高职《生物统计》在畜牧兽医专业群教学改革与探索

杜嘉 曹婷婷

重庆三峡职业学院重庆市万州区

生物统计学（biostatistics）是数理统计学和生命科学的交叉学科，它是应用数理统计的方法寻找和揭示生物学问题，并利用生物学知识来探究和解释问题产生的原因，主要过程为利用统计学的方法收集、整理和分析数据资料，然后对相应的生物学问题进行解释。随着大数据时代的来临，生活中无时无刻不存在大数据的应用，作为生物统计这个与“健康大数据”密切相关的学科，其重要性不言而喻，在国外，学生在学习生物统计时一般会开设的课程包括：statistical inference, linear regression, categorical data analysis,multivariate analysis, clinical trial, survival analysis等，其目的在于使学生更好的掌握生物学数据如何应用数理统计的方法进行解释。更为重要的是，通过学习该课程，对培养学生分析问题、解决问题以及科研诚信等方面起着重要的作用。

目前，在我国的教学体系中，由于生物统计学具有公式多、概念多、数学符号多、推理抽象、逻辑性强等突出特点，学生普遍反映该课程存在“四难”问题，即难学、难懂、难理解、难用。基于此，笔者通过调查，并结合自身的教学经验，认识到提高生物统计学课程的教学质量根本在于要了解学生的认知和思维特点，根据专业属性有针对性地设计教学内容体系，探寻多元化教学手段，提高学生学习兴趣。本文通过笔者调查研究和教学实践，从教学体系、教学方法和考核方式等方面对生物统计学课程教学进行改革和探索，以期改变生物统计学课程教学过程中出现的“四难”问题。

一、大数据背景下教学内容与教学体系改革

（一）明确教学目的，适应新时代人才培养模式变革

同很多专业一样，生物统计起源于工业革命后的英国，其最初用于流行病学监控、人口普查、疫苗接种等，但随着社会的不断发展，生物统计已经不仅仅局限于做单纯的流行病学调查和人口普查工作，而广泛应用于诸如传统疾控和人口普查、临床实验数据研究、计量心理学、计量卫生经济、基因组研究、医疗图像分析、健康设备数据、疾病研究、物种普查等工作。总之，有生物的地方就有生物统计的身影。由于生物统计应用多元化，其教学目的也有所不同，以畜牧兽医专业为例，其主要教学目的在于使学生掌握动物饲养管理规程，能利用大数据把控市场供需关系以及动物患病后准确的用药剂量等。在生物统计的传统教学中，教师往往花费大量的时间给学生讲授统计学原理和理论知识，往往忽略了试验设计部分。长此以往，容易导致学生对这两部分内容产生主次不分、毫无联系的错觉。在实际运用时，如进行动物模型试验、动物遗传资源调查和市场调研时，大部分学生不能正确的设计试验（调查）方案，往往导致设计不合理，进而后续地统计分析也出现偏差。在教学中，试验设计和生物统计是不可分割的，二者相辅相成，正确的试验设计为统计分析提供可靠、准确的数据资料，是获得正确科研结论的基础。因此，在该门课程教学内容的编排上，应结合各个学科的专业特点，将实际生产中的实例引入到统计分析讲授中，尽可能将抽象的统计学原理转变为学生能理解的实验案例。

（二）丰富生物统计实验教学环节，提高学生实际操作能力

生物统计教学中，存在一个无法逾越的坎，就是利用计算机进行数据的分析。大数据的时代的到来，使现在的数据呈现数据量大、结构化复杂等特点，对进行统计计算时的要求也越来越高。随着现代信息科技的快速发展与进步，利用计算机软件进行统计分析已变得十分普遍，其相比传统的人工计算，计算工作量大幅减少，为教师课堂演练和学生课后操作提供了方便。但是，在目前的教学中，对实验教学环节开设课程量明显不足，且大多教师只是利用的“Microsoft Excel”软件进行简单的统计分析实验教学。笔者通过调查100名学生发现，有近50%的学生反映可利用“Microsoft Excel”软件进行简单的统计分析，但是，若数据结构复杂，利用“Microsoft Excel”做统计分析就比较困难。但是，如果使用“SAS”、“SPSS”等专业性统计分析软件，利用其自带的语言编程分析，就可快速、准确地得到统计分析结果。因此，在教学环节中，应该在教授理论知识的同时开设多元化的实验教学，使学生学会使用多样化的统计分析软件，提高实际操作能力。

（三）合理选用教材，突出学科特色

教材是一门课程的核心，是保证教学质量的基础。在教材选用中，大部分农林院校选用的是生命科学大类的生物统计学教材，这类教材理论概念叙述清楚，统计原理编排完善。但是，该类教材引用的案例与畜牧兽医专业的生产实际存在一定差异，导致教师教授过程不能更好剖析案例，学生通过案例理解统计方法和原理时不能更好的提高认知。因此，针对各专业的学科性质，选择一本适合本专业的教材显得尤为重要。目前，高职畜牧兽医专业选用的教材是高等职业教育农业部“十二五”规划教材《生物统计附试验设计》。该教材理论叙述正确；广度、深度适中；引用畜牧生产实例丰富，步骤完整，是针对畜牧兽医专业编排的优质教材。但是，该教材中关于上机实操部分的编排较少。研究表明，通过上机实践，可以充分发挥学生主观能动性，同时对促进学生灵活运用理论知识也有所帮助。因此，在选用教材时，既要选择符合学科特点的理论主教材，同时应辅以如《SAS统计分析应用实例》、《SPSS统计分析基础教程》等实操书籍，提高学生的实际运用能力。

