地方應用型高校《田間試驗與生物統計》教學改革與實踐

張奇 葉江華 涂良劍

摘? 要：田間試驗與生物統計是植物生產類專業學生的一門專業基礎課，是學生進行科學研究與實踐的重要工具。針對地方應用型高校培養人才的實際，結合對該課程的教學經驗和體會，在教學過程中針對性的對課程的教學方式進行改進，對教學目標進行轉變，對考核方式進行改革。將理論教學與現場教學相結合，強化實踐和軟件的應用。教學內容加強應用能力的培養，增強學生對學習這門課程的興趣，使課程滿足社會對應用型人才培養的需求。

關鍵詞：田間試驗與生物統計;教學改革;實踐教學;地方院校

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）26-0111-03

Abstract： Field Experiment and Biostatistics is a professional basic course for students majoring in plant production and an important tool for students to carry out scientific research and practice. According to the reality of cultivating talents in local application-oriented colleges， combined with the teaching experience and experience of this course， the teaching method of the course is improved， the teaching objectives are changed， and the assessment method is reformed. Combining theoretical teaching with field teaching， the application of practice and software is strengthened. The teaching content strengthens the cultivation of applied ability， strengthens students' interest in learning this course， and makes the course meet the needs of the society for the cultivation of applied talents.

Keywords： Field Experiment and Biostatistics; teaching reform; practical teaching; local colleges

田間試驗與生物統計是運用數理統計理論與方法研究農業科學研究和技術工作所需的試驗設計、實施和試驗資料統計分析方法的一門應用學科，是植物生產類專業的基礎課[1]。它是在高等數學等課程的基礎上，介紹數理統計的基本概念和基本原理，講解試驗設計的基本要求、試驗設計和實施，以及試驗資料的整理與統計分析方法，既涉及一些嚴謹的數學理論和方法，又緊密結合農業生產和科學研究實踐[1]。這門課程的理論和方法是進行農業科學研究，技術工作必不可少的工具，并利于培養學生分析問題和解決問題的能力。《田間試驗與生物統計》課程具有概念較多、理論抽象、系統嚴密、實踐性強、公式復雜、符號繁多、計算量大難記等特點，在有限的教學課時的情況下，對教師和學生都是一個重大挑戰[2]。因此，改革現有的《田間試驗與生物統計》課程現狀，主要從加快教材建設，教學內容優化，教學環節設計和教學手段多樣性來改革，從而進一步增強學生學習興趣和培養學生的綜合能力。在課程改革建設中，我們通過分析了解到學生已經具備一定自學能力，并結合自身已學過這門課程和教學的實際情況，開展《田間試驗與生物統計》課程改革。

一、田間試驗與生物統計教學中存在的主要問題

（一）“田間試驗與生物統計”被學生普遍認為是生

物類專業課中最難的課程之一

一方面是因為這門課程需要學生有良好的數學理論和概率基礎保證，另一方面是這門課程連續性強，不同章節之間的聯系緊密，一旦有章節概念掌握不牢，會直接影響后面的學習。同時在教學過程中需要學生較強的邏輯推理能力，數學基礎較差的學生很難理解并準確運算。

（二）課程的課時短，無法滿足教學的需求

“田間試驗與生物統計”除了課堂教學還有實驗教學，一般學校對這么課程的實驗教學課程設置的實驗學時很少，經常課程結束了，田間試驗可能還未完成。

（三）“田間試驗與生物統計”是一門實踐性很強的課程

在現在大多數教師只注重統計的原理和分析方法的講解，缺乏實際操作。學生只是在課堂上簡單的了解其中的理論知識，但等到畢業設計時需要他們應用這門課程來進行田間實驗設計和數據分析時就無從下手，沒辦法做到學以致用。

因此，想要學好這門課程，就需要學生投入大量的時間，在課前預習課后復習，對課上所學的知識點課后利用習題進行鞏固。如果沒有投入時間進行認真的復習和總結很難做到對知識點的掌握。但現在大學生課外生活豐富，在課外很少有學生會花大量的時間進行總結，這勢必會影響到學習效率，打擊他們對該課程的積極性。有的學生甚至干脆放棄該門課程的學習，到前面考試時馬虎應付，依葫蘆畫瓢，都不懂得變通，導致這么課程掛科率居高不下。

