《动物试验设计》课程的改革与实践

郑惠玲，魏泽辉

（西北农林科技大学 动物科技学院，陕西 杨凌712100）

为提高研究生基础理论知识与实践操作技能，增强科技创新能力，近几年我国高校致力于建设一批研究生优质课程。《动物试验设计》课程是西北农林科技大学2010年立项建设的研究生优质课程，项目实施3年来，课程组从教学内容、教师队伍、教学方法、教学形式、考核体系等方面加强建设，提高了教学质量和教学效果。本文分析了《动物试验设计》课程教学现状及存在问题，并对课程建设实践经验进行了总结，为该课程的教学实践提供经验与参考。

1 教学现状及存在问题

试验设计与分析，是数理统计的一个分支，是进行科学研究不可缺少的工具［1］。《动物试验设计》是针对畜牧、兽医、水产养殖学科各专业研究生讲授的试验设计与分析课程。该课程的教学目标是培养学生设计试验方案和统计分析试验数据的能力，是研究生培养科研素质和科研能力的重要课程。它的前期必修课是本科生的《生物统计学》，因为前些年全国各高校《生物统计学》课程教学水平参差不齐，有些高校的一些专业甚至没有开设《生物统计学》课程，学过《生物统计学》的同学，也掌握的不牢固，很容易忘记，所以研究生的《动物试验设计》课程只能照顾大多数学生的基础，先学习或复习《生物统计学》基础，因为学时有限，所以所学新内容受到限制。近几年随着本科教育的发展，本科生《生物统计学》教学改革取得成效［2-3］，我校新招收的研究生的《生物统计学》基础有了明显提高，加上国家对研究生教育的加强，高校对研究生的科研水平有了更高要求。因此，以往《动物试验设计》课程的教学内容就不能满足现在的所有选课研究生的需要。

《动物试验设计》是应用概率论及数理统计的原理和方法研究动物试验设计及数据分析的课程，属于应用数学范畴。农学类专业研究生数学基础比较薄弱，课程概念较多、原理抽象难懂、计算公式比较多而且冗长繁杂，作业计算量大，学生对统计软件的使用不熟悉，靠自学有一定困难。所以该课程一直被学生认为是一门比较难学的课程。

2 课程改革与实践

2.1 课程内容优化

为了满足研究生完成毕业论文及今后科研工作的需要，课程组教师首先调研了近三年全国研究生毕业论文，总结归纳所有用到的动物试验设计方法，然后结合研究生课程体系和培养方案的要求，并参考国外一流农业大学的相关课程的教学，在本科《生物统计学》教学基础上，深化拓展优化教学内容，为了增强研究生应用统计软件分析数据的能力，课程增设了实验课，加强了实践能力和分析解决问题的能力培养。为了保证开课时学生基础较一致，便于教学，要求少数本科阶段没有学过《生物统计学》的学生，必须先补修该课程。优化后的教学内容主要包括以下几个部分：（1）多因素完全随机试验、多因素随机区组试验、拉丁方试验和正交试验的设计方法和数据分析，农业科学中多年、多地点试验的方差分析；（2）多元线性回归与相关分析，通径分析与偏相关分析；（3）一次和二次回归正交设计；（4）抽样技术；（5）新开设8学时实验课，实验内容是在计算机房学习和实践EXCEL、SPSS、SAS等统计软件在多因素试验和多元统计分析中的应用。优化后的教学内容涵盖了动物遗传育种、动物营养、临床医学、水产养殖等专业研究生科研工作常用的试验设计和数据统计分析方法。

积极整合前沿的科研成果，编制成教学案例，补充到教学中，让学生在课程学习中了解到科研动态，培养科研兴趣和科研思维。教师将教学与科研相结合，互相促进。

2.2 教师队伍建设

教学离不开教师，优质课程离不开高水平的教师队伍，因此《动物试验设计》课程组教师积极争取去国际一流农业大学进修，利用进修机会，去国外大学课堂听课，购买原版英文教材，积极与国外一流大学的教师交流，并建立友好关系，充分了解一流农业大学的教学内容、教学方法和教学手段。回国以后邀请国外的教师来我校访问交流，同时密切关注国内外相关课程的教学网站。通过这种“走出去、请进来”的方式，向一流大学学习，学习他们先进的教学内容、教学方式和教学技巧，不断提高自身的业务能力和专业水平，建设一支业务能力过硬的教师队伍。

2.3 教学方法与手段改革

在信息社会，学习能力，即适应、创新和变革的能力，正日趋成为个人、组织和整个社会创造绩效的关键驱动力，学习能力是人才素质的核心要素，是竞争取胜的关键能力，是终身发展的需要［4］。开发学生的学习能力，必须借助于具体的教学方法来实现，总的方法是向学生提供尽可能多的抽象和复杂的思考机会，通过思考开发思维潜能，培养学习能力，最终促进其思维能力与行为模式的改变［5］。发挥教学方法的教育功能，鼓励学生主动学习，提升学生的学习成果［6］。因此，《动物试验设计》课程组教师深化教学方法和教学手段改革，以培养学生的学习能力、分析和解决问题的能力为中心，鼓励学生主动参与，多多实践。根据不同的教学内容，探索采用案例式、启发式、研讨式、实验（实践）教学等多种途径、与多种媒体教学恰当结合的“立体化”教学模式，以提高教学效果。

首先收集筛选典型案例，加大案例教学的比例。通过案例讲解原理，先给出具体的案例，使学生有直观的印象，然后再引申其原理，讲完原理，再通过案例讲解原理是如何应用的，以及应用中应该注意什么问题。这样的讲解方式有助于学生对抽象原理的理解，并容易掌握原理在实践中的应用方法。

