生物統(tǒng)計學的特點范文
時間:2023-12-06 18:03:03
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篇1
同時,生物統(tǒng)計作為數(shù)理統(tǒng)計在生物學領域的應用,是教學難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計學精品課程建設過程中,針對各專業(yè)培養(yǎng)目標的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓練,在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統(tǒng)計學課程的重新定位。
(一)新世紀對生物統(tǒng)計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計學首先獲得了發(fā)展,在其基礎上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計學、統(tǒng)計流行病學、隨機化臨床試驗學已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等實驗科學產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉化為信息需要統(tǒng)計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統(tǒng)計學將會與信息技術密切結合,較少側重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計,而會更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫的處理。生物統(tǒng)計學越來越不同于其它數(shù)學領域,計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計學對大學生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統(tǒng)計分析的基本特點,因此在生物統(tǒng)計課程的學習中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統(tǒng)計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機事件,因此,生物統(tǒng)計學不僅是試驗設計與統(tǒng)計方法的教學,更重要的還是大學生思維方式的培養(yǎng),這對提高大學生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計學包括試驗設計和統(tǒng)計方法兩個有機聯(lián)系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計方法的教學除讓學生弄清各種統(tǒng)計方法的內(nèi)涵外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學生科學研究素質(zhì)。
三、教學方法和教學手段的改革。
(一)加強電子課件及網(wǎng)絡平臺建設。
生物統(tǒng)計學是應用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理研究生物界數(shù)量變化的學科,而概率統(tǒng)計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學時的減少(由原來的60-70學時,降到現(xiàn)在的40學時左右),如何深入淺出地引導學生入門,并使學生在了解概率統(tǒng)計思想的基礎上,掌握常用統(tǒng)計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此,我們利用多媒體技術,制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學效果。建設了一個生物統(tǒng)計學教學網(wǎng)絡支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優(yōu)勢與學生的認知規(guī)律有機結合,用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規(guī)律相結合,多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列?,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學生講解,失去了傳統(tǒng)教學方法,老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色,在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規(guī)律緊密結合在一起。在制作課件時,采用啟發(fā)式教學方式,精煉教學內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學書寫板書的過程,根據(jù)教學內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內(nèi)容的動畫方式。在課堂教學中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學生保持互動,根據(jù)學生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學的特點,又充分照顧到學生的認知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學效果。
(三)長期堅持教育教學方法及教學規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計學的理論基礎是概率論與數(shù)理統(tǒng)計,從這個層面上講,它有非常濃的數(shù)學味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計,生物統(tǒng)計學更主要強調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想和方法在解
統(tǒng)計學在生物學中的應用已有長遠的歷史,許多統(tǒng)計的理論與方法也是自生物上的應用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺?,F(xiàn)在基因組學、蛋白質(zhì)組學與生物信息學的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設中,隨時注意納入生物統(tǒng)計學在前沿領域研究應用的內(nèi)容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學,注重學生能力培養(yǎng)。
生物統(tǒng)計學要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統(tǒng)計學不僅應該開設實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統(tǒng)計軟件的應用上,讓學生不僅掌握統(tǒng)計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業(yè)或升學的必備計算機統(tǒng)計技能,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計軟件的實習,擴大學生的視野,提高學生素質(zhì)。
20世紀20年展起來的多元統(tǒng)計方法雖然對于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發(fā)展,使得復雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計算技術,通過計算機軟件將統(tǒng)計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計輸出結果與有關解釋,從而使統(tǒng)計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學時數(shù)與達到培養(yǎng)目標所需完成的教學內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標準的統(tǒng)計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴大學生視野,提高學生素質(zhì)。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統(tǒng)計電腦實驗室?,F(xiàn)共有50余臺電腦,并連接到校園網(wǎng)。實驗室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外,實驗室還對優(yōu)秀學生免費開放,鼓勵他們結合教師的科研活動,應用所學生物統(tǒng)計學知識,學習新的生物統(tǒng)計學知識,掌握應用計算機解決生物統(tǒng)計學問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養(yǎng)學生實際動手能力和科學嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養(yǎng)等課程實驗與實習中,根據(jù)相關內(nèi)容加入了試驗設計方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的相關內(nèi)容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學科歸屬不同,但有一點是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實驗科學工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業(yè),結合實驗課教學的改革,對發(fā)酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計學指導學生自主進行實驗設計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變?yōu)樵囼灄l件的優(yōu)化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計,對試驗結果要求學生使用統(tǒng)計學的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎課或專業(yè)課的角度看,改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗,增強了學生解決實際問題的能力,培養(yǎng)了學生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計學角度看,將課程的教學實踐延伸到課程外,彌補了學時的不足,更重要的是學生將自己學到的統(tǒng)計學知識,轉化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內(nèi)化。
