案例教学法在高级试验设计与生物统计中的应用探析

普敏瑶,韩长志

(西南林业大学生物多样性保护学院,云南昆明,650224)

一、引言

田间试验设计与生物统计是诸多高等院校农学类专业开设的一门基础性课程,也是相关专业的基础性学科。该课程主要运用数理统计的原理和方法研究作物栽培和植物加工生产实践,在实验方案设计、实验数据收集整理和分析、解决生产实践问题等方面具有关键作用。［1］生物统计与田间试验设计多在本科阶段开设,研究生阶段可进一步学习课程,以获得更高水平的熟练程度。但该课程涉及大量统计学知识,学生反映该课程识记量大、内容枯燥、学习有一定难度。如何提高该课程的教学质量和课堂效果是值得探讨的问题。在农学类专业课程教学研究领域,前人对田间试验设计与生物统计课程教学开展的研究相对丰富,提出了项目教学法［2］、团队教学模式［3］、交互式教学［4］、图示化教学［5］等众多教学方法。这些合理有效的教学方法在提高学习热情、明确学习路径、提升教学效果等方面发挥着重要作用,同样对高级试验设计与生物统计研究生课程教学有一定借鉴意义。但目前针对高级试验设计与生物统计本身的教学探索较少。基于前人对田间试验设计与生物统计课程教学的探索,本文结合西南林业大学资源利用与植物保护专业开展高级试验设计与生物统计课程实践,探讨课程教学中案例教学法的使用,为丰富高级试验设计与生物统计课程教学理论提供参考。

二、高级试验设计与生物统计的课程教学问题

高级试验设计与生物统计的教学内容涉及诸多抽象的数理统计学名词和概念、统计学基本原理及数学公式,这对教师和学生双方都提出了更高要求。对学生来说,要具备较为扎实的数学基础和较强的逻辑思维能力;对教师来说,则需要提高授课水平。若教学与实际生产脱节,知识讲授多,实践操作少,仅依靠课堂讲授很难将理论与实践充分结合在一起,容易使课程变得枯燥无味。学生在学习的过程中,需要理解和记忆大量术语和公式,内容繁多,因而存在知识内容理解不连贯、知识断层的现象。此外,学生很难将课程学习内容运用到生产经营及科研中,具体表现为:在科学设计试验,因地制宜地实施试验方案,合理采集实验数据,应用数据分析软件,通过数据揭示试验原理等方面表现不佳。总而言之,高级试验设计与生物统计课程一直存在教学难度大、教学效果不理想、学生学习较为困难等现象。［6］

三、案例教学法的应用思路

(一)案例教学法的概念解析

案例教学法在古代就已被广泛应用。古人常常引用成语或者小故事教导弟子,从故事中找寻道理和启示,从而引发对问题的思考。案例教学法在提高学生积极性和综合素质方面发挥着重要作用。当前研究通常将案例教学法定义为:依据教学目标和教学内容的需要,教师在精心策划和指导下准备特定的教学案例供学生参考阅读,并在课堂上组织学生参与思考和讨论,引导学生将理论与现实案例结合起来。其目的是通过思想和信息的碰撞启迪思维。案例教学法在我国被广泛应用于高中、大学和研究生教学过程。［7］案例教学法能为学生提供良好的思考环境,激发学生的主观能动性,鼓励学生构建自身的知识框架,在理解现有知识的同时达到创新的效果。［8］

(二)案例教学法的应用原则

1.收集案例,充分做好案例准备

案例教学法中的案例是课堂教学资源的核心,师生相互讨论、发言、辨析和求理都围绕案例展开。案例不可过于简单,教师应用案例时也不能生搬硬套、强拉关系,而应针对性地选择案例,将课程内容与具体实践结合起来。教师在有机串联知识点与实践应用的基础上,抛出新问题,引导学生参与讨论,培养学生的批判性思维。具体而言,案例的选取可遵循以下原则:针对性、问题性、完整性、客观性、代表性、启发性和多元性等。［9］

