孫偉++呂曉陽

摘 要：生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計是農(nóng)學(xué)類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是從事農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的專業(yè)基礎(chǔ)工具，對研究生科研能力的培養(yǎng)具有重要作用，為了進一步提高本課程的教學(xué)效果，本文通過生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)方法、教學(xué)手段以及考核方式等方面進行總結(jié)和解析，以期對利用生物統(tǒng)計學(xué)培養(yǎng)研究生科研能力提供幫助。

關(guān)鍵詞：生物統(tǒng)計學(xué)；教學(xué)；研究生；科研能力

中圖分類號：G642.3 文獻標(biāo)識碼：A

基金項目：江蘇省研究生教育教學(xué)改革研究與實踐課題“研究生教育質(zhì)量文化建設(shè)的研究與實踐——以揚州大學(xué)為例”（JGZZ15_100）。

作者簡介：孫 偉（1972—），男，江蘇睢寧人，教授，博士，揚州大學(xué)研究生院副院長，研究方向：動物遺傳育種與繁殖；

呂曉陽（1992—），男，江蘇無錫人，揚州大學(xué)碩士研究生，研究方向：動物遺傳育種與繁殖。

生物統(tǒng)計學(xué)是農(nóng)學(xué)、生物科學(xué)等專業(yè)學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是關(guān)于科學(xué)試驗的設(shè)計、實施、試驗數(shù)據(jù)的收集、整理、分析以及結(jié)果解釋和推斷的一門科學(xué)。[1]生物統(tǒng)計學(xué)包含了正確地設(shè)計試驗和收集數(shù)據(jù)的方法，也包含了如何正確地整理和分析數(shù)據(jù)、最后得出科學(xué)結(jié)論的方法。學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)具備正確處理和分析試驗數(shù)據(jù)的能力，具有統(tǒng)計思維，開闊的思路，可以利用生物統(tǒng)計學(xué)原理指導(dǎo)實驗設(shè)計。揚州大學(xué)的生物統(tǒng)計學(xué)課程主要針對農(nóng)學(xué)院、動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、獸醫(yī)學(xué)院、園藝與植物保護學(xué)院、生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院等本科生及研究生。近年來，在該課程的教學(xué)過程中，筆者注重將教學(xué)與科研相結(jié)合，不僅把它作為專業(yè)基礎(chǔ)課，還把它作為研究生培養(yǎng)科研素質(zhì)和邏輯思維的重要工具。

一、生物統(tǒng)計學(xué)課程對培養(yǎng)研究生科研能力具有重要作用

1.對研究生歸納推理思維的培養(yǎng)

具有生物統(tǒng)計學(xué)歸納推理思想能提高學(xué)生素質(zhì)，并有利于加深學(xué)生對生物統(tǒng)計學(xué)知識的理解以及提高學(xué)習(xí)效率。在掌握了生物統(tǒng)計學(xué)的基本知識并且能熟練運用后，面對一些問題時，學(xué)生可以先通過統(tǒng)計學(xué)去分析，通過統(tǒng)計學(xué)思路逆向設(shè)計實驗方案。比如驗證FecB基因?qū)Ξa(chǎn)羔數(shù)的影響，通過統(tǒng)計分析比較有FecB基因的母羊的產(chǎn)羔數(shù)與無FecB基因的母羊的產(chǎn)羔數(shù)之間有無顯著差異，就可以設(shè)計實驗先檢測母羊中是否含F(xiàn)ecB基因，再查閱相關(guān)資料，這樣就能制訂基本的實驗設(shè)計框架。生物統(tǒng)計學(xué)給了學(xué)生一個不同尋常的思維方式，使得學(xué)生的科研過程更加輕松、準確。

2.研究生科研素質(zhì)的培養(yǎng)

研究生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)問題與科研課題設(shè)計、實施等方面。生物統(tǒng)計學(xué)由試驗設(shè)計和統(tǒng)計學(xué)方法兩個部分組成，通過試驗設(shè)計能提高研究生設(shè)計科研課題試驗方案的能力，利用統(tǒng)計學(xué)方法能對課題結(jié)果進行分析。[2]

生物統(tǒng)計學(xué)中使用的統(tǒng)計分析方法會導(dǎo)致試驗誤差，而試驗誤差是影響統(tǒng)計假設(shè)結(jié)果的重要因素。試驗誤差主要來源于試驗材料的差異、試驗操作水平以及外界因素的影響，試驗誤差控制包括保持試驗材料一致，最佳的試驗設(shè)計，試驗中只保持唯一差異原則等，[3]因此，研究生在研究工作中可通過各種方法降低試驗誤差、提高試驗精度，使研究生在科研中做到采樣認真，操作仔細，善于思考，從而達到提高研究生的科研素質(zhì)和水平的學(xué)習(xí)目的。同時，在科研工作中，研究生選擇不同的統(tǒng)計方法進行試驗，能讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計方法的內(nèi)涵，還能使學(xué)生準確靈活地運用統(tǒng)計學(xué)方法發(fā)現(xiàn)試驗材料中的潛在信息，從而更好地進行研究。