此外,在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設計)中要求學生采用恰當?shù)纳锝y(tǒng)計學方法進行設計與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設計)。
通過這樣的教學實踐,訓練了學生的統(tǒng)計思維能力,使學生充分認識到掌握生物統(tǒng)計學這一工具的重要性和必要性,增強了學生學好用好這門工具的信心,提高了學生從復雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優(yōu)秀課程。作為精品課程的載體,應具有一流的教師隊伍、一流的教學內(nèi)容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比,我們在生物統(tǒng)計學精品課程的建設上,才剛剛起步,今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計學建設成體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學思想、符合現(xiàn)代科學技術和適應社會發(fā)展進步的需要、能夠促進學生的全面發(fā)展而深受學生歡迎的一門課程。
篇2
關鍵詞:生物統(tǒng)計學;精品課程;教學改革
一、引言
隨著生物科學的發(fā)展,只有定性的結論已不能滿足實踐的需要,實現(xiàn)生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標;生物統(tǒng)計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法,生物統(tǒng)計學是生物學科應具備的基本知識和素質(zhì),與生命活動有關的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機現(xiàn)象,大到森林陸地生態(tài)系統(tǒng),小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計學正是從數(shù)量方面揭示大量隨機現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學科。因此,生物統(tǒng)計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科,它是生命科學各專業(yè)的專業(yè)基礎課,對后續(xù)生命科學課程學習和生物科研有重要作用。
同時,生物統(tǒng)計作為數(shù)理統(tǒng)計在生物學領域的應用,是教學難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計學精品課程建設過程中,針對各專業(yè)培養(yǎng)目標的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓練,在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統(tǒng)計學課程的重新定位
(一)新世紀對生物統(tǒng)計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計學首先獲得了發(fā)展,在其基礎上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計學、統(tǒng)計流行病學、隨機化臨床試驗學已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等實驗科學產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉化為信息需要統(tǒng)計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統(tǒng)計學將會與信息技術密切結合,較少側重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計,而會更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫的處理。生物統(tǒng)計學越來越不同于其它數(shù)學領域,計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計學對大學生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統(tǒng)計分析的基本特點,因此在生物統(tǒng)計課程的學習中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統(tǒng)計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機事件,因此,生物統(tǒng)計學不僅是試驗設計與統(tǒng)計方法的教學,更重要的還是大學生思維方式的培養(yǎng),這對提高大學生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計學包括試驗設計和統(tǒng)計方法兩個有機聯(lián)系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計方法的教學除讓學生弄清各種統(tǒng)計方法的內(nèi)涵外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學生科學研究素質(zhì)。
三、教學方法和教學手段的改革
(一)加強電子課件及網(wǎng)絡平臺建設。
生物統(tǒng)計學是應用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理研究生物界數(shù)量變化的學科,而概率統(tǒng)計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學時的減少(由原來的60-70學時,降到現(xiàn)在的40學時左右),如何深入淺出地引導學生入門,并使學生在了解概率統(tǒng)計思想的基礎上,掌握常用統(tǒng)計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此,我們利用多媒體技術,制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學效果。建設了一個生物統(tǒng)計學教學網(wǎng)絡支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優(yōu)勢與學生的認知規(guī)律有機結合,用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規(guī)律相結合,多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列疲瑸樾碌摹皾M堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學生講解,失去了傳統(tǒng)教學方法,老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色,在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規(guī)律緊密結合在一起。在制作課件時,采用啟發(fā)式教學方式,精煉教學內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學書寫板書的過程,根據(jù)教學內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內(nèi)容的動畫方式。在課堂教學中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學生保持互動,根據(jù)學生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學的特點,又充分照顧到學生的認知規(guī)律,在內(nèi)容沒有縮減,學時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學效果。
(三)長期堅持教育教學方法及教學規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計學的理論基礎是概率論與數(shù)理統(tǒng)計,從這個層面上講,它有非常濃的數(shù)學味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計,生物統(tǒng)計學更主要強調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計的原理講得太多,一是學時不允許,二是學生難以消化,得不到好的教學效果;如果只注重方法的講解,學生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統(tǒng)計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導。在教學內(nèi)容的安排上采用“保干削枝”,即在學時減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計方法去掉,也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計假設測驗等方面的內(nèi)容,讓學生掌握生物統(tǒng)計學中所蘊含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想精髓,從而避免學生亂套統(tǒng)計公式。
(四)密切跟蹤生命科學發(fā)展的前沿動向,探索生物統(tǒng)計學解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計學在生物學中的應用已有長遠的歷史,許多統(tǒng)計的理論與方法也是自生物上的應用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺?,F(xiàn)在基因組學、蛋白質(zhì)組學與生物信息學的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。在課程建設中,隨時注意納入生物統(tǒng)計學在前沿領域研究應用的內(nèi)容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學,注重學生能力培養(yǎng)
生物統(tǒng)計學要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統(tǒng)計學不僅應該開設實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統(tǒng)計軟件的應用上,讓學生不僅掌握統(tǒng)計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業(yè)或升學的必備計算機統(tǒng)計技能,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計軟件的實習,擴大學生的視野,提高學生素質(zhì)。
