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關(guān)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(jié)論已不能滿足實踐的需要,實現(xiàn)生物科學結(jié)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(yīng)具備的基本知識和素質(zhì),與生命活動有關(guān)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(yīng)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(chǔ)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(lǐng)域的應(yīng)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(shè)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(chǔ)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(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計理論和實踐方面的洞察力、技術(shù)和訓練。
未來的生物統(tǒng)計學將會與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)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(lǐng)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(jié)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(jié)果。
生物統(tǒng)計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結(jié)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(shè)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(shè)計和統(tǒng)計方法兩個有機聯(lián)系的組成部分。通過試驗設(shè)計的教學可提高大學生設(shè)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(shè)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(luò)平臺建設(shè)。
生物統(tǒng)計學是應(yīng)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(dǎo)學生入門,并使學生在了解概率統(tǒng)計思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計分析方法的應(yīng)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(shù),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(shè)了一個生物統(tǒng)計學教學網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)、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(jié)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(jié)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(jié)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(chǔ)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(yīng)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(dǎo)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(dǎo)。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(shè)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(yīng)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(yīng)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(lǐng)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(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設(shè)中,隨時注意納入生物統(tǒng)計學在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)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(yīng)該開設(shè)實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術(shù)和統(tǒng)計軟件的應(yīng)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(fù)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(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)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(shù),通過計算機軟件將統(tǒng)計方法中復(fù)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(jié)果與有關(guān)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。