萬 萍,艾明強(qiáng),鄭素梅,廖 婷
(江西科技師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,江西南昌 330013)
生物統(tǒng)計學(xué)是應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的原理和方法來分析和解釋各種現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)的科學(xué),在生物學(xué)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、林學(xué)等諸多領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。因此,“生物統(tǒng)計學(xué)”課程為諸多高校本科生的必修課程,該課程的教學(xué)質(zhì)量也關(guān)系著本科生的培養(yǎng)質(zhì)量[1]。目前,“生物統(tǒng)計學(xué)”課程由于涉及許多的數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),需要一定的數(shù)學(xué)知識和邏輯推理能力,從而導(dǎo)致普遍存在“教師難教、學(xué)生難學(xué)”的困境[2]。和人工處理數(shù)字相比較,統(tǒng)計軟件處理速度快、結(jié)果準(zhǔn)確,因此應(yīng)用統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析越來越普遍??梢詫⑸锝y(tǒng)計軟件的應(yīng)用加入“生物統(tǒng)計學(xué)”的教學(xué)中,將減輕教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及統(tǒng)計知識的應(yīng)用能力。許多高校已經(jīng)設(shè)置了“生物統(tǒng)計學(xué)”實驗課,在實驗課中增加了統(tǒng)計軟件的應(yīng)用。在教材的編寫方面,已有不少教材有專門的章節(jié)介紹統(tǒng)計軟件的應(yīng)用。但這些改革還不夠徹底且有改進(jìn)的必要。以增加SPSS 統(tǒng)計軟件的應(yīng)用為例,在“生物統(tǒng)計學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及考核方式上提出改革探討,以期為提高該課程的教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量提供借鑒。
常見的統(tǒng)計軟件有SPSS,SAS,EXCEL 和SYSTAT 等。這些統(tǒng)計軟件的功能相近,但也各有側(cè)重。其中的SPSS 和SAS 是在企業(yè)、院校和科研機(jī)構(gòu)中較為流行的2 種統(tǒng)計軟件[3]。SPSS(Statistical Product and Service Solutions),意為統(tǒng)計產(chǎn)品與服務(wù)解決方案。SPSS 軟件由美國的SPSS 公司開發(fā),也是該公司的主打產(chǎn)品之一。自20 世紀(jì)60 年代SPSS 誕生以來,SPSS 由Fortran 語言寫成,升級速度快,為適應(yīng)各種操作系統(tǒng)平臺的要求經(jīng)歷了多次版本更新。2010 年,SPSS 公司由IBM公司并購,各產(chǎn)品名稱前統(tǒng)一加上了IBM SPSS 字樣。目前,該軟件的最新版本名稱為IBM SPSS Statistics 23。SPSS 以其界面友好、功能強(qiáng)大、容易使用,受到社會各界統(tǒng)計分析人士的喜歡。SPSS 也非常適合初學(xué)者使用,它有一個可以點擊的交互界面,能夠使用下拉菜單來選擇所需要執(zhí)行的命令,繪圖的交互界面非常簡單。事實上,SPSS 的口號為“真正統(tǒng)計,確實簡單”。因此SPSS 非常適合應(yīng)用于統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)教學(xué)中[4-6]。
傳統(tǒng)的“生物統(tǒng)計學(xué)”教材主要涵蓋以下幾方面的內(nèi)容:概率論、統(tǒng)計推斷、方差分析、回歸分析、抽樣原理、實驗設(shè)計,這些內(nèi)容原理都涉及大量的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),應(yīng)用時還涉及大量的數(shù)學(xué)計算。對于非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生而言,這些內(nèi)容比較抽象難懂且計算繁冗。若在這些章節(jié)中增加統(tǒng)計軟件的應(yīng)用,化繁為簡,可以提高學(xué)生的興趣和應(yīng)用能力。因此針對突出軟件應(yīng)用能力培養(yǎng)的“生物統(tǒng)計學(xué)”教學(xué)內(nèi)容提出以下改革建議。
第一,將SPSS 軟件介紹和基礎(chǔ)操作作為該課程的第一章節(jié)。在“生物統(tǒng)計學(xué)”教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)注重基礎(chǔ)知識的掌握,同時加強(qiáng)專業(yè)統(tǒng)計軟件操作的學(xué)習(xí),統(tǒng)計軟件應(yīng)穿插于每個統(tǒng)計理論知識點中。因此,有必要在介紹統(tǒng)計理論知識點前先對統(tǒng)計軟件進(jìn)行介紹和操作講解。內(nèi)容應(yīng)包括SPSS 發(fā)展簡史、SPSS 安裝、窗口簡介、數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建和數(shù)據(jù)簡單處理。其中數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建是重點,只有成功構(gòu)建了數(shù)據(jù)庫才能對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,后期進(jìn)行的各統(tǒng)計分析在軟件操作上都是大同小異,只是理論知識點不同。此教學(xué)內(nèi)容的改革可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的軟件應(yīng)用能力,從而達(dá)到更理想的教學(xué)效果。
