有效改善田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)課程的教學(xué)效果

王巨媛 翟勝 王玉剛 郭尚敬

摘 要 田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)中一直存在概念較多、理論性較強(qiáng)、學(xué)生較難理解的問題。雖然隨著計(jì)算機(jī)的普及、現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，該課程的教學(xué)效果得到一些改善，但仍存在較大的提升空間。針對該課程的特點(diǎn)，結(jié)合自己多年教學(xué)實(shí)踐，提出若干改善教學(xué)效果的方法，借此進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，使學(xué)生對該課程有更深入的了解，從而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)方法分析和解決問題的能力，爭取獲得更好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)改革；數(shù)學(xué)；實(shí)訓(xùn)基地

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2018）23-0101-03

Abstract There are some problems that students have more concepts and theories difficultly understood during the course of field experi-ment and biometrics teaching. With the popularization of computer andmodern information technology， teaching effects of the course has been improved， but there still should be improved. Based on the course property and teaching experiences for many years， some effec-tive ways were put forward to enhance students learning interest， so that make students better understand knowledge and cultivate stu-dents ability in analyzing and solving problems by using biologicalstatistics method.

Key words field experiment and biometrics； practice teaching； teaching reform； mathematics； training base

1 前言

“田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)”是我國高等院校植物生產(chǎn)類、園林類、生物技術(shù)類等相關(guān)本科專業(yè)，綜合大學(xué)、師范院校生物學(xué)類本科專業(yè)，以及成人教育、網(wǎng)絡(luò)教育相應(yīng)本科專業(yè)開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程是數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，它是利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法來分析和解釋生物界各種現(xiàn)象和試驗(yàn)調(diào)查資料的一門學(xué)科，屬于應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)分支[1]。“田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)”課程內(nèi)容廣、概念多，計(jì)算公式繁而且難記，加之課時(shí)的限制及大部分學(xué)生對該門課程不夠重視，導(dǎo)致許多學(xué)生認(rèn)為該門課程難學(xué)習(xí)，統(tǒng)計(jì)方法較多且很難掌握，還沒開始學(xué)習(xí)就已經(jīng)在心底放棄。針對這種現(xiàn)象，提高學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)興趣與信心，是當(dāng)前講授該門課程的教師面臨的重大挑戰(zhàn)。

鑒于該門課程集計(jì)算、分析、應(yīng)用于一體的學(xué)科特點(diǎn)，筆者在教學(xué)過程中結(jié)合自己多年教學(xué)實(shí)踐，對改善教學(xué)效果提出若干想法，使學(xué)生對該課程有更深入的了解，借此進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)方法分析和解決問題的能力，爭取獲得更好的教學(xué)效果。

2 田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)過程中存在的問題

學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高 “田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)”被認(rèn)為生物專業(yè)最難的課程之一。

一是因?yàn)樗鼘儆趹?yīng)用數(shù)學(xué)的范疇，公式多、概念多、數(shù)學(xué)符號(hào)多，計(jì)算過程復(fù)雜且很抽象，同一統(tǒng)計(jì)數(shù)在不同領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)使用的名稱及表示符號(hào)也存在差異，如統(tǒng)計(jì)數(shù)均方又稱樣本方差，記為MS或S2，這樣在教學(xué)該課程過程中就要求學(xué)生有較強(qiáng)的前后貫穿能力及邏輯推理能力。

二是因?yàn)樗睦碚撔院蛯?shí)踐性很強(qiáng)，學(xué)生只能簡單了解其中的理論知識(shí)，實(shí)際操作能力差，失去學(xué)好這門課程的信心，導(dǎo)致部分學(xué)生怕學(xué)、厭學(xué)，甚至有部分學(xué)生主觀上認(rèn)為該門課程就是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的，對生物這方面的學(xué)習(xí)沒有實(shí)際價(jià)值。

三是該課程連續(xù)性特別強(qiáng)，不同章節(jié)間聯(lián)系緊密，前面章節(jié)概念掌握不扎實(shí)，對某些內(nèi)容稍有不理解，直接影響后面章節(jié)的學(xué)習(xí)效果，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

因此，要想學(xué)好該課程，學(xué)生一定要在課下對課上要學(xué)的知識(shí)提前進(jìn)行預(yù)習(xí)，及時(shí)對學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)。如果做不到這一點(diǎn)，學(xué)習(xí)效果就會(huì)受到一定影響，間接打擊學(xué)習(xí)該門課程的積極性。這就導(dǎo)致一些學(xué)生干脆放棄對該門課程的學(xué)習(xí)，只能是到學(xué)期末照葫蘆畫瓢應(yīng)付考試，糊弄過關(guān)了事。

