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傳統的考核方式以“平時成績+期末成績”模式為主,其中,平時成績主要依據學生出勤情況和作業給分,期末考試則主要以閉卷書面形式考查。這種考核方式對于《醫藥數理統計》這門課程容易出現“重理論,輕應用”、“重期末,輕平時”、“重記憶,輕理解”的現象。使得學生為應付考試,期末臨陣磨槍,把精力花在概念、公式的死記硬背上,雖有可能在考試中獲得高分,但在學完之后,學生依然是從“理論到理論”,不知在實際中如何應用,而學生的自主學習能力、實踐能力以及通過探究性、研究性學習所得到的收獲和在本課程學習過程中獲得的情感體驗、直接經驗,特別是創新精神是無法通過一張期末試卷來體現的。使得考試與社會需要的人才模式相脫離,與過程學習相脫離,無益于學生創新素質的提高和中醫藥類創新人才的培養。
2推行“過程式”考核方式研究
講課中引入”探究式”教學法,從以教師為主轉變成轉換到以學生為主,教師設置的探究的問題可以是從學科領域或現實生活中選擇和確定研究統計案例,以小組為單位,在教學中創設一種類似于學術研究的情境,通過學生自主、獨立地發現問題、實驗、操作、調查、信息收集與處理、表達與交流等探索活動,有助于真正讓學生獲得知識、技能、情感與態度的發展,特別是探索精神和創新能力的發展。而為更好的提高教學效果,應在“探究”的過程中進行“過程式”考核方式,通過教學過程中的一系列考核方式的改革,一方面可以激發學生對《醫藥數理統計》這門課程學習的興趣和熱情,培養學生學習的獨立性與主動性;另一方面又能培養學生對知識的融會貫通和靈活應用能力,這是培養學生創新素質的有效途徑。首先,因為考核的主要依據是應使學生基礎知識和基本技能不斷充實,自主學習內容和運用知識能力逐步增強,更加注重學生學習效果的評價。因此在授課過程中應重點考核學生的學習態度、學風與學習的主動性、創新性,增加統計軟件、實際調查和文獻糾錯等內容考核,加強統計理論和實踐的聯系,重視考查學生分析問題、解決問題的能力,提高學生綜合創新素質。其次,“過程式”考核的形式應該更加多樣,在探究式教學的過程中應注意對各知識點的考核,在考核過程中,根據專業和學生層次的不同,靈活采用筆試、口試、答辯式、專題報告式、論文式、實踐技能操作等多種考核方式。最后除傳統考核手段之外,建立統計輔助教學與考核平臺,將過去僅能通過一張試卷考計算,理論推導的考核方式,改變為通過統計輔助教學與考核平臺進行計算機考核的方式,提高學生動手能力,進行數據分析解決實際問題的能力,提高學生綜合創新素質。
3小結
醫藥數理統計方法是藥學專業的基礎課,是數學基礎課中應用性最強的課程,是研究隨機現象的科學方法.它的思考方法與學生過去接觸過的學科不同,因此學習它時需改變以往的思考方式.目前,延邊大學藥學院采用的數理統計教材《醫藥數理統計方法》[1]是衛生部規劃教材(1999年第3版),其內容較為陳舊,方法簡單,特別是隨著計算機的普及與發展及在統計學中的廣泛應用,使原有教材內容處于過時狀態.延邊大學藥學院醫藥數理統計方法課程的教學時間僅為30學時,教師若按教材內容用傳統的教學方法講課,學生較難學到實用的統計知識和方法.為此,延邊大學基礎醫學院數理與計算機教研室在教學中進行了多方面的改革.
1轉變教育觀念
利用現代化學習工具學習當今社會發展所需要的知識是時代的要求,因此應轉變教育思想和更新教育觀念,改變以往的教學方式、學習方式和學習內容,探索適應現代社會、經濟、科技及文化發展的教育觀念和人才培養模式,形成培養適合21世紀所需要人才的教學體系.醫藥院校的數學應以應用為主要目的,應改變以掌握基本知識、基本理論及基本方法為目的的方式,把教學重點轉移到講解數理統計學概念、思考方法、形成及應用背景等,引導學生思考數理統計學的思維特征,理解數理統計學思想,引導學生應用數理統計學方法解決實際問題,以達到學以致用的目的.學好和用好醫藥數理統計學并不需要高深的數學知識,而是要促使學生在學習數理統計學的時候改變思維模式,使學生從醫藥學的形象思維模式向數理統計學的抽象思維和邏輯推斷模式轉變,并結合教材中例題的講解、學生自身實例資料的分析及作業的批閱使學生理解和掌握統計學中的基本概念、基本方法、統計符號及公式等.
2精簡和更新教學內容
在教學內容方面做到突出實用性,適當地減少或減弱概率論部分的理論性和難度,以直觀、趣味和易于理解的方式把概率論作為數理統計的基礎知識加以介紹.在假設檢驗部分注意闡述數理統計方法的思想、應用的背景及應用中所需的條件,重點講解假設檢驗應該如何選取原假設和備擇假設,如何對得出的結論進行合理的解釋;在參數估計部分著重地講解參數估計在實際應用中的重要性、合理性及應用中應注意的問題,區間估計中置信區間的理解及單側置信限在應用中的意義等;在方差分析部分講清楚引進方差分析的意義、假設檢驗的方法對多個總體進行多次t檢驗時的缺點、方差分析應用的條件及合理解釋檢驗結果等;在回歸分析部分注意闡述量與量之間的關系、回歸方程的理論意義及對回歸方程結果在應用中的解釋等.目前SPSS軟件是國際醫學論文中應用最廣泛的統計軟件[2],國內的大部分醫學期刊也要求論文數據統計分析要應用統計軟件處理,統計檢驗結果要用P值來表示,更要求學生了解統計軟件的使用方法,做到正確使用統計軟件.
