王建禮，鐘 茜，張 琇

(北方民族大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

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生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)優(yōu)化及學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)的實(shí)踐與探索

王建禮，鐘 茜，張 琇

(北方民族大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

針對(duì)目前生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程課時(shí)縮減、難教、難學(xué)的問題，筆者結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，提出在教學(xué)中須優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容；利用板書、多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等多種教學(xué)形式提高教學(xué)效果；重視案例教學(xué)與上機(jī)實(shí)踐，開展與課程特點(diǎn)和教學(xué)模式相適應(yīng)的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方式，如上機(jī)考試，以提高學(xué)生知識(shí)遷移能力和統(tǒng)計(jì)分析能力，最終提高生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

教學(xué)內(nèi)容；學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)；案例；實(shí)踐

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理與方法，收集、整理和分析資料，解釋生物學(xué)現(xiàn)象，探索其內(nèi)在規(guī)律的一門學(xué)科。該門課程對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)生命科學(xué)的其他專業(yè)課程、完成畢業(yè)論文、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)以及提高學(xué)生的科研素養(yǎng)具有重要意義。作為一門工具課，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)具有理論性和實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，由于該課程涉及高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和概率論等知識(shí)，概念多、公式多，計(jì)算繁瑣，具有一定難度，因此，相對(duì)于其他專業(yè)課程，學(xué)生認(rèn)為該課程枯燥難學(xué)，存在一定畏學(xué)情緒。其次，目前很多學(xué)校進(jìn)行教育教學(xué)改革并伴隨現(xiàn)代教育技術(shù)如多媒體的應(yīng)用，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的課時(shí)數(shù)大幅縮減，無論作為必修課還是選修課，該課程分配的課時(shí)數(shù)一般在32-36學(xué)時(shí)[1，2]，例如，筆者所在學(xué)校的生物科學(xué)、生物技術(shù)及食品科學(xué)專業(yè)該門課程設(shè)置的學(xué)時(shí)均為32學(xué)時(shí)。因此，如何在較少的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理及基礎(chǔ)應(yīng)用，如何兼顧效率，形成適合該課程特點(diǎn)和教學(xué)模式的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方式，是教學(xué)中面臨的共同問題。就此問題，筆者結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐和體會(huì)提出一些建議和對(duì)策。

一、優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容和課程體系是人才培養(yǎng)的主要落腳點(diǎn)，是教學(xué)改革的關(guān)鍵[3]。面對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課時(shí)較少的現(xiàn)狀，優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容是有效施教的第一步。在教學(xué)內(nèi)容安排上我們遵循“強(qiáng)干削枝，重視實(shí)用，減少無效供給“的原則。結(jié)合學(xué)生的專業(yè)需要，強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的針對(duì)性，刪除一些次要的統(tǒng)計(jì)學(xué)內(nèi)容，講授對(duì)本科生更實(shí)用的內(nèi)容。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析兩大部分，在精煉內(nèi)容后，其知識(shí)結(jié)構(gòu)涵蓋緒論、數(shù)據(jù)資料的收集與整理、常見概率分布、抽樣分布、統(tǒng)計(jì)推斷、參數(shù)估計(jì)、方差分析、非參數(shù)檢驗(yàn)、直線回歸和相關(guān)分析、隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是統(tǒng)計(jì)分析的前提，只有正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)才能保障研究活動(dòng)的科學(xué)性和可行性。因此，在課時(shí)分配上，盡管統(tǒng)計(jì)分析原理和基本方法需要占用較多課時(shí)，但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所占課時(shí)比例不應(yīng)過少。此外，統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)于學(xué)生應(yīng)用各種統(tǒng)計(jì)方法解決實(shí)際問題非常重要。因此，教學(xué)內(nèi)容中應(yīng)包括統(tǒng)計(jì)軟件SPSS或者SAS以及Excel 統(tǒng)計(jì)函數(shù)功能的講授和上機(jī)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合。

