陈 莉,马沛勤,苏仙绒,程朝霞
(运城学院 生命科学系,山西运城044000)
生物统计学是数理统计在生物学研究中的应用,是用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的科学[1,2]。生物统计学课程一直被认为是生物类专业最具难度的课程之一,该课程是应用数学的一个分支,属于生物数学的范畴,是一门重要的工具课[3,4]。
高校应用型人才培养目标下的生物统计学,应加强实践取向教学研究,采用“教学、科研、实践一体化”的教学模式,以创新教育与科学研究为主线贯穿生物统计教学的全过程,实现教学、科研、实践相结合的新型教学模式,以达到全面提高学生综合素质和能力的目的[5-10]。以下为一体化教学模式探索的几种途径。
生物统计学涉及统计学理论和实践的应用研究,在农业科学、生物学、遗传学、生态学等学科领域发挥了重要作用。通过该课程学习使学生掌握整理资料和分析数据的方法,并为遗传学类似生物专业课程的学习铺路,为学生本科阶段的毕业论文顺利完成奠定一定基础。然而,“生物统计”的特点是内容相对抽象,逻辑性强,加之涉及公式和图表多、计算量大而繁琐,若对此采用传统教学模式,死记硬背一些公式定理,易导致学生注意力分散,产生视觉、听觉和思维疲劳,且学习兴趣不高。
明确改革目标,以运用为突破口。对于将来从事生物科技和农业工作的学生来说,生物统计学既是生物领域中一种重要的分析工具,更是具有实用价值的一门课程,但与数理统计不同的是,该课程侧重应用,讲授过程中一定要结合实例让学生明白如何做到灵活运用。例如,通过生物统计学的学习,学生可针对性地对农作物品种产量比较试验、病虫害的预测预报、动物饲养试验、饲料配方、动植物资源的调查与分析、动植物育种中遗传资源和亲子代遗传的分析等专业问题进行独立分析;又如让学生放眼当地生物方向企业,对考证整合数据进行整理分析,学会独立运用统计学知识解决、分析实际问题。
结合本学期生物科学专业开设的相关专业课程,拟定试验设计方案。例如,结合同期开设的生物科学相关课程,针对遗传学涉及的性状分离是否符合孟德尔遗传时进行卡方检验,从而进行准确的分析判断;又如针对植物组织培养中不同外植体或者不同基因型的愈伤组织状况、克隆力、再生苗等进行方差检验和相关分析,从而进行准确的再生能力的划分。在教学过程中,恰当运用案例教学,能够激发学生的学习兴趣,熟练掌握所学基本知识,进而推进大学生素质拓展计划。
在生物统计课程讲授过程中,以运用作为突破口,灵活运用案例式教学方法丰富课堂内容,改善生物统计学的教学效果,同时培养学生严谨务实的科研精神,以适应社会大环境对人才的需求[11-13]。
随着生物学研究的不断发展,运用统计学方法来认识、推断和解释生命过程中的各种现象,也越来越广泛,加之培养创新型人才的新型教学模式,俨然已是教育的当务之急。通过生物统计分析培养严谨务实的科学研究精神,将教授过程中的重点作以适当调整,将培养创新型的高素质人才作为教学的最终目标。
将科研课题引入到生物统计教学课堂,既可增加真实感,使得生物统计教学内容和科研生产实际相结合,让学生在一定程度上参与到科研项目中,做到理论联系实际,再者促进了教学水平和科研水平的提高,最重要的是学生可以走出书本知识,运用生物统计相关知识尽早融入相关行业。
能力教育强调,以需要为准绳,以够用为尺度,“应知”为“应会”服务。充分利用校内科研平台,吸引更多学生参与到教师的科研项目中,提升应用型本科的教学质量与人才培养质量,取得一定成效[14,15]。因为在生物学研究中,大量试验资料内在的规律性,很容易被杂乱无章的数据所迷惑,容易被人忽视。所以,在有限的学时里,要让学生对生物统计学讲授的内容在理论讲授上和技能训练上都得以保障。
在讲授知识点时,尽量结合科研实例进行讲解,同时充分结合校内科研平台,在不知不觉中将学生加入科研项目中,并逐步有意识的培养学生们的科研意识与创新思维。
运城学院作为一所地方应用型院校,紧紧围绕服务地方经济社会发展为办学定位,主动对接地方产业,以培养应用型本科人才为目标,坚持学校发展与地方发展互动,推进产学研合作教育。
