国内生物统计学教材浅析

王白雪 张洋洋 姜丽娜

生物统计学是用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门学科，是生物学及相关领域的本科生和研究生必修的课程之一。笔者搜集了目前国内32部生物统计学相关教材，在分析其内容的基础上，从注重知识应用、突出专业特色、明确教材定位、融入思政元素、丰富配套资料等方面对生物统计学教材建设提出了建议。

生物统计学是数理统计在生物学研究中的应用，它是用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门学科，属于应用统计学的一个分支。随着社会的进步和生物学的发展，生物统计学课程在生物学领域占据越来越重要的位置，是生物学及相关领域的本科生和研究生所必须掌握的一门学科，为解决今后教学、科研中的统计问题奠定基础。

该课程有以数学知识为基础、概念术语多、计算公式多以及课程连贯性较强等特点。在课程教学中，学生通常反映数学基础薄弱、课程内容难以理解、缺乏学习兴趣以及不能学以致用等各种问题，以至于很多学生对这门课产生了畏惧心理。如果教师仍以讲授各种概念和公式为主，并不能切实提高学生实际应用的综合能力。近年来，该课程正在以应用能力为导向进行课程改革，将统计学基本原理和统计软件的应用相结合，以提高学生解决实际问题的能力。教材是课程内容的具体化，是学生学习的主要材料，是教师进行教学的主要依据。所以生物统计学教材的建设是解决该课程问题的关键，教材的选用对于该课程的学习也至关重要。

本文从培养学生掌握生物统计方法的应用能力出发，对生物统计学教材和教材现状进行简要分析，以期为高校选用生物统计学教材提供一定的参照依据和为生物统计学教材的建设和更新提供一些参考。

1 国内生物统计学教材现状

1.1 教材数量

中国国家图书馆是国家的总书库、国家书目的中心，为读者提供图书领域元数据的“文津”搜索系统（http：//find.nlc.gov.cn/）。参照陈喜文的研究方法，笔者于2022年12月9日在“文津”搜索中检索“生物统计”，并将类型限制为图书，语种限制为汉语，共检索到相关图书250余部，其中作为教材的有100余部。从数量上看，对比同期检索的其他生物学教材，如遗传学教材2400余部、分子生物学教材1400余部，可以看出生物统计学教材数量较少，教材建设需要提升。

教材的选用对提高教育质量和教学水平有重要意义。丁建华（2016）的调研表明，李春喜编著的《生物统计学》教材和杜荣骞编著的《生物统计学》教材在高校中使用频率较高，二者的使用占所调查的113所高校的64.60%。笔者搜集了目前高校使用频率比较高的生物统计学相关教材32部（表1），基于此进行教材现状分析。

1.2 教材出版信息

从出版社看，32部教材中，中国农业出版社有9部（占比28.13%），其次是科学出版社（7部）、化学工业出版社（5部）和高等教育出版社（3部），这四个机构的出版数量占所统计教材的75.00%。从出版时间来看，这些教材出版于2002—2023年，2002—2012年有8部，其中再版的有3部；2013—2023年有24部，其中再版的有11部，这说明编著者随着时代的发展也在不断更新和完善教材体系。其中，杜荣骞编著的《生物统计学》教材在2014年已再版至第4版，李春喜编著的《生物统计学》教材是这32部教材中再版次数最多的其中一本，在1997年出版了第一版，在2023年已再版至第六版，是生命科学经典教材系列。在这些教材中，国家规划教材占比较高，说明教材的质量得到认可（见表1）。

2 生物统计学教材内容分析

2.1 教材的基本内容

32部教材的内容基本包括资料的整理、概率的分布、方差分析、统计推断、卡方检验以及回归分析等基本内容。在内容安排上，这些教材基本都是先介绍基本统计原理，同时有一些必要的公式推导，再通过具体的例题将所学的基本原理应用于实际，理论与实际相结合培养学生分析问题和解决问题的能力。

2.2 教材中的统计软件内容

随着信息技术的发展，在开展研究过程中，常需要使用统计软件辅助完成数据的分析。在搜集的32部教材中，有21部教材涉及常用统计软件的介绍（表2），其中涉及Excel软件11部、SPSS软件9部、SAS软件8部、R语言3部，有7部教材介绍了2种及2种以上的统计软件，也有少数教材内容涉及了MATLAB和DPS统计软件。作为统计学教材，即使教材中涉及统计分析软件，通常是在附录或最后单独的一个章节对其进行简要地应用介绍，目的是让读者学生了解软件。如果读者希望进一步学习软件的操作，就需要借助于《数据分析与SPSS软件应用》《SAS常用统计分析教程》《R语言》等书籍了。目前，国内也有将生物统计与统计软件相结合的教材，如《SAS生物统计分析软件教程》《SPSS 20.0在生物统计中的应用》等，但这类书一般疏于统计原理的介绍。

