高校生物統(tǒng)計學(xué)論文

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一、生物統(tǒng)計學(xué)課程的地位和作用

生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)學(xué)科不同專業(yè)學(xué)生都應(yīng)該掌握的一門重要的工具課，是許多高等院校生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)等專業(yè)的必修課程之一。它是現(xiàn)代生物學(xué)研究不可缺少的工具，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究和綜合分析問題能力的重要課程，也是生物學(xué)等工作者必備的基礎(chǔ)，同時該課程又是其他專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)。因此該課程在生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、醫(yī)學(xué)、食品、環(huán)保等專業(yè)中占有十分重要的地位[12]。生物統(tǒng)計學(xué)需以生物材料進(jìn)行研究，但通常所涉及的材料數(shù)量較大，很難也沒有必要全部參加試驗(yàn)，必須通過科學(xué)的方法抽取有代表性的試驗(yàn)個體進(jìn)行試驗(yàn)，以獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)由樣本推斷總體的重要功能。因此生物統(tǒng)計學(xué)與試驗(yàn)設(shè)計緊密聯(lián)系，主要講授數(shù)據(jù)資料收集和整理的方法、數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計分析方法和手段以及在概率論的基礎(chǔ)上對統(tǒng)計結(jié)果做出科學(xué)的推斷，從而幫助我們認(rèn)識研究對象的現(xiàn)象和本質(zhì)[13]。因此，生物統(tǒng)計學(xué)已成為生物科技工作者必備的基礎(chǔ)，也有利于培養(yǎng)和提高大學(xué)生的科學(xué)研究能力以及獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，是當(dāng)代大學(xué)生系統(tǒng)的能力培養(yǎng)和全面的素質(zhì)教育的具體體現(xiàn)。

二、生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)存在的主要問題

1.生物統(tǒng)計學(xué)教材方面。教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求的知識載體，也是教學(xué)最基本的工具，它不僅是教師進(jìn)行教學(xué)的依據(jù)，而且是學(xué)生獲取知識的重要資料，選擇適合教師和學(xué)生的生物統(tǒng)計學(xué)教材，能夠保證教學(xué)過程的順利進(jìn)行，而且還能提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到良好的教學(xué)效果[14，15]。目前，國內(nèi)所出版的生物統(tǒng)計學(xué)教材種類較多，各大高校由于教師和學(xué)生的情況不同，在教材方面的選擇和使用也不一樣。盡管如此，目前國內(nèi)所出版的生物統(tǒng)計學(xué)教材主要包括兩大類。第一大類完全是傳統(tǒng)生物統(tǒng)計學(xué)的知識和內(nèi)容，不涉及統(tǒng)計軟件的介紹和使用，這一大類教材包含兩小類，一類主要側(cè)重理論教學(xué)，過分強(qiáng)調(diào)課程體系的完整性和理論講授，注重公式的推導(dǎo)而忽視了實(shí)際應(yīng)用例題的講解。這類教材忽略了對大學(xué)生統(tǒng)計思維和綜合分析問題能力的培養(yǎng)，因此有一定的缺陷。另一類是目前各大高校使用較多的生物統(tǒng)計學(xué)教材，該類教材雖然也存在一些必要的公式推導(dǎo)，但更側(cè)重于統(tǒng)計學(xué)理論與實(shí)際結(jié)合，清楚介紹每一個統(tǒng)計原理理論后，再通過具體實(shí)例分析和鞏固統(tǒng)計學(xué)的基本原理和基本方法，注重培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問題和解決實(shí)際問題的能力，因此這類教材比較適合現(xiàn)在生物科學(xué)等本科專業(yè)的使用。但這類生物統(tǒng)計學(xué)教材由于不涉及統(tǒng)計軟件的內(nèi)容，也存在一定的不足。如果教師在授課過程中未涉及一些統(tǒng)計軟件的介紹和使用，那么即使學(xué)生完全掌握了相關(guān)的統(tǒng)計原理和方法，學(xué)生在復(fù)雜的試驗(yàn)設(shè)計及龐大的數(shù)據(jù)面前可能也會束手無策，即使會計算，在復(fù)雜及龐大的數(shù)據(jù)計算中也可能會算錯，因此可能會得出相反的結(jié)論。第二大類統(tǒng)計教材完全是統(tǒng)計軟件的介紹和使用，如Excel軟件、SAS統(tǒng)計軟件、SPSS統(tǒng)計軟件、DPS統(tǒng)計軟件、R統(tǒng)計軟件等的介紹和使用。生物科學(xué)、技術(shù)等飛速發(fā)展的今天，這類統(tǒng)計軟件發(fā)揮了很大的優(yōu)勢，給科技工作者帶來了極大的方便。但這類教材也存在一定的不足，它只注重統(tǒng)計過程的運(yùn)算和統(tǒng)計，沒有統(tǒng)計原理的介紹，因此對沒有相關(guān)統(tǒng)計學(xué)知識或統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生或老師來說，即使按照教材上的步驟計算出相應(yīng)的結(jié)果，但也不知道具體的含義，也不知道怎么分析。因此這類教材不適合大學(xué)本科生的教學(xué)。另外，這兩大類教材要么只注重數(shù)理統(tǒng)計方法的講授，要么只重視統(tǒng)計軟件的使用，而忽視了統(tǒng)計學(xué)中的數(shù)理統(tǒng)計分析方法是建立在正確的試驗(yàn)設(shè)計以及所獲數(shù)據(jù)資料準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上才能發(fā)揮正確的作用，這是這兩大類生物統(tǒng)計學(xué)教材共同存在的不足之處。因此，目前市場上還未見有統(tǒng)計學(xué)理論與實(shí)際結(jié)合，試驗(yàn)設(shè)計與統(tǒng)計原理相結(jié)合，統(tǒng)計軟件與統(tǒng)計學(xué)原理相結(jié)合的較為完善的生物統(tǒng)計學(xué)教材。筆者認(rèn)為這類生物統(tǒng)計學(xué)教材是當(dāng)前生物科學(xué)專業(yè)、生物技術(shù)專業(yè)、生物工程專業(yè)、農(nóng)學(xué)專業(yè)、醫(yī)學(xué)專業(yè)、食品專業(yè)等本科專業(yè)較為適合的教材。

