生物统计学范文10篇

时间:2023-03-13 07:17:16

生物统计学

生物统计学范文篇1

一、引言

跟着生物科学的成长,只有定性的结论已不能知足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们持久追求试探的方针;生物统计学是生物学科定量化的主要剖析理论与体例,生物统计学是生物学科应具备的根基常识和素质,与生命勾当有关的各类现象中普遍存在着随机现象,年夜到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到良多随机身分的影响,默示为各类各样的随机现象,而生物统计学恰是从数目方面揭示年夜量随机现象中存在的必然纪律的学科。是以,生物统计学是一门在实践中应用十分普遍的工具学科,它是生命科学各专业的专业基本课,对后续生命科学课程进修和生物科研有主要浸染。

同时,生物统计作为数理统计在生物学规模的应用,是教学难度较年夜的一门课程。是以,在生物统计学精品课程培植过程中,针对各专业培育方针的定位,因材施教,更新教育理念,增强实践练习,在教学体例和教学手段长进行更始和斗胆试探。

二、二十一世纪对生物统计学课程的从头定位。

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了成长,在其基本上成长起来的生物统计学、统计风行病学、随机化临床试验学已经成为并吞人类疾病的一个里程碑。这在曩昔的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等尝试科学发生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取主要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、手艺和练习。

未来的生物统计学将会与信息手艺慎密亲密连系,较少着重传统数理统计,而会更多注重数据剖析,尤其是年夜型数据库的措置。生物统计学越来越分歧于其它数学规模,计较机和信息科学工具至少和概率论一样主要。

(二)生物统计学对年夜学生素质培育的浸染。

生物统计学的一个主要特点就是经由过程样原本揣度和估量总体,这样获得的结论有很年夜的靠得住性但有必然的错误率,这是统计剖析的根基特点,是以在生物统计课程的进修中培育了一种新的思维体例———从不必定性或概率的角度来思虑问题和剖析科学试验的功效。

生物统计学是经由过程个此外试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的规模。但其有别于简单列举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝年夜年夜都涉及到的是随机事务,是以,生物统计学不仅是试验设计与统计体例的教学,更主要的仍是年夜学生思维体例的培育,这对提高峻学生的素质很有需要。

生物统计学搜罗试验设计和统计体例两个有机联系的组成部门。经由过程试验设计的教学可提高峻学生设计研究课题试验方案的能力,使之明晰课题的研究目的、试验身分与水平以及试验设计体例等方面的内容。经由过程统计体例的教学除让学生弄清各类统计体例的内在外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计体例,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高峻学生科学研究素质。

三、教学体例和教学手段的更始。

(一)增强电子课件及收集平台培植。

生物统计学是应用概率论和数理统计事理研究生物界数目转变的学科,而概率统计的理论和思维体例对本科生来说有必然的难度,加之课程学时的削减(由原本的60-70学时,降到此刻的40学时摆布),若何深切浅出地指导学生入门,并使学生在体味概率统计思惟的基本上,把握常用统计剖析体例的应用及使用前提是课程的教学难点。为此,我们操作多媒体手艺,建造了与教材配套的课件,经由过程在课堂上把抽象内容形象化与直不美观化,收到了精采教学下场。培植了一个生物统计学教学收集支撑平台,现有课程简介、教学纲要、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资本等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知纪律有机连系,用较少的学时获得精采的教学下场。

多媒体具有信息量年夜、形象化、直不美观化的特点。

可是若是不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知纪律相连系,多媒体教学就可能会带来一些短处诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“合座灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的体例显示(即所谓“死屏”),教员照着屏幕上的内容给学生讲解,失踪去了传统教学体例,教员边讲边板书能给学生留下斗劲深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充任工具的脚色,在教学过程中必需将多媒体信息量年夜、形象化、直不美观化的特点与学生的认知纪律慎密连系在一路。在建造课件时,采用启发式教学体例,精辟教学内容,模拟传统教学书写板书的过程,按照教学内容的难易水平,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画体例。在课堂教学中,教员仍然连结传统教学体例的教姿教态,在授课的过程中与学生连结互动,按照学生在课堂上接管常识的能力,把握屏幕上显示内容的速度,需要时辅以板书进行讲解。这样做既阐扬了多媒体教学的特点,又充实赐顾帮衬到学生的认知纪律,在内容没有缩减,学时削减近三分之一的情形下,仍然取得精采的教学下场。

(三)持久坚持教育教学体例及教学纪律的研究。

生物统计学的理论基本是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有很是浓的数学味道,可是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更首要强调的是概率论及数理统计的思惟和体例在解决生命科学中一些具体问题的应用。是以在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,若是将概率论及数理统计的事理讲得太多,一是学时不许可,二是学生难以消化,得不到好的教学下场;若是只注重体例的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的邪路。经由将教学的重点放在教学中指导学生重点把握统计体例的功能与用途,体例与轨范,防止各类体例的误用,淡化定理的证实与公式的推导。在教学内容的放置上采用“保干削枝”,即在学时削减良多的情形下,将一些次要的统计体例去失踪,也要保证有足够的学时教学理论分布与抽样分布、统计假设考试等方面的内容,让学生把握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思惟精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)慎密亲密跟踪生命科学成长的前沿动向,试探生物统计学解决前沿问题的理论与体例。

统计学在生物学中的应用已有久远的历史,良多统计的理论与体例也是自生物上的应用成长而来,而且生物统计是一个极主要的跨生命科学各研究规模的平台。此刻基因组学、卵白质组学与生物信息学的蓬勃成长,使得生物统计在这些打破性生物科技规模上饰演着不成或缺的脚色。

在课程培植中,随时注重纳入生物统计学在前沿规模研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物财富主沙场解决现实问题的能力。

四、增强实践教学,注重学生能力培育。

生物统计学要不要开尝试课,若何开尝试课,一向存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设尝试课,而且还要将实践教学的重点放在计较机手艺和统计软件的应用上,让学生不仅把握统计体例,而且加深对事理的熟悉,获得就业或升学的必备计较机统计手艺,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩年夜学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年月成长起来的多元统计体例虽然对于措置多变量的种类数据问题具有很年夜的优胜性,但因为计较工作量年夜,使得这些有用的统计剖析体例一路头并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计较机手艺的降生与成长,使得复杂的数据措置工作变得很是轻易,所以充实操作现代计较手艺,经由过程计较机软件将统计体例中复杂难明的计较过程樊篱起来,让用户直接看到统计输出功效与有关诠释,从而使统计体例的普及变得很是轻易。在课程系统更始中,各课程的教学时数与达到培育方针所需完成的教学内容对比仍是不足的。为此,可以经由过程尺度的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩年夜学生视野,提高学生素质。