20世紀20年展起來的多元統(tǒng)計方法雖然對于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發(fā)展,使得復雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計算技術,通過計算機軟件將統(tǒng)計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計輸出結果與有關解釋,從而使統(tǒng)計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學時數(shù)與達到培養(yǎng)目標所需完成的教學內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標準的統(tǒng)計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴大學生視野,提高學生素質(zhì)。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統(tǒng)計電腦實驗室?,F(xiàn)共有50余臺電腦,并連接到校園網(wǎng)。實驗室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外,實驗室還對優(yōu)秀學生免費開放,鼓勵他們結合教師的科研活動,應用所學生物統(tǒng)計學知識,學習新的生物統(tǒng)計學知識,掌握應用計算機解決生物統(tǒng)計學問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養(yǎng)學生實際動手能力和科學嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養(yǎng)等課程實驗與實習中,根據(jù)相關內(nèi)容加入了試驗設計方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的相關內(nèi)容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學科歸屬不同,但有一點是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實驗科學工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業(yè),結合實驗課教學的改革,對發(fā)酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計學指導學生自主進行實驗設計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變?yōu)樵囼灄l件的優(yōu)化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計,對試驗結果要求學生使用統(tǒng)計學的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎課或專業(yè)課的角度看,改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗,增強了學生解決實際問題的能力,培養(yǎng)了學生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計學角度看,將課程的教學實踐延伸到課程外,彌補了學時的不足,更重要的是學生將自己學到的統(tǒng)計學知識,轉化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內(nèi)化。
此外,在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設計)中要求學生采用恰當?shù)纳锝y(tǒng)計學方法進行設計與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設計)。
通過這樣的教學實踐,訓練了學生的統(tǒng)計思維能力,使學生充分認識到掌握生物統(tǒng)計學這一工具的重要性和必要性,增強了學生學好用好這門工具的信心,提高了學生從復雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優(yōu)秀課程。作為精品課程的載體,應具有一流的教師隊伍、一流的教學內(nèi)容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比,我們在生物統(tǒng)計學精品課程的建設上,才剛剛起步,今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計學建設成體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學思想、符合現(xiàn)代科學技術和適應社會發(fā)展進步的需要、能夠促進學生的全面發(fā)展而深受學生歡迎的一門課程。
參考文獻:
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篇3
關鍵詞:生物統(tǒng)計學;教學改革;探索
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)11-0149-02
生物統(tǒng)計學是數(shù)理統(tǒng)計在生物學中的應用,是進行搜集、分析和解釋生物學數(shù)據(jù)的一門學科。近年來,生物統(tǒng)計學的教學工作在各高校生物類專業(yè)中普遍得到了重視。但該課程與數(shù)理統(tǒng)計聯(lián)系密切,內(nèi)容抽象,原理復雜,教師感到難教,學生感到難學。本文筆者結合自己的多年的教學實踐及對統(tǒng)計學的理解和體會,在分析目前教學現(xiàn)狀和問題的基礎上,就如何順應科學發(fā)展,探索改革生物統(tǒng)計學課程的教學內(nèi)容和教學方式,激發(fā)學生的學習熱情,提高課堂教學效果。談談自己的一些體會和探索。
一、生物統(tǒng)計學課程的地位
生物統(tǒng)計學是許多高等院校生物類專業(yè)學生開設一門必修課程,是進行現(xiàn)代生物學研究必不可少的工具,是培養(yǎng)學生科學研究和綜合分析問題能力的重要課程。生物統(tǒng)計學主要講授實驗設計方法、數(shù)據(jù)資料收集和整理的方法、數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計分析方法以及在概率論的基礎上對實驗結果做出科學的統(tǒng)計推斷,從而認識研究對象的現(xiàn)象和本質(zhì)。因此,生物統(tǒng)計學已成為生物科學研究所必備的工具,能夠培養(yǎng)和提高大學生的科學研究素養(yǎng)以及獨立分析和解決問題的能力。
二、教學現(xiàn)狀分析
(一)教學手段單一,學生缺乏興趣
生物統(tǒng)計學是用數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法來分析和解釋生物界的各種隨機現(xiàn)象,是搜集、分析和解釋數(shù)據(jù)的一門科學。該課程中的理論抽象、概念和公式多而復雜,難以理解和記憶,導致課程的學習枯燥而單調(diào)。在教學過程中,教師是知識的傳播者,是學習活動的組織者,而學習的主體是學生,教學的一切活動都必須以學生的主動性、積極性為出發(fā)點。多數(shù)高校教師在教學過程中,一般只講授書本理論知識,忽視學生統(tǒng)計思維的培養(yǎng),導致結課后學生對統(tǒng)計的理解只停留在書本中有關數(shù)據(jù)的搜集、整理、分析和推斷的案例,而面對實際問題,很難利用統(tǒng)計原理和方法來解釋和分析。這樣很難培養(yǎng)學生的學習熱情和興趣。
(二)課程設置不合理,實踐能力較差
多數(shù)高校在第三學期開設本門課程,學生雖然已經(jīng)學過了高等數(shù)學,有了一定數(shù)學基礎和分析歸納問題的能力,但相關專業(yè)課程尚未學習,對案例中一些專業(yè)術語不熟悉,在用專業(yè)方面的例子講解知識點時學生理解存在困難。學生在第八學期才進行畢業(yè)設計和論文寫作,需要實驗設計與統(tǒng)計方法解決實際科研問題,但有關統(tǒng)計學知識完全“歸還”授課老師,“重新”學習統(tǒng)計理論和方法進行分析問題的難度較大。筆者對農(nóng)學專業(yè)166名學生2004~2005學期學生期末考試成績和試卷進行分析,從中可以了解學生對該課程各知識點的理解和掌握程度,也為進一步改進教學手段和提高教學效果提供參考依據(jù)??荚嚥捎瞄]卷形式,題型有名詞解釋、填空題、判斷題、簡答題,計算分析題??梢越y(tǒng)計出學生成績在各分數(shù)段的分布情況。
通過分析可以看出學生成績基本呈正態(tài)分布,說明學生基本掌握了本課程的主要內(nèi)容。通過對試卷各題型分析,可以發(fā)現(xiàn)試卷中學生的名詞解釋和簡答題得分較多,且變異系數(shù)較小,說明學生對這兩部基本內(nèi)容掌握較好;而填空題、判斷題和計算題分析題得分較少,變異系數(shù)相對較大,說明學生對本課程內(nèi)容的廣度和深度掌握較差,且學生間存在明顯差異。分析原因,主要有以下幾方面:一是學生掌握了統(tǒng)計學的基本理論知識,但對理論知識不能靈活運用,缺乏實踐和統(tǒng)計思維能力;二是知識點掌握不細致,導致填空題失分嚴重;三是審題不細,答非所問;四是難點沒有很好理解掌握,不能舉一反三,靈活運用。
(三)實踐課時少,軟件應用差
受本課程大綱規(guī)定學時限制,目前生物類專業(yè)的課堂理論教學與統(tǒng)計軟件上機試驗不能有機結合。目前隨著生物科學的快速發(fā)展,各類統(tǒng)計軟件被廣泛開發(fā)和應用,比如Excel表統(tǒng)計分析工具、SAS、SPSS、R語言和DPS數(shù)據(jù)處理軟件等,各高校一般都是對各種統(tǒng)計軟件進行簡單的說明講授,而不是針對不同專業(yè)學生選擇合適的軟件進行深入的講解,是學生理解并掌握一類軟件,并能靈活運用。導致課堂所學內(nèi)容與科研實踐不能緊密結合,學生利用軟件分析解決科學問題的能力不能顯著提高。
三、生物統(tǒng)計教學的改革和探索
(一)明確培養(yǎng)目標,優(yōu)化教學大綱
生物統(tǒng)計是一門理論性和實用性都較強的專業(yè)基礎課,該課程的教學目標應適應科技發(fā)展:培養(yǎng)學生掌握常用的科學試驗設計方法,能運用所學的統(tǒng)計理論進行設計試驗,對所得的實驗數(shù)據(jù)進行收集、整理和統(tǒng)計分析,并得出科學的結論。在理論知識方面,主要講述生物統(tǒng)計學的基本原理、試驗設計的基本原則、常用實驗設計方法、理論分布和抽樣分布,統(tǒng)計推斷和方差分析理論,常用實驗設計的統(tǒng)計分析方法等基本知識。在技能技巧方面,應選擇合適的統(tǒng)計軟件,讓學生理解并掌握上機操作所學統(tǒng)計軟件的使用方法。
(二)改革教學方法,提高教學效果
“生物統(tǒng)計學”內(nèi)容枯燥,公式繁多,理論抽象,單一的教學形式很容易使學生對該課程產(chǎn)生厭煩情緒,因此,早授課過程中,應針對不同的教學內(nèi)容,改革教學方法,豐富教學手段,提高學生的注意力,培養(yǎng)學生的學習興趣。
1.結合傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學手段以提高課程教學效果。根據(jù)本課程的特點和大綱要求,在課堂上,教師應借助各種現(xiàn)代教學手段以保證在有限的學時內(nèi)完成大量的教學內(nèi)容,并取得較好的教學效果。筆者認為“生物統(tǒng)計學”授課教師可將現(xiàn)代教學手段與傳統(tǒng)板書教學結合,在推導講解重點公式和理論時使用傳統(tǒng)板書,幫助學生理解課程的重點難點,而使用多媒體介紹基本概念和展示圖、表等信息。充分發(fā)揮利用兩種不同教學方式的優(yōu)勢,以提高課堂學生的互動和學習興趣,從而提高教學效果的目的。
