《生物統計附試驗設計》上機實驗改革與實踐

白俊艷 徐廷生 張小輝 武曉紅 吳秋玨 李宏偉 楊峰 張春豪 賈百威

摘要：本研究針對生物統計附試驗設計課程的實驗教學中存在的問題，采取了SPSS統計軟件的應用、數顯互動系統的應用、上機考核方式的改革等多種改革措施，增強了學生對生物統計附試驗設計的學習興趣及動手能力，提高了實驗教學效果。

關鍵詞：生物統計學;SPSS;考核方式;改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）18-0247-02

生物統計學是數理統計方法在生物科學領域的應用，它主要是研究數據資料的收集、整理、分析和解釋的科學[1]。生物統計學是我院動物科學、動物醫學、動物藥學、動植物檢疫、水產飼草等專業的專業基礎課，由于該課程理論抽象、公式繁多、內容枯燥，是學生們普遍認為難學的一門課程[2]。實驗教學是培養學生理論聯系實際，提高創新意識和實踐能力的重要環節。在生物統計學的教學工作中充分認識并落實實驗教學的地位，對于培養學生運用數理統計方法解決生物學領域問題的能力、增強創新意識、提高人才培養質量有著重要的作用[3]。可見實驗教學在生物統計學中占有重要地位，因此我們應該注重實驗教學環節并對其適時改革。

一、SPSS在生物統計學上機實驗中的應用

目前，在生物統計學上機實驗課中，可選用的軟件有Excel、SPSS、SAS、Oringin和R軟件等[4-7]。其中SPSS為專業統計軟件，其統計分析功能較強，是復雜、大型統計分析中的常用工具[8]。SPSS即社會科學統計軟件包是世界著名的統計分析軟件之一，“易學、易用、易普及”是SPSS軟件最大的競爭優勢，也是廣大數據分析人員對其偏愛有加的主要原因。SPSS主要具有以下優點：大量成熟的統計分析方法、完善的數據定義操作管理、開放的數據接口、靈活的統計表格和統計圖形。因此我們在實驗教學中首選SPSS軟件作為上機用統計軟件。由于SPSS軟件版本多，而且多為英文版，對于初學者來說中文版本更為適合，因此我們專門購買了SPSS17中文多國語言版本。

SPSS軟件運行時有多個窗口，各窗口有各自的作用，但是想快速入門，只需要熟悉兩個基本窗口即可，他們是數據編輯窗口（SPSS Data Editor）和結果輸出窗口（SPSS Viewer）。數據編輯窗口是SPSS的主要程序窗口（見圖1），其功能主要是定義SPSS數據的結構、錄入數據和管理數據。數據的錄入一般分兩種方法：（1）在數據編輯窗口里，新建數據，首先打開數據編輯窗口的左下方“變量視圖”，在里面定義需要錄入數據的變量名稱以及其他選項，如圖1中的“品種”、“血糖值”就是變量名，然后回到數據視圖，可以在定義好的變量下錄入相應的數據。（2）在數據編輯窗口里，可以直接打開已經存在的數據，如“.cav、.xls、.dbf、.txt”等形式的數據資料。SPSS結果輸出窗口是SPSS的另一個主要窗口（見圖2），它的主要功能是顯示管理SPSS統計分析結果、報表及圖形。SPSS結果輸出窗口中顯示的結果等信息可以保存起來，以后需要時候可以再打開查看結果。

二、數顯互動系統在生物統計學上機實驗中的應用

生物統計學的上機操作實驗環節可以提高學生的動手能力，還可以提高其解決實際問題的能力。但是對于從未接觸過SPSS統計軟件的初學者來說，只是口述SPSS統計軟件的各種操作是不夠的，學生不容易接受，而且會手忙腳亂。因此我們使用的是Motic第二代數碼顯微互動系統，該系統由教師主控單元、學生終端單元和鏈接教師和學生間的網絡系統三部分組成。該系統的優點在于可進行圖像的實時數字傳輸，實現師生雙向信息互動和文件傳送[8]。

