王瑞清 何良荣 胡守林 梅拥军 王有武 徐翠莲
(塔里木大学 植物科学学院,新疆 阿拉尔 843300)
《田间试验与统计方法》课程是植物生产类专业(农学、植物保护、园艺、草业科学、园林等专业)的一门专业基础课,它与理工学科的生物统计学课程相类似。《田间试验设计与统计方法》是运用数理统计理论与方法研究农业科学研究和技术工作中所需的田间试验设计、实施以及试验资料统计分析方法的一门应用学科。它不仅为我们提供了如何正确设计试验和搜集数据的方法,以及一些严谨的数学理论和统计分析方法,又紧密结合农业生产和科学研究实践。本门课程学习的理论和方法,既是进一步学习遗传学、作物栽培学、作物育种学等专业基础课和专业课必备的基础,又是进行农业科学研究和技术工作必不可少的工具。通过本课程的学习,使学生具备正确处理和分析试验数据的能力,为进一步学习相关专业课程以及完成毕业论文奠定坚实的基础,对培养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起着非常重要的作用。《田间试验与统计方法》课程的教学内容在近二十年来增加和变化了许多。在教学内容不断增加和发展的同时,有限的教学时数、快速膨胀的教学内容是摆在教师和学生面前的现实问题。学生普遍认为《田间试验与统计方法》课程有“三难”,即难懂、难记、难用;部分教师也认为这门课程与其他课程相比来说做到理论与实践的紧密相连很难。鉴于此,笔者根据《田间试验与统计方法》课程的特点并结合自身的教学经验,将这门课程的学习策略和教学策略进行探讨和归纳,以求为今后学生对这门课程的轻松学习和灵活运用以及教师的合理教学提供帮助。
《田间试验与统计方法》课程的学习方法与其他课程相比存在以下几个不同之处:首先学习难度大。因为这门课程的学习要以良好的数学理论和概率基础作保证。只靠传统的理解、记忆是远远不够的,它需要理解、记忆、分析、运算、解释等综合能力。其次实践性强。从事植物生产类的科研工作者无时不和试验数据的统计分析打交道,例如从最初的学生时代的课程论文撰写、毕业论文设计、毕业论文数据的收集整理、数据处理、毕业论文撰写到工作以后的试验总结、科研论文的撰写等等。所以,要想很好地掌握试验统计方法,就必须有行之有效的学习策略。
《田间试验与统计方法》课程的基础理论知识主要体现在田间试验的基本概念和概率理论两方面。田间试验的基本概念需要学生理解、记忆即可,重点是误差理论与概率理论。任何试验中都存在试验误差,它很大程度上影响着试验结果的正确性。试验设计、田间取样、试验数据获取等过程中试验人员都将最大可能地降低试验误差;数据资料的统计分析过程中还要无偏地从总的试验效应中分离试验误差。所以误差理论的学习要从误差的种类、误差的来源以及误差的控制途径找出着眼点。概率理论是贯穿这门课程始终的一个重要理论,所有的统计分析都要依靠小概率原理来下科学结论。因此概率理论的学习要将《概率论》的知识和数据的分布规律(二项分布、正态分布等)紧密联系,并结合具体实例加以掌握。
《田间试验与统计方法》课程中讲授的试验设计方法主要有完全随机试验设计、随机区组试验设计、拉丁方试验设计、裂区试验设计和条区试验设计等。每种试验设计的设计方法、设计原理以及试验设计的适用范围均有不同之处,这部分知识的学习主要是结合老师授课加以理解,并掌握具体的设计方法和适用范围。不同的试验设计方法对比记忆,这样就可以根据试验的实际需要选用不同的试验设计方法进行试验设计了。
按照《田间试验与统计方法》课程的教学大纲所设计的统计分析方法,不外乎显著性检验(平均数的显著性检验、方差的显著性检验以及卡平方检验)、方差分析以及回归与相关分析等,是学习《田间试验与统计方法》课程的重中之重。在哪个试验中选用哪一种具体的分析方法则是学习的关键之处。每种统计分析方法都有它独特的适用范围和基本的分析原理及程序,统计分析方法与试验设计方法是一一对应的。这就要求我们理解并掌握试验设计方法,根据设计方法选用对应的统计分析方法。每个统计分析方法的实施都包括如何建立假设、如何计算概率、如何给出结论以及如何结合专业知识对试验结论进行合理解释等。