2.加強案例教學,增強課堂教學趣味性。在理論課程的教學過程中,根據(jù)授課內(nèi)容引入具體的案例,引導學生通過分析具體案例,深入淺出的將理論知識傳授與實踐能力培養(yǎng)相結合,加深對理論知識的理解和把握。“生物統(tǒng)計學”課程與數(shù)學及生物學其他課程聯(lián)系緊密,理論抽象,難點較多,學生很難直接理解和掌握,如果教師在講授過程中,將一些和講授內(nèi)容有關的有趣的、生動的、特別是學生學習生活中的案例引入課堂進行講解和分析,幫助學生更好地理解理論知識和概念,調(diào)動學生的學習熱行,增強課堂的趣味性。
3.加強實踐教學,提高學生的科研素養(yǎng)?!吧锝y(tǒng)計學”是一門應用性和實踐性很強的學科。在教學過程中,應加強實踐教學這一環(huán)節(jié),理論聯(lián)系實際,結合科研訓練,引導學生把生物統(tǒng)計學的理論知識運用到實驗、實習等科研活動中。課堂上重點講解理論知識及統(tǒng)計分析方法的同時,有針對性地對科研中的案例利用合適的統(tǒng)計軟件進行演示分析。同時對各統(tǒng)計軟件如SPSS、Excel、DPS等統(tǒng)計軟件的特點和應用條件,深入淺出地講解演示如何進行實際案例的數(shù)據(jù)分析,從而達到將抽象統(tǒng)計理論與實際工作相結合的目的。
(三)不斷提高授課教師自身的統(tǒng)計素養(yǎng)
在課堂上,教師起主導作用,是教學活動的組織者和知識的傳授者。作為“生物統(tǒng)計學”的授課教師應具有扎實的高等數(shù)學、數(shù)理統(tǒng)計基礎;熟練的計算機操作和軟件應用能力;較強的邏輯思維和科學研究實踐能力。教好這門課教師必須不斷提高自身的綜合素質(zhì),首先,教師應根據(jù)這門課教學的特點和不同專業(yè)學生的需求,將統(tǒng)計學的應用能力和學生的素質(zhì)培養(yǎng)目標,充分發(fā)揮教師的主導作用,調(diào)動培養(yǎng)學生主動學習的熱情和興趣。其次,教師要注意自身的學習,不斷提高科研素養(yǎng)和專業(yè)實踐能力。
(四)改革傳統(tǒng)考核方式,提高學生應用能力
考核是衡量教師教學效果和學生知識掌握程度的一種重要方式。傳統(tǒng)的考核方式主要以閉卷考試為主,側重課程基礎知識和技能的理論性考核。生物統(tǒng)計學的教學是培養(yǎng)學生綜合運用統(tǒng)計學原理,進行試驗設計、試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析以及對統(tǒng)計結果解釋的能力。因此筆者認為考核中除了理論知識外,還應加強學生的對理論知識應用性的考察。由此可將考核方式分為三部分:理論知識考核,以閉卷考試方式為主,權重占總成績的50%;而為統(tǒng)計思維和應用能力考核,學生利用所學的統(tǒng)計學理論知識和相關軟件,根據(jù)具體實驗目的和要求,獨立完成實驗的設計,并在計算機上對數(shù)據(jù)資料進行整理、分析和統(tǒng)計推斷,得出結論,權重占總成績的40%;最后是平日成績的評析,根據(jù)學生的出勤率、作業(yè)和課堂表現(xiàn)做出考核,權重占總成績的10%。通過考核方式改革,希望達到能夠考察學生對基本知識的掌握程度及靈活運用統(tǒng)計學原理和方法解決實際問題的能力的目的。同時對教師的教學效果給予一個準確的綜合評價。
四、結語
對于生物統(tǒng)計學的教學,教師應從學生的實際情況出發(fā),優(yōu)化教學內(nèi)容,提高自身知識結構和科研能力,加強實踐教學,改革教學手段和考核方式,培養(yǎng)學生綜合運用統(tǒng)計學原理和知識為目標,充分調(diào)動學生學習生物統(tǒng)計學的主動性和積極性。作為該課程的專業(yè)教師,還應緊跟時展,更新教學能容,主動學習有關本課程的新知識和技能,為提高該課程的教學質(zhì)量,培養(yǎng)適應社會需求的統(tǒng)計學專才。
參考文獻:
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關鍵詞:生物統(tǒng)計學;理論與實踐;教學模式
中圖分類號:Q332;G642.0 文獻標志碼:A ?搖文章編號:1674-9324(2013)50-0217-02
一、引言
生物統(tǒng)計學是我國高等院校生物科學類專業(yè)開設的一門專業(yè)基礎課,是一門實踐性、應用性很強的學科。它是我國高等院校生物科學類專業(yè)為培養(yǎng)大學生的科學研究能力,提高學生分析問題、解決問題的能力而開設的一門應用工具學科,也是當代生物科技工作者必備的知識。在以定量化和動態(tài)化為標志的近代生物科學的發(fā)展中,生物統(tǒng)計學的應用以及計算機技術的滲透已成為生物統(tǒng)計學發(fā)展的必然趨勢[1]。
一、生物統(tǒng)計學教學改革的必要性
當前,我國的高等教育正處在改革和發(fā)展的關鍵時期,高等教育如何才能更好地適應世紀的發(fā)展和需要,這是我們每一個從事高等教育的人必須認真思考的問題[2]。國家教育事業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要已經(jīng)明確指出“切實把高等教育發(fā)展的重點放到提高質(zhì)量上,著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維,增強學生的實踐能力、創(chuàng)造能力和就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力。實施高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程?!盵3]國家教育事業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要中也同樣強調(diào)要“加強創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)”,“加強動手實踐教學,增加學生參加生產(chǎn)勞動、社會實踐和創(chuàng)新活動的機會?!币虼丝梢?,加強創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)已經(jīng)成為當今高等教育改革的一項重要目標。
生物統(tǒng)計學是一門探討如何從不完整的信息中獲取科學可靠的結論從而進一步進行生物學實驗研究的設計、取樣、分析、資料整理與推論的科學[4]。是將數(shù)學的方法應用于生物學研究領域中的一門工具學科,是廣大科學研究工作者從事科學研究的重要工具和手段。在當今大學生物統(tǒng)計學的教育中,雖然我們在教學方法與內(nèi)容上有了很大改進,但仍然存在一些問題,主要表現(xiàn)在:(1)教學課時減少與課程內(nèi)容增加的矛盾。近年來,隨著大學課程教學改革的進行,生物統(tǒng)計學的課程教學時數(shù)不斷壓縮,教學課時數(shù)的壓縮與生物統(tǒng)計理論的發(fā)展、日益增加的教學內(nèi)容這一對矛盾是每一個從事生物統(tǒng)計學課程教學的教師必然面臨的挑戰(zhàn)[5]。(2)教學與科研脫節(jié)的矛盾。在大學本科生物統(tǒng)計學的教學環(huán)節(jié)中,由于受到許多客觀條件的限制,相應的實驗條件缺乏,一部分實踐性很強的教學內(nèi)容只能在課堂講解,培養(yǎng)大學生動手能力訓練比較少,學生利用所學知識參與科學研究的機會較少,使教學與科研脫節(jié)。學生無法正確掌握和應用理論知識,也難以把理論知識轉化為實際技能[6]。第三,學生使用計算機分析數(shù)據(jù)的能力較差。近年來由于學時的壓縮,生物統(tǒng)計學的教學內(nèi)容只限于對一些統(tǒng)計分折的基本原理、基本方法的講解,對有關統(tǒng)計分析軟件的應用講的很少,統(tǒng)計軟件的使用率非常低,學生還不能熟練地運用計算機分析試驗數(shù)據(jù)。
為了適應社會和經(jīng)濟的發(fā)展,培養(yǎng)符合社會需求的人才,在生物統(tǒng)計學的教學過程中培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,增加學生的動手能力,提高學生的綜合素質(zhì)和科學素養(yǎng)。為此,我們在近年來的生物統(tǒng)計學的教學過程中對理論與實踐相結合教學模式進行了研究與探索。
二、理論與實踐相結合模式探索
1.理論與實踐、應用相結合,構建課程體系與內(nèi)容。生物統(tǒng)計學是一門搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的基礎學科,是定量認知事物的一種工具,而統(tǒng)計方法是本課程的核心內(nèi)容。而在教學課時減少與課程內(nèi)容增加的情況下,課堂教學內(nèi)容不可能面面具到,而應該有所側重,有所突出。在教學過程中,對于已經(jīng)過時,與社會發(fā)展不相適應的一些內(nèi)容、具體事例,要及時去除并及時增加一些本課程發(fā)展的新理論、新方法,及時增加一些反映當前科學技術和社會發(fā)展的最新成果的事例,使學生在掌握統(tǒng)計知識的同時能及時了解科學技術發(fā)展的最新動態(tài),以適應社會發(fā)展的需要。另外,結合教學進度,增加常用統(tǒng)計分析軟件EXCEL、SPSS等的使用方法介紹,使統(tǒng)計教學內(nèi)容能夠體現(xiàn)時代感、知識性和前瞻性。
2.理論講解與實例分析相結合,加深對所學知識的理解。生物統(tǒng)計學是生物科學類專業(yè)一門必修專業(yè)基礎課,是一門理論性、系統(tǒng)性很強的學科,是現(xiàn)代生物學研究不可缺少的工具。但該課程原理復雜、內(nèi)容抽象、計算公式多而且繁雜、難懂且難記,影響了學生對本課程學習的興趣和積極性。通過實例的分析,循序漸進引導學生思考,深入淺出地講解知識點,從而能夠激發(fā)學生的主觀能動性[7]。例如,在講解試驗指標的概念時,如果只講“衡量試驗效果的標準就是試驗指標”則學生一時難以理解,如果舉例:甲、乙、丙三個品種進行產(chǎn)量比較試驗,那么產(chǎn)量就是衡量品種優(yōu)劣的標準。這樣抽象的概念就具體化了,通過舉一反三,觸類旁通,學生在記憶概念的同時也能理解這些知識點了。
3.課堂討論與案例分析相結合,提高學生分析和解決問題的能力。案例教學,是一種開放式、互動式的新型教學方式。是在學生掌握了一定的統(tǒng)計知識的基礎上應用的一種教學方法。例如,在教學過程中,根據(jù)學生已有知識,給出如下案例:“食品安全關乎每個人的身體健康和生命安全,而農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留是大家關注的熱點問題,今有某部門對當?shù)丶磳⑸鲜袖N售的一批桃子進行某種農(nóng)藥殘留量的檢測,以千克為單位,隨機抽測100千克,得其平均殘留量為0.0485毫克/千克,標準差為0.0061毫克/千克(已知該農(nóng)藥在桃子中的最大殘留量不允許達到0.05毫克/千克)。根據(jù)檢測結果,甲工作人員的結論是:該批桃子農(nóng)藥殘留量為0.0485,低于標準值0.05毫克/千克,所以,該批桃子合格,可以上市銷售。乙則持不同意見,認為甲的結論缺乏依據(jù)?!闭埥o出你的結論和依據(jù)。對于這樣的問題,先交給學生們思考和討論,老師作最后的總結。學生通過思考、計算分析、討論和總結,增強了對試驗誤差、一尾測驗、兩尾測驗等知識的理解和應用,特別是一尾測驗和兩尾測驗對試驗結果分析的結論的影響有了更直觀和透徹的了解,同時進一步掌握了統(tǒng)計方法和公式的正確使用。正是這種對案例的思考、討論和分析,發(fā)揮了學生的主體作用,提高了學生運用理論知識分析現(xiàn)實問題的能力。
