容较为抽象，很多学生对该门课程有畏惧心理。学生普遍认为该课程较难，表现在概念难以理解、思维难以展开、问题难以入手、方法难以掌握、习题难做，因此对本门课程缺乏兴趣，课堂学习积极性不高。此外，由于课堂互动少，与水产科学实践联系不紧密，教师过分重视教的过程，学生不能亲自体验收集、处理数据的过程，因此学生难以深刻理解统计学的本质原貌。
其次，在教材的选用上，以《概率论和数理统计》为名的教材很多，但大多仍是基本沿用数学专业的教材体系，数学学科性太强[3]，重数学理论，轻水产应用，数学与水产不能相互融合。以《生物统计学》为名的教材也较多，如杜荣骞的《生物统计学》（高等教育出版社）[4]、明道绪的《生物统计附试验设计》（中国农业出版社）[5]等，其编写主线都是先概率、后统计、再试验设计。这些教材较传统的概率论与数理统计更加合理，充分考虑了授课学时的安排，少概率、多统计;理论部分恰到好处地压缩，应用部分适当加强，在实践中更易于被学生所接受。我们曾采用杜荣骞主编的《生物统计学》，虽然其强调了在生物科学上的应用，但其例题和习题多为以动植物的遗传、变异为主，需要有较好的生物知识，对水产学科来说有些脱节，学生在学习了较难的理论后难以具体化、形象化，容易丧失学习的兴趣。
最后，为了应付传统的单一笔试的考核方式，学生需要进行大量的习题练习。学生把精力都放在了记背公式、过程的推导和演算当中，忽略了对知识背景的理解，如果题型一变，马上不知如何解答。一道简单的方差分析就要花费学生大量的时间，考试信息量受到限制，这些考试内容在学生以后的计算机应用中又基本用不上，这无疑加重了学生的学习负担。
二、课程改革对策
（一）课程设置改革
为充分利用教学与教师资源，我们将课程更名为水产生物统计学，并作为院级限选课提出，强调了本课程在整个水产学院各专业课程设置中的重要性。课程采用统一的课程名称、课程号，课程教学大纲及课程考核，课程学时设置为48学时，其中理论授课学时为36学时，实验上机学时为12学时，理论与实验学时比为3∶1，基本保证了该门课程理论教学和实践教学的要求（对多数高校而言，一般设置为40学时或更少）。为了保证本课程先修课程的顺利完成，让学生掌握必要的专业知识，且与学生毕业论文设计相衔接，授课学期设置在第六学期较为合理。
（二）注重学生思维方式的培养
在学生思维方式的培养上，应注重启发式的教学原则。广东海洋大学是一所以教学型为主的大学，而水产学院在学校的发展中扮演着教学、科研并重的角色。水产生物统计学是一门理论基础强、实践强的学科，在学时较少、学科研究日益深入发展的要求下，如何充分发挥学生的主动性和积极性，从“接受知识”转向“主动应用”，是生物统计学教学与实践的主要内容。启发式的教学原则，就是以激发学生的主动性思维、唤起学生的求知欲和兴趣为出发点，科学地引导学生主动思考，让学生将知识融会贯通形成技能，发展学生智力、挖掘学生潜力。首先，在知识的传授上，要“两少两多”，即“少概率、多统计;少理论，多应用”。学习什么情况下用什么方法进行统计分析，要比学习这个方法本身如何统计更重要。现在的统计方法，都可以由很多专业的统计软件来完成，甚至你只要知道用什么方法，怎么输入数据，一个菜单就搞定了，也就是说，不管你方法对不对，总会有结果出来的。因此，培养学生主动分析的能力更为重要。
（三）教学内容与方式改革
1.强化海洋、水产特色
根据水产学院各专业的人才培养特色与课程体系特征，我们以海洋水产类试验方案设计、数据分析与处理等为课程应用导向，突显海洋、水产特色。我们以蔡一林、岳永生主编的《水产生物统计》[6]为教材，以各专业教师科研实践的实际案例为补充例题及习题，深入浅出地介绍试验设计的基本原理，并引导学生学习和掌握如何合理有效地获得数据并对数据进行分析推断的原理和方法。由于与专业紧密相连，举例对象学生熟悉，这自然减少了学生学习的畏难情绪。
2.优化教学内容
在教学内容的设计上，除基本统计原理外，我们根据各专业实践在有限的课时内优化教学内容。概率论是整个统计的理论基础，在教学上要注意讲清概念、减少理论，加强引导。在概念的讲解上，要注意深入浅出，简明易懂。对于一些证明推导，则可以适当略去，只要说明问题的背景、来源、结果及应用的方面即可。在统计上，要加强对基本统计理论的讲解。基本的分布、方差分析、简单的相关和回归基本就解决了水产学科本科教学、科研的大多数问题。我们没有必要为了解决10%的问题而去花90%的时间。此外，一些简化公式都是为了手工计算而设计的，由于可以使用电脑完成计算，这部分内容完全可以略去。
3.改革教学方法
水产生物学科是门实验性的学科，很多生物学现象及其原理都是在试验中发现，并通过实验加以验证得出结论的，因此，试验设计的好坏直接影响到结果的分析及其结论的正确、可靠与否。本课程把理论与实践相结合的教学作为重要的教学手段。
（1）在理论教学中做到以下几点。①从各专业的背景出发，建立抽象理论与学生熟悉的具体问题之间的联系，通过比较研究，使学生掌握各种试验模型的假定及其应用。②采用探索探究式、互动式教学方法，启发学生思维，拓宽学生思路，引导学生用科学研究的思维方式思考问题;由以教师“讲”为主，转变为以学生“学”为主，使得教师讲授与学生自学、讨论和研究有机地结合起来，提高学生分析问题和解决问题的能力。③采用课外阅读文献、课堂评述等方法，重视培养学生独立获取知识的能力，为学生终身学习和创新奠定基础。④精心设计多媒体课件。多媒体课件除具有一般多媒体课件形象、生动的特点外，还要根据本课程特点展示数据的动态分析过程，尽可能使课件融教学性、科学性、艺术性和技术性为一体，激发学生的学习兴趣，提高教师的教学效率。
（2）在实践教学中，分三个层次进行实践性教学。①通过试验设计的方法练习，加深学生对基本原理理解的基础实践。②结合专业提出课题，由学生组织设计及分析，并进行课堂讨论的综合性、设计性实践。③根据专业，由学生自行选题、设计并分析推断的研究性实践。
4.切实用好“多媒体教学”
随着计算机技术的发展，多媒体日益成为重要的教学手段。[7]它以计算机为主要媒介，把文字、图形、图像、音频和视频等信息媒体结合起来表达教学内容。多媒体教学能使课堂变得生动活泼，从而实现传统的教学方式无法达到的效果，是高校教学改革的一项重要内容。然而在实践中，“多媒体”的“多”往往被单一计算机取代，多媒体课件也往往成了简单的PPT演示。笔者曾在《浅谈高等教育多媒体教学中存在的问题》[8]一文中，阐述了现代多媒体教学在带来利的同时其弊同样不可忽视。就生物统计学的多媒体教学而言，其概念多、公示多、统计计算过程烦琐乏味，计算机的应用无疑能起到事半功倍的效果。然而传统黑板的作用也不能忽视。在教学中笔者就曾发现，学生对统计量不知道怎么书写;重要的推导过程在多媒体课件中一闪而过，跟学生的认知思维衔接不上，这反而增加了学生的厌恶感，使学生不能跟着教师的节奏学习。由此可见，多媒体教学也存在一定的弊端。
此外，要注意生物统计学多媒体课件的制作不同于物理、化学等学科（它们强调计算机的模拟功能），生物统计学多媒体课件必须同统计分析软件“链接”。在实践中笔者发现，普通计算器、Excel软件和SPSS统计软件是较为适合的本科教学统计软件。也许大家都忽略了普通计算器的应用，实际上，在任何一台Windows机器上，程序的附件中都有一个计算器，这个计算器虽然不能进行复杂的统计功能，但对于统计中经常用到的统计量基本都能够计算。此外，在电脑上机课上，可以重点介绍Excel的统计功能。严格说来Excel并不算是统计软件，而只是数据处理工具。但它几乎是每台电脑上装机必备的软件，对于大多数的学生来说，Excel统计功能的学习能为他们以后从事非专业统计工作起到很好的帮助作用。专业统计软件采用SPSS软件，由于该软件不需要编程，因此学生较易接受。除了课堂涉及的统计方法外，这些大型软件包的一个主要好处就是菜单丰富，功能齐备，只要有一本参考书，学生就可以方便地掌握各种统计方法。
最后，要充分运用计算机网络。网络教学将为学生提供广阔的学习空间、充足的学习资料和多样的学习方式。比如西安科技大学的生物统计学网站，除了具有精品课程的内容外，还在“参考资料”栏目内设有“教学篇”、“人物篇”、“历史篇”、“故事篇”、“软件篇”、“应用篇”等内容，这不仅能为学生提供丰富的学习资源，还增加了学生的学习兴趣，并可以通过学生反馈来丰富学习资料。
三、考核方式的改革
成绩考核是督促学生复习、巩固所学知识并对教学效果进行检查的重要手段。在传统的笔试考核方式中，学生要把大量的时间花在计算公式的背诵和数学计算上，这种考核方式不能全面、准确地考查学生对各种统计分析方法的掌握和应用情况。要改革考核方式，除笔试外，还应增加电脑上机考试。笔试部分应加强概念的理解和实际应用，不要求背条文、记大量的公式，也不要求繁杂的计算。电脑上机考试部分，应让学生用所学的统计知识和原理，选取合适的统计命令进行统计运算，并能对统计结果进行分析和解释。这样就能将学习、考核和应用真正结合起来，既解决了学生死记硬背的问题，又加强了学生灵活应用所学知识的学习兴趣，真正达到了本门课程的培养目标。
四、课程建设
在课程的建设上，应注重两点。一是加强师资建设，以讲授本门课程的教授、博士作为课程负责人，建设教学梯队，以研带教，以较辅研;教师定期学习讨论，编制更符合水产学院研究特色的教学例题、习题。二是将这门课程作为学生一生的课程，即在本科、硕士、博士三个学习阶段都要开设本门课程的后续，形成一个完整的统计学学习链条，使本门课程能真正服务于水产学院的教学、科研。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 苗永旺，刘学洪，苟潇，等.《生物统计附试验设计》课程教学改革效果探讨[J].家畜生态学报，2012（1）：107-110.