为此我们成立了一个专用于实习教学的生物统计电脑尝试室。现共有50余台电脑,并毗连到校园网。尝试室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学打算进行的正常实习教学外,尝试室还对优异学生免费开放,鼓舞激励他们连系教师的科研勾当,应用所学生物统计学常识,进修新的生物统计学常识,把握应用计较机解决生物统计学问题的手艺。

(二)全方位、多条理的实践教学。

为了进一步培育学生现实脱手能力和科学严谨的治学立场,必需将本课程的实践教学勾当延长到课堂教学外,开展全方位、多条理的实践教学。

在原绵阳农专时代,首要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程尝试与实习中,按摄影关内容插手了试验设计体例以及数据统计剖析的相关内容。

组建了西南科技年夜学生命科学与工程学院往后,由原本的单一农科专业酿成了理、工、农三年夜学科均有专业的名目。虽然专业的学科归属分歧,但有一点是相通的,其内在均属于生命科学的规模。以科学研究的体例进行划分,均属于尝试科学。

把握正确的尝试设计体例,从不确定性数据中挖掘事物的客不美观纪律,是尝试科学工作者必备的手艺。是以,我们将原本只是在农科专业上延长实践教学的作法推广到全院的所有专业,连系尝试课教学的更始,对发酵工艺学尝试、植物细胞工程尝试、食用菌尝试、微生物学尝试等课程的内容全数或部门改为用生物统计学指导学生自立进行尝试设计,把曩昔单一的尝试流程、样品不雅察看或检测尝试改变为试验前提的优化试验,提出在分歧前提下对样品测定的斗劲试验设计、单身分试验设计、多身分试验设计、正交试验设计、平均试验设计,对试验功效要肄业生使用统计学的体例对进行剖析和谈判,最后得出最佳试验前提。

这样的尝试教学更始起到了一箭双雕的浸染,从专业基本课或专业课的角度看,改验证性尝试为设计型、综合性尝试,增强了学生解决现实问题的能力,培育了学生立异思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延长到课程外,填补了学时的不足,更主要的是学生将自己学到的统计学常识,转化为解决现实问题的能力,常识获得很好的内化。

此外,在学生课外科技勾当中指导学生选用正确的尝试设计和数据的统计剖析体例,晋升科技作品的档次;在结业论文(设计)中要肄业生采用适当的生物统计学体例进行设计与剖析,写出高质量的结业论文(设计)。

生物统计学范文篇2

关键词:生物统计学;精品课程;教学改革

一、引言

随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革。

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。

在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养。

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。

通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

参考文献:

[1]何风华,李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报(综合),2004,25(6):25~27

[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.

[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.

[4]邓华玲,傅丽芳,孟军,等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学,2004,20(1):34~37.

生物统计学范文篇3

生物统计学是生物学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课,是许多高等院校生物学、农学、医学等专业的必修课程之一。它是现代生物学研究不可缺少的工具,是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程,也是生物学等工作者必备的基础,同时该课程又是其他专业课程的重要基础。因此该课程在生物学、农学、林学、医学、食品、环保等专业中占有十分重要的地位[12]。生物统计学需以生物材料进行研究,但通常所涉及的材料数量较大,很难也没有必要全部参加试验,必须通过科学的方法抽取有代表性的试验个体进行试验,以获得相关的数据,实现由样本推断总体的重要功能。因此生物统计学与试验设计紧密联系,主要讲授数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法和手段以及在概率论的基础上对统计结果做出科学的推断,从而帮助我们认识研究对象的现象和本质[13]。因此,生物统计学已成为生物科技工作者必备的基础,也有利于培养和提高大学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力,是当代大学生系统的能力培养和全面的素质教育的具体体现。

二、生物统计学教学存在的主要问题

1.生物统计学教材方面。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,也是教学最基本的工具,它不仅是教师进行教学的依据,而且是学生获取知识的重要资料,选择适合教师和学生的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,而且还能提高教学质量,达到良好的教学效果[14,15]。目前,国内所出版的生物统计学教材种类较多,各大高校由于教师和学生的情况不同,在教材方面的选择和使用也不一样。尽管如此,目前国内所出版的生物统计学教材主要包括两大类。第一大类完全是传统生物统计学的知识和内容,不涉及统计软件的介绍和使用,这一大类教材包含两小类,一类主要侧重理论教学,过分强调课程体系的完整性和理论讲授,注重公式的推导而忽视了实际应用例题的讲解。这类教材忽略了对大学生统计思维和综合分析问题能力的培养,因此有一定的缺陷。另一类是目前各大高校使用较多的生物统计学教材,该类教材虽然也存在一些必要的公式推导,但更侧重于统计学理论与实际结合,清楚介绍每一个统计原理理论后,再通过具体实例分析和巩固统计学的基本原理和基本方法,注重培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力,因此这类教材比较适合现在生物科学等本科专业的使用。但这类生物统计学教材由于不涉及统计软件的内容,也存在一定的不足。如果教师在授课过程中未涉及一些统计软件的介绍和使用,那么即使学生完全掌握了相关的统计原理和方法,学生在复杂的试验设计及庞大的数据面前可能也会束手无策,即使会计算,在复杂及庞大的数据计算中也可能会算错,因此可能会得出相反的结论。第二大类统计教材完全是统计软件的介绍和使用,如Excel软件、SAS统计软件、SPSS统计软件、DPS统计软件、R统计软件等的介绍和使用。生物科学、技术等飞速发展的今天,这类统计软件发挥了很大的优势,给科技工作者带来了极大的方便。但这类教材也存在一定的不足,它只注重统计过程的运算和统计,没有统计原理的介绍,因此对没有相关统计学知识或统计学基础较差的学生或老师来说,即使按照教材上的步骤计算出相应的结果,但也不知道具体的含义,也不知道怎么分析。因此这类教材不适合大学本科生的教学。另外,这两大类教材要么只注重数理统计方法的讲授,要么只重视统计软件的使用,而忽视了统计学中的数理统计分析方法是建立在正确的试验设计以及所获数据资料准确的基础上才能发挥正确的作用,这是这两大类生物统计学教材共同存在的不足之处。因此,目前市场上还未见有统计学理论与实际结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的较为完善的生物统计学教材。笔者认为这类生物统计学教材是当前生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、农学专业、医学专业、食品专业等本科专业较为适合的教材。