二、開展多種形式的教學(xué)方式

努力提高課堂教學(xué)質(zhì)量是提高教學(xué)效果的有效手段。課堂教學(xué)的效果對(duì)于引導(dǎo)學(xué)生的興趣和對(duì)知識(shí)的理解至關(guān)重要。因此，教師在不斷提升自身的專業(yè)素質(zhì)外，還應(yīng)開展形式多樣的教學(xué)。

1. 采用多媒體、板書與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有機(jī)結(jié)合的多元化教學(xué)形式

我們知道利用PPT可以增大教學(xué)信息量，極大地提高教學(xué)效率，但多媒體在教學(xué)中只是一種輔助教學(xué)手段。上課時(shí)PPT在播放時(shí)是分屏展示，在翻頁時(shí)本來相互聯(lián)系的內(nèi)容處于斷裂狀態(tài)，這樣不利于學(xué)生記憶和把握教學(xué)內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，尤其在講公式轉(zhuǎn)換和多步驟計(jì)算等問題時(shí)。因此，多媒體教學(xué)需要與板書教學(xué)相結(jié)合。板書是一種傳統(tǒng)的教學(xué)手段，但它是課堂教學(xué)的重要組成部分。板書與多媒體結(jié)合對(duì)于具有數(shù)理特點(diǎn)和邏輯性較強(qiáng)的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)更具實(shí)效。教師一邊講授一邊書寫板書可以使內(nèi)容更具條理性，有利于學(xué)生跟上教師的思路，幫助學(xué)生思考、理解和記憶，并能給學(xué)生留下比較深刻的印象。對(duì)于一些繁瑣的計(jì)算過程，板書只須列出一些主要步驟，如在講假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析的主要步驟時(shí)。在PPT上教師只給出例題、練習(xí)題、重要概念、公式、概率分布圖或統(tǒng)計(jì)圖、表以及有助于理解記憶的自制圖。一些學(xué)校如果沒有條件開設(shè)上機(jī)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用PPT可以演示SPSS或SAS等統(tǒng)計(jì)軟件的使用過程。

隨著高校信息化進(jìn)程的推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)中的作用越來越大。我們利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)或慕課平臺(tái)建立課程網(wǎng)站，拓展了教學(xué)空間。教學(xué)平臺(tái)內(nèi)容包括教學(xué)大綱、課件、課程錄像、上機(jī)指導(dǎo)、案例、習(xí)題、作業(yè)答疑等教學(xué)資源，也包括鏈接一些主要的統(tǒng)計(jì)學(xué)網(wǎng)站和論壇，如丁香園、小木蟲統(tǒng)計(jì)學(xué)論壇。學(xué)生通過隨時(shí)瀏覽上課所用PPT進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，學(xué)生的作業(yè)也可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提交，不明白的問題也可以在網(wǎng)上向教師提出。教師則就作業(yè)中出現(xiàn)的或?qū)W生提出的一些共性問題及時(shí)在平臺(tái)上進(jìn)行答疑。也可以給學(xué)生下載一些難度不大的論文，放到教學(xué)平臺(tái)，要求其閱讀，體會(huì)論文中使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法，以此來增強(qiáng)學(xué)生探索性的自主學(xué)習(xí)。此外，一些能夠提高學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)興趣的資料也可以放在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，如介紹或鏈接一些著名統(tǒng)計(jì)學(xué)家的軼事。如高斯(Gauss)、高爾頓(Francis Galton)、卡爾·皮爾遜(Karl Pearson)、戈塞特(William Sealy Gosset)、費(fèi)舍爾(Ronald Aylmer Fisher)等。他們中一些人的研究經(jīng)歷既有趣又勵(lì)志，對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的介紹，可以開闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的興趣。此外，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)也可以在學(xué)生課外科技活動(dòng)中指導(dǎo)其選用正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法。