[2] 李培英，孙宗玖.草业科学专业田间试验附生物统计教学改革设想[J].黑龙江畜牧兽医（科技版），2014（7）：186-188.
[3] 徐林.经济学专业概率论与数理统计教学初探[J].科技信息，2008（35）：929.
[4] 杜荣骞.生物统计学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2005.
[5] 明道绪.生物统计附试验设计[M].北京：中国农业出版社，2002.
[6] 蔡一林，岳永生.水产生物统计[M].北京：中国农业出版社，2001.
[7] 江峥嵘，李克东.关于开展多媒体创作工具教学的几点思考[J].中国电化教育，1999（4）：18-20.
[8] 张静，汤保贵.浅谈高等教育多媒体教学中存在的问题[J].湛江海洋大学学报，25（增刊）：43-44.
高校《生物统计学》课程教学思考 篇3
一、生物统计学课程的地位和作用
生物统计学是生物学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课, 是许多高等院校生物学、农学、医学等专业的必修课程之一。它是现代生物学研究不可缺少的工具, 是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程, 也是生物学等工作者必备的基础, 同时该课程又是其他专业课程的重要基础。因此该课程在生物学、农学、林学、医学、食品、环保等专业中占有十分重要的地位[12]。生物统计学需以生物材料进行研究, 但通常所涉及的材料数量较大, 很难也没有必要全部参加试验, 必须通过科学的方法抽取有代表性的试验个体进行试验, 以获得相关的数据, 实现由样本推断总体的重要功能。因此生物统计学与试验设计紧密联系, 主要讲授数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法和手段以及在概率论的基础上对统计结果做出科学的推断, 从而帮助我们认识研究对象的现象和本质[13]。因此, 生物统计学已成为生物科技工作者必备的基础, 也有利于培养和提高大学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力, 是当代大学生系统的能力培养和全面的素质教育的具体体现。
二、生物统计学教学存在的主要问题
1. 生物统计学教材方面。
教材是体现教学内容和教学要求的知识载体, 也是教学最基本的工具, 它不仅是教师进行教学的依据, 而且是学生获取知识的重要资料, 选择适合教师和学生的生物统计学教材, 能够保证教学过程的顺利进行, 而且还能提高教学质量, 达到良好的教学效果[14,15]。目前, 国内所出版的生物统计学教材种类较多, 各大高校由于教师和学生的情况不同, 在教材方面的选择和使用也不一样。尽管如此, 目前国内所出版的生物统计学教材主要包括两大类。第一大类完全是传统生物统计学的知识和内容, 不涉及统计软件的介绍和使用, 这一大类教材包含两小类, 一类主要侧重理论教学, 过分强调课程体系的完整性和理论讲授, 注重公式的推导而忽视了实际应用例题的讲解。这类教材忽略了对大学生统计思维和综合分析问题能力的培养, 因此有一定的缺陷。另一类是目前各大高校使用较多的生物统计学教材, 该类教材虽然也存在一些必要的公式推导, 但更侧重于统计学理论与实际结合, 清楚介绍每一个统计原理理论后, 再通过具体实例分析和巩固统计学的基本原理和基本方法, 注重培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力, 因此这类教材比较适合现在生物科学等本科专业的使用。但这类生物统计学教材由于不涉及统计软件的内容, 也存在一定的不足。如果教师在授课过程中未涉及一些统计软件的介绍和使用, 那么即使学生完全掌握了相关的统计原理和方法, 学生在复杂的试验设计及庞大的数据面前可能也会束手无策, 即使会计算, 在复杂及庞大的数据计算中也可能会算错, 因此可能会得出相反的结论。第二大类统计教材完全是统计软件的介绍和使用, 如Excel软件、SAS统计软件、SPSS统计软件、DPS统计软件、R统计软件等的介绍和使用。生物科学、技术等飞速发展的今天, 这类统计软件发挥了很大的优势, 给科技工作者带来了极大的方便。但这类教材也存在一定的不足, 它只注重统计过程的运算和统计, 没有统计原理的介绍, 因此对没有相关统计学知识或统计学基础较差的学生或老师来说, 即使按照教材上的步骤计算出相应的结果, 但也不知道具体的含义, 也不知道怎么分析。因此这类教材不适合大学本科生的教学。另外, 这两大类教材要么只注重数理统计方法的讲授, 要么只重视统计软件的使用, 而忽视了统计学中的数理统计分析方法是建立在正确的试验设计以及所获数据资料准确的基础上才能发挥正确的作用, 这是这两大类生物统计学教材共同存在的不足之处。因此, 目前市场上还未见有统计学理论与实际结合, 试验设计与统计原理相结合, 统计软件与统计学原理相结合的较为完善的生物统计学教材。笔者认为这类生物统计学教材是当前生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、农学专业、医学专业、食品专业等本科专业较为适合的教材。
2. 生物统计学与高等数学方面。
(1) 生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性。国内许多高等学校生物科学等本科专业的培养方案中都把高等数学课程作为一门必修的基础课, 学生通过对该门课程的学习, 系统获得函数、极限、连续、导数、微积分及常微分方程等基础知识, 它为后续课程的学习和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法。而且, 通过各个知识点的学习, 逐步培养学生具有较为熟练的基本运算能力和自学能力, 综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。更重要的是, 高等数学课程是学习生物统计学的关键, 生物统计学中的许多原理和方法都需要高等数学中相应的知识作为基础。 (2) 生物统计学与高等数学教学上的脱节性。高等数学课程作为生物科学本科专业一门必修的基础课, 各高校均认识到它在生物科学本科专业中的重要性。但长期以来, 高等数学和生物统计学均作为两名独立的课程开设, 一般情况下, 高等数学课程由数学专业教师讲授, 由于数学专业的教师没有生物学专业的相关知识, 不清楚生物统计学课程的知识体系, 只注重数学知识的推导、讲授。因此所讲授的知识内容之间通常存在许多不衔之处, 形成了不利于生物统计学课程教学的知识的断层。同样, 这也是生物统计学中教师难教, 学生难学、难懂、难用的原因之一。
3. 生物统计学教师知识结构和科研能力方面。
常言道, 学生需要一滴水, 教师至少要有一桶水。生物统计学的教学, 相对于其他课程而言, 对教师的要求更高, 不仅要求教师要有一定的数学知识, 较为渊博的统计学知识, 还要求教师要有较强的科研能力。教师只有具备一定的数学知识和渊博的统计学知识, 才能很好把握生物统计学相关原理、理论、统计分析方法等。具备较强的科研能力, 才能很好将生物统计学相关原理、理论、统计分析方法与实际相结合, 才能很好地进行案例教学。
4. 考试制度方面。
考试制度在高等教育中占有非常重要的地位, 考试是教学质量评价的一项重要指标, 它既是对教师教学质量的反映, 也是对学生学习效果的检验。考试制度是否合理, 决定着教学质量的好坏以及学生学习积极性是否能得到最大限度地调动[16]。但是现阶段我国许多高校的考试制度较为死板, 缺乏合理性和灵活性。如在学期期末考试中规定一定数量的题型, 当然, 这种考试制度对于规范考试是必须的, 但是应该根据具体课程而定, 而不能一概而论。就生物统计学课程而言, 如果规定一定数量的考试题型 (比如四种题型) , 那么教师只能根据考试规定勉为其难考虑四种题型。比如说名词解释、填空、问答、计算这四种题型。很明显, 这种考试方式只是较为死板的考试, 不能真证体现生物统计学课程的本质, 不能很好考察学生对生物统计学原理的掌握及运用。
三、生物统计学教学策略
针对目前生物统计学存在的问题, 笔者根据自己近十年的生物统计学教学实践, 就如何提高生物统计学的课堂教学效果, 提出如下建议。
1. 选择合适的教材并优化教学内容。
教材是教学最基本的工具, 选择适合的生物统计学教材, 能够保证教学过程的顺利进行, 并能提高教学质量。针对目前市场上的不同种类教材, 结合学生的实际, 选择统计学理论与实际相结合, 试验设计与统计原理相结合, 统计软件与统计学原理相结合的生物统计学教材进行教学较为合适。据笔者过去的教学实践, 该课程授课内容不宜过多和过深, 授课内容过多学生精力会分散, 分不清重点, 而过深则影响学生的接受效果[17]。因此应根据学生实际优化教学内容, 坚持以试验研究实例为线索, 以科学的试验研究方法为主线, 理论原理和实际例子相结合, 从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集和整理到试验数据的统计分析, 最后做出科学的推断等, 尽可能把抽象的统计学概念和原理转变为具体的实例, 提高学生的学习兴趣, 使其更好地理解和掌握所学的课程内容[7]。很好激发学生学习生物统计学课程的兴趣, 从而更好地提高教学效果和教学质量。
2. 处理好高等数学和生物统计学的关系。
高等数学作为生物科学本科专业的基础课, 是学习生物统计学的关键。一方面, 高等数学一般在第一学年开设, 因此生物统计学安排在第二学年开设为宜, 这样能避免高等数学和生物统计学课程开设在时间上形成的断层, 有利于学生对生物统计学的学习。另一方面, 高等数学和生物统计学不应分别让不同专业的教师讲授, 而均应由生物学专业教师讲授, 因为生物学专业的教师清楚生物统计学课程的知识体系, 在讲授高等数学时, 能够根据生物统计学的相关原理和内容, 优化高等数学的教学内容, 有侧重点进行知识的讲授。从而能避免生物统计学与高等数学教学在知识上的脱节性, 也有利于学生对生物统计学的学习。
3. 提高自身知识结构和科研能力, 注重案例教学。
生物统计学教材大多理论性强, 内容枯燥, 容易使学生产生厌烦感。照本宣科的传统授课方法, 更会使学生失去兴趣, 对于培养学生的独立思考能力和创造能力十分不利。在现代教学中, 教师既是知识的传授者, 也是教学活动的组织者, 在教学过程中起到关键的作用, 教师知识水平的高低直接影响学生的学习效果[18]。因此教师应不断加强对生物统计学基本原理、基本理论和基本方法的学习与实践。另外, 教师还应不断加强自身的科研能力, 在教学过程中将自己的科研工作或生产实践案例贯穿到教学中, 以自身科研实例辅助教学, 增加学生的学习兴趣, 培养学生的统计学思维以及对统计学的实际应用能力。
4. 加强试验设计的教学和实践。
试验设计又称为实验设计, 它以概率论和数理统计的原理和方法为理论基础, 科学地、经济地设计研究方案的一项技术。一个良好的试验设计, 可以用最少的实验次数, 得到足够的实验数据, 从而能减少人力、物力和财力的投入[6]。由于生物统计学理论性和实践性较强, 且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容。因此在生物统计学的教学中应充分调动学生学习的主动性, 加强学生对生物统计学原理、知识的理解和综合运用, 强化学生综合试验设计的锻炼及其应用。提高学生利用统计原理、方法分析和解决实际问题的能力。生物统计学教学中, 一方面, 教师应该有渊博的统计学知识及其丰富的科研经历, 另一方面, 应让学生走出教室, 加强实践, 使学生不但能够掌握统计分析的原理和方法, 而且可以解决一些生产中的实际问题, 真正达到生物统计学教学的目的。