3互動式的教學方法培養應用、創新型人才
傳統的教學方式是知識傳授型教學,即教師在課堂上灌輸知識,在有限的時間內按教學大綱要求把大量的教學內容盡可能地講授完畢,不能有效地調動學生對學習的主動性,忽視學生應用能力的發展,結果導致學生把主要精力投入到統計計算上,很難有時間去深入分析統計結果.互動式教學方法要求教師在教學中充分發揮教師的主導作用,同時讓學生處于教學的中心,在加強課堂討論的同時,由教員歸納總結,充分調動學生的學習興趣,提高學生的主動性和創造性.統計學應用能力的培養主要指可正確選擇和應用統計分析方法解決醫藥學科學研究和醫藥工作中的實際問題[3].為了避免學生濫用及錯用統計方法,教師要重點講清各種方法的適用條件及特點.在考試方法上亦采用開卷考試,使學生不再花大量時間去推敲和死記那些復雜的公式,不再難于分清和理解符號及公式.通過幾年來的改革實踐,發現上述教學內容、方法及手段的改革增強了學生的學習興趣,使學生真正體會到數理統計學的內容在醫藥及日常生活中的應用價值,激發學生的創造性思維,取得了良好的效果.
[參考文獻]
[1]劉定遠.醫藥數理統計方法[M].第3版.北京:人民衛生出版社,1999.20.
【關鍵詞】醫藥數理統計;藥學;教學體會;試驗設計
醫藥數理統計方法是藥學專業的基礎課,是數學基礎課中應用性最強的課程,是藥理學、毒理學、藥物動力學等課程的前期基礎課程,同時也是藥學科研的必備知識之一。通過該課程的教學,培養學生科學思維與推斷能力,使其掌握藥學統計方法的基本理論、基本方法與技能,具備較高的藥學科研設計、統計思維,為閱讀專業文獻,進行科研工作打下良好的統計學基礎。筆者任教的藥學專業使用的教材是《醫藥數理統計方法》[1],教學時間為36學時。要使學生以較短的學時掌握實用的統計方法,并能在以后的專業學習和研究中正確應用,筆者尤感適宜的教學方法對于講好這門專業基礎課的重要性。下面就如何學習《醫藥數理統計方法》來淺談一下我的一些體會。
1教學內容應結合專業實際
1.1概率論部分
教材中概率論偏重于理論基礎,理論性較強。但概率論部分作為數理統計入門階段,更應注重基本概念的理解,便于后期的教學。因此在教學中應適當減弱概率論部分的理論性和難度,多結合專業知識和用簡潔易懂的闡釋來介紹概率論部分的內容。
1.2數理統計部分
數理統計偏重于應用,在教學內容方面要做到突出實用性。注重假設檢驗部分的講解,注意闡述數理統計方法的思想、應用的背景及應用中所需的條件,重點講解假設檢驗應該如何選取原假設和備擇假設,如何對得出的結論進行合理的解釋[2];在區間估計中置信區間的講解中結合在生產中片重差異或含量質量時正常值的范圍,以確定藥品是否合格等;在方差分析部分結合藥理學中如何進行藥效學實驗分組結果的分析與多重比較的應用等;在一元線性回歸部分結合藥品質量分析時如何建立標準工作曲線的應用等。
1.3定理公式部分
教材中定理、公式、法則比較抽象,較難理解。在定理、公式、法則的教學中更應結合專業知識,加深理解與應用。一般不要求對公式等進行推導,也不要求記憶。課后做適量的作業加深定理公式的應用與理解。但樣本的均值、方差、變異系數的公式要求掌握,這些不僅是后續課程的基礎,更在藥品質量分析中如重現性、回收率等實驗中有著廣泛應用。
2以試驗設計為導向講述統計應用
在藥學專業中,特別是制劑工藝研究中,有多種比較性試驗設計方法,每種方法有其特點和適用范圍,較常用的有兩組比較試驗設計、多組比較試驗設計、析因設計、正交設計和均勻設計等[3]。在講完教材內容后,再以試驗設計為導向梳理闡釋t檢驗、方差分析、回歸分析等知識的具體應用。
兩組比較試驗設計用于不同處理間指標差異的比較,常采用t檢驗分析方法,分為配對比較和兩組比較。配對比較常用于用藥前后觀察指標的變異情況等,兩組比較一般用于兩種技術或工藝對指標差異的比較。多組比較試驗設計用于多組試驗處理結果的比較,常采用方差分析與多重比較,如研究不同濃度乙醇提取某中藥有效成分的影響等。正交試驗設計與均勻試驗設計均是適合多因素多水平的試驗設計,在制藥工藝研究中應用更為廣泛,前者是基于方差分析模型,后者是基于回歸分析模型。這兩部分教學中結合自己在工作中的應用重點講述如何選因素水平,如何利用相應的表來安排試驗,對試驗結果的分析處理及相關軟件如正交設計助手的應用等。
3重視現代方法在教學中的應用
教學中,應對部分內容嘗試引入計算機輔助教學。利用現代化學習工具學習當今社會發展所需要的知識是時代的要求,本課程是以應用為主要目的,教學重點講解數理統計的概念、思考方法、形成及應用背景等,引導學生用數理統計學的知識去思維,理解數理統計,而不是大量的計算。因此,結合實際,利用計算機講述Excel在統計學中的應用、SPSS統計軟件的使用等。
4不斷提高自身素質
作為應用性很強的課程,在教學過程中,要不斷進行高等數學、數理統計、教學方法等方面的研究,夯實基礎,不斷提高教學質量。更要通曉在藥學科研工作中數理統計應用方面的知識,結合教材便于更好地組織教學,使學生學到統計知識并能在專業領域正確應用。因此,教師須不斷研究、探討教育思想、教學觀念和教學方法,不斷提高自己的教學能力,才能培養出合格的應用型藥學人才。
【參考文獻】
1祝國強.醫藥數理統計方法.高等教育出版社,2004.