其次启发式教学或者以问题为先导的项目式教学也是行之有效的教学方法［7-10］，在教学过程中设计一些问题或项目，先让学生自己思考答案或寻找解决方案，充分调动学生的学习主动性。譬如讲到试验设计的三个原则时，先问学生：“影响猪增重的因素有哪些？”学生可能会给出“品种”、“营养水平”、“气温”、“饲喂次数”等很多答案。接下来讲：影响猪增重的因素有很多，如果我们要研究甲乙两种饲料对猪增重的效果是否一样？怎么设计这个试验呢？用什么样的猪做试验？猪怎样分组？怎样安排试验？给出一系列问题让同学先思考，根据学生给出的答案，再讲应该怎样设计？应该怎样遵循试验设计的三个原则？三个原则各自的作用是什么？学生通过积极思考获取了知识，通过主动学习对知识的理解和记忆是填鸭式灌输方式不能比拟的，这样的教学方式有利于培养学生主动思考的习惯和提高学习能力。

研讨式教学在发达国家应用很广泛［6］，该方法不仅锻炼学生的合作与分享精神，而且增加学生之间的了解，锻炼学生的归纳和表达能力。因此，《动物试验设计》课程组教师探索应用研讨式教学，在课程开始时布置每个学生利用课余时间查阅自己专业领域近几年的英文文献，并分小组在课后对所查文献进行充分讨论，课程最后安排2次全班范围的专题讨论课，讨论课上由各小组学生结合查阅的文献，给全班同学做一个5 min的报告，主要讲述一个试验设计在科学研究中的应用案例以及自己的心得体会。这几年的教学实践表明这种教学形式很受学生欢迎，学生讨论激烈，发言争先恐后，探索问题思维活跃。通过这个环节，同学们不仅学习了课本知识如何应用，而且了解了科研动态，拓宽了知识面，锻炼了学习能力和协作精神。

在教学过程中，充分利用现代教育技术，采用多种媒体和传统教学恰当结合的立体教学模式。制作多媒体课件，课堂上主要应用多媒体讲授，必要时结合板书调整讲课节奏，便于学生理解和记忆；不断完善教学课件的内容，对课件的字体大小、标题编号、公式符号等各个细节都需要注意，确保课件内容充实、条理清晰、图表公式正确、形式美观；编写习题集和实验指导书，方便学生课后练习和上机实习，为加强学生实践技能培养奠定基础；将教学大纲、教案、课件、习题集、课外读物、国内外相关课程网站网址、上课视频等教学资源上传到网络教学平台，与学生共享，方便学生预习、复习和拓展学习。

2.4 考核评价方式改革

根据《动物试验设计》课程的特点，建设多阶段、多形式组合的学习效果考核评价方式。加大平时考查的比重，平时考查内容包括作业完成情况、实验报告、课堂回答问题、课堂讨论等，课程完成后的考查为闭卷笔试，主要考查学生对原理和方法的掌握情况，以及对本课程综合知识的应用能力。课程考试成绩由平时成绩和期末成绩共同构成，平时成绩占50%，包括作业和实验报告20%、专题讨论报告20%、课堂回答问题10%，期末笔试考试成绩占50%。这样的考核评价方式不仅全面考查了学生对所学知识的掌握情况，而且考察了学生应用知识分析问题和解决问题的能力，全面真实反映了学生的学习效果和差异，有利于调动学生的学习积极性，培养研究生主动获取知识的能力。

3 小 结

《动物试验设计》优质课程建设依据研究生课程体系和培养方案的要求，通过教学内容、教师队伍、教学方式和手段、考核评价方式等多方面的建设，优化教学内容，加强实践教学，探索案例式、启发式（项目式）、研讨式等灵活多样的教学方法与多种媒体教学手段恰当结合，辅助以多阶段、多形式的考核评价方式，形成了一套行之有效具有特色的教学模式，提高了教学质量和教学效果。

［1］ 袁志发，贠海燕.试验设计与分析［M］.2版.北京：中国农业出版社，2007.

［2］ 苗永旺，刘学洪，苟 潇，等.《生物统计附试验设计》课程教学改革效果探讨［J］.家畜生态学报，2012，33（1）：107-110.

［3］ 郑惠玲，魏泽辉.畜牧兽医专业生物统计学教学的改革探索［J］.黑龙江畜牧兽医，2010（9）：170-171.

［4］ 王 玲.论我国大学教学改革应突破的六个瓶颈［J］.济南大学学报：社会科学版，2011（4）：68-72.

［5］ 李志河，王 玲.我国高职学生学习能力评价体系构建研究［J］.山西师大学报：社会科学版，2013（2）：151-157.

［6］ 叶信治.从美国大学教学特点看我国大学教学盲点［J］.高等教育研究，2011，32（11）：68-74.

［7］ 何发平.学习能力培养背景下大学教学变革探析［J］.黑龙江高教研究，2013，.（10）：168-170.

［8］ 杨晓丽，张水花.提高试验设计教学效果路径探讨［J］.曲靖师范学院学报，2013，32（3）：79-82.

［9］ 于晓芳.农学类专业《试验设计与统计分析》课程教学改革的探讨［J］.内蒙古农业大学学报：社会科学版，2013，15（1）：78-79.

［10］ 弯艳玲，丛 茜，田为军.试验设计课程教学改革的内容与方法［J］.实验科学与技术，2012，10（2）：60-63.