統(tǒng)計軟件輔助《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)新模式的探索

　　摘 要： 作者針對生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中存在的問題，在多年教學(xué)過程中，進(jìn)行了利用Excel、SPSS等多種統(tǒng)計軟件輔助多媒體理論教學(xué)和實習(xí)（實驗）教學(xué)的新模式的探索。實踐證明，新的教學(xué)模式改枯燥無味的純理論課為理論與實踐相結(jié)合的課程，增強了實用性，擴大了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以教師科研促教學(xué)，學(xué)以致用，教學(xué)效果良好。
　　關(guān)鍵詞： 《生物統(tǒng)計學(xué)》 統(tǒng)計軟件 教學(xué)新模式
　　
　　《生物統(tǒng)計學(xué)》是一門理論性和實用性都很強的學(xué)科，是現(xiàn)代生物學(xué)研究不可缺少的工具，現(xiàn)已逐步成為高等院校本科生的專業(yè)必修課。通過學(xué)習(xí)統(tǒng)計學(xué)的基本原理、基本方法，學(xué)生可培養(yǎng)科學(xué)的邏輯思維能力，同時可提高分析問題、解決實際問題的能力。然而，由于該學(xué)科的分析方法和數(shù)學(xué)模型建立在比較抽象的科學(xué)假設(shè)上，計算公式繁多、分析過程煩瑣，教學(xué)模式傳統(tǒng)，使課堂索然無味，無法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［１］。近年來，大量統(tǒng)計軟件的出現(xiàn)使繁重的計算工作變得輕而易舉，同時也給教學(xué)帶來了盎然生機。本課題組采用了Excel、SPSS等幾種統(tǒng)計軟件來輔助《生物統(tǒng)計學(xué)》多媒體課堂理論教學(xué)和實習(xí)（實驗）教學(xué)進(jìn)行了多年的探索，實踐證明，這一教學(xué)新模式大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的統(tǒng)計應(yīng)用能力，并提高了教師的教學(xué)水平，教學(xué)效果顯著。
　　一、《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)新模式的探索與實踐
　　1.利用Excel軟件在多媒體課堂進(jìn)行輔助教學(xué)。
　　我院有生物科學(xué)和生物技術(shù)兩個本科專業(yè)，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)容不相適應(yīng)，繁多的公式的計算占去了大部分的課堂時間，老師精心安排的例題、認(rèn)真的演算無法引起學(xué)生的興趣，一堂課下來，學(xué)生感覺枯燥無味，老師感覺非常疲憊，且教學(xué)任務(wù)很難完成。針對此情況，我課題組大膽進(jìn)行了新模式的探索。首先加強了軟件在理論課堂上的演示，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和解決問題的能力。
　　我們首先選用了較強的數(shù)據(jù)分析功能和統(tǒng)計繪圖功能，易學(xué)易用，不用再另外購買就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的Excel軟件，并且學(xué)生對此軟件界面較熟悉，數(shù)據(jù)輸入也相對比其他軟件簡單。在多媒體教學(xué)過程中，首先進(jìn)行理論上的講授，同學(xué)們在掌握了選擇處理方法的基礎(chǔ)上，利用Excel數(shù)據(jù)處理功能來演示計算過程，這樣節(jié)省了手工計算大量煩瑣的公式的時間，然后重點對計算結(jié)果進(jìn)行推斷和分析，從而實現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容與生物統(tǒng)計軟件應(yīng)用的有機融合，改枯燥的純理論課為理論與實踐相結(jié)合的課程。
　　課后布置作業(yè)，要求學(xué)生借助計算器分步計算和使用Excel軟件兩種方法得出結(jié)果，同學(xué)們切身感受到軟件的益處，大大提高了學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的興趣。
　　2.統(tǒng)計軟件實習(xí)（實驗）與理論課教學(xué)緊密結(jié)合。
　　2007年我系剛開設(shè)生物統(tǒng)計學(xué)課，我們首先對教學(xué)計劃進(jìn)行了大膽改革，增加了實習(xí)學(xué)時數(shù)，由原來的只有理論教學(xué)，過渡到在理論教學(xué)課堂上Excel軟件處理數(shù)據(jù)的演示，過渡到全部學(xué)完后再集中安排一至兩次（3學(xué)時次）上機實習(xí)課，最后改為理論與實驗學(xué)時數(shù)比例達(dá)到1∶1。雖然有了很大的進(jìn)步，但造成了理論知識與實習(xí)的脫鉤，同學(xué)們經(jīng)常忘記了所學(xué)的知識，滿腦空空地來到實習(xí)機房，費時費力，效果不太理想。因此，2009年我們一改傳統(tǒng)的教學(xué)方式，采取理論課的教學(xué)與統(tǒng)計軟件實習(xí)同步進(jìn)行。例如，學(xué)完方差分析理論知識后，緊接著就安排方差分析實習(xí)課，通過課本例題和老師精心選擇的習(xí)題讓學(xué)生獨立完成整個過程，包括該習(xí)題處理方法的選擇、軟件的使用方法、數(shù)據(jù)處理結(jié)果的推斷和分析，提高了方差分析統(tǒng)計方法的動手能力。整個課程的學(xué)習(xí)一般給學(xué)生安排5次實習(xí)課，使學(xué)生能夠比較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)統(tǒng)計軟件。這一改革受到了師生的一致歡迎，由原來的不到下課時間急著下課發(fā)展到了下課時間到了還不想下課。