二、課程學習策略和教學目標轉變

“田間試驗與生物統計”是一門邏輯性強、實踐性強的課程[3]。學生學習這門課程不僅需要掌握試驗統計方法，以及相關的理論知識，還需要懂得如何運用學到的生物統計原理來進行合理的實驗設計和數據統計分析。在學習策略方面，對基礎理論知識和統計方法的學習，基本概念理解記憶即可，對于突出的重點概念和統計方法如誤差理論、概率理論、方差分析、卡方檢驗、顯著性檢驗和回歸分析等進行重點掌握;在教學目標上，以培養學生實踐能力為主，教學過程中結合具體實驗和軟件，將理論概念融入為具體的實驗案例和軟件操作中，使學生加深理論知識的理解也培養學生的操作和綜合分析能力。以達到地方應用型高校培養應用型人才的培養目標。教師對課程的內容要有邏輯性上的認識和理解[4]。課程的每一部分都不是相互獨立的，比如課程開始的田間試驗的設計和實施，以及后續章節的試驗抽樣調查和數據的統計分析，這些內容都是有緊密的邏輯關系在里面，看似在獨立的章節中，但實則密切聯系。田間試驗的設計和實施是基礎，抽樣調查是關鍵，數據的統計分析是重點[4]。教師在理論教學的基礎上，結合自身的專業知識，應用實例將課程的效果內容串聯起來，而不是機械的按照課本中內容的先后順序依次的給學生講授。實例的結合更有利于學生增加學習興趣，加深學生對知識點的認識和理解。

三、增加課程的學時

目前，武夷學院在專業課程的授課時長上存在差異，其中專業基礎課程的課程大多為64學時，而專業必修課程大多為34學時，實驗課程為32學時。該課程由于邏輯性強、課程量大，理解難度大等特點，在教學過程中需要花很多的時間進行舉例分析和例題講解，這需要往往一個概念的理解需要花費大量的時間。在武夷學院“田間試驗與生物統計”被定為專業必修課，安排的學時只有34學時，這些學時根本不能滿是正常的教學任務要求。且通過與專業基礎課的期末成績對比，課時多的專業課程期末成績其平均成績要高于本課程。為此，建議將“田間試驗與生物統計”這門課程的學時增加到64學時。增加課時的優點有：首先，課程學時的增加可以讓教師在授課過程中更加的從容的安排每個知識點的講解時間和知識點的展開，增加課堂上的學習討論機會，活躍課堂氣氛，在討論中增加學生對知識點的掌握。其次，課時的增加有利于安排習題課，該課程不同于常規的數學課需要大量的計算，也不同于計算機課，只要在電腦上操作，它需要應用統計方法進行大量的計算來解釋生物學實驗過程中出現的問題，因此在教學過程中針對性的進行習題課的增加，有利于學生對重點難點知識點的掌握[5]。同時習題課的增加也解決了學生在課后沒有大量時間進行課程復習和總結的問題，提高學生的學習效率。

四、加強教學實驗基地的建設，開展現場教學

“田間試驗與生物統計”課程操作性極強，特別是對于植物生產類的學生，需要在實際的田間進行現場實踐操作，來提高其操作能力[2]。因此，需要有足夠的教學實踐基地開展現場教學[6]。現場教學不僅可以培養學生實踐操作能力，也可以避免課堂枯燥的理論教學，同時可以調動學生的學習積極性，從而使學生對理論知識得到進一步的鞏固。

武夷山是世界雙遺產地，也是紅茶和烏龍茶-巖茶的發源地，正山小種、大紅袍、水仙、肉桂等優良品種茶樹種類豐富[7]。目前，武夷山全市的茶樹面積約有9667hm2，全市14個鄉（鎮）、街道、農茶場均有種植茶葉，種茶區域遍及96個行政村，涉及人數約有10萬人從事茶業種植、生產和貿易，在武夷山大大小小的茶業企業有5800家左右[8]。在2017年，茶葉總產量19900噸，茶葉產值20.23億元，涉茶的總產值60億元，2015年-2017年連續三年增產，茶產業已經成為武夷山除旅游外另一大經濟支柱。在具體“田間試驗與生物統計”教學過程中應該利用當地的優勢，涉及與茶葉種植、加工、產生相關的實踐教學。如：設計茶園施肥對茶葉產量和品質的影響等項目，通過研究施肥種類和施用量差異來研究，不同施肥種類和施肥量對茶葉的產量和品質影響。實驗過程中綜合利用所學的知識進行試驗的設計和實施，實驗結果利用SPSS統計分析，包括t檢驗、方差分析、線性相關分析、回歸分析、聚類分析等。加深學生對所學知識的理解，提高學生的應用能力。