2.生物统计学与高等数学方面。①生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性。国内许多高等学校生物科学等本科专业的培养方案中都把高等数学课程作为一门必修的基础课,学生通过对该门课程的学习,系统获得函数、极限、连续、导数、微积分及常微分方程等基础知识,它为后续课程的学习和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法。而且,通过各个知识点的学习,逐步培养学生具有较为熟练的基本运算能力和自学能力,综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。更重要的是,高等数学课程是学习生物统计学的关键,生物统计学中的许多原理和方法都需要高等数学中相应的知识作为基础。②生物统计学与高等数学教学上的脱节性。高等数学课程作为生物科学本科专业一门必修的基础课,各高校均认识到它在生物科学本科专业中的重要性。但长期以来,高等数学和生物统计学均作为两名独立的课程开设,一般情况下,高等数学课程由数学专业教师讲授,由于数学专业的教师没有生物学专业的相关知识,不清楚生物统计学课程的知识体系,只注重数学知识的推导、讲授。因此所讲授的知识内容之间通常存在许多不衔之处,形成了不利于生物统计学课程教学的知识的断层。同样,这也是生物统计学中教师难教,学生难学、难懂、难用的原因之一。

3.生物统计学教师知识结构和科研能力方面。常言道,学生需要一滴水,教师至少要有一桶水。生物统计学的教学,相对于其他课程而言,对教师的要求更高,不仅要求教师要有一定的数学知识,较为渊博的统计学知识,还要求教师要有较强的科研能力。教师只有具备一定的数学知识和渊博的统计学知识,才能很好把握生物统计学相关原理、理论、统计分析方法等。具备较强的科研能力,才能很好将生物统计学相关原理、理论、统计分析方法与实际相结合,才能很好地进行案例教学。4.考试制度方面。考试制度在高等教育中占有非常重要的地位,考试是教学质量评价的一项重要指标,它既是对教师教学质量的反映,也是对学生学习效果的检验。考试制度是否合理

,决定着教学质量的好坏以及学生学习积极性是否能得到最大限度地调动[16]。但是现阶段我国许多高校的考试制度较为死板,缺乏合理性和灵活性。如在学期期末考试中规定一定数量的题型,当然,这种考试制度对于规范考试是必须的,但是应该根据具体课程而定,而不能一概而论。就生物统计学课程而言,如果规定一定数量的考试题型(比如四种题型),那么教师只能根据考试规定勉为其难考虑四种题型。比如说名词解释、填空、问答、计算这四种题型。很明显,这种考试方式只是较为死板的考试,不能真证体现生物统计学课程的本质,不能很好考察学生对生物统计学原理的掌握及运用。

三、生物统计学教学策略

针对目前生物统计学存在的问题,笔者根据自己近十年的生物统计学教学实践,就如何提高生物统计学的课堂教学效果,提出如下建议。

1.选择合适的教材并优化教学内容。教材是教学最基本的工具,选择适合的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,并能提高教学质量。针对目前市场上的不同种类教材,结合学生的实际,选择统计学理论与实际相结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的生物统计学教材进行教学较为合适。据笔者过去的教学实践,该课程授课内容不宜过多和过深,授课内容过多学生精力会分散,分不清重点,而过深则影响学生的接受效果[17]。因此应根据学生实际优化教学内容,坚持以试验研究实例为线索,以科学的试验研究方法为主线,理论原理和实际例子相结合,从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集和整理到试验数据的统计分析,最后做出科学的推断等,尽可能把抽象的统计学概念和原理转变为具体的实例,提高学生的学习兴趣,使其更好地理解和掌握所学的课程内容[7]。很好激发学生学习生物统计学课程的兴趣,从而更好地提高教学效果和教学质量。

2.处理好高等数学和生物统计学的关系。高等数学作为生物科学本科专业的基础课,是学习生物统计学的关键。一方面,高等数学一般在第一学年开设,因此生物统计学安排在第二学年开设为宜,这样能避免高等数学和生物统计学课程开设在时间上形成的断层,有利于学生对生物统计学的学习。另一方面,高等数学和生物统计学不应分别让不同专业的教师讲授,而均应由生物学专业教师讲授,因为生物学专业的教师清楚生物统计学课程的知识体系,在讲授高等数学时,能够根据生物统计学的相关原理和内容,优化高等数学的教学内容,有侧重点进行知识的讲授。从而能避免生物统计学与高等数学教学在知识上的脱节性,也有利于学生对生物统计学的学习。

3.提高自身知识结构和科研能力,注重案例教学。生物统计学教材大多理论性强,内容枯燥,容易使学生产生厌烦感。照本宣科的传统授课方法,更会使学生失去兴趣,对于培养学生的独立思考能力和创造能力十分不利。在现代教学中,教师既是知识的传授者,也是教学活动的组织者,在教学过程中起到关键的作用,教师知识水平的高低直接影响学生的学习效果[18]。因此教师应不断加强对生物统计学基本原理、基本理论和基本方法的学习与实践。另外,教师还应不断加强自身的科研能力,在教学过程中将自己的科研工作或生产实践案例贯穿到教学中,以自身科研实例辅助教学,增加学生的学习兴趣,培养学生的统计学思维以及对统计学的实际应用能力。

4.加强试验设计的教学和实践。试验设计又称为实验设计,它以概率论和数理统计的原理和方法为理论基础,科学地、经济地设计研究方案的一项技术。一个良好的试验设计,可以用最少的实验次数,得到足够的实验数据,从而能减少人力、物力和财力的投入[6]。由于生物统计学理论性和实践性较强,且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容。因此在生物统计学的教学中应充分调动学生学习的主动性,加强学生对生物统计学原理、知识的理解和综合运用,强化学生综合试验设计的锻炼及其应用。提高学生利用统计原理、方法分析和解决实际问题的能力。生物统计学教学中,一方面,教师应该有渊博的统计学知识及其丰富的科研经历,另一方面,应让学生走出教室,加强实践,使学生不但能够掌握统计分析的原理和方法,而且可以解决一些生产中的实际问题,真正达到生物统计学教学的目的。