　　3.加強多個統(tǒng)計軟件的使用，擴大學(xué)生視野。
　　目前我們在實習(xí)機房電腦中安裝了Excel、SPSS、SAS、Origin等多種軟件，讓學(xué)生對此都有所了解，然后選擇自己喜歡使用的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。但是想要學(xué)生同時掌握多個軟件的使用是不現(xiàn)實的。四種統(tǒng)計分析軟件各有優(yōu)勢及不足，SAS軟件包幾乎囊括了生物統(tǒng)計學(xué)的所有方法，但需要編程運行，初學(xué)者不易熟練掌握。SPSS是比較全面、實用的統(tǒng)計學(xué)軟件，具有可操作性、不編程序的特點，它的優(yōu)勢不言而喻［２］。而Excel數(shù)據(jù)分析軟件包，是Office組建的成員之一，因此在界面上及使用的方便程度上占有一定的優(yōu)勢，使用者操作起來會得心應(yīng)手，所不足的是由于是Excel附帶的數(shù)據(jù)軟件包，與上兩個軟件包比較起來功能上沒有那么強大，比如:缺少多因素方差分析、方差分析后的多重比較、多元回歸、多種曲線擬合，等等，但對于本科生來說，如果不需要很復(fù)雜的統(tǒng)計學(xué)測試，已是一個很方便實用的數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件。Origin軟件操作容易、作圖方便、速度快，但統(tǒng)計學(xué)功能不完善。實踐證明，Excel、SPSS兩種軟件包深受學(xué)生歡迎。在配有多媒體設(shè)備的計算機房進(jìn)行練習(xí)，一人一機。教師在主機上邊講解邊操作，學(xué)生可一邊從大屏幕投影觀察到具體的執(zhí)行過程，一邊在自己的機上進(jìn)行相應(yīng)的操作。學(xué)生強烈地感受到與以前用計算器相比，更快速、簡便、準(zhǔn)確、實用，這樣一方面密切聯(lián)系實踐，真正提高了學(xué)生的應(yīng)用能力，另一方面增強了學(xué)生的興趣，使學(xué)生由過去不愿學(xué)生物統(tǒng)計學(xué)，到為了完成畢業(yè)論文不得學(xué)，但望而卻步，到現(xiàn)在下課不愿意離去。在實驗課中學(xué)生不僅學(xué)到了統(tǒng)計分析知識，而且在畢業(yè)實習(xí)中運用計算機來分析畢業(yè)論文中的數(shù)據(jù)，并為以后的科研打下了牢固的基礎(chǔ)。
　　4.以教師科研促教學(xué)。
　　課題組成員根據(jù)理論教學(xué)大綱和教師的科研成果，精心編制了Excel、SPSS兩種軟件的上機實習(xí)教材，通俗易懂，簡單明了，學(xué)生很快就能掌握上機要領(lǐng)，效果良好。在學(xué)生進(jìn)行上機實習(xí)的時候，所布置的上機作業(yè)的數(shù)據(jù)來自課本上的例題、課后習(xí)題和課題組老師的科研結(jié)果。因為學(xué)員在上機實習(xí)前已經(jīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了上機內(nèi)容的理論知識，并完成了課后習(xí)題作業(yè)。因此在上機實習(xí)時，學(xué)生就能夠充分利用有限的上機時間而無需花費更多的精力和時間來熟悉所要求完成的實習(xí)作業(yè)。學(xué)生可將剩余的大量時間用在老師提供的科研數(shù)據(jù)處理上，使學(xué)生真正解決科研活動中遇到的問題，這樣就拉近了與實際生活的距離，真正做到了學(xué)以致用，從而更進(jìn)一步提高了學(xué)習(xí)的興趣。
　　二、效果及意義
　　經(jīng)過幾年在理論教學(xué)和實驗教學(xué)中的應(yīng)用和嘗試，教學(xué)效果良好，具體表現(xiàn)在以下幾方面：（1）新的教學(xué)模式改枯燥無味的純理論課為理論與實踐相結(jié)合的課程，增強了實用性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（2）根據(jù)不同層次不同專業(yè)的學(xué)生特點（包括生物技術(shù)本科、生物科學(xué)本科），按教學(xué)大綱實施不同的教學(xué)內(nèi)容，以教師科研促教學(xué)，讓學(xué)生做到學(xué)以致用。（3）以Excel軟件輔助課堂教學(xué)，多種軟件在實驗教學(xué)中開展，統(tǒng)計功能相互補充，擴大了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的素質(zhì)。（4）理論與上機實習(xí)操作交替進(jìn)行，學(xué)生能獨立快速完成資料的統(tǒng)計分析工作，提高了對實際問題的動腦分析能力。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　［１］范平，崔黨群，詹克慧等.Excel軟件在生物統(tǒng)計實驗教學(xué)中的綜合開發(fā)應(yīng)用［J］.實驗技術(shù)與管理，2003，20，（2）：65-69.
　　［２］管紅云，劉治民，陳青山.多媒體與SPSS在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版)，2005，7，（2）：143-145.
　　
　　項目：衡水學(xué)院2008年度教改資金資助課題（jg2008023）。