現(xiàn)共有50余臺電腦,并連接到校園網(wǎng)。實驗室配備有指導(dǎo)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(jié)合教師的科研活動,應(yīng)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(yīng)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(guān)內(nèi)容加入了試驗設(shè)計方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的相關(guān)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(shè)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(jié)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(dǎo)學生自主進行實驗設(shè)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(shè)計、單因素試驗設(shè)計、多因素試驗設(shè)計、正交試驗設(shè)計、均勻試驗設(shè)計,對試驗結(jié)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(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗證性實驗為設(shè)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(zhuǎn)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(dǎo)學生選用正確的實驗設(shè)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(shè)計)中要求學生采用恰當?shù)纳锝y(tǒng)計學方法進行設(shè)計與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)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(fù)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(yīng)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(shè)上,才剛剛起步,今后還要在教材建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、科學研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計學建設(shè)成體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學思想、符合現(xiàn)代科學技術(shù)和適應(yīng)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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[2]洪偉,吳承禎,陳輝,等。精品課程建設(shè)的核心:學科、隊伍建設(shè)與科學研究[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2004,6:50~51.
[3]崔相學。提高學生統(tǒng)計分析素質(zhì)的實踐與探討[J].成都中醫(yī)藥大學學報(教育科學版),2004,6(2):67~68.
[4]鄧華玲,傅麗芳,孟軍,等。概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的改革與實踐[J].大學數(shù)學,2004,20(1):34~37.
關(guān)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(jié)論已不能滿足實踐的需要,實現(xiàn)生物科學結(jié)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(yīng)具備的基本知識和素質(zhì),與生命活動有關(guān)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(yīng)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(chǔ)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(lǐng)域的應(yīng)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(shè)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(chǔ)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(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計理論和實踐方面的洞察力、技術(shù)和訓練。
未來的生物統(tǒng)計學將會與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)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(lǐng)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(jié)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(jié)果。