1更新方式,增強創新能力
培養創新能力的高層次人才是高等教育的新目標,這也對教師們的教學方法改革給予了明確的規定。與早期傳統的教學方法相比,現代教育方式的更新呈現出了很多先進的特點,為醫藥數理統計教學工作創造了條件。早期教學存在的不足主要表現在教師講課過于呆板和技術化,課堂上缺少師生交流與互動,導致了整體課堂教學效率低下。教師需積極引進啟發式、討論式和案例式等教學方法另外還在醫藥數理統計課程的教學實現創新型教學,以培養學生的實踐能力。研究性學習是最近幾年提出的新觀點,主要是指以學生的自主性、探索性學習為基礎,讓學生在社會實踐過程里收獲不同的知識,以加強對專業知識的理解。根據本課程的教學目標要求,我們開展研究性學習時要為學生提供更多的學習題材。還需要顧及到學生沒有研究性學習的經驗,這樣才能保證教學方式的有效性,滿足現代教育事業發展的需要。例:估算池塘中魚的數量、合理驗血問題、醫療保險的賠償問題等等。教師要求學生通過社會實踐來獲得答案,最后根據概率與數理統計的知識處理問題。經過這樣的實踐學習,能夠讓學生的思維能力得到鍛煉,增強了學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力,讓學生的創造思維得到開拓。
2調整內容,知識體系創新
當前,教育事業改革廣泛進行,很多方面的理論知識學科得到了更新調整。數學在科學、技術、經濟、社會等區域的研究也更加深入,醫藥數理統計這門課程就體現了概率論和數理統計在醫藥中的運用價值。但受到傳統教育理念的束縛,對于醫藥數理統計這們學科的教育僅局限于理論知識教學,學生的思維能力沒有完全打開,接觸到的教學內容也相對陳舊。高校依舊存在重理論輕實踐,重知識輕能力的現象。教師在教學題材的選擇上基本都是照搬前期教育遺留下來的內容,這就難以顯現統計在現代醫藥領域的應用。面對新時期的高等教育,教師應該學會在思想觀念上轉變教學方式,讓學生能接觸到更多的理論,懂得如何去掌握醫藥數理統計知識的學習方法。教師需對概率論知識綜合講解,優化定理的推理論證,注重教會學生用概率的思想理解基本概念,不斷培養學生的實踐能力。數理統計部分的教學過程里,應該把握好統計概念及統計方法的運用情況,使得學生的學習不再局限于書本教材,能夠接觸到各類與數理統計相關的知識。作為教師,在授課過程中不能僅使用教育部門頒發的教材,還要從教學資料及相關書籍上收集教學資源,為學生展示數理統計在醫藥領域的新應用。早期數學教學將重點放在了知識結構的教學上,對于理論知識的實際運用沒有給予關注。伴隨著科學技術水平的提高,我國的醫藥學領域研究開始結合了數學模型,如:醫生問診時的貝葉斯模型、藥物分析的假設檢驗模型等。教師應該深刻認識到數學模型的重要性,在教學過程里積極引進數學建模。這樣既能實現現代教育的需要,也能保證教師的教學工作取得良好的程序,以此來增強學生知識分析、解決問題等多方面的能力,滿足了現代專業課程教學的需要。
3轉變觀念,考核制度改革
盡管現代教育理念中要求學校重視學生能力的培養,不能僅僅是關注學習的學科成績,但考試依舊是教學中不可缺少的部分,通過課程考核能讓教師掌握學生的學習情況,以反思自己教學工作存在的不足。學校應該在考核試卷上進行更新處理,規范化的試卷能夠讓學生在考核中顯現出自己的優勢,但如果學校僅僅將考試成績作為衡量學生成績好壞顯然存在不足。因而,面對新時期但教學改革,教師應該轉變考核觀念,執行創新的考核方式驗證學生的學習情況。我們可以將學生本課程的考核成績分成平時成績、研究報告(或論文)及期末考試成績3部分。平時成績涉及到作業質量、課堂表現、學習態度等;研究報告(或論文)涉及到數學建模、專題研究等,最后寫出一個總結性的論文,讓學生的創新能力得到加強。在期末考試中要倡導實行開卷考試,對學生的綜合應用能力重點考核,這樣才能將學生的激情帶動起來。
4結合技術,提升教學效率
醫藥數理統計教學中采用先進的技術能夠提高學生的學習興致,減輕教師的教學工作負擔。當前,我國正處于信息化時代,先進的網絡技術得到了廣泛的運用,很多現代化教育手段也被應用到教學當中。教師在引進教學技術時,應該充分結合計算機設施,課前制作相應的多媒體課件,同時結合先進的教學方式運用技術。在多媒體課件制作時堅持圖文并茂,同時配合動畫演示,這樣能從多個方面對學生產生刺激,讓學生積極參與到課堂教學中。例如,在授課時加入了蒲豐投針、二項分布、大數定律及中心極限定理和假設檢驗的兩類錯誤等等很多內容的演示,這就提高了課堂教學的整體效率。需要注意的是多媒體只是輔助教學的一種手段,不能用它替代傳統的教學模式,只有在教學中合理使用多媒體才能取得最佳的效果。另一方面,當前很多的統計軟件,如Excel(電子表格)、SAS(統計分析系統)和SPSS(社會科學統計軟件)等都需要通過計算機演示才能達到教學目的。通過統計軟件的教學使學生了解到在實際進行統計分析時,可以借助科學手段對數據等進行科學的分析。
[關鍵詞]高職教育 數理統計 學習興趣 藥學
醫藥數理統計是高職院校藥學專業的必修課,是研究隨機現象的科學方法。概率統計是近代數學的一個有特色的分支,相對于其它的數學課程來說,它更貼近現實生活,它的實際應用性也更強,但它的思考方法與學生過去接觸過的學科不同,在開設《醫藥數理統計》之前,學生所接觸的課程都是研究確定性現象的,現在要將他們引入到偶然世界中,建立觀察、思考和處理隨機現象的思想方法,認識其統計規律,學生往往感到比較困難。由于目前的教材普遍存在“重理論、輕應用”的現象,造成了學生普遍感到難學且枯燥乏味,從而產生厭學的情緒,個別學生甚至有了“學了有什么用”的想法。針對這種情況,筆者對《醫藥數理統計》教學進行了一些探索,取得了較好的效果。
