水產(chǎn)類生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程特色建設(shè)與教學(xué)改革論文
水產(chǎn)生物學(xué)科是門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科。廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的課程設(shè)置，以及教學(xué)內(nèi)容與方式需要改革。水產(chǎn)類生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程特色建設(shè)與教學(xué)改革對(duì)策，可以從課程設(shè)置、學(xué)生思維方式培養(yǎng)、教學(xué)內(nèi)容與方式、考核方式、課程建設(shè)幾方面進(jìn)行。
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法研究生物界數(shù)量變化規(guī)律的學(xué)科，屬于數(shù)學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用學(xué)科。其基本任務(wù)是研究生物學(xué)領(lǐng)域數(shù)據(jù)資料的收集、整理和分析方法，并對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果做出合理的解釋。[1]生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是生物類、植物生產(chǎn)類、動(dòng)物生產(chǎn)類、食品科學(xué)類、水產(chǎn)類、環(huán)境科學(xué)類等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的方法論學(xué)科。盡管在基本概念和基本原理的講述上，各專業(yè)相差不多，但在有限學(xué)時(shí)內(nèi)具體授課內(nèi)容的選擇上，在例題、習(xí)題的選擇與編寫上，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法等問(wèn)題上，不同專業(yè)差別還是很大的。21世紀(jì)以來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，高等教育的培養(yǎng)目標(biāo)從以知識(shí)傳授為重點(diǎn)轉(zhuǎn)向以能力培養(yǎng)為重點(diǎn);從培養(yǎng)能夠繼承和使用知識(shí)的人才轉(zhuǎn)向培養(yǎng)能夠發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新知識(shí)的人才。[2]這種人才培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變給高校課程教學(xué)提出了更新、更高的要求，同時(shí)隨著水產(chǎn)學(xué)院申博增碩的成功獲批，針對(duì)水產(chǎn)類專業(yè)的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程特色建設(shè)與教學(xué)改革也勢(shì)在必行。
一、問(wèn)題分析
(一)課程設(shè)置
廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院現(xiàn)有三個(gè)專業(yè)，即水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專業(yè)、海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和海洋科學(xué)專業(yè)。作為一門重要的應(yīng)用數(shù)學(xué)，多年來(lái)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)一直是各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，普遍應(yīng)用于各專業(yè)的畢業(yè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文撰寫中，其在水產(chǎn)科學(xué)研究中具有十分重要的作用。然而各專業(yè)在本門課程的設(shè)置上并不一致，如教學(xué)大綱不一致、授課學(xué)時(shí)不一致、授課方式不一致、考試方法不一致、授課學(xué)期不一致等。不同專業(yè)的授課教師各自為政，缺乏溝通與交流，這不利于整個(gè)水產(chǎn)學(xué)科的發(fā)展，也不利于課程的后續(xù)發(fā)展與建設(shè)，更不利于碩、博課程的銜接與深化。
(二)教學(xué)內(nèi)容與方式
首先，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)對(duì)隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行演繹和歸納，涉及概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物學(xué)及它們的綜合應(yīng)用等多方面，概念多、公式多、數(shù)據(jù)多，一些內(nèi)容較為抽象，很多學(xué)生對(duì)該門課程有畏懼心理。學(xué)生普遍認(rèn)為該課程較難，表現(xiàn)在概念難以理解、思維難以展開、問(wèn)題難以入手、方法難以掌握、習(xí)題難做，因此對(duì)本門課程缺乏興趣，課堂學(xué)習(xí)積極性不高。此外，由于課堂互動(dòng)少，與水產(chǎn)科學(xué)實(shí)踐聯(lián)系不緊密，教師過(guò)分重視教的過(guò)程，學(xué)生不能親自體驗(yàn)收集、處理數(shù)據(jù)的過(guò)程，因此學(xué)生難以深刻理解統(tǒng)計(jì)學(xué)的本質(zhì)原貌。
