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传统的考核方式以“平时成绩+期末成绩”模式为主,其中,平时成绩主要依据学生出勤情况和作业给分,期末考试则主要以闭卷书面形式考查。这种考核方式对于《医药数理统计》这门课程容易出现“重理论,轻应用”、“重期末,轻平时”、“重记忆,轻理解”的现象。使得学生为应付考试,期末临阵磨枪,把精力花在概念、公式的死记硬背上,虽有可能在考试中获得高分,但在学完之后,学生依然是从“理论到理论”,不知在实际中如何应用,而学生的自主学习能力、实践能力以及通过探究性、研究性学习所得到的收获和在本课程学习过程中获得的情感体验、直接经验,特别是创新精神是无法通过一张期末试卷来体现的。使得考试与社会需要的人才模式相脱离,与过程学习相脱离,无益于学生创新素质的提高和中医药类创新人才的培养。
2推行“过程式”考核方式研究
讲课中引入”探究式”教学法,从以教师为主转变成转换到以学生为主,教师设置的探究的问题可以是从学科领域或现实生活中选择和确定研究统计案例,以小组为单位,在教学中创设一种类似于学术研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、信息收集与处理、表达与交流等探索活动,有助于真正让学生获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是探索精神和创新能力的发展。而为更好的提高教学效果,应在“探究”的过程中进行“过程式”考核方式,通过教学过程中的一系列考核方式的改革,一方面可以激发学生对《医药数理统计》这门课程学习的兴趣和热情,培养学生学习的独立性与主动性;另一方面又能培养学生对知识的融会贯通和灵活应用能力,这是培养学生创新素质的有效途径。首先,因为考核的主要依据是应使学生基础知识和基本技能不断充实,自主学习内容和运用知识能力逐步增强,更加注重学生学习效果的评价。因此在授课过程中应重点考核学生的学习态度、学风与学习的主动性、创新性,增加统计软件、实际调查和文献纠错等内容考核,加强统计理论和实践的联系,重视考查学生分析问题、解决问题的能力,提高学生综合创新素质。其次,“过程式”考核的形式应该更加多样,在探究式教学的过程中应注意对各知识点的考核,在考核过程中,根据专业和学生层次的不同,灵活采用笔试、口试、答辩式、专题报告式、论文式、实践技能操作等多种考核方式。最后除传统考核手段之外,建立统计辅助教学与考核平台,将过去仅能通过一张试卷考计算,理论推导的考核方式,改变为通过统计辅助教学与考核平台进行计算机考核的方式,提高学生动手能力,进行数据分析解决实际问题的能力,提高学生综合创新素质。
3小结
医药数理统计方法是药学专业的基础课,是数学基础课中应用性最强的课程,是研究随机现象的科学方法.它的思考方法与学生过去接触过的学科不同,因此学习它时需改变以往的思考方式.目前,延边大学药学院采用的数理统计教材《医药数理统计方法》[1]是卫生部规划教材(1999年第3版),其内容较为陈旧,方法简单,特别是随着计算机的普及与发展及在统计学中的广泛应用,使原有教材内容处于过时状态.延边大学药学院医药数理统计方法课程的教学时间仅为30学时,教师若按教材内容用传统的教学方法讲课,学生较难学到实用的统计知识和方法.为此,延边大学基础医学院数理与计算机教研室在教学中进行了多方面的改革.
1转变教育观念
利用现代化学习工具学习当今社会发展所需要的知识是时代的要求,因此应转变教育思想和更新教育观念,改变以往的教学方式、学习方式和学习内容,探索适应现代社会、经济、科技及文化发展的教育观念和人才培养模式,形成培养适合21世纪所需要人才的教学体系.医药院校的数学应以应用为主要目的,应改变以掌握基本知识、基本理论及基本方法为目的的方式,把教学重点转移到讲解数理统计学概念、思考方法、形成及应用背景等,引导学生思考数理统计学的思维特征,理解数理统计学思想,引导学生应用数理统计学方法解决实际问题,以达到学以致用的目的.学好和用好医药数理统计学并不需要高深的数学知识,而是要促使学生在学习数理统计学的时候改变思维模式,使学生从医药学的形象思维模式向数理统计学的抽象思维和逻辑推断模式转变,并结合教材中例题的讲解、学生自身实例资料的分析及作业的批阅使学生理解和掌握统计学中的基本概念、基本方法、统计符号及公式等.
