林英　楊玉紅　呂淑霞　于曉丹

摘 要： 生物試驗設(shè)計與分析是生物工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)和工具課程。認真學好該門課程，能夠根據(jù)研究背景靈活應用試驗設(shè)計原理和方法，合理有效地設(shè)計試驗方案，并運用合適的方法進行結(jié)果分析，進而做出精確可靠的推斷，是生物工程專業(yè)學生必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)技能。為提高教學質(zhì)量，文章針對傳統(tǒng)教學中的不足，進行了課程教學改革的探索。

關(guān)鍵詞： 生物試驗設(shè)計與分析 生物工程 教學改革

生物試驗設(shè)計與分析是以數(shù)理統(tǒng)計理論和生物類的實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ)，科學地進行試驗設(shè)計，減少試驗次數(shù)，縮短試驗周期，迅速找到優(yōu)化試驗方案或數(shù)學模型，對所得試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析的應用性課程。由于課程具有概念抽象、邏輯推理強、計算公式煩瑣、運算量大的特點，給課堂教學和應用帶來一定難度，學生普遍認為難學。與此同時，隨著計算機現(xiàn)代技術(shù)在生物學領(lǐng)域中的應用日益廣泛，教學設(shè)備發(fā)展日新月異，結(jié)合SPSS數(shù)據(jù)分析軟件進行生物試驗設(shè)計與分析課程的教學改革已成為一個重要課題。

筆者結(jié)合教學實踐及教學中存在的問題，在課程內(nèi)容設(shè)置、教學方法手段及如何提高教學質(zhì)量，增強學生的主動學習意識等方面做了積極探索。

一、在實踐教學中發(fā)現(xiàn)的問題

生物試驗設(shè)計與分析課程的開設(shè)，安排在大學二年級第二學期，由于學生還沒有走進研究室，對科研工作沒有直觀認識，因此對試驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理的相關(guān)知識難于理解，學習興趣不足。由于課程只安排了理論教學32學時，缺乏實踐教學環(huán)節(jié)，導致學生多采用“應付式”心理進行學習，機械地記筆記，很少思考具體問題。課程中涉及大量公式、字母、符號等，采用單一的傳統(tǒng)教學方式，極易導致視覺疲勞，注意力下降，學習效率低等問題。

二、課程教學改革的思考

根據(jù)以上存在的具體問題，筆者在教學內(nèi)容、教學方法上進行了一些改革的嘗試。

（一）選用優(yōu)質(zhì)教材，精排課程內(nèi)容。

生物試驗設(shè)計與分析課程在學時少、內(nèi)容多的情況下，教學內(nèi)容的編排應圍繞提高實際應用能力培養(yǎng)進行。傳統(tǒng)教材的編寫和教學模式，不利于啟發(fā)式教學的開展，學生在課堂上感覺枯燥無味，注意力不集中，與老師難于形成積極的教學互動，進而影響課堂教學效果。因此，根據(jù)本專業(yè)特點，在參考多本生物統(tǒng)計學相關(guān)教材的基礎(chǔ)上，選用倪海兒編的《生物試驗設(shè)計與分析》為主講教材。第一章重點講授正態(tài)分布和t分布，并介紹目前世界上最為流行的統(tǒng)計分析軟件之一SPSS。生物工程專業(yè)學生已先修了《高等數(shù)學》、《概率論》課程，重復性內(nèi)容不必再講。第二章介紹生物試驗結(jié)果的回歸分析，為生物科學研究提供檢驗假說、尋找模式、建立相互關(guān)系的有力工具。第三到第七章，將數(shù)據(jù)的獲得和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析貫穿起來，從最基礎(chǔ)的試驗設(shè)計出發(fā)，循序漸進，依次介紹完全隨機化試驗、隨機區(qū)組試驗、正交試驗的設(shè)計與分析；同時介紹運用SPSS軟件試驗結(jié)果分析的方法。為了便于理解與應用，教學內(nèi)容都通過案例加以展現(xiàn)，同時配以適量習題。

（二）改革教學方式。

淡化公式的推導過程，發(fā)揮多媒體教學優(yōu)勢。生物試驗設(shè)計與分析課程中涉及大量公式，在課程的講授過程中，不再把公式繁瑣的推導過程作為重點內(nèi)容，進而消除學生對公式的懼怕心理。由于傳統(tǒng)的板書費時費力，這時可以充分發(fā)揮多媒體教學的優(yōu)勢，將公式的推導過程采用動畫方式展現(xiàn)給學生，提高學生的學習興趣，加深對知識點的理解和記憶。在抽樣分布和檢驗部分，對于一些統(tǒng)計分析的過程公式，只要理解即可，強調(diào)學習提高解決問題的能力而非硬性記憶，將教學的重點放在對試驗統(tǒng)計分析的理解和現(xiàn)象的解釋上。

選取生物工程專業(yè)相關(guān)試驗例題。從學院的研究生和本科生的畢業(yè)論文中篩選典型范例，如采用發(fā)酵工程方面的畢業(yè)論文《利用原生質(zhì)體誘變技術(shù)篩選高產(chǎn)纖維素酶降解菌》實例進行講解，使學生明白專業(yè)科研實踐和本課程結(jié)合的緊密性，了解科學合理的試驗設(shè)計對實際科研工作所起的指導作用，進而激發(fā)學習興趣。

結(jié)合SPSS軟件進行計算機輔助教學。SPSS廣泛應用于通訊、醫(yī)療、銀行、證券、保險、制造、商業(yè)、市場研究、科研教育等多個領(lǐng)域和行業(yè)。因此，在課堂上將SPSS軟件操作演示貫穿于整個教學過程，并以電子文件形式發(fā)例題和習題給學生，要求學生獨立完成，反復實踐鞏固加深，進而提高學生獨立分析和解決實際問題的能力。

三、結(jié)語

如何提高生物試驗設(shè)計與分析課程的教學效率和質(zhì)量，一直是我們積極思考的問題，文中體會希望能為同行們提供些許參考。我們必須努力鉆研，不斷探索，提高自身綜合素質(zhì)，還應緊跟時代的發(fā)展步伐，優(yōu)化教學內(nèi)容，改進教學方式，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，加強互動，積極培養(yǎng)學生的統(tǒng)計學思維方式，為其后續(xù)相關(guān)課程的學習、畢業(yè)論文的順利完成和參加工作奠定堅實的統(tǒng)計學基礎(chǔ)。

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