二、教学方法改革

（一）问题导向引导式教学改革

近年来，高校教师普遍反映学生学习积极性不高，对知识的渴求欲望也愈发降低，学生上课玩手机、睡觉等现象普遍存在。针对生物统计学这门公式多、逻辑性强的基础学科，传统的灌输式授课方式尤其容易使学生产生疲倦感，丧失对课程学习的兴趣。畜牧专业的教学目标主要是要培养学生发现和解决实际问题的能力，因此，在生物统计学教学过程中可适当地运用一些新颖的前沿性教学方法，比如PBL（Problem-Based Learning）教学方式，以问题导向为基础，教师引导为主线，学生自主学习为抓手，开展小组讨论式的教学改革[1]，从而提升学生学习兴趣，发散学习思维，减少学习疲倦感。调查发现，有近85%学生认可问题导向教学模式，并且表示此教学模式在英语等基础课程的应用效果特别好。因此，在生物统计学教学中，引入畜牧兽医生产实际案例，启发式、讨论式教学，讲解深入浅出，多讲在生产实际中的应用及其创造的价值，引导学生积极思考，多方面探索生物统计学的实际运用，将“书本的知识写在大地上”，使学生从传统的“教会”提升到“学会”，进而达到“用会”的目的，使学生受益终身。

（二）多元化教学模式探索

认知心理学认为，学生的学习动机来源于兴趣，而激发兴趣根本在于让学生产生疑问[2]。传统的生物统计学教学中，面对枯燥乏味的数理统计学原理，学生理解难，教师教授难，严重影响了学生对该课程的兴趣。因此，突破传统的灌输式教学模式，应用多元化教学模式，激发学生对生物统计学的学习兴趣显得尤为重要。首先，在课堂教学环节中，可利用“云课堂”、“雨课堂”等现代信息科技，让学生利用手机和移动互联网学习，引导学生查阅资料，进行讨论，激发学生学习兴趣。在实操教学环节中，可运用TPS（Teaching-Practicing-Showing）教学模式，着力于以实际问题为引线，将理论授课与上机实践有机地融为一体，逐步介绍涉及的各项技能，引导学生整合知识要点，使其真正掌握相关的理论知识与常用方法。最后，针对课后环节，充分利用MOOC（Massive Open Online Course）、SPOC（Small Private Online Course）等线上教学课程，让学生对课堂上存在疑问的知识点进行思考，也可做好课程的复习与预习工作。教学实践证明，利用多元化教学模式，可显著提升学生的学习兴趣，对生物统计学不再有畏难情绪，同时对培养学生的科研创新能力也有所帮助。

三、考核方式改革

考试是教学活动的重要环节，也是检验学生对课程基本理论知识掌握是否牢靠的有效评价方法，合理的考核方式对学生巩固所学知识和灵活运用统计分析方法具有促进作用[3]。传 统的考核方式，多以期末闭卷考试为主，注重考查学生对生物统计学理论知识和基本概念的掌握程度，最终评价也单一的以学生期末考试成绩为准。这容易导致学生考前突击式的死记硬背知识点，应付考试，实际上对知识的掌握情况并不能真实反馈给老师，进而影响教师的判断，导致课程教学设计上的偏差。另外，由于短时间的死记硬背，学生对知识点的掌握不牢靠，很快就会遗忘相关知识点，出现学而无获的情况。对于生物统计学这门实践性较强的课程，如何改变传统的考核方式，使考核真正检验出学生对知识的掌握情况。笔者经过实践和调查发现，对该门课程的考核评价应分为三大部分，即平时成绩、上机成绩和期末笔试成绩，平时成绩包括考勤、课堂提问和课后作业等，占20%；上机成绩即学生通过计算机操作统计分析软件进行实例分析，占30%；期末笔试成绩占50%，且考试内容尽量减少死记硬背式的题目，应多以实例为主，着重考核学生应用统计方法解决实际问题的能力。同时，将现代信息科技运用到考核环节，平时成绩考核时可多利用线上考核，线下解惑的方式进行，激发学生的学习兴趣。采用这样的考核方式，就可让学生将大部分时间用在平时的积累，从而减少了为考试而学习的情况发生。

四、结语

生物统计学作为畜牧兽医专业领域的重要基础必修课程，是学生后期学习专业课程、进行科研课题以及今后从事相关工作的基础，在课程教学环节，无论是教师还是学生，都应该对该门课程给予高度重视。任课教师要不断提升自己专业素养，刻苦专研，力求将最新的知识用恰当的方式传授给学生；学生要秉承谦逊，虚心求教，努力学习，力求将所学知识举一反三，学以致用。