生物统计学教学改革实践与体会*

2014-07-23 08:34陈秀莉
阴山学刊(自然科学版) 2014年3期
关键词:概率公式生物

陈秀莉

(包头师范学院生物科学与技术学院,内蒙古 包头 014030)

随着生物统计学的发展,生物统计学的思维与方法已经渗透到生物科学领域的每一个角落。对于一些定性的结论已不能满足实践的需要,定量化已成为生物统计学工作者长期追求的目标[1]。生物统计学就是如何收集数据资料、如何采用正确的数据分析方法,使生物统计学工作者得到一些定量的结论。生物统计学这门课程包括实验设计和统计分析两部分内容。该课程具有较强的理论性和实践性。随着高校教学改革的进一步探索,本文结合自己多年的教学实践,对如何提高生物统计学课堂教学效果、如何促进生物统计学教学改革作了粗浅的探讨。

1 生物统计学教学改革的必要性

随着生命科学的飞速发展,21世纪人类基因组、基因芯片等实验科学产生出大量高通量数据,需要我们采用现代化的分析手段,对数据统计分析,找出其统计规律性,以便为生产和决策提供客观依据。生物统计学正是帮助我们完成上述任务的一门工具性学科。未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,注重数据分析。因此我们必须改变传统的教学方法,针对本专业的培养目标和定位,因材施教,更新教育理念,优化教学内容,改进教学方法和手段,加强教学实践环节,改革传统考核方式,以适应新形势下的教育教学改革的发展。

2 优化教学内容

生物统计学是现代生物学研究不可缺少的工具,该课程原理复杂、内容抽象、计算公式多且难记。针对小概率原理,对于初学者较难理解,那么我们就会增加具体实例来讲。例如:某人因购买彩票而中了大奖,雷电伤人,某个时段、特定地点发生了车辆剐蹭,5.12汶川大地震等。虽然这些事件发生的概率极小,但却真实的发生在我们身边,结合这些实例学生会很容易理解小概率在假设检验中的应用,即小概率事件发生,则拒绝零假设,否则,接受零假设。

总体参量估计这一节内容较为抽象,每次将它放在单个样本的统计假设检验之后讲,学生在掌握了小概率原理、单侧检验、双侧检验这些知识后,对于μ的区间估计理解起来就容易多了。对于第二章试验设计这部分内容和后面的变量分析结合起来讲,结合具体的实验案例,学生就会明白试验设计的真正意义及目的。通过对这些内容进行优化,学生掌握起来就容易多了。

生物统计学这门课程公式多、概念多,学生感到难记、难用。笔者在教学过程中,充分利用多媒体,以表格的形式将公式分类,让学生对比着去记。有的同学总认为总变差公式

很难记,这时我们将以前讲过的方差公式搬出来

让学生仔细对比,那么细心的同学就会发现,总变差公式其实就是方差公式的分子部分,通过比较,学生会很轻松的记住这两个公式,并且理解变差的意义。还比如对于全概率公式和逆概率公式,对于初学者总是将他们记混,全概率公式

逆概率公式

通过比较,逆概率公式分母部分和全概率公式一样,且逆概率公式是已知某种现象A发生,求其中之一引起事件A发生的概率,这样在全概率的基础之上,学生们就会很快能明白逆概率公式了,公式理解了,再补充例题加以巩固,学生掌握就会更快。

3 教学方法和教学手段的改革

随着生物科学的发展,生物统计学是生物学科定量化的重要工具,是现代生物科学研究不可缺少的工具。目前,我院每门实验课程都加大了开放性、设计性实验项目的比例,而且毕业论文也提高了实验性论文的比例,那么我们必须让学生学会这门工具性课程,让学生在最初实验设计之前就应用生物统计学的思维来设计实验,到最后应用统计学方法来分析实验数据,处理实验结果。对于传统的教学方法已经不能满足本科生科研素质和创新能力培养的要求[2]。因此,教学方法改革势在必行。