一、學生的學習興趣和求知欲
上課時,我們利用日常生活中的一些例子來培養學生學習的興趣和求知欲。例如,在講小概率時我們用購買彩票的例子和發生意外交通事故的例子說明小概率事件是不可能在一次實驗中發生的;從每個人的身高、體重、生理、生化等指標存在個體差異讓學生理解標準差和離散趨勢的概念。同時我們在課堂上加強老師和學生的交流,在講實例分析時我們可以讓學生們發表意見。例如,在講t檢驗時我們可以讓學生想想還有哪些方法可以和t檢驗效果一致,或者提出一些與理論教學有關的問題讓學生思考,發揮學生的創造性和發散性思維能力,提高學生學習的興趣和求知欲。
隨著計算機軟硬件的迅速發展,統計軟件的應用越來越廣泛,也使許多復雜的運算成為可能。在理論講授的同時,實習課借助統計軟件可提高學生的學習興趣。SPSS統計軟件的菜單式界面,易于操作,適合于醫學科研人員運用。在實習課上我們采用軟件,演示各種統計方法。計算的簡化、結果的準確性,使學生的學習興趣得到提高。目前SPSS軟件是國際醫學論文中應用最廣泛的統計軟件,國內的大部分醫學期刊也要求論文數據統計分析要應用統計軟件處理,統計檢驗結果要用P值來表示,更要求學生了解統計軟件的使用方法,做到正確使用統計軟件,但要注意軟件僅僅是個工具,不能只重視軟件的應用,而忽視了基本概念和理論的學習。
二、加強教學中的直觀化
作為一種“不確定性數學”,數理統計與傳統的數學即“確定性數學”有較大區別。與記住概念、定理、公式相比較,學生在學習中正確理解統計的意義、思想、基本方法顯得更加重要。尤其在高職院校藥學專業的《醫藥數理統計》課程教學中更是這樣。針對教學中學時少,內容多,加之部分學生基礎較弱這些特點,教師首先應該思考的問題是怎樣在較短的學習時間內使學生能較好的理解統計思想、方法。經過教學實踐的積累,筆者認識到加強教學中的直觀化能夠將復雜的統計學原理和方法“深入淺出,通俗易懂”的教給學生,可以有針對性的解決教學中的問題,提高教學質量。加強教學中的直觀化,一般從以下四個方面去做。
1.問題引入法。統計的每個概念都以某種實際問題為背景,講授概念時就以此實際問題引入,而不是直接進入其定義文字,通過這種問題引入法,可以使學生看得見、想得到,講完問題也就明白了概念,這樣可以將抽象的概念變得直觀,同時也理解了相應的統計思想和方法。
2.圖示法。圖形是對抽象概念的一種直觀的表達方式,恰當的使用圖形可以使復雜的問題變得清晰,圖示法在每章節都有應用。僅舉一例,如假設檢驗的4個步驟,在講授過程中始終結合圖形進行講解,可以直觀地理解“小概率原理”、“拒絕域”、“臨界值”這些基本概念,很快掌握假設檢驗的思想、方法。
3.對比法。很多統計概念都是成對出現的,如總體與個體、總體均值與樣本均值、點估計與區間估計、拒絕域與接受域等等,教學中用對比法比較它們的共同點和差異點可以發現和揭示統計概念、思想的內在本質,對理解統計概念、思想方法直觀易懂。
4.案例法。完整地講完一個醫藥統計案例,時間安排在講完區間估計或假設檢驗后,案例可以是文獻資料,也可以是教師自己的已完成的科研課題。為學生展示從收集數據到分析推斷的各個步驟,使學生親身體驗統計解決問題的全過程,建立統計直觀。
三、精簡和更新教學內容
在教學內容方面做到突出實用性,適當地減少或減弱概率論部分的理論性和難度,以直觀、趣味和易于理解的方式把概率論作為數理統計的基礎知識加以介紹。在假設檢驗部分注意闡述數理統計方法的思想、應用的背景及應用中所需的條件,重點講解假設檢驗應該如何選取原假設和備擇假設,如何對得出的結論進行合理的解釋;在參數估計部分著重講解參數估計在實際應用中的重要性、合理性及應用中應注意的問題;區間估計中置信區間的理解及單側置信限在應用中的意義等;在方差分析部分講清楚引進方差分析的意義、假設檢驗的方法對多個總體進行多次t檢驗時的缺點、方差分析應用的條件及合理解釋檢驗結果等;在回歸分析部分注意闡述量與量之間的關系、回歸方程的理論意義及對回歸方程結果在應用中的解釋等。
四、加強實踐教學,培養學生解決問題的能力
高職教育肩負著培養動手能力強的實用型人才的艱巨任務,這就要求我們的統計學教學必須加大實踐教學的力度,讓學生在實踐活動中增強解決實際問題的能力。在教學中,除了講授理論知識外,還要通過實踐教學來提高學生的實際應用能力。我們可以組織學生對社會熱點問題進行項目調查與分析,完成調查報告。實踐教學的優點就在于以學生實習態度和完成統計調查報告質量綜合評價學生該門課程成績,減輕了期末考試的壓力;學生親自走上社會,搜集資料,激發了他們學習的主動性;加強了學生的動手實踐能力、社會活動能力、人際交往能力,以及就業的適應能力;克服了非統計專業沒有統計實踐環節的缺憾,提高了教學效果。同時也能督促教師自身不斷完善知識結構,不斷提高教學水平。
參考文獻:
[1]劉定遠.醫藥數理統計方法[M].北京:人民衛生出版社,1999.20.
[2]王銳,陳長生,徐勇勇等.統計軟件SPSS教學的經驗與體會[J].西北醫學教育,2004,12(5):425.