2.生物統(tǒng)計學(xué)與高等數(shù)學(xué)方面。①生物統(tǒng)計學(xué)與高等數(shù)學(xué)開課時間上的不一致性。國內(nèi)許多高等學(xué)校生物科學(xué)等本科專業(yè)的培養(yǎng)方案中都把高等數(shù)學(xué)課程作為一門必修的基礎(chǔ)課，學(xué)生通過對該門課程的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)獲得函數(shù)、極限、連續(xù)、導(dǎo)數(shù)、微積分及常微分方程等基礎(chǔ)知識，它為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和解決實(shí)際問題提供必不可少的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識及常用的數(shù)學(xué)方法。而且，通過各個知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，逐步培養(yǎng)學(xué)生具有較為熟練的基本運(yùn)算能力和自學(xué)能力，綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決實(shí)際問題的能力。更重要的是，高等數(shù)學(xué)課程是學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的關(guān)鍵，生物統(tǒng)計學(xué)中的許多原理和方法都需要高等數(shù)學(xué)中相應(yīng)的知識作為基礎(chǔ)。②生物統(tǒng)計學(xué)與高等數(shù)學(xué)教學(xué)上的脫節(jié)性。高等數(shù)學(xué)課程作為生物科學(xué)本科專業(yè)一門必修的基礎(chǔ)課，各高校均認(rèn)識到它在生物科學(xué)本科專業(yè)中的重要性。但長期以來，高等數(shù)學(xué)和生物統(tǒng)計學(xué)均作為兩名獨(dú)立的課程開設(shè)，一般情況下，高等數(shù)學(xué)課程由數(shù)學(xué)專業(yè)教師講授，由于數(shù)學(xué)專業(yè)的教師沒有生物學(xué)專業(yè)的相關(guān)知識，不清楚生物統(tǒng)計學(xué)課程的知識體系，只注重數(shù)學(xué)知識的推導(dǎo)、講授。因此所講授的知識內(nèi)容之間通常存在許多不銜之處，形成了不利于生物統(tǒng)計學(xué)課程教學(xué)的知識的斷層。同樣，這也是生物統(tǒng)計學(xué)中教師難教，學(xué)生難學(xué)、難懂、難用的原因之一。

3.生物統(tǒng)計學(xué)教師知識結(jié)構(gòu)和科研能力方面。常言道，學(xué)生需要一滴水，教師至少要有一桶水。生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)，相對于其他課程而言，對教師的要求更高，不僅要求教師要有一定的數(shù)學(xué)知識，較為淵博的統(tǒng)計學(xué)知識，還要求教師要有較強(qiáng)的科研能力。教師只有具備一定的數(shù)學(xué)知識和淵博的統(tǒng)計學(xué)知識，才能很好把握生物統(tǒng)計學(xué)相關(guān)原理、理論、統(tǒng)計分析方法等。具備較強(qiáng)的科研能力，才能很好將生物統(tǒng)計學(xué)相關(guān)原理、理論、統(tǒng)計分析方法與實(shí)際相結(jié)合，才能很好地進(jìn)行案例教學(xué)。4.考試制度方面。考試制度在高等教育中占有非常重要的地位，考試是教學(xué)質(zhì)量評價的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它既是對教師教學(xué)質(zhì)量的反映，也是對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)。考試制度是否合理

