“生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計”一流課程建設(shè)探索與實踐

趙秋伶

（遼寧科技學(xué)院生物醫(yī)藥與化學(xué)工程學(xué)院，遼寧 本溪 117004）

地方本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變發(fā)展，是中國高等教育結(jié)構(gòu)調(diào)整和社會持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措。在轉(zhuǎn)型發(fā)展的大背景下，提高學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力、分析和解決實際問題的能力、實踐能力及動手能力，已成為地方普本高校發(fā)展的共識和向應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型的目標(biāo)[1]。課程是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)、支撐和具體落實，也是當(dāng)前中國大學(xué)帶有普遍意義的短板、瓶頸和關(guān)鍵所在。重視課程建設(shè)、課程的應(yīng)用性和實踐性，在地方普本院校轉(zhuǎn)型中起著重要作用。

“生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計”是利用統(tǒng)計學(xué)原理和方法來分析和解釋生命現(xiàn)象變化規(guī)律的一門科學(xué)，是農(nóng)學(xué)、生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門工具課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握常用試驗設(shè)計的方法和典型的統(tǒng)計分析方法，為后續(xù)課程（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和畢業(yè)論文）、研究生教育及未來從事科研工作奠定理論和實踐基礎(chǔ)。

1 一流課程建設(shè)思路

2018 年，在第十一屆“中國大學(xué)教學(xué)論壇”上，教育部高等教育司司長吳巖提出建設(shè)中國大學(xué)金課，按照“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的“金課”標(biāo)準(zhǔn)[2]，應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念，讓課程理念先起來；教師應(yīng)該提高能力，專業(yè)素養(yǎng)高起來；改革課堂教學(xué)方法，讓課堂活起來；采用科學(xué)評價方式，讓學(xué)生忙起來；強化管理，讓制度嚴(yán)起來。地方普本高校學(xué)生學(xué)習(xí)能力一般、自我管理能力欠佳，但是動手操作能力較強[3]，必須根據(jù)學(xué)生特點因材施教，課程建設(shè)才能取得較好的效果。為建設(shè)“生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計”一流課程，提出了地方普本高校一流課程建設(shè)思路：課程目標(biāo)支持創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)，課程內(nèi)容與時俱進，教學(xué)設(shè)計科學(xué)合理，教學(xué)組織與實施突出學(xué)生的中心地位。

2 課程建設(shè)目標(biāo)

“生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計”是本校生物技術(shù)專業(yè)重要的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，是關(guān)于科學(xué)試驗的設(shè)計、實施、試驗數(shù)據(jù)的收集、整理、分析，以及結(jié)果解釋和推斷的一門課程。本課程主要是運用數(shù)理統(tǒng)計原理和方法進行生物科學(xué)研究，使學(xué)生理解試驗數(shù)據(jù)現(xiàn)象和本質(zhì)的關(guān)系，樹立生物科學(xué)研究正確的思想和方法。該課程教學(xué)的目的是使學(xué)生初步掌握生物學(xué)實驗設(shè)計的常用方法，具有獨立處理和分析試驗數(shù)據(jù)的能力，為進一步學(xué)習(xí)各專業(yè)課程以及畢業(yè)論文設(shè)計與實施奠定堅實的基礎(chǔ)。堅持以能力培養(yǎng)、協(xié)調(diào)發(fā)展為原則，不斷優(yōu)化課程體系，構(gòu)架合理的課程教學(xué)模塊，培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計思維能力，提高學(xué)生在專業(yè)實踐中分析問題和解決問題的能力，為企事業(yè)單位培養(yǎng)具有生物統(tǒng)計學(xué)基本理論知識和技能、能夠獨立以生物統(tǒng)計學(xué)為工具進行數(shù)據(jù)分析的人才。

3 教學(xué)內(nèi)容與資源

本課程包括32 學(xué)時，選用教材為《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》，由徐辰武、章元明主編，高等教育出版社出版。本教材共包括9 章內(nèi)容，分別為緒論、描述性統(tǒng)計、概率和理論分布、抽樣分布、統(tǒng)計推斷、方差分析、常用試驗設(shè)計及方差分析、一元線性回歸及方差分析、多元線性回歸及方差分析。本課程學(xué)時較少，最后一章為課外自學(xué)內(nèi)容。本課程學(xué)時分配為緒論2 學(xué)時，統(tǒng)計推斷6 學(xué)時，其他章都是4 學(xué)時。根據(jù)教材，自制多媒體教學(xué)課件輔助教學(xué)。充分利用線上教學(xué)資源，講中國大學(xué)慕課平臺上西北農(nóng)林科技大學(xué)建設(shè)的“生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計”課程的相關(guān)部分作為學(xué)生線上預(yù)習(xí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

