涉農專業試驗設計與統計分析教學改革與實踐

王雯　張雄

摘要 針對試驗設計與統計分析課程的特點和存在問題，實行產教結合，設置綜合實踐活動，讓學生參與從試驗準備到試驗實施的全過程；改變單一、枯燥的教學形式，科學合理地設計教學過程，編制教學案例；加強實踐教學環節，增設上機課，編寫統計分析軟件操作手冊，指導學生實踐操作；改變以閉卷考試為主的傳統考核方式，采用閉卷考試與平時成績相結合的綜合考核評價，培養理論扎實、實踐能力強的應用型本科人才。

關鍵詞 涉農專業；試驗設計與統計分析；教學改革

中圖分類號 S-01；G420 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）19-382-02

試驗設計與統計分析是高等院校涉農專業的基礎課程，教學目的為使學生掌握農業科學的試驗設計、試驗實施和試驗結果統計分析的基本理論和方法，從而為涉農專業課程的學習和今后從事農業科研、農技推廣等工作奠定堅實的基礎[1]。該課程既包括涉農專業基礎知識（植物學、作物栽培學、 作物育種學、土壤學、植物生產學等），也包括高數、概率論和生物統計學基本理論，還包括實踐能力（農事操作、統計軟件操作）。課程涵蓋的知識和能力對學生專業能力和綜合素質的培養起到重要作用[2]。

目前，榆林學院植物科學與技術等涉農專業開設的試驗設計與統計分析課程的課時較少（48～54學時），設置在大學二年級第二學期，且均為理論課。對于這種多學科交叉、實踐性強的課程，傳統的理論教學方法不利于培養學生的綜合能力和創新思維，在教學中普遍存在教師難講、難教，學生難學、難掌握，教學效果不佳等問題。

1 教學中存在的問題

1.1 課堂教學與農業科學試驗的實際相脫節 課堂教學與生產實際相脫節，教學內容枯燥乏味，學生缺乏學習興趣，在“試驗設計與實施”一章中此問題尤為突出。“試驗設計與實施”主要介紹試驗方案、小區技術和常用的試驗設計，是試驗設計與統計分析的重要理論基礎。然而，由于主客觀因素的限制，課堂教學與農業科學試驗的實際情況相脫節。例如，在講授試驗地區劃和小區布設這一知識點時，教師常利用多媒體課件給學生展示一些試驗小區照片和田間試驗設計圖，由于缺乏實踐經驗，學生往往對于怎樣用繩索拉線來進行試驗地區劃，怎樣區分走道和保護行，怎樣區分裂區設計中的主區和副區，小區劃分后怎樣進行播種、試驗管理和測產，需要記錄哪些試驗指標等問題難以理解和掌握。

1.2 教學形式單一，缺乏案例教學 教學形式單一、僵化，教師以課堂講授為主，缺乏師生雙向互動。如“概率分布”和“統計推斷”章節需要學生具備較強的抽象思維能力和邏輯思維能力，而教師在課堂上主要給學生講解基本理論和計算公式，為數不多的課堂例題也是照搬書本、不求實際，與農業科研實踐和農業科技文獻相去甚遠。這種以滿堂灌為主的“填鴨式”教學方法缺乏情境性和啟發性，學生難以積極主動地參與到學習中，不能很好地把握知識重點和難點，因而學習興趣不高，學習效果不理想。

1.3 理論教學與實踐教學相脫節 統計分析方法是試驗設計與統計分析的重點和難點所在。教師在講授方差分析、單因素和多因素試驗的統計分析、回歸與相關分析等章節的內容時，沒有將理論知識與農業科研中常用的SPSS、SAS以及DPS等統計分析軟件相結合。學生只是記住了一些概念、公式，不能做到活學活用。許多學生在撰寫畢業論文時對于怎樣運用統計軟件進行試驗數據處理、如何描述統計分析結果、怎樣運用統計軟件進行單因素和多因素統計分析、怎樣對試驗結果進行顯著性標記、相關分析與回歸分析的異同等問題一知半解，甚至無從著手，導致本科畢業論文的完成質量普遍不高。

2 教學改革的設想與實踐

2.1 推行產教結合、知行合一的教學改革 設置10課時的綜合實踐活動，依托榆林學院涉農專業的產教結合平臺，組織學生到學院涉農專業的實踐教學基地、榆林市農業局、農科院、現代農業科技示范園、榆陽區農技推廣中心、榆林市大地種業有限公司、榆林市中稷農業發展有限公司等產教合作基地試驗田實地參觀和學習“試驗設計與實施”。同時，還可鼓勵學生積極參與該院教師的農業科研項目。在綜合實踐活動中，由專業技術人員、教師或專家向學生現場講解試驗地區劃和小區布設的方法，讓學生參與從試驗準備、試驗實施到試驗結果整理的全過程。試驗準備階段，指導學生認真閱讀田間試驗布置圖，在親身參與中學會拉標準線、打樁定點、確定小區的位置和面積、劃定區組等方法；試驗實施階段，引導學生積極參與播種、田間管理、觀測項目的測定及記錄、收獲及測產等過程；試驗結果分析階段，指導學生對試驗結果進行整理，并利用EXCEL軟件計算平均值、方差、標準差等樣本統計數。學生在參與田間試驗的過程中，真正實現在學習中實踐，以實踐促學習，做到知行合一，使主觀能動性得到充分發揮，專業理論知識得到鞏固，專業素養進一步提高。