其次，在教材的選用上，以《概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)》為名的教材很多，但大多仍是基本沿用數(shù)學(xué)專業(yè)的教材體系，數(shù)學(xué)學(xué)科性太強(qiáng)[3]，重?cái)?shù)學(xué)理論，輕水產(chǎn)應(yīng)用，數(shù)學(xué)與水產(chǎn)不能相互融合。以《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》為名的教材也較多，如杜榮騫的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》(高等教育出版社)[4]、明道緒的《生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)》(中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社)[5]等，其編寫主線都是先概率、后統(tǒng)計(jì)、再試驗(yàn)設(shè)計(jì)。這些教材較傳統(tǒng)的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)更加合理，充分考慮了授課學(xué)時(shí)的安排，少概率、多統(tǒng)計(jì);理論部分恰到好處地壓縮，應(yīng)用部分適當(dāng)加強(qiáng)，在實(shí)踐中更易于被學(xué)生所接受。我們?cè)捎枚艠s騫主編的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》，雖然其強(qiáng)調(diào)了在生物科學(xué)上的應(yīng)用，但其例題和習(xí)題多為以動(dòng)植物的遺傳、變異為主，需要有較好的生物知識(shí)，對(duì)水產(chǎn)學(xué)科來(lái)說(shuō)有些脫節(jié)，學(xué)生在學(xué)習(xí)了較難的理論后難以具體化、形象化，容易喪失學(xué)習(xí)的興趣。
最后，為了應(yīng)付傳統(tǒng)的單一筆試的考核方式，學(xué)生需要進(jìn)行大量的習(xí)題練習(xí)。學(xué)生把精力都放在了記背公式、過(guò)程的推導(dǎo)和演算當(dāng)中，忽略了對(duì)知識(shí)背景的理解，如果題型一變，馬上不知如何解答。一道簡(jiǎn)單的方差分析就要花費(fèi)學(xué)生大量的時(shí)間，考試信息量受到限制，這些考試內(nèi)容在學(xué)生以后的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中又基本用不上，這無(wú)疑加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
二、課程改革對(duì)策
(一)課程設(shè)置改革
為充分利用教學(xué)與教師資源，我們將課程更名為水產(chǎn)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)，并作為院級(jí)限選課提出，強(qiáng)調(diào)了本課程在整個(gè)水產(chǎn)學(xué)院各專業(yè)課程設(shè)置中的重要性。課程采用統(tǒng)一的課程名稱、課程號(hào)，課程教學(xué)大綱及課程考核，課程學(xué)時(shí)設(shè)置為48學(xué)時(shí)，其中理論授課學(xué)時(shí)為36學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)上機(jī)學(xué)時(shí)為12學(xué)時(shí)，理論與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比為3∶1，基本保證了該門課程理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的要求(對(duì)多數(shù)高校而言，一般設(shè)置為40學(xué)時(shí)或更少)。為了保證本課程先修課程的順利完成，讓學(xué)生掌握必要的專業(yè)知識(shí)，且與學(xué)生畢業(yè)論文設(shè)計(jì)相銜接，授課學(xué)期設(shè)置在第六學(xué)期較為合理。
(二)注重學(xué)生思維方式的培養(yǎng)
在學(xué)生思維方式的培養(yǎng)上，應(yīng)注重啟發(fā)式的教學(xué)原則。廣東海洋大學(xué)是一所以教學(xué)型為主的大學(xué)，而水產(chǎn)學(xué)院在學(xué)校的發(fā)展中扮演著教學(xué)、科研并重的角色。水產(chǎn)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門理論基礎(chǔ)強(qiáng)、實(shí)踐強(qiáng)的學(xué)科，在學(xué)時(shí)較少、學(xué)科研究日益深入發(fā)展的要求下，如何充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，從“接受知識(shí)”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)應(yīng)用”，是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)與實(shí)踐的主要內(nèi)容。啟發(fā)式的教學(xué)原則，就是以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性思維、喚起學(xué)生的求知欲和興趣為出發(fā)點(diǎn)，科學(xué)地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，讓學(xué)生將知識(shí)融會(huì)貫通形成技能，發(fā)展學(xué)生智力、挖掘?qū)W生潛力。首先，在知識(shí)的傳授上，要“兩少兩多”，即“少概率、多統(tǒng)計(jì);少理論，多應(yīng)用”。學(xué)習(xí)什么情況下用什么方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，要比學(xué)習(xí)這個(gè)方法本身如何統(tǒng)計(jì)更重要�，F(xiàn)在的統(tǒng)計(jì)方法，都可以由很多專業(yè)的統(tǒng)計(jì)軟件來(lái)完成，甚至你只要知道用什么方法，怎么輸入數(shù)據(jù)，一個(gè)菜單就搞定了，也就是說(shuō)，不管你方法對(duì)不對(duì)，總會(huì)有結(jié)果出來(lái)的。因此，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)分析的能力更為重要。
(三)教學(xué)內(nèi)容與方式改革
1.強(qiáng)化海洋、水產(chǎn)特色