4.軟件教學與上機操作相結合,提高學生的應用和動手能力。21世紀是知識經(jīng)濟時代和信息化時代,隨著教育和科技的迅速發(fā)展,對人才質(zhì)量和結構的需求正在發(fā)生前所未有的變化。掌握扎實的專業(yè)知識,擁有熟練的計算機分析問題、處理問題的技能,才能更好地適應社會需求。而計算機技術的發(fā)展和計算機技術在各個學科中的應用,為我們培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力、提高大學生的綜合素質(zhì)提供了廣闊的空間。因此,在教學過程中,我們適當壓縮課堂教學時間,注重精講多練,增加學生上機操作的機會,使學生熟悉常用統(tǒng)計分析軟件的使用方法。SPSS具有良好的用戶界面,完全擺脫了命令行的操作方式,使用者不用記住復雜的過程和選擇項,有著功能強大、操作簡單的優(yōu)勢,是目前眾多高等院校廣泛使用的教學軟件之一。對于SPSS要求學生重點掌握數(shù)據(jù)的錄入、儲存,各種基礎統(tǒng)計方法的選擇與應用、適用前提條件的判斷、結果的解釋等。Excel和SPSS統(tǒng)計軟件有效結合可滿足本科生畢業(yè)論文的要求。在生物統(tǒng)計學的實驗教學過程中,通過利用計算機技術和統(tǒng)計軟件,不僅使復雜的統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理工作變得非常簡單,而且由于學生自己動手操作,激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲望,也提高了學生的動手能力。
5.課堂教學與生產(chǎn)實踐相結合,提高學生的科學素養(yǎng)與科研能力。在教學過程中,我們結合專業(yè)學科的特點,盡量創(chuàng)造各種條件,安排一些實踐性教學活動,讓學生接觸到各種各樣的科學研究,用所學的統(tǒng)計知識指導科研的各個環(huán)節(jié),或要求學生根據(jù)某一專題,搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),寫出理論聯(lián)系實際的統(tǒng)計分析報告。例如,要求學生對校園內(nèi)的某種花卉或樹種進行某方面的生物學性狀的調(diào)查,然后采用相應的方法去分析,并得出結論。同時我們鼓勵學生參與科學研究,掌握生物統(tǒng)計學在科學研究中的運用。
三、結語
生物統(tǒng)計學教學改革的最終目標是提高教學質(zhì)量,加強學生創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng),促進學生綜合素質(zhì)的提高。通過對《生物統(tǒng)計學》理論與實踐相結合教學模式的探索與實踐,教學質(zhì)量與效果顯著提高,激發(fā)了學生學習生物統(tǒng)計學的興趣,提高了學生運用生物統(tǒng)計方法分析和解決問題的能力。例如學生在做相關的畢業(yè)論文時,能夠思路清晰地進行實驗的設計、正確運用統(tǒng)計方法和統(tǒng)計軟件,論文的完成質(zhì)量有了明顯的提高。但如何更合理地將理論與實踐教學相融合,在提高學生動手能力和綜合素質(zhì)方發(fā)揮更大的作用,還需要在教學過程中不斷的探索和改進。
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關鍵詞生物統(tǒng)計學;教學方法;改革
生物統(tǒng)計學是南陽師范學院生命科學與技術學院的一門專業(yè)基礎課,主要包括試驗統(tǒng)計分析和設計兩部分內(nèi)容,是現(xiàn)代生物學研究不可缺少的工具。通過該課程的學習,可使學生掌握基本的試驗設計和統(tǒng)計分析方法,培養(yǎng)學生具有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度與分析問題、解決問題的能力,以為以后的工作和科學研究打下基礎。但該課程原理復雜、內(nèi)容抽象、計算公式繁多且難記,加之教學內(nèi)容的不斷增加和學時的相對減少,開課時間又大多安排在大四,對大一所學的數(shù)學基礎知識有所淡化,被許多學生認為是較難學習和掌握的一門課程,加之大部分學生又忙于準備考研,對學習該門課程的重要性認識不足,興趣不濃,都給該課程的教學帶來困難和挑戰(zhàn)。因此,對生物統(tǒng)計的教學方法進行改革,以激發(fā)學生的學習興趣,提高學生對該課程重要性的認識,理解和掌握基本知識及技能,特別是培養(yǎng)學生的應用能力,以進一步提高該課程教學效果。
1由考試型授課向實際應用型授課轉變
生物統(tǒng)計學原理復雜,讓學生完全掌握每個統(tǒng)計方法的原理、統(tǒng)計公式的推導較困難,且對于非統(tǒng)計專業(yè)人士是沒有必要的。生物統(tǒng)計學的公式比較多,統(tǒng)計分析的方法也比較多,讓學生把所有的公式記下來,既費時間、學生不易接受,也沒有必要。在遇到生物、農(nóng)林、生態(tài)、生化等實際問題時,一方面是如何設計實驗方案,使實驗既科學合理,節(jié)約時間和成本,通過統(tǒng)計分析,得出理想的實驗結果;另一方面是面對已取得的實驗結果,如何選擇和使用統(tǒng)計分析方法。在大學科研中,有很多學生或在讀研究生,在這方面的知識和能力表現(xiàn)不足。因此,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力比考試取得高分更重要。授課內(nèi)容要深入淺出,多拿實際事例讓學生選擇統(tǒng)計分析方法,把不同的統(tǒng)計方法加以比較;或者把一個實驗結果用多種統(tǒng)計分析方法同時進行分析,對分析結果加以比較,使學生充分認識不同統(tǒng)計方法的特點和不足,激發(fā)學生對統(tǒng)計學的認識和興趣,把學生從繁瑣的概念和復雜的公式中解脫出來。由考試型授課向實際應用型授課轉變的另一個重要環(huán)節(jié),就是考試方式的轉變??荚嚪绞绞菍W生學習方法的指揮棒。如果采取傳統(tǒng)閉卷筆試的方式,學生往往在考前幾天死記硬背公式以應付考試,考試過后又很快忘記。對于這門實踐性較強的工具性課[1],教師嘗試了“帶紙開卷”考試法。即在考試內(nèi)容上側重以應用為主的考題,減少問答等概念性的內(nèi)容,以引導學生掌握學習重點和方向,培養(yǎng)實際解決問題的能力。在學生的備考復習上,采用激發(fā)學生積極思考問題的方式,規(guī)定學生在2張A4紙上可單面手寫自認為重要的公式供考試時參考,但不允許寫有關基本概念、問答之類的內(nèi)容。篩選和抄寫公式的過程,本身就是一個深刻認真學習和思考的過程,這正是該課教學所要求的,促使學生把主要精力放在用統(tǒng)計分析方法解決實際問題的方向上,提高解決實際問題的能力,同時也大大減輕了學生的學習負擔[2]。
2由純理論型授課向軟件應用實驗型授課轉變
統(tǒng)計學是一門相對古老的學科,在過去的授課過程中,因為計算多是筆算或由計數(shù)器計算,這就要求必須掌握計算過程,掌握計算的每一步驟,否則無法進行實際應用。但是隨著現(xiàn)代計算機和計算軟件的發(fā)展,使計算軟件在工作和科研中的應用已經(jīng)廣泛普及。相反,如果不會使用計算機和計算軟件,會給實際工作帶來很多不便和困難,不能滿足工作和科研的需要,特別是現(xiàn)代計算技術和計算軟件突飛猛進的發(fā)展。在分析方法的多樣性、分析結果的準確和詳細性、分析制圖的精美和完善性等方面,都是手工計算無法達到的。因此,必須改變傳統(tǒng)的純理論型授課方式,通過上機實習環(huán)節(jié)使學生應用統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,將學生從大量復雜計算中解放出來,提高效率,使學生綜合運用知識的能力得到提高。適用于統(tǒng)計教學的計算機軟件較多,目前主要有SAS、SPSS、Excel 等,都提供了一個功能相對完整的數(shù)據(jù)分析工具[3]。但相比之下,從功能和可操性而言,SPSS是國際流行的統(tǒng)計軟件,有強大的數(shù)據(jù)處理功能,操作簡單,分析結果詳細,還有很好的制圖功能,得到國內(nèi)外專家的認可[4-5]。因此,在實踐課程的教學過程中,要加大對該軟件的應用。同時,老師要經(jīng)常給學生介紹新的統(tǒng)計分析軟件,擴大學生的視野。
3由完全依靠教材內(nèi)容型授課向以教材為主、結合實際需要、拓展新內(nèi)容型授課轉變
生物統(tǒng)計學作為一門有一定學時限制的學科,在知識的組合方面,具有基礎性、系統(tǒng)性和經(jīng)典性的特點,所介紹的方法也是相對古老、常用、相對簡單的,如假設檢驗、區(qū)間估計、方差分析、回歸分析、相關分析、簡單的正交實驗設計等。而實際上生物統(tǒng)計的內(nèi)容較多,如主成分分析、判別分析、聚類分析、對應分析、典型相關分析、通徑分析等,實驗設計中還有均勻設計、配合均勻設計等[6-7]。隨著現(xiàn)代計算技術的飛速發(fā)展,許多新的計算方法不斷出現(xiàn),這些新方法是實踐中非常需要的,而且新分析方法具有生物統(tǒng)計學所介紹的統(tǒng)計方法不可取代的作用。因此,完全有必要根據(jù)實際需要,適當插入一些新的內(nèi)容,擴大學生的知識視野,其中重要的途徑就是介紹使用新方法的文獻資料,使學生充分認識到統(tǒng)計分析的重要性、廣泛性,增加學生的實踐能力。對生物統(tǒng)計學所介紹的方法,在實際應用時也有必要進行完善。如多重比較,雖然課本中介紹了多重比較的方法,對比較結果的顯著性表示方法也做了介紹。但是在實際時,由于期刊文字的限制,用生物統(tǒng)計學所介紹的方法,所用版面太大,要求簡明標出,這就提出了如何簡化的問題。特別是很多組數(shù)據(jù)進行比較時,步驟較繁瑣。如比較10組數(shù)據(jù),用生物統(tǒng)計學所介紹的方法,需要45組數(shù)據(jù)來表示,顯然占用版面較大,這時則需要啟發(fā)學生用簡明的辦法進行解決。因此,要結合實際,完善課本內(nèi)容,增強學生實際應用的能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,從而提高學生的實際操作能力。
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篇6
關鍵詞:《生物統(tǒng)計學》;案例教學法;生物統(tǒng)計能力
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)18-0061-02
一、傳統(tǒng)《生物統(tǒng)計學》教學方法效果不佳
《生物統(tǒng)計學》是數(shù)理統(tǒng)計的原理在生物科學中的應用,作為動物科學和動物醫(yī)學類各專業(yè)的基礎課和必修課,在科學研究和生產(chǎn)中應用十分廣泛,對于提高大學生的綜合素質(zhì)十分重要[1]。學習生物統(tǒng)計學的目的不是使學生掌握統(tǒng)計學的數(shù)學原理,而是培養(yǎng)學生運用統(tǒng)計學原理進行試驗設計、選擇正確的方法分析試驗結果以及解釋分析結果。傳統(tǒng)生物統(tǒng)計教學方法為教師在課堂上講授統(tǒng)計學理論,課后學生做作業(yè);因為教師可以控制課程的內(nèi)容和進度,所以這種教學方法有利于學生學習知識,但由于學生在課堂中只是被動聽課,沒有主動參與課堂教學,不利于學生生物統(tǒng)計能力的提高[2]。同時,《生物統(tǒng)計學》中的概念抽象、相互聯(lián)系、高度結構化,公式多而難記憶,思維方法特殊[3]。研究表明,運用傳統(tǒng)方法講授《生物統(tǒng)計學》,許多人學習了生物統(tǒng)計學的公式和原理,卻不會應用《生物統(tǒng)計學》知識解決實際問題,甚至不能正確地描述數(shù)據(jù)[4]。我們在教學實踐中發(fā)現(xiàn),運用傳統(tǒng)的授課方法,在課程結束一到兩年的時間里,學生會忘記《生物統(tǒng)計學》課堂中學過的大部分知識,在實際問題面前一籌莫展。在有限的時間里,生物統(tǒng)計課教師只能講授有限的、最常用的統(tǒng)計分析方法,實踐中學生可能用到的數(shù)據(jù)分析方法在課堂中不可能全部講授,這要求學生有較高的生物統(tǒng)計能力,能夠正確運用課堂中沒有講授的生物統(tǒng)計方法解決實際問題。因此,有必要嘗試新的教學方法,以解決傳統(tǒng)生物統(tǒng)計教學中存在的問題。
