《生物统计附试验设计》上机实验改革与实践

白俊艳 徐廷生 张小辉 武晓红 吴秋珏 李宏伟 杨峰 张春豪 贾百威

摘要：本研究针对生物统计附试验设计课程的实验教学中存在的问题，采取了SPSS统计软件的应用、数显互动系统的应用、上机考核方式的改革等多种改革措施，增强了学生对生物统计附试验设计的学习兴趣及动手能力，提高了实验教学效果。

关键词：生物统计学;SPSS;考核方式;改革

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）18-0247-02

生物统计学是数理统计方法在生物科学领域的应用，它主要是研究数据资料的收集、整理、分析和解释的科学[1]。生物统计学是我院动物科学、动物医学、动物药学、动植物检疫、水产饲草等专业的专业基础课，由于该课程理论抽象、公式繁多、内容枯燥，是学生们普遍认为难学的一门课程[2]。实验教学是培养学生理论联系实际，提高创新意识和实践能力的重要环节。在生物统计学的教学工作中充分认识并落实实验教学的地位，对于培养学生运用数理统计方法解决生物学领域问题的能力、增强创新意识、提高人才培养质量有着重要的作用[3]。可见实验教学在生物统计学中占有重要地位，因此我们应该注重实验教学环节并对其适时改革。

一、SPSS在生物统计学上机实验中的应用

目前，在生物统计学上机实验课中，可选用的软件有Excel、SPSS、SAS、Oringin和R软件等[4-7]。其中SPSS为专业统计软件，其统计分析功能较强，是复杂、大型统计分析中的常用工具[8]。SPSS即社会科学统计软件包是世界著名的统计分析软件之一，“易学、易用、易普及”是SPSS软件最大的竞争优势，也是广大数据分析人员对其偏爱有加的主要原因。SPSS主要具有以下优点：大量成熟的统计分析方法、完善的数据定义操作管理、开放的数据接口、灵活的统计表格和统计图形。因此我们在实验教学中首选SPSS软件作为上机用统计软件。由于SPSS软件版本多，而且多为英文版，对于初学者来说中文版本更为适合，因此我们专门购买了SPSS17中文多国语言版本。

SPSS软件运行时有多个窗口，各窗口有各自的作用，但是想快速入门，只需要熟悉两个基本窗口即可，他们是数据编辑窗口（SPSS Data Editor）和结果输出窗口（SPSS Viewer）。数据编辑窗口是SPSS的主要程序窗口（见图1），其功能主要是定义SPSS数据的结构、录入数据和管理数据。数据的录入一般分两种方法：（1）在数据编辑窗口里，新建数据，首先打开数据编辑窗口的左下方“变量视图”，在里面定义需要录入数据的变量名称以及其他选项，如图1中的“品种”、“血糖值”就是变量名，然后回到数据视图，可以在定义好的变量下录入相应的数据。（2）在数据编辑窗口里，可以直接打开已经存在的数据，如“.cav、.xls、.dbf、.txt”等形式的数据资料。SPSS结果输出窗口是SPSS的另一个主要窗口（见图2），它的主要功能是显示管理SPSS统计分析结果、报表及图形。SPSS结果输出窗口中显示的结果等信息可以保存起来，以后需要时候可以再打开查看结果。

二、数显互动系统在生物统计学上机实验中的应用

生物统计学的上机操作实验环节可以提高学生的动手能力，还可以提高其解决实际问题的能力。但是对于从未接触过SPSS统计软件的初学者来说，只是口述SPSS统计软件的各种操作是不够的，学生不容易接受，而且会手忙脚乱。因此我们使用的是Motic第二代数码显微互动系统，该系统由教师主控单元、学生终端单元和链接教师和学生间的网络系统三部分组成。该系统的优点在于可进行图像的实时数字传输，实现师生双向信息互动和文件传送[8]。