根據(jù)水產(chǎn)學(xué)院各專業(yè)的人才培養(yǎng)特色與課程體系特征，我們以海洋水產(chǎn)類試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析與處理等為課程應(yīng)用導(dǎo)向，突顯海洋、水產(chǎn)特色。我們以蔡一林、岳永生主編的《水產(chǎn)生物統(tǒng)計(jì)》[6]為教材，以各專業(yè)教師科研實(shí)踐的實(shí)際案例為補(bǔ)充例題及習(xí)題，深入淺出地介紹試驗(yàn)設(shè)計(jì)的`基本原理，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握如何合理有效地獲得數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析推斷的原理和方法。由于與專業(yè)緊密相連，舉例對(duì)象學(xué)生熟悉，這自然減少了學(xué)生學(xué)習(xí)的畏難情緒。
2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，除基本統(tǒng)計(jì)原理外，我們根據(jù)各專業(yè)實(shí)踐在有限的課時(shí)內(nèi)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。概率論是整個(gè)統(tǒng)計(jì)的理論基礎(chǔ)，在教學(xué)上要注意講清概念、減少理論，加強(qiáng)引導(dǎo)。在概念的講解上，要注意深入淺出，簡(jiǎn)明易懂。對(duì)于一些證明推導(dǎo)，則可以適當(dāng)略去，只要說(shuō)明問(wèn)題的背景、來(lái)源、結(jié)果及應(yīng)用的方面即可。在統(tǒng)計(jì)上，要加強(qiáng)對(duì)基本統(tǒng)計(jì)理論的講解�；镜姆植肌⒎讲罘治觥⒑�(jiǎn)單的相關(guān)和回歸基本就解決了水產(chǎn)學(xué)科本科教學(xué)、科研的大多數(shù)問(wèn)題。我們沒(méi)有必要為了解決10%的問(wèn)題而去花90%的時(shí)間。此外，一些簡(jiǎn)化公式都是為了手工計(jì)算而設(shè)計(jì)的，由于可以使用電腦完成計(jì)算，這部分內(nèi)容完全可以略去。
3.改革教學(xué)方法
水產(chǎn)生物學(xué)科是門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科，很多生物學(xué)現(xiàn)象及其原理都是在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證得出結(jié)論的，因此，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的好壞直接影響到結(jié)果的分析及其結(jié)論的正確、可靠與否。本課程把理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)作為重要的教學(xué)手段。
(1)在理論教學(xué)中做到以下幾點(diǎn)。①?gòu)母鲗I(yè)的背景出發(fā)，建立抽象理論與學(xué)生熟悉的具體問(wèn)題之間的聯(lián)系，通過(guò)比較研究，使學(xué)生掌握各種試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷募俣捌鋺?yīng)用。②采用探索探究式、互動(dòng)式教學(xué)方法，啟發(fā)學(xué)生思維，拓寬學(xué)生思路，引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)研究的思維方式思考問(wèn)題;由以教師“講”為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生“學(xué)”為主，使得教師講授與學(xué)生自學(xué)、討論和研究有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。③采用課外閱讀文獻(xiàn)、課堂評(píng)述等方法，重視培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)的能力，為學(xué)生終身學(xué)習(xí)和創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。④精心設(shè)計(jì)多媒體課件。多媒體課件除具有一般多媒體課件形象、生動(dòng)的特點(diǎn)外，還要根據(jù)本課程特點(diǎn)展示數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)分析過(guò)程，盡可能使課件融教學(xué)性、科學(xué)性、藝術(shù)性和技術(shù)性為一體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教師的教學(xué)效率。
(2)在實(shí)踐教學(xué)中，分三個(gè)層次進(jìn)行實(shí)踐性教學(xué)。①通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法練習(xí)，加深學(xué)生對(duì)基本原理理解的基礎(chǔ)實(shí)踐。②結(jié)合專業(yè)提出課題，由學(xué)生組織設(shè)計(jì)及分析，并進(jìn)行課堂討論的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)踐。③根據(jù)專業(yè)，由學(xué)生自行選題、設(shè)計(jì)并分析推斷的研究性實(shí)踐。
4.切實(shí)用好“多媒體教學(xué)”
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多媒體日益成為重要的教學(xué)手段。[7]它以計(jì)算機(jī)為主要媒介，把文字、圖形、圖像、音頻和視頻等信息媒體結(jié)合起來(lái)表達(dá)教學(xué)內(nèi)容。多媒體教學(xué)能使課堂變得生動(dòng)活潑，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學(xué)方式無(wú)法達(dá)到的效果，是高校教學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容。然而在實(shí)踐中，“多媒體”的“多”往往被單一計(jì)算機(jī)取代，多媒體課件也往往成了簡(jiǎn)單的PPT演示。筆者曾在《淺談高等教育多媒體教學(xué)中存在的問(wèn)題》[8]一文中，闡述了現(xiàn)代多媒體教學(xué)在帶來(lái)利的同時(shí)其弊同樣不可忽視。就生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的多媒體教學(xué)而言，其概念多、公示多、統(tǒng)計(jì)計(jì)算過(guò)程煩瑣乏味，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用無(wú)疑能起到事半功倍的效果。然而傳統(tǒng)黑板的作用也不能忽視。在教學(xué)中筆者就曾發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)量不知道怎么書寫;重要的推導(dǎo)過(guò)程在多媒體課件中一閃而過(guò)，跟學(xué)生的認(rèn)知思維銜接不上，這反而增加了學(xué)生的厭惡感，使學(xué)生不能跟著教師的節(jié)奏學(xué)習(xí)。由此可見，多媒體教學(xué)也存在一定的弊端。