立足教材,应用现代化教学手段,采用教学手法的多样性,调动学生的积极性。采用多媒体教学与传统板书相结合,对于难记的公式通过图表总结,一目了然,便于记忆。通过形象的动画演示、视频等丰富多彩的形式,使教学内容更直观、图文并茂,充分调动学生的注意力和兴趣,便于学生理解。在授课过程中与学生互动,根据学生的接受情况,必要时辅以板书,通过两者的有机结合,取得了良好的教学效果。对于新知识讲解完后,书上的例题先让学生讨论,先让学生试着给大家讲解,补充的习题也先让学生讲,最后再由老师归纳总结。通过课堂上的锻炼,大大提高了师范生的思维条理性与语言表达能力。

采用案例教学[3]。结合学生的实验课程,如:微生物学实验、生物化学实验、细胞生物学实验、分子生物学实验等。我院的实验课都加大了开放性、设计性实验的比例。毕业论文实验性论文比例也大大提高,还有许多同学从大一一入学就参与到老师的科研中,这样结合学生所熟知的案例讲实验设计,他们就很容易明白抽象难懂的拉丁方设计、裂区设计、以及正交拉丁方设计,让学生明白要找到一个最佳的实验方案不是靠运气碰出来的,而是通过运用生物统计学的知识进行合理的实验设计优选出来的。学生通过对自己设计的实验,收集起来的数据资料的分析,数据的处理,使学生觉得生物统计学不再是抽象难懂,而是实实在在应用于日常的学习和科研中的一个重要工具。这样学生会对教材内容有更深刻的理解,并能应用于各门实验课程中去。这样大大提高了学生运用统计学思维和方法解决实际问题的能力。

积极探索优秀的统计软件。计算机的普及为生物统计学的发展提供了广阔的前景,为生物统计学的推广应用创造了条件,各种统计软件相继开发出来,其中SPSS软件是目前应用较广泛的统计软件之一,具有界面友好,操作简便,易学易用的特点,还有很好的制图功能,在生物统计学领域得到了广泛的应用[4]。还有许多例如:SAS、EXCEL、STAT 等。多年的教学实践证明,尽快利用计算机和先进的统计软件相结合,从繁琐的计算中解放出来,引导学生能够编辑数据,定义数据块,选择正确的统计方法,并能正确理解统计结果的意义,掌握评价和分析这些数据的方法,为生物科学研究和生产实践服务。

以往的考试比较单一,仅一次期末考试就决定了一学期的成绩。有的同学自认为聪明,平时不好好学习,期末突击学习。针对这样的情况,我们改进考试方式,增加平时成绩和平时测验的比重。在考试命题时,注重突出实用性,不出理论性很强的题,注重学生灵活运用所学知识,解决实际问题的能力。另外,适当增加实际测评、软件操作,测试学生对软件操作技巧的掌握程度,考察学生对统计知识的综合运用能力[5]。

4 结语

通过这样的教学改革,90%以上的学生能结合本专业课所开的实验课用生物统计学的思维来设计实验,用生物统计学知识来分析数据、处理数据,毕业论文设计及平时所参与的教师科研课题,学生将所学知识与应用结合起来,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生的创新思维能力,使所学知识得到了内化。总之,教学改革是一项复杂的系统工程,如何不断深化生物统计学教学改革,以适应新世纪高等教育发展的需要,还有待于进一步探索和实践。

[1]周海廷,等.生物统计学精品课程建设的实践与体会[J].西南科技大学《高教研究》,2008,87(2):52-54.

[2]王素平.《生物统计学》教学方法改革分析[J].商丘师范学院学报,2012,28(6):132 -133.

[3]王春平,等.“生物统计学”课堂教学效果的探索与尝试[J].科技文汇,2012,08:110 -112.

[4]吕敏芝,等.生物统计学教学改革实践与体会[J].中山大学学报论丛,2007,27(4):222 -224.

[5]陈春,等.生物计量专业生物统计学教学改革的思考[J].高教论坛,2011,2(2)80 -82.

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