5. 改革传统的考核方式, 着力培养学生综合运用生物统计学知识的能力。
很多学校传统的考试以闭卷笔试的考核方式为主, 试卷内容主要测重基本概念、理论知识和方法的考核, 期末考试成绩基本决定了学期的成绩, 这种考试方式造成的结果是学生平时可以不听课, 考试前通过突击, 也能考合格, 但考后就可能全忘了。更重要的是学生学完生物统计学, 学期考试后, 都不知道学了些什么, 更不知道怎么用, 到做毕业论文需用到统计学原理和知识时, 很多学生不会用或者乱用。一些高校期末考试总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成。这种方式在一定程度上重视了学生平时学习情况和期中考试成绩, 避免了期末考试成绩基本决定了学期成绩的弊端, 但是某些高校规定了每门考试课必须有四种以上的题型, 对于一般的学科而言, 这种规定也许是可行的, 但对于生物统计学而言, 这种规定是不合理的。因为生物统计学的教学主要是培养学生综合运用统计学原理和知识的能力, 培养学生如何进行试验设计、试验数据的统计、分析以及对统计结果的解释等。因此笔者认为, 对于生物统计学的教学, 教师应从学生的实际情况出发, 以培养学生综合运用统计学原理和知识为目标, 合理讲授统计学的相关内容。期末考试以开卷考试为宜, 学期总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成, 考试题型只需考察计算题和试验设计题两种题型, 即重点考察学生对基本知识的掌握程度及灵活运用统计学原理和方法解决实际问题的能力。
生物统计学是一门理论性较强的应用学科, 涉及的内容多、公式多、概念多, 对学生而言, 难懂、难记、更难用, 而且很多学生不愿意学习。因此在生物统计学教学过程中, 教师应从学生的实际情况出发, 选择合适的教材并优化教学内容, 提高自身知识结构和科研能力, 改变教学方法, 加强试验设计的教学和实践, 改革传统的考核方式, 着力培养学生综合运用生物统计学原理和知识的能力为教学目标, 充分调动学生学习生物统计学的主动性和积极性, 同时增加学生上机学习统计软件的操作, 掌握EXCEL、SPSS、DPS等统计软件的使用, 提高学生利用生物统计学的原理和相关统计软件解决实际问题的能力。
摘要：论文阐述了生物统计学课程的地位和作用、生物统计学教材的选用、生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性和教师知识上的脱节性以及考试制度对生物统计学教学的影响等。并讨论了生物统计学的教学策略。
生物统计课程 篇4
摘 要：生物工程专业培养具备生物学与工程学方面的基本知识以及自然科学和人文科学基础知识，能在生物技术与工程等相关领域从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理、新技术研究和新产品开发的学科交叉应用型人才。本文分析了中国内地开设生物工程专业的高校分布情况，为高校开设相关专业和考生选择相关专业提供一定的参考依据。
关键词：生物工程专业 工学专业 教育部直属 985高校 211高校
中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（b）-0014-02
《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》（1998年版本）指出生物工程专业培养目标是能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才[1]。但是，2012年却是要培养能在生物技术与工程等相关领域从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理、新技术研究和新产品开发的学科交叉应用型人才。[2]为了更好的了解我国内地普通高校开设生物工程专业的现状，需要对开设该专业的高校做一个简单的分析，以便对未来高校开设相关专业有一个定性的对比，也为将来高中毕业生高考时选择相关专业提供一定的参考依据。
1 我国内地开设生物工程专业的高校
1.1 华东地区开设生物工程专业的高校
华东地区共有91所高校开设生物工程专业。
山东省（22所），包括：山东大学，聊城大学，青岛科技大学，曲阜师范大学，山东建筑大学，山东科技大学，山东工大学，烟台大学，鲁东大学，山东农业大学，齐鲁工业大学，中国海洋大学，青岛农业大学，菏泽学院，泰山医学院，烟台大学文经学院，德州学院，聊城大学东昌学院，曲阜师范大学杏坛学院，青岛农业大学海都学院，哈尔滨工业大学（威海），济宁学院。江苏省（20所），包括：江南大学，东南大学，中国矿业大学，南京理工大学，中国药科大学，南京农业大学，南京工业大学，南京林业大学，常州大学，扬州大学，江苏科技大学，南京财经大学，常熟理工学院，徐州工程学院，淮阴师范学院，盐城师范学院，淮海工学院，盐城工学院，淮阴工学院，南京工业大学浦江学院。浙江省（16所），包括：浙江大学，浙江工业大学，浙江工商大学，宁波大学，浙江中医药大学，浙江万里学院，浙江科技学院，中国计量学院，湖州师范学院，嘉兴学院，湖州师范学院，嘉兴学院南湖学院，中国计量学院现代科技学院，浙江大学宁波理工学院，宁波大学科学技术学院，台州学院。安徽省（10所），包括：安徽大学，合肥工业大学，淮北师范大学，安徽工程大学，皖西学院，合肥学院，安徽科技学院，安徽工程大学机电学院，淮北师范大学信息学院，蚌埠学院。江西省（10所），包括：南昌大学，江西理工大学，江西农业大学，江西中医药大学，江西科技师范大学，江西师范大学，宜春学院，江西中医学院科技学院，南昌大学科学技术学院，南昌理工学院。福建省（8所），包括：厦门大学，福建师范大学，福建农林大学，福州大学，华侨大学，集美大学，福建师范大学闽南科技学院，福州大学至诚学院。上海市（5所），包括：上海交通大学，华东理工大学，东华大学，上海大学，上海应用技术学院。
1.2 华中地区开设生物工程专业的高校
华中地区共有63所高校开设生物工程专业。
湖北省（25所），包括：湖北大学，湖北工业大学，华中农业大学，中南民族大学，长江大学，三峡大学，武汉纺织大学，武汉轻工大学，湖北工程学院，湖北民族学院，武汉科技大学，武汉工程大学，黄冈师范学院，华中科技大学武昌分校，三峡大学科技学院，武昌理工学院，湖北理工学院，武汉纺织大学外经贸学院，湖北民族学院科技学院，湖北工程学院新技术学学院，华中农业大学楚天学院，湖北大学知行学院，武汉长江工商学院，湖北工业大学工程技术学院，武汉生物工程学院。湖南省（20所），包括：長沙理工大学，吉首大学，湖南农业大学，湖南科技大学，中南大学，湘潭大学，湖南农业大学，湖南中医药大学，中南林业科技大学，怀化学院，邵阳学院，湖南理工学院，湖南科技学院，长沙学院，湖南工程学院，湖南中医药大学湘杏学院，吉首大学张家界学院，湖南农业大学东方科技学院，湖南工程学院应用技术学院，湖南城市学院。河南省（18所），包括：河南大学，河南农业大学，河南工业大学，河南师范大学，河南科技大学，郑州大学，新乡医学院，郑州轻工业学院，南阳师范学院，南阳理工学院，河南科技学院，周口师范学院，商丘师范学院，平顶山学院，安阳工学院，新乡医学院三全学院，河南城建学院，河南科技学院新科学院。
1.3 华北地区开设生物工程专业的高校
华北地区共有40所高校开设生物工程专业。
山西省（11所），包括：中北大学，山西大学，山西农业大学，中北大学，太原理工大学，太原理工大学，山西农业大学，山西大同大学，太原工业学院，山西农业大学信息学院，太原理工大学现代科技学院。北京市（9所），包括：北京航空航天大学，北京化工大学，中国农业大学，北京工商大学，北京联合大学，北京农学院，北京理工大学，北京化工大学，中国矿业大学（北京）。河北省（10所），包括：河北大学，河北经贸大学，燕山大学，河北农业大学，河北科技大学，河北科技大学理工学院，河北农业大学现代科技学院，河北工业大学城市学院，燕山大学里仁学院，石家庄学院。天津市（6所），包括：天津大学，天津商业大学，天津科技大学，天津理工大学，河北工业大学，天津农学院。内蒙古自治区（4所），包括：内蒙古大学，内蒙古科技大学，内蒙古工业大学，内蒙古农业大学。
1.4 东北地区开设生物工程专业的高校
东北地区共有38所高校开设生物工程专业。
辽宁省（16所），包括：沈阳药科大学，大连理工大学，沈阳大学，辽宁石油化工大学，辽宁科技大学，大连大学，沈阳化工大学，大连工业大学，沈阳农业大学，辽宁工程技术大学，东北大学，沈阳城市学院，沈阳农业大学科学技术学院，大连民族学院，沈阳化工大学科亚学院。吉林省（12所），包括：吉林大学，延边大学，长春工业大学，东北电力大学，东北师范大学，长春理工大学，吉林农业大学，吉林农业科技学院，吉林化工学院，吉林工程技术师范学院，长春科技学院，吉林工商学院。黑龙江省（10所），包括：哈尔滨工业大学，东北农业大学，东北林业大学，黑龙江大学，齐齐哈尔大学，黑龙江八一农垦大学，哈尔滨商业大学，黑龙江东方学院，绥化学院，东北农业大学成栋学院。
1.5 西南地區开设生物工程专业的高校
西南地区共有25所高校开设生物工程专业。
四川省（13所），包括：四川大学，西南交通大学，四川农业大学，西南石油大学，成都理工大学，西南科技大学，西华大学，宜宾学院，西昌学院，攀枝花学院，四川理工学院，成都信息工程学院，成都学院。重庆市（5所），包括：重庆大学，重庆理工大学，重庆工商大学，西南大学，长江师范学院。贵州省（5所），包括：贵州大学，贵州师范大学，贵阳学院，贵州大学明德学院，遵义医学院。云南省（1所）：昆明理工大学。西藏自治区（1所）：西藏大学。
1.6 华南地区开设生物工程专业的高校
华南地区共有20所高校开设生物工程专业。
广东省（12所），包括：华南理工大学，华南农业大学，广州大学，广东工业大学，广东海洋大学，广东石油化工学院，广东石油化工学院，嘉应学院，华南师范大学，广东医学院，北京理工大学珠海学院，电子科技大学中山学院，仲恺农业工程学院。广西壮族自治区（7所），包括：广西大学，桂林电子科技大学，广西科技大学，桂林理工大学，贺州学院，广西大学行健文理学院，桂林理工大学博文管理学院。海南省（1所）：海南大学。
1.7 西北地区开设生物工程专业的高校
西北地区共有16所高校开设生物工程专业。
陕西省（7所），包括：西安交通大学，陕西科技大学，西安工程大学，西北农林科技大学，长安大学，西北大学，陕西理工学院。甘肃省（5所），包括：兰州理工大学，兰州交通大学，西北民族大学，甘肃农业大学，河西学院。青海省校（2所），包括：青海民族大学，青海师范大学。新疆维吾尔自治区校（1所）：新疆大学。宁夏回族自治区（1所）：北方民族大学。
2 开设生物工程专业的高校数据分析
从数据来看，开设生生物工程专业的高校主要分布在华东，华中和华北地区，占了全国内地高校66.21%，接近2/3左右，尤其是靠近东南沿海的华东地区，比例为31.06%，接近1/3。说明在这些地区，生物工程专业较为受到高校和学生的欢迎，就业方面应该有很不错的发展。
如果从单个省市来看，如图1所示，开设生物工程专业的高校主要集中在华中和华东地区的湖北省、山东省、江苏省、湖南省、河南省和浙江省，这几个省占了全国的46.76%的比例，接近一半。一方面的因素与这些地方经济发达，也与毕业生的就业情况好有关，使得这些地方的高校较大比例的开设生物工程专业，也使得很多学生选择这个专业。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京：高等教育出版社，1998.