生物统计学范文篇4

关键词:课程整合;生物统计学;素质能力

一、生物统计学的教育现状

随着生命科学研究的飞速发展,生物统计的重要性日趋彰显。2014年LinkedIn对全球超过3.3亿用户的工作经历和技能进行分析,在公布的最受雇主喜欢及关注的25项技能中,统计分析和数据挖掘位列榜首。生物统计学是运用概率论和数理统计的原理和方法,分析和解释生物界各种现象和实验调查资料的一门学科[1],是众多高等院校中生物学、医学、药学和农学等专业的必修课程。生物统计学的教学内容前后章节关系密切,环环相扣,层层深入,具有内容多、公式多、概念多的特点。学生在学习中感到晦涩难懂,容易产生难学、厌学的思想。同时,目前生物统计学的教育还存在一些不足之处:(1)试验设计在教学中所占比例不足。生物统计学与试验设计是紧密结合在一起的,主要向人们讲授了从事科学研究的试验方法和对收集到的试验结果进行分析整理的方法。凯尔文勋爵(LordKelvin)曾说过:“当你能够衡量你所谈论的事物,并能以数字来表达它时,可以说你对它有了一些了解;而当你不能衡量或不能用数字表达时,你对它的知识就是肤浅的和不能令人满意的”。由此可见,生物统计学作为量化事物的工具和手段在科学研究中发挥着重要的作用。然而,目前该课程的设置上忽视了新形势下的教学导向,偏重统计基本方法和基本理论的介绍,忽视了试验设计的介绍。(2)生物统计学理论和社会实践的脱节,学生缺少将统计理论应用到实践中的能力。在生物统计学的教学实践中,教师偏重理论知识的讲解,使得教学内容空洞而枯燥。同时,在课程设置中未将生物统计学与专业实践课联系在一起教学,使得学生脱离了社会实践,导致学生的学习积极性不高。(3)生物统计学和医学基础课之间的分离。在课程设置上,没有将这两个学科整合在一起,学生既没有形成自己的知识框架,又没有将生物统计学的知识应用到医学基础课的学习中。

二、课程整合理论对生物统计学教学的启示

基于上述课程设置及教育中的问题,南方医科大学生物统计学系在多年的教学实践中总结构建了“课程整合”体系。早在19世纪末20世纪初,在杜威(JohnDewey)发起的进步教育运动中,就有了一种综合课程的思想,他强调在理论与实践中倡导课程整合。ParkW.J.在参考了各类界定的基础上,认为整合的课程是超越单门学科有目的地组合知识、观点和探究问题,以达到学习者对学习内容更深层的理解[2]。根据目前生物统计学的教学环境和条件,深化生物统计学课程整合涉及到课程形式、教学模式和教学资源三个方面。

(一)课程形式的整合

以南方医科大学的五年制临床医学本科课程设置为例(其它学校基本类似),主要分为公共基础课程、专业基础课程、专业课、公共选修课和实践教学五类。公共课程包括大学语文、外语和体育等;专业基础课程为学生必须掌握的专业基本理论、基本知识和基本技能的课程;专业课指从事本专业或相近专业工作所需的相关课程和专业学习的延伸课程,主要培养学生从事相应领域临床实践的初级思维和能力;公共选修课为面向全校所有本科专业开设的选修课程;实践教学分为课内和课外实践教学环节,主要培养学生的实践能力和科研能力。在课程整合中主要有:(1)生物统计学的理论课程和实践教学课程的整合,其主要目的是使学生对生物统计将来的应用领域有一个大概了解,能够正确理解和合理解释应用领域的问题,面对统计咨询对象时能和其它专业人士进行较好的沟通。(2)整合生物统计学中的应用软件和专业基础课程,如SPSS软件与生物统计学,STATA软件与流行病学,RevMan和循证医学等,通过在一个学期同时开设两门课程,使学生充分感受到应用软件的实用性,有助于对一些抽象的计算方法的理解,提高学习兴趣进而提高学习效率。

(二)教学模式的整合

南方医科大学生物统计学系实施了导师制教育,每位导师指导3到6名本科生,从三年级开始指导学生参加科研活动和统计咨询与数据处理实践。导师制教育的实施整合了理论教学和实践教学,这种教学模式变教师“主讲”为“主导”,学生“被动”为“主动”。导师制教育是运用任务驱动法,以实际案例为主线,教师为主导,学生为主体的教育方法,最终目的是培养学生实际应用统计学知识的能力[3]。学生在实际案例的教学情境下学习统计学有多重好处:第一,丰富的生活案例或科研案例激发了学生学习统计学的兴趣,驱动着学生进行不断学习,培养了学生的文献查阅能力、团体合作的能力、克服困难的能力,以及在解决案例后的自我认同感。第二,案例教学可以激发学生的主观能动性。在这样的教学模式整合中,突出了学生主体的地位。学生在老师和同学的帮助下,在完成各项小任务的过程中,逐步完善各个主题的知识体系的构建,促进知识的吸收和应用。第三,案例教学培养了学生思考、分析和解决问题的能力,锻炼了学生的逻辑思维,激发了学生的科研兴趣。几年的实践表明导师制教育的执行不仅提高学生专业统计学软件的学习成绩,同时学生真正学会了生物统计学的应用能力,能够有机地将理论和实践相结合,达到了较好的教学效果。

(三)教学资源的整合

生物统计学教学资源整合包括:教材资源的整合和网络资源的整合两方面。教材资源的整合要考虑到教材的规范性、可靠性、时代性和针对性,使学生在学习中举一反三,有效地发挥学生学习的主动性和自主性。在教材的选择采纳上,除了使用中文的本科生规划教材外,还选取了部分英文教材如《FundamentalsofBiostatistics》(RosnerB,2006,6thEdit)、《UsingMultivariateStatistics)(TabachnickBG&FidellLS,2007,5thEdit)等。网络资源的整合为生物统计学的教学提供了丰富的资源和空间,利用“微信墙”增强学生的参与和互动,突出因材施教和个性发展。同时,利用网络资源,按照“自评他评结合、堂内堂外结合”的原则,综合运用现代先进技术,注重对学生日常学习表现作出发展性评价,逐步推动形成性评价体系建设。

三、结束语

医学课程改革中的“学科细分”和“课程整合”并不矛盾,课程整合的主要目的是消除各学科教学间的壁垒,促进学术的交流;同时,课程整合有利于促进教师之间的交流和合作。在高等医学院校,我们要着眼于未来,实现基础与临床、医学与人文、公共卫生与临床医学的有机整合。

作者:关 颖 张国霞 单位:南方医科大学

参考文献

[1]叶子弘,陈春.生物统计学[M].北京:化学工业出版社,2012:2.