2.精选案例,创新案例教学方法

在案例创设阶段,教师要以教学大纲为基础,贴合现实,安排具有可操作性的情境创设内容,补充特定的案例细节,促进学生思考并融入案例角色。教师可遵循“经典与时事共存”的原则,挑选创新型案例。当前案例教学法常用的实施手段多为分组讨论、专题讲座等,还有待丰富。近年来,视频案例作为一种新的教学媒介开始活跃于课堂,且高校的教学硬件基础设施基本齐全,具备使用视频案例教学的条件。将多媒体资源引入课堂,突破了传统意义上语言描述的限制,不仅有助于刺激和引导学生思维发散,帮助学生建立多元化的创新视角,更能促进师生双向的交流。［8］

3.应用案例,重视案例总结分析

好的案例可以帮助学生构建知识框架,将理论与实践结合起来。案例的总结分析能培养学生分析问题、解决问题的逻辑思维,有助于学生习得同类问题的通用解决思路,是培养学生未来创新能力的关键。教师通过对案例进行总结分析,引导学生有目的性地解决问题,优化其解决过程,理清其解决思路,促使学生掌握核心知识。这不仅有利于教师了解和把握每位学生学习的情况,还有助于学生在不断思考的过程中对知识进行整理巩固,为日后的创新发展打下坚实基础。

四、案例教学法在高级试验设计与生物统计中的具体应用

本研究选取高级试验设计与生物统计课程教学中的部分典型案例进行分析和思考,具体如表1所示。

表1 高级试验设计与生物统计课程教学精选案例

五、案例教学法在高级试验设计与生物统计中的应用效果

(一)学习趣味性增强

案例教学法通过情境呈现案例和相关知识,引导学生从情境中发现、分析和解决问题。与传统教学中直接给出解决方法和标准答案的教学思路不同,案例教学法能够发挥学生的主体作用,鼓励学生反复思辨,大胆创新,积极参与。同时,案例教学法强调教师对案例的总结分析,确保学生掌握理论、形成观点、提高能力。通过案例教学法,晦涩难懂的理论知识变得简单明了,枯燥乏味的课堂变得生动活泼。学生在课堂交流中取长补短,增强了学习趣味性,形成了活跃的学习氛围。

(二)专业知识与生产实践有机融合

开设高级试验设计与生物统计课程,旨在让学生学会借助统计学方法理解或解决农学相关专业领域的科研和生产问题。学生需要将统计学知识与农学相关专业知识合理融合,以适应农学科研、农业发展研究。［11］案例教学法中的案例能够直接展示出现代农业领域常用的试验设计和统计分析方法,粗略讲解农业领域较少应用的试验设计和统计分析方法,从而构建精而专的知识体系,提高学生在农业科研、农业生产中对本课程知识的综合应用能力。［12］

(三)知识掌握程度加深

案例教学法将抽象的内容具体化,将生硬的案例生动化。这种案例学习让学生感受到一种较为轻松的课堂环境,为师生之间开展课堂互动提供了良好前提,可激发学生探索知识的积极性。这不仅对学生的学习积极性和创新思维具有正面影响,还能帮助学生加深对所学理论知识的理解与掌握,学会在独立思考和解决问题的过程中将理论联系实际,以及促进教师对学生的各种见解进行反思,在教学相长中提升和完善自我。［9］

六、结语

高级试验设计与生物统计是西南林业大学资源利用与植物保护专业的重要学位课程,是指导学生进行专业课程学习、参与科学研究、完成毕业论文和解决生产实践问题的工具性课程。因含有大量的数理统计专有名词和公式,该课程一直存在教学难度大、教学效果不理想、学生学习困难等问题。为切实有效地开展高级试验设计与生物统计教学,本研究应用案例教学法开展教学实践,在课程中取得了较好的教学效果。用案例引入专业课知识,可引起学生的学习兴趣,提高学生对理论知识的理解程度。教师通过案例展现知识应用情境,可锻炼学生理论联系实践的能力,引导学生深入思考,强化学生的批判性思维。