付远辉,何金生
(北京交通大学 物理科学与工程学院,北京 100044)
“生物统计学”是运用统计学的原理和方法,对生物学数据和资料进行统计分析的学科,作为“工具性”课程,对培养学生科研素养有着十分重要的作用。在传统的“生物统计学”教学中,深刻体会到部分研究生对生物统计学的基本概念掌握程度不佳,难以做到正确选择恰当的统计学方法,迫切需要强化研究生的“生物统计学”教学,提高研究生运用生物统计学解决科研问题的能力。同时,研究生也迫切希望自己具备运用生物统计学解决科研问题的能力。因而,对北京交通大学的2020级、2021级和2022级生物专业参与“统计学方法选择及SPSS实现”任选课程的43名研究生进行授课前后的问卷调查及分析,期望能够帮助我们合理设置研究生“生物统计学”教学内容,让研究生参与课堂教学中来,建设好研究生的“统计学方法选择及SPSS实现”课程。
课程思政是当前高等教育体系的重要环节,“用好课堂教学这个主渠道,守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”[1],将课程思政元素融入课程内容中,培养学生的爱国主义情怀,增强学生的民族使命感与责任感是高校教师的重要职责。“统计学方法选择及SPSS实现”是实施课程思政教育的重要阵地之一[2],充分利用课堂教学,挖掘统计学的思政元素,结合社会热点和时代特色,将课程思政和课程教学有机融合在一起,实现课堂的价值引领功能。在教授学生数据收集、正确选择统计学方法及合理解释结果的同时,融入课程思政教育,培养学生对数据严谨务实的态度、数据处理时实事求是的工作作风、结果解释时理性实证的探索精神等。通过讲解科学家许宝、吴定良等在中国推广统计学的事例,培养学生的爱国主义情怀,增强学生的民族使命感与责任感。总之,本研究在开展“统计学方法选择及SPSS实现”课程体系建设的基础上,探索建立适合于生物学专业研究生“生物统计学”课程思政教育模式。
本研究以北京交通大学2020级、2021级和2022级生物专业参与“统计学方法选择及SPSS实现”任选课程的43名研究生为调查对象,通过收集课程开始前和结束后的调查问卷,获得调查对象在生物统计学基本概念的掌握程度、正确选择统计学方法的程度、SPSS软件使用熟练度、对课程思政的认知和接受度,以及课程收获等五个方面数据信息,综合评估课程建设及思政教育的效果。研究数据采用统计软件SPSS 20进行卡方检验,p<0.05表示差异具有显著性。
调查对象为北京交通大学2020级、2021级和2022级生物专业选修“统计学方法选择及SPSS实现”的研究生,问卷采用匿名方式填写。课程开始前累计发放问卷43份,回收有效问卷43份,问卷有效率为100%;课程结束后累计发放问卷43份,回收有效问卷43份,问卷有效率为100%。
在教学过程中,通过突破传统的讲授模式,采用讲授与实践相结合的教学模式,将枯燥的理论知识学习转化为富有挑战的应用实践。授课前,研究生对统计学的基本概念和SPSS软件使用具有较高的掌握度(正确率为80.6%)(见表1),经过课程学习,研究生对统计学的基本概念和SPSS软件使用的掌握度进一步提高(正确率为94.8%)(p<0.05)(见表1),表明该课程对提高研究生理解和掌握统计学的基本概念和SPSS软件使用具有较好的帮助。
表1 课程前后的答题正确率比较
如何正确选择统计学方法是数据处理环节的难点和重点,授课前的调查结果显示,多数学生并不具备正确选择统计学方法的能力,仅23.7%的学生能够正确选择统计学方法进行数据处理。在授课过程中通过讲解数据类型、数据分布特征、各种统计学方法适用范围及选择统计学方法的思路等理论知识,并利用教师课题数据和研究生的实验数据,开展应用实践,经过真实案例实践操作的洗礼,研究生分析数据的能力大幅度提高。授课后的调查结果显示,约71.4%的学生能够正确地选择统计学方法进行数据处理,与授课前相比显著提高(p<0.05)。但仍有部分学生尚未掌握选择统计学方法的能力,提醒我们需要改进教学措施,进一步增强教学效果。
从思政课程到课程思政是思政教育理念的重大转变。提炼课程思政内容,将课程思政元素融入“统计学”的课程内容中,是培养学生的爱国主义情怀、增强学生的民族使命感与责任感的最佳途径[3]。在教授数据收集和数据处理时,举例伊索寓言——《狼来了》的故事,该故事讲述了一个小男孩第一天在山上放羊,欺骗村民狼来了,引得村民上山打狼,却发现狼并没有来。第二天他又欺骗了村民,让村民无功而返,但是第三天当狼真正来的时候却无人相信他。通过该故事告诫研究生在科研上要严谨务实和实事求是,在生活中要诚实守信。在讲述统计推断时,为培养学生理性实证的探索精神,列举“狄青抛硬币”和“辛普森悖论”等案例,提醒研究生在得出任何基于统计分析的结论前,都须利用专业知识分析结论是否符合常识,表面的数据是否掩盖了背后的真相。通过深入学习科学家许宝先生在1940年我国最危难的时候,毅然放弃国外安稳的工作和生活,带着一颗赤子之心回到祖国,虽然身染肺结核病,但是依然长期带病坚持工作,以自己的方式,报效正处于危难之中的国家的典型案例,培养学生的爱国主义情怀,增强学生的民族使命感与责任感。在实施课程思政过程中,学生认可“统计学方法选择及SPSS实现”思政教育,62.7%的学生认为可通过播放纪录片等影视资料增强课程思政效果;51.2%的学生认为应将课程思政案例有效融入课程知识点的讲述中,形成有机融合,避免出现课程思政案例与课程知识点的割裂现象;20.9%的学生认为课程思政案例的选择应与时俱进,尽可能选择大家熟知的公众人物。
