信息时代生物统计学教学的探索与实践论文
生物统计学是生物学、动物科学、水产养殖等专业的专业基础课，是科学研宄和实践应用的重要基础工具，是应用概率论和数理统计的原理来研宄生物界数量变异规律的一门学科，是概率论与数理统计在生物方面的应用，属于应用数学的范畴。它不仅为我们提供了如何正确地设计试验和搜集数据的方法，而且也提供了如何正确地整理和分析数据，得出科学结论的方法。通过本门课程的学习，使学生具备正确处理和分析试验数据的能力，为进一步学习相关专业课程以及完成毕业论文奠定坚实的基础，为培养学生的科学研宄能力以及独立分析问题和解决问题的能力起着非常重要的作用。生物统计学具有较强的理论性和实践性，并且涉及的内容、公式和抽象的概念较多，需要较扎实的数学基础和较强的逻辑推理能力，相比其他专业课较难教、难学、难掌握。目前，在我国的一些高等院校生物统计学课程教学改革取得了一定的经验[1~4]，但与其他课程相比还有许多不足之处：在教学方法上，仍以课堂教授为主缺乏足够的实训环节;在教学手段上，与现代计算机技术的应用相脱节，缺乏高质量的教学课件;在教学过程中对生物统计学软件的开发与应用也比较滞后，从而导致学生对生物统计学的实际应用能力偏低。因此，探索适合本专业特色的教学内容体系、适合不同教学内容的多元化的教学手段和教学方法，以激发学生的学习兴趣，深入理解生物统计的基本原理，熟练掌握常用试验设计资料的统计分析方法。与此同时，将传授知识、培养能力和提高素质有机结合起来，以适应社会对人才需求的变化，是一个亟待解决的问题。作者结合多年的教学实践，从教学内容的合理编排、教学形式的灵活应用以及教学环节的有效把握等方面，就如何提高生物统计学的教学效果，谈谈自己的一些体会和思考。
1合理使用教材，优化教学内容
教材是体现教学内容和教学要求的知识载体，使教学的基本工具，不仅是学生在校获取知识的重要来源，也是教师进行教学的依据，贯穿整个教学过程，是提高教学质量的重要保证[6]。近几年来，随着教学改革的不断深化，各种各样的生物统计教材不断出现，每一本教材都有其自身的特点，又均有不同程度的不足之处，尤其在内容的编排上，笔者认为目前尚无符合数学逻辑的较为完美的教材，这也许与生物统计学这门课自身的特点有关。作为一名生物统计教师，要想取得良好的教学效果，就必须博览群书，归纳、整理和总结各家所长，深切领会生物统计教学内容，透彻把握内容间的内在逻辑联系，遵循数学逻辑编排各章节教学内容，
使学生听起来顺理成章，便于系统理解和掌握。例如：
大部分生物统计教材都是将正态分布、标准正态分布、、分布和二项分布等编排在同一章，而不同性质资料的显著性检验所依赖的理论分布不同，计量资料的显著性检验的理论依据是正态分布、标准正态分布、t分布和样本平均数的分布，其统计量的计算公式来源于正态分布和统计量的分布;计数资料的两属性率的显著性检验的理论依据是二项分布，其统计量的计算公式来源于二项分布的`原理。所以，为了便于学生系统理解和掌握，应该将计量资料的显著性检验的理论分布和检验方法编排在一起讲授，而将计数资料的显著性检验的理论分布和检验方法编排在一起讲授。
2改革教学方法，运用多元化的教学形式
生物统计学的理论性相对较强，内容相对枯燥和抽象，单一的教学形式容易导致学生注意力涣散，产生视觉、听觉和思维疲劳。做为一名教师必须认真撰写教案或讲稿，认真备课，根据教材各章节的具体情况，选择多种适当的教学方式和方法贯穿于教学过程中，力求做到教学内容与方法的优化组合。例如：两样本所在总体均数差异的统计比较，试验设计方法不同，显著性检验所用的统计量的计算方法也不同，这时可采用比较法将成组设计与成对设计两种设计资料的统计比较方法对比起来讲解，从而有助于学生加深记忆，避免混淆;有时可采用演绎法，例如讲到算术平均数时，先下定义：一个资料中各观测值的总和除以观测值的个数所得的商就是算术平均数。再加以解释，最后再举例说明;有时可采用归纳法，例如在讲样本平均数分布的基本性质时，如果应用数学知识进行证明推导，一方面需要相当好的数学基础，另一方面又很抽象，不便于理解。为此，可模拟一个简单的抽样试验，根据试验结果归纳得出样本平均数分布的基本性质;有时可采用讲授与练习相结合的方法，例如，在讲授试验资料的整理、假设检验、方差分析、回归分析等内容时，在讲清解题思路和分析步骤的基础上，借助计算机Excel表统计分析工具和SPSS、DPS等统计分析软件演示例题的分析过程与结果，并安排适当的时间让学生动手练习。