加入課程思政新元素，保證課程與時俱進。課程思政建設(shè)堅持價值引領(lǐng)與知識傳授相結(jié)合，培育學(xué)生求真務(wù)實、實踐創(chuàng)新、精益求精的工匠精神，培養(yǎng)學(xué)生踏實嚴(yán)謹(jǐn)、耐心專注、吃苦耐勞、追求卓越等優(yōu)秀品質(zhì)。通過課程思政教育，讓學(xué)生時刻銘記肩上的責(zé)任與使命，引導(dǎo)他們將所學(xué)知識服務(wù)于國家需要和民族振興，在潛移默化中達到了育人的目的。本課程的思政內(nèi)容學(xué)時不少于總學(xué)時的10%。

4 教學(xué)模式與教學(xué)方法

“生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計”課程是一門理論與實踐并重的課程，在課堂教學(xué)中既要重視理論知識的傳授，又要重視理論知識的應(yīng)用，即實踐能力。該門課程理論部分概念抽象，數(shù)學(xué)公式多、內(nèi)容雜、理解困難，在教學(xué)過程中學(xué)生普遍反映難學(xué)。針對該門課程的特點，授課教師不斷進行教學(xué)改革與探索。

4.1 基于信息技術(shù)的數(shù)字化教學(xué)模式創(chuàng)新

每四年修訂一次培養(yǎng)方案，每次修訂培養(yǎng)方案專業(yè)課程都會被壓縮，到目前“生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計”的學(xué)時只剩32 學(xué)時，對于理論課的講述是完全不夠的，一些統(tǒng)計原理沒法展開講述，并且這32 學(xué)時還包含了8 學(xué)時的上機實踐。但是對于“生物統(tǒng)計學(xué)”課程來說，統(tǒng)計原理非常重要，掌握原理才能靈活運用統(tǒng)計分析方法。課堂教學(xué)的局限性表現(xiàn)在：課堂上每節(jié)課時間有限，短短四五十分鐘，既要求教師講清楚、學(xué)生聽明白，又要求師生互動，讓學(xué)生參與課堂。基于信息技術(shù)的數(shù)字化教學(xué)模式彌補了課堂教學(xué)的局限性，將某些課程理論知識的學(xué)習(xí)放在課前，通過“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，要求學(xué)生們在每次課前做好預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)完成的學(xué)生自覺參加學(xué)習(xí)平臺上的預(yù)留測驗，測驗不及格，需要再次預(yù)習(xí)參加測驗。學(xué)生課前有了一定基礎(chǔ)后，再進行課堂學(xué)習(xí)，效果會事半功倍。

4.2 重視統(tǒng)計軟件的應(yīng)用訓(xùn)練

“生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計”課程教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生進行試驗設(shè)計和對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析的能力，具有很強的實踐性，因此實踐教學(xué)是非常重要的。電子計算機技術(shù)為人們提供了便利，讓復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易，應(yīng)用計算機軟件將統(tǒng)計方法中復(fù)雜難懂的計算過程跨過，讓學(xué)生直接看到統(tǒng)計輸出結(jié)果，根據(jù)學(xué)過的理論知識學(xué)生能對統(tǒng)計分析結(jié)果進行合理解釋，學(xué)習(xí)目的就達到了。本次課程使用的統(tǒng)計軟件主要有Excel 和SPSS。Excel 軟件提供了較強的數(shù)據(jù)分析功能和統(tǒng)計繪圖功能，易學(xué)易用，前幾章可用，但對復(fù)雜的統(tǒng)計分析有局限性。SPSS 有強大的數(shù)據(jù)處理功能且操作簡單，用鼠標(biāo)可以完成大部分操作，因而深受使用者的歡迎。筆者們注重分析書上的例題，因為每一道例題都是一個實例，尤其對于每一個有原始資料的例題，應(yīng)教會學(xué)生們使用SPSS 軟件進行處理分析，從輸入變量到輸入數(shù)據(jù)，最后根據(jù)方法點合適的統(tǒng)計分析窗口進行設(shè)置，輸出統(tǒng)計分析結(jié)果后，學(xué)習(xí)根據(jù)結(jié)果去推斷總體參數(shù)。通過應(yīng)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計的實例、統(tǒng)計軟件和分析方法，加強試驗設(shè)計和提高學(xué)生的統(tǒng)計分析能力，提高學(xué)生的實踐能力。

