陳 莉,馬沛勤,蘇仙絨,程朝霞
(運城學院 生命科學系,山西運城044000)
生物統計學是數理統計在生物學研究中的應用,是用數理統計的原理和方法來分析和解釋生物界各種現象和試驗調查資料的科學[1,2]。生物統計學課程一直被認為是生物類專業最具難度的課程之一,該課程是應用數學的一個分支,屬于生物數學的范疇,是一門重要的工具課[3,4]。
高校應用型人才培養目標下的生物統計學,應加強實踐取向教學研究,采用“教學、科研、實踐一體化”的教學模式,以創新教育與科學研究為主線貫穿生物統計教學的全過程,實現教學、科研、實踐相結合的新型教學模式,以達到全面提高學生綜合素質和能力的目的[5-10]。以下為一體化教學模式探索的幾種途徑。
生物統計學涉及統計學理論和實踐的應用研究,在農業科學、生物學、遺傳學、生態學等學科領域發揮了重要作用。通過該課程學習使學生掌握整理資料和分析數據的方法,并為遺傳學類似生物專業課程的學習鋪路,為學生本科階段的畢業論文順利完成奠定一定基礎。然而,“生物統計”的特點是內容相對抽象,邏輯性強,加之涉及公式和圖表多、計算量大而繁瑣,若對此采用傳統教學模式,死記硬背一些公式定理,易導致學生注意力分散,產生視覺、聽覺和思維疲勞,且學習興趣不高。
明確改革目標,以運用為突破口。對于將來從事生物科技和農業工作的學生來說,生物統計學既是生物領域中一種重要的分析工具,更是具有實用價值的一門課程,但與數理統計不同的是,該課程側重應用,講授過程中一定要結合實例讓學生明白如何做到靈活運用。例如,通過生物統計學的學習,學生可針對性地對農作物品種產量比較試驗、病蟲害的預測預報、動物飼養試驗、飼料配方、動植物資源的調查與分析、動植物育種中遺傳資源和親子代遺傳的分析等專業問題進行獨立分析;又如讓學生放眼當地生物方向企業,對考證整合數據進行整理分析,學會獨立運用統計學知識解決、分析實際問題。
結合本學期生物科學專業開設的相關專業課程,擬定試驗設計方案。例如,結合同期開設的生物科學相關課程,針對遺傳學涉及的性狀分離是否符合孟德爾遺傳時進行卡方檢驗,從而進行準確的分析判斷;又如針對植物組織培養中不同外植體或者不同基因型的愈傷組織狀況、克隆力、再生苗等進行方差檢驗和相關分析,從而進行準確的再生能力的劃分。在教學過程中,恰當運用案例教學,能夠激發學生的學習興趣,熟練掌握所學基本知識,進而推進大學生素質拓展計劃。
在生物統計課程講授過程中,以運用作為突破口,靈活運用案例式教學方法豐富課堂內容,改善生物統計學的教學效果,同時培養學生嚴謹務實的科研精神,以適應社會大環境對人才的需求[11-13]。
隨著生物學研究的不斷發展,運用統計學方法來認識、推斷和解釋生命過程中的各種現象,也越來越廣泛,加之培養創新型人才的新型教學模式,儼然已是教育的當務之急。通過生物統計分析培養嚴謹務實的科學研究精神,將教授過程中的重點作以適當調整,將培養創新型的高素質人才作為教學的最終目標。
將科研課題引入到生物統計教學課堂,既可增加真實感,使得生物統計教學內容和科研生產實際相結合,讓學生在一定程度上參與到科研項目中,做到理論聯系實際,再者促進了教學水平和科研水平的提高,最重要的是學生可以走出書本知識,運用生物統計相關知識盡早融入相關行業。
能力教育強調,以需要為準繩,以夠用為尺度,“應知”為“應會”服務。充分利用校內科研平臺,吸引更多學生參與到教師的科研項目中,提升應用型本科的教學質量與人才培養質量,取得一定成效[14,15]。因為在生物學研究中,大量試驗資料內在的規律性,很容易被雜亂無章的數據所迷惑,容易被人忽視。所以,在有限的學時里,要讓學生對生物統計學講授的內容在理論講授上和技能訓練上都得以保障。
在講授知識點時,盡量結合科研實例進行講解,同時充分結合校內科研平臺,在不知不覺中將學生加入科研項目中,并逐步有意識的培養學生們的科研意識與創新思維。
運城學院作為一所地方應用型院校,緊緊圍繞服務地方經濟社會發展為辦學定位,主動對接地方產業,以培養應用型本科人才為目標,堅持學校發展與地方發展互動,推進產學研合作教育。
為了讓學生做到靈活運用生物統計所學,可增加實踐環節,生物科學的學生與本地相關企業取得聯系,利用周末或者寒暑假深入企業進行實習。例如,針對當地某家儀器廠有兩條生產線,隨機抽查產品合格率,分析兩條生產線的產品合格率是否有顯著差異。又如,結合當地果品加工廠,對隨機抽取的富士和紅富士蘋果果肉硬度分別進行統計分析,判斷兩品種的果肉硬度有無顯著差異。
讓學生進入當地生物相關的企業實習,一方面可以借此了解當地經濟發展,培養吃苦耐勞精神,另一方面針對生產實踐中的調查數據,進行正確的統計分析,解決生產難題[16]。
采用啟發式教學將統計思想融會貫通到學生日常的生活實踐與專業知識中,尤其可以結合當下不少學生主持或參與的大學生創新創業訓練項目,指導學生了解生物統計解決實際生產問題的迫切需求,培養學習生物統計的強烈興趣,令各種統計方法、大量公式不再是枯燥的數學運算,而是推斷規律、揭示本質的重要手段。
為促進學生的創新能力,學校近年設立了大學生創新創業訓練項目,學生可在教師的指導下完成大學生創新創業項目的研究,并撰寫科研論文,這不僅提高了學生的科研能力,還鍛煉了學生撰學術性論文的能力,為日后的畢業論文撰寫打下堅實的基礎。
為增強學生們的實踐應用能力,為大四第二學期的畢業論文進行數理統計分析打好基礎,運城學院生物科學的學生可提前在教師的指導下開展畢業論文的研究,針對實驗中出現的相關統計學問題,學生可以在學習的過程中學會解決,獨立將實驗中的數據進行分析處理,順便完成畢業論文,從而全面綜合地鍛煉學生的分析能力。
生物統計課程是一門理論性和實踐性很強的專業基礎課,是生物科學專業學生的專業選修課,更是指導生產實踐和科學研究必不可少的重要工具,其實用性強,與科研、實踐關系密切,采用教學、科研、實踐一體化的教學模式,學生通過一系列的實踐和科研活動,能夠靈活地運用統計學知識,培養和鍛煉學生的科研意識和創新能力,成為符合社會需要、具有創新能力的人才。
生物統計學課程通過教學、科研與實踐一體化的教學模式,有利于實現對學生的實踐能力和創新能力的培養,在應用型本科院校生物科學相關專業的人才培養方面具有一定的推廣價值。
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