案例教學法在高級試驗設計與生物統計中的應用探析

普敏瑤,韓長志

(西南林業大學生物多樣性保護學院,云南昆明,650224)

一、引言

田間試驗設計與生物統計是諸多高等院校農學類專業開設的一門基礎性課程,也是相關專業的基礎性學科。該課程主要運用數理統計的原理和方法研究作物栽培和植物加工生產實踐,在實驗方案設計、實驗數據收集整理和分析、解決生產實踐問題等方面具有關鍵作用。［1］生物統計與田間試驗設計多在本科階段開設,研究生階段可進一步學習課程,以獲得更高水平的熟練程度。但該課程涉及大量統計學知識,學生反映該課程識記量大、內容枯燥、學習有一定難度。如何提高該課程的教學質量和課堂效果是值得探討的問題。在農學類專業課程教學研究領域,前人對田間試驗設計與生物統計課程教學開展的研究相對豐富,提出了項目教學法［2］、團隊教學模式［3］、交互式教學［4］、圖示化教學［5］等眾多教學方法。這些合理有效的教學方法在提高學習熱情、明確學習路徑、提升教學效果等方面發揮著重要作用,同樣對高級試驗設計與生物統計研究生課程教學有一定借鑒意義。但目前針對高級試驗設計與生物統計本身的教學探索較少。基于前人對田間試驗設計與生物統計課程教學的探索,本文結合西南林業大學資源利用與植物保護專業開展高級試驗設計與生物統計課程實踐,探討課程教學中案例教學法的使用,為豐富高級試驗設計與生物統計課程教學理論提供參考。

二、高級試驗設計與生物統計的課程教學問題

高級試驗設計與生物統計的教學內容涉及諸多抽象的數理統計學名詞和概念、統計學基本原理及數學公式,這對教師和學生雙方都提出了更高要求。對學生來說,要具備較為扎實的數學基礎和較強的邏輯思維能力;對教師來說,則需要提高授課水平。若教學與實際生產脫節,知識講授多,實踐操作少,僅依靠課堂講授很難將理論與實踐充分結合在一起,容易使課程變得枯燥無味。學生在學習的過程中,需要理解和記憶大量術語和公式,內容繁多,因而存在知識內容理解不連貫、知識斷層的現象。此外,學生很難將課程學習內容運用到生產經營及科研中,具體表現為:在科學設計試驗,因地制宜地實施試驗方案,合理采集實驗數據,應用數據分析軟件,通過數據揭示試驗原理等方面表現不佳。總而言之,高級試驗設計與生物統計課程一直存在教學難度大、教學效果不理想、學生學習較為困難等現象。［6］

三、案例教學法的應用思路

(一)案例教學法的概念解析

案例教學法在古代就已被廣泛應用。古人常常引用成語或者小故事教導弟子,從故事中找尋道理和啟示,從而引發對問題的思考。案例教學法在提高學生積極性和綜合素質方面發揮著重要作用。當前研究通常將案例教學法定義為:依據教學目標和教學內容的需要,教師在精心策劃和指導下準備特定的教學案例供學生參考閱讀,并在課堂上組織學生參與思考和討論,引導學生將理論與現實案例結合起來。其目的是通過思想和信息的碰撞啟迪思維。案例教學法在我國被廣泛應用于高中、大學和研究生教學過程。［7］案例教學法能為學生提供良好的思考環境,激發學生的主觀能動性,鼓勵學生構建自身的知識框架,在理解現有知識的同時達到創新的效果。［8］

(二)案例教學法的應用原則

1.收集案例,充分做好案例準備

案例教學法中的案例是課堂教學資源的核心,師生相互討論、發言、辨析和求理都圍繞案例展開。案例不可過于簡單,教師應用案例時也不能生搬硬套、強拉關系,而應針對性地選擇案例,將課程內容與具體實踐結合起來。教師在有機串聯知識點與實踐應用的基礎上,拋出新問題,引導學生參與討論,培養學生的批判性思維。具體而言,案例的選取可遵循以下原則:針對性、問題性、完整性、客觀性、代表性、啟發性和多元性等。［9］