教學(xué)手段單一，實(shí)踐環(huán)節(jié)有待加強(qiáng) 本課程包括田間試驗(yàn)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析兩部分。田間試驗(yàn)部分內(nèi)容，在教學(xué)過程中只能讓學(xué)生利用課上時(shí)間，依照教師的指導(dǎo)完成一些田間試驗(yàn)的不同設(shè)計(jì)方法。而該部分內(nèi)容僅靠課堂講授，學(xué)生不易接受，需要實(shí)地操作才能達(dá)到良好的效果。同時(shí)，因理論學(xué)時(shí)數(shù)的限制，學(xué)生有任何想法，只能在課下與教師交流。這些都極大地限制了學(xué)生進(jìn)行田間試驗(yàn)活動(dòng)的自由，使得學(xué)生對理論知識(shí)認(rèn)識(shí)有限，難以把理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際技能，使得教學(xué)質(zhì)量難以提高[2-3]。要想激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是必然的選擇。

教學(xué)內(nèi)容與課時(shí)數(shù)間的矛盾亟待解決 教學(xué)內(nèi)容與課時(shí)間的矛盾是每一個(gè)教師必然面對的挑戰(zhàn)，教師僅能選擇教材中的部分章節(jié)進(jìn)行講授。筆者所選用的教材共包括11個(gè)章節(jié)，最多僅能選擇其中七章用于教學(xué)，甚至連習(xí)題課的時(shí)間都很難擠出。教學(xué)效果主要取決于教師的課堂組織能力、語言表達(dá)能力以及學(xué)生的認(rèn)真程度，使得學(xué)生對該課程的掌握程度各不相同，這也是難學(xué)的原因之一。

3 增強(qiáng)教學(xué)效果的有效途徑

了解課程的重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 生物統(tǒng)計(jì)學(xué)產(chǎn)生于19世紀(jì)，它的產(chǎn)生標(biāo)志著生物科學(xué)研究從經(jīng)驗(yàn)的、定性的描述走向精確的、定量的刻畫，從經(jīng)驗(yàn)科學(xué)走向精確科學(xué)。統(tǒng)計(jì)學(xué)更重要的是工具、方法論，而各學(xué)科和實(shí)際領(lǐng)域都需要了解和運(yùn)用這一工具、方法。

在學(xué)生充分了解統(tǒng)計(jì)的重要性后，有利于教師展開教學(xué)活動(dòng)。首先，授課教師要認(rèn)真?zhèn)湔n，上好每一節(jié)課，特別是緒論部分，要對該課程的由來、發(fā)展歷程及應(yīng)用領(lǐng)域作詳細(xì)介紹。在介紹應(yīng)用領(lǐng)域這部分內(nèi)容時(shí)，要詳細(xì)講解統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)際應(yīng)用的范圍，主要包括經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、管理學(xué)（行政、企業(yè)、工業(yè)）、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物學(xué)（宏觀與微觀）、商業(yè)、財(cái)務(wù)管理、會(huì)計(jì)、投資學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、氣象學(xué)、地質(zhì)勘探等學(xué)科領(lǐng)域。通過對該部分內(nèi)容的介紹，讓學(xué)生了解到社會(huì)上的各行各業(yè)均會(huì)用到統(tǒng)計(jì)分析部分內(nèi)容，大到處理一些國家大事，小到一個(gè)單位、一個(gè)班級(jí)、一個(gè)家庭甚至每一個(gè)人，都離不開統(tǒng)計(jì)分析內(nèi)容，只是應(yīng)用的內(nèi)容及難易程度不同而已。只有了解學(xué)習(xí)該門課程的重要性，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，樹立學(xué)習(xí)的信心[4]。學(xué)生通過對緒論部分的學(xué)習(xí)，對該門課程有了一個(gè)整體認(rèn)識(shí)后，會(huì)從心理上真正接受這門課，真正想學(xué)這門課。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性是增強(qiáng)教學(xué)效果的重點(diǎn)。

靈活選擇適宜的教學(xué)方法，增強(qiáng)教學(xué)效果 教學(xué)改革的關(guān)鍵是教學(xué)方法和手段的改革。教師在教學(xué)時(shí)要抓住本堂課的重點(diǎn)，選擇適合這堂課的教學(xué)方法，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講解。針對“田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)”課程的特點(diǎn)，教師可以采用對比法、線上線下結(jié)合法、演繹法、探究式教學(xué)等方法來提高教學(xué)質(zhì)量。