二、生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)過程中需要注意的問題

1.采用靈活多樣的教學(xué)方式，培養(yǎng)創(chuàng)新人才

教學(xué)內(nèi)容和課程體系是人才培養(yǎng)的主要落腳點，是學(xué)生獲取知識的來源，根據(jù)現(xiàn)代科研的教學(xué)信息和教學(xué)內(nèi)容開展教學(xué)是提高教學(xué)質(zhì)量和提高學(xué)生科研能力的保證。[4]在教學(xué)過程中要根據(jù)學(xué)生需要的不同，有針對性地選擇一些內(nèi)容進行講解，并結(jié)合本專業(yè)自身的特點，形成具有本專業(yè)特色和滿足學(xué)生實際需要的課程內(nèi)容。在實際的授課過程中，應(yīng)掌握一元統(tǒng)計方法、方差分析、回歸分析等基本方法。

生物統(tǒng)計學(xué)是既需要理論支撐也需要進行實踐的一門課程，所以在學(xué)習(xí)理論課程的同時，增加實踐課是必不可少的。開展統(tǒng)計軟件的學(xué)習(xí)，能擴大學(xué)生的視野，提高學(xué)生素質(zhì)。理論課程教學(xué)時數(shù)并不能達到所需的教學(xué)內(nèi)容，為此，通過統(tǒng)計軟件的學(xué)習(xí)，可起到以點帶面，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的作用。實踐課程采用統(tǒng)計分析軟件SPSS、SAS以及MATLAB軟件來進行生物數(shù)據(jù)分析，它們各有特點：SPSS操作性大，無須編程；SAS需要簡單程序，功能更加強大；MATLAB具有強大的矩陣運算程序和自編程序的功能。結(jié)合實際問題選擇合適的數(shù)據(jù)處理方法在生物統(tǒng)計學(xué)學(xué)習(xí)中很有必要。[5][6]

2.采取更加自主的教學(xué)方法與教學(xué)手段

生物統(tǒng)計學(xué)主要以概率論和數(shù)學(xué)統(tǒng)計為基礎(chǔ)，理論抽象，學(xué)習(xí)時需要很強的邏輯思維能力以及掌握復(fù)雜的運算方法，為此在本課程的教學(xué)中可以采取以下幾個解決方法。

（1）注重啟發(fā)式教學(xué)。在教會學(xué)生如何搜集、整理數(shù)據(jù)的同時， 還要教學(xué)生學(xué)會分析數(shù)字背后的含意，要求學(xué)生能全面分析問題，通過發(fā)散思維解決問題。如在平均數(shù)的教學(xué)中，可以通過直觀性的次數(shù)分布以及現(xiàn)實生活中班級男同學(xué)的平均身高、全班英語平均成績等實例使學(xué)生正確地理解和使用統(tǒng)計方法；講解t分布時可以通過畫直角坐標(biāo)看圖進行分析講解，將抽象的問題具體化呈現(xiàn)出來。通過諸如此類的教學(xué)方法，學(xué)生會更加容易掌握教學(xué)內(nèi)容。生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中采用實例法、圖示法等能提高學(xué)生的理解能力，達到培養(yǎng)目標(biāo)。

（2）將多媒體課件與板書相結(jié)合進行教學(xué)。傳統(tǒng)板書教學(xué)相對其他教學(xué)手段雖然費時，但針對一些重要的統(tǒng)計學(xué)相關(guān)公式的推導(dǎo)和證明，則有著其他教學(xué)形式不可比擬的優(yōu)勢，能讓學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下有足夠的時間理解和消化教學(xué)內(nèi)容。多媒體課件演示具有內(nèi)容豐富、信息量大、有層次感、抽象問題具體化的特點。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)利用圖片、影像、聲音甚至不同字體顏色和背景來吸引學(xué)生注意力，從而形象生動地進行教學(xué)。[7]將傳統(tǒng)板書與多媒體結(jié)合來開展教學(xué)，不僅能保證學(xué)生跟上教學(xué)進度，還能向?qū)W生傳遞相關(guān)的教學(xué)信息，使學(xué)生清晰、直觀地掌握抽象的概念，提高學(xué)生分析和解決問題的綜合能力。