教师在学生学习过程中是指导者,教师不仅要将教学内容传授给学生,还必须使学生积极参与学习,而且要使他们学会学习,成为学习的主体。作为教师既想按照教学大纲,高质量地完成教学任务,又希望学生很好地掌握所有的知识点,并能联系实际地运用,那必须要有恰当的教学策略。
教育创新是教师的职责。因为现代信息技术的发展知识和信息传递的渠道越来越广,传递的速度也越来越快,教师不再是学生获取信息的唯一渠道。教师应该深入钻研教材,挖掘教材本身蕴藏的创造性因素,要了解《田间试验与统计方法》课程所涉及的各个领域,对相关联的知识进行创造性的加工,使课堂教学有创新教育的内容。其次,强调现代科学技术与统计教学过程相结合。在统计教学实践中有些计算过程非常复杂,而且容易出错。为解决问题应该引入计算器,将统计指标的计算与计算器的应用接合起来。通过传授多功能计算器的使用方法使学生掌握计算器的功能并能运用计算器来解统计计算题。另外,在信息时代统计方法、统计制度以及统计理论知识更新的速度较快,统计课程的结构和教学形式不可避免地也要发生相应的变化,学生学习的特点和规律也发生着变化。因此要加强以先进的多媒体技术为基础,以课堂讲授为主旨,以黑板板书为辅助,在改革课程结构的同时制定最佳的教学策略和信息组织形式,重组课程的传递方式从而突破课程中的重点、难点,为学生学习创设不同的学习情景使他们更易于学习。
从长期的教学实践可以看出:部分学生对学习《田间试验与统计方法》的目的性不明确;部分学生对学习田间试验与统计方法根本没有兴趣;有些学生想学好《田间试验与统计方法》,而又学得不太理想;一些数学分析基础差的学生,每上《田间试验与统计方法》课就感到压力很大,慢慢地对《田间试验与统计方法》产生恐惧心理,对自己的能力缺乏信心。鉴于此,授课教师就要通过揭示《田间试验与统计方法》的具体问题以及解题的本质,消除部分学生对统计的恐惧心理;把统计问题趣味化、生活化,使学生体验到试验统计的可参与性;把数学思维方法自然化,使学生感觉到《田间试验与统计方法》的问题其实就在我们身边;变传统的“一讲到底”为师生共同参与,不失时机地进行激励,不断激发其学习热情,使学生积极投入到《田间试验与统计方法》的学习中来,最终产生兴趣,充满自信。
学生在学习中不能被动地接受知识和信息,而应当在接受知识和信息的同时贡献自己的思想,并且用实际的统计数据来支持自己的思想和结论。学习《田间试验与统计方法》也是一样,靠死记硬背是行不通的。首先,教会学生要带着问题去听课,当天的课堂内容当天消化。试验统计课程不可缺少课前的预习,通过课前预习找到问题,带着问题听课从而找到分析问题、解决问题的策略。其次,教会学生如何举一反三、触类旁通。学生每天完成作业后要对所学的知识点进行总结、归纳、推广、引申,认真分析问题的来龙去脉,分析一题多解的思路。再次,教会学生如何复习。想学好《田间试验与统计方法》这门课程,课后复习与考前复习是必不可少的环节。课后要总结出各类题目的解题方法并且熟练掌握。考前要系统整理知识,查漏补缺。把教学中讲授的每个章节的知识点、知识片段组织合成知识链、知识体系、知识结构,以便使统计分析方法类型化、统计基础知识体系化、解题步骤规范化。
总而言之,《田间试验与统计方法》作为许多专业的专业基础课程,其重要性是不言而喻的,同时也是最难教又难学的课程之一。教与学是一个双边活动,教师和学生是两个重要的独立个体。要使学生在教学活动中成为主体,化被动学习为主动学习,教师应该在这个过程中起主导和关键的作用。我们应站在社会和时代的前沿,为现代教育事业寻求更多更好的教学策略,为我国的高等教育事业做出自己的贡献。
[1]张景祥,唐旭清.概率统计课程的改革与实践[J].江南大学学报:教育科学版,2007,27(2):89~92.
[2]宁海龙,姜振峰,张淑珍,等.运用现代教育技术改革《生物统计与田间试验》课程的教学手段[J].东北农业大学学报:社会科学版,2005,3(1):95~97.
[3]章元明.生物统计学在农科大学生素质教育中的作用[J].高等农业教育,2002,(12):68~69.