2.精選案例,創新案例教學方法

在案例創設階段,教師要以教學大綱為基礎,貼合現實,安排具有可操作性的情境創設內容,補充特定的案例細節,促進學生思考并融入案例角色。教師可遵循“經典與時事共存”的原則,挑選創新型案例。當前案例教學法常用的實施手段多為分組討論、專題講座等,還有待豐富。近年來,視頻案例作為一種新的教學媒介開始活躍于課堂,且高校的教學硬件基礎設施基本齊全,具備使用視頻案例教學的條件。將多媒體資源引入課堂,突破了傳統意義上語言描述的限制,不僅有助于刺激和引導學生思維發散,幫助學生建立多元化的創新視角,更能促進師生雙向的交流。［8］

3.應用案例,重視案例總結分析

好的案例可以幫助學生構建知識框架,將理論與實踐結合起來。案例的總結分析能培養學生分析問題、解決問題的邏輯思維,有助于學生習得同類問題的通用解決思路,是培養學生未來創新能力的關鍵。教師通過對案例進行總結分析,引導學生有目的性地解決問題,優化其解決過程,理清其解決思路,促使學生掌握核心知識。這不僅有利于教師了解和把握每位學生學習的情況,還有助于學生在不斷思考的過程中對知識進行整理鞏固,為日后的創新發展打下堅實基礎。

四、案例教學法在高級試驗設計與生物統計中的具體應用

本研究選取高級試驗設計與生物統計課程教學中的部分典型案例進行分析和思考,具體如表1所示。

表1 高級試驗設計與生物統計課程教學精選案例

五、案例教學法在高級試驗設計與生物統計中的應用效果

(一)學習趣味性增強

案例教學法通過情境呈現案例和相關知識,引導學生從情境中發現、分析和解決問題。與傳統教學中直接給出解決方法和標準答案的教學思路不同,案例教學法能夠發揮學生的主體作用,鼓勵學生反復思辨,大膽創新,積極參與。同時,案例教學法強調教師對案例的總結分析,確保學生掌握理論、形成觀點、提高能力。通過案例教學法,晦澀難懂的理論知識變得簡單明了,枯燥乏味的課堂變得生動活潑。學生在課堂交流中取長補短,增強了學習趣味性,形成了活躍的學習氛圍。

(二)專業知識與生產實踐有機融合

開設高級試驗設計與生物統計課程,旨在讓學生學會借助統計學方法理解或解決農學相關專業領域的科研和生產問題。學生需要將統計學知識與農學相關專業知識合理融合,以適應農學科研、農業發展研究。［11］案例教學法中的案例能夠直接展示出現代農業領域常用的試驗設計和統計分析方法,粗略講解農業領域較少應用的試驗設計和統計分析方法,從而構建精而專的知識體系,提高學生在農業科研、農業生產中對本課程知識的綜合應用能力。［12］

(三)知識掌握程度加深

案例教學法將抽象的內容具體化,將生硬的案例生動化。這種案例學習讓學生感受到一種較為輕松的課堂環境,為師生之間開展課堂互動提供了良好前提,可激發學生探索知識的積極性。這不僅對學生的學習積極性和創新思維具有正面影響,還能幫助學生加深對所學理論知識的理解與掌握,學會在獨立思考和解決問題的過程中將理論聯系實際,以及促進教師對學生的各種見解進行反思,在教學相長中提升和完善自我。［9］

六、結語

高級試驗設計與生物統計是西南林業大學資源利用與植物保護專業的重要學位課程,是指導學生進行專業課程學習、參與科學研究、完成畢業論文和解決生產實踐問題的工具性課程。因含有大量的數理統計專有名詞和公式,該課程一直存在教學難度大、教學效果不理想、學生學習困難等問題。為切實有效地開展高級試驗設計與生物統計教學,本研究應用案例教學法開展教學實踐,在課程中取得了較好的教學效果。用案例引入專業課知識,可引起學生的學習興趣,提高學生對理論知識的理解程度。教師通過案例展現知識應用情境,可鍛煉學生理論聯系實踐的能力,引導學生深入思考,強化學生的批判性思維。