2精简和更新教学内容
在教学内容方面做到突出实用性,适当地减少或减弱概率论部分的理论性和难度,以直观、趣味和易于理解的方式把概率论作为数理统计的基础知识加以介绍.在假设检验部分注意阐述数理统计方法的思想、应用的背景及应用中所需的条件,重点讲解假设检验应该如何选取原假设和备择假设,如何对得出的结论进行合理的解释;在参数估计部分着重地讲解参数估计在实际应用中的重要性、合理性及应用中应注意的问题,区间估计中置信区间的理解及单侧置信限在应用中的意义等;在方差分析部分讲清楚引进方差分析的意义、假设检验的方法对多个总体进行多次t检验时的缺点、方差分析应用的条件及合理解释检验结果等;在回归分析部分注意阐述量与量之间的关系、回归方程的理论意义及对回归方程结果在应用中的解释等.目前SPSS软件是国际医学论文中应用最广泛的统计软件[2],国内的大部分医学期刊也要求论文数据统计分析要应用统计软件处理,统计检验结果要用P值来表示,更要求学生了解统计软件的使用方法,做到正确使用统计软件.
3互动式的教学方法培养应用、创新型人才
传统的教学方式是知识传授型教学,即教师在课堂上灌输知识,在有限的时间内按教学大纲要求把大量的教学内容尽可能地讲授完毕,不能有效地调动学生对学习的主动性,忽视学生应用能力的发展,结果导致学生把主要精力投入到统计计算上,很难有时间去深入分析统计结果.互动式教学方法要求教师在教学中充分发挥教师的主导作用,同时让学生处于教学的中心,在加强课堂讨论的同时,由教员归纳总结,充分调动学生的学习兴趣,提高学生的主动性和创造性.统计学应用能力的培养主要指可正确选择和应用统计分析方法解决医药学科学研究和医药工作中的实际问题[3].为了避免学生滥用及错用统计方法,教师要重点讲清各种方法的适用条件及特点.在考试方法上亦采用开卷考试,使学生不再花大量时间去推敲和死记那些复杂的公式,不再难于分清和理解符号及公式.通过几年来的改革实践,发现上述教学内容、方法及手段的改革增强了学生的学习兴趣,使学生真正体会到数理统计学的内容在医药及日常生活中的应用价值,激发学生的创造性思维,取得了良好的效果.
[参考文献]
[1]刘定远.医药数理统计方法[M].第3版.北京:人民卫生出版社,1999.20.
【关键词】医药数理统计;药学;教学体会;试验设计
医药数理统计方法是药学专业的基础课,是数学基础课中应用性最强的课程,是药理学、毒理学、药物动力学等课程的前期基础课程,同时也是药学科研的必备知识之一。通过该课程的教学,培养学生科学思维与推断能力,使其掌握药学统计方法的基本理论、基本方法与技能,具备较高的药学科研设计、统计思维,为阅读专业文献,进行科研工作打下良好的统计学基础。笔者任教的药学专业使用的教材是《医药数理统计方法》[1],教学时间为36学时。要使学生以较短的学时掌握实用的统计方法,并能在以后的专业学习和研究中正确应用,笔者尤感适宜的教学方法对于讲好这门专业基础课的重要性。下面就如何学习《医药数理统计方法》来浅谈一下我的一些体会。
1教学内容应结合专业实际
1.1概率论部分
教材中概率论偏重于理论基础,理论性较强。但概率论部分作为数理统计入门阶段,更应注重基本概念的理解,便于后期的教学。因此在教学中应适当减弱概率论部分的理论性和难度,多结合专业知识和用简洁易懂的阐释来介绍概率论部分的内容。
1.2数理统计部分
数理统计偏重于应用,在教学内容方面要做到突出实用性。注重假设检验部分的讲解,注意阐述数理统计方法的思想、应用的背景及应用中所需的条件,重点讲解假设检验应该如何选取原假设和备择假设,如何对得出的结论进行合理的解释[2];在区间估计中置信区间的讲解中结合在生产中片重差异或含量质量时正常值的范围,以确定药品是否合格等;在方差分析部分结合药理学中如何进行药效学实验分组结果的分析与多重比较的应用等;在一元线性回归部分结合药品质量分析时如何建立标准工作曲线的应用等。
1.3定理公式部分
教材中定理、公式、法则比较抽象,较难理解。在定理、公式、法则的教学中更应结合专业知识,加深理解与应用。一般不要求对公式等进行推导,也不要求记忆。课后做适量的作业加深定理公式的应用与理解。但样本的均值、方差、变异系数的公式要求掌握,这些不仅是后续课程的基础,更在药品质量分析中如重现性、回收率等实验中有着广泛应用。
2以试验设计为导向讲述统计应用
在药学专业中,特别是制剂工艺研究中,有多种比较性试验设计方法,每种方法有其特点和适用范围,较常用的有两组比较试验设计、多组比较试验设计、析因设计、正交设计和均匀设计等[3]。在讲完教材内容后,再以试验设计为导向梳理阐释t检验、方差分析、回归分析等知识的具体应用。
