統計方法在論文中的應用現狀及相關課程建議
——基于河南師范大學生物教育碩士學位論文

張洋洋，王白雪，姜麗娜

（河南師范大學 生命科學學院，河南 新鄉 453007）

自1996年我國設置教育碩士專業學位以來，迄今已涵蓋15個學科領域［1］。隨著教育事業的發展，我國高等院校在該專業的招生規模逐年增加，為我國基礎教育培養高層次、高素質的教師和教育管理人才，加快教師專業化進程發揮了積極的作用［2］。學位論文質量是學生培養質量的一個重要評價指標［3］，學位論文一方面反映了學生對專業知識的掌握和應用情況，另一方面也在一定程度上體現了教師的教學效果。

“試驗設計與統計分析”是將概率論與數理統計的原理和方法運用于生產與科學試驗，重點解決如何根據試驗目的和要求科學地設計試驗，并對研究結果進行正確的統計分析，以獲得有效的研究信息。作為一門應用性基礎課程，“試驗設計與統計分析”是碩士研究生的必修課程。對于教育碩士研究生來說，在開展學生學情分析、學業評價、意見反饋等教學活動時，需要借助統計學的相關知識，通過正確收集、整理和分析數據，由教學現象的外在表象出發，探討生物教學的內在規律。因此，統計學方法的掌握以及數據分析能力的提升對于教育碩士研究生來說就顯得十分必要。

近年來，學者們已廣泛關注專業碩士論文寫作中統計分析方法的使用。薛聰敏［4］調查研究了英語專業碩士學位論文中統計分析方法的應用情況，指出當前學位論文中使用的統計方法以簡單推理統計為主，純描述性統計和多元統計所占比重較小，提出開設“統計學”課程以保證研究生在論文中使用統計分析方法的規范性。王秀芝等［5］分析了公共管理專業碩士學位論文中應用統計分析方法的情況，指出描述統計是MPA學位論文中應用最廣泛的數據分析方法，其中回歸分析使用正逐漸增加，但是研究生在應用數據分析方法過程中仍存在一些問題。李媛庸［6］探討了北京體育大學田徑方向碩士研究生學位論文中統計方法的應用情況，認為碩士研究生學位論文存在的主要問題是統計方法選取不當以及統計指標結果解釋不合理，建議重視培養研究生的統計思想，規范統計方法的使用。以上研究均表明統計學廣泛應用于各專業碩士學位論文中，同時也都存在著各種各樣的問題需要進一步研究解決。但是，對于學科教學（生物）專業的碩士學位論文中統計方法應用情況的研究還較少。

本文以2018—2020年河南師范大學學科教學（生物）專業63篇碩士學位論文為研究對象，分析統計方法在碩士學位論文中的應用情況，并基于學位論文中數據資料的搜集、數據分析方法的應用以及研究生在教學、科研實踐過程中數據分析能力的需求，對“試驗設計與統計分析”課程提出調整和優化教學的建議。

一、學科教學（生物）學位論文中統計分析方法的應用

（一）樣本收集

本研究收集了2020—2022年河南師范大學學科教學（生物）專業64篇碩士學位論文，其中有63篇運用了統計分析方法（見表1），有1篇學位論文主要是對新課標下課堂教學目標的設計展開研究，沒有使用任何分析方法。本文后續數據分析是基于63篇碩士學位論文的數據信息。

表1 2020—2022年學科教學（生物）碩士學位論文基本信息

對于這63篇碩士學位論文，筆者在全文閱讀的基礎上，記錄文中資料搜集方式及統計分析方法。如果一篇論文中重復使用同一種統計分析方法，則只記為1次。

（二）學科教學（生物）學位論文中的數據搜集方法

根據不同研究目的和教學情境，學科教學（生物）學位論文中資料搜集方法也不同。在分析的63篇論文中，使用的方法有調查法、案例分析法、文本分析法、實驗法和課堂觀察法。這些方法在學位論中的應用情況如下（見表2）。

表2 63篇學科教學（生物）碩士學位論文中的數據搜集方法

從表2可知，63篇學位論文中，平均每篇論文運用了兩種以上的數據收集方法。其中，調查法是學科教學（生物）學位論文中應用較為廣泛的資料搜集方法，其次是案例分析法。調查法主要是通過問卷調查、訪談法獲得數據資料，這種方式直接簡便，對調查結果易于量化分析，因此是常用的統計調查方法，部分學位論文中所設計的調查問卷存在缺乏客觀性和嚴謹性的問題。案例分析法也是學科教學學位論文中經常使用的數據收集方法，但是，在調閱的論文中發現，大多數案例的設計沒有依據新課程標準的要求，且案例較少、主觀性較強。實驗法在學科教學（生物）碩士學位論文中是研究者根據自身任教或實習經歷中設計的教學改革來解決具體的教學問題，由于任教地區限制，研究者往往只能以一所學校作為樣本來源，數據來源較為單一，其結果有一定的局限性。

數據資料的獲取方式，直接關系到數據的分析方法和現象的闡釋，是和其他研究方法結合或者是通過其他研究方法輔助來達到研究目的的。目前，學科教學（生物）學位論文中多采用兩種以上數據搜集方法，利用不同的收集方法的特點來彌補單一資料收集方法的缺陷，使數據更加完整可靠。

（三）學科教學（生物）學位論文中的數據整理方法

獲得數據資料后，只有經過整理進行歸類，使其條理清晰，才能進行下一步統計分析。統計學上，常用的資料整理方法有次數分布圖和次數分布表兩種。兩種方法在各年度的應用情況如下（見表3）。