，決定著教學(xué)質(zhì)量的好壞以及學(xué)生學(xué)習(xí)積極性是否能得到最大限度地調(diào)動[16]。但是現(xiàn)階段我國許多高校的考試制度較為死板，缺乏合理性和靈活性。如在學(xué)期期末考試中規(guī)定一定數(shù)量的題型，當(dāng)然，這種考試制度對于規(guī)范考試是必須的，但是應(yīng)該根據(jù)具體課程而定，而不能一概而論。就生物統(tǒng)計學(xué)課程而言，如果規(guī)定一定數(shù)量的考試題型（比如四種題型），那么教師只能根據(jù)考試規(guī)定勉為其難考慮四種題型。比如說名詞解釋、填空、問答、計算這四種題型。很明顯，這種考試方式只是較為死板的考試，不能真證體現(xiàn)生物統(tǒng)計學(xué)課程的本質(zhì)，不能很好考察學(xué)生對生物統(tǒng)計學(xué)原理的掌握及運(yùn)用。

三、生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)策略

針對目前生物統(tǒng)計學(xué)存在的問題，筆者根據(jù)自己近十年的生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)實(shí)踐，就如何提高生物統(tǒng)計學(xué)的課堂教學(xué)效果，提出如下建議。

1.選擇合適的教材并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。教材是教學(xué)最基本的工具，選擇適合的生物統(tǒng)計學(xué)教材，能夠保證教學(xué)過程的順利進(jìn)行，并能提高教學(xué)質(zhì)量。針對目前市場上的不同種類教材，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際，選擇統(tǒng)計學(xué)理論與實(shí)際相結(jié)合，試驗(yàn)設(shè)計與統(tǒng)計原理相結(jié)合，統(tǒng)計軟件與統(tǒng)計學(xué)原理相結(jié)合的生物統(tǒng)計學(xué)教材進(jìn)行教學(xué)較為合適。據(jù)筆者過去的教學(xué)實(shí)踐，該課程授課內(nèi)容不宜過多和過深，授課內(nèi)容過多學(xué)生精力會分散，分不清重點(diǎn)，而過深則影響學(xué)生的接受效果[17]。因此應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，堅持以試驗(yàn)研究實(shí)例為線索，以科學(xué)的試驗(yàn)研究方法為主線，理論原理和實(shí)際例子相結(jié)合，從試驗(yàn)研究的選題和設(shè)計、試驗(yàn)方案的制定和實(shí)施、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和整理到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，最后做出科學(xué)的推斷等，盡可能把抽象的統(tǒng)計學(xué)概念和原理轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的實(shí)例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其更好地理解和掌握所學(xué)的課程內(nèi)容[7]。很好激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)課程的興趣，從而更好地提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

2.處理好高等數(shù)學(xué)和生物統(tǒng)計學(xué)的關(guān)系。高等數(shù)學(xué)作為生物科學(xué)本科專業(yè)的基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的關(guān)鍵。一方面，高等數(shù)學(xué)一般在第一學(xué)年開設(shè)，因此生物統(tǒng)計學(xué)安排在第二學(xué)年開設(shè)為宜，這樣能避免高等數(shù)學(xué)和生物統(tǒng)計學(xué)課程開設(shè)在時間上形成的斷層，有利于學(xué)生對生物統(tǒng)計學(xué)的學(xué)習(xí)。另一方面，高等數(shù)學(xué)和生物統(tǒng)計學(xué)不應(yīng)分別讓不同專業(yè)的教師講授，而均應(yīng)由生物學(xué)專業(yè)教師講授，因?yàn)樯飳W(xué)專業(yè)的教師清楚生物統(tǒng)計學(xué)課程的知識體系，在講授高等數(shù)學(xué)時，能夠根據(jù)生物統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)原理和內(nèi)容，優(yōu)化高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，有側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行知識的講授。從而能避免生物統(tǒng)計學(xué)與高等數(shù)學(xué)教學(xué)在知識上的脫節(jié)性，也有利于學(xué)生對生物統(tǒng)計學(xué)的學(xué)習(xí)。

3.提高自身知識結(jié)構(gòu)和科研能力，注重案例教學(xué)。生物統(tǒng)計學(xué)教材大多理論性強(qiáng)，內(nèi)容枯燥，容易使學(xué)生產(chǎn)生厭煩感。照本宣科的傳統(tǒng)授課方法，更會使學(xué)生失去興趣，對于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力十分不利。在現(xiàn)代教學(xué)中，教師既是知識的傳授者，也是教學(xué)活動的組織者，在教學(xué)過程中起到關(guān)鍵的作用，教師知識水平的高低直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[18]。因此教師應(yīng)不斷加強(qiáng)對生物統(tǒng)計學(xué)基本原理、基本理論和基本方法的學(xué)習(xí)與實(shí)踐。另外，教師還應(yīng)不斷加強(qiáng)自身的科研能力，在教學(xué)過程中將自己的科研工作或生產(chǎn)實(shí)踐案例貫穿到教學(xué)中，以自身科研實(shí)例輔助教學(xué)，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計學(xué)思維以及對統(tǒng)計學(xué)的實(shí)際應(yīng)用能力。