两组比较试验设计用于不同处理间指标差异的比较,常采用t检验分析方法,分为配对比较和两组比较。配对比较常用于用药前后观察指标的变异情况等,两组比较一般用于两种技术或工艺对指标差异的比较。多组比较试验设计用于多组试验处理结果的比较,常采用方差分析与多重比较,如研究不同浓度乙醇提取某中药有效成分的影响等。正交试验设计与均匀试验设计均是适合多因素多水平的试验设计,在制药工艺研究中应用更为广泛,前者是基于方差分析模型,后者是基于回归分析模型。这两部分教学中结合自己在工作中的应用重点讲述如何选因素水平,如何利用相应的表来安排试验,对试验结果的分析处理及相关软件如正交设计助手的应用等。
3重视现代方法在教学中的应用
教学中,应对部分内容尝试引入计算机辅助教学。利用现代化学习工具学习当今社会发展所需要的知识是时代的要求,本课程是以应用为主要目的,教学重点讲解数理统计的概念、思考方法、形成及应用背景等,引导学生用数理统计学的知识去思维,理解数理统计,而不是大量的计算。因此,结合实际,利用计算机讲述Excel在统计学中的应用、SPSS统计软件的使用等。
4不断提高自身素质
作为应用性很强的课程,在教学过程中,要不断进行高等数学、数理统计、教学方法等方面的研究,夯实基础,不断提高教学质量。更要通晓在药学科研工作中数理统计应用方面的知识,结合教材便于更好地组织教学,使学生学到统计知识并能在专业领域正确应用。因此,教师须不断研究、探讨教育思想、教学观念和教学方法,不断提高自己的教学能力,才能培养出合格的应用型药学人才。
【参考文献】
1祝国强.医药数理统计方法.高等教育出版社,2004.
1更新方式,增强创新能力
培养创新能力的高层次人才是高等教育的新目标,这也对教师们的教学方法改革给予了明确的规定。与早期传统的教学方法相比,现代教育方式的更新呈现出了很多先进的特点,为医药数理统计教学工作创造了条件。早期教学存在的不足主要表现在教师讲课过于呆板和技术化,课堂上缺少师生交流与互动,导致了整体课堂教学效率低下。教师需积极引进启发式、讨论式和案例式等教学方法另外还在医药数理统计课程的教学实现创新型教学,以培养学生的实践能力。研究性学习是最近几年提出的新观点,主要是指以学生的自主性、探索性学习为基础,让学生在社会实践过程里收获不同的知识,以加强对专业知识的理解。根据本课程的教学目标要求,我们开展研究性学习时要为学生提供更多的学习题材。还需要顾及到学生没有研究性学习的经验,这样才能保证教学方式的有效性,满足现代教育事业发展的需要。例:估算池塘中鱼的数量、合理验血问题、医疗保险的赔偿问题等等。教师要求学生通过社会实践来获得答案,最后根据概率与数理统计的知识处理问题。经过这样的实践学习,能够让学生的思维能力得到锻炼,增强了学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,让学生的创造思维得到开拓。
2调整内容,知识体系创新
当前,教育事业改革广泛进行,很多方面的理论知识学科得到了更新调整。数学在科学、技术、经济、社会等区域的研究也更加深入,医药数理统计这门课程就体现了概率论和数理统计在医药中的运用价值。但受到传统教育理念的束缚,对于医药数理统计这们学科的教育仅局限于理论知识教学,学生的思维能力没有完全打开,接触到的教学内容也相对陈旧。高校依旧存在重理论轻实践,重知识轻能力的现象。教师在教学题材的选择上基本都是照搬前期教育遗留下来的内容,这就难以显现统计在现代医药领域的应用。面对新时期的高等教育,教师应该学会在思想观念上转变教学方式,让学生能接触到更多的理论,懂得如何去掌握医药数理统计知识的学习方法。教师需对概率论知识综合讲解,优化定理的推理论证,注重教会学生用概率的思想理解基本概念,不断培养学生的实践能力。数理统计部分的教学过程里,应该把握好统计概念及统计方法的运用情况,使得学生的学习不再局限于书本教材,能够接触到各类与数理统计相关的知识。作为教师,在授课过程中不能仅使用教育部门颁发的教材,还要从教学资料及相关书籍上收集教学资源,为学生展示数理统计在医药领域的新应用。早期数学教学将重点放在了知识结构的教学上,对于理论知识的实际运用没有给予关注。伴随着科学技术水平的提高,我国的医药学领域研究开始结合了数学模型,如:医生问诊时的贝叶斯模型、药物分析的假设检验模型等。教师应该深刻认识到数学模型的重要性,在教学过程里积极引进数学建模。这样既能实现现代教育的需要,也能保证教师的教学工作取得良好的程序,以此来增强学生知识分析、解决问题等多方面的能力,满足了现代专业课程教学的需要。
3转变观念,考核制度改革