2. 建立教學(xué)案例庫，開展案例教學(xué)法

目前教學(xué)方法有很多種，包括以問題為導(dǎo)向(Problem-based learning)的教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂式 (Flipped class model) 教學(xué)、案例教學(xué)法(Case-based lecture)等。其中案例教學(xué)法在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中更具效果。案例教學(xué)法是教師根據(jù)教學(xué)目的需要，以真實(shí)的事件(案例)作為教學(xué)材料，通過剖析和討論等方式，把學(xué)習(xí)知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)有機(jī)地結(jié)合在一起，以增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)遷移的能力，提高其分析和解決問題的能力。采用案例教學(xué)法，能夠改變 “概念、公式、例題、練習(xí)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，使理論教學(xué)不再枯燥僵硬，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生探究理論應(yīng)用的具體情景，達(dá)到 “活學(xué)活用”[4]。學(xué)生通過學(xué)習(xí)與生產(chǎn)、科研實(shí)踐相近的問題，使他們認(rèn)識(shí)到生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的重要性，提高了學(xué)習(xí)興趣，形成正確的統(tǒng)計(jì)思維。案例教學(xué)需要教師精選合適的案例，使其能夠恰當(dāng)?shù)赜糜谡n堂教學(xué)。我們通過建立教學(xué)案例庫以備課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐。遴選的案例盡可能地體現(xiàn)專業(yè)特色并結(jié)合所學(xué)內(nèi)容。案例庫來源可以是中國期刊網(wǎng)已發(fā)表的論文結(jié)果、教師自身的部分科研實(shí)驗(yàn)結(jié)果、往屆畢業(yè)生論文以及大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。尤其以往屆畢業(yè)生論文及大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)作為案例，會(huì)更加貼近學(xué)生所學(xué)，給學(xué)生以更深刻的印象。有的案例包含多個(gè)基本知識(shí)和技能，教師可以提前將案例通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)給學(xué)生，并提出要求，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決其中的統(tǒng)計(jì)學(xué)問題。

3. 突出上機(jī)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析的基本原理與方法，并且能夠正確地運(yùn)用這些原理與方法。統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用使統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的處理、分析和推斷變得快速而簡單，可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的興趣。教學(xué)中除了原理、概念、公式、例題等課堂講授外，還應(yīng)該將統(tǒng)計(jì)分析軟件的應(yīng)用融入到教學(xué)中，這需要增加上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)。我們利用數(shù)碼互動(dòng)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室或者學(xué)校微機(jī)室，將講授SPSS軟件的應(yīng)用和學(xué)生上機(jī)操作相結(jié)合。目前筆記本電腦在大學(xué)生中普及率非常高，對(duì)于沒有上機(jī)條件的學(xué)院，也可以讓學(xué)生攜帶自己的筆記本在課堂上進(jìn)行操作。上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容包括資料的整理、均值比較、方差分析、非參數(shù)檢驗(yàn)、相關(guān)分析、回歸分析、正交設(shè)計(jì)等，并且盡量使上述內(nèi)容與實(shí)際案例結(jié)合。孔子曾云“吾聽吾忘，吾見吾記，吾做吾悟”。通過上機(jī)操作，促使學(xué)生積極參與到教學(xué)中、發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性與積極性、加深理論知識(shí)的理解、掌握統(tǒng)計(jì)分析軟件的應(yīng)用范圍及具體操作方法，增強(qiáng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的遷移能力。

三、建立適合生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程特點(diǎn)的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)

學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)是以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)?、有效的工具和途徑，系統(tǒng)地收集學(xué)生在教師教學(xué)和自學(xué)中認(rèn)知行為的變化信息和證據(jù)，并對(duì)學(xué)生的知識(shí)和能力水平進(jìn)行價(jià)值判斷的過程[5]。學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與意識(shí)、實(shí)踐能力、分析和解決問題的能力。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)除了將過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)結(jié)合外，還應(yīng)該與課程的理論性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)相結(jié)合，與自身的教學(xué)模式相適應(yīng)，例如，在課程教授中我們有實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，則在學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)中應(yīng)該有反映實(shí)踐教學(xué)的部分。