生物统计学的整个上机实验过程主要包括以下几个环节：（1）老师演示：学生上机操作前老师要以例题的形式进行讲解和操作，教师通过数码互动系统在主控单元计算机屏幕进行数据分析操作，每名学生坐在自己的电脑前就可以从电脑上看到教师分析数据时的每一个操作动作，这样可以使得学生很快就掌握了该次上机的详细操作步骤。（2）学生操作：学生针对本次实验内容自己上机运用SPSS软件进行相应的统计分析，在这个环节里如果学生遇到不会操作的地方，可以举手向老师请教，在老师的指导下能够顺利完成实验内容。（3）写电子版实验报告：只用SPSS分析完数据还不够，还要会分析最终结论（即统计推断）。因此学生要把实验的主要结果（图、表等）和最终结论填写到实验报告中。最终以Word的形式通过Email发送给老师。

三、生物统计学上机考核方式的改革

考核方式的改革是生物统计学实验教学改革的重要组成部分。合理的考核评价体系，对于客观、全面评价学生的学业水平和引导学生的学习方向上发挥着重要作用，能够达到调动学生积极性，提高学生学习效率的目的[3]。以往的上机考核多以上机实践总结和考勤作为评分标准，学生在写上机实践总结时往往存在抄袭，而且文笔好的学生写的总结内容丰富全面，可能得了高分，这样对于学生的动手能力和水平难以准确地给予评价。因为我们针对上机考核方式进行了一些改革。在上机考核中增加了电子实验报告和上机考试这两部分。电子实验报告是每次实验课上当堂完成实验操作结果那部分，既可以作为检验学生对每节实验课是否掌握的依据，还可以提高学生的电脑运动能力（Word）。上机考试主要是针对整个上机实验内容进行抽样考试，我们事先出各种类型的试卷，针对不同的班级随机抽取一个类型的试卷进行上机考试，因为班级多，而计算机机房的电脑有限，只能采用各个班级轮流上机考试。为了杜绝了不同班级考题一样及考题外漏等问题，我们分别出了A、B、C等多种类型试卷。最终，上机总分=考勤（10%）+电子实验报告（20%）+上机考试（70%）。

四、结语

通过以上SPSS软件的应用、数显互动系统的应用以及多元化评定上机考核等方面的改革与实践，使得学生对生物统计学的学习、理解、操作等情况能够及时反馈给老师，老师可以根据情况不断完善实验教学方法和手段，从而提高实验教学效果，同时增强了学生的动手能力和解决实际问题能力。学以致用是生物统计学最重要的特点之一，因此不仅要求学习者掌握知识，更要学会应用知识[9]。尤其是在做本科生或研究生毕业论文的时候，学生应该能够独立完成合理试验的设计，运用SPSS统计软件，针对不同数据进行分析，完成高质量的毕业论文。

参考文献：

[1]张勤.生物统计学[M].第2版.中国农业大学出版社，2008.

[2]白俊艳，贾小平，张小辉，等.生物统计学课程改革与实践[J].畜牧与饲料科学，2013，34（10）：57-60.

[3]张强，张建平.生物统计学实验教学的探索与实践[J].实验室科学，2012，15（6）：15-18.

[4]梅花，白乙尔图.SPSS统计软件在《生物统计学》教学中的实例应用[J].中国畜牧兽医文摘，20l2，（7）：217.

[5]朱水平.生物统计学实验教程[M].云南科技出版社，2006.

[6]姜红霞.origin软件在生物统计学教学中的应用[J].陕西教育：高教版，2009，（3）：82-83.

[7]马相如.自由软件R及其在生物统计学教学中的使用[J].科技传播，2010，（3）：81-82.

[8]韦若勋.生物统计学上机实验课中Excel互动教学方式的应用[J].佳木斯教育学院学报，2013，（8）：185-186.

[9]鄭惠玲，魏泽辉.畜牧兽医专业生物统计学教学的改革探索[J].黑龙江畜牧兽医，2010，（9）：170-171.