生物统计学范文篇5

关键词:生物技术;生物统计学;教学创新

生物统计学是将概率论和数理统计的知识应用于生物科学,为生物学科提供试验设计和数据分析的方法和理论。生物统计学是适应生物类科学的客观需要而产生的,无论是传统的生物学科还是现代分子生物学时时刻刻都在与数字打交道,所以生物统计学也是现代生物技术研究必备的工具。[1]生物统计学是生物技术专业的一门专业基础课,在教学中培养学生或然性思维能力,使学生自觉地对生物试验设计和数据分析产生兴趣,从而使或然性思维在工作实践中得以应用。

1当今高校生物技术专业生物统计学教学出现的问题和面临的新形势

生物技术的快速发展,给生物统计学提供了发展机会,同时也给该课程教学提出了改革创新的要求。原有的生物统计学教学出现的问题和面临的新形势主要体现在:(1)日趋减少的教学时数与日益增大的教学内容这一对矛盾是每一个承担生物统计学教学的老师必须面对的挑战。因为生物统计学课程是统计理论的应用,因而该课程的教学内容与统计理论的发展是紧密相关的。随着现今统计学基础理论和计算机技术的发展,新的理论与新的统计分析方法不断产生,《生物统计学》的课程内容在近年来也发生了很大变化,以多元回归分析、多因素试验、逐步回归与通径分析、多项式回归分析、关联分析、聚类分析、抽样方法等为代表的知识单元与知识点的增加以及以SAS和SPSS分析软件为代表的新的分析方法的增加,使得生物统计学课程的容量被大大地增加了。与此同时,面对新时代人才培养的要求,包括生物统计学课程在内的各门“经典”基础课程的教学时数都被大大地压缩了。如何在较少的教学学时内保证生物统计学课程的教学质量是每一位承担生物统计学课程教学的教师必须面对的问题。(2)教学内容陈旧,不能适应生物技术学科的快速发展。在我国,生物技术专业是近十多年才设立的新专业,顺应专业前沿的迅猛发展,其专业许多课程内容也相应更新较快,对生物统计学的技能掌握和内容更新提出了新的要求,而现今各院校生物技术专业仍然沿用传统生物学、医学、农学所使用的教材,其内容无法充分满足现代生物技术的发展需要,如现代分子遗传学基因连锁与关联分析,微阵列生物信息学实验设计、数据分析中差异表达分析、主成份分析、聚类分析,DNA序列生物信息学的多序列对比,生态学的多元回归等内容,原有生物统计学有关教材根本没有提及或语焉不详,更没有应用实例。(3)教学方式过时,缺乏新意。目前的生物统计学教学,课堂讲授仍然是教学的主要方式。传统的教学理论认为,教学就是向学生灌输知识,学生仅被看作讲授知识的受体,教师是课堂教学的中心,过分强调学生的接收知识、死记知识、机械训练;教师引导学生按自己预设的方向发展,不重视学生或然性思维、统计分析能力、试验设计能力的培养,学生不敢或不善于向书本有争议的问题提出质疑和挑战,不敢或不主动就学生学术研究课题进行试验设计和统计分析,从而限制了学生学习的积极性和创造性。(4)考核内容和方式不利于学生掌握知识和能力培养。课程考核是检验教师教学效果和学生掌握知识程度的手段,现在却被视为教学的目的。学生学习的目的好像只是为了通过考试。考核内容一成不变、方式缺乏新意和科学性,仍然以名词解释、计算题、问答等有明确答案的机械题目为主,不重视灵活运用统计方法解决实际问题能力的考核,容易出现知识不理解,死记能过关的结果。考试方式单一,以期末考试为主,不重视形成式成绩的考核,往往出现平时不努力,照样考高分的现象。如此下去,培养出来的学生难免成为“高分低能”。(5)课程设置还有待改进。生物统计学是一门生物技术和统计学相结合的应用科学,要注重学科渗透和交叉,从生物技术学科的整体与综合化发展出发,合理构建课程体系。要强调生物统计学基础课程的学习、生物技术学科知识对生物统计学课程内容的影响以及生物统计学知识在生物技术学科其他领域中的广泛运用。目前,各高等院校的生物技术专业对专业课程较为重视,而对生物统计学或专业课程中统计运用重视不够。生物统计学课时偏少,或者对于作为生物统计学的先修课程数学的教学,少数院校只开设微积分,而不开设线性代数、概率论和数理统计,或者在专业课程中省去与统计学有关的内容,这些做法都是不恰当的。