生物统计课程 篇5
《生物统计附试验设计》既然以数理统计为基础, 属应用数学类课程, 因此各种类型的数学公式是必不可少的。据初步统计, 在我们所涉及的教学内容中给予编号的公式就达184个, 而且有些公式是十分复杂的。在以往的《生物统计附试验设计》考试中, 我们大多采取闭卷考试方式。为此学生要背各种基本概念, 要记众多的公式, 结果自觉不自觉地把主要精力放到了“死记硬背”上, 大大加重了学生的负担。我们也曾采用过开卷考试方式, 但开卷考试往往又使学生放松复习, 将一些应该在理解的基础上去记忆的知识忽略, 只会照书上例题“依样画葫芦”, 而并不了解基本原理和分析结果的实际意义。学生在学习这门课时普遍感觉很难学好, 到了工作岗位还是不会应用所学知识解决实际问题。特别是从毕业生的反馈信息了解到, 不少人不会应用Excel进行统计的基础数据处理。由此可见, 我们的教学与考试方法和高职教育的培养目标还是有差距的, 必须对《生物统计附试验设计》这门课的教学与考试方法进行以下几方面的改革。
1. 要把教学的重点向应用技能转变, 减少理论授课时间, 增加实践的内容。我们可以充分利用Excel的统计运算功能, 安排一定的上机实践课, 将所学理论与实际操作紧密结合, 让学生掌握原始数据的输入、统计的汇总、各种统计图表的绘制、常见资料的统计分析等基础操作。突出实际操作能力的培养, 拉近与实际工作能力的距离, 体现高职教育的培养目标。
2. 期末考试要理论与实际操作相结合, 改革过去《生物统计附试验设计》期末仅答一张试卷就定学习优劣的情况, 将理论考试与实际操作考核结合起来评定学生对这门课的学习情况。可将学生的学习成绩评定由三部分来组成。考核方案是:第一部分是理论课的期末笔试——30%, 主要考核对基础理论、基本统计方法和试验设计方法的掌握。第二部分是期末实践考核——30%, 给定原始数据, 上机操作, 主要考核将所学理论用于实际操作的能力, 根据操作中所表现出来的操作技能、问题判断和排除能力、创新能力, 来评定成绩。第三部分是平时考核——40%, 主要依据学生作业、参与课堂提问、平时口试成绩、平时的实际操作、出勤率等情况综合评价。
3. 理论课的期末笔试方法可采用“一页开卷”的考试方法。“一页开卷”是指允许学生在考试时自主携带一张A4纸, 这张A4纸的正反面可以事先写下与考试课程有关的内容以备答卷时参考。对A4纸上记录多少内容、记录什么内容不加限制, 但这张A4纸只能手写不能复印。此前, 已经有一些高等学校在不同的课程中进行了“一页开卷”考试的尝试。学生普遍反映这种考试方法有利于提高他们的能力, 学习更主动, 而不再疲于去应付, 死记硬背[2]。
衡量一种考试方法优劣的标准应包括:是否有利于激发学生平时的学习兴趣和学习积极性, 是否有利于提高学生的综合素质, 是否有利于培养学生的创新能力[3]。“一页开卷”考试在这几个方面表现出了它的优势。首先, “一页开卷”考试方法可引导学生在课程学习中注重实际能力培养。传统的闭卷考试形式常常迫使学生将很多理论、概念硬背下来, 但往住在考后数日或走上工作岗位后又“全部还给老师”。“一页开卷”考试方法允许学生将一些理论、概念整理在纸上带进考场, 大脑就被“解放”出来, 给了学生充分的空间, 从而更好地把握基本知识点, 并用更多的时间去探索到实践中很好应用的途径, 从而提高运用知识对实际问题进行分析与处理的能力。其次, “一页开卷”考试方法可促使学生平时认真学习, 考前进行全面、系统的复习、整理。每个学生对全书的内容掌握程度不尽相同, 因此也不可能去抄别人的, 抄别人的不一定适合自己。要把184个公式 (实际上还有许多并未编号的公式, 因此并不止184个) 全部抄在一张A4纸上, 即使写最小的字也抄不下。为此学生就必须系统地把所学内容全部复习一遍, 反复复习后, 才能从中挑出自己所需的公式, 无疑这一过程就是我们所希望的“系统复习”过程。而学生抄写的公式必然是他认为是难点的问题, 为此学生就会去重点复习或去咨询同学、教师, 达到搞懂的目的。更重要的是学生自然而然就把主要精力放在“如何应用这些公式”上去, 这正是我们这门课教学所要求的。第三, “一页开卷”有助于学生形成健康的应试心理, 在一定意义上可有效防止学生考试作弊, 可以说这也是对传统考试方法的一种合理改革。第四, “一页开卷”可促进教学方法的改革。改用“一页开卷”后, 教师在试卷命题时必然将重点转向考查学生的思考、应用能力, 也促使教师在平时授课中加强与本课程相关的新知识的分析与讨论, 以提高学生分析解决问题的能力和学习积极性[4]。
4. 实践的期末考试可采用上机操作的方法考核。操作技能的考核, 可安排在学期末, 也可安排在期末考试前某一个时间进行, 考试时间设为45分, 重点考核快速输入原始数据 (可设计几组原始数据, 每人选取一组参加考试) , 按要求进行资料整理、绘制图表、统计分析等, 考核操作中处理数据、分析问题、解决问题、创新的能力。具体评分标标准如表1所示。
应用性人才的培养顺序是先会后懂, 先会操作后明白原理, 学生不会操作就成不了应用性人才这是不言而喻的, 不同学生考核的测量标准可以有所不同, 但操作技能的考核是必不可少的。知识不会, 可以从工作手册、书籍中查到, 然后就可了解;而技能不行, 没有一定的操作技能, 根本无法完成岗位的工作, 是无法成为应用性人才的。操作技能考核的评分依据是看学生的整个操作过程的科学性、熟练程度, 以及统计分析结果的准确性。
我们知道, “考试”这一教学环节在教学工作中是十分重要的, 但要注意高职院校与普通本科院校培养目标的不同。高职院校是培养动手能力强的应用型人才而不是研究型人才, 所以考试要为达到这个目标服务。高等职业教育考试方法改革的研究与实践, 必将对培养高技能人才产生积极的、深远的影响。
摘要：针对《生物统计附试验设计》课程的特点, 笔者尝试采用期末理论考试、期末实践考核和平时考核三者相结合的方式来评定学生学习本课程的成绩。期末理论采用“一页开卷”的考试方式;期末实践考试进行上机操作, 主要考核将所学理论用于实际操作的能力;平时考核主要依据学生平时的实际情况综合评价。通过对本课程考试理念的改革和创新, 以期有效推进高职教育的考风建设, 着力实践素质教育对高职教育教学提出的要求, 使学生实现从死记硬背到灵活掌握、提升能力、学会学习的转变, 推动并促进高职教育教学改革的不断深入。
关键词：《生物统计附试验设计》,考试制度,改革,“一页开卷”
参考文献
[1]欧阳叙向.生物统计附试验设计[M].重庆大学出版社, 2007, 1:3-4.
[2]夏风林, 臧健.浅议高校“一页开卷”考试形式[J].高等工程教育研究, 2003, 4:87-88.
[3]董必辉.高职教育考试模式改革浅析.职业教育研究, 2006, (9) :25-27.