[3]陳長生,徐勇勇,尚磊.淺談醫學院校學生統計學教學與素質和能力的培養[J].西北醫學教育,2004,12(1):21.
關鍵詞:SPSS(社會科學統計軟件包) 統計分析
中圖分類號:R-4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2012)07-0201-02
SPSS(Statistical Package for Social Science)的中文名稱是社會科學統計軟件包,在醫藥領域上雖然不如STATA常用,但其界面友好、操作簡單,能實現絕大部分統計分析功能,還是比較適合醫藥工作者在論文設計以及數理分析中的應用。下面簡單介紹一下該軟件的應用(以SPSS 13.0為例)。
1、安裝、啟動
(1)軟件SPSS安裝在Windows XP、Windows me或Windows98等系統都可以。
(2)啟動SPSS:
“開始所有程序SPSS for WindowsSPSS 13.0 for Windows”即可得到SPSS初次彈出的窗口,選擇“Type in data”即可進入數據錄入界面。
2、數據錄入與管理
2.1 定義變量
點擊“Variable View”,然后在“Name、Type、Width、Decimal……”中錄入每個變量的描述特征。要想更容易理解結果,在“Values”中標識要準確、詳細,如圖1。
點擊“Data View”,即可錄入實驗或臨床上所得來的數據,一行數據只能包含一個樣本中的一條信息。計數資料中,常有2個分類變量和1個頻數變量,常把要比較的對象的做為組變量,每一組的不同效果或類型分別作為一條信息。如:圖2
錄入數據還可以直接從Excel文件中獲得,要求Excel文件一行數據是每個個體的的全部信息,每一列是一個變量。點擊“File OpenData”后,在文件類型中選擇Excel(*.xls),即可導入Excel文件數據。
數據錄入后一般應保存,以便以后調用。
3、分析輸出
3.1 計數資料的統計輸出
3.1.1 兩樣本率比較的四格表X2檢驗
以《預防醫學》(主編 黃子杰 人民衛生出版社),第227頁例12.7為例,按圖2輸入數據,然后DataWeight Cases…Weight cases by:例數,選擇分析程序:AnalyzeDescriptive StatisticsCrosstabs…Statistics…中選 Chi-squareCells中選 RowOK,結果如圖3:
從結果容易看出,X2=2.602,P=0.107>0.05,判斷差別無顯著意義。
在四格表X2檢驗中,仍要注意例數n和理論數T,由此來判斷結果取值:當n≥40,1≤T≤5時,則取Continuity Correction的值;當n<40,T<1時,則須取Fisher’s Exact Test的結果(仍要根據臨床考慮單側假設檢驗或雙側假設檢驗,取不同的P值)。
3.1.2 配對資料的X2檢驗
程序選擇:AnalyzeNonparametric tests2 Related SamplesTest Type中選 McNemar;Test pair(s)List:則選進兩個分類變量OK,即可得出P值。
3.1.3 多個樣本率比較的X2檢驗
程序選擇:AnalyzeDescriptive StatisticsCrosstabs…Statistics…中選 Chi-squareCells中選 Row
3.1.4 樣本率與總體率的比較
程序選擇:AnalyzeNonparametric TestBinomial…
3.2 計量資料的統計輸出
3.2.1 兩樣本均數比較的t檢驗
程序選擇:AnalyzeCompare MeansIndependent-Samples T Test
3.2.2 配對t檢驗
程序選擇:AnalyzeCompare MeansPaired-Samples T Test
3.2.3 樣本均數與總體均數
程序選擇:AnalyzeCompare MeansOne-Samples T Test
3.2.4 方差分析
(1)完全隨機設計方差分析。
AnalyzeCompare MeansOne-Way ANOVA
(2)隨機區組設計的方差分析。
程序選擇:AnalyzeGeneral linear ModelsUnivariate…
(3)重復測量資料的方差分析。
程序選擇:AnalyzeGeneral Linear ModelsRepeated Measures…
從國家每年生產總值核算、居民消費指數、通貨膨脹率,到美國總統選舉方法是否能代表廣大選民意志,臺灣軍購對亞太局勢影響,再到足球比賽中罰點球時將球射向球門的哪個位置最不容易失手……統計學已經貫穿了我們的整個生活。
統計無處不在
提起統計學,就要先弄清什么是統計數據。日常生活中到處都有統計數據:同學們的考試成績在班級中的名次、班干部選舉時各人的票數量等。統計學應用廣泛,在我國最早的應用領域就是給政府提供了解整個國家的基本運行狀況和制定各種政策法規的參考依據。我們常聽到的一個名詞CPI(消費者價格指數),就是政府通過統計學手段來衡量物價水平和通貨膨脹水平的。如今,隨著統計方法的進步和社會各部門發展對于統籌規劃與決策的需求,使統計學從幕后走到臺前,參與了大量的軍事、政治、政府決策的制定,并為之提供理論依據。統計學就是一門搜集、整理、顯示和分析統計數據的學科,可以形象地稱為“和數據打交道的藝術”。
美國是統計學最發達的國家。幾乎每一個大學生都知道統計這個學科,許多非統計學科都把統計作為必修課,這樣,當人們遇到了統計問題,也都知道如何去尋求答案。因此,統計專業的應用范圍十分廣泛,已成為除計算機專業之外的最好找工作的專業。由于行業需要和立法等原因,醫藥界成了使用統計最多的行業之一,醫藥領域也成了統計方法和理論發展的一個重要源泉,同時生物統計也是統計家族中的一大熱門。此外,工商業、金融管理、市場和民意調查及各級政府工作中同樣大量地、普遍地和經常性地使用統計方法。時至今日,伴隨著社會分工的進一步明細,統計學已細分為數理統計學、教育統計學、生物統計學、心理統計學等分支學科。
各科數學為先 練就宏觀思維
很多同學也許會認為,統計學與傳統的計算機、應用數學、應用物理這類純理科不同,在所學課程上會涉及西方經濟學思想、數理統計學、運籌學等這類偏文科類的知識更多些。而恰恰相反,統計學作為一個完全是和數據打交道的學科,需要的是非常良好的統計學基本方法和邏輯思考能力,而數理統計學、運籌學這些基本統計理論學科需要非常良好的數學基礎。隨著計算機在各個行業的廣泛應用,從事統計行業的人如今還需具備熟練地用計算機操作統計軟件分析數據的能力。這就使得現在的統計學專業加入了許多計算機類的基礎課程,如數據結構、C++語言,JAVA語言等,這下好了,完全成了一個數學系專業了。
當初我在高考填專業的時候首選的是經濟學,抱著方便調劑的心態填了一個自以為是偏文科的統計學,結果被“有幸”錄取。上課第一天拿到培養方案,感覺就懵了,和同班同學交流心態時驚訝地發現大家的感受和我絲毫不差。后來才了解到,部分學校是將統計學和應用數學專業或者是信息與計算科學專業打通培養的(本科一年級和二年級的課程一樣,專業課有些許區別)。
落差歸落差,但在上過前兩年的基礎課(數學分析、高等代數、空間解析幾何、常微分方程、概率論、數據結構等)之后,統計專業同學在數學思維、邏輯思考能力相比于別的專業的同學要強很多。為什么呢,拿經濟學中的國際貿易來作比較,前兩年數學學的是高等數學和線性代數,光看課本,這兩門學科在目錄上無顯著差異。但深入學習之后發現,高等數學著重于計算能力,而數學分析重點在于數學思想的形成,學習中對于同一個理論,更多討論的是它的推導和證明(有些類似高中數學對理科生和文科生的不同要求)。所以,同樣是學數學基礎課,統計學學生花的精力要多得多。一學期晚上看書看到十一二點的日子更是數不勝數,那些外專業所說的豐富多彩的課余生活基本與統計學專業學生無緣。每到數學考試前,統計學學生要玩命似的演算、推導,看著外系的學生把高數的書隨手翻翻就可以及格,那個心情是無比的羨慕啊。