尽管现代教育理念中要求学校重视学生能力的培养,不能仅仅是关注学习的学科成绩,但考试依旧是教学中不可缺少的部分,通过课程考核能让教师掌握学生的学习情况,以反思自己教学工作存在的不足。学校应该在考核试卷上进行更新处理,规范化的试卷能够让学生在考核中显现出自己的优势,但如果学校仅仅将考试成绩作为衡量学生成绩好坏显然存在不足。因而,面对新时期但教学改革,教师应该转变考核观念,执行创新的考核方式验证学生的学习情况。我们可以将学生本课程的考核成绩分成平时成绩、研究报告(或论文)及期末考试成绩3部分。平时成绩涉及到作业质量、课堂表现、学习态度等;研究报告(或论文)涉及到数学建模、专题研究等,最后写出一个总结性的论文,让学生的创新能力得到加强。在期末考试中要倡导实行开卷考试,对学生的综合应用能力重点考核,这样才能将学生的激情带动起来。
4结合技术,提升教学效率
医药数理统计教学中采用先进的技术能够提高学生的学习兴致,减轻教师的教学工作负担。当前,我国正处于信息化时代,先进的网络技术得到了广泛的运用,很多现代化教育手段也被应用到教学当中。教师在引进教学技术时,应该充分结合计算机设施,课前制作相应的多媒体课件,同时结合先进的教学方式运用技术。在多媒体课件制作时坚持图文并茂,同时配合动画演示,这样能从多个方面对学生产生刺激,让学生积极参与到课堂教学中。例如,在授课时加入了蒲丰投针、二项分布、大数定律及中心极限定理和假设检验的两类错误等等很多内容的演示,这就提高了课堂教学的整体效率。需要注意的是多媒体只是辅助教学的一种手段,不能用它替代传统的教学模式,只有在教学中合理使用多媒体才能取得最佳的效果。另一方面,当前很多的统计软件,如Excel(电子表格)、SAS(统计分析系统)和SPSS(社会科学统计软件)等都需要通过计算机演示才能达到教学目的。通过统计软件的教学使学生了解到在实际进行统计分析时,可以借助科学手段对数据等进行科学的分析。
[关键词]高职教育 数理统计 学习兴趣 药学
医药数理统计是高职院校药学专业的必修课,是研究随机现象的科学方法。概率统计是近代数学的一个有特色的分支,相对于其它的数学课程来说,它更贴近现实生活,它的实际应用性也更强,但它的思考方法与学生过去接触过的学科不同,在开设《医药数理统计》之前,学生所接触的课程都是研究确定性现象的,现在要将他们引入到偶然世界中,建立观察、思考和处理随机现象的思想方法,认识其统计规律,学生往往感到比较困难。由于目前的教材普遍存在“重理论、轻应用”的现象,造成了学生普遍感到难学且枯燥乏味,从而产生厌学的情绪,个别学生甚至有了“学了有什么用”的想法。针对这种情况,笔者对《医药数理统计》教学进行了一些探索,取得了较好的效果。
一、学生的学习兴趣和求知欲
上课时,我们利用日常生活中的一些例子来培养学生学习的兴趣和求知欲。例如,在讲小概率时我们用购买彩票的例子和发生意外交通事故的例子说明小概率事件是不可能在一次实验中发生的;从每个人的身高、体重、生理、生化等指标存在个体差异让学生理解标准差和离散趋势的概念。同时我们在课堂上加强老师和学生的交流,在讲实例分析时我们可以让学生们发表意见。例如,在讲t检验时我们可以让学生想想还有哪些方法可以和t检验效果一致,或者提出一些与理论教学有关的问题让学生思考,发挥学生的创造性和发散性思维能力,提高学生学习的兴趣和求知欲。
随着计算机软硬件的迅速发展,统计软件的应用越来越广泛,也使许多复杂的运算成为可能。在理论讲授的同时,实习课借助统计软件可提高学生的学习兴趣。SPSS统计软件的菜单式界面,易于操作,适合于医学科研人员运用。在实习课上我们采用软件,演示各种统计方法。计算的简化、结果的准确性,使学生的学习兴趣得到提高。目前SPSS软件是国际医学论文中应用最广泛的统计软件,国内的大部分医学期刊也要求论文数据统计分析要应用统计软件处理,统计检验结果要用P值来表示,更要求学生了解统计软件的使用方法,做到正确使用统计软件,但要注意软件仅仅是个工具,不能只重视软件的应用,而忽视了基本概念和理论的学习。
二、加强教学中的直观化
作为一种“不确定性数学”,数理统计与传统的数学即“确定性数学”有较大区别。与记住概念、定理、公式相比较,学生在学习中正确理解统计的意义、思想、基本方法显得更加重要。尤其在高职院校药学专业的《医药数理统计》课程教学中更是这样。针对教学中学时少,内容多,加之部分学生基础较弱这些特点,教师首先应该思考的问题是怎样在较短的学习时间内使学生能较好的理解统计思想、方法。经过教学实践的积累,笔者认识到加强教学中的直观化能够将复杂的统计学原理和方法“深入浅出,通俗易懂”的教给学生,可以有针对性的解决教学中的问题,提高教学质量。加强教学中的直观化,一般从以下四个方面去做。
