《黑龙江畜牧兽医》科技版 教学天地 2014年09月（上）201 地方农科院校生物统计学实验教学 改革与实践 吕敏芝，林树茂，何兰花 (佛山科学技术学院，广东南海528231) 中图分类号：G642.0 文献标识码：B 文章编号：10047034(2014)09-0201-02 D0I:10.13881/j.cnki.hljxmsy.2014.1090 随着时代的发展，高等教育对人才培养的要求越 种弊端，强化了学生综合实践能力的培养。 来越高《国家中长期教育改革和发展规划纲要 2.2分层次、合理编排实验教学内容 (2010一2020年)》提出：“树立科学的质量观，把促 强化以“实践应用为导向”的知识点选择原则， 进人的全面发展、适应社会需要作为衡量教育质量的 实验设计和统计分析并重，强调实验设计的重要性， 根本标准”；“重点是面向全体学生，促进学生全面发 扩大充实实验设计方法的应用技术，根据不同专业的 展，着力提高学生服务国家服务人民的社会责任感、 不同层次，合理编排实验教学内容，对那些实际应用 勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力” 价值不大的章节，进行适当的合并和删减。专科的侧 口，再次突出了创新精神和实践能力是优秀人才所 重于抽样技术、统计分析方法的应用和各种不同实验 必备的素质之一，因此重视实验课程教学的改革是培 设计情景下的数据分析，特别是假设检验中较重要的 养高素质复合型人才所必须的。 1检验和F检验，是专科实验教学的重点。本科的侧 生物统计学实验教学改革的目的 重于实验设计和统计分析的有机结合，侧重于综合 生物统计学是生命科学学科不同专业、不同层次 性、设计性实验，重点引导学生结合畜牧兽医生产实 学生重要的专业基础课程之一，通过该课程的学习， 践、参与教师科研项目，模拟设计实验，选择合理的设 不但可以使学生掌握合理收集数据、正确地整理和分 计方法和正确的统计分析方法，培养学生的统计思 析数据的方法，为后续完成毕业论文和毕业设计奠定 维，正确理解统计结果的意义，培养“懂设计、会分 基础，而且对培养学生分析问题和解决问题的能力起 析”的人才，尽量在实验教学中做到重点突出、层次 着非常重要的作用。但由于该课程的教学内容庞杂， 分明。 原理和概念抽象，公式较多，具有很强的理论性和实 2.3运用案例教学，正反两面辨析 践性，一直被认为是动物医学、动物科学专业中最具 案例教学中，教师扮演“导演”角色，学生充当 难度的课程之一。为了更好地处理生物统计学理论 “演员”。在案例教学中学生是主角，教师起引导作 教学与实践应用的关系，使学生能掌握现代统计分析 用。教师课前要有针对性地精选案例，案例应以本专 方法这一从事科学研究的有力工具，结合生命科学学 业生产实践中实际观测数据或与本专业相关的实验 院学生数学基础稍显薄弱的具体情况，笔者对生物统 数据为依据，课堂上组织案例讨论过程，引导学生对 计学实验教学进行了改革与实践。 本专业生产实践中获得第一手资料进行讨论、分析、 2生物统计学实验教学改革与实践具体措施 研究和论证，并对学生采用的不同分析方法和得出的 2.1优化人才培养方案，将实验教学课程化 分析结果进行比较和评价，从正反两个方面进行辨 根据学校的定位和人才培养的计划，结合近几年 析，最后选择最优的解决问题的方法。如检验两种不 学生就业形势的需要，笔者优化了人才培养方案，将 同疫苗对猪的免疫效果差异是否显著，可引导学生利 生物统计附实验设计课程的实验部分从原来的8学 用百分率资料的t检验方法进行推断，从而得出推断 时增加到16学时，理论课从48学时缩减为40学时， 结论，再比较两种方法的优缺点。通过具体案例问题 并单独开设了“生物统计学实验”课程，将实验教学 的解决，使学生对统计推断产生浓厚的兴趣，并掌握 课程化。这样可克服实验教学附属于理论课程的种 实用的统计推断方法，而在解决问题的过程中，师生 之间有“互动”、“双向”交流，更好地体现了教与学 收稿日期：20131247 的真正作用。 作者简介：吕敏芝(1965-)，女，教授，硕士，研究方向为水禽 2.4增加上机时间，学生模拟实验 育种与生物统计学，fsmv163@163.com 学生上机操作的过程是一个主动参与的积极过 ?1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