生物統(tǒng)計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結(jié)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(shè)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(shè)計和統(tǒng)計方法兩個有機聯(lián)系的組成部分。通過試驗設(shè)計的教學可提高大學生設(shè)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(shè)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(luò)平臺建設(shè)。
生物統(tǒng)計學是應(yīng)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(dǎo)學生入門,并使學生在了解概率統(tǒng)計思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計分析方法的應(yīng)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(shù),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(shè)了一個生物統(tǒng)計學教學網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)、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(jié)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(jié)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(jié)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(chǔ)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(yīng)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(dǎo)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(dǎo)。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(shè)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(yīng)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(yīng)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(lǐng)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(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。在課程建設(shè)中,隨時注意納入生物統(tǒng)計學在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)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(yīng)該開設(shè)實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術(shù)和統(tǒng)計軟件的應(yīng)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(fù)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(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)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(shù),通過計算機軟件將統(tǒng)計方法中復(fù)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(jié)果與有關(guān)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(dǎo)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(jié)合教師的科研活動,應(yīng)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(yīng)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(guān)內(nèi)容加入了試驗設(shè)計方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的相關(guān)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(shè)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(jié)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(dǎo)學生自主進行實驗設(shè)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(shè)計、單因素試驗設(shè)計、多因素試驗設(shè)計、正交試驗設(shè)計、均勻試驗設(shè)計,對試驗結(jié)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(