面向農學專業“生物統計與試驗設計”課程改革與實踐

摘要：伴隨著現代農業科技的發展，傳統的“生物統計與試驗設計”課程已難以滿足新時代農學專業人才培養的需求。本文基于《統計學—基于R》（第5版）教材，針對當前農學專業“生物統計與試驗設計”課程教學中存在的問題，從教學內容、教學方法、實踐環節等方面進行了系統的改革與實踐探索。改革后的課程更加貼近農學專業實際，強化了學生的統計思維和實踐能力，取得了良好的教學效果。本文的探索對于推動農學專業“生物統計與試驗設計”課程的改革具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：生物統計；試驗設計；課程改革；R語言；實踐教學

ReformandPracticeofthe

Course"BiostatisticsandExperimentalDesign"forAgronomyMajors

—Takingthetextbook"Statistics—BasedonR"（5thEdition）asanExample

SunLipengZhangZhengYuWeijieXuWeizhouLiQiangBiTaiueirhaBIQxENo+CPEh0S25/gOZf9ItUrrKOuf+JHRdY=fei*

CollegeofLifeSciences，YulinUniversityShaanxiYulin719000

Abstract：Withthedevelopmentofmodernagriculturalscienceandtechnology，thetraditionalcourse"BiostatisticsandExperimentaldesign"hasbeendifficulttomeettheneedsofagriculturalprofessionalstraininginthenewera.Basedontheteachingmaterial"StatisticsBasedonR"（5thedition），aimingattheexistingproblemsintheteachingofBiostatisticsandExperimentalDesignforagriculturalmajors，thispapercarriedoutasystematicreformandpracticalexplorationfromtheaspectsofteachingcontent，teachingmethodsandpracticelinks.Afterthereform，thecurriculumisclosertotherealityofagriculturalmajor，strengthensthestudents'statisticalthinkingandpracticalability，andachievesgoodteachingeffect.Theexplorationofthispaperhascertainreferencesignificanceforpromotingthereformofthecourse"BiostatisticsandExperimentalDesign"ofagronomymajor.

Keywords：Biostatistics；Experimentaldesign；Curriculumreform；Rlanguage；Practicalteaching

1概述

生物統計學是研究生物學數據的收集、整理、分析和解釋的科學，是現代生物學和農學研究的重要工具。農業科技的現代化也對從事農學研究和生產的人才提出了更高的要求。因此，如何培養學生的現代統計思維和數據分析能力，使其能夠運用先進的統計方法解決農學領域的實際問題，已成為當前農學專業人才培養亟待解決的重要課題［1］。

本文以《統計學—基于R》（第5版）這一統計學教材為例，針對農學專業“生物統計與試驗設計”課程改革與實踐進行了探索。教材由賈俊平編著，其系統地介紹了數據科學和統計分析的基本概念和方法，并通過大量的實例演示了如何使用R語言進行數據處理、統計建模和結果呈現，是數據科學和統計學的入門佳作。將該教材引入“生物統計與試驗設計”課程教學，對于拓展課程內容、創新教學模式、提升教學效果具有重要意義［2］。

2傳統教學模式存在的問題

2.1教學方法單一，缺乏實踐訓練

課程理論性較強，傳統的教學方式以教師講授為主。這種“填鴨式”的教學模式重知識傳授，輕能力培養，學生被動接受知識，不利于學生統計思維和實踐能力的培養。同時，實踐教學環節設置不足，內容單一，與理論教學脫節，學生難以深刻理解統計方法的原理和應用。

2.2缺乏思政建設內容

傳統課程在思政建設方面的課程內容與國家發展需求聯系不緊密，這導致學生難以認識到統計學習對于服務國家發展戰略的重要意義；缺乏將統計知識與新農村建設、鄉村振興、精準扶貧等國家重大戰略相結合的內容設計。統計學既是方法課，也是應用課。課程應加強對中國優秀傳統文化的挖掘，選取反映中國智慧的農學試驗案例，增強文化底蘊［3］。

2.3考核方式單一，不重視過程評價

傳統課程采用期末閉卷考試的評價方式，這種單一的結果性評價方式忽視了對學生學習過程的考查，不利于引導學生主動學習和實踐，也無法全面評價學生的綜合能力。

針對上述問題，亟須對農學專業“生物統計與試驗設計”課程的教學內容、教學模式、思政建設、考核方式等進行系統的改革，建立與現代農學專業人才培養目標相適應的課程體系和教學模式。

3教學改革的目標

本次農學專業“生物統計與試驗設計”課程的教學改革，旨在建立“以學生發展為中心，以培養學生現代統計思維和實踐創新能力為導向”的新型教學模式。主要目標包括：

（1）更新教學內容，緊跟學科前沿。引入現代統計理論和方法，加強與農學專業知識的融合，提高學生學習興趣和積極性。

（2）將思政建設要點融入課程教學中，側重點應放在應用層面，將統計方法的應用與中國實際問題相聯系，緊密結合中國社會建設的成就講授統計方法的應用是思政建設的核心主題。

（3）創新教學方法，加強實踐教學。采用啟發式、討論式、案例式等多樣化教學方法，增加實踐教學比重，促進知識傳授與能力培養的統一。

（4）改革考核方式，突出能力評價。建立過程性與結果性相結合的多元化評價體系，引導學生主動學習和實踐，提高學生分析和解決問題的能力。

4教學改革的主要內容和措施

4.1教學內容改革

4.1.1更新教學大綱，優化課程設置

根據現代農學專業人才培養要求，參考《統計學—基于R》（第5版）等經典教材，對“生物統計與試驗設計”課程教學大綱進行修訂，同時，加強統計學理論知識與農學專業知識的融合，開設作物試驗設計、田間試驗統計分析等專題，增強課程的針對性和實用性，促進學生更好地掌握專業知識，提升自主學習的能力，如下圖所示為課程大綱內容簡要流程［2］。