2014 年 09 月( 上) 收稿日期: 2013-12-17 作者简介: 吕敏芝( 1965 － ) ，女，教授，硕士，研究方向为水禽 育种与生物统计学，fsmzlv163@ 163． com． 地方农科院校生物统计学实验教学 改革与实践 吕敏芝，林树茂，何兰花 ( 佛山科学技术学院，广东 南海 528231) 中图分类号: G642． 0 文献标识码: B 文章编号: 1004-7034( 2014) 09 － 0201 － 02 随着时代的发展，高等教育对人才培养的要求越 来越高，《国家中长期教育改革和发展规划纲要 ( 2010—2020 年) 》提出: “树立科学的质量观，把促 进人的全面发展、适应社会需要作为衡量教育质量的 根本标准”; “重点是面向全体学生，促进学生全面发 展，着力提高学生服务国家服务人民的社会责任感、 勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力” ［1］，再次突出了创新精神和实践能力是优秀人才所 必备的素质之一，因此重视实验课程教学的改革是培 养高素质复合型人才所必须的。 1 生物统计学实验教学改革的目的 生物统计学是生命科学学科不同专业、不同层次 学生重要的专业基础课程之一，通过该课程的学习， 不但可以使学生掌握合理收集数据、正确地整理和分 析数据的方法，为后续完成毕业论文和毕业设计奠定 基础，而且对培养学生分析问题和解决问题的能力起 着非常重要的作用。但由于该课程的教学内容庞杂， 原理和概念抽象，公式较多，具有很强的理论性和实 践性，一直被认为是动物医学、动物科学专业中最具 难度的课程之一。为了更好地处理生物统计学理论 教学与实践应用的关系，使学生能掌握现代统计分析 方法这一从事科学研究的有力工具，结合生命科学学 院学生数学基础稍显薄弱的具体情况，笔者对生物统 计学实验教学进行了改革与实践。 2 生物统计学实验教学改革与实践具体措施 2． 1 优化人才培养方案，将实验教学课程化 根据学校的定位和人才培养的计划，结合近几年 学生就业形势的需要，笔者优化了人才培养方案，将 生物统计附实验设计课程的实验部分从原来的 8 学 时增加到 16 学时，理论课从 48 学时缩减为 40 学时， 并单独开设了“生物统计学实验”课程，将实验教学 课程化。这样可克服实验教学附属于理论课程的种 种弊端，强化了学生综合实践能力的培养。 2． 2 分层次、合理编排实验教学内容 强化以“实践应用为导向”的知识点选择原则， 实验设计和统计分析并重，强调实验设计的重要性， 扩大充实实验设计方法的应用技术，根据不同专业的 不同层次，合理编排实验教学内容，对那些实际应用 价值不大的章节，进行适当的合并和删减。专科的侧 重于抽样技术、统计分析方法的应用和各种不同实验 设计情景下的数据分析，特别是假设检验中较重要的 t 检验和 F 检验，是专科实验教学的重点。本科的侧 重于实验设计和统计分析的有机结合，侧重于综合 性、设计性实验，重点引导学生结合畜牧兽医生产实 践、参与教师科研项目，模拟设计实验，选择合理的设 计方法和正确的统计分析方法，培养学生的统计思 维，正确理解统计结果的意义，培养“懂设计、会分 析”的人才，尽量在实验教学中做到重点突出、层次 分明。 2． 3 运用案例教学，正反两面辨析 案例教学中，教师扮演“导演”角色，学生充当 “演员”。在案例教学中学生是主角，教师起引导作 用。教师课前要有针对性地精选案例，案例应以本专 业生产实践中实际观测数据或与本专业相关的实验 数据为依据，课堂上组织案例讨论过程，引导学生对 本专业生产实践中获得第一手资料进行讨论、分析、 研究和论证，并对学生采用的不同分析方法和得出的 分析结果进行比较和评价，从正反两个方面进行辨 析，最后选择最优的解决问题的方法。如检验两种不 同疫苗对猪的免疫效果差异是否显著，可引导学生利 用百分率资料的 t 检验方法进行推断，从而得出推断 结论，再比较两种方法的优缺点。通过具体案例问题 的解决，使学生对统计推断产生浓厚的兴趣，并掌握 实用的统计推断方法，而在解决问题的过程中，师生 之间有“互动”、“双向”交流，更好地体现了教与学 的真正作用。 2． 4 增加上机时间，学生模拟实验 学生上机操作的过程是一个主动参与的积极过 《黑龙江畜牧兽医》科技版 201 DOI:10.13881/j.cnki.hljxmsy.2014.1090