4.3 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法及案例教學(xué)法的應(yīng)用

任務(wù)驅(qū)動課程教學(xué)模式，強調(diào)以學(xué)生為中心，教師主要是任務(wù)的制定者和學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，其核心思想是通過真實問題引起學(xué)生深度思考，在解決問題的情境下，使學(xué)生獲得與應(yīng)用相關(guān)的知識[4]。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法特別適用于應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)，將學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，各小組在任務(wù)的引領(lǐng)下主動分工協(xié)作、獲取必要的知識，最后應(yīng)用所學(xué)知識創(chuàng)造性完成項目，獲得思維創(chuàng)新能力和團隊合作能力。本課程以書中例題和課后習(xí)題為任務(wù)，將相同類型的題歸類為一個任務(wù)，要求學(xué)生具有舉一反三的能力，學(xué)會一個，同類題都能探索出來，個人不能解決的問題，通過團隊協(xié)作解決。

將科研實踐實例引入課堂教學(xué)，搜集本院教師在科研實踐中的數(shù)據(jù)，將所涉及的統(tǒng)計分析方法和試驗設(shè)計方案引入課堂，一方面加深學(xué)生對本課程應(yīng)用的理解；另一方面拓寬學(xué)生視野，加強學(xué)生對本專業(yè)的了解。課程組學(xué)生通過參加“大創(chuàng)”“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)業(yè)杯”等活動參與教師科研課題，加強第二課堂建設(shè)，提高學(xué)生的實驗技能和數(shù)據(jù)分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的課外研究興趣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度以及創(chuàng)新思維。

5 課程考核評價

考核評價是學(xué)生學(xué)習(xí)的指揮棒，傳統(tǒng)一考定乾坤的考核方式，學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和能動性都被遏制。學(xué)生平時不努力，卻喜歡在考試之前搞突擊，臨時抱佛腳，所學(xué)知識考完就忘，學(xué)習(xí)效果較差[5]。所以考核方式改革更重要！過程性評價側(cè)重學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和參與課堂程度，具有考核過程動態(tài)、考核手段多元和考核方式多樣等特點，形成性評價非常注重考核學(xué)生平時學(xué)習(xí)的效果。為了給學(xué)生加碼，多留學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生學(xué)時平時忙起來。將“翻轉(zhuǎn)課堂”和“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法”兩項任務(wù)的考核方式落實到位，學(xué)生對所學(xué)的知識進行探索，在嘗試中走向成功，也能激發(fā)學(xué)生自身的潛能。過程性評價也有利于教師隨時掌握學(xué)生主體的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題能夠及時予以糾正。

將過程性考核要求和經(jīng)濟地理學(xué)的課程相結(jié)合，學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的最終成績=過程性平時成績（40%）+期末筆試成績（40%）+期末上機操作成績（20%）。過程性平時成績（40%）=學(xué)生考勤（10%）+課堂表現(xiàn)（20%）+作業(yè)成績（40%）+平時測試（20%）+任務(wù)驅(qū)動法里小組團隊協(xié)作能力（10%）。為了突出過程性考核，學(xué)生獲得該課程的最終成績過程性平時成績（百分制）要大于60 分的標(biāo)準(zhǔn)。

學(xué)生考勤共計10 分，不在教學(xué)平臺上預(yù)習(xí)課程算曠課，曠課扣2 分。如果學(xué)生無故曠課累計達3 次及以上或者請假課程學(xué)時數(shù)達1/3，則學(xué)生不能參加最終的期末考試，直接取消考試資格。遲到、早退一次扣除1 分。課堂表現(xiàn)指學(xué)生參與課堂，包括線上教學(xué)課堂程度的整體情況評價，主要表現(xiàn)在回答問題、課堂專注度、師生互動等幾方面，共計20分。每章結(jié)束后布置多次多形式的課后作業(yè)，根據(jù)作業(yè)完成情況計分。因自身原因未交作業(yè)次數(shù)累計達3 次或以上的學(xué)生，取消課程期末考試資格。平時測試：每次課前請學(xué)生們登錄平臺，做測驗題（主要包括選擇題和填空題），將測驗題得分匯總成小測驗成績。例題及習(xí)題要求所有學(xué)生都會操作，這部分以任務(wù)驅(qū)動形式按小組來完成，如果組內(nèi)所有成員均已學(xué)會，都得到滿分，只要有一名學(xué)生不會，將扣所有組員的分?jǐn)?shù)。期末筆試答一張試卷，上機操作考試，每人操作一道題。

6 師生的滿意度

本課程經(jīng)過本輪精心建設(shè)，取得了較好的教學(xué)效果，上課時學(xué)生能跟上教師節(jié)奏，能與教師互動，說明學(xué)生上課時思維活躍了起來，通過各種過程性及期末考核評價，也發(fā)現(xiàn)本輪學(xué)習(xí)學(xué)生掌握得較好。通過跟學(xué)生交流發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對本輪課程建設(shè)、課程改革模式滿意。