課程大綱內容流程概要圖

4.1.2將思政元素與課程內容有機融合

習近平總書記曾經在全國高校思想政治工作會議上強調：“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面。”［4］要培養學生的愛國情懷和科學精神，樹立正確的統計價值觀，將統計應用與中國特色社會主義建設的理論和實踐相結合，如下表所示為生物統計與試驗設計教學模式融合思政建設的課程設計。

4.1.3豐富教學資源，創建案例庫

依托《統計學—基于R》（第5版）教材，并廣泛收集國內外優秀教學資源，包括在線課程、視頻資料、統計軟件、數據集等，為學生提供豐富多樣的學習資源。同時，與相關農學企業合作，收集真實的農學試驗數據，開發基于R語言的農學數據分析項目和案例，并建立案例庫，供師生教學和實踐使用。通過分析真實數據，學生可以深入理解統計方法在解決農學問題中的應用。

4.2教學方法改革

4.2.1實施啟發式教學，激發學習興趣

改變“滿堂灌”的傳統教學模式，采用啟發式、互動式的教學方法，注重培養學生的統計思維和創新意識。教師在講解統計原理時，引導學生發現問題、提出問題，鼓勵學生獨立思考。同時，通過設置討論話題，組織學生開展小組討論、辯論等互動活動，調動學生學習的積極性。

4.2.2開展翻轉課堂教學，突出學生主體地位

實施“翻轉課堂”教學模式，充分發揮學生學習的主動性。教師提供教學視頻、講義、習題等學習資料，學生課前自主學習。課堂上，學生分組討論，教師答疑解惑、組織研討，突出學生的主體地位。同時，鼓勵學生利用課余時間，通過網絡平臺進行自主探究和協作學習。

4.3考核評價改革

4.3.1建立多元評價體系，重視過程考核

改革傳統的期末考試模式，建立“平時成績+期末數據分析設計”的多元化評價體系。課程考核時，優化以往的“唯考試論”考核制，將平時作業評分列入課程考核計劃中，要求學生自己收集實踐數據，并使用R語言分析數據，撰寫完整的數據分析報告。平時課程中，學生在課前需要根據教學進度預習教材內容，課后認真完成指定的作業，規定每周的課外學習時間不少于2小時。

4.3.2完善學生學業評估，建立激勵機制

加強學生學習過程的跟蹤與評估，及時發現學習困難和思想問題，有針對性地進行幫扶和引導，對學習態度不端正、學習成績落后的學生予以警示；同時，建立科學合理的獎懲制度，對學習優秀、實踐能力突出的學生給予表彰和鼓勵，營造良好的學習氛圍。

5教學改革的實施效果

經過兩年的教學改革實踐，農學專業“生物統計與試驗設計”課程取得了明顯的教學效果：

（1）學生的學習興趣和主動性顯著提高。通過生動活潑、貼近專業的教學內容和方式，學生普遍反映課程“接地氣”“有意思”，到課率和聽課率明顯上升。

（2）學生的統計思維和實踐能力明顯增強。學生能夠運用統計方法分析實際數據，撰寫較高質量的實驗報告和研究論文，在各類學科競賽中屢獲佳績。

（3）教師的教學能力和科研水平穩步提升。教師不斷更新知識結構，改進教學方法，積極開展教學研究，教學水平不斷提高。

結語

農學專業“生物統計與試驗設計”課程是培養學生統計思維和實踐能力的關鍵課程。本文以《統計學——基于R》（第5版）教材為例，從教學內容、教學方法、實踐環節、考核評價等方面對該課程進行了系統的改革與實踐探索。改革后的課程更加貼近農學專業實際，注重學生能力培養，實現了“教、學、做”的有機結合，有效地提高了教學質量。

農學專業“生物統計與試驗設計”課程的改革是一項復雜的系統工程，不可能一蹴而就。在今后的教學實踐中，將進一步總結經驗，發現和解決新的問題，不斷深化和完善改革措施，借鑒優秀的教學改革經驗，探索產學研協同育人新模式，為培養高素質、創新型農學人才貢獻力量。

參考文獻：

［1］魏春華.《試驗設計與統計分析》課程教學改革探索［J］.教育教學論壇，2020（05）：191192.

［2］金花子，于鳳悅，王曉雪，等.新農科背景下生物統計附試驗設計課程教學改革［J］.智慧農業導刊，2024，4（03）：142144+148.

［3］關樺楠，葉華，王東旭，等.研究生“食品試驗設計與統計分析”課程思政教學改革探索［J］.現代面粉工業，2023，37（03）：3334.

［4］李輝，趙佳福，段志強，等.新農科建設背景下《生物統計附試驗設計》課程教學改革與實踐［J］.貴州畜牧獸醫，2023，47（06）：2830.

項目：地方院校農學碩士紅專并舉“124”人才培養模式研究（2022YLJY02）；基于產業學院的地方高校應用型本科農牧人才培養模式改革與實踐（23NL0411）；現代農業產業學院應用型本科農牧人才培養模式改革與實踐（23BG045）

作者簡介：孫利鵬（1983—），男，漢族，陜西榆林人，博士，講師，研究方向：植被修復與重建。

*通訊作者：畢臺飛（1971—），男，漢族，陜西榆林人，碩士，教授，研究方向：飼草料高效利用技術。