過程性評(píng)價(jià)貫穿于整個(gè)學(xué)期的課堂教學(xué)。課堂上使每個(gè)學(xué)生都有1-2次表現(xiàn)的機(jī)會(huì)。預(yù)習(xí)是學(xué)習(xí)過程中的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，學(xué)生通過預(yù)習(xí)發(fā)現(xiàn)新授內(nèi)容中的難點(diǎn)，帶著疑問聽課，可以提高聽課效率。因此，教師要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)并結(jié)合新課的教學(xué)目標(biāo)有針對(duì)性地檢查可以作為課堂評(píng)價(jià)內(nèi)容之一。其次，對(duì)課后作業(yè)的評(píng)價(jià)除了教師評(píng)閱外，還可以鼓勵(lì)同學(xué)之間進(jìn)行習(xí)題糾錯(cuò)、作業(yè)評(píng)比等方式互評(píng)。

終結(jié)性評(píng)價(jià)應(yīng)包括理論知識(shí)和上機(jī)考試，二者各占期末考核成績的50%。統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算題型如果采用閉卷考試，學(xué)生會(huì)將較多的時(shí)間用于記憶公式，在考前幾天死記硬背，考試過后又會(huì)忘記[6]，如果采用開卷考試，可促使學(xué)生把主要精力放在統(tǒng)計(jì)方法分析和解決實(shí)際問題上，大大減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)[7]。因此，我們的理論考試注重統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、方法原理、概念理解等方面的考核，采用閉卷考試。涉及數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容進(jìn)行上機(jī)開卷考試，主要考核軟件中各種統(tǒng)計(jì)方法的使用，包括資料的整理、統(tǒng)計(jì)圖表的繪制、均數(shù)比較、方差分析、相關(guān)和回歸分析及正交表頭設(shè)計(jì)等。考試結(jié)束后學(xué)生將軟件生成的統(tǒng)計(jì)結(jié)果保存于電腦中，教師打印出來給分。

總之，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物科學(xué)工作者應(yīng)具備的基本知識(shí)，需要扎實(shí)掌握。在教學(xué)中要突出本課程作為工具課的特點(diǎn)，凝練教學(xué)體系和教學(xué)大綱，使課程更具實(shí)用性。不同教學(xué)內(nèi)容需要采用多元化的教學(xué)形式，板書與課件共用，講授與上機(jī)并舉。講授中采用適合本專業(yè)特色的案例教學(xué)。在重視理論教學(xué)的同時(shí)，必須加強(qiáng)上機(jī)實(shí)踐，以提高學(xué)生分析和解決問題的能力。建立統(tǒng)計(jì)分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和軟件應(yīng)用相結(jié)合的課程體系。針對(duì)該課程理論性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，應(yīng)確保學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)覆蓋整個(gè)教學(xué)過程，以更好地實(shí)現(xiàn)激勵(lì)和導(dǎo)向功能。

(責(zé)任編輯：鄧遠(yuǎn)美)

[1]何淼，何洪，彭曉南. 開放式課堂教學(xué)模式在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐[J]. 高等理科教育，2007(4)：97-100.

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Practice and Exploration on Teaching Optimization and Achievement Evaluation in Biostatistics Course

WANG Jian-li， ZHONG-Qian， ZHANG-Xiu

(College of Biology Sciences and Engineering，Beifang University of Nationalities，Yinchuan 750021， China)

Based on the problems that the reduction of biostatistics courses hours， hard to teaching and learning， combined with the teaching practice， we put forward some suggestions，such as integrating and optimizing the teaching content， improving the teaching effectiveness by a variety of teaching forms including blackboard-writing， multimedia and network teaching platform. Attaching importance to case teaching and computer practice， using the achievement evaluation method adapted to the characteristics of the course and the teaching mode， such as computer practice examination， to improve students ability of knowledge migration, statistical analysis， and ultimately improve the teaching quality of biostatistics.

teaching content; achievement evaluation; case; practice

G642

A

1671-9719(2016)11-0031-03

王建禮 (1976—)， 男，寧夏平羅人，博士，副教授，研究方向?yàn)樯锝y(tǒng)計(jì)學(xué)與動(dòng)物學(xué)。

2016-08-23

2016-09-10

寧夏回族自治區(qū)高等學(xué)校本科教學(xué)工程建設(shè)青年項(xiàng)目“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)優(yōu)化及其學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)體系的適應(yīng)性研究” (NXJG2016047)；國家民委高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“民族高等院校人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新——以生物類專業(yè)為例”(15035)。