生物工程专业生物试验设计与分析课程教学思考

林英　杨玉红　吕淑霞　于晓丹

摘 要： 生物试验设计与分析是生物工程专业的重要专业基础和工具课程。认真学好该门课程，能够根据研究背景灵活应用试验设计原理和方法，合理有效地设计试验方案，并运用合适的方法进行结果分析，进而做出精确可靠的推断，是生物工程专业学生必须掌握的专业基础技能。为提高教学质量，文章针对传统教学中的不足，进行了课程教学改革的探索。

关键词： 生物试验设计与分析 生物工程 教学改革

生物试验设计与分析是以数理统计理论和生物类的实践经验为基础，科学地进行试验设计，减少试验次数，缩短试验周期，迅速找到优化试验方案或数学模型，对所得试验数据进行统计分析的应用性课程。由于课程具有概念抽象、逻辑推理强、计算公式烦琐、运算量大的特点，给课堂教学和应用带来一定难度，学生普遍认为难学。与此同时，随着计算机现代技术在生物学领域中的应用日益广泛，教学设备发展日新月异，结合SPSS数据分析软件进行生物试验设计与分析课程的教学改革已成为一个重要课题。

笔者结合教学实践及教学中存在的问题，在课程内容设置、教学方法手段及如何提高教学质量，增强学生的主动学习意识等方面做了积极探索。

一、在实践教学中发现的问题

生物试验设计与分析课程的开设，安排在大学二年级第二学期，由于学生还没有走进研究室，对科研工作没有直观认识，因此对试验设计和数据处理的相关知识难于理解，学习兴趣不足。由于课程只安排了理论教学32学时，缺乏实践教学环节，导致学生多采用“应付式”心理进行学习，机械地记笔记，很少思考具体问题。课程中涉及大量公式、字母、符号等，采用单一的传统教学方式，极易导致视觉疲劳，注意力下降，学习效率低等问题。

二、课程教学改革的思考

根据以上存在的具体问题，笔者在教学内容、教学方法上进行了一些改革的尝试。

（一）选用优质教材，精排课程内容。

生物试验设计与分析课程在学时少、内容多的情况下，教学内容的编排应围绕提高实际应用能力培养进行。传统教材的编写和教学模式，不利于启发式教学的开展，学生在课堂上感觉枯燥无味，注意力不集中，与老师难于形成积极的教学互动，进而影响课堂教学效果。因此，根据本专业特点，在参考多本生物统计学相关教材的基础上，选用倪海儿编的《生物试验设计与分析》为主讲教材。第一章重点讲授正态分布和t分布，并介绍目前世界上最为流行的统计分析软件之一SPSS。生物工程专业学生已先修了《高等数学》、《概率论》课程，重复性内容不必再讲。第二章介绍生物试验结果的回归分析，为生物科学研究提供检验假说、寻找模式、建立相互关系的有力工具。第三到第七章，将数据的获得和数据的统计分析贯穿起来，从最基础的试验设计出发，循序渐进，依次介绍完全随机化试验、随机区组试验、正交试验的设计与分析；同时介绍运用SPSS软件试验结果分析的方法。为了便于理解与应用，教学内容都通过案例加以展现，同时配以适量习题。

（二）改革教学方式。

淡化公式的推导过程，发挥多媒体教学优势。生物试验设计与分析课程中涉及大量公式，在课程的讲授过程中，不再把公式繁琐的推导过程作为重点内容，进而消除学生对公式的惧怕心理。由于传统的板书费时费力，这时可以充分发挥多媒体教学的优势，将公式的推导过程采用动画方式展现给学生，提高学生的学习兴趣，加深对知识点的理解和记忆。在抽样分布和检验部分，对于一些统计分析的过程公式，只要理解即可，强调学习提高解决问题的能力而非硬性记忆，将教学的重点放在对试验统计分析的理解和现象的解释上。

选取生物工程专业相关试验例题。从学院的研究生和本科生的毕业论文中筛选典型范例，如采用发酵工程方面的毕业论文《利用原生质体诱变技术筛选高产纤维素酶降解菌》实例进行讲解，使学生明白专业科研实践和本课程结合的紧密性，了解科学合理的试验设计对实际科研工作所起的指导作用，进而激发学习兴趣。

结合SPSS软件进行计算机辅助教学。SPSS广泛应用于通讯、医疗、银行、证券、保险、制造、商业、市场研究、科研教育等多个领域和行业。因此，在课堂上将SPSS软件操作演示贯穿于整个教学过程，并以电子文件形式发例题和习题给学生，要求学生独立完成，反复实践巩固加深，进而提高学生独立分析和解决实际问题的能力。

三、结语

如何提高生物试验设计与分析课程的教学效率和质量，一直是我们积极思考的问题，文中体会希望能为同行们提供些许参考。我们必须努力钻研，不断探索，提高自身综合素质，还应紧跟时代的发展步伐，优化教学内容，改进教学方式，充分发挥学生的主观能动性，加强互动，积极培养学生的统计学思维方式，为其后续相关课程的学习、毕业论文的顺利完成和参加工作奠定坚实的统计学基础。

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