Heilongjiang Animal Science 202 学天地 and Veterinary Medicine o092014 程。在这个过程中，通过使用各种软件来处理“自己 获取新知识的目的。综合性实验选题要合理，要贴近 的”数据，同时接触到文字、数据、图表、图像等各种 本专业相关的生产实际情况，要能模拟生产、科研的 媒体手段，使自己眼、手、脑等各种感觉器官都参与进 实际情景，了解并参与实验设计的方法和拟定实验方 去，从而有利于掌握各种统计分析方法的应用。利用 案，并在实验中明确收集和处理实验资料的过程。如 开放式实验室平台，结合学校开放式实验项目和学生 在动物科学专业（本科）学生中增设了综合性实验，贴 学术基金项目，增加学生电脑上机操作时间，提高动 近本专业模拟了两个实验，实验一是不同含量的添加 手操作能力。模拟实验是动态的、实时的过程，学生 剂喂猪实验，实验二是不同周龄仙湖肉鸭的体重变化 通过模拟实验将对抽象的概念和理论理解更透彻、更 实验。让学生大胆走出课堂，参加第二课堂的学习，结 深刻。例如：学习标准差的特性，对不同的数据资料 合学生学术基金项目、实验室开放基金项目、专业技能 作模拟实验，观测数据的变化对标准差大小的影响， 大奖赛活动，模拟实际工作情景，并熟练掌握1~2种 再根据模拟实验的结果对标准差的特性加深理解。 先进的、优秀的统计软件的实际操作方法及统计分析 通过模拟实验实践过程，激发学生专业学习兴趣，培 的技能，特别是显著性检验、相关与回归的基本操作技 养学生专业素质，提高学生在实践中探究学习方法的 能的掌握，提高对畜牧兽医实验结果的统计分析能力， 自觉性，有效地将理论知识转化为专业技能。 进一步提升学生分析问题和解决问题的能力。 2.5积极采用优秀的统计软件 2.7增设设计性实验 目前，世界上最著名的统计软件有SAS(statisti- 在实验教学中，有些学生思维活跃、思路开阔、求 cal analysis system)SPSS(statistical package for social 知欲强、喜欢探索，笔者结合学生的暑假三下乡活动 science)和Excel等，SAS软件功能强大，是一个集大 和社会实践素质拓展课，充分利用已签约的十几个校 型数据管理、统计分析、报表图形、信息系统开发等多 外教学实习基地和两个研究中心：国家家禽工程研究 种强大功能为一体的大型软件系统，被称为统计软件 中心一 肉鸭研究开发中心和海南文昌鸡研究开发 中的“巨无霸”，是专业统计人员的首选，但其缺点是 中心，引导学生参与实验研究，增设“随机抽样实验 过于庞杂，所涉及理论很深，界面是全英文界面，且需 模拟与结果分析”和“畜牧兽医实验数据分析技术” 要一定的编程基础，教学难度较大回。而SPSS软件 两个设计性实验。让学生尝试自行设计实验，采用计 具有统计功能强大、操作界面友好、功能界面展示规 算机模拟实验，模拟生产、科研的实际情景，使抽象的 范、分析结果输出整齐、数据接口较为通用等优点，且 理论形象化、直观化，加深了对统计学抽象概念、复杂 现在又有汉化的中文版本，便于学生掌握与学习。 理论的理解，并对实验结果进行统计分析，从中感受 1998年开始，国内流行的优秀数据处理软件是DPS 到学习的乐趣，同时提高创新能力。 (data processing system),该软件具有操作简易的优 3生物统计学实验教学改革的效果及意义 点，例如：利用SAS和SPSS进行单因素方差分析，那 经过几年的应用与尝试，生物统计学实验教学的 就事先要作正态性和方差齐性检验，或者需要作数据 改革效果优良，具体表现在：1)激发了学生学习这门 转换，在几个不同的界面上进行转换，显然增加了操 重要工具学科的积极性，有效地改变了学生重理论轻 作难度，而用DPS就可以一气呵成：而且，全中文的 实验的现象，学生实验的自觉性和积极性明显提高， 界面容易阅读和分析，也能和其他软件如Wod或 参与意识加强，不但加强了动手能力的培养，还提高 Excl交换数据，利用鼠标可以对数据进行直接的复 了分析问题和解决问题的能力，较好地掌握了利用高 制和粘贴操作，使得学生操作起来更为容易同。Ex- 效的统计软件工具解决实际问题的技能，改革效果明 cl软件作为一个非专业的统计软件，操作简单快捷， 显。2)针对不同层次、不同专业的学生特点，因材施 结果清楚明晰，但统计功能还不够强大。因此，在专 教，使学生学以致用，教学质量明显提高，主讲教师近 科的实验教学中，重点介绍Excl和DPS软件的应 几年在学校的教学质量评估中年年获得优秀。3)建 用，在本科的实验教学中，除了介绍Excel和DPS软 立了以能力培养为主线，本、专科层次分明，各专业知 件之外，还重点介绍SPSS软件，并引入了SAS软件。 识点相互衔接，合理的生物统计学实验课程体系。 例如：在对“三种不同含量的酸化剂喂猪实验”的数 参考文献： 据资料进行单因素方差分析时，应用几种软件进行统 ]陈映江，赵兴绪，张新虎，等.协同创新视因下高校提高教有质 计分析，并比较其优缺点，加深学生的印象。 量的实践与探索：以甘肃农业大学人才培养模式为例们.中国 2.6加大综合性实验比例 农业教有，2013(4)：18-21. 姚玉昌，膝小华，赵骞，等.有效结合SSS统计软件，提高《生物 生物统计学是一门应用性很强的专业基础课，在 2] 统计学》教学效果们.黑龙江畜牧兽医，2012(08上)：161- 实验教学中加大综合性实验比例非常必要。综合性 163 实验的目的是使学生在综合运用各知识关键点的过 B] 吕敏芝，林树茂，何兰花，等.生物统计学教学改革实践与体会 程中，发现问题、分析问题、解决问题，从而达到自我 0.中山大学学报论从，2007,27(4)：223-225 (004) ?1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
程。在这个过程中，通过使用各种软件来处理“自己 的”数据，同时接触到文字、数据、图表、图像等各种 媒体手段，使自己眼、手、脑等各种感觉器官都参与进 去，从而有利于掌握各种统计分析方法的应用。利用 开放式实验室平台，结合学校开放式实验项目和学生 学术基金项目，增加学生电脑上机操作时间，提高动 手操作能力。模拟实验是动态的、实时的过程，学生 通过模拟实验将对抽象的概念和理论理解更透彻、更 深刻。例如: 学习标准差的特性，对不同的数据资料 作模拟实验，观测数据的变化对标准差大小的影响， 再根据模拟实验的结果对标准差的特性加深理解。 通过模拟实验实践过程，激发学生专业学习兴趣，培 养学生专业素质，提高学生在实践中探究学习方法的 自觉性，有效地将理论知识转化为专业技能。 2． 5 积极采用优秀的统计软件 目前，世界上最著名的统计软件有 SAS( statistical analysis system) 、SPSS( statistical package for social science) 和 Excel 等，SAS 软件功能强大，是一个集大 型数据管理、统计分析、报表图形、信息系统开发等多 种强大功能为一体的大型软件系统，被称为统计软件 中的“巨无霸”，是专业统计人员的首选，但其缺点是 过于庞杂，所涉及理论很深，界面是全英文界面，且需 要一定的编程基础，教学难度较大［2］。而 SPSS 软件 具有统计功能强大、操作界面友好、功能界面展示规 范、分析结果输出整齐、数据接口较为通用等优点，且 现在又有汉化的中文版本，便于学生掌握与学习。 