生物统计课程 篇6
人类基因组计划 (The Human Genome Project, HGP) [1]的实施, 推动了当今医学和生命科学的发展, 其中遗传学起到越来越重要的地位。人类基因组计划的目的之一在于阐明人类蛋白质编码基因的结构、功能和相互作用, 以及与人类疾病之间的关系, 寻求各种治疗和预防的方法, 这正是生物信息学研究的方向之一。在生物信息学领域, 针对现代遗传学研究尤其是分子遗传学研究, 逐渐形成一门新兴学科《统计遗传学》, 是遗传学、统计学、信息学高度交叉的学科。哈尔滨医科大学是国内医学院校中第一个招收生物信息学专业本科生的学校, 统计遗传学是生物技术专业必修的一门专业课。作为一门新兴学科, 教学难度较大, 因此针对生物技术专业开展统计遗传学课程需要不断的探索与实践。
2 课程开设意义
人类基因组计划和人类基因组单体型计划完成后, 随着基因分型技术的发展与成熟, 统计遗传学方法将成为研究多基因复杂疾病易感性关系和基因定位的主要技术手段, 并将成为我国基因组医学自主创新的重要条件。
针对生物信息学这个新专业, 我院多次组织专家探讨教学课程设置, 将《统计遗传学》定为一门十分重要的专业课。其以《概率论与数理统计》和《遗传学》为前导课程, 运用遗传学与数学的理论和方法, 归纳整合群体遗传学、遗传流行病学、数量遗传学、生态遗传学和分子遗传学等分支学科内容, 系统深入地论述基因频率与基因型频率、遗传连锁分析与关联分析、群体遗传结构与分化分析、QTL基因定位、单体型分析等内容, 阐明遗传变异规律及方法论, 指导复杂疾病的分子分型与基因定位、人类单体型分析等研究实践。特别是随着Illumina、Affymetrix等基因分型技术的推广应用, 基于大规模SNP基因分型数据的全基因组关联分析将成为多基因复杂疾病遗传易感性关系和基因定位研究的主要方法。然而, 针对这种全基因组关联试验数据的统计分析, 统计遗传学面临着巨大挑战, 如多位点重复检验、基因与基因、基因与环境的交互作用等问题均是目前需要解决的问题。面对该机遇和挑战, 《统计遗传学》课程的开设恰如其时。
通过这门课程的理论学习可提高学生将各种统计方法应用于遗传学的能力, 相应的实验教学可提高学生动手操作能力, 熟练掌握统计遗传学软件以解决复杂疾病分析等实际问题。可为今后的科研工作或继续攻读硕士学位深造打下坚实基础。
3 课程设置与实践
我校生物信息科学与技术学院《统计遗传学》课程体系建设起步时间较早, 长时间的探索与实践使得该学科发展日趋完善, 如今已形成内容完备、特色鲜明的课程体系。
我院面向本科生与研究生两个层次开设《统计遗传学》, 在国内是首例。课程内容系统完善, 研究内容涵盖群体遗传、数量遗传、复杂疾病相关的SNP谱研究、疾病基因定位等, 并更加侧重分子遗传学研究内容。在不断的教学实践中, 逐渐形成了独特的鲜明特色:
3.1 经典统计遗传学理论与国际最新热门研究课题相结合
从开课至今, 我院对该课程非常重视, 专门成立了统计遗传学教研室, 教研室所有教师均为硕士以上学历, 并由该领域多名专家及有着多年海外留学经历的龙江学者共同商讨教学计划和教学大纲。现行的教学内容既包含传统的统计遗传学理论, 如基因频率与基因型频率、Hardy-Weinberg平衡定律、迁移、突变、选择、加性效应和显性效应及方差、亲属间相似性、遗传力、一般人类数量遗传分析等, 也包含了统计遗传学当今最新的内容, 如Lods score连锁分析、Haseman-Elston回归分析、ASP受累同胞对分析、受累亲属对分析、传递不平衡检验、QTL基因定位、单体型分析等等。传统的统计遗传学基础知识使学生对统计遗传学的理解更扎实、稳固, 而对最新科技前沿的学习使学生能够直接站到科技前沿, 可以更快的运用所学知识解决现行的实际问题。这样, 学生在学习过程中不会产生盲目性, 而更有目标, 有针对性。
3.2 教师教学与科研相结合
我院长期以来实行“教学科研一体化”, 以科研带动教学的发展模式。当今的信息时代, 生命科学是最热门的研究领域之一, 每天都会有大量最新的科研成果出现, 我们的老师只有坚持不懈地进行科学研究, 才能与时代同步, 跟上科技的发展。统计遗传学长期以来一直是我院的一个重要科研方向, 积累了大量的科研成果。我院研制的遗传学群体与家系资料分析系统 (PPAP) [2,3]已推广到中国科学院、中国医学科学院/协和医科大学、复旦大学、上海医科大学、上海第二医科大学、北京医科大学等40多个单位。我院师生参加GAW (Genetic Analysis Workshops) [4]会议等多项国际会议十余次。近几年, 我院共发表统计遗传学方向的文章近100篇, 其中SCI收录数十篇。将这些科研成绩融入教学, 大大丰富了教学内容, 顺利实现了“以科研带动教学”。例如我们将基于单体型的遗传因素挖掘最新研究成果带入课堂教学[5,6], 突出特色并激发学生兴趣。同时通过教学实践, 我院教师更加稳固的掌握了统计遗传学的各种理论和方法, 从而更好的进行科学研究。
3.3 理论与实践相结合
高等教育新的形势对传统的教学模式和方法提出了更高的要求, 培养学生的综合素质已成为当前高校教学发展的趋势。综合素质指学生应具备扎实的理论基础和熟练的实验能力。实验能力是一种综合能力, 必须在平时的教学实践中有计划、按步骤地进行。统计遗传学也是一门侧重实际应用的学科, 因此, 实验教学是统计遗传学课程教学的重要组成部分, 提高统计遗传学实验教学质量是教学成功的重要保证。我们设置了42学时理论课和12学时实验课。为此, 我们建立了一个100机位的学生机房, 主要讲授的软件有国际上最流行的统计遗传学软件SAGE[7]和haploview, 通过这些软件, 我们可以把理论课中学习到的大部分方法得以用计算机实现。除按教学计划进行的正常实验教学外, 实验室还定期对学生免费开放, 鼓励学生参与教师的科研活动, 应用所学统计遗传学知识解决实际问题。通过理论与实践相结合, 学生对所学知识有了更深刻的掌握, 并且有了更强的动手操作能力, 既不会感到枯燥无味, 也为以后独立的科研工作打下坚实的基础。
通过这样的教学实践, 训练了学生的统计思维能力, 使学生充分认识到掌握统计遗传学的重要性和必要性, 增强了学生学好用好这门课的信心, 提高了学生从复杂的生命现象中发现问题解决问题的能力。在已毕业的本科生中, 有多名同学选择了统计遗传学中的一些研究热点作为毕业设计的方向, 并获得一定的研究成果。
目前, 《统计遗传学》已作为生物技术专业本科生、生物信息学专业硕士生以及基础医学专业研究生必修课程, 并作为硕士研究生的研究方向招收统计遗传学专业研究生。并且在2008年被评为哈尔滨医科大学精品课程。
4 结论
统计遗传学是一门新兴学科, 当前我们还处于起步上升阶段, 还有很多地方需要不断完善。我们下一步的目标是编写一套体系完整、适用于生物技术专业的《统计遗传学》教材。目前, 国内教学采用的多为早期动物和植物遗传学方面的教材, 尚无一套完备的侧重于人类遗传学研究的统计遗传学教材。我们目前参考多套经典英文教材, 编写了一本内部讲义。该讲义内容体系完整, 既包含了传统统计遗传学内容, 同时也融入了我院多年科研成果的心得, 加入了许多我们之前研究过的实际问题。我们正在进一步整理中, 拟于近期正式出版。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体, 应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点[8]。相形之下, 我们在统计遗传学精品课程的建设上, 才刚刚起步, 今后还要在教材建设、师资队伍建设等方面加大力度, 将统计遗传学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程, 并力争在3年内申报省级精品课程。
摘要：探讨了统计遗传学课程建设的若干问题, 总结了我校生物信息学专业统计遗传学课程建设现状及特色, 并提出了下一步需要完善的工作。本文对统计遗传学学科建设具有一定的指导作用。
关键词：生物信息学,统计遗传学,课程建设
参考文献
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生物统计课程 篇7
1 认识课程地位, 提高学习兴趣
在实施素质教育的过程中, 由于生物统计附试验设计的归纳推理思想以及与科学素质的培养密切相关, 在课程体系改革模式中备受农业院校畜牧兽医类各专业与生物类各专业的重视, 除把它作为专业基础课以外, 还把它作为素质教育中的重要课程。生物统计不仅是试验设计与统计方法的教学, 而且是培养高职高专学生思想方式的教学, 这对提高学生的素质很有必要。该课程的内容还对在校学生的毕业论文设计、撰写以及今后进行试验和科学研究有非常重要的作用, 是完成高质量毕业论文的保证。因此, 在首次讲授该课程时要充分介绍该课程应用和解决实际问题的实例, 如给学生介绍事例——“数据胜过轶闻”和 “数据从何而来很重要”以增强学生学习的兴趣。
2 了解学生现状, 实施分层教学
按照正常的教学规律, 生物统计是在学生已学的《微积分》、《线性代数》、《概率论》等课程的基础上开设的。通过该课程的教学, 使学生掌握生物统计的基本概念和基本方法、了解基本原理, 培养学生合理地进行试验 (调查) 设计, 科学地整理、分析所收集的资料, 从中获得符合生物学规律信息的能力, 为后续课程如遗传育种学、动物营养与饲料加工等课程学习打下坚实的统计学基础, 是一门重要的基础课程。但高职高专的学生一部分是从初中直接升学的、一部分是高考录取的, 高考生中有学文科的、有学理科的, 他们的数学基础不一样, 所以他们的接受能力也不一样。
3 稳定教师队伍, 加强教学研究