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗證性實驗為設(shè)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(zhuǎn)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(dǎo)學生選用正確的實驗設(shè)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(shè)計)中要求學生采用恰當?shù)纳锝y(tǒng)計學方法進行設(shè)計與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)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(fù)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(yīng)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(shè)上,才剛剛起步,今后還要在教材建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、科學研究等方面加大力度,將生物統(tǒng)計學建設(shè)成體現(xiàn)現(xiàn)代教育教學思想、符合現(xiàn)代科學技術(shù)和適應(yīng)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。
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關(guān)鍵詞:任務(wù)驅(qū)動法;生物統(tǒng)計學;教學改革
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各種現(xiàn)象和試驗調(diào)查資料,屬于應(yīng)用統(tǒng)計學的一個分支[1]。然而,在傳統(tǒng)教學模式下,生物統(tǒng)計學教學與其應(yīng)該達到的教學目標具有較大的距離,學生學完統(tǒng)計學課程后,并沒有形成統(tǒng)計學思維,統(tǒng)計實踐應(yīng)用能力不足。任務(wù)驅(qū)動教學法是一種建立在建構(gòu)主義學習理論基礎(chǔ)上的教學法,它將以往以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學理念。近年來,任務(wù)驅(qū)動法多運用于單片機、PLC、醫(yī)藥等課程的教學中,提高了學生的學習興趣,也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和團隊精神,鍛煉了學生的操作技能,增強了學生的自信心[2-5]。因此,本研究將任務(wù)驅(qū)動法與生物統(tǒng)計學教學相結(jié)合,為生物統(tǒng)計學課程的教學模式改革提供一個新思路。
1.對象與方法
1.1研究對象
選擇本校2013級植物保護本科生70人,采用任務(wù)驅(qū)動法進行部分教學,作為試驗組;選取2012級同專業(yè)本科生67人作為對照組,對照組學生此前已經(jīng)學習過本課程,采用傳統(tǒng)授課方法。課程課時均為50學時,其中38學時為理論課時,12學時為上機實驗課時。
1.2研究方法
對試驗組學生統(tǒng)一授課以及任務(wù)驅(qū)動法進行教學,將生物統(tǒng)計學主要知識點分解為六大模塊,即:試驗設(shè)計模塊、統(tǒng)計描述模塊、參數(shù)估計模塊、假設(shè)檢驗?zāi)K、方差分析模塊和直線相關(guān)回歸分析模塊。教師針對一個主題,設(shè)置教學情境,布置學習任務(wù),學生自主探索,分組討論,代表發(fā)言,總結(jié)歸納,鞏固提高等環(huán)節(jié)進行授課。本研究選取一個實際案例,六個模塊的理論知識都需要應(yīng)用于分析這個案例的數(shù)據(jù),得到相關(guān)的統(tǒng)計結(jié)論。教師介紹相應(yīng)的統(tǒng)計理論后,讓學生分組討論該案例,選用合適的統(tǒng)計研究方法,利用相關(guān)統(tǒng)計軟件給出結(jié)果,并請代表進行發(fā)言。教師在學生討論過程中適時指點,給出線索,最后進行歸納總結(jié)。在課程結(jié)束后,設(shè)計調(diào)查問卷,收集對照組和實驗組學生對生物統(tǒng)計學這門課程的授課滿意度(滿意度分為:非常滿意、滿意、一般、不滿意、非常不滿意)。
1.3效果評價
(1)客觀評價:試驗組與對照組之間的課程總評成績的比較;
(2)主觀評價:課程滿意度問卷調(diào)查,問卷調(diào)查表的信度系數(shù)為0.89,效度α=0.84。共發(fā)放137份問卷,收回有效問卷136份。1.4統(tǒng)計學處理采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理。計量資料采用t檢驗,計數(shù)資料采用Mann-WhitneyU檢驗。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
2.結(jié)果
2.1試驗組和對照組學生的總評成績比較
試驗組學生的總評成績?yōu)椋?7.43±2.48)分,對照組學生的總評成績?yōu)椋?1.01±2.37)分,經(jīng)t檢驗,試驗組學生的成績顯著優(yōu)于對照組學生(t=3.66,P=0.000),總評成績平均提高了6.32分。
2.2試驗組和對照組學生的課程滿意度比較
試驗組學生在課程的教學方式(P=0.009)、教學內(nèi)容設(shè)計(P=0.007)、課堂氛圍(P=0.034)、授課情境的設(shè)置(P=0.004)、授課效果(P=0.007)、上機實驗(P=0.020)和綜合評價(P=0.000)方面均優(yōu)于對照組學生。
3.討論
3.1運用任務(wù)驅(qū)動法進行教學的體會