（3）借助科研案例進行教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的目的在于更好地進行科研，在教學(xué)過程中，將生物統(tǒng)計學(xué)中的各種分析方法結(jié)合本專業(yè)具體案例進行教學(xué)和解析，利用案例能讓學(xué)生更清晰了解分析方法的使用技巧，在課堂上學(xué)以致用。通過熟知的理論和前沿研究，讓學(xué)生切實認識到生物統(tǒng)計學(xué)在生命科學(xué)研究中的作用，深刻認識到學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的重要性，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，從被動接受變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。

（4）運用連貫式教學(xué)手段，充分理解教學(xué)內(nèi)容。生物統(tǒng)計學(xué)的連貫性非常強，每節(jié)課都要將之前學(xué)到的知識進行梳理、總結(jié)、鞏固，并且通過之前所學(xué)引出新的內(nèi)容，使得學(xué)生頭腦中有一個連貫的體系，教學(xué)內(nèi)容難度層層遞進，充分把握之前的內(nèi)容，再由淺入深讓教學(xué)內(nèi)容更具連貫性，幫助學(xué)生理清思路，融會貫通，使學(xué)生從“學(xué)”到“會”，完整地掌握教學(xué)內(nèi)容。

（5）通過網(wǎng)絡(luò)平臺進行教學(xué)。學(xué)生與老師之間的交流時間并不長，甚至很短，交流上的困難造成學(xué)生在課堂上留有的問題不能得到及時解決，久而久之問題越積越多，就會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)質(zhì)量得不到提高，甚至?xí)禄?。利用網(wǎng)絡(luò)平臺可以加強學(xué)生與老師間的溝通，老師不僅可以將每一章的內(nèi)容發(fā)布到網(wǎng)上，以便于學(xué)生及時掌握重難點知識；而且能加強師生間溝通， 學(xué)生可以通過教學(xué)平臺提問，老師可以通過平臺對學(xué)生的問題進行及時的回答并且布置作業(yè)，師生間的交流加強，使得課程體系更加完善。

3.筆試與實踐相結(jié)合的考核方式

以往生物統(tǒng)計學(xué)采用閉卷筆試考試方法，主要注重對書本理論知識和方法的考核，這種考核方式可能會導(dǎo)致學(xué)生突擊復(fù)習(xí)，死記公式，并不能完全掌握各種統(tǒng)計方法。由于生物統(tǒng)計學(xué)是一門實踐性非常強的課程，所以除理論筆試外，還有計算機考試，在計算機上進行試驗設(shè)計、統(tǒng)計假設(shè)測驗和統(tǒng)計推斷，并對統(tǒng)計分析結(jié)果進行解釋分析，這樣可以加強學(xué)生平時對實際操作的重視。將平時作業(yè)以及上機時實際的軟件操作技巧和統(tǒng)計分析結(jié)果作為一部分成績，這種考核方式不僅能使學(xué)生掌握理論知識和方法，也能提高學(xué)生使用統(tǒng)計軟件解決實際問題的能力。

4.科研教學(xué)相互促進

將科研成果運用到教學(xué)之中，結(jié)合實際運用的需要，使教學(xué)與實踐緊密結(jié)合。教學(xué)過程中以實際科研為例，做到隨堂學(xué)，隨堂用，同時可加深學(xué)生對統(tǒng)計理論的理解，從而不斷地利用統(tǒng)計學(xué)知識對實際問題進行探討，從而解決問題，加強學(xué)生對統(tǒng)計學(xué)知識的重視，促使學(xué)生在撰寫論文時自覺地運用統(tǒng)計學(xué)，從提高論文質(zhì)量提高寫作水平。

參與科研，使學(xué)生將已掌握的生物統(tǒng)計學(xué)知識在科研中發(fā)揮作用，除課堂教學(xué)外，到生產(chǎn)實踐第一線設(shè)計試驗、收集數(shù)據(jù)和進行統(tǒng)計學(xué)分析，加深對理論知識的理解。例如在驗證FecB基因是否對產(chǎn)羔數(shù)有影響時，在試驗前應(yīng)正確選擇試驗設(shè)計方法，在實驗過程中控制試驗條件差異，保持唯一差異原則，并獲取正確的試驗數(shù)據(jù)，選擇合適的統(tǒng)計分析方法進行分析。將理論運用到實際科研中可以使得學(xué)生在不斷摸索中更加深刻地理解和運用統(tǒng)計學(xué)知識，在運用所學(xué)知識解決實際問題過程中能培養(yǎng)自身的統(tǒng)計思維，逐漸靈活使用統(tǒng)計方法，在實際操作中不斷熟悉、掌握統(tǒng)計學(xué)方法。同時統(tǒng)計學(xué)的優(yōu)勢提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，能更自主地利用統(tǒng)計學(xué)去提升自己的科研能力。

參考文獻：

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