教师是教学的主导, 是科学知识的传播者, 没有教师的教就谈不上教学, 可见教师在教学过程中的作用。教师队伍的素质对教学效果的影响是勿庸置疑的。因此, 稳定的教师队伍和合理的结构对生物统计的教学起着很大的促进作用。因工作量大等原因, 高职高专教师的教学安排变动较大, 这样易使教师很难在这一门课程上多花精力去研究, 就形成了大家都可以上、都怕上、都难上得好的情形。
从一些精品课程建设得到的经验来看, 稳定教师队伍是完成生物统计课程建设和改革的保证。如四川省某高职院校讲授生物统计附试验设计课程的教师共5人, 其中教授1人、副教授2人、讲师2人, 博士4人;课程组成员的学科专业既有生物数学又有遗传育种学专业, 学科专业结构合理;课程组成员的年龄结构也合理, 形成了老、中、青相结合的教学、研究队伍。
课程建设与改革必须与教师队伍建设和提高师资教育教学水平相结合, 尽可能创造机会提高教师的学术水平, 鼓励教师多参加科研不断提高教学效果, 给教师提供开拓视野的机会, 了解学科前沿, 将最新研究成果融入教学。重视优秀教师梯队建设, 组建优秀教学团队。定期开展学术讨论会、教学观摩会以及教学调查研究等活动, 使课程组教师的教学水平、教学质量、教学效果等取得进步。
4 突出基本原理, 注重联系实际
生物统计方法的正确使用在很大程度上取决于学生对生物统计中统计学原理的理解, 如果学生不能理解统计学中的一些基本原理, 在解生物统计习题或对具体试验数据进行分析处理时就会出现许多错误。如学生不理解统计学中有关正态分布的抽样分布规律, 即使是一个最简单的小样本数据的检验也是难以进行的, 这样的事例经常会见到。
那么, 如何使数学基础薄弱的畜牧兽医类学生理解统计学基本原理呢?教师应加强习题课的教学;在生物统计的教学中可采用实例、图示和理清线索的方式, 这对提高学生的理解能力和达到培养目标是非常重要的。
加强实践教学, 注重培养学生实验、实习能力等。实践教学环节对于全面提高人才质量有着重要作用;参与科学研究, 使学生掌握生物统计在科学研究中的作用, 除课堂教学和课后练习外, 到生产实践和科学试验的第一线中去也有利于加深学生对所学内容的理解。如在试验前应正确选择试验设计方法并进行前期准备, 在试验过程中应注意试验条件差异以体现唯一差异原则, 并获取试验数据, 试验结束后选择正确的统计分析方法分析试验数据以达到研究目的, 缩短理论和应用的距离, 这是一种值得推荐的方法。通过联系实际会使学生较好地理解生物统计中统计学原理, 从而提高学生的学习兴趣。
5 更新教学手段, 提高教学效果
针对生物统计附试验设计课程概念多、公式多、表格多的特点, 课程的教学采用了灵活多样的教学手段。由于生物统计附试验设计是一门理论性较强的课程, 以系统讲授法为主。对于教材中内容较浅易懂的部分章节, 采用读书指导法指导学生阅读教材或其他参考书, 培养学生独立获取知识、处理信息、科学地运用知识的能力。对于课程中的难点、重点及目前的热点, 在教师讲授的基础上采用讨论法, 通过讨论让学生更深刻、更准确地掌握知识, 锻炼学生的敏捷性、创造性和辨别能力。对于实践性教学内容, 采用实习指导法, 与生产实际结合, 这样有利于学生知识的内化。
在生物统计附试验设计课程的教学中, 鼓励教师采用多媒体教学, 对典型试验设计及其试验过程进行录像或拍照制成PPT等, 供学生学习。充分利用网络资源把课程的电子教学大纲、教案、习题等教学资料都放到网上, 实现资源共享, 让学生课后有更多机会巩固和练习。
尽快完成生物统计实验室的建设是很有必要的。让学生有机会学习某种统计软件:SPSS软件包具有可操作性、不编程序的特点, 便于使用;MATLAB软件包在矩阵运算方面具有强大功能且能自编程序模块, 适于工科学者使用;SAS软件包则功能强大且程序简单[1]。
6 改革考核方式, 推行过程考核
以学生为主体、教师为主导, 在观念上要重视学生的学, 教师在教学中不能一言堂, 灌满 90 min, 应注意采用高效教学法调动学生参与学习的积极性, 可以在教学过程中遵循记忆的规律进行多种考核, 督促平时复习。
充分利用作业、提问、小测验、技能考核等方法调动学生参与学习的积极性, 促进教学。在技能的训练中进行开卷考试, 强调学生的自我学习与自我评价。在进行单因素、二因素试验结果统计分析技能训练时, 在熟悉计算器的使用之后给出相关资料, 学生可以看书和笔记, 可以用教学用表和计算器来完成结果分析, 要求独立完成, 得出真正自己的结论。
在开卷考试过程中, 教师只进行答疑和个别指导。这种方式带有实际工作总演习的性质, 有一定的真实感, 学生有被信任感和重视感, 强调了学生在教师指导下的自我学习和自我评价。每4周进行1次考核, 记入平时成绩, 这样有利于加强过程监控, 使教师及时了解学生的学习情况, 也有利于减轻学生的负担, 还有利于学生学业成绩的提高, 保证该课程的通过率。在考核时, 不强求全面掌握, 而强调重点突破, 不出偏题、怪题, 每道题都注意其完整性和实用性。
参考文献
生物统计课程 篇8
1 统计软件简介
从计算机出现至今, 各种统计软件均得到了长足的发展。一方面, 传统的统计方法通过统计软件得以实现;另一方面, 统计软件也有力推动了新的统计计算方法的研究与开发[5]。目前, 世界上最著名的统计相关软件主要有Excel、SAS (Statistical Analysis System) 和SPSS (Statistical Product and Service Solutions) 等, Excel软件作为一个非专业的统计学软件, 其统计功能还不够强大;SAS软件是一个集大型数据管理、统计分析、报表图形、信息系统开发等多种强大功能为一体的大型软件系统, 被称为统计软件中的“巨无霸”, 为专业统计人士的首选;但是其操作较为复杂, 且需要一定的编程基础, 对于统计初学者来说过于专业, 直观性不好, 学习难度较高;而SPSS软件具有统计功能强大、操作界面友好、功能界面展现规范、分析结果输出整齐、数据接口较为通用等优点, 用户只要掌握一定的Windows操作技能, 简单了解统计分析原理, 就可以使用该软件为特定的科研工作服务, 十分适用于初学者掌握和应用, 便于学生掌握和学习, 十分适用于在《生物统计学》教学过程中使用。
2 改革传统教学方法, 提高教学效果
2.1 改革传统的教学形式
传统的《生物统计学》教学主要采用板书形式完成, 包括统计理论教学和实例统计分析两部分, 由于该课程相对抽象并且枯燥, 学生厌学情绪较重, 对课程掌握程度不好, 实际应用能力也不强。针对《生物统计学》的课程特点, 采用图1教学形式开展教学实践, 取得了良好的效果。
理论课讲授部分:首先以实例方式引出待解决的问题, 充分激发学生的学习兴趣。然后启发学生根据以往储备的知识思考该如何分析此问题, 锻炼学生独立思考问题的能力。接着以板书教学形式带领学生推导所需的基本理论和方法;针对《生物统计学》教学实践而言, 笔者认为板书教学方式较多媒体教学更有优势, 可有效开展启发式教学, 更多地创造学生参与教学的过程, 使学生有足够的时间在教师的引导下开拓思维, 积极思考, 及时理解学到的统计理论和方法。最后将重点放在运用推导得到的公式、方法解决此实际问题并结合专业知识进行合理的解释, 提高学生实际应用生物统计学工具的综合能力。
SPSS统计软件上机实践部分:首先带领学生复习回顾理论课上所讲到的理论方法, 进一步复习巩固理论部分讲授的内容。然后实际演示如何操作SPSS统计软件分析课堂上讲到的实例, 进一步激发学生的学习兴趣。接着由点及面, 以电子文件形式给出学生多个该类型的实例, 由学生独立完成, 教师对学生提出的问题进行解答, 让学生反复实践达到巩固加深的目的, 强化学生独立分析和解决实际问题的素质;并在其中适当加入少量不符合该类型条件的实例, 检验学生能否独立发现此错误。通过教学形式的改革, 避免了学生因大量的公式记忆和数字计算导致的厌烦情绪, 将被动灌输转化为主动摄取, 充分激发了学习兴趣, 并有效提高了学生应用《生物统计学》解决实际问题的综合能力, 从而为后续专业课程的学习, 以及毕业后继续深造或参加工作奠定坚实的统计学基础。
2.2 合理选择SPSS统计软件上机实践的时机
将《生物统计学》理论教学与SPSS统计软件上机实践操作有效结合起来, 可显著提高教学效果。课题组将SPSS软件上机实践操作分为以下4部分完成:对单个和两个总体平均数的假设检验、方差分析、相关与回归、分类资料的假设检验。
根据《生物统计学》课程的自身特点, 从教学实际出发对上机实践的时机予以优化选择, 采用在理论教学每完成1个阶段后就立即组织1次SPSS统计软件的上机实践的方式完成教学 (采用以上4部分上机实践方式) 。采用这种方式既避免了由于理论学习与上机实践的间隔时间过长, 学生已经遗忘理论课时讲授的内容的情况;又解决了由于每讲完1项教学内容 (如单个总体平均数的假设检验) 就立刻上机实践而导致学生对SPSS统计软件产生强烈依赖感的问题。从而使学生认识到软件不可能自动解决一切问题, 理论课的学习绝不是没有必要的, 扎实的理论课学习恰恰是科学利用SPSS统计软件的前提基础, 没有扎实的理论基础就无法正确使用SPSS统计软件, 更不能对软件给出的结果做出合理的解释。
2.3 适当引入准双语教学
在高等农业院校课程中, 《生物统计学》作为一门工具课不同于一般的专业课, 学生日后接触《生物统计学》全英文资料的频率并不高, 所以完全使用双语教学显得不是十分必要。准双语教学的实施是一个较好的备择方案, 在理论教学时, 对于重要的专业术语和英文缩写给出中英文对照;在上机实践操作时使用SPSS软件英文版本, 进一步强化记忆重要内容的英文表述方式。通过准双语教学方式的引入, 既满足了学生日后阅读专业英文文献时理解统计分析部分内容的需要, 又不会在本已抽象的课程内容中增加过多需要记忆的内容, 因而在教学过程中不会给学生造成过大的负担, 进一步降低了学生的厌学情绪。
2.4 重要公式记忆的要求