1.问题引入法。统计的每个概念都以某种实际问题为背景,讲授概念时就以此实际问题引入,而不是直接进入其定义文字,通过这种问题引入法,可以使学生看得见、想得到,讲完问题也就明白了概念,这样可以将抽象的概念变得直观,同时也理解了相应的统计思想和方法。
2.图示法。图形是对抽象概念的一种直观的表达方式,恰当的使用图形可以使复杂的问题变得清晰,图示法在每章节都有应用。仅举一例,如假设检验的4个步骤,在讲授过程中始终结合图形进行讲解,可以直观地理解“小概率原理”、“拒绝域”、“临界值”这些基本概念,很快掌握假设检验的思想、方法。
3.对比法。很多统计概念都是成对出现的,如总体与个体、总体均值与样本均值、点估计与区间估计、拒绝域与接受域等等,教学中用对比法比较它们的共同点和差异点可以发现和揭示统计概念、思想的内在本质,对理解统计概念、思想方法直观易懂。
4.案例法。完整地讲完一个医药统计案例,时间安排在讲完区间估计或假设检验后,案例可以是文献资料,也可以是教师自己的已完成的科研课题。为学生展示从收集数据到分析推断的各个步骤,使学生亲身体验统计解决问题的全过程,建立统计直观。
三、精简和更新教学内容
在教学内容方面做到突出实用性,适当地减少或减弱概率论部分的理论性和难度,以直观、趣味和易于理解的方式把概率论作为数理统计的基础知识加以介绍。在假设检验部分注意阐述数理统计方法的思想、应用的背景及应用中所需的条件,重点讲解假设检验应该如何选取原假设和备择假设,如何对得出的结论进行合理的解释;在参数估计部分着重讲解参数估计在实际应用中的重要性、合理性及应用中应注意的问题;区间估计中置信区间的理解及单侧置信限在应用中的意义等;在方差分析部分讲清楚引进方差分析的意义、假设检验的方法对多个总体进行多次t检验时的缺点、方差分析应用的条件及合理解释检验结果等;在回归分析部分注意阐述量与量之间的关系、回归方程的理论意义及对回归方程结果在应用中的解释等。
四、加强实践教学,培养学生解决问题的能力
高职教育肩负着培养动手能力强的实用型人才的艰巨任务,这就要求我们的统计学教学必须加大实践教学的力度,让学生在实践活动中增强解决实际问题的能力。在教学中,除了讲授理论知识外,还要通过实践教学来提高学生的实际应用能力。我们可以组织学生对社会热点问题进行项目调查与分析,完成调查报告。实践教学的优点就在于以学生实习态度和完成统计调查报告质量综合评价学生该门课程成绩,减轻了期末考试的压力;学生亲自走上社会,搜集资料,激发了他们学习的主动性;加强了学生的动手实践能力、社会活动能力、人际交往能力,以及就业的适应能力;克服了非统计专业没有统计实践环节的缺憾,提高了教学效果。同时也能督促教师自身不断完善知识结构,不断提高教学水平。
参考文献:
[1]刘定远.医药数理统计方法[M].北京:人民卫生出版社,1999.20.
[2]王锐,陈长生,徐勇勇等.统计软件SPSS教学的经验与体会[J].西北医学教育,2004,12(5):425.
[3]陈长生,徐勇勇,尚磊.浅谈医学院校学生统计学教学与素质和能力的培养[J].西北医学教育,2004,12(1):21.
关键词:SPSS(社会科学统计软件包) 统计分析
中图分类号:R-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)07-0201-02
SPSS(Statistical Package for Social Science)的中文名称是社会科学统计软件包,在医药领域上虽然不如STATA常用,但其界面友好、操作简单,能实现绝大部分统计分析功能,还是比较适合医药工作者在论文设计以及数理分析中的应用。下面简单介绍一下该软件的应用(以SPSS 13.0为例)。
1、安装、启动
(1)软件SPSS安装在Windows XP、Windows me或Windows98等系统都可以。
(2)启动SPSS:
“开始所有程序SPSS for WindowsSPSS 13.0 for Windows”即可得到SPSS初次弹出的窗口,选择“Type in data”即可进入数据录入界面。
2、数据录入与管理
2.1 定义变量
点击“Variable View”,然后在“Name、Type、Width、Decimal……”中录入每个变量的描述特征。要想更容易理解结果,在“Values”中标识要准确、详细,如图1。
点击“Data View”,即可录入实验或临床上所得来的数据,一行数据只能包含一个样本中的一条信息。计数资料中,常有2个分类变量和1个频数变量,常把要比较的对象的做为组变量,每一组的不同效果或类型分别作为一条信息。如:图2