2生物统计学教学创新的思考与实践

部分院校或部分教师认为现代的生物技术研究已经不同于传统的生物学研究,其领域已经完全实现了从原有的群体或个体层次的宏观研究向细胞或分子层次的微观研究转化,研究手段也倚重物理和化学手段,其研究结果只有必然性没有或然性,所以生物统计学显得不再重要,殊不知,生物技术研究只能借用物理和化学方法,而不能等同于物理、化学,它仍然遵从生物学规律,其试验设计和数据分析必须依赖生物统计学的方法。所以,在生物技术专业不开设或不重视生物统计学课程的想法和做法都是错误的。要实现生物统计学为生物技术专业打好基础的目的,必须对课程的设置、教学内容、教学方法、考核的内容和方式进行全方位的改革,改革创新的主旨在于知识的运用,其教学的重点不在于统计理论学习,而重在解决与生物技术各领域有关的实际问题;不限于仅会使用计算器或EXCEL进行简单的统计运算,而应着重于掌握现代的统计软件的具体操作;不在于教师的讲解,而重在学生的操作能力训练。为此,可以尝试从以下方面改进教学。2.1强化实践能力的培养。生物统计学是一门应用科学,或然性思维和统计能力须在实践中培养,同时也应该接受实践的检验,所以必须注重培养学生实践能力。[2]首先,处理好统计学理论与生物学应用的关系。生物统计学教学内容中用到的统计学的概念、定义和公式很多,按照旧有教学方法,在应用某一公式之前,都要弄清其来龙去脉,而学生普遍反映这些公式“难记”更“难用”。事实上,一方面许多公式的推导已在高等数学中进行了讲解,所以,要解决好高等数学与生物统计学的课程衔接问题,没有必要再花费过多的时间讲解概念和推导公式,另一方面,按照能力教育体系的理论,要把教师的知识传授转变为学生的能力获得。[3~4]而能力获得的直接体现便是对所学知识的实际运用,所以,也不应该把教学的重点放在统计学理论学习上。笔者在对生物统计学课程进行教学改革时,改革的目标很明确,就是所学为所会服务。每学习一种统计方法时,着眼点放到运用上,充分了解每种方法在分子生物学、发酵工程、基因工程、微生物工程等领域的运用,以强调应用增加兴趣,以实践运用强化知识,以掌握技能促进知识巩固,以运用熟练加深理解。在学习正交设计试验方案和结果统计分析时,本人不把正交表的编制和简便分析公式的由来放在重点,只让学生掌握如何利用正交表及简便公式在解决哪些生物学研究问题时应用?如何应用?同时强化训练,使学生对正交设计运用得心应手。只要给出相关的研究课题,就能科学熟练地进行设计和结果分析,得出正确的结论。其次,处理好传授知识与能力培养的关系。能力教育理论认为,要以学生为主体,教师为主导,在教学中要重视学生的学,应注意采用高效教学法调动学生参与学习的积极性。[5]一方面,对于课堂教学笔者多采用案例教学的方式。案例教学是实践的直接模拟,是以培养学生分析和处理实际问题能力为中心的一种科学的教学方式。首先,对案例进行了精心选择,因为现有教材选用的多是传统的农业、畜牧业、水产、医学方面的实例,不太符合生物技术的学科特点,笔者从大量的教材、期刊、教师和学生科研课题、学生毕业设计中精心挑选了一些学生较为熟悉的生物技术案例。其次,对案例分析,以学生为主体,换位教学,分组讲解,注重培养学生的独立性和自主性,结合教学进度,引导学生进行结果分析和试验设计,或对原有设计和分析提出质疑,并提出自己的见解,然后进行总结。如在理解试验设计原则和样本代表性概念时,学生对一篇研究湖泊微生物污染的抽样方法提出了质疑,认为仅从湖边取一次一定量的湖水不能构成样本,其原因在于取样点不具代表性,且取一次没有重复,违背了试验设计的原则。另一方面,课余时间鼓励学生积极运用所学生物统计学知识完成学生学术课题的申报和研究。学生学术课题的申报和研究则是生物统计学知识真正意义上的实战运用。学生学术课题研究是我校以专项经费资助的政策来提高学生专业素质的一项有力举措,也可以作为生物统计学的课程实践平台加以充分利用,要求学生以课题组的组织形式,从课题的选题,课题的研究内容、依据、目的和意义,试验方案的设计,技术路线的制订,到试验数据的分析进行全方位的实际训练,课题组在课堂上重点阐述各自课题与生物统计学有关的试验设计与统计分析的核心内容,通过学生之间相互提问、讨论和交流,不断纠偏、反馈和完善,达到了真正提高学生动手能力的显著效果。再次,笔者还要求学生参与教师科研课题的研究,利用开放性实验进行一些小型的自选课题的研究,或者是开展专业调查研究,发表相应的专业论文,通过灵活多样的方式,开展课程实践活动,并将其表现和成果作为平时成绩的重要考核依据,鼓励和督促学生实践能力的提高。2.2完善课程内容的改革。首先,该课程学时数有限,而生物技术研究的领域在不断地扩大,研究的重点也在不断发生改变,为适应学科特点,教学内容必须作出较大调整。为此,笔者删除了大部分与概率论和数理统计重叠的内容,如方差分析中均方期望的推演,概率分布中随机变量的数学期望和方差的推演,也删除了一些不常用的内容,如非参数检验的秩和检验。简略了一些运用计算机和软件能完成的复杂运算的讲解,也简略了一些依靠前期基础知识可以理解的内容,如一元非线性回归,补充了一些现代分子生物学常用的统计分析方法,如基因连锁与关联分析、DNA序列生物信息学的多序列对比等知识。其次,为了提高学生统计软件应用能力,增添了国际上常用的统计软件SAS、SPSS的软件使用方法的介绍。2.3改革考核内容和方式课程考核不能作为学生学习的一种目的,应该通过考核提高学生进一步钻研的兴趣,督促平时复习,开阔视野、真正理解试验设计和统计方法的内涵及其应用价值,检验学生实际分析的能力。首先,总评成绩的构成,既要有期末考试成绩,也要包括提问、作业、小测验、课堂讨论、案例分析报告、课程论文的成绩,特别要提高反映学生实践能力的案例分析报告、课程论文的成绩在总评成绩所占权重。其次,题型应该多样化。废弃名词解释这种对于“死知识”的考核,而采用概念辨析的题型,考核学生理解和区分概念的能力;计算题不以考核公式的运用为主,而以实际的案例考核分析方法的选用和分析结果的生物学涵义的解释;减少填空、判断、选择等考核单项知识的题型分值,增加综合题等考核试验设计和分析综合知识的题型分值。再次,考核方式改闭卷考试为开卷考试,使学生明白该课程学习的重点不在于死记硬背概念、原理、公式和方法,而在于灵活运用所学知识解决实际问题。明白该课程不同于数学类的统计学,而是将统计学应用于生物学,根据生物学问题的性质和特征,选用适当的统计学方法。2.4合理构建以生物统计学为主体的课程体系。生物统计学在生物技术学科原有领域中的运用,已经足以体现其在生物技术学科整体中不可或缺的重要地位,特别是近年来作为生物技术领域最热门的生物信息学的发展,更说明了生物统计学的重要性。生物信息学作为一门新型的学科,正在对生物技术产生空前的影响。它是以计算机技术为研究手段和工具,同时采用数学、统计学的模型、模拟研究手法来解决生物科学的问题,因而成为生物学、统计学、数学、计算机学甚至工程学等多学科之间的交叉领域,其发展—方面为这些学科开辟新的研究领域,但同时也依赖于这些学科的发展。[6]显而易见,掌握好生物信息学需要有扎实的生物统计学根基。生物统计学的教学应该放在生物技术学科整体体系中通盘考虑,既不应该减少微积分、线性代数、概率论和数理统计等先修课程的门数和学时数,又不应该在专业课程中过多地出现生物统计学的内容重复,同时,还要以生物统计学为主体合理安排授课顺序,构建课程体系。所以,我们对生物技术专业培养方案和课程教学大纲进行了调整,在原有微积分的基础上,增开了线性代数、概率论和数理统计两门课程,同时对专业课程中关于生物统计学的内容进行了增减调整,在学完生物统计学之后,还开设了生物信息学选修课,通过三年的改革和实践,生物统计学的教学乃至其他专业课的教学效果都得到了较为明显的提高。