滾過前兩年數學沙場,到了大三后,當面對大量復雜的數據和樣本時,統計學專業的學生更具有大局觀,能從容有效地面對和處理問題。很多如運籌學、博弈論、概率等經典問題會迎刃而解;最短路徑,最小人力如何得到最大效率等在外人看來無從下手的問題,在統計學中就是小菜一碟。之前基礎課的很多經典理論、思想,在通過進一步地學習初級統計學、數理統計、多元統計分析、非線性統計分析這類專業性極強的內容時也會一直使用。這些思想和理論在我看來,對于其他課程的學習也是大有裨益的。人們都說,學數學的邏輯性強,自己學過之后才有體會。我在大三的時候也嘗試去涉獵西方經濟學知識,后來發現思考能力比大一時進步很多。
統計學教會你的是一種放之四海而皆準的思維方式,故而周圍很多同學在考研深造選擇報考專業時也很廣泛,涉及計算機、經濟、教育學、管理學等等。甚至在做畢業論文時,選題也不用拘泥于傳統的方程、概率等課題,可以從生物、經濟、人文的多個方面入手。我的畢業論文就從交通與國民生產總值的相關性進行研究,涉及了統計學,經濟學,運籌學等多個學科,論文完成之后覺得知識層次又更上一層樓。現在回想起來,前面的基礎課如同學習如何使用工具,在學習過程中注意對數學思想的體會,對知識的總結,整個人的邏輯水平就會在不知不覺之中得到升華和提高。待到應用時,學習就一下子變得多姿多彩了。
專業崗位,可“跨界”考證
除了傳統的報考公務員進入統計局或者稅務,工商系統之外,給機構做數據挖掘和分析的統計公司、各大銀行、金融機構等都是統計學專業畢業生的潛在就業單位。醫學統計雖然在中國國內目前應用情況還不普遍,但在國外應用已經相當廣泛而且是一個很受立法重視的行業,但可以預見這將是統計專業發展的方向之一。因為統計學接觸到的都是行業中最本質最核心的東西――數據,所以統計學做的一部分活在外人看來難以精通,外專業人員難以替代。主要的崗位是研究院,可以再市場研究項目的管理和運作中發揮作用,數據是不會說謊的,通過數據分析得到的結論,對行業乃至社會變化都是是相對準確的。
由于統計學良好的數學、經濟學以及部分管理學基礎,統計學的學生考證“玩過界”也是十分普遍的事情。如你對會計感興趣,可以考個注冊會計師,對證券等金融行業感興趣,就可以參加證券從業資格、銀行業從業資格或者保險行業從業資格考試;如果對精算感興趣,也可以嘗試精算師資格考試,甚至考試場調查類的證書都會增加自己的就業砝碼和精確自己的就業規劃。
摘要:根據21世紀對生物統計學課程的重新定位,在生物統計學精品課程建設中重點突出了教學方法和教學手段的改革,強化了學生能力的培養。
關鍵詞:生物統計學;精品課程;教學改革
一、引言
隨著生物科學的發展,只有定性的結論已不能滿足實踐的需要,實現生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標;生物統計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法,生物統計學是生物學科應具備的基本知識和素質,與生命活動有關的各種現象中普遍存在著隨機現象,大到森林陸地生態系統,小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現為各種各樣的隨機現象,而生物統計學正是從數量方面揭示大量隨機現象中存在的必然規律的學科。因此,生物統計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科,它是生命科學各專業的專業基礎課,對后續生命科學課程學習和生物科研有重要作用。
同時,生物統計作為數理統計在生物學領域的應用,是教學難度較大的一門課程。因此,在生物統計學精品課程建設過程中,針對各專業培養目標的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓練,在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統計學課程的重新定位。
(一)新世紀對生物統計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了發展,在其基礎上發展起來的生物統計學、統計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等實驗科學產生出的巨量數據,需要新工具來組織和提取重要信息。
將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統計學將會與信息技術密切結合,較少側重傳統數理統計,而會更多注意數據分析,尤其是大型數據庫的處理。生物統計學越來越不同于其它數學領域,計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統計學對大學生素質培養的作用。
生物統計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統計分析的基本特點,因此在生物統計課程的學習中培養了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數涉及到的是隨機事件,因此,生物統計學不僅是試驗設計與統計方法的教學,更重要的還是大學生思維方式的培養,這對提高大學生的素質很有必要。
生物統計學包括試驗設計和統計方法兩個有機聯系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統計方法的教學除讓學生弄清各種統計方法的內涵外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學生科學研究素質。
三、教學方法和教學手段的改革。
(一)加強電子課件及網絡平臺建設。
生物統計學是應用概率論和數理統計原理研究生物界數量變化的學科,而概率統計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學時的減少(由原來的60-70學時,降到現在的40學時左右),如何深入淺出地引導學生入門,并使學生在了解概率統計思想的基礎上,掌握常用統計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此,我們利用多媒體技術,制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化,收到了良好教學效果。建設了一個生物統計學教學網絡支撐平臺,現有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優勢與學生的認知規律有機結合,用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規律相結合,多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內容多,幻燈片變換快,由照本宣科變為照屏宣科,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內容以展示為主,缺乏啟發性;(3)教學內容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內容給學生講解,失去了傳統教學方法,老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色,在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規律緊密結合在一起。在制作課件時,采用啟發式教學方式,精煉教學內容,模仿傳統教學書寫板書的過程,根據教學內容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中,老師仍然保持傳統教學方法的教姿教態,在授課的過程中與學生保持互動,根據學生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發揮了多媒體教學的特點,又充分照顧到學生的認知規律,在內容沒有縮減,學時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學效果。