录入数据还可以直接从Excel文件中获得,要求Excel文件一行数据是每个个体的的全部信息,每一列是一个变量。点击“File OpenData”后,在文件类型中选择Excel(*.xls),即可导入Excel文件数据。
数据录入后一般应保存,以便以后调用。
3、分析输出
3.1 计数资料的统计输出
3.1.1 两样本率比较的四格表X2检验
以《预防医学》(主编 黄子杰 人民卫生出版社),第227页例12.7为例,按图2输入数据,然后DataWeight Cases…Weight cases by:例数,选择分析程序:AnalyzeDescriptive StatisticsCrosstabs…Statistics…中选 Chi-squareCells中选 RowOK,结果如图3:
从结果容易看出,X2=2.602,P=0.107>0.05,判断差别无显著意义。
在四格表X2检验中,仍要注意例数n和理论数T,由此来判断结果取值:当n≥40,1≤T≤5时,则取Continuity Correction的值;当n<40,T<1时,则须取Fisher’s Exact Test的结果(仍要根据临床考虑单侧假设检验或双侧假设检验,取不同的P值)。
3.1.2 配对资料的X2检验
程序选择:AnalyzeNonparametric tests2 Related SamplesTest Type中选 McNemar;Test pair(s)List:则选进两个分类变量OK,即可得出P值。
3.1.3 多个样本率比较的X2检验
程序选择:AnalyzeDescriptive StatisticsCrosstabs…Statistics…中选 Chi-squareCells中选 Row
3.1.4 样本率与总体率的比较
程序选择:AnalyzeNonparametric TestBinomial…
3.2 计量资料的统计输出
3.2.1 两样本均数比较的t检验
程序选择:AnalyzeCompare MeansIndependent-Samples T Test
3.2.2 配对t检验
程序选择:AnalyzeCompare MeansPaired-Samples T Test
3.2.3 样本均数与总体均数
程序选择:AnalyzeCompare MeansOne-Samples T Test
3.2.4 方差分析
(1)完全随机设计方差分析。
AnalyzeCompare MeansOne-Way ANOVA
(2)随机区组设计的方差分析。
程序选择:AnalyzeGeneral linear ModelsUnivariate…
(3)重复测量资料的方差分析。
程序选择:AnalyzeGeneral Linear ModelsRepeated Measures…
从国家每年生产总值核算、居民消费指数、通货膨胀率,到美国总统选举方法是否能代表广大选民意志,台湾军购对亚太局势影响,再到足球比赛中罚点球时将球射向球门的哪个位置最不容易失手……统计学已经贯穿了我们的整个生活。
统计无处不在
提起统计学,就要先弄清什么是统计数据。日常生活中到处都有统计数据:同学们的考试成绩在班级中的名次、班干部选举时各人的票数量等。统计学应用广泛,在我国最早的应用领域就是给政府提供了解整个国家的基本运行状况和制定各种政策法规的参考依据。我们常听到的一个名词CPI(消费者价格指数),就是政府通过统计学手段来衡量物价水平和通货膨胀水平的。如今,随着统计方法的进步和社会各部门发展对于统筹规划与决策的需求,使统计学从幕后走到台前,参与了大量的军事、政治、政府决策的制定,并为之提供理论依据。统计学就是一门搜集、整理、显示和分析统计数据的学科,可以形象地称为“和数据打交道的艺术”。
美国是统计学最发达的国家。几乎每一个大学生都知道统计这个学科,许多非统计学科都把统计作为必修课,这样,当人们遇到了统计问题,也都知道如何去寻求答案。因此,统计专业的应用范围十分广泛,已成为除计算机专业之外的最好找工作的专业。由于行业需要和立法等原因,医药界成了使用统计最多的行业之一,医药领域也成了统计方法和理论发展的一个重要源泉,同时生物统计也是统计家族中的一大热门。此外,工商业、金融管理、市场和民意调查及各级政府工作中同样大量地、普遍地和经常性地使用统计方法。时至今日,伴随着社会分工的进一步明细,统计学已细分为数理统计学、教育统计学、生物统计学、心理统计学等分支学科。
各科数学为先 练就宏观思维