2.2 改變單一、枯燥的教學形式，豐富教學內容 根據涉農專業應用型本科人才的知識和能力要求，結合教學實際科學合理地設計教學過程。利用農業科技文獻中的試驗數據和學生在綜合實踐活動中獲得的試驗結果編制教學案例。如給定試驗方案、試驗數據和試驗目標，要求計算試驗數據的概率分布并作出統計推斷。在解題過程中，教師運用討論式、啟發式、探究式等多種教學方式，通過分組討論、問答等教學互動過程，激發學生的學習興趣，引導學生通過獨立研究和團隊協作的方式[3]，在分析、解決問題的過程中牢固掌握二項分布、泊松分布、正態分布、抽樣分布等生物統計學中重要的概率分布的基本理論及計算方法，并能夠對計算結果做出正確的統計推斷。在這一過程中，學生學習興趣高漲，參與性增強，課堂氣氛活躍，教學質量提高。

2.3 加強實踐教學環節，提升學生的實踐應用能力 增設10課時的試驗設計與統計分析上機課。在確保學習教學大綱規定知識點的基礎上，選用目前農業科研實踐和農業科技文獻中常用的SPSS、SAS以及DPS等統計軟件，編寫淺顯易懂的統計分析軟件操作手冊。在上機課中，指導學生利用農業科技文獻和綜合實踐活動中的試驗數據，根據試驗目的、要求以及數據性質進行數據處理和統計分析。學生在實際操作過程中不僅能更好地理解統計分析（方差分析、T檢驗、卡方檢驗、回歸和相關分析等）的基本理論和方法，也學會了統計軟件的使用方法（如數據存儲、數據編輯、操作步驟）[4-5]。例如，在學習方差分析基本理論、方法和計算公式的基礎上，教師在上機課中指導學生將試驗數據輸入SPSS軟件，并詳細講解單因素和多因素方差分析的操作步驟，引導學生根據SPSS軟件輸出的統計分析結果來判斷方差齊性和不齊性，并對試驗數據進行顯著性標記，最后利用EXCEL和SPSS軟件繪制三線表、條形圖、餅圖、折線圖、散點圖等常用的統計圖表。學生在操作統計軟件的過程中不僅夯實了專業理論基礎，也提高了實踐應用能力。

2.4 改革考核方式，提高學生創新能力 改變以閉卷考試為主的傳統考核方式，采用閉卷考試與平時成績相結合的綜合考核評價。期中、期末考試成績占50%，平時成績（考勤、課堂分組討論、作業和隨堂測驗）占15%，實踐成績（包括綜合實踐活動成績、上機考試成績以及實踐報告成績）占35%。綜合考核評價方式有效避免部分學生靠死記硬背來應付考試的現象，促使學生注重平時努力學習和積極參與。其中，實踐報告的要求為：以組為單位（4～6人），在認真查閱農業科技文獻的基礎上，緊密結合陜北地區農業生產（糧食、蔬菜、牧草、經濟林果）中的實際問題設計農業科學試驗，撰寫試驗計劃書，遵循試驗設計原則和方法合理安排試驗設計，繪制田間試驗種植圖，確定試驗方案和技術路線，選擇統計分析軟件并設計統計分析方法，預測試驗結果，編制簡單的試驗經費預算表。每組匯報10 min，討論和提問5 min，根據實踐報告內容、現場匯報表現以及回答問題情況來評定成績。通過這一環節的訓練，學生的文獻查閱能力、分析解決問題的能力、團隊協作能力和創新能力將得到進一步提高，為撰寫本科畢業論文打下堅實的基礎。

3 結語

試驗設計與統計分析是高等院校農學類專業的基礎課程，課程涵蓋的知識和能力對該院涉農專業應用型本科人才的培養起到重要作用。目前，該課程在教學中仍存在課堂教學與農業科學試驗的實際相脫節、教學形式單一、理論教學與實踐教學相脫節等問題。鑒于此，應推行產教結合、知行合一的教學改革，設置綜合實踐活動，讓學生參與從試驗準備到試驗實施的全過程，鞏固專業理論，提高專業素養；改變單一、枯燥的教學形式，結合教學實際進行科學合理的教學設計，編制教學案例，提高教學質量；加強實踐教學環節，增設試驗設計與統計分析上機課，指導學生進行操作實踐性學習，提升學生的實踐應用能力；改變以閉卷考試為主的傳統考核方式，采用閉卷考試與平時成績相結合的綜合考核評價，注重培養理論扎實、實踐能力強的應用型本科人才。

參考文獻

[1] 金益.試驗設計與統計分析[M].北京：中國農業出版社，2007.

[2] 黃亞群.試驗設計與統計分析學習指導[M].北京：中國農業出版社，2008.

[3] 許明，冀瑞琴，王玉剛.園藝專業《試驗設計與統計分析》課程教學改革與設想[J].沈陽大學學報：社會科學版，2013，15（3）：351-353.

[4] 龐曉明，李穎岳.試驗設計與統計分析課程教學改革與實踐[J].中國現代教育裝備，2013（17）：28-30.

[5] 于曉芳.農學類專業《試驗設計與統計分析》課程教學改革的探討[J].內蒙古農業大學學報：社會科學版，2013，15（1）：78-79.