生物統計學的整個上機實驗過程主要包括以下幾個環節：（1）老師演示：學生上機操作前老師要以例題的形式進行講解和操作，教師通過數碼互動系統在主控單元計算機屏幕進行數據分析操作，每名學生坐在自己的電腦前就可以從電腦上看到教師分析數據時的每一個操作動作，這樣可以使得學生很快就掌握了該次上機的詳細操作步驟。（2）學生操作：學生針對本次實驗內容自己上機運用SPSS軟件進行相應的統計分析，在這個環節里如果學生遇到不會操作的地方，可以舉手向老師請教，在老師的指導下能夠順利完成實驗內容。（3）寫電子版實驗報告：只用SPSS分析完數據還不夠，還要會分析最終結論（即統計推斷）。因此學生要把實驗的主要結果（圖、表等）和最終結論填寫到實驗報告中。最終以Word的形式通過Email發送給老師。

三、生物統計學上機考核方式的改革

考核方式的改革是生物統計學實驗教學改革的重要組成部分。合理的考核評價體系，對于客觀、全面評價學生的學業水平和引導學生的學習方向上發揮著重要作用，能夠達到調動學生積極性，提高學生學習效率的目的[3]。以往的上機考核多以上機實踐總結和考勤作為評分標準，學生在寫上機實踐總結時往往存在抄襲，而且文筆好的學生寫的總結內容豐富全面，可能得了高分，這樣對于學生的動手能力和水平難以準確地給予評價。因為我們針對上機考核方式進行了一些改革。在上機考核中增加了電子實驗報告和上機考試這兩部分。電子實驗報告是每次實驗課上當堂完成實驗操作結果那部分，既可以作為檢驗學生對每節實驗課是否掌握的依據，還可以提高學生的電腦運動能力（Word）。上機考試主要是針對整個上機實驗內容進行抽樣考試，我們事先出各種類型的試卷，針對不同的班級隨機抽取一個類型的試卷進行上機考試，因為班級多，而計算機機房的電腦有限，只能采用各個班級輪流上機考試。為了杜絕了不同班級考題一樣及考題外漏等問題，我們分別出了A、B、C等多種類型試卷。最終，上機總分=考勤（10%）+電子實驗報告（20%）+上機考試（70%）。

四、結語

通過以上SPSS軟件的應用、數顯互動系統的應用以及多元化評定上機考核等方面的改革與實踐，使得學生對生物統計學的學習、理解、操作等情況能夠及時反饋給老師，老師可以根據情況不斷完善實驗教學方法和手段，從而提高實驗教學效果，同時增強了學生的動手能力和解決實際問題能力。學以致用是生物統計學最重要的特點之一，因此不僅要求學習者掌握知識，更要學會應用知識[9]。尤其是在做本科生或研究生畢業論文的時候，學生應該能夠獨立完成合理試驗的設計，運用SPSS統計軟件，針對不同數據進行分析，完成高質量的畢業論文。

參考文獻：

[1]張勤.生物統計學[M].第2版.中國農業大學出版社，2008.

[2]白俊艷，賈小平，張小輝，等.生物統計學課程改革與實踐[J].畜牧與飼料科學，2013，34（10）：57-60.

[3]張強，張建平.生物統計學實驗教學的探索與實踐[J].實驗室科學，2012，15（6）：15-18.

[4]梅花，白乙爾圖.SPSS統計軟件在《生物統計學》教學中的實例應用[J].中國畜牧獸醫文摘，20l2，（7）：217.

[5]朱水平.生物統計學實驗教程[M].云南科技出版社，2006.

[6]姜紅霞.origin軟件在生物統計學教學中的應用[J].陜西教育：高教版，2009，（3）：82-83.

[7]馬相如.自由軟件R及其在生物統計學教學中的使用[J].科技傳播，2010，（3）：81-82.

[8]韋若勛.生物統計學上機實驗課中Excel互動教學方式的應用[J].佳木斯教育學院學報，2013，（8）：185-186.

[9]鄭惠玲，魏澤輝.畜牧獸醫專業生物統計學教學的改革探索[J].黑龍江畜牧獸醫，2010，（9）：170-171.