首先,教學過程中教師和學生的定位發(fā)生了轉(zhuǎn)變,讓教師成為學生主動學習過程中的引導(dǎo)者。教師負責將基本的理論知識傳授給學生,讓學生置身于真實的案例和情境中,激發(fā)學生內(nèi)在的學習興趣,進行主動的探索,完成辨別是什么、怎么辦的解決問題的一系列行為,最終達到培養(yǎng)學生將統(tǒng)計理論應(yīng)用于實際案例的能力。其次,任務(wù)驅(qū)動法能夠讓學生培養(yǎng)團隊合作能力。學生通過小組討論完成學習任務(wù),并以學習報告的形式匯報學習成果,在此過程中,溝通能力、協(xié)作能力、表達能力缺一不可。最后,任務(wù)驅(qū)動法能夠加深學生對統(tǒng)計思維的理解,提高統(tǒng)計實踐應(yīng)用能力。在自主學習和小組討論的過程中,每位學生都需要結(jié)合所學的統(tǒng)計知識,給出自己的解決方案和意見。在頭腦風暴的過程中,學生就會更加清晰地認識到統(tǒng)計方法的精髓和作用,達到小組方案的完善。
3.2運用任務(wù)驅(qū)動法存在的問題及展望
在任務(wù)驅(qū)動法教學的實施過程中,也存在一些關(guān)鍵問題。首先,任務(wù)驅(qū)動教學法對教師的業(yè)務(wù)能力和精力要求更高。教師需要花費大量的時間來進行課程設(shè)計,還要根據(jù)教學過程中學生的反饋及時進行調(diào)整,對教師來說是一個很大的挑戰(zhàn)。另外,個別學生已經(jīng)習慣了傳統(tǒng)授課模式,并不想做出改變,就出現(xiàn)了“消極怠工”的現(xiàn)象,對學習任務(wù)的完成沒有起到積極的作用。任務(wù)驅(qū)動法確實能夠提高學生的學習積極性和學習成績,那么應(yīng)用這種教學方法進行教學改革的嘗試應(yīng)該要堅持進行并不斷進行完善,讓學生改變對生物統(tǒng)計學課程的畏難情緒,實現(xiàn)課程的可持續(xù)發(fā)展,展現(xiàn)出以統(tǒng)計實踐應(yīng)用為目標的課程風采。
參考文獻;
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1合理使用教材,優(yōu)化教學內(nèi)容
教材是體現(xiàn)教學內(nèi)容和教學要求的知識載體,使教學的基本工具,不僅是學生在校獲取知識的重要來源,也是教師進行教學的依據(jù),貫穿整個教學過程,是提高教學質(zhì)量的重要保證[6]。近幾年來,隨著教學改革的不斷深化,各種各樣的生物統(tǒng)計教材不斷出現(xiàn),每一本教材都有其自身的特點,又均有不同程度的不足之處,尤其在內(nèi)容的編排上,筆者認為目前尚無符合數(shù)學邏輯的較為完美的教材,這也許與生物統(tǒng)計學這門課自身的特點有關(guān)。作為一名生物統(tǒng)計教師,要想取得良好的教學效果,就必須博覽群書,歸納、整理和總結(jié)各家所長,深切領(lǐng)會生物統(tǒng)計教學內(nèi)容,透徹把握內(nèi)容間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,遵循數(shù)學邏輯編排各章節(jié)教學內(nèi)容,
使學生聽起來順理成章,便于系統(tǒng)理解和掌握。例如:
大部分生物統(tǒng)計教材都是將正態(tài)分布、標準正態(tài)分布、、分布和二項分布等編排在同一章,而不同性質(zhì)資料的顯著性檢驗所依賴的理論分布不同,計量資料的顯著性檢驗的理論依據(jù)是正態(tài)分布、標準正態(tài)分布、t分布和樣本平均數(shù)的分布,其統(tǒng)計量的計算公式來源于正態(tài)分布和統(tǒng)計量的分布;計數(shù)資料的兩屬性率的顯著性檢驗的理論依據(jù)是二項分布,其統(tǒng)計量的計算公式來源于二項分布的原理。所以,為了便于學生系統(tǒng)理解和掌握,應(yīng)該將計量資料的顯著性檢驗的理論分布和檢驗方法編排在一起講授,而將計數(shù)資料的顯著性檢驗的理論分布和檢驗方法編排在一起講授。
2改革教學方法,運用多元化的教學形式
生物統(tǒng)計學的理論性相對較強,內(nèi)容相對枯燥和抽象,單一的教學形式容易導(dǎo)致學生注意力渙散,產(chǎn)生視覺、聽覺和思維疲勞。做為一名教師必須認真撰寫教案或講稿,認真?zhèn)湔n,根據(jù)教材各章節(jié)的具體情況,選擇多種適當?shù)慕虒W方式和方法貫穿于教學過程中,力求做到教學內(nèi)容與方法的優(yōu)化組合。例如:兩樣本所在總體均數(shù)差異的統(tǒng)計比較,試驗設(shè)計方法不同,顯著性檢驗所用的統(tǒng)計量的計算方法也不同,這時可采用比較法將成組設(shè)計與成對設(shè)計兩種設(shè)計資料的統(tǒng)計比較方法對比起來講解,從而有助于學生加深記憶,避免混淆;有時可采用演繹法,例如講到算術(shù)平均數(shù)時,先下定義:一個資料中各觀測值的總和除以觀測值的個數(shù)所得的商就是算術(shù)平均數(shù)。再加以解釋,最后再舉例說明;有時可采用歸納法,例如在講樣本平均數(shù)分布的基本性質(zhì)時,如果應(yīng)用數(shù)學知識進行證明推導(dǎo),一方面需要相當好的數(shù)學基礎(chǔ),另一方面又很抽象,不便于理解。為此,可模擬一個簡單的抽樣試驗,根據(jù)試驗結(jié)果歸納得出樣本平均數(shù)分布的基本性質(zhì);有時可采用講授與練習相結(jié)合的方法,例如,在講授試驗資料的整理、假設(shè)檢驗、方差分析、回歸分析等內(nèi)容時,在講清解題思路和分析步驟的基礎(chǔ)上,借助計算機Excel表統(tǒng)計分析工具和SPSS、DPS等統(tǒng)計分析軟件演示例題的分析過程與結(jié)果,并安排適當?shù)臅r間讓學生動手練習。
另外,筆者授課時還注重系統(tǒng)講授與啟發(fā)式、討論式及課堂提問等教學方法相結(jié)合,避免滿堂灌”。經(jīng)常在講課過程中提出問題,啟發(fā)、引導(dǎo)學生思考,適當‘設(shè)疑”,活躍課堂氣氛,吸引同學們的注意力,在每次課結(jié)束前,有意識地留出一定的時間,讓學生提問,以了解學生對所講授的知識的掌握程度,發(fā)現(xiàn)問題,通過答疑及時得到解決,進一步加深學生對所講授內(nèi)容的理解記憶,增強學習生物統(tǒng)計的興趣。