通过学习“统计学方法选择及SPSS实现”课程,学生一致认为对于生物统计学的基本概念、统计学方法选择及SPSS软件使用等掌握程度显著提高。同时,学生认可将课程思政元素融入“统计学”课程内容的教育理念,对思政教学案例表现出极大的学习热情,普遍认为全方位、立体化的生物统计学思政教育不仅可以激发学生的学习兴趣,提升自身的爱国主义情怀,还可以增强自身的民族使命感与责任感。作为教师,通过问卷调查,也基本搭建了“统计学方法选择及SPSS实现”课程体系,初步建立了适合于生物学专业研究生的“生物统计学”课程思政教育模式。
“生物统计学”作为北京交通大学生物学专业研究生选修课,仅有32学时,由于学时所限,传统的教学模式多以讲授理论知识为主,学生缺乏实践操作的机会。“生物统计学”是一门应用性极强的学科,实践操作对学生理解生物统计学的基本概念、正确选择合适统计学方法等至关重要。考虑到,多数研究生在本科阶段或多或少地接触过统计学,因而,在“统计学方法选择及SPSS实现”教学过程中,笔者抛弃了传统的理论知识讲授模式,采用实践操作为主、理论知识补充为辅的教学模式,将枯燥的理论知识学习转化为富有挑战的应用实践。在教学实践过程中,研究生利用任课教师提供的数据或研究生自己的实验数据,通过数据分类整理、统计学描述、假设检验和统计学推断等,更好地理解了生物统计学思维,掌握了生物统计学的基本概念,体验了统计分析和统计学方法选择流程。在此过程中,学生会主动向任课教师请教,和任课教师一起分析和总结,从而实现由被动灌输知识向主动索求知识的转变,大幅度提高研究生学习的主动性和积极性。
为了使“统计学方法选择及SPSS实现”课程的教学高效有质量地展开,以及能够及时了解教学效果,本研究采用调查问卷作为评估教学效果的主要方式,该教学模式是北京交通大学生物学专业研究生的教学成效。通过对比课程开始前和结束后研究生对生物统计学基本概念的掌握程度、正确选择统计学方法的程度及SPSS软件使用熟练度等,综合评估了“统计学方法选择及SPSS实现”课程的建设效果。在统计学基本概念和SPSS软件使用的掌握度方面,经过课程学习,学生对其掌握程度有较大提高,与课程前相比,具有明显的差异。表明以实践操作为主、理论知识补充为辅的教学模式和课程设计对提高研究生理解和掌握统计学的基本概念和SPSS软件使用具有较好的帮助。经过课程学习,约71.4%的学生能够选择恰当的统计学方法进行数据假设检验,约28.6%的学生并未完全掌握如何选择正确的统计学方法。提醒我们在今后的“统计学方法选择及SPSS实现”教学过程中,应将统计学方法选择作为教学重点。
课程思政是目前高等教育的重要教育理念,在“统计学方法选择及SPSS实现”教学过程中,为了更好地融入思政内容,我们积极挖掘思政元素,充分利用科学家典型案例、社会热点事件、国内外形势政策,以及具有时代特色的社会公德等培育学生的爱国主义情怀,增强学生的民族使命感与责任感。在“统计学方法选择及SPSS实现”课程思政教育过程中,充分利用纪录片等影视资料、多媒体信息技术,以及邀请典型人物走进课堂等多元化的教学方法与手段,努力提高课程思政效果。同时,重视学生对课程思政的反馈意见,及时调整改进思政教育内容和思政教学方法。通过课程思政实现课堂的价值引领功能。在实施课程思政过程中,学生认可“统计学方法选择及SPSS实现”课程思政教育,接受将课程思政案例有效融入课程知识点讲述中的教学手段,认为课程思政厚植自己的爱国主义情怀。詹志颖等[4]的调查结果中也有相似结果,表明“统计学”课程思政是深受广大学生认可和接受的。
当然,在建设“统计学方法选择及SPSS实现”课程体系和探寻适合于生物学专业研究生“生物统计学”课程思政教育模式过程中,仍存在一些不足之处,如部分学生统计学的理论知识不足。因而,在今后的教学实践中,需要探寻将理论融入实践的更恰当和更有效的方法。
总之,通过“统计学方法选择及SPSS实现”课程体系的建设,从课程内容和教学模式进行了探索,通过该课程学习,研究生对于生物统计学的基本概念、统计学方法选择,及SPSS软件使用等掌握程度显著提高。在课程中融入思政教学案例,挖掘生物统计学思政教育内涵,使学生接受全方位、立体化的生物统计学思政教育,培养学生严谨务实的态度、实事求是的工作作风和理性实证的探索精神。