要學(xué)好“田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)”這門課程，學(xué)生需要有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。而學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差異較大，這就要求教師針對教學(xué)內(nèi)容的難易程度，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，選擇合適的教學(xué)方法。由于教學(xué)時(shí)間有限，因此要對該課程的教學(xué)內(nèi)容做適量調(diào)整。把教材中的一些內(nèi)容簡單化，甚至一部分教材內(nèi)容（概率部分）讓學(xué)生在課下自學(xué)，這樣既簡化了教學(xué)內(nèi)容，也大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。合理分配課上時(shí)間，盡量帶領(lǐng)學(xué)生在課堂上多做習(xí)題，避免發(fā)生學(xué)生課下不會(huì)做甚至不愿去做的現(xiàn)象。

“田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)”課程教學(xué)的主要內(nèi)容包括田間試驗(yàn)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析兩部分：田間試驗(yàn)部分要求學(xué)生掌握田間試驗(yàn)的基本概念和基本方法，重點(diǎn)在根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求合理進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，包括試驗(yàn)小區(qū)或試驗(yàn)處理的設(shè)置；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析部分要求學(xué)生科學(xué)地收集、整理、分析試驗(yàn)資料，掌握不同統(tǒng)計(jì)方法的基本原理及步驟，對于生物類專業(yè)的學(xué)生來說，必須要學(xué)會(huì)假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析、相關(guān)回歸分析、卡平方檢驗(yàn)等幾大類方法。在每部分內(nèi)容的教學(xué)過程中盡量先以最簡潔的語言將基本步驟講解清楚，然后講基本原理及為什么這樣做，做到先讓學(xué)生心里有底，這樣才有信心繼續(xù)學(xué)習(xí)，不至于發(fā)生學(xué)生聽課中途因聽不懂而直接放棄的現(xiàn)象。如教材第六章中單因素及兩因素方差分析部分內(nèi)容的講解，就可以通過對比法講授，可以讓學(xué)生找到兩者或者多者間的相似點(diǎn)和差異，更容易掌握它們之間的聯(lián)系與區(qū)別，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)，真正做到理論與實(shí)踐相統(tǒng)一[5]。

此外，教師借助多媒體課件具有形象化、直觀化、生動(dòng)活潑等特點(diǎn)，靈活選擇現(xiàn)代教學(xué)手段與傳統(tǒng)板書教學(xué)相結(jié)合，對現(xiàn)實(shí)中的實(shí)例進(jìn)行分析，更有助于學(xué)生理解和掌握，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到良好的教學(xué)效果[6]。

注重實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)綜合實(shí)訓(xùn) 實(shí)踐教學(xué)是提高學(xué)生科研素質(zhì)的方式之一。隨著科研工作的迅速發(fā)展，高等院校對大學(xué)生科研能力的要求越來越高，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例不斷增加。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極參與大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，鍛煉學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，合理收集數(shù)據(jù)資料，并運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)基本原理和方法結(jié)合常用的統(tǒng)計(jì)軟件來分析解決問題。尤其是近年來畢業(yè)生中考研學(xué)生的比例逐年增加，要求培養(yǎng)學(xué)生做試驗(yàn)及對結(jié)果進(jìn)行分析的能力，以此促進(jìn)學(xué)生科研素質(zhì)的提高，做到學(xué)以致用。

此外，除正常的課堂教學(xué)外，教師還可以申請實(shí)訓(xùn)基地，讓學(xué)生利用基地進(jìn)行訓(xùn)練[7]。為增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

4 結(jié)語

“田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)”作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，是教學(xué)難度較大的一門課程。在教學(xué)過程中，除根據(jù)不同章節(jié)特點(diǎn)選擇合適的教學(xué)方法外，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的緊密結(jié)合是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑之一。該門課程是一門理論與實(shí)踐結(jié)合較緊密的課程，是從事科研工作不可或缺的工具。在今后的教學(xué)中，教師不僅需要給學(xué)生講授基本理論知識(shí)，還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)田間試驗(yàn)與生物統(tǒng)計(jì)的興趣，提高運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)方法分析和解決問題的能力。除此之外，良好的教學(xué)效果還需要師生間的相互配合，教師應(yīng)當(dāng)以學(xué)校教學(xué)大綱為指導(dǎo)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為手段，以提高教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)，利用多樣的教學(xué)方法，尋找有效途徑，不斷優(yōu)化教學(xué)過程，不斷創(chuàng)新、完善教學(xué)體系，提高教學(xué)質(zhì)量，真正為科研型和綜合型高校建設(shè)和高素質(zhì)人才培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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