在教學的組織上,講宄教學策略,提高教學藝術(shù),創(chuàng)設(shè)良好的教學情境,培養(yǎng)學生判斷、思維、推測、論證等多項技能,促進其邏輯思維能力的發(fā)展。課堂講授是生物統(tǒng)計教學過程的主要形式,授課時應(yīng)注意概念準確,條理清楚,邏輯性強,全面把握課程的深廣度,突出教學內(nèi)容的重點,難點;語言生動、精練,深入淺出;板書簡潔、清晰;重視講課效果的信息反饋,根據(jù)反饋信息適當調(diào)整講課進度與講授方式,修改完善授課內(nèi)容,力求使教與學兩方面協(xié)調(diào)一致,以提高教學效果。
3明確教師職責,既教書又育人,實現(xiàn)教學相長
作為一名教師,應(yīng)明確自己的職責,愛崗敬業(yè),積極承擔教學任務(wù),以對國家、對學生高度負責的精神對待自己的教學工作。努力學習、刻苦鉆研業(yè)務(wù),不斷提高學術(shù)水平。認真學習和研宄教育科學,不斷改進教學方法,努力提高教學水平和教學效果。
作為一名大學教師應(yīng)注重自身道德品質(zhì)修養(yǎng),始終堅持身正為師,德高為范的宗旨,樹立高尚的職業(yè)道德,為人正直、誠實,治學嚴謹,以自己的言行規(guī)范同學們的思想意識,端正學習態(tài)度,幫助學生樹立正確的世界觀和人生觀,真正做到既教書又育人。教師的言傳身教對學生素質(zhì)的培養(yǎng)起著潛移默化的作用,在生物統(tǒng)計學的教學中,要注意用教師的言行感召學生,影響他們正確做人,寓德育于智育之中。例如,通過介紹本門課程的發(fā)展史以及在生產(chǎn)和科研中的地位和作用,激發(fā)學生主動學習的熱情,啟迪學生樹立發(fā)奮學習、將來為祖國建設(shè)獻身的決心;通過介紹前人發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思路和方法,對學生進行辯證唯物主義教育,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和創(chuàng)新精神;通過指導(dǎo)學生自學,培養(yǎng)學生分析歸納、綜合表達的能力;通過課堂講授,在教學語言、教學方法、版書設(shè)計等方面,給學生起示范作用,培養(yǎng)學生的從師素質(zhì);通過認真批改學生作業(yè)和耐心答疑,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度。
由于生物統(tǒng)計學具有數(shù)學邏輯性,前后章節(jié)聯(lián)系較密切,通常是上次課講原理,下一次課接著講應(yīng)用,如果原理沒有掌握好,具體應(yīng)用時就會一塌糊涂;另外,生物統(tǒng)計課程內(nèi)容的編排一般是:先講基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(包括一些常用的統(tǒng)計量,如均方、標準差、標準誤等)或常用的實驗術(shù)語和統(tǒng)計術(shù)語,后面直接利用這些基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識,或在講課過程中直接使用統(tǒng)計術(shù)語或?qū)嶒炐g(shù)語,如果這些基礎(chǔ)知識沒有理解或掌握,聽課時就會反應(yīng)遲鈍,影響聽課效果,久而久之,就會感到越聽越糊涂,越學越不明白,結(jié)果可想而知。因此必須嚴格要求學生按時上課,不準隨意曠課、遲到、早退,同時,上課要認真聽講,積極思考,順著教師講課的思路,認真詳細地做好筆記,便于今后復(fù)習和鞏固所學內(nèi)容。
另外,為幫助學生鞏固和消化所學知識,可要求學生積極主動與教師聯(lián)系溝通,教師也要注重師生間的交流與互動。只有通過及時溝通,學生才可以及時解決學習中遇到的難題,向教師反饋教學中存在的不足和改進建議,同時教師也可以在交流中清楚了解學生的知識背景、理解能力及學習中普遍存在的問題,從而可以因地制宜、因材施教的調(diào)整教學計劃和內(nèi)容安排,并針對學生提出的問題及時優(yōu)化課堂教學環(huán)節(jié),促進教學相長和師生的共同進步與發(fā)展。在教學過程中筆者主要采用課間交流、作業(yè)批改、手機短消息、無記名隨堂問卷調(diào)查等形式,保持教學互動和師生間必要的交流;通過E-mail等網(wǎng)絡(luò)交流工具實現(xiàn)師生間在情感、知識等方面的良好溝通與緊密聯(lián)系,以便及時發(fā)現(xiàn)問題,了解教學情況,有針對性地改進教學效果。
4充分利用現(xiàn)代化教學設(shè)施、手段,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和多媒體設(shè)備的普及,多媒體計算機輔助教學(MCAI)作為現(xiàn)代教育技術(shù)的一種重要手段,目前在國內(nèi)外被廣泛地應(yīng)用于教學實踐中。多媒體課件因其容量大、展示靈活,而且集圖像、音頻和視頻于一體,為教學創(chuàng)造了廣闊的空間[7]。多媒體計算機輔助教學和傳統(tǒng)的教學手段相比,可以不受時間、空間、微觀、宏觀的限制,通過生動形象的教學內(nèi)容,幫助學生進行對比、綜合和歸納,培養(yǎng)學生的理解能力和創(chuàng)新能力,提高學生的分析問題和解決問題的能力,在學生的綜合能力培養(yǎng)方面,可以實現(xiàn)傳統(tǒng)教學方式不可比擬的效果。生物統(tǒng)計學概念多,公式多,統(tǒng)計計算過程繁瑣乏味。如果在課堂上采用板書的形式進行演算,既浪費課堂教學時間,又容易出錯。多媒體課件具有圖文并茂的特點,可以進行人機交流,在生物統(tǒng)計教學過程中恰當?shù)厥褂枚嗝襟w計算機輔助教學具有以下優(yōu)點。
第一,使用多媒體教學能夠傳授給學生一種應(yīng)用高科技、緊跟時代步伐的觀念,開闊了學生的視野,拓寬了學生的知識面,并能在一定程度上促進學生在計算機等相關(guān)課程的學習。
第二,多媒體計算機輔助教學能以文字、圖形或動畫方式直觀地展示生物統(tǒng)計學的教學內(nèi)容,可以通過不同的背景圖案、字體顏色、線條、圖形、聲音、動畫等變化多端的形式,來吸引和刺激學生集中注意力,活躍課堂氣氛,提高學生的學習興趣,加深學生的理解和記憶。
第三,多媒體計算機輔助教學授課的信息量大,而且可以根據(jù)需要,及時銜接到相關(guān)的統(tǒng)計網(wǎng)站或網(wǎng)頁,靈活地向?qū)W生傳遞相關(guān)的教學信息。在教學過程中,可以有意識地關(guān)注并介紹一些主要的統(tǒng)計學網(wǎng)站和論壇給學生,借助網(wǎng)絡(luò)達到溝通和共同提高的目的。