总之,生物技术专业生物统计学的教学应该顺应生物技术学科发展的特点,遵循生物统计学本身的教学规律,充分分析当前教学的现状和存在的问题,不断地改革现有的教学模式,完善考核方式,培养学生的独立性和创新性,从而培养适应时代需要的全面发展人才。

参考文献

[1]杜荣骞.生物统计学[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]钱国英,徐立清,应雄.高等教育转型与应用型本科人才培养[M].杭州:浙江大学出版社,2007.

[3]黄福涛.欧洲高等教育近代化[M].厦门:厦门大学出版社,1998.

[4]高林,等.应用性本科教育导论[M].北京:科学出版社,2006.

[5]曾亚强.高等教育的当展:大众化和职业化[J].教育发展研究,2004(7):85-87.

生物统计学范文篇6

关键词:生物统计学;精品课程;教学改革

一、引言

随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。公务员之家

通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

参考文献:

[1]何风华,李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报(综合),2004,25(6):25~27

[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.

[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.

[4]邓华玲,傅丽芳,孟军,等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学,2004,20(1):34~37.

生物统计学范文篇7

关键词:生物统计学;精品课程;教学改革

一、引言

随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显着提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。

通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。公务员之家

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

参考文献:

[1]何风华,李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报(综合),2004,25(6):25~27

[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.

[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.

[4]邓华玲,傅丽芳,孟军,等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学,2004,20(1):34~37.

生物统计学范文篇8

关键词:实践;生物统计学;教学方法

生物统计学是一门运用数理统计方法设计和分析生物学试验的学科,是生物学、农学、林学、畜牧学、兽医学等学科的专业课程,在这些领域内发挥着重要的作用[1-4]。本文分析了生物统计学教学特点及问题,结合笔者所在院校生物科学、生物技术专业,以实践为导向,探究了如何改进生物统计学的教学方式和理念。

一、生物统计学教学的特点及存在问题

生物统计学教学内容数学理论较深,学生学习存在一定难度。统计学是应用数据理论收集、整理、分析和解释数据的学科。统计学教材一般数学性极强,充满了纯数据的定义、符号、公式、推导和证明。为了保证数学理论的严密性,一般统计学教学强调数学模型建立和演绎。生物统计教学也存在同样问题。然而,统计学不仅仅是数学,它更注重如何应用数学的方法解决实际问题。例如,生物统计学是应用统计学的原理和方法研究生物学的客观现象及问题的学科。在传统教学中,相对于数学理论而言,对如何应用统计学的原理和方法,讲得较为简略,统计思想介绍不充分。在传统生物统计学教学中,理论教学比例大,实践教学比例小,强调计算,缺乏应用,致使学生觉得所学内容比较抽象,学习兴趣被淹没在繁杂的公式记忆中,对统计思想的理解不深,以及面对实际问题无从下手和力不从心,与教师所言“有用性”形成了鲜明的对比。

二、以实践为导向的生物统计学教学的优化

(一)教学内容的优化。优化课程内容,增加实践教学比例。生物统计是数理统计与生物学试验相结合的学科。为了讲述清楚数理统计原理,不可避免地包含繁杂公式推理,易使数学基础薄弱的生物学专业的学生失去兴趣。在不影响知识完整性的情况下,课程组适当地减少了概率论和数理统计部分的理论和难度,加强统计思维训练,提高知识的直观性、兴趣性和易用性。例如,淡化公式推演,侧重对常用统计方法的思想和适用原则的分析和解释,深化统计方法对生物学试验的指导作用。又如,针对生物科学和生物技术专业,适当简化了与专业密切度低的内容,增加了一些与野外调查和试验设计的内容。(二)教学方法的改进。1.以实践问题为导向的启发式教学。在教学中,课程组教师发现在讲授统计学知识前,先提出一些实际生物学问题,给学生一定的思考空间,再讲统计理论及统计方法的使用,教学效果会更好。例如,在讲解统计学的假设检验时,教师提出“如何检验某种药剂是否能促进生物生长”这一生物学试验中的典型问题,然后让学生思考并提出自己的检验方法,接着教师评估学生检验方法的合理性,引导学生辩证性讨论,从而在适宜的时机引出统计学假设检验,并进一步讲述统计学在设计生物学试验、解析试验结果等方面的科学性,培养学生客观、正确的科学思维。通过这种方式,学生可在学习统计知识前,就意识到其重要性,自主探究统计理论或方法,即便是遇到繁杂的公式,也会主动进取。通过针对同一问题的不同观点的互相交锋和彼此互动,有利于激发学生的创造性思维,提高判断能力、分析能力、决策能力、协调能力、表达能力和解决问题的能力。2.以实践情境为导向的案例式教学。教学中应用案例创设情境,能提高学生的学习兴趣。生物统计学教学主要面向生物学、农学、畜牧等专业,这些专业学习生物统计学的主要目的是辅助试验设计和分析试验结果。课程组选取实训实例时,从具体生物学试验中选取,贴合学生的知识背景,创设具体应用情境,使学生感到学有所用,激发学生的兴趣和求知欲。此外,在选取和讲解案例时,要围绕一定的教学目的。例如,有的案例着眼于统计方法的选择,有的案例着眼于统计推理过程,有的案例着眼于统计结果的分析。不同的着眼点反映了不同的教学目的,创立的情境也不同,以符合学生的认知规律。3.加强思维训练,提高实践应用能力。启发学生的创新思维,培养学生的创新意识,有利于提高其实践应用能力。课程组教师积极引导学生学习使用类比、归纳和反向思维,指导他们从统计学角度分析他们所遇到的生物学问题,从数学概念和实际概率背景得出他们的结论。例如,指导学生归纳单因素、多因素、交互作用等方差分析的共性,比较参数估计和非参数估计的差异,引导学生发散思维和思辨思维。通过思维训练,可以促进学生对统计学知识由“一知半解之悟”到“透彻之悟”转变,有利于其在实践中灵活应用统计方法解决具体问题。4.教师与学生同步演练,提升实践教学效果。采用教师与学生同步演练的方式进行实践教学。为了给学生提供统计软件的实践环境,经过课程组教师的积极努力,建立了生物统计学实验室。该实验室现配备了36台计算机,安装了SPSS、R和Matlab等数据分析软件,可满足小班实践教学活动。教师可在实验室内一边讲解统计理论知识,一边操作统计软件演示统计分析过程。学生与教师同步进行演练,不仅可以将教与练紧密结合在一起,而且还可以将学生从枯燥的手工计算过程解放出来,更加关注对统计方法和思想的理解。同步演练实现了“做中学、做中教”的教学理念。教师操作和学生同步操作,提高了课堂时间的利用率,学生再也不用等教师讲完才能操作,学生学习的兴趣和积极性得以充分发挥。同步演练解决了学生操练效果难以保证的问题,学生对听讲、操练互不影响,获取信息更加全面,思路、行动均与教师同步,操练更加及时、充分,教学目标更容易达成,效果自然更有保障。此外,课程组还积极探索现代教育技术,利用网络和多媒体条件,优化教学方法。注重统计软件和网站的使用,扩展学生知识面。例如,教师可以向学生介绍目前发展迅速的R语言及其丰富的工具包,实现课程理论学习与计算机的有机结合,辅助学生快速掌握统计应用的技巧,增加教学信息量,拓宽教学空间和时间。(三)考核方式的优化。考核是促进学生学习知识和掌握技能的有效手段之一。在课程考核中,课程组注重考察学生的积极性、主动性和创造性,评估学生对生物统计方法的掌握程度,全面评价学生运用统计学方法解决生物学问题的能力。避免学生单纯为了考试而死记硬背概念和公式,机械式学习。评估学生的学习情况,从其在应用统计方法的过程中进行考核,而不是单一的理论考试评定学习效果。例如,在“方差分析”教学考察环节中,从试验设计、数据整理、软件操作、分析能力和结果解释等方面,着重考核学生对于“方差分析”教学环节的知识和技能的掌握程度。