生物统计学公式量大而复杂, 记忆难度很高, 加之农科院校学生数学功底相对较为薄弱, 所以在教学过程中对于重要的基本公式, 如方差、标准差、相关系数等计算公式要求学生在理论教学时就加以吸收记忆, 而对于一些统计分析的过程公式只要理解即可, 不要求强记;在SPSS统计软件上机实践时侧重增强学生分析解决实际问题的能力, 做到知识的活学活用, 而不仅仅局限于公式的死记硬背中。通过这种方式使学生将学习重点放在统计分析的两端——根据资料的特征选择正确的统计分析方法和结合专业知识对统计分析的结果进行科学的解释两个方面。从而避免了学生的厌学情绪, 增加了学习的积极性, 进一步提高了教学效果。
3 结语
将SPSS统计软件与《生物统计学》课程教学实践有效结合后, 激发了学生学习这门重要工具学科的积极性, 显著提高了学生理论学习的效果, 而且更重要的是让学生掌握了如何利用高效的统计软件工具, 用生物统计理论分析复杂数据、解决实际问题的能力。在今后的教学实践中, 应在继续加强SPSS统计软件与《生物统计学》课程教学紧密结合的基础上, 进一步考虑将SAS和Excel软件也引入《生物统计学》教学实践中, 以期进一步提升学生分析海量、复杂试验数据和基本数据存档及统计制图的能力。
参考文献
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生物统计课程 篇9
【关键词】非统计专业 统计学 课程改革
一、引言
《统计学》是经济管理类各专业本科生的学科基础课，我校经济管理等专业均开设这门课程，学分为3学分。财经类专业学生掌握一定的统计方法，具备基本的统计素质对于参与日益激烈的市场竞争是不可缺少的。教育部明确规定统计学为高等院校财经类专业的核心课程之一，凸现出统计知识在财经类专业学生知识体系中的重要地位。目前在我国，人们对统计学的认识还不全面，在高校，财会、金融、国际贸易等专业都很“火”，而统计专业却在萎缩。这与国外有很大不同，在一些发达国家如法国等，统计学是大学里最受重视的学科之一，统计学发展得如何是衡量某一大学学术水平的标志。
统计学是一门应用性极强的方法论科学，它的产生和发展始终与实践紧密联系在一起，故统计教学一定要突出和强调 “用”这一特点，即学生学习这门课程的关键是要会应用。也就是说，学生在学习这门课后应具备一定的统计素质，能够适应竞争日益激烈的市场经济对人才统计素质的要求，故高等教育阶段开设的统计课程应当注重培养学生的统计思维能力，应当将这一思想贯穿于整个教学过程之中。高校统计教育应该为社会培养的是应用性、实用性人才，而不是理论性人才，高校统计教学要突出学而有用、学而能用、学而致用的特点。
当今财经类非统计专业统计教学现状却不容乐观。目前我国高校统计教学普遍采用的是“粉笔加黑板”简单的课堂教学模式进行统计教学。在这种传统的教学模式下，教师往往侧重于对统计理论和方法的讲授，对统计方法的应用和统计思维能力的培养重视不够。在课堂上，教师关注得较多的是学生能否记住统计的有关概念、计算公式、方法、意义及应用条件，能否利用这些知识完成所设问题的正确计算。学生在学习过程中普遍感到课程枯燥难懂、学习兴趣不高，学生对所学到的统计知识和统计方法的应用能力较差。现传统的统计教学方式已造成了学生对统计知识、统计方法的应用能力不强，且创新能力的发挥受到很大限制的局面，这种现状表明统计教学在财经类学生中没有充分发挥基础性作用。这些问题的存在已经严重影响了非统计专业统计教育的持续健康发展，长此以往，甚至会使人们对统计学的专业基础课地位认识模糊。为此，笔者结合自己多年的统计教学工作实践，对非统计专业统计学课程改革提出一些思考和建议。
二、教学内容的改革
财经类非统计专业统计教学内容的改革是近年来统计教育界讨论的一个热点问题，有关教学内容的改革可从以下方面进行思考。
1、课堂讲授内容详略要得当
在高校统计教学普遍周课时为3节/周，学期总学时数只达51学时，且在教材内容较多而课时量又很有限的情况下，授课教师在教学中既要完成教学计划又要突出重点地讲授，即授课教师课堂授课内容要安排得详略得当。有些内容可详讲，如第一章绪论部分，可向学生详细介绍统计的发展简史，其目的是让学生了解统计渊源的历史，从而增加对统计的认识及提高对这门课程学习的积极性，还有统计学的基本问题也要详讲；有些容易理解的内容可略讲，可引导学生自学，如第二章的统计资料的搜集以及第三章的部分内容；有的可以将课堂内容转变为实践教学，比如实践性很强的问卷调查，可要求学生课后设计一份调查问卷表。问卷设计任课教师应引导学生从他们的所关心的、熟悉的或感兴趣的问题入手，最好采取积极鼓励或启发学生自己提出选题，因为只有学生最了解自己最关心的问题、最感兴趣的问题是什么。学生只有对他感兴趣的问题才愿意去进行调查。这样一方面保证了统计教学内容的相对完整，有助于学生建立正确的统计思想，培养统计思维能力，同时锻炼了学生的自学能力、动手能力。
2、加强对推断统计方法及应用的讲授
统计研究的目的是为了探索数据内在的数量规律性，描述统计和推断统计都能实现这一目的。但是描述统计是通过获取总体数据来实现这一目的的，这种情况在实际工作中并不多见。大多数情况下我们能够获取的是样本数据，如何利用样本数据探索总体的数量规律性是更需要经常面对的问题。基于此，掌握一定的推断统计方法就显得尤为必要，从某种意义上说更能提高学生的市场竞争能力。非统计专业的统计教学要真正突出其实用性，在教学内容上就应当加大推断统计方法及应用的讲授。从理论体系来看，推断统计是以概率论为基础，以参数估计和假设检验为主要内容。主要将参数估计内容在原有基础上加深，并将假设检验、方差分析作为重要的教学内容给学生们进行讲授。此外相关与回归分析、时间数列分析、指数这三种方法是经济管理中常用的统计方法，在原来的教学中也是重点讲述的部分。为了体现实用性这个基本思想，上述三种方法的教学角度也需要进行调整。相关与回归分析要加入实用性强的多元线性回归的内容，并且要讲深一点，讲透一点；时间数列分析要把教学重点转到对长期趋势分析和季节变动分析等问题，动态分析指标只进行有选择性的讲授；指数讲授综合指数编制的基本原理即可，重点转向指数实际应用的讲解，如居民消费价格指数、股票价格指数等。
三、教学方法的改革
统计教学要达到对学生创新能力和实践能力的培养目标，在教学方法的改革上就应当遵循现代教育思想即以学生为主体，并以教师为主导且强调把教师的主导作用和学生的主体作用结合起来。具体说就是要改变原来在教学中过分偏重讲授的教学方法，积极实施案例教学、提问式教学、实践教学。
1、实施案例教学
案例教学是以案例为基本教学材料，将学习者引入教育实践的情境中，通过师生之间、生生之间的多向互动、平等对话和积极研究等形式，提高学习者面对复杂教育情境的决策能力和行动能力的一系列教学方式的总和。教师可选取一些紧密结合实际，并具有一定代表性且生动有趣的实际案例进行剖析，阐述统计方法运用的条件、背景及其分析研究过程。其目的是训练学生思维能力，提高教学效率，增强教学效果。教师在采用案例教学时要注意，不要把案例教学当成是举例教学，案例教学与举例教学既有相同点又有区别。相同点是二者都要通过一定的事例来说明一定的道理，都是为一定的教学目的服务的。不同点即案例教学是把学生放在实际的环境中，让其通过对周围环境和事件本身的分析、讨论、交流，做出正确的判断和决策，提高分析问题和解决问题的能力，案例教学是组织学生进行自我学习、锻炼能力的一种手段，在案例教学中，学生属于主要地位；而举例是使一个较难理解的理论通俗易懂，举例则是辅助教师说明问题的一种手段，在举例教学中，教师属于主要地位。
2、实施提问式教学
在新课程理念指导下，现在更多的教师在崇尚运用启发式教学，借此激活学生的潜能，引领学生对所学问题进行思考和探究。教师在运用启发式教学时，对所提出的问题的设置要注意讲求质量和层次，要能引发学生的好奇心并能激发学生去思考探究，从而提高学生思考问题和分析问题的能力。提问的形式可以灵活多样，既可以采用在课堂上提问、由学生即席回答的传统形式，也可以采用把问题布置下去，由学生经过独立思考和分组讨论后，再以书面结果回答的形式。在运用后一种提问形式时，可以选择原有的课后习题，但更应该注重选择一些实践性强的开放型问题。让学生解决开放型问题，更有利于培养其分析问题、解决问题的能力。
3、加强实践教学
如果说案例教学主要是以教师讲授为主，则实践教学更多的需要学生自己动手动脑。实践教学包括两个部分，即课内实验课教学和课外项目教学。通过实践教学使学生在掌握了基本统计理论、方法的基础上,达到对所学知识的理解、巩固和消化，并能具体的运用所学的知识来实践课程的内容。《统计学》实践教学与理论课穿插进行。实践教学以学生自己动手为主，教师辅助指导。课内实验课的训练，要求学生达到完成一个以学生有关问题调查问卷的设计并进行问卷调查。掌握Excel及SPSS软件的实际操作，借助于Excel及SPSS软件，掌握对采集的信息录入、整理、分析（包括综合指标分析、时间序列分析、指数分析、量表分析、相关与回归分析）以及统计图表的绘制。学生在参加实践教学项目时，通过上机把所学Excel功能运用到数据整理分析之中，使实践教学更具体更有针对性。最后要求学生写出3000字以上的统计调查报告，要求根据处理后的数据信息，分析存在的问题、提出有效的解决方案等。
项目教学法就是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在统计教学中实施项目教学法是由任课教师有计划地组织和引导学生独立地去做一个项目，并让学生亲自感受一个项目是如何进行调查研究的全过程。即从教学项目的提出—一个完整的统计调查方案的制订—统计数据的具体收集—对原始数据进行加工处理—对整理好的统计数据进行统计分析—得出统计结论—撰写项目分析报告的一系列统计实践活动过程。