二、案例法教學實踐
教育學理論告訴我們,如果學習過程能夠與知識應用的過程結合在一起,則人們會在未來應用時更容易回想起學過的知識,應用知識的能力較強[5]。學生通過解決與生產(chǎn)實踐相近的問題,使他們認識到學習《生物統(tǒng)計學》的重要性,增加學習欲望,通過認真學習,提高生物統(tǒng)計能力,形成正確的統(tǒng)計思維[6]。作為以問題為中心教學方法的一種,案例教學法(case-based lecture)要求學生在教師的指導下解決案例,把學習知識與應用知識有機地結合在一起[2]。從2006年起,我們嘗試把案例教學法應用于《生物統(tǒng)計學》教學實踐,經(jīng)過幾年的實驗和摸索,取得了一些經(jīng)驗和較好的教學效果。
1.案例的設計與課堂組織。在案例教學法實踐中,學生通過案例解決方案的學習,使他們知道哪些問題是生產(chǎn)實踐感興趣的,如何利用生物統(tǒng)計學知識解決這些問題,因此,案例設計是影響案例法教學效果最重要的因素。案例要緊密結合實踐、生動有趣,才會喚起學生對課程的學習熱情,認為課程“有用”,值得認真學習。設計案例時,我們注意做到兩點。第一,案例均來自對生產(chǎn)實踐的科學研究結果,其知識內(nèi)容與教學目標相一致;教學實踐發(fā)現(xiàn),有些研究結果的數(shù)據(jù)量過多,用于課堂教學有一定難度,因此,對數(shù)據(jù)量進行了刪減。第二,因為課程是由一系列案例構成的,所以以專業(yè)知識為主線組織案例,做到知識內(nèi)容和案例之間前后關聯(lián)。在案例教學中,有人認為,教師可以只向學生提供案例,由學生查找解決案例所需要的知識,并找出解答案例的方法,以鍛煉學生的自學能力。這樣做有兩個假設,第一,根據(jù)問題,學生能夠綜合運用已有知識,找出解決問題所需要的新知識,第二,學生能夠根據(jù)問題需要學會新知識,并運用這些知識解決問題[7]。心理學研究表明,如果掌握了某領域的知識,可以做出正確判斷,如果對某領域沒有任何背景知識,或者理解錯誤,往往不能做出正確的判斷[8]。生物統(tǒng)計學的特點[3]決定了學生必須具有足夠的統(tǒng)計學背景知識,才能正確解決實際問題。由于課程的授課對象是生物統(tǒng)計的初學者,還缺乏生物統(tǒng)計學的思維,而且課時數(shù)較少,如動物醫(yī)學類《生物統(tǒng)計學》的課時只有32學時,因此,在教學實踐中,我們沒有讓學生自己查找解決案例的相關知識,而是在上課前就把課程所需要的知識材料都交給每個學生。我們也試驗了只交給大學生案例材料而讓學生找出解決案例的方法,結果幾乎沒有發(fā)現(xiàn)有學生能夠在規(guī)定的時間內(nèi)找出案例的正確解決方案。教師首先在課堂上對相關知識進行講解,然后,在課堂上通過指導學生解決案例,給學生創(chuàng)造一個自我學習和思考的環(huán)境,使學生通過想、做和說學習《生物統(tǒng)計學》知識,引導學生弄清楚應該采用哪種統(tǒng)計方法分析問題,采用該方法原因是什么,以及有沒有其它替代分析方法等。
2.合適的統(tǒng)計學軟件。在生物統(tǒng)計學習過程中,應用合適的統(tǒng)計軟件可以使學生更加關注解決案例過程的學習,真正實現(xiàn)通過實踐學習《生物統(tǒng)計學》,使學生學習的主動性提高,端正對學習生物統(tǒng)計學意義的認識,提高學習效果,顯著提高學生成績[9,10]。生物統(tǒng)計教學用軟件好求易學易用,功能完備,SAS軟件符合上述兩點要求,而且SAS軟件占統(tǒng)計市場的份額約為80%,使用人數(shù)較多,因此,我們選擇SAS軟件作為教學軟件。幾年的教學實踐發(fā)現(xiàn),由于在案例教學法實踐中應用了統(tǒng)計軟件,學生可以集中精力關注解決案例的過程而不是解決案例時具體的計算過程,一旦學生理解了案例的解決方案,解決具體案例所花費的時間很少,生物統(tǒng)計課后作業(yè)也不再是一個負擔,從而使學生生物統(tǒng)計的興趣大幅度提高。
3.教師的課堂指導與學生的主動性。研究表明,對于生物統(tǒng)計學的案例教學法,相對于其它課程,如果教師在問題討論中給予學生較多的指導,有較高的教學熱情,則教學效果較好;教師與學生有效的溝通,把解決案例的相關信息傳遞給學生,拓展學生對學生生物統(tǒng)計學知識的正確理解,激發(fā)學生解決案例的熱情[3]。但是,學生能否主動參與解答案例是案例教學法成功的關鍵。因此,在解決案例過程中,應鼓勵學生積極參與,為此,我們把平時成績占總評成績的比例提高到40%,如果學生在課堂上主動發(fā)言,則平時成績加分。可能其它課程都是傳統(tǒng)授課方法,個別學生上課前沒有認真閱讀教師提供的案例以及教師提供的生物統(tǒng)計學背景知識材料,因此課堂中表現(xiàn)被動。因為一旦有其他學生清楚了案例解決方案,總希望有表現(xiàn)機會,所以教師需要及時發(fā)現(xiàn)并對這些學生格外關注,有意識地鼓勵他們發(fā)言,使他們也有進步的機會。教學過程中還發(fā)現(xiàn),個別同學不認真思考案例的解決方法,但為了增加平時成績而主動發(fā)言,我們采取了對案例解答偏離正確方法的學生只加分、不表揚,而對給出正確案例解答方法的學生,加分的同時予以口頭表揚,有效地抑制了這種風氣。
三、案例法教學效果評估
我們利用課后作業(yè)對教學效果進行實時評估,既發(fā)現(xiàn)教學的成功和不足,也找出學生對知識的掌握程度,及時更正學生對知識的誤解。要求學生作業(yè)寫出解決案例的完整報告,內(nèi)容包括解決案例的SAS程序,SAS運行結果,以及結果的解釋等。在教授新內(nèi)容之前,教師在課堂上對作業(yè)進行總結,及時把相關信息反饋給學生。同樣地,期末考試既是考察學生的學習效果,也是對教學效果的評估,考試的主要目的是考察學生解決案例的能力,考試內(nèi)容有解決案例的相關《生物統(tǒng)計學》概念、SAS過程的語法及SAS運行結果的解讀等。近年來,期末考試基本上杜絕了不及格現(xiàn)象,試卷成績平均超過85分,說明學生對本門課程的學習興趣較高,對課程和學習效果較好。
以前本科大學生畢業(yè)前夕,《生物統(tǒng)計學》任課教師經(jīng)常需要幫助學生處理畢業(yè)論文的數(shù)據(jù)資料,應用案例教學法后沒有了這種現(xiàn)象。畢業(yè)論文審查中也沒有發(fā)現(xiàn)論文中有統(tǒng)計分析方面的錯誤,而且學生能夠正確運用課堂中沒有講授的統(tǒng)計分析方法,說明大學生生物統(tǒng)計的應用能力確實得到了提高。
學生對教學的評估可以反映學生對課程的具體感受,2012年學生對課程的評價中,認為“教師的教學使我理解和掌握了該課程的內(nèi)容,我覺得有收獲”的學生占90.4%,“教學內(nèi)容充實,安排合理,重點突出”的占92.9%,“教師授課能理論聯(lián)系實際”的占93.6%,“教師鼓勵學生參與課堂討論,發(fā)表個人見解”的占94.3%,說明絕大部分學生對這種教學方法是肯定的。
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關鍵詞:生物統(tǒng)計學;開放式考核;畢業(yè)論文
0引言
當前,我國的高等教育正處在改革和發(fā)展的關鍵時期,高等教育如何才能更好地適應新時代的發(fā)展和需要,這是每一個從事高等教育的人必須認真思考的問題.全面深化高等教育綜合改革的工作也在有序推進.高校應該在人才培養(yǎng)模式和實踐教學等關鍵環(huán)節(jié)進行綜合改革,高校教師應該加強教學研究和教學改革工作,對人才培養(yǎng)模式進行改革.其中,課程教學內(nèi)容、教學方法以及考核方式等方面的改革尤顯重要.下面將對普通高等師范院?!吧锝y(tǒng)計學”課程如何改革考核方式進行一些探討.
1“生物統(tǒng)計學”課程的地位和作用
“生物統(tǒng)計學”是一門應用數(shù)學,是高等師范院校生物學專業(yè)本科生的專業(yè)基礎課程.該課程要求學生能夠運用統(tǒng)計學原理和方法來分析和解釋生物學界的各種現(xiàn)象,對實驗所獲得的數(shù)據(jù)能進行科學分析,從而做出符合實際的推斷,生物統(tǒng)計學已成為生物科學研究所必需的重要手段.實驗設計本身并不是生物統(tǒng)計學的內(nèi)容,但是,只知道統(tǒng)計分析方法,而不知道如何設計符合統(tǒng)計學要求的實驗,知識并不系統(tǒng)、全面.因此,多數(shù)統(tǒng)計學教材都加入了實驗設計的內(nèi)容.通過學習實驗設計的內(nèi)容,可以使學生掌握正確的數(shù)據(jù)收集、整理和分析的方法,并掌握常用的實驗設計方法(簡單實驗設計、單因素實驗設計、兩因素實驗設計、多因素實驗設計),為完成其他專業(yè)課程的學習、畢業(yè)論文以及以后從事科學研究工作奠定基礎,這對學生分析和解決問題能力的培養(yǎng)起著重要的作用.按照目前高等教育綜合改革對人才培養(yǎng)模式的要求,學生應該具備較強的綜合能力,而這些能力需要通過扎實的科技知識訓練和系統(tǒng)的能力培養(yǎng)來實現(xiàn).此外,生物統(tǒng)計學也是培養(yǎng)和提高大學生科技素質(zhì)的一個很重要的方面.由于生物統(tǒng)計學要求學生具有一定的數(shù)學基礎和較好的邏輯推理能力,普通高等師范院校的生物學專業(yè)雖然在大一時開設了高等數(shù)學這樣的基礎課,但是,數(shù)學基礎仍然相對較差,所以,該課程一直被認為是生物學專業(yè)最具難度的課程之一.
2“生物統(tǒng)計學”課程考核方式現(xiàn)狀分析
課程考核是教學的必要環(huán)節(jié),既能檢驗學生對知識的掌握程度,又可以衡量教師的教學效果.現(xiàn)階段我國許多高校的考試制度缺乏合理性和靈活性,如在課程的期末考試中規(guī)定必須要通過完成試卷的方式來考核,有的高校還規(guī)定必須具有一定數(shù)量的題型.傳統(tǒng)的考核方式主要以考試(閉卷或開卷)為主,試題的內(nèi)容主要體現(xiàn)在基本概念、基本原理和相關的統(tǒng)計分析方法的應用,期末考試成績基本決定了課程的學期綜合成績.但是,不同的課程有不同的特點和要求,就生物統(tǒng)計學課程而言,考試的考核方式雖然可以通過讓學生完成相應題目來考察學生對生物統(tǒng)計學原理的掌握及運用能力,但是,完成試題的過程需要使用計算器進行大量的運算,而在實際運用環(huán)節(jié)中,很少會使用計算器進行計算,都是通過相關的統(tǒng)計軟件來進行統(tǒng)計分析.由此可見,通過完成試卷來考核的方式與實際應用脫節(jié),缺乏合理性.此外,由于普通高等師范院校生物相關專業(yè)學生數(shù)學基礎稍顯薄弱,所以,這種傳統(tǒng)的完成試題的考核方式會導致學生的考試分數(shù)不理想,不及格的學生比例較高.從生物統(tǒng)計學的教學目標來看,主要由試卷考核來評價學生的學習效果顯得不夠全面.前述考核方式可能還存在以下一些不足之處:首先,部分高校的課程總評成績由考勤成績、平時成績和期末成績?nèi)糠纸M成,各部分所占比例不同.
