突出软件应用能力培养的“生物统计学”教学改革探讨

万 萍，艾明强，郑素梅，廖 婷

（江西科技师范大学生命科学学院，江西南昌 330013）

0 引言

生物统计学是应用统计学的原理和方法来分析和解释各种现象和实验数据的科学，在生物学、农业、医学、林学等诸多领域均有广泛的应用。因此，“生物统计学”课程为诸多高校本科生的必修课程，该课程的教学质量也关系着本科生的培养质量[1]。目前，“生物统计学”课程由于涉及许多的数学概念和数学公式推导，需要一定的数学知识和逻辑推理能力，从而导致普遍存在“教师难教、学生难学”的困境[2]。和人工处理数字相比较，统计软件处理速度快、结果准确，因此应用统计软件对数据进行计算分析越来越普遍。可以将生物统计软件的应用加入“生物统计学”的教学中，将减轻教师教学和学生学习的负担，提高学生学习的兴趣及统计知识的应用能力。许多高校已经设置了“生物统计学”实验课，在实验课中增加了统计软件的应用。在教材的编写方面，已有不少教材有专门的章节介绍统计软件的应用。但这些改革还不够彻底且有改进的必要。以增加SPSS 统计软件的应用为例，在“生物统计学”的教学内容、教学方式及考核方式上提出改革探讨，以期为提高该课程的教学质量及学生的培养质量提供借鉴。

1 SPSS 软件及其特点

常见的统计软件有SPSS，SAS，EXCEL 和SYSTAT 等。这些统计软件的功能相近，但也各有侧重。其中的SPSS 和SAS 是在企业、院校和科研机构中较为流行的2 种统计软件[3]。SPSS（Statistical Product and Service Solutions），意为统计产品与服务解决方案。SPSS 软件由美国的SPSS 公司开发，也是该公司的主打产品之一。自20 世纪60 年代SPSS 诞生以来，SPSS 由Fortran 语言写成，升级速度快，为适应各种操作系统平台的要求经历了多次版本更新。2010 年，SPSS 公司由IBM公司并购，各产品名称前统一加上了IBM SPSS 字样。目前，该软件的最新版本名称为IBM SPSS Statistics 23。SPSS 以其界面友好、功能强大、容易使用，受到社会各界统计分析人士的喜欢。SPSS 也非常适合初学者使用，它有一个可以点击的交互界面，能够使用下拉菜单来选择所需要执行的命令，绘图的交互界面非常简单。事实上，SPSS 的口号为“真正统计，确实简单”。因此SPSS 非常适合应用于统计学的相关教学中[4-6]。

2 教学内容的改革

传统的“生物统计学”教材主要涵盖以下几方面的内容：概率论、统计推断、方差分析、回归分析、抽样原理、实验设计，这些内容原理都涉及大量的数学公式推导，应用时还涉及大量的数学计算。对于非数学专业的学生而言，这些内容比较抽象难懂且计算繁冗。若在这些章节中增加统计软件的应用，化繁为简，可以提高学生的兴趣和应用能力。因此针对突出软件应用能力培养的“生物统计学”教学内容提出以下改革建议。

第一，将SPSS 软件介绍和基础操作作为该课程的第一章节。在“生物统计学”教学过程中，应当注重基础知识的掌握，同时加强专业统计软件操作的学习，统计软件应穿插于每个统计理论知识点中。因此，有必要在介绍统计理论知识点前先对统计软件进行介绍和操作讲解。内容应包括SPSS 发展简史、SPSS 安装、窗口简介、数据库的构建和数据简单处理。其中数据库的构建是重点，只有成功构建了数据库才能对数据进行统计分析，后期进行的各统计分析在软件操作上都是大同小异，只是理论知识点不同。此教学内容的改革可以增加学生的学习兴趣，提高他们的软件应用能力，从而达到更理想的教学效果。

第二，在整个教学过程中增加软件分析案例。目前，在绝大多数“生物统计学”教材中，每一个统计知识点章节都有案例。案例可以让学生认识到统计学的实用性，帮助学生掌握统计分析方法，提高学生的学习兴趣。案例教学在“生物统计学”教学中的重要性毋庸置疑[7]。但是目前“生物统计学”教学中的案例，都是采用的人工分析、人工计算。在教学过程中增加软件分析案例，例如在统计描述分析教学中，可以由学生用SPSS 进行数据整理，获得直观的统计图或统计表；在方差分析的教学中，用SPSS 分析可以避免繁冗的数学计算等。学生在今后的科研工作中，若进行统计分析也是以软件分析为主，在教学中增加软件分析案例，更符合实际应用需求，利于提高学生的软件应用能力。

3 教学方式的改革

目前，“生物统计学”大都采用的是多媒体教学[8]。由于“生物统计学”中数学概念多、公式推导复杂，往往每个章节在理论部分的讲解就耗费大量时间，这些耗时会使大多数学生感到疲惫，在接下来的案例教学中学生失去兴趣，导致教学效果不佳。针对这个问题，建议“生物统计学”课程采取理论课与实验课相结合的教学方式。实验课为在机房的软件上机实践操作课。理论课和实践课必需有效结合起来，有的教师将实验课安排在理论课全部结束之后，这样学生上实验课时已经忘了所学的知识，起不到巩固理论知识的作用，很难达到改善教学效果的目的。因此，根据“生物统计学”课程特点，整个教学过程可以完全改在机房进行。由于电脑完全可以联网显示教师的多媒体课件，因此理论课可以在机房进行讲解，理论部分讲解结束后，再使用SPSS 的案例分析，这样可以做到理论课与实验课的有效结合。由于软件案例分析避免了复杂人工计算，学生完成整个学习过程不会很疲惫，预计会有较好的教学效果。

4 考核方式的改革

传统的“生物统计学”采用常规的闭卷考核方式，考试内容一般包括理论部分的掌握和案例的分析能力[9]。由于传统的考试时间大多数为100～120 min，而统计分析的案例分析需要进行大量计算，考核知识点又必需包括教学大纲要求的统计推断、相关分析、方差分析等需要进行复杂计算的知识点，所以学生很难在规定时间内完成。为了减少所需时间就必需减少考核内容，这样就很难完全达到符合教学大纲的考核目的。因此，需要进行“生物统计学”考核方式的改革。“生物统计学”可以采用理论知识和案例分析分开考核的考核方式。理论知识采用笔试，案例分析采用SPSS 软件的机考。使用软件就免去了繁冗的人工计算，学生答题时间充裕，考核可覆盖的知识点多，也符合“生物统计学”实践性特点。

5 结语

传统的“生物统计学”教学存在不少弊端，虽然已有不少“生物统计学”教学改革强调了增加学生软件应用能力的培养，在教学过程中增加了实验课，但是绝大多数实验课和理论课没有进行有效结合，达不到改善教学效果的目的。从教学内容、教学方式和考核方式3 个方面就突出软件应用能力培养的“生物统计学”教学改革进行探讨，在整个教学过程中全方位地加入了统计软件的学习和实际应用。加强SPSS 软件的学习和应用，旨在提高学生分析复杂数据的实践能力，以符合大数据时代背景下对人才培养的要求，进一步提高学生的培养质量。