统计软件的正确应用是基于统计学基础知识的理解和掌握基础上的。并且，每一款统计软件都具有各自的优点和缺点，编著者应根据教材定位和读者层次，选择合适的统计软件，合理地编排教材内容。

3 生物统计学教材的立体化建设

“立体化教材”又称电子化教材，它是依托纸质教材为基础，以媒介、光盘等多种教学资源和教学服务为内容出版物的集合体。立体化教材不仅能够提高课堂的教学效率，也能够提高学生的学习兴趣，实现学生随时随地地学习，发挥学生学习的主观能动性。因此，随着互联网的发展，立体化教材建设成为了高校教材建设的新趋势。

目前，生物统计学教材的立体化建设主要表现在三个方面。第一，使用配套的教辅教材，巩固课堂所学知识。生物统计学是一门应用性很强的学科，在课堂上需要通过例题的讲解使学生掌握基本概念和原理，但是课后进行适当的练习也是学习的重要环节。课后对课堂上所讲解的知识点进行相关习题的练习，能够检查学生自身对知识点的掌握情况和运用程度。在这32部教材中笔者所搜集到的配套教辅教材有李春喜、姜丽娜等编著的《生物统计学（第五版）》配套的《生物统计学学习指导》和杜荣骞编著的《生物统计学》配套的《生物统计学题解及练习》，其他教材在每章节后也基本有相应的思考题供学生巩固知识。第二，利用多媒体教学，提高学生注意力。课件的制作并不单单是对教材内容的复制，而应该是通过各种图形、动画来帮助学生理解知识。第三，整合网络教学资源，方便学生学习。在搜集的32部教材中，李云雁等编著的《试验设计与数据处理》附配有二维码链接的数字多媒体资源和大量拓展学习。李春喜等编著的《生物统计学》也引入了二维码的形式，延伸和扩展了相关内容。通过在线教育平台上对生物统计进行检索，有与生物统计学教材学习配套的慕课资源。如，中国大学MOOC上有南京农业大学开设的生物统计学课程，学堂在线上有南京中医药大学开设的生物统计学课程，好大学在线上有长江大学开设的生物统计学与实验设计课程，智慧树上有海南大学、齐鲁师范学院和烟台大学等开设的生物统计学课程等。另外，有学校利用学习通平台将传统的线下教学和线上网络教学深度融合的混合教学模式，来提升生物统计学的教学质量。

4 生物统计学教材建设的建议

从分析结果来看，生物统计学教材教学内容安排基本合理，教材质量的认可度较高，但数量相比于其他生物学教材略少。回顾生物统计学教材建设的历史，可以发现教材的建设不是一蹴而就的，而是经过一代代人不断努力的。教材建设是人才培养的重要环节，生物统计学因其较强的应用性，教材建设相比于生物学专业教材来说有一定难度。生物统计学的教材建设要紧跟时代发展步伐，把培养创新人才和提高实践能力作为出发点，不断更新和完善教材，切实提高学生解决实际问题的能力，培养新型高级生物学人才。

4.1 注重知识应用

生物统计学的内容较多且是一门应用性学科，在教材编写中，可以适当弱化一些公式的推导，注重公式的应用。

4.2 突出专业特色

生物统计学是一门交叉应用学科，在教材编写中，编著者应充分考虑读者对象的层次，尽可能地突出专业特色，在教材中引入本专业的实际案例，激发读者的学习兴趣和主动思考。

4.3 教材定位明确

教材内容要根据教材定位考虑是否融入高级统计学知识和统计软件内容。对于统计软件的介绍，目前R语言以其强大的分析模块和制图功能，受到了科研工作者越来越多的关注。上海海洋大学王建等将R语言实践的内容和生物统计理论课程穿插在一起讲授，并开展实践教学，发现这种授课模式能提高学生学习的积极性，学生的接受度较高。在教材建设中把统计软件穿插其中，要注重教材内容的使用性和实用性。

4.4 融入思政元素

党的二十大报告提出了“加强教材建设和管理”，充分发挥教材的育人作用。教材建设要与思政元素有机结合。生物统计学教材可以在介绍生物统计学的起源和发展状况时，引入生物统计学专家事迹，发挥示范育人作用；生物统计学中具有很多经典案例，可以在案例中融入思政元素，培养学生形成正确的三观。在生物统计学教材建设，要充分考虑融入思政元素，在传授知识的同时发挥其育人功能，引导学生收集数据的严谨务实态度，处理数据的精益求精的工匠精神，分析数据的唯物辩证思维。

4.5 丰富配套资料

随着网络信息的发展，教材建议应加强配套资料建设，突破传统教材的弊端，实现教材的立体化建设。生物统计学教材编著者可以出版配套的教辅资料、编辑自制多媒体资源，丰富拓展教材内容，便于学生的课前预习、课后复习和检测。

本文系2022年河南省研究生质量提升工程项目（编号YJS2022JC34）、河南师范大学高等教育教学改革研究与实践项目“研究生教育”资助项目，编号YJS2019JG10。

（作者单位：河南师范大学）

通信作者：姜丽娜