這種考核方式在一定程度上重視了學生的課題出勤率和平時完成作業(yè)的情況,避免了期末考試成績在課程學期總成績起主要作用的弊端.但是,部分同學在平時完成課后作業(yè)的過程中,由于沒有學會相應的知識,無法獨立完成作業(yè),于是采用抄襲的方法來完成作業(yè),這樣就無法通過完成作業(yè)的過程來鞏固相應的理論知識.其次,與多數(shù)課程一樣,部分學生平時不認真學習,考前通過突擊復習,即便考試通過,但是對知識掌握不牢靠,一段時間后就會忘記所學知識,當然更談不上會運用統(tǒng)計學知識來解決生物學問題,到做畢業(yè)論文需用到統(tǒng)計學知識時,很多學生顯得毫無頭緒.第三,學生雖然掌握了統(tǒng)計學的基本理論知識,但缺乏基本的統(tǒng)計思維能力和實踐經(jīng)驗,對理論知識不能靈活運用,也不能舉一反三.這樣的一些考核方式將學生引向了一種為了應付考試而學習的軌道,學生為了完成試題,需要花大量時間去進行計算,理論與實踐脫節(jié),當然會限制學生學習主動性和積極性的發(fā)揮.對于“生物統(tǒng)計學”這種注重分析和應用能力并且實踐性較強的課程而言,這樣的考核方式不夠靈活,也不能使學生有較好的學習效果.
3“生物統(tǒng)計學”課程考核方式的改革探索
高等教育綜合改革要求改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式,培養(yǎng)出創(chuàng)新性人才是當下時代的需求.這樣就要求學生擁有較強的學習能力以及運用所學的專業(yè)知識解決實際問題的能力.課程的考核是教學活動的必要環(huán)節(jié),靈活合理的考核方式能很好地促進學生鞏固教材上的學習內(nèi)容,并培養(yǎng)其解決實際問題的能力.為了達到上述教學目標,對生物統(tǒng)計學課程進行考核方式的改革是必要的.在教學工作中,可以根據(jù)高等教育綜合改革的具體要求,按照教學目標,對考試觀念、內(nèi)容和形式等方面進行改革,充分發(fā)揮考核的功能.改變傳統(tǒng)的課程總成績的測評方式,將考勤成績、平時成績、統(tǒng)計軟件應用成績、期末考核成績相結合而綜合考核.考勤成績可以督促學生進入教室聽課;平時成績可以督促學生通過完成作業(yè)來加強對所學理論知識的掌握,只是,要避免學生為了平時作業(yè)的成績較好而去抄襲作業(yè)的情況發(fā)生;統(tǒng)計軟件的應用已經(jīng)普及,通過統(tǒng)計軟件應用這個項目的考核,可以督促學生掌握相應的統(tǒng)計軟件的使用方法;期末考核內(nèi)容可以結合學生之前學過的專業(yè)知識以及將要進行的畢業(yè)論文內(nèi)容,學生可以查閱有關參考資料后選擇一個小的研究課題,獨立設計實驗,并能夠獨立完成相關的統(tǒng)計分析內(nèi)容,最后給予合理的生物學解釋.生物統(tǒng)計學的教學主要是培養(yǎng)學生如何進行實驗設計,如何收集并整理數(shù)據(jù),并能用相關的統(tǒng)計分析方法分析出結果,最后得出相應的專業(yè)解釋的能力.因此,教師首先要轉變觀念,認識到大趨勢下進行高等教育綜合改革的必要性,認識到人才的培養(yǎng)模式要有所調(diào)整,認識到教學改革的重要性.
對于生物統(tǒng)計學的教學,教師應根據(jù)學生的知識基礎和學習能力,因材施教,以培養(yǎng)學生綜合運用統(tǒng)計學原理和知識為目標,重點培養(yǎng)學生運用統(tǒng)計學原理和方法解決實際問題的能力.傳統(tǒng)的用試卷進行考試的方法的實際應用價值并不是太大,這種考核方式要求學生使用計算器等工具進行大量的計算.而隨著計算機技術的發(fā)展,相關的統(tǒng)計軟件可以完成基本統(tǒng)計分析,因此這種傳統(tǒng)的考核方式的實際應用價值并不太大.同時,由于該門課程本身較難,可能會導致學生花了太多的時間復習應考卻并不能及格.大學生科學研究素養(yǎng)的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在如何發(fā)現(xiàn)科學問題以及如何對所要研究的課題進行設計和實施兩個方面.而生物統(tǒng)計學的教學正好可達到這一培養(yǎng)目標.“生物統(tǒng)計學”的教學內(nèi)容包括實驗設計和統(tǒng)計分析方法兩塊大的內(nèi)容.通過實驗設計內(nèi)容的學習,可培養(yǎng)學生獨立設計研究課題的能力(實驗因素與水平的選擇、實驗設計方法的選擇);
通過統(tǒng)計學原理和相關統(tǒng)計分析方法的學習,培養(yǎng)其利用統(tǒng)計學知識解決生物實際問題的能力.上述兩個方面綜合起來,還可以培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,鍛煉其科研能力.因此,考核方式和內(nèi)容就應該通過改革來反應學生對這些能力的運用能力,摒棄單純以理論知識的難度、深度和完成試卷的好壞來衡量學生對知識的掌握程度的做法.經(jīng)過在普通高等師范院校多年的生物統(tǒng)計學教學實踐,筆者提出如下針對期末考核方式的改革內(nèi)容:可以采用開放式考核的方式,擯棄傳統(tǒng)的試卷考試的方法.把生物統(tǒng)計學的考核與學生的畢業(yè)論文結合起來,畢業(yè)論文的前面一部分工作通過課程考核的方式來完成,讓學生自己擬定實驗計劃書(包括題目選取、文獻查閱、設計實驗等).由于學生并沒有實際開展實驗,只能通過文獻中的數(shù)據(jù),列出相應的統(tǒng)計分析方法的計算步驟,再運用統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計分析.
通過這種開放式的考核,可以使學生在結合應用實際的基礎上掌握相應的統(tǒng)計分析方法,綜合培養(yǎng)學生的多方面能力,達到能夠獨立進行相應的統(tǒng)計分析的目的.到了畢業(yè)論文的實驗部分完成后,對數(shù)據(jù)的整理以及統(tǒng)計分析方法的應用就能輕車熟路,達到較好的學習效果.具體內(nèi)容可以從如下方面進行考慮:結合教材的兩個大的方面的內(nèi)容,統(tǒng)計分析和實驗設計,讓學生自己編制實驗計劃書,計劃書包括選題、國內(nèi)外研究動態(tài)、實驗目的、預期結果、實驗方法、實驗設計(重點內(nèi)容)、確定統(tǒng)計方法,并從文獻中收集相關的數(shù)據(jù)來進行統(tǒng)計分析,列出分析步驟,最后運用統(tǒng)計軟件進行分析,對結果進行解釋.通過上述考核內(nèi)容,還可以引導學生樹立良好的學術道德觀念.學生選題后進行實驗設計時知道需要遵循的隨機、重復、設置對照等原則,通過這個過程,應該認識到實驗所獲得的數(shù)據(jù)是分析問題、解釋問題的基礎,所獲得的任何數(shù)據(jù)和結果一定要經(jīng)得起別人的檢驗,不能為了得到理想的結果而去修改或者編造數(shù)據(jù).這對他們今后從事科學研究或其他方面的工作保持良好的道德操守影響深遠.
4結語
經(jīng)過幾年的教學實踐,結果表明,通過以上考核方式的改革,學生沒有了應付試卷的壓力,學習的主動性和積極性都會有所提升.在完成期末考核內(nèi)容的過程中,也鍛煉了學生運用生物統(tǒng)計學原理和統(tǒng)計分析方法解決生物學實際問題的綜合能力.此外,還能提高學生的邏輯思維能力和獨立分析能力,使其具備基本的科研能力.今后,該課程的考核方式還需要進行如下的完善:更深層次將該課程考核與學生畢業(yè)論文進行融合,具體與學生的論文指導教師進行溝通,確定選題的大方向;可以將統(tǒng)計軟件應用能力的考核與期末考核的內(nèi)容結合起來,讓學生上機分析從文獻中獲得的數(shù)據(jù)并給予適當?shù)纳飳W解釋.
參考文獻:
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篇8
Epidemiology and Population Health, Albert
Einstein College of Medicine
Biostatistics and
Epidemiology
A Primer for Health and
Biomedical Professionals
Third Edition
2004, 243pp.