此外，要注意生物統(tǒng)計(jì)學(xué)多媒體課件的制作不同于物理、化學(xué)等學(xué)科(它們強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)的模擬功能)，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)多媒體課件必須同統(tǒng)計(jì)分析軟件“鏈接”。在實(shí)踐中筆者發(fā)現(xiàn)，普通計(jì)算器、Excel軟件和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件是較為適合的本科教學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件。也許大家都忽略了普通計(jì)算器的應(yīng)用，實(shí)際上，在任何一臺(tái)Windows機(jī)器上，程序的附件中都有一個(gè)計(jì)算器，這個(gè)計(jì)算器雖然不能進(jìn)行復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)功能，但對(duì)于統(tǒng)計(jì)中經(jīng)常用到的統(tǒng)計(jì)量基本都能夠計(jì)算。此外，在電腦上機(jī)課上，可以重點(diǎn)介紹Excel的統(tǒng)計(jì)功能。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)Excel并不算是統(tǒng)計(jì)軟件，而只是數(shù)據(jù)處理工具。但它幾乎是每臺(tái)電腦上裝機(jī)必備的軟件，對(duì)于大多數(shù)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，Excel統(tǒng)計(jì)功能的學(xué)習(xí)能為他們以后從事非專業(yè)統(tǒng)計(jì)工作起到很好的幫助作用。專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件采用SPSS軟件，由于該軟件不需要編程，因此學(xué)生較易接受。除了課堂涉及的統(tǒng)計(jì)方法外，這些大型軟件包的一個(gè)主要好處就是菜單豐富，功能齊備，只要有一本參考書，學(xué)生就可以方便地掌握各種統(tǒng)計(jì)方法。
最后，要充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將為學(xué)生提供廣闊的學(xué)習(xí)空間、充足的學(xué)習(xí)資料和多樣的學(xué)習(xí)方式。比如西安科技大學(xué)的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)網(wǎng)站，除了具有精品課程的內(nèi)容外，還在“參考資料”欄目?jī)?nèi)設(shè)有“教學(xué)篇”、“人物篇”、“歷史篇”、“故事篇”、“軟件篇”、“應(yīng)用篇”等內(nèi)容，這不僅能為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，還增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并可以通過(guò)學(xué)生反饋來(lái)豐富學(xué)習(xí)資料。
三、考核方式的改革
成績(jī)考核是督促學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)知識(shí)并對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行檢查的重要手段。在傳統(tǒng)的筆試考核方式中，學(xué)生要把大量的時(shí)間花在計(jì)算公式的背誦和數(shù)學(xué)計(jì)算上，這種考核方式不能全面、準(zhǔn)確地考查學(xué)生對(duì)各種統(tǒng)計(jì)分析方法的掌握和應(yīng)用情況。要改革考核方式，除筆試外，還應(yīng)增加電腦上機(jī)考試。筆試部分應(yīng)加強(qiáng)概念的理解和實(shí)際應(yīng)用，不要求背條文、記大量的公式，也不要求繁雜的計(jì)算。電腦上機(jī)考試部分，應(yīng)讓學(xué)生用所學(xué)的統(tǒng)計(jì)知識(shí)和原理，選取合適的統(tǒng)計(jì)命令進(jìn)行統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，并能對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋。這樣就能將學(xué)習(xí)、考核和應(yīng)用真正結(jié)合起來(lái)，既解決了學(xué)生死記硬背的問(wèn)題，又加強(qiáng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，真正達(dá)到了本門課程的培養(yǎng)目標(biāo)。
四、課程建設(shè)
在課程的建設(shè)上，應(yīng)注重兩點(diǎn)。一是加強(qiáng)師資建設(shè)，以講授本門課程的教授、博士作為課程負(fù)責(zé)人，建設(shè)教學(xué)梯隊(duì)，以研帶教，以較輔研;教師定期學(xué)習(xí)討論，編制更符合水產(chǎn)學(xué)院研究特色的教學(xué)例題、習(xí)題。二是將這門課程作為學(xué)生一生的課程，即在本科、碩士、博士三個(gè)學(xué)習(xí)階段都要開設(shè)本門課程的后續(xù)，形成一個(gè)完整的統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)鏈條，使本門課程能真正服務(wù)于水產(chǎn)學(xué)院的教學(xué)、科研。
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