應(yīng)用能力培養(yǎng)導(dǎo)向的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)改革研究

劉龍祥

(濱州學(xué)院 生物與環(huán)境工程學(xué)院，山東 濱州 256600)

1 引言

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是普通高等院校的一門專業(yè)課程，該課程在產(chǎn)品研發(fā)、科學(xué)研究、基礎(chǔ)教學(xué)等方面應(yīng)用廣泛[1]。但因該課程理論性強(qiáng)，對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)的背景知識(shí)要求高，概念多且抽象化，內(nèi)容涵蓋面廣，計(jì)算公式繁多且較難記憶，致使學(xué)生對(duì)該課程的理解較為膚淺，無(wú)法靈活的運(yùn)用所講授知識(shí)解決工作和學(xué)習(xí)中遇見的問(wèn)題[2,3]。目前，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程普遍采用理論課結(jié)合課后習(xí)題的傳統(tǒng)模式進(jìn)行，對(duì)實(shí)踐操作重視程度不足，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，缺乏實(shí)踐練習(xí)，無(wú)法提升學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用能力，致使在學(xué)習(xí)和科研工作中動(dòng)手實(shí)踐能力相對(duì)較弱，在社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中處于弱勢(shì)地位[4]。

濱州學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院擁有食品質(zhì)量與安全、環(huán)境工程、生態(tài)學(xué)、生物技術(shù)、生物制藥、設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程、生物科學(xué)7個(gè)本科專業(yè)，食品質(zhì)量與安全和藥品生產(chǎn)技術(shù)2個(gè)專科專業(yè)，所有專業(yè)均開設(shè)了生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程，但受到學(xué)時(shí)及教學(xué)條件的限制，目前該院生物統(tǒng)計(jì)學(xué)尚未開設(shè)上機(jī)試驗(yàn)課，致使學(xué)生還不能熟練操作當(dāng)前常用的Excel、SPSS、Origin、R語(yǔ)言等統(tǒng)計(jì)分析軟件[6,7]，無(wú)法將所需理論知識(shí)與科研實(shí)踐相結(jié)合，教學(xué)對(duì)綜合能力提升效果較差。因此，對(duì)于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革勢(shì)在必行。

2 改革措施

2.1 生物統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合

計(jì)算機(jī)技術(shù)與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在教學(xué)與科研過(guò)程中已經(jīng)密不可分，計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用較大程度的提升了數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析的效率，也使學(xué)生從原始分析方法的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)檎莆绽碚撝R(shí)、選擇合適分析方法、熟悉常用軟件的使用與操作，使得生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用更加便捷[5]。

目前，已有多款基于windows操作系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件的大規(guī)模應(yīng)用，如SAS(Statistical Analysis System)、SPSS(Statistical package for the social science)、MATLAB和R軟件[6,7]。課堂講授結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件加強(qiáng)練習(xí)，一方面可以鍛煉學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力，另一方面提高學(xué)生熟練使用統(tǒng)計(jì)軟件解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.2 學(xué)生統(tǒng)計(jì)思維的培養(yǎng)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是一門工具學(xué)科，同時(shí)也是一種思維方法，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)具有重要作用。學(xué)生進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)階段，學(xué)習(xí)思維方式的轉(zhuǎn)變是他們面臨的一大挑戰(zhàn)，在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生往往會(huì)陷入高中階段的學(xué)習(xí)思維，過(guò)分追求公式的推導(dǎo)過(guò)程，忽略對(duì)公式的靈活運(yùn)用[8,9]。由于大學(xué)期間的課程學(xué)習(xí)任務(wù)較重，課程課時(shí)量較少，統(tǒng)計(jì)學(xué)公式眾多，所以高中學(xué)習(xí)階段對(duì)公式“刨根問(wèn)底”式的學(xué)習(xí)方式顯然已經(jīng)不能適應(yīng)大學(xué)階段的快節(jié)奏。在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的講授過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生把學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在公式及概念的應(yīng)用上，使學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題分析過(guò)程中養(yǎng)成統(tǒng)計(jì)思維，進(jìn)而提高大學(xué)生實(shí)踐能力和科研素養(yǎng)。

2.3 通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力

生物與環(huán)境工程學(xué)院各專業(yè)均開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程的數(shù)據(jù)積累，結(jié)合具體案例進(jìn)行數(shù)據(jù)分析教學(xué)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)改革目標(biāo)。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課數(shù)據(jù)產(chǎn)生背景、數(shù)據(jù)類型具有清晰的認(rèn)識(shí)，教師結(jié)合課堂理論知識(shí)對(duì)典型數(shù)據(jù)進(jìn)行剖析講解，使學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的認(rèn)識(shí)更加深刻，有助于在學(xué)習(xí)和科研過(guò)程中統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)際問(wèn)題的解決。在案例選擇上，應(yīng)突出案例的應(yīng)用性與實(shí)踐性，通過(guò)典型案例的剖析，培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)同類型數(shù)據(jù)、相似數(shù)據(jù)及差異數(shù)據(jù)分析的不斷過(guò)渡，使學(xué)生逐漸掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論與方法。

2.4 專題訓(xùn)練

培養(yǎng)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用能力行之有效的方法之一就是以問(wèn)題為導(dǎo)向的專題訓(xùn)練。將每一節(jié)課設(shè)置為一個(gè)專題，設(shè)置典型統(tǒng)計(jì)學(xué)問(wèn)題，以貼合實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)景來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的求知欲與學(xué)習(xí)興趣。比如，教師可以分別列舉符合不同情形的分析方法，通過(guò)實(shí)際案例進(jìn)行講解，讓學(xué)生可以在遇見不同問(wèn)題時(shí)選擇合適的分析方法，在專題學(xué)習(xí)中帶著問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)，使教與學(xué)更加具有針對(duì)性(圖1)。

圖1 課程改革實(shí)施路線

3 結(jié)語(yǔ)

本文主要針對(duì)高校生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過(guò)程中的實(shí)際情況，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，開展實(shí)驗(yàn)課程探索，發(fā)揮學(xué)院特色，以各專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生利用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理解決實(shí)際問(wèn)題，將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理分析優(yōu)勢(shì)與生物實(shí)驗(yàn)應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生操作和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。有利于學(xué)生應(yīng)用型能力的培養(yǎng)，從生活和學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)科學(xué)問(wèn)題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，獲取數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)踐分析。

最終使學(xué)生熟練掌握SPSS、SAS和R軟件的操作與實(shí)際使用，提高學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的理解與實(shí)際應(yīng)用能力，在大學(xué)生參與科研訓(xùn)練、教師科研項(xiàng)目與畢業(yè)論文過(guò)程中，針對(duì)具體問(wèn)題正確選擇合適的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，獲得高可信度的分析結(jié)果，得出有效的結(jié)論，使學(xué)生實(shí)踐能力得到提升。