很多同学也许会认为,统计学与传统的计算机、应用数学、应用物理这类纯理科不同,在所学课程上会涉及西方经济学思想、数理统计学、运筹学等这类偏文科类的知识更多些。而恰恰相反,统计学作为一个完全是和数据打交道的学科,需要的是非常良好的统计学基本方法和逻辑思考能力,而数理统计学、运筹学这些基本统计理论学科需要非常良好的数学基础。随着计算机在各个行业的广泛应用,从事统计行业的人如今还需具备熟练地用计算机操作统计软件分析数据的能力。这就使得现在的统计学专业加入了许多计算机类的基础课程,如数据结构、C++语言,JAVA语言等,这下好了,完全成了一个数学系专业了。
当初我在高考填专业的时候首选的是经济学,抱着方便调剂的心态填了一个自以为是偏文科的统计学,结果被“有幸”录取。上课第一天拿到培养方案,感觉就懵了,和同班同学交流心态时惊讶地发现大家的感受和我丝毫不差。后来才了解到,部分学校是将统计学和应用数学专业或者是信息与计算科学专业打通培养的(本科一年级和二年级的课程一样,专业课有些许区别)。
落差归落差,但在上过前两年的基础课(数学分析、高等代数、空间解析几何、常微分方程、概率论、数据结构等)之后,统计专业同学在数学思维、逻辑思考能力相比于别的专业的同学要强很多。为什么呢,拿经济学中的国际贸易来作比较,前两年数学学的是高等数学和线性代数,光看课本,这两门学科在目录上无显著差异。但深入学习之后发现,高等数学着重于计算能力,而数学分析重点在于数学思想的形成,学习中对于同一个理论,更多讨论的是它的推导和证明(有些类似高中数学对理科生和文科生的不同要求)。所以,同样是学数学基础课,统计学学生花的精力要多得多。一学期晚上看书看到十一二点的日子更是数不胜数,那些外专业所说的丰富多彩的课余生活基本与统计学专业学生无缘。每到数学考试前,统计学学生要玩命似的演算、推导,看着外系的学生把高数的书随手翻翻就可以及格,那个心情是无比的羡慕啊。
滚过前两年数学沙场,到了大三后,当面对大量复杂的数据和样本时,统计学专业的学生更具有大局观,能从容有效地面对和处理问题。很多如运筹学、博弈论、概率等经典问题会迎刃而解;最短路径,最小人力如何得到最大效率等在外人看来无从下手的问题,在统计学中就是小菜一碟。之前基础课的很多经典理论、思想,在通过进一步地学习初级统计学、数理统计、多元统计分析、非线性统计分析这类专业性极强的内容时也会一直使用。这些思想和理论在我看来,对于其他课程的学习也是大有裨益的。人们都说,学数学的逻辑性强,自己学过之后才有体会。我在大三的时候也尝试去涉猎西方经济学知识,后来发现思考能力比大一时进步很多。
统计学教会你的是一种放之四海而皆准的思维方式,故而周围很多同学在考研深造选择报考专业时也很广泛,涉及计算机、经济、教育学、管理学等等。甚至在做毕业论文时,选题也不用拘泥于传统的方程、概率等课题,可以从生物、经济、人文的多个方面入手。我的毕业论文就从交通与国民生产总值的相关性进行研究,涉及了统计学,经济学,运筹学等多个学科,论文完成之后觉得知识层次又更上一层楼。现在回想起来,前面的基础课如同学习如何使用工具,在学习过程中注意对数学思想的体会,对知识的总结,整个人的逻辑水平就会在不知不觉之中得到升华和提高。待到应用时,学习就一下子变得多姿多彩了。
专业岗位,可“跨界”考证
除了传统的报考公务员进入统计局或者税务,工商系统之外,给机构做数据挖掘和分析的统计公司、各大银行、金融机构等都是统计学专业毕业生的潜在就业单位。医学统计虽然在中国国内目前应用情况还不普遍,但在国外应用已经相当广泛而且是一个很受立法重视的行业,但可以预见这将是统计专业发展的方向之一。因为统计学接触到的都是行业中最本质最核心的东西――数据,所以统计学做的一部分活在外人看来难以精通,外专业人员难以替代。主要的岗位是研究院,可以再市场研究项目的管理和运作中发挥作用,数据是不会说谎的,通过数据分析得到的结论,对行业乃至社会变化都是是相对准确的。
由于统计学良好的数学、经济学以及部分管理学基础,统计学的学生考证“玩过界”也是十分普遍的事情。如你对会计感兴趣,可以考个注册会计师,对证券等金融行业感兴趣,就可以参加证券从业资格、银行业从业资格或者保险行业从业资格考试;如果对精算感兴趣,也可以尝试精算师资格考试,甚至考试场调查类的证书都会增加自己的就业砝码和精确自己的就业规划。
摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。
关键词:生物统计学;精品课程;教学改革
一、引言
随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。
(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革。
(一)加强电子课件及网络平台建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。
(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。
(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。
(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学,注重学生能力培养。
生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。
(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
(二)全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。
此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。
通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
参考文献:
[1]何风华,李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报(综合),2004,25(6):25~27
[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.
[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.
[4]邓华玲,傅丽芳,孟军,等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学,2004,20(1):34~37.
关键词:生物统计学;精品课程;教学改革
一、引言
随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。
(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革。
(一)加强电子课件及网络平台建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。
(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。
(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。
(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。
在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学,注重学生能力培养。
生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。
(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
(二)全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。
此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。
通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
参考文献:
[1]何风华,李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报(综合),2004,25(6):25~27
[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.
[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.
[4]邓华玲,傅丽芳,孟军,等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学,2004,20(1):34~37.
[5]张红平,李利,明道绪,等。培养学生正确的统计学思维[J].四川农业大学学报,2004,22(s):56~57.