第四,多媒體計算機輔助教學可以以計算機為媒介,通過‘網(wǎng)絡(luò)課堂”模塊,為學生提供自我學習空間,實現(xiàn)師生間的‘交互”。在網(wǎng)絡(luò)課堂”模塊,按照教師授課的邏輯過程及教學方法,將授課內(nèi)容進行模擬,并以Flash動畫的形式再現(xiàn),學生可以隨時瀏覽、學習,從而為學生營造了良好的自我學習空間,調(diào)動了學習的主動性;當學生在學習的過程中遇到問題時,可在‘網(wǎng)上討論”界面,通過局域網(wǎng)與教師或?qū)W生進行討論,實現(xiàn)師生之間的直接交流與互動。
第五,多媒體教學使生物統(tǒng)計學教學智能化,實現(xiàn)教學內(nèi)容與實際應(yīng)用的有機結(jié)合。生物統(tǒng)計學教學的目的并不在于讓學生掌握一些知識點,而在于樹立統(tǒng)計觀念,培養(yǎng)學生新的統(tǒng)計學推理思維能力,學會從不確定性和概率的角度去思考問題,深刻理解統(tǒng)計學基本原理,懂得如何運用統(tǒng)計學原理處理科學研宄中的信息,并能夠應(yīng)用統(tǒng)計分析軟件正確地處理分析試驗數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的生物統(tǒng)計學教學是以教師為中心,教師以黑板、粉筆和教案進行教學,學生被動地做筆記、復(fù)習、考試,這種教學模式不利于學生熟練掌握這門課程。應(yīng)用多媒體計算機輔助教學,教師在授課過程中可以根據(jù)需要直接利用Excel、SPSS、DPS等統(tǒng)計分析軟件演示例題的分析過程與結(jié)果,從而實現(xiàn)教學內(nèi)容與生物統(tǒng)計軟件應(yīng)用的有機結(jié)合,開闊了學生的視野,激發(fā)了學生們的學習興趣。
5積極開設(shè)實驗課,做到理論與實踐相結(jié)合
實驗教學在整個教學體系中有它獨特的地位,它是理論與實踐相結(jié)合的重要手段,是將知識轉(zhuǎn)化為能力的媒介,有利于拓展和提高學生的思維素質(zhì)。大學期間所學的知識是有限的,最重要的應(yīng)該是通過學習培養(yǎng)出良好的思維習慣和正確的思維方式,掌握探索未知世界規(guī)律的途徑和方法。由于在實驗過程中,學生可以運用多種感官來接受信息,不僅容易引發(fā)興趣,調(diào)動學習的積極性,而且能全面觀察和積極思維。
關(guān)鍵詞 Excel;生物統(tǒng)計學;t分布;TINV函數(shù);TDIST函數(shù)
中圖分類號 G642 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)23-0271-02
生物統(tǒng)計學是研究數(shù)據(jù)資料的收集、整理、分析、解釋的一門科學[1],也是畜牧、獸醫(yī)、農(nóng)學、微生物、醫(yī)學等領(lǐng)域中不可缺少的統(tǒng)計工具,越來越多的數(shù)據(jù)分析離不開生物統(tǒng)計學的原理。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)有更多的軟件或操作系統(tǒng)被應(yīng)用于生物統(tǒng)計學,如Excel[2]、SAS[3]、SPSS[4-6]等,但是不同的統(tǒng)計軟件具有不同的統(tǒng)計特點,如Excel統(tǒng)計功能更為簡單,適合生物統(tǒng)計學的初學者。SAS統(tǒng)計功能比較寬廣,因其統(tǒng)計模塊的限制,所以更適合能夠自己編寫程序的學者。SPSS的統(tǒng)計功能更為強大,幾乎具備了所有的統(tǒng)計分析功能,操作相對簡單、直觀。雖然從統(tǒng)計分析上來看,SAS和SPSS的統(tǒng)計分析功能略勝于Excel,但是Excel也具有其獨特的地方,如對一些常用分布的概率計算來說Excel就顯得更簡單。本文則針對Excel在生物統(tǒng)計學 t分布中的一些應(yīng)用進行探討。
1 t分布
2 Excel在t分布計算的應(yīng)用
2.1 t分布的概率計算
例1:如果一個t分布的自由度(df)等于60,臨界值(或者分位數(shù))是2,求t分布的兩尾概率是多少?求t分布的單尾概率是多少?
t分布的雙尾概率是指在其分布的2個尾部(左尾和右尾部)概率之和,Excel中選定空格―插入―fx函數(shù)―統(tǒng)計―TDIST,在其對話框中從上至下依次輸入2、60、2,具體見圖2,其概率為0.050 0。
t分布的單尾概率是指在其分布的左尾部概率或右尾部概率,因為t分布是左右對稱分布,所以單側(cè)的左尾概率與右尾概率相等。Excel中選定空格―插入―fx函數(shù)―統(tǒng)計―TDIST,在其對話框中從上至下依次輸入2、60、1。
2.2 t分布的R界值計算
例2:如果一個t分布的兩尾概率為0.05,自由度(df)為10時,則其臨界值是多少?
Excel中選定空格―插入―fx函數(shù)―統(tǒng)計―TINV,在其對話框中從上至下依次輸入0.05、10,具體見圖3,其臨界值為2.228 2。
3 結(jié)語
在本科生的教學改革與實踐中,已經(jīng)把各種分布的概率計算納入生物統(tǒng)計學的實踐教學中,而且在概率計算這方面,Excel比較方便快捷。本文主要介紹了用Excel中 的TDIST和TINV函數(shù)在t分布中的應(yīng)用,在用TDIST函數(shù)模塊時,雙尾概率和單尾概率的不同之處在于提示框中“Tails”的填寫數(shù)字不同,雙尾填“2”,單尾填“1”。而TINV函數(shù)只能提供雙尾概率的臨界值,如果要計算單尾概率的臨界值,如單尾概率為0.01的臨界值,則可以事先變換成雙尾概率即 0.02,然后即可利用TINV函數(shù)計算出其臨界值[7-8]。
4 參考文獻
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[5] 白俊艷,賈小平,張小輝,等.生物統(tǒng)計學課程改革與實踐[J].畜牧與飼料科學,2013,34(10):57-58.
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