Softcover $ 33.20
ISBN 0-387-40292-6
本書是由美國Albert Einstein醫(yī)學院流行病學和群體健康系流行病學室Sylvia Wassertheil Smoller教授編著的。第一版于1990年出版,第二版于1995年出版,現(xiàn)為第三版。本書的特點是根據(jù)流行病學和統(tǒng)計學的基本框架,使讀者理解流行病學與生物統(tǒng)計學的基本原理,理解“為什么做”和“做什么?”學會“如何做、如何解釋”。書中的內(nèi)容都是臨床試驗和基礎研究中最常用的、或是在文獻中經(jīng)常引用的。
全書共分9章。第1章講述科研方法問題,包括邏輯推理、變異、研究設計、變量的量化、無效假設、假設檢驗、檢驗錯誤的類型、顯著性水平等;第2章敘述概率的一些基本概念;第3章介紹常用的統(tǒng)計學檢驗方法;第4章介紹流行病學的基本概念,包括流行病學的應用、常用指標、流行病學研究類型、偏倚、混雜、交互、多變量分析等;第5章介紹篩檢的基本概念;第6章是敘述隨機對照臨床試驗;第7章介紹生活質(zhì)量的評價,包括量表的結構、可靠性、真實性、敏感性(反應性)以及用量表評價生活質(zhì)量的局限性;第8章介紹遺傳流行病學的基本概念,包括雙生子研究、連鎖和聯(lián)系分析、傳遞不平衡檢驗等;第9章闡述科研倫理學與統(tǒng)計學的關系。第8、9兩章的內(nèi)容在人類研究中十分重要,是第三版新增加的,是一般流行病學或統(tǒng)計學入門書籍中所沒有的。
書后附有9項附錄,介紹正文中各種統(tǒng)計學計算的實例,以使讀者能夠更順利閱讀本書、以及如何實際計算,包括卡方、Z值及t-值的臨界值表、Fisher精確檢驗、幾組比較的Kruskal-Wallis非參數(shù)檢驗、相關系數(shù)計算、率的年齡調(diào)整、比值比的可信性、兩個變量的“J”或“U”型關系、量表記分改變的適宜性(敏感性)評價、以及遺傳學基本原理和知識。書后還附有參考文獻及建議閱讀的書目,讀者如需了解更深入的、超出本書范圍的內(nèi)容、或涉及高等數(shù)學方面的內(nèi)容,可閱讀這些推薦的教科書。書末附有主題索引,便于讀者檢索。
本書以科學的哲學和邏輯學原理,討論統(tǒng)計學檢驗的基本原理,而不是讓讀者去做具體的統(tǒng)計學檢驗。全書各章節(jié)都是獨立的,讀者可不按順序閱讀,只閱讀感興趣的部分。本書特別適合那些沒有或很少有數(shù)學背景的讀者,使他們能夠讀得懂、用得上。
本書內(nèi)容既簡明,又適合范圍較廣的讀者需要,所闡述原理和方法適合多種領域,包括醫(yī)學、公共衛(wèi)生、心理學、教育學。本書是一本簡明的流行病學與生物統(tǒng)計學教科書,適合從事臨床和基礎研究的醫(yī)生、醫(yī)學專業(yè)本科生、研究生,或非醫(yī)學專業(yè)學生參考,也可供程度較高的讀者、以及對生物統(tǒng)計學與流行病學的邏輯學和方法學感興趣的研究人員參閱。
烏正賚,教授
(中國醫(yī)學科學院基礎研究所)
篇9
【關鍵詞】信息化教學 雙邊互動 生物統(tǒng)計學 教學模式
【基金項目】廣西教育科學“十二五”規(guī)劃課題(2011C0028)。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)11-0253-01
信息化教學設計是上海師范大學黎加厚教授[1]提出的,就是在信息化環(huán)境中,教育者與學習者借助現(xiàn)代教育媒體、教育信息資源和教育技術方法進行的雙邊活動。其特點是:以信息技術為支撐;以現(xiàn)代教育教學理論為指導;強調(diào)新型教學模式的構建;教學內(nèi)容具有更強的時代性和豐富性;教學更適合學生的學習需要和特點。信息化教學不僅僅是在傳統(tǒng)教學的基礎上對教學媒體和手段的改變[2-3],而且是以現(xiàn)代信息技術為基礎的整體的教學體系的一系列的改革和變化。這種改革和變化是把教與學的互動作為教學過程最重要的特征之一,指出教師在教學過程中應與學生積極互動,共同發(fā)展,要處理好傳授知識與培養(yǎng)能力的關系,注重培養(yǎng)學生的獨立性和自主性,指導學生質(zhì)疑、調(diào)查、探究,促使學生在教師指導下主動地、富有個性地學習[4]。筆者在生物統(tǒng)計學的教學過程中,通過構建新型的師生互動關系,提高學生的學習積極性和主動性,為培養(yǎng)出適應現(xiàn)代社會需求的素質(zhì)高、能力強的人才做一份努力。
一、讓學生擁有課堂自
傳統(tǒng)的教學模式是一張黑板、一支粉筆、一本教科書、一張嘴巴進行課堂教學,過分強調(diào)“師道尊嚴”,教師是課堂的主導者、知識的傳輸者,學生學習往往是被動的。而忽視教學活動是師生之間的雙邊互動,就限制了學生主觀能動性及獨立創(chuàng)造性的發(fā)揮。生物統(tǒng)計學是生物工程、生物技術等專業(yè)的專業(yè)課,是科學研究和實踐的重要工具,為了提高生物統(tǒng)計學的教學效果,我們利用多媒體和學校的機房進行教學活動,通過調(diào)動學生的積極性、讓學生參與教學活動、聽課的同時可以隨著老師的演示自行操作、給學生創(chuàng)造一個發(fā)揮主觀能動性的學習環(huán)境,從教學的各個環(huán)節(jié)激發(fā)學生的求知欲和學習興趣。通過師生的雙邊互動,傳授知識,發(fā)展和培養(yǎng)學生解決實際問題的綜合能力。既提高了學生學習的興趣,培養(yǎng)了學生的能力,又有效地激發(fā)起學生學習的內(nèi)驅力,課堂生動活潑,教學事半功倍。
二、構建雙向通道,實現(xiàn)有效教學互動
“師生互動設計”變傳統(tǒng)的單向教學信息傳遞為雙向傳遞,教師重在引導、啟發(fā)和點撥[3]。如“方差分析”教學中的“師生互動設計”為:①教師請學生先說明當樣本數(shù)較多時t檢驗的繁瑣;②教師進一步引出其在科學研究中的作用;③教師使用相關程序演示利用宏分析進行方差分析,結果的快速獲得;④學生自行操作,熟練程序,此時學生會好奇結果如何得到的;⑤教師再分解方差分析的每一個求解過程,也就是總體方差的各個分解過程。顯而易見,這樣的師生互動設計中,教師沒有將較枯燥的原理強加給學生,而是從學生的實驗經(jīng)驗入手,提供自主寬松的學習環(huán)境和自由表達、質(zhì)疑、探討的機會,精心設計有梯度、有層次的師生活動,激發(fā)學生的學習興趣,引導學生主動參與、主動思考,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維能力。
三、效果及意義
近兩年在教學中我們充分利用學校的機房,通過信息化教學技術,引入了Origin和EXCEL軟件的實驗環(huán)節(jié),師生的反映效果都很好,大大提高了學生的學習興趣。以課本例題提供的數(shù)據(jù)來進行實踐教學,采用相同的統(tǒng)計分析方法所得結果與課本的結果進行比對,以加強學生對軟件分析結果的接受度;而且課堂上當場進行練習,學生直接上機操作和課后學生在電腦上練習相結合,對課后習題進行統(tǒng)計分析,加深對統(tǒng)計方法應用條件的判斷和認識。而且在學生平時參加的校級科研立項或大四畢業(yè)設計論文的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理中,學到的知識能夠得以深刻理解和應用,使得論文數(shù)據(jù)更有說服力,論文質(zhì)量水平也明顯提高,更培養(yǎng)了學生對科學研究嚴謹性的認識。
參考文獻:
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篇10
Agronomique Paris-Grignon
Franois Rodolphe, French National
Institute of Agriculture Research
Sophie Schbath, Institut National de la
Recherche Agrononique Unité Mathématique
DNA, Words and Models
Statistics of Exceptional Words
2005,138pp.
HardcoverUSD55.00
ISBN 052184729x
S.羅賓 F.魯?shù)婪?S.謝巴斯 著
大約在15年的時間里,生物學經(jīng)歷了巨大的變化。而這些變化中最重要的變化是DNA序列。計算生物學中一個重要的問題是鑒別短的DNA序列(它在數(shù)學上稱為字),而這些短序列都具有生物學功能。一種鑒別方法就是決定一個特定的字是否純粹是隨機的,還是由于它出現(xiàn)的頻率或所在的位置而具有統(tǒng)計學意義的。
本書介紹了用于解決這種所謂異常字問題的數(shù)學統(tǒng)計學概念。從詳細描述對用于序列分析原理的模型的開始,其中馬爾科夫模型是重點;捕獲在被分析序列上的合成信息;接下去介紹了幾種統(tǒng)計學方法。這些方法是考慮到用來發(fā)現(xiàn)異常字所使用的模型。本書的后半部分利用了對細菌基因組分析所提供的大批例子來加以說明。
本書分為三個部分共7章。第一部分由第1~4章組成,它們給出了對馬爾科夫鏈以及用于序列分析的最重要的馬爾科夫模型的全面介紹。這是專門針對那些不熟悉基本與通用工具的讀者的。第1章緒論;第2章生物序列的簡單模型;第3章對馬爾科夫鏈模型的介紹;第4章考慮異質(zhì)性。本書的第二部分第5章字出現(xiàn)的統(tǒng)計學性質(zhì),該章構成了本書的核心部分,共有三節(jié)組成:第一節(jié)涉及了搜尋具有異常頻率的序列的方法;第二、三節(jié)涉及了異常字的分布。這是本書中技術性最強的一章。第三部分由第6~7章組成,第6章具有意想不到頻率的字;第7章具有意想不到位置的字。
本書的特點在于:(1)本書是對序列統(tǒng)計分析的介紹,閱讀本書必須掌握初步的數(shù)學知識。(2)有關生物學的必要知識在本書開頭的預備概念及注釋部分作了介紹,同時在緒論中介紹了一個異常字的實例。該實例是建立在對生物學背景深入了解的基礎上的,它為本書的主題提供了一個穩(wěn)固的基礎。
本書可供計算生物學專業(yè)的研究人員及研究生閱讀參考。而對于那些面對實際工作的用戶而言,它也是一本實用指南。
胡光華,高級軟件工程師
(原中國科學院物理學研究所)