另外，笔者授课时还注重系统讲授与启发式、讨论式及课堂提问等教学方法相结合，避免满堂灌”。经常在讲课过程中提出问题，启发、引导学生思考，适当‘设疑”，活跃课堂气氛，吸引同学们的注意力，在每次课结束前，有意识地留出一定的时间，让学生提问，以了解学生对所讲授的知识的掌握程度，发现问题，通过答疑及时得到解决，进一步加深学生对所讲授内容的理解记忆，增强学习生物统计的兴趣。
在教学的组织上，讲宄教学策略，提高教学艺术，创设良好的教学情境，培养学生判断、思维、推测、论证等多项技能，促进其逻辑思维能力的发展。课堂讲授是生物统计教学过程的主要形式，授课时应注意概念准确，条理清楚，逻辑性强，全面把握课程的深广度，突出教学内容的重点，难点;语言生动、精练，深入浅出;板书简洁、清晰;重视讲课效果的信息反馈，根据反馈信息适当调整讲课进度与讲授方式，修改完善授课内容，力求使教与学两方面协调一致，以提高教学效果。
3明确教师职责，既教书又育人，实现教学相长
作为一名教师，应明确自己的职责，爱岗敬业，积极承担教学任务，以对国家、对学生高度负责的精神对待自己的教学工作。努力学习、刻苦钻研业务，不断提高学术水平。认真学习和研宄教育科学，不断改进教学方法，努力提高教学水平和教学效果。
作为一名大学教师应注重自身道德品质修养，始终坚持身正为师，德高为范的宗旨，树立高尚的职业道德，为人正直、诚实，治学严谨，以自己的言行规范同学们的思想意识，端正学习态度，帮助学生树立正确的世界观和人生观，真正做到既教书又育人。教师的言传身教对学生素质的培养起着潜移默化的作用，在生物统计学的教学中，要注意用教师的言行感召学生，影响他们正确做人，寓德育于智育之中。例如，通过介绍本门课程的发展史以及在生产和科研中的地位和作用，激发学生主动学习的热情，启迪学生树立发奋学习、将来为祖国建设献身的决心;通过介绍前人发现问题、解决问题的思路和方法，对学生进行辩证唯物主义教育，培养学生的逻辑思维能力和创新精神;通过指导学生自学，培养学生分析归纳、综合表达的能力;通过课堂讲授，在教学语言、教学方法、版书设计等方面，给学生起示范作用，培养学生的从师素质;通过认真批改学生作业和耐心答疑，培养学生严谨求实的科学态度。
由于生物统计学具有数学逻辑性，前后章节联系较密切，通常是上次课讲原理，下一次课接着讲应用，如果原理没有掌握好，具体应用时就会一塌糊涂;另外，生物统计课程内容的编排一般是：先讲基础理论、基础知识(包括一些常用的统计量，如均方、标准差、标准误等)或常用的实验术语和统计术语，后面直接利用这些基础理论、基础知识，或在讲课过程中直接使用统计术语或实验术语，如果这些基础知识没有理解或掌握，听课时就会反应迟钝，影响听课效果，久而久之，就会感到越听越糊涂，越学越不明白，结果可想而知。因此必须严格要求学生按时上课，不准随意旷课、迟到、早退，同时，上课要认真听讲，积极思考，顺着教师讲课的思路，认真详细地做好笔记，便于今后复习和巩固所学内容。
另外，为帮助学生巩固和消化所学知识，可要求学生积极主动与教师联系沟通，教师也要注重师生间的交流与互动。只有通过及时沟通，学生才可以及时解决学习中遇到的难题，向教师反馈教学中存在的不足和改进建议，同时教师也可以在交流中清楚了解学生的知识背景、理解能力及学习中普遍存在的问题，从而可以因地制宜、因材施教的调整教学计划和内容安排，并针对学生提出的问题及时优化课堂教学环节，促进教学相长和师生的共同进步与发展。在教学过程中笔者主要采用课间交流、作业批改、手机短消息、无记名随堂问卷调查等形式，保持教学互动和师生间必要的交流;通过E-mail等网络交流工具实现师生间在情感、知识等方面的良好沟通与紧密联系，以便及时发现问题，了解教学情况，有针对性地改进教学效果。
4充分利用现代化教学设施、手段，培养学生的创新意识