4.加強(qiáng)試驗(yàn)設(shè)計的教學(xué)和實(shí)踐。試驗(yàn)設(shè)計又稱為實(shí)驗(yàn)設(shè)計，它以概率論和數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法為理論基礎(chǔ)，科學(xué)地、經(jīng)濟(jì)地設(shè)計研究方案的一項(xiàng)技術(shù)。一個良好的試驗(yàn)設(shè)計，可以用最少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，得到足夠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而能減少人力、物力和財力的投入[6]。由于生物統(tǒng)計學(xué)理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)，且涉及大量的數(shù)學(xué)公式、抽象的概念和復(fù)雜的內(nèi)容。因此在生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)中應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，加強(qiáng)學(xué)生對生物統(tǒng)計學(xué)原理、知識的理解和綜合運(yùn)用，強(qiáng)化學(xué)生綜合試驗(yàn)設(shè)計的鍛煉及其應(yīng)用。提高學(xué)生利用統(tǒng)計原理、方法分析和解決實(shí)際問題的能力。生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中，一方面，教師應(yīng)該有淵博的統(tǒng)計學(xué)知識及其豐富的科研經(jīng)歷，另一方面，應(yīng)讓學(xué)生走出教室，加強(qiáng)實(shí)踐，使學(xué)生不但能夠掌握統(tǒng)計分析的原理和方法，而且可以解決一些生產(chǎn)中的實(shí)際問題，真正達(dá)到生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)的目的。

5.改革傳統(tǒng)的考核方式，著力培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用生物統(tǒng)計學(xué)知識的能力。很多學(xué)校傳統(tǒng)的考試以閉卷筆試的考核方式為主，試卷內(nèi)容主要測重基本概念、理論知識和方法的考核，期末考試成績基本決定了學(xué)期的成績，這種考試方式造成的結(jié)果是學(xué)生平時可以不聽課，考試前通過突擊，也能考合格，但考后就可能全忘了。更重要的是學(xué)生學(xué)完生物統(tǒng)計學(xué)，學(xué)期考試后，都不知道學(xué)了些什么，更不知道怎么用，到做畢業(yè)論文需用到統(tǒng)計學(xué)原理和知識時，很多學(xué)生不會用或者亂用。一些高校期末考試總評成績由平時成績、期中成績和期末成績?nèi)糠纸M成。這種方式在一定程度上重視了學(xué)生平時學(xué)習(xí)情況和期中考試成績，避免了期末考試成績基本決定了學(xué)期成績的弊端，但是某些高校規(guī)定了每門考試課必須有四種以上的題型，對于一般的學(xué)科而言，這種規(guī)定也許是可行的，但對于生物統(tǒng)計學(xué)而言，這種規(guī)定是不合理的。因?yàn)樯锝y(tǒng)計學(xué)的教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)原理和知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生如何進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析以及對統(tǒng)計結(jié)果的解釋等。因此筆者認(rèn)為，對于生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)，教師應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)原理和知識為目標(biāo)，合理講授統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。期末考試以開卷考試為宜，學(xué)期總評成績由平時成績、期中成績和期末成績?nèi)糠纸M成，考試題型只需考察計算題和試驗(yàn)設(shè)計題兩種題型，即重點(diǎn)考察學(xué)生對基本知識的掌握程度及靈活運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)原理和方法解決實(shí)際問題的能力。生物統(tǒng)計學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科，涉及的內(nèi)容多、公式多、概念多，對學(xué)生而言，難懂、難記、更難用，而且很多學(xué)生不愿意學(xué)習(xí)。因此在生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)過程中，教師應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，選擇合適的教材并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提高自身知識結(jié)構(gòu)和科研能力，改變教學(xué)方法，加強(qiáng)試驗(yàn)設(shè)計的教學(xué)和實(shí)踐，改革傳統(tǒng)的考核方式，著力培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用生物統(tǒng)計學(xué)原理和知識的能力為教學(xué)目標(biāo)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的主動性和積極性，同時增加學(xué)生上機(jī)學(xué)習(xí)統(tǒng)計軟件的操作，掌握EXCEL、SPSS、DPS等統(tǒng)計軟件的使用，提高學(xué)生利用生物統(tǒng)計學(xué)的原理和相關(guān)統(tǒng)計軟件解決實(shí)際問題的能力。

作者：張以忠鄧琳瓊工作單位：畢節(jié)學(xué)院地理與生命科學(xué)學(xué)院