在统计教学中实施项目教学法是为了让学生走出课堂，走向社会，使理论教学与社会实践相结合，让学生在社会实践中充分发掘他们的创造潜能，提高他们应用统计知识、统计方法去发现问题—分析问题—处理问题的综合能力。一般每学期每班分组作1-2个实践项目较为合适。大多数项目适宜直接在校内收集资料，然后利用统计软件在计算机房进行整理分析直至得出结论。也可以利用暑假安排学生到实践基地，如到大型调查公司参与一些更大规模的调查项目，让学生切实感受到统计方法在实践中究竟是怎么用的。
四、教学手段的改革
纵观目前高校统计教学手段十分单一，一支粉笔，一张黑板，是当今许多统计学教师教学的真实写照。多媒体技术发展至今日，已相当成熟，但有些教师还拒绝使用现代教育技术的成果。统计学在教学中需要大量运用数据、统计表、统计图，还会涉及到一些复杂的数学计算。借助多媒体现代化教学手段，可以采用色彩丰富的生动画面将大量的统计表、统计图及案例生动的展示在学生们的面前。这样既丰富了学生们的视角效果，也节省教师在课堂上写板书的时间，又使案例的讲解生动清晰，可使学生们忘记在统计课堂上须记住的大量统计概念和统计公式的枯燥和痛苦。多媒体教学大大增加了课堂教学的信息量，提高了课堂教学的灵活性，是统计教学改革的重要突破口。同时，这种现代教学形式也对教师提出了更高的要求。要求教师广泛学习现代教育技术的有关知识，比Photoshop、Flash等，制作出生动精致的教学课件，才能真正提高统计教学效果。为此，要提高教师要掌握现代教育技术的本领，要制作多媒体课件，用直观的课件内容描述一些抽象的统计概念；要充分利用校园网和Internet网，开展网上授课和辅导，实现没有“粉笔与黑板”的教学。
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生物统计课程 篇10
实际工作中,很多生物学、医学科研工作者对统计学的作用重视不足,突出表现在分析时盲目套用分析方法,对分析结果轻描淡写,把统计学当作简单的修饰工具,甚至把整个统计分析过程变成一个黑箱,那就有可能垃圾进,垃圾出(garbage in,garbage out),严重影响了统计学应用的科学性和严谨性[2]。为此各高校生物医药学相关专业均十分重视培养学生的统计素养,注重统计课程教学方法、教学手段及考核方法等[3,4,5],以期通过本课程教学,为学生以后从事相关领域的科研或工作打下良好基础。
笔者所在学院的生物工程、生物技术和制药工程三个本科专业都开设了这门课程,今后这些学生将继续从事本专业研究及生产实践工作,生物或医药统计学课程将作为重要的工具课,对这些学生的专业课学习和毕业论文设计及将来从事相关专业的工作十分重要,但这些专业的学生数学基础较差,甚至有的学生谈“数”色变,提高学生统计素养也因此难度增加。笔者通过教学实践和调查问卷相结合,根据学生特点和课程特点,从主观和客观两方面寻找存在的问题,对如何提高生物医学专业学生统计素养提出一些思考。
一、增加主动性———树立数学应用意识,降低难度
课堂教学和调查问卷结果均显示多数生物医学类的学生对数学、概率论统计等相关课程兴趣不浓,很多学生是因为学分或学院要求等才选修本课程。尽管大于70%学生认为高等数学和概率统计学很重要,认为统计学有用的学生占比例也很高,但问及是否喜欢统计学课程时,则喜欢程度为“一般般”甚至“不喜欢”的比率达到58%,这种想学但不敢学矛盾的心理伴随着学生的学习,数学相关课程似乎是陡峻的山,在学习过程中个别学生可能会对统计学课程的畏惧心理转变为抵触心理,兴趣几乎变为零。
因此教师首先从心理上帮助学生克服畏难情绪,否则学生会停滞在山脚下。具体教学中讲明统计学课程注重应用且应用面广,可提高学生兴趣;点明统计学公式及运算简单,可消除学生的畏难情绪;介绍现在统计学发展特点,统计软件应用情况,改善学生的情绪;增加互动教学,让学生多参与,让学生体验统计学并非是不可逾越的高山,进一步提升学生兴趣和降低学习难度,具体方法在以下各小节探讨。
二、定位准确———强调应用,降低难度
定位准确可使学生学习具有目的性和积极性,增强学生数学学习意识,降低统计学类课程教学难度,本课程是生物医学类应用工具课程,复杂的公式推导过程只会增加学习难度;实际应用中数据分析可避开公式推导,直接根据统计学的试验方案、条件及相应的理论公式分析。基于以上思考,可将其定位为培养学生在生物医学科研或生产实践中的统计学应用能力,减少公式推导及公式死记硬背过程,提高学生的统计素养。
课程定位后可根据调查问卷和教学实践进行系统思考:教材、教学方法与手段、考核方式等都需要进行调整。教师要广泛阅读各类教材从中优选出适合学生专业的应用型教材;教学过程可用多媒体展示案例,提出问题[6],板书主要公式,师生互动分析案例的应用条件,确定统计分析方法,并完成案例计算过程;学生也希望教师适当留一些作业,考核方式采用适当宽松的“一纸开卷”方式进行。系统改革思路确定后,学生压力减轻,积极性极大提高,也期待着在学习过程中提高自己的统计素养。
三、实践出真知———实例互动与软件应用整合
既然将本课程作为应用课程对待,则加强实践教学环节必不可少,调查显示学生非常关心案例教学和软件使用教学,高达87%的学生认为需要软件教学,这也表明学生有对提高自己统计学素养及知识应用的渴望;实践证明这些教学环节既可提高学生学习积极性,也显著提高教学效果,往往理论教学花费很长时间,而采用案例或者软件使用教学,短时间学生即可领悟。
案例教学是根据学生的专业内容提出案例,如生物学专业则主要以生物学的实验分析为主,药学专业则以药物生产、实验或临床应用所产生的数据分析为主,因两学科交叉性强,许多教学案例可通用,因此也扩展了学生视野。根据实例教学,学生会结合专业学习课程,更易主动运用统计学分析实验数据。软件教学可让学生抛开简单但繁重的计算过程,如方差分析计算量很大,整个教学过程冗长,可以通过向学生介绍统计的应用条件、计算过程,结合案例引导学生进行方差分析计算,并对进行结果分析。
在实际教学中可采取案例导向教学:提出案例→案例解析→统计方法→上机实验→结果报告→课堂练习→互动辨析常见疑问→教师总结,通过典型案例分析和软件应用操作充分调动同学们听课以及主动参与的积极性,培养他们的科研中运用统计学思维的意识。
值得注意的是,如果只注重软件实践而忽视了原理理解与掌握,学生也难以形成统计学思维甚至滥用统计学方法,因此,软件教学最好在理论学习结束后引入。软件实践教学时间过长、过早都会产生一定的负面影响,学生会误认为软件能够解决一切,而忽视理论的学习,统计素养的培养和正确的统计运用也陷入空谈。
四、适当增加难度———实施“一纸开卷”考核
考核不是目的,是手段,考核的实际目的是让学生在备考过程中进一步扎实地掌握知识。调查显示相当一部分学生也是喜欢“吃跳一下够得着的桃子”,即赞成考试难度适当高一些,包括“一纸开卷”和闭卷考试。课程若采用闭卷考试,学生会死记硬背统计学公式,降低学生学习兴趣;目前统计学软件发展迅速,应用统计学课程中公式并不复杂,没有必要让学生完全记忆公式,闭卷考试偏难,对学生是一个负担;但若采用开卷考试,学生可能会不复习而直接上考场,稀里糊涂做题,学习效果较差。笔者根据本课程的多年教学实践和调查回馈,建议选择开卷和闭卷考核之间的形式:“一纸开卷”。
“一纸开卷”方法是让学生复习时把知识点总结到一张给定的纸张上,考试时,学生只能携带这一张纸参加考试。这一考试形式可以督促学生总结学习统计学知识,又避免了死记硬背上考场的情况。学生在总结知识过程中,如果不认真看书或笔记,不认真将关键知识点记录在纸上,若想在考场上能顺利完成题目,也是有一定难度的。这一考核方法可以适度的“推一把”,让学生学好基础的统计理论知识。
调查显示学生通过以上学习过程只有15%学生感觉有较大压力,大多数学生感觉有些压力或压力一般,且绝大多数学生认为本课程有益于自己的逻辑思维和统计学思维,表明上述教学过程基本实现减轻学生学习压力,提高统计素养的目的。
五、更上一层楼———注重创新课题与毕业设计应用
统计素养培养只限制于课堂教学是远远不够的,一定要让学生在其他过程学习中应用。学生在专业实验课中会得到许多实验数据,但因是常规实验,分析方法固定,学生被动分析实验数据,扩展运用机会极少。大学生创新课题和毕业论文设计是培养统计素养的最佳过程,在这两个过程中,学生有大量的机会自主运用统计学原理设计试验方案、搜集数据统计分析,学生可在实践过程中提高应用统计学分析数据的主动性。
学生学习统计学不免有纸上谈兵之嫌,而学生在毕业论文设计中运用统计学分析数据的需求较多,此机会恰可以补充课堂教学之不足,也同时提高学生综合运用知识的能力。教师在设计创新课题或毕业论文题目的时候可以考虑相关试验设计,引导学生运用统计学分析方法解决问题,在具体过程中指导学生正确运用试验设计和统计分析方法应用。统计学目的就是科学地设计生物医药学试验并对所得数据分析,力求减少试验次数、节约试验成本、缩短试验周期、迅速找到优化试验方案或数学模型[7],学生在自行根据统计学知识设计实验时,理论指导实践过程增加,学生的兴趣得以提升,统计素养也自然更易培养形成。
总之,统计学课程把数学语言引入生物医药学领域,是一门应用性很强的方法论学科,对生物医药学专业学生在今后的科研和生产实践有重要作用。结合课程特点和专业特点,系统优化应用类统计学教学模式,让学生在学习中思考、在实践中解决问题,在实例互动、讨论式学习中培养思辨能力,培养理工专业学生的统计素养,让学生学有所得、学有所用。
参考文献
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[2]易东,刘岭等.关于“医学统计学”学习问题的思考[J].重庆医学,2012,(41).
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[5]丁建华.生物统计学教学方法与技巧探讨[J].安徽农学通报,2011,(17).
[6]段爱旭,贾涛等.医学统计学PBL教学法对医学生评判性思维能力的影响研究[J].中国卫生统计,2014,(31).