随着多媒体技术的发展和多媒体设备的普及，多媒体计算机辅助教学(MCAI)作为现代教育技术的一种重要手段，目前在国内外被广泛地应用于教学实践中。多媒体课件因其容量大、展示灵活，而且集图像、音频和视频于一体，为教学创造了广阔的空间[7]。多媒体计算机辅助教学和传统的教学手段相比，可以不受时间、空间、微观、宏观的限制，通过生动形象的教学内容，帮助学生进行对比、综合和归纳，培养学生的理解能力和创新能力，提高学生的分析问题和解决问题的能力，在学生的综合能力培养方面，可以实现传统教学方式不可比拟的效果。生物统计学概念多，公式多，统计计算过程繁琐乏味。如果在课堂上采用板书的形式进行演算，既浪费课堂教学时间，又容易出错。多媒体课件具有图文并茂的特点，可以进行人机交流，在生物统计教学过程中恰当地使用多媒体计算机辅助教学具有以下优点。
第一，使用多媒体教学能够传授给学生一种应用高科技、紧跟时代步伐的观念，开阔了学生的视野，拓宽了学生的知识面，并能在一定程度上促进学生在计算机等相关课程的学习。
第二，多媒体计算机辅助教学能以文字、图形或动画方式直观地展示生物统计学的教学内容，可以通过不同的背景图案、字体颜色、线条、图形、声音、动画等变化多端的形式，来吸引和刺激学生集中注意力，活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣，加深学生的理解和记忆。
第三，多媒体计算机辅助教学授课的信息量大，而且可以根据需要，及时衔接到相关的统计网站或网页，灵活地向学生传递相关的教学信息。在教学过程中，可以有意识地关注并介绍一些主要的统计学网站和论坛给学生，借助网络达到沟通和共同提高的目的。
第四，多媒体计算机辅助教学可以以计算机为媒介，通过‘网络课堂”模块，为学生提供自我学习空间，实现师生间的‘交互”。在网络课堂”模块，按照教师授课的逻辑过程及教学方法，将授课内容进行模拟，并以Flash动画的形式再现，学生可以随时浏览、学习，从而为学生营造了良好的自我学习空间，调动了学习的主动性;当学生在学习的过程中遇到问题时，可在‘网上讨论”界面，通过局域网与教师或学生进行讨论，实现师生之间的直接交流与互动。
第五，多媒体教学使生物统计学教学智能化，实现教学内容与实际应用的有机结合。生物统计学教学的目的并不在于让学生掌握一些知识点，而在于树立统计观念，培养学生新的统计学推理思维能力，学会从不确定性和概率的角度去思考问题，深刻理解统计学基本原理，懂得如何运用统计学原理处理科学研宄中的信息，并能够应用统计分析软件正确地处理分析试验数据。传统的生物统计学教学是以教师为中心，教师以黑板、粉笔和教案进行教学，学生被动地做笔记、复习、考试，这种教学模式不利于学生熟练掌握这门课程。应用多媒体计算机辅助教学，教师在授课过程中可以根据需要直接利用Excel、SPSS、DPS等统计分析软件演示例题的分析过程与结果，从而实现教学内容与生物统计软件应用的有机结合，开阔了学生的视野，激发了学生们的学习兴趣。
5积极开设实验课，做到理论与实践相结合
实验教学在整个教学体系中有它独特的地位，它是理论与实践相结合的重要手段，是将知识转化为能力的媒介，有利于拓展和提高学生的思维素质。大学期间所学的知识是有限的，最重要的应该是通过学习培养出良好的思维习惯和正确的思维方式，掌握探索未知世界规律的途径和方法。由于在实验过程中，学生可以运用多种感官来接受信息，不仅容易引发兴趣，调动学习的积极性，而且能全面观察和积极思维。
本系统用户使用起来备感亲切，且操作简单、方便、形象、富有趣味性。本网络系统的互动平台强调发挥教师的教学主动性和学生的积极参与性，而学生可以随时进入学习内容，动态的链接或导航指引，为学生的自主学习提供了方便。学生和教师又可以在论坛中进行讨论研宄，这种交互对于学习兴趣的激发与保持是极为重要的。此网络系统的设计充分利用了网络技术的优势，在提高教学质量、培养学生自主学习和创造性方面发挥了积极的作用。
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