(三)長期堅持教育教學方法及教學規律的研究。
生物統計學的理論基礎是概率論與數理統計,從這個層面上講,它有非常濃的數學味道,但是它又有別于概率論與數理統計,生物統計學更主要強調的是概率論及數理統計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數理統計的原理講得太多,一是學時不允許,二是學生難以消化,得不到好的教學效果;如果只注重方法的講解,學生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導。在教學內容的安排上采用“保干削枝”,即在學時減少很多的情況下,將一些次要的統計方法去掉,也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統計假設測驗等方面的內容,讓學生掌握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思想精髓,從而避免學生亂套統計公式。
(四)密切跟蹤生命科學發展的前沿動向,探索生物統計學解決前沿問題的理論與方法。
統計學在生物學中的應用已有長遠的歷史,許多統計的理論與方法也是自生物上的應用發展而來,而且生物統計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺。現在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展,使得生物統計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。在課程建設中,隨時注意納入生物統計學在前沿領域研究應用的內容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產業主戰場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學,注重學生能力培養。
生物統計學要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統計學不僅應該開設實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統計軟件的應用上,讓學生不僅掌握統計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業或升學的必備計算機統計技能,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統計軟件的實習,擴大學生的視野,提高學生素質。
20世紀20年展起來的多元統計方法雖然對于處理多變量的種類數據問題具有很大的優越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發展,使得復雜的數據處理工作變得非常容易,所以充分利用現代計算技術,通過計算機軟件將統計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統計輸出結果與有關解釋,從而使統計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學時數與達到培養目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此,可以通過標準的統計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴大學生視野,提高學生素質。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統計電腦實驗室。現共有50余臺電腦,并連接到校園網。實驗室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外,實驗室還對優秀學生免費開放,鼓勵他們結合教師的科研活動,應用所學生物統計學知識,學習新的生物統計學知識,掌握應用計算機解決生物統計學問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養學生實際動手能力和科學嚴謹的治學態度,必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程實驗與實習中,根據相關內容加入了試驗設計方法以及數據統計分析的相關內容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后,由原來的單一農科專業變成了理、工、農三大學科均有專業的格局。雖然專業的學科歸屬不同,但有一點是相通的,其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法,從不確定性數據中挖掘事物的客觀規律,是實驗科學工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農科專業上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業,結合實驗課教學的改革,對發酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統計學指導學生自主進行實驗設計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變為試驗條件的優化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計,對試驗結果要求學生使用統計學的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用,從專業基礎課或專業課的角度看,改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗,增強了學生解決實際問題的能力,培養了學生創新思維的能力;從生物統計學角度看,將課程的教學實踐延伸到課程外,彌補了學時的不足,更重要的是學生將自己學到的統計學知識,轉化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內化。
此外,在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數據的統計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業論文(設計)中要求學生采用恰當的生物統計學方法進行設計與分析,寫出高質量的畢業論文(設計)。
通過這樣的教學實踐,訓練了學生的統計思維能力,使學生充分認識到掌握生物統計學這一工具的重要性和必要性,增強了學生學好用好這門工具的信心,提高了學生從復雜的生命現象中挖掘事物客觀發展規律的能力。
精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優秀課程。作為精品課程的載體,應具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比,我們在生物統計學精品課程的建設上,才剛剛起步,今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度,將生物統計學建設成體現現代教育教學思想、符合現代科學技術和適應社會發展進步的需要、能夠促進學生的全面發展而深受學生歡迎的一門課程。
參考文獻:
[1]何風華,李明輝。生物統計學多媒體教學的探索與實踐[J].江西教育學院學報(綜合),2004,25(6):25~27
[2]洪偉,吳承禎,陳輝,等。精品課程建設的核心:學科、隊伍建設與科學研究[J].高等農業教育,2004,6:50~51.
[3]崔相學。提高學生統計分析素質的實踐與探討[J].成都中醫藥大學學報(教育科學版),2004,6(2):67~68.
[4]鄧華玲,傅麗芳,孟軍,等。概率論與數理統計課程的改革與實踐[J].大學數學,2004,20(1):34~37.