为了让学生做到灵活运用生物统计所学,可增加实践环节,生物科学的学生与本地相关企业取得联系,利用周末或者寒暑假深入企业进行实习。例如,针对当地某家仪器厂有两条生产线,随机抽查产品合格率,分析两条生产线的产品合格率是否有显著差异。又如,结合当地果品加工厂,对随机抽取的富士和红富士苹果果肉硬度分别进行统计分析,判断两品种的果肉硬度有无显著差异。
让学生进入当地生物相关的企业实习,一方面可以借此了解当地经济发展,培养吃苦耐劳精神,另一方面针对生产实践中的调查数据,进行正确的统计分析,解决生产难题[16]。
采用启发式教学将统计思想融会贯通到学生日常的生活实践与专业知识中,尤其可以结合当下不少学生主持或参与的大学生创新创业训练项目,指导学生了解生物统计解决实际生产问题的迫切需求,培养学习生物统计的强烈兴趣,令各种统计方法、大量公式不再是枯燥的数学运算,而是推断规律、揭示本质的重要手段。
为促进学生的创新能力,学校近年设立了大学生创新创业训练项目,学生可在教师的指导下完成大学生创新创业项目的研究,并撰写科研论文,这不仅提高了学生的科研能力,还锻炼了学生撰学术性论文的能力,为日后的毕业论文撰写打下坚实的基础。
为增强学生们的实践应用能力,为大四第二学期的毕业论文进行数理统计分析打好基础,运城学院生物科学的学生可提前在教师的指导下开展毕业论文的研究,针对实验中出现的相关统计学问题,学生可以在学习的过程中学会解决,独立将实验中的数据进行分析处理,顺便完成毕业论文,从而全面综合地锻炼学生的分析能力。
生物统计课程是一门理论性和实践性很强的专业基础课,是生物科学专业学生的专业选修课,更是指导生产实践和科学研究必不可少的重要工具,其实用性强,与科研、实践关系密切,采用教学、科研、实践一体化的教学模式,学生通过一系列的实践和科研活动,能够灵活地运用统计学知识,培养和锻炼学生的科研意识和创新能力,成为符合社会需要、具有创新能力的人才。
生物统计学课程通过教学、科研与实践一体化的教学模式,有利于实现对学生的实践能力和创新能力的培养,在应用型本科院校生物科学相关专业的人才培养方面具有一定的推广价值。
[1]孙晓菲,李鑫玲.《生物统计》教学改革实践[J].高教理科研究,2012(9).
[2]孙杰,赵宗胜.生物统计教学中如何提高民族生学习能力的初探[J].兵团教育学院学报,2015(4).
[3]李培英,孙宗玖.草业科学专业田间试验附生物统计教学改革思想[J].《黑龙江畜牧兽医》科技版,2012(9).
[4]石培春,龚江,李春艳.“生物统计”课程教学探索和思考[J].中国电力教育,2012(10).
[5]王强.在互动式教学的实践中培养创新型人才[J].辽宁教育研究,2004(8).
[6]于佩学.以科研促进教学培养创新型人才[J].现代教育科学,2006(4).
[7]姚玉环.研究性教学:教学与科研互动的有效途径[J].中国电力教育,2005(4).
[8]于洪珍.进行启发式和创造性教学:教好一门课的教学研究与实践[J].电气电子教学学报,2002(3).
[9]张建荣.工科学生实践能力培养的探索与实践[J].辽宁教育研究,2007(7).
[10]杨松.教学、科研、实践一体化教学模式的探索[J].黑龙江畜牧兽医,2011(9).
[11]宋岩,王道波,文望名.案例教学在《生物统计》中的教改研究[J].科技信息,2014(10).
[12]张豪.生物统计学案例教学法实践[J].教育教学论坛,2013(18).
[13]李馨,李井春,赵春霞,等.案例教学在生物统计与试验设计课程中的应用体会[J].畜牧与饲料科学,2013(10).
[14]张会清,任明荣,高学金,等.专业课教学与科研和实践相结合培养创新人才[J].教学研究,2008(5).
[15]罗庆跃,刘湘涛,黄大足,等.教学与科研互动,培养创新型人才[J].湘潭师范学院学报:社会科学版,2006(5).
[16]叶国荣,陈达强,吴碧艳.高校本科生教育中研究型教学模式探讨[J].中国高教研究,2009(3).