1998 年开始，国内流行的优秀数据处理软件是 DPS ( data processing system) ，该软件具有操作简易的优 点，例如: 利用 SAS 和 SPSS 进行单因素方差分析，那 就事先要作正态性和方差齐性检验，或者需要作数据 转换，在几个不同的界面上进行转换，显然增加了操 作难度，而用 DPS 就可以一气呵成; 而且，全中文的 界面容易阅读和分析，也能和其他软件如 Word 或 Excel 交换数据，利用鼠标可以对数据进行直接的复 制和粘贴操作，使得学生操作起来更为容易［3］。Excel 软件作为一个非专业的统计软件，操作简单快捷， 结果清楚明晰，但统计功能还不够强大。因此，在专 科的实验教学中，重点介绍 Excel 和 DPS 软件的应 用，在本科的实验教学中，除了介绍 Excel 和 DPS 软 件之外，还重点介绍 SPSS 软件，并引入了 SAS 软件。 例如: 在对“三种不同含量的酸化剂喂猪实验”的数 据资料进行单因素方差分析时，应用几种软件进行统 计分析，并比较其优缺点，加深学生的印象。 2． 6 加大综合性实验比例 生物统计学是一门应用性很强的专业基础课，在 实验教学中加大综合性实验比例非常必要。综合性 实验的目的是使学生在综合运用各知识关键点的过 程中，发现问题、分析问题、解决问题，从而达到自我 获取新知识的目的。综合性实验选题要合理，要贴近 本专业相关的生产实际情况，要能模拟生产、科研的 实际情景，了解并参与实验设计的方法和拟定实验方 案，并在实验中明确收集和处理实验资料的过程。如 在动物科学专业( 本科) 学生中增设了综合性实验，贴 近本专业模拟了两个实验，实验一是不同含量的添加 剂喂猪实验，实验二是不同周龄仙湖肉鸭的体重变化 实验。让学生大胆走出课堂，参加第二课堂的学习，结 合学生学术基金项目、实验室开放基金项目、专业技能 大奖赛活动，模拟实际工作情景，并熟练掌握 1 ～ 2 种 先进的、优秀的统计软件的实际操作方法及统计分析 的技能，特别是显著性检验、相关与回归的基本操作技 能的掌握，提高对畜牧兽医实验结果的统计分析能力， 进一步提升学生分析问题和解决问题的能力。 2． 7 增设设计性实验 在实验教学中，有些学生思维活跃、思路开阔、求 知欲强、喜欢探索，笔者结合学生的暑假三下乡活动 和社会实践素质拓展课，充分利用已签约的十几个校 外教学实习基地和两个研究中心: 国家家禽工程研究 中心———肉鸭研究开发中心和海南文昌鸡研究开发 中心，引导学生参与实验研究，增设“随机抽样实验 模拟与结果分析”和“畜牧兽医实验数据分析技术” 两个设计性实验。让学生尝试自行设计实验，采用计 算机模拟实验，模拟生产、科研的实际情景，使抽象的 理论形象化、直观化，加深了对统计学抽象概念、复杂 理论的理解，并对实验结果进行统计分析，从中感受 到学习的乐趣，同时提高创新能力。 3 生物统计学实验教学改革的效果及意义 经过几年的应用与尝试，生物统计学实验教学的 改革效果优良，具体表现在: 1) 激发了学生学习这门 重要工具学科的积极性，有效地改变了学生重理论轻 实验的现象，学生实验的自觉性和积极性明显提高， 参与意识加强，不但加强了动手能力的培养，还提高 了分析问题和解决问题的能力，较好地掌握了利用高 效的统计软件工具解决实际问题的技能，改革效果明 显。2) 针对不同层次、不同专业的学生特点，因材施 教，使学生学以致用，教学质量明显提高，主讲教师近 几年在学校的教学质量评估中年年获得优秀。3) 建 立了以能力培养为主线，本、专科层次分明，各专业知 识点相互衔接，合理的生物统计学实验课程体系。 参考文献: ［1］ 陈映江，赵兴绪，张新虎，等． 协同创新视阈下高校提高教育质 量的实践与探索: 以甘肃农业大学人才培养模式为例［J］． 中国 农业教育，2013( 4) : 18 － 21． ［2］ 姚玉昌，滕小华，赵骞，等． 有效结合 SPSS 统计软件，提高《生物 统计学》教学效果［J］． 黑龙江畜牧兽医，2012( 08 上) : 161 － 163． ［3］ 吕敏芝，林树茂，何兰花，等． 生物统计学教学改革实践与体会 ［J］． 中山大学学报论从，2007，27( 4) : 223 － 225． ( 004) 202 Heilongjiang Animal Science and Veterinary Medicine № 09 2014