關鍵詞:生物統計學;精品課程;教學改革
一、引言
隨著生物科學的發展,只有定性的結論已不能滿足實踐的需要,實現生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標;生物統計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法,生物統計學是生物學科應具備的基本知識和素質,與生命活動有關的各種現象中普遍存在著隨機現象,大到森林陸地生態系統,小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現為各種各樣的隨機現象,而生物統計學正是從數量方面揭示大量隨機現象中存在的必然規律的學科。因此,生物統計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科,它是生命科學各專業的專業基礎課,對后續生命科學課程學習和生物科研有重要作用。
同時,生物統計作為數理統計在生物學領域的應用,是教學難度較大的一門課程。因此,在生物統計學精品課程建設過程中,針對各專業培養目標的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓練,在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統計學課程的重新定位。
(一)新世紀對生物統計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了發展,在其基礎上發展起來的生物統計學、統計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等實驗科學產生出的巨量數據,需要新工具來組織和提取重要信息。
將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統計學將會與信息技術密切結合,較少側重傳統數理統計,而會更多注意數據分析,尤其是大型數據庫的處理。生物統計學越來越不同于其它數學領域,計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統計學對大學生素質培養的作用。
生物統計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統計分析的基本特點,因此在生物統計課程的學習中培養了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數涉及到的是隨機事件,因此,生物統計學不僅是試驗設計與統計方法的教學,更重要的還是大學生思維方式的培養,這對提高大學生的素質很有必要。
生物統計學包括試驗設計和統計方法兩個有機聯系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統計方法的教學除讓學生弄清各種統計方法的內涵外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學生科學研究素質。
三、教學方法和教學手段的改革。
(一)加強電子課件及網絡平臺建設。
生物統計學是應用概率論和數理統計原理研究生物界數量變化的學科,而概率統計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學時的減少(由原來的60-70學時,降到現在的40學時左右),如何深入淺出地引導學生入門,并使學生在了解概率統計思想的基礎上,掌握常用統計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此,我們利用多媒體技術,制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化,收到了良好教學效果。建設了一個生物統計學教學網絡支撐平臺,現有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優勢與學生的認知規律有機結合,用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規律相結合,多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內容多,幻燈片變換快,由照本宣科變為照屏宣科,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內容以展示為主,缺乏啟發性;(3)教學內容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內容給學生講解,失去了傳統教學方法,老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色,在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規律緊密結合在一起。在制作課件時,采用啟發式教學方式,精煉教學內容,模仿傳統教學書寫板書的過程,根據教學內容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中,老師仍然保持傳統教學方法的教姿教態,在授課的過程中與學生保持互動,根據學生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發揮了多媒體教學的特點,又充分照顧到學生的認知規律,在內容沒有縮減,學時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學效果。
(三)長期堅持教育教學方法及教學規律的研究。
生物統計學的理論基礎是概率論與數理統計,從這個層面上講,它有非常濃的數學味道,但是它又有別于概率論與數理統計,生物統計學更主要強調的是概率論及數理統計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數理統計的原理講得太多,一是學時不允許,二是學生難以消化,得不到好的教學效果;如果只注重方法的講解,學生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導。在教學內容的安排上采用“保干削枝”,即在學時減少很多的情況下,將一些次要的統計方法去掉,也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統計假設測驗等方面的內容,讓學生掌握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思想精髓,從而避免學生亂套統計公式。
(四)密切跟蹤生命科學發展的前沿動向,探索生物統計學解決前沿問題的理論與方法。
統計學在生物學中的應用已有長遠的歷史,許多統計的理論與方法也是自生物上的應用發展而來,而且生物統計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺。現在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展,使得生物統計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設中,隨時注意納入生物統計學在前沿領域研究應用的內容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產業主戰場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學,注重學生能力培養。
生物統計學要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統計學不僅應該開設實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統計軟件的應用上,讓學生不僅掌握統計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業或升學的必備計算機統計技能,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統計軟件的實習,擴大學生的視野,提高學生素質。
20世紀20年展起來的多元統計方法雖然對于處理多變量的種類數據問題具有很大的優越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發展,使得復雜的數據處理工作變得非常容易,所以充分利用現代計算技術,通過計算機軟件將統計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統計輸出結果與有關解釋,從而使統計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學時數與達到培養目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此,可以通過標準的統計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴大學生視野,提高學生素質。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統計電腦實驗室?,F共有50余臺電腦,并連接到校園網。實驗室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外,實驗室還對優秀學生免費開放,鼓勵他們結合教師的科研活動,應用所學生物統計學知識,學習新的生物統計學知識,掌握應用計算機解決生物統計學問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養學生實際動手能力和科學嚴謹的治學態度,必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程實驗與實習中,根據相關內容加入了試驗設計方法以及數據統計分析的相關內容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后,由原來的單一農科專業變成了理、工、農三大學科均有專業的格局。雖然專業的學科歸屬不同,但有一點是相通的,其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法,從不確定性數據中挖掘事物的客觀規律,是實驗科學工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農科專業上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業,結合實驗課教學的改革,對發酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統計學指導學生自主進行實驗設計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變為試驗條件的優化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計,對試驗結果要求學生使用統計學的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用,從專業基礎課或專業課的角度看,改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗,增強了學生解決實際問題的能力,培養了學生創新思維的能力;從生物統計學角度看,將課程的教學實踐延伸到課程外,彌補了學時的不足,更重要的是學生將自己學到的統計學知識,轉化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內化。
此外,在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數據的統計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業論文(設計)中要求學生采用恰當的生物統計學方法進行設計與分析,寫出高質量的畢業論文(設計)。
通過這樣的教學實踐,訓練了學生的統計思維能力,使學生充分認識到掌握生物統計學這一工具的重要性和必要性,增強了學生學好用好這門工具的信心,提高了學生從復雜的生命現象中挖掘事物客觀發展規律的能力。
精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優秀課程。作為精品課程的載體,應具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比,我們在生物統計學精品課程的建設上,才剛剛起步,今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度,將生物統計學建設成體現現代教育教學思想、符合現代科學技術和適應社會發展進步的需要、能夠促進學生的全面發展而深受學生歡迎的一門課程。
參考文獻:
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