在具體的實踐教學過程中，對教學實驗基地進行分區，將學生分組，將教學內容分解到具體的實驗方案中，制定具體的實驗方案。通過現場教學方式，讓學生在特定的實驗區域內自己動手完成實驗方案，能夠培養學生實驗設計、動手能力和自主分析解決問題能力。

五、優化教學內容，緊扣社會需求

基于應用型人才培養，“田間試驗與生物統計”課程內容應與時俱進，加強課程教學內容與行業需求鏈接，促進教學內容優化，在完成傳統的理論教學內容外，應當根據行業、科技、社會發展的需求，進行實踐內容教學。如現在大數據分析在各個行業中都受到推崇，在農業生產類相關的科學研究的數據量在與日俱增，基于傳統的公式計算已經滿足不了需求，必然需要借助計算機和統計軟件來輔助數據處理[9]。在教學過程中增加上機操作，緊扣社會需求，教授學生各種統計軟件的使用，如SPSS、DPS、SAS和R語言等軟件的使用來分析和挖掘樣本數據信息，這樣能夠培養學生在從事實際農業生產中解決問題的能力。最顯著的表現在幫助學生解決在畢業論文設計和數據分析出現的問題。

六、豐富考核方式，多種考核方式并舉

課程考核不僅是檢測學生對知識掌握的程度，也是對教師教學質量和教學效果的直觀反饋。對于傳統的期末考核來講，試卷成績占80%平時成績占20%（出勤情況、作業和課堂表現），這樣的考核手段并不能體現學生對課程知識所學知識掌握情況[10]。針對這一情況，應該注重知識的綜合能力和解決實際問題能力，對考核制度進行適度改進，采用期末成績占60%+平時成績占20%+課程實驗占20%。對于平時成績來講除了把布置課外作業完成情況列入平時成績以外，同時增加期中考試和上機軟件操作考核。田間實驗以完成課程論文形式考核。注重學生對所學知識的應用和解決問題能力的培養。增加在線答疑和課堂討論[11]，把這兩部分列為平時成績考核里。老師和學生可以通過QQ群或者微信群進行網絡在線答疑，學生在學習過程中可以隨時反饋問題，授課老師在線解答，不僅可以活躍學生思維，同時使學生增加學習熱情。對課程的重點和難點話題采用課程討論來解決。課程討論不僅可以讓學生對課本重點和難點的知識點的掌握，同時可以鍛煉學生的表達能力和語言組織能力。老師可以通過在線答疑和課堂討論的積極性和回答問題的準確性來學生的平時成績打分。（見表1）

表1 傳統考試與考試改革對學生試卷完成率和期末通過率的影響

七、結束語

地方應用型高校注重學生應用能力的培養，植物生產類的單位多以生產科研為主線，非常重視科研活動，掌握試驗統計分析技能尤為重要[9]。“田間試驗與生物統計”難教也難學，但卻是培養學生能力和生產科研重要的一環，教師在教學過程中，根據學生的實際情況，循循善誘，讓學生認識到這門課程對其未來學習和科研生涯的重要性。注重課程的實踐教學，增加實踐考核，增強學生的實踐能力。通過該課程的學習，培養學生邏輯推理思考能力、分析解決實際問題能力，使學生成為適應現階段人才需求的高素質應用型人才。隨著對“田間試驗與生物統計”課程的學習策略和教學改革的不斷探索和進步，該課程的教學方式也在不斷的得到完善，但仍然需要教師自身不斷的強化業務能力和綜合素質，充分發揮專業所長，應用于實際教學實踐中，為培養高素質應用型人才和推動我國農業發展不斷努力。

參考文獻：

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[8]葉江華.基于應用能力培養的茶葉生物化學課程教學改革與實踐[J].武夷學院學報，2017，36（09）：102-105.

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[11]寧海龍，李文霞.田間試驗與統計方法課程的教學改革與學習策略[J].現代農業科技，2016（15）：291-292.