表3 63篇學科教學（生物）碩士學位論文中資料整理方法的應用情況

在調研學位論文的過程中發現，圖、表使用時多是將數據羅列呈現，同時部分圖、表制作不規范，排版不美觀，圖形形式單一，常以扇形圖、柱狀圖呈現，而信息量較大的箱線圖、雷達圖等幾乎沒有。同時，學位論文中部分圖表的表述也不規范，分組難以看出規律性，多是將數據簡單羅列，沒有考慮組距、組數等情況。這在一定程度上表明學生對圖表的規范應用和圖示形式的多樣化掌握不夠，且存在圖的呈現方式與數據類型不匹配現象。

（四）學科教學（生物）學位論文中的數據分析方法

統計推斷是由樣本資料的特征來估計總體特征的方法。在學位論文中，常見的統計推斷方法包括純描述性統計、信度分析、效度分析、t檢驗、z檢驗、卡方檢驗、方差分析和非參數分析。這些方法的應用情況如下（見表4）。

表4 63篇學科教學（生物）碩士學位論文中統計推斷方法的應用情況

在分析的學位論文中，多數學位論文中對調查結果和實驗數據僅限于純描述性統計，多元統計分析則是少之又少。只是簡單將所占比例或者頻數呈現出來，未針對每一個調查問題進行深入的數據分析，數據呈現較為簡單。同時，對使用頻度最高的調查法很少進行信度和效度分析。且數據的分析多采用SPSS統計軟件得出，如果SPSS模塊調用出錯，會直接導致結果的偏離，這就要求學生對統計分析的知識點的原理部分有正確的理解和掌握，并能熟練正確地調用統計分析軟件的分析模塊。

二、“試驗設計與統計分析”課程建議

基于以上對學位論文的研究分析，針對優化“試驗設計與統計分析”課程建設提出以下建議。

（一）針對學生學情，調整課程內容

通過分析整理63篇教育碩士學位論文中涉及的試驗設計方法及數據統計分析方法，不難發現學生在研究課題實施及學位論文完成過程中對統計學相關知識的需求還是較高的，特別是在課程評價、平行班級成績對比方面，需要進行較多的統計分析。因此，在課堂講授環節，要注意以學生科研實踐中常用的隨機區組設計、正交設計、裂區設計為重點內容，強化學生對方差分析、統計推斷、相關分析的理解和應用，適當刪去學生很少或基本使用不到的知識，合理安排課時減輕學生負擔。統計分析離不開統計軟件的應用，在課堂講授過程中，重點講授數據分析的思路，對其計算過程以軟件的介紹和應用為主。

（二）注重案例講解，加強實踐訓練

在課程內容講授時，強調引入案例教學，將抽象的統計原理轉變為學生熟知的、感性的具體案例，體現出了理論知識的實踐應用性，同時在講授過程中引用學生熟悉的科研案例調動學生學習的積極性和主動性，通過引導、啟發和討論，學生能夠主動用統計學原理和方法來思考解決案例中的問題。學生對課題組研究的內容和課題組學生的學位論文和研究論文是非常熟悉的，引入這些學生熟悉的實際案例，可以使教學過程更加具體化，也有利于營造輕松愉快而又高效實用的學習氛圍。在講授過程中，結合學生學位論文的實際案例，引導學生分析學位論文的設計思想、設計方法及數據分析方法，將學生引入實例情景，可以起到豐富課堂教學和增強統計知識的實用性的作用，同時也有助于啟發學生借助具體的統計分析方法來解決生產科研等實際問題，促使學生更好地開展自我學習、自我提高，為深入學習課程內容打下堅實的興趣基礎。

（三）優化考核方案，提高教學效果

傳統“試驗設計與統計分析”課程考核采取以閉卷考試為主，平時成績為輔的形式［7］。閉卷考試主要考核學生對概念、原理、公式的記憶和應用能力。但是，由于本課程的理論知識概念繁多、公式抽象、符號復雜、計算量大，在傳統以閉卷考試為主的評價模式下，學生更多地將精力用于概念的死記硬背和公式的生搬硬套上，而不能靈活自如地運用知識解決實際問題，脫離實踐導致最終的考試成績很難真實地反饋學生的學習效果以及解決實際問題的能力。因此，采用開卷考試與平時成績相結合的考核方式，學期末的試卷內容重點檢測學生對知識點的綜合理解和運用能力，減少概念和公式等記憶性內容的考核，平時成績由考勤、課堂交流、分組討論等構成。

結語

統計學作為一門工具性學科，被廣泛地應用于各個領域之中，在教育碩士科研工作的開展和學位論文的撰寫中也有著舉足輕重的作用。通過分析調閱的學位論文中統計方法的使用情況來看，目前教育碩士的統計分析能力還有較大的提升空間。對于“試驗設計與統計分析”課程教學，課程內容上必須針對學生的統計學基礎知識進行適時調整，在教學中強化統計分析方法的原理和應用范圍，結合具體的學位論文中統計分析存在的問題進行知識點的案例講解，補充多元統計的知識，重視對教育碩士研究生應用統計分析方法的指導，在評價反饋上改變傳統考核方案，提高教學效果。對于教育碩士而言，在數據收集時還應注意方法的多樣性和互補性，采用多種資料收集方法，使數據的分析和推斷更有說服力；同時，正確使用統計分析方法，確保學位論文的質量。