三、以实践为导向的生物统计学教学效果

(一)教学内容得到优化,教学方式呈现多元化。在教学内容设计上,课程组教师注重将统计思想与现实问题结合,促进学生掌握统计的基本概念和方法,培养学生解决相关实际问题的能力,使学生充分意识到统计学在社会实践中的重要性。在教学方式上,课程组教师积极采用了多种教学模式,积极进行小组讨论、教师提点、师生探讨等形式,多元化了教与学,使课堂焕发出生机和活力。在实践环节中,教师不再是“说教”,而是结合具体情景进行引导,激发学生的学习兴趣。(二)学生的学习主动性增强。学生成了实践的主体,自主学习,发展思维,敢于探索。学生的学习兴趣和实践意识均有提高,对数据的理解能力和解决问题的能力也明显增强。学生的学习方式也发生了转变,主动进行实验操作,而且学生通过讨论、合作等方式,在教师设计的生物学统计实验中自主进行思考、分析和归纳,激发了学习兴趣,意识到了统计技术的重要性,产生了内在的学习需求。(三)学生的科创效果明显提升。在学习生物统计学的同时,一些学生也在参加科创计划、实践实习等环节,如“挑战杯”比赛、“互联网+”大学生创新训练计划等。这些科创环节会涉及调查研究、设计试验、分析数据和总结结果等统计实践技能。这些过程往往会与教师的科研课题结合。教师在科研课题中总结的研究问题及结果,是辅助学生学习专业知识的优秀教学资源,有利于培养学生基本素质和科研能力[5]。例如,本课程组教师结合自身课题,指导了本科生进行了野生植物的基因多态与适应性的关联分析。在该项目中,学生不仅学会了观察记录、采集数据、统计分析和获得结果等基本统计技巧,而且还学会了基因多态的测定、单倍型分析、全基因组关联分析(GWAS)等群体遗传学知识。(四)教师的业务能力显著提升。生物统计教学也是锻炼教师实践能力的有效途径。在生物统计教学中,通过阅读相关教辅材料,教师可以接触大量的生物学试验设计,有利于深化专业知识,启发科研灵感。此外,通过生物统计教学的历练,教师在设计和从事科学试验时,会更加严谨,研读统计结果会更加客观,无形中提高了自身的业务能力,很多教师先后获得了国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划、中国博士后科学基金等科研项目资助,切实加强了自身的科研素养。

四、结语

生物统计学的核心内容是辅助设计和分析生物试验[6-7]。然而,统计学中复杂的计算方法和过程,使得生物专业的学生望而却步。因而,生物统计学教学应该回归其产生的初衷,以应用为主导,创造有利于实践的教学环境和教学条件,培养学生能更好地掌握统计原理和方法,为其今后的实际应用打下基础。

参考文献:

[1]刘超,吴喜之.统计教学面对的挑战[J].统计研究,2012,29(2):105-108.

[2]张玲卫,程军回,罗艳丽,等.SPSS软件辅助下《生物统计学》实践教学改革与探索[J].教育现代化,2018,5(37):19-20.

[3]程新,李昆太,黄林.基于专业课程融合的案例式教学模式实践:以生物统计学课程为例[J].大学教育,2018(10):93-95.

[4]章敬旗.生物统计课程考核方式的改革策略[J].西部素质教育,2018,4(23):210.

[5]马磊,张婷婷.应用嵌合基因实例拓展遗传学染色体畸变的教学[J].遗传,2018,40(12):1129-1136.

[6]吴震洋,李丽.提高《生物统计》课程教学效果的几点建议[J].教育现代化,2017,4(28):80-81,93.

生物统计学范文篇9

摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。

关键词:生物统计学;精品课程;教学改革

一、引言

随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革。

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。

在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养。

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。

生物统计学范文篇10

关键词:生物统计学;精品课程;教学改革

一、引言

随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。

通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。公务员之家

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

参考文献:

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[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.

[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.

[4]邓华玲,傅丽芳,孟军,等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学,2004,20(1):34~37.