第二,在整個教學(xué)過程中增加軟件分析案例。目前,在絕大多數(shù)“生物統(tǒng)計學(xué)”教材中,每一個統(tǒng)計知識點章節(jié)都有案例。案例可以讓學(xué)生認(rèn)識到統(tǒng)計學(xué)的實用性,幫助學(xué)生掌握統(tǒng)計分析方法,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。案例教學(xué)在“生物統(tǒng)計學(xué)”教學(xué)中的重要性毋庸置疑[7]。但是目前“生物統(tǒng)計學(xué)”教學(xué)中的案例,都是采用的人工分析、人工計算。在教學(xué)過程中增加軟件分析案例,例如在統(tǒng)計描述分析教學(xué)中,可以由學(xué)生用SPSS 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,獲得直觀的統(tǒng)計圖或統(tǒng)計表;在方差分析的教學(xué)中,用SPSS 分析可以避免繁冗的數(shù)學(xué)計算等。學(xué)生在今后的科研工作中,若進(jìn)行統(tǒng)計分析也是以軟件分析為主,在教學(xué)中增加軟件分析案例,更符合實際應(yīng)用需求,利于提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力。
目前,“生物統(tǒng)計學(xué)”大都采用的是多媒體教學(xué)[8]。由于“生物統(tǒng)計學(xué)”中數(shù)學(xué)概念多、公式推導(dǎo)復(fù)雜,往往每個章節(jié)在理論部分的講解就耗費大量時間,這些耗時會使大多數(shù)學(xué)生感到疲憊,在接下來的案例教學(xué)中學(xué)生失去興趣,導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。針對這個問題,建議“生物統(tǒng)計學(xué)”課程采取理論課與實驗課相結(jié)合的教學(xué)方式。實驗課為在機(jī)房的軟件上機(jī)實踐操作課。理論課和實踐課必需有效結(jié)合起來,有的教師將實驗課安排在理論課全部結(jié)束之后,這樣學(xué)生上實驗課時已經(jīng)忘了所學(xué)的知識,起不到鞏固理論知識的作用,很難達(dá)到改善教學(xué)效果的目的。因此,根據(jù)“生物統(tǒng)計學(xué)”課程特點,整個教學(xué)過程可以完全改在機(jī)房進(jìn)行。由于電腦完全可以聯(lián)網(wǎng)顯示教師的多媒體課件,因此理論課可以在機(jī)房進(jìn)行講解,理論部分講解結(jié)束后,再使用SPSS 的案例分析,這樣可以做到理論課與實驗課的有效結(jié)合。由于軟件案例分析避免了復(fù)雜人工計算,學(xué)生完成整個學(xué)習(xí)過程不會很疲憊,預(yù)計會有較好的教學(xué)效果。
傳統(tǒng)的“生物統(tǒng)計學(xué)”采用常規(guī)的閉卷考核方式,考試內(nèi)容一般包括理論部分的掌握和案例的分析能力[9]。由于傳統(tǒng)的考試時間大多數(shù)為100~120 min,而統(tǒng)計分析的案例分析需要進(jìn)行大量計算,考核知識點又必需包括教學(xué)大綱要求的統(tǒng)計推斷、相關(guān)分析、方差分析等需要進(jìn)行復(fù)雜計算的知識點,所以學(xué)生很難在規(guī)定時間內(nèi)完成。為了減少所需時間就必需減少考核內(nèi)容,這樣就很難完全達(dá)到符合教學(xué)大綱的考核目的。因此,需要進(jìn)行“生物統(tǒng)計學(xué)”考核方式的改革?!吧锝y(tǒng)計學(xué)”可以采用理論知識和案例分析分開考核的考核方式。理論知識采用筆試,案例分析采用SPSS 軟件的機(jī)考。使用軟件就免去了繁冗的人工計算,學(xué)生答題時間充裕,考核可覆蓋的知識點多,也符合“生物統(tǒng)計學(xué)”實踐性特點。
傳統(tǒng)的“生物統(tǒng)計學(xué)”教學(xué)存在不少弊端,雖然已有不少“生物統(tǒng)計學(xué)”教學(xué)改革強(qiáng)調(diào)了增加學(xué)生軟件應(yīng)用能力的培養(yǎng),在教學(xué)過程中增加了實驗課,但是絕大多數(shù)實驗課和理論課沒有進(jìn)行有效結(jié)合,達(dá)不到改善教學(xué)效果的目的。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核方式3 個方面就突出軟件應(yīng)用能力培養(yǎng)的“生物統(tǒng)計學(xué)”教學(xué)改革進(jìn)行探討,在整個教學(xué)過程中全方位地加入了統(tǒng)計軟件的學(xué)習(xí)和實際應(yīng)用。加強(qiáng)SPSS 軟件的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,旨在提高學(xué)生分析復(fù)雜數(shù)據(jù)的實踐能力,以符合大數(shù)據(jù)時代背景下對人才培養(yǎng)的要求,進(jìn)一步提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。