(1.北京林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)學(xué)院，北京 100083； 2.北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，對生命科學(xué)研究過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整理、收集和統(tǒng)計(jì)分析的科學(xué)，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域[1]。目前，“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”已經(jīng)成為各高等院校生命科學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程。與其他專業(yè)課程相比，“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程具有內(nèi)容多、公式多、概念多的“三多”以及教師難教、學(xué)生難懂、難記、難用的“四難”的特點(diǎn)[2-3]。尤其對于非數(shù)學(xué)專業(yè)本科生而言，學(xué)生學(xué)習(xí)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程存在一定的難度。因此，如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，克服各種問題，確保“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程取得良好的教學(xué)效果是一個(gè)非常有挑戰(zhàn)性的課題。筆者以北京林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)學(xué)院本科生為調(diào)查對象，利用統(tǒng)計(jì)分析等方式調(diào)查了北京林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)學(xué)院本科生“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)存在的突出問題，分析了問題產(chǎn)生的原因，并且根據(jù)實(shí)際狀況提出了相應(yīng)的對策建議，希望與同行專家學(xué)者共同探討。

一、“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)面臨的問題

北京林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)學(xué)院的“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程是野生動物與自然保護(hù)區(qū)管理專業(yè)本科生的選修課，主要為大學(xué)三年級本科生提供，學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)。根據(jù)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)過程的反饋，筆者總結(jié)了“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)存在的如下問題。

(一)與先行課程缺乏良好銜接

“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”是多學(xué)科交叉的一門綜合性課程，要求學(xué)生具有扎實(shí)的“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”等先修課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。以北京林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)學(xué)院2017-2018學(xué)年第一學(xué)期的學(xué)生成績?yōu)槔?，通過對“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程成績及其先修課程“高等數(shù)學(xué)”“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”“線性代數(shù)”成績的線性相關(guān)性分析，筆者發(fā)現(xiàn)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”成績與“高等數(shù)學(xué)”“數(shù)概率論與理統(tǒng)計(jì)”2門先修課程的成績均存在直接的正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，與“線性代數(shù)”存在較顯著的相關(guān)關(guān)聯(lián)(P=0.06)，見圖1。結(jié)果表明，北京林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)學(xué)院學(xué)生先修課程學(xué)習(xí)能力的差異在一定程度上影響學(xué)生學(xué)習(xí)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的學(xué)習(xí)效果。

值得注意的是，由于相關(guān)系數(shù)R2比較低(0.11～0.17之間)，見圖1，表明先修課程對學(xué)生學(xué)習(xí)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程有一定幫助，但并非決定性因素。這可能是因?yàn)殡m然本校以及大部分高等院校將上述先修科目作為大學(xué)生的必修科目，但由于學(xué)時(shí)少，各門學(xué)科的時(shí)間安排關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生的前期知識積累薄弱，最終先修課程的學(xué)習(xí)效果會直接影響到“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)效果。

(二)理論知識教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是對生命科學(xué)研究過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整理、收集和統(tǒng)計(jì)分析的綜合性學(xué)科，強(qiáng)調(diào)理論、實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)軟件三者之間的結(jié)合?；谶@個(gè)初衷，北京林業(yè)大學(xué)自然保護(hù)區(qū)學(xué)院“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程主要選用杜榮騫著的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》(第4版)教材的部分重要章節(jié)內(nèi)容，并且結(jié)合SPSS軟件(統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品與服務(wù)解決方案軟件)的實(shí)際應(yīng)用案例進(jìn)行授課。授課時(shí)間主要分為2個(gè)部分，包括理論知識講授22學(xué)時(shí)、上機(jī)10學(xué)時(shí)?！吧锝y(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的綜合成績包括上機(jī)考試分?jǐn)?shù)(即120分鐘內(nèi)完成4道上機(jī)SPSS考題)、考勤情況、筆試成績(即120分鐘內(nèi)完成筆試試卷)，分別占綜合成績的30%、10%、60%。但在有限的學(xué)時(shí)前提下，詳細(xì)的講解和公式推導(dǎo)仍然會占據(jù)大量的課上時(shí)間，嚴(yán)重影響上機(jī)實(shí)習(xí)操作的時(shí)間，導(dǎo)致學(xué)時(shí)安排與“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)大綱要求產(chǎn)生矛盾，致使理論知識教學(xué)嚴(yán)重脫離實(shí)踐。

圖1 2017—2018學(xué)年第一期“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程成績與各先修課程成績的線性相關(guān)性

(三)本科生學(xué)習(xí)能力存在差異

從2017-2018學(xué)年第一學(xué)期學(xué)生的“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程成績分布可以發(fā)現(xiàn)，“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程可以較好地區(qū)分學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)(不及格為1名，60～70分為2名，70～80分為9名，80～90分為12名，90～100分為15名)，見圖2。筆者通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)方法，進(jìn)一步檢驗(yàn)性別差異對學(xué)生各部分成績(上機(jī)、考勤情況、筆試)和綜合成績的影響(自由度為df(總)=df(男性)+df(女性)=15+22=37)。

圖2 2017—2018學(xué)年“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程學(xué)生成績的分布

統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同性別的大學(xué)生對“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程成績的貢獻(xiàn)是不同的，見表1。對于每一部分成績(上機(jī)、考勤情況、筆試)而言，女大學(xué)生與男大學(xué)生之間沒有統(tǒng)計(jì)上的差異，但是對于最終的綜合總成績而言，女大學(xué)生的分?jǐn)?shù)顯著高于男大學(xué)生的分?jǐn)?shù)，見表1。從結(jié)果看，不同學(xué)生之間的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差異明顯，并且女生比男生具有更積極的學(xué)習(xí)動力。這可能是因?yàn)樗x用的教材更多保留了數(shù)學(xué)抽象的推導(dǎo)過程，弱化了生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的潛在應(yīng)用內(nèi)容。因此，筆者認(rèn)為，教材內(nèi)容的選擇是導(dǎo)致學(xué)生(尤其男生)錯(cuò)誤認(rèn)為“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程是高等數(shù)學(xué)等課程的另外一種延伸，繼而產(chǎn)生畏懼、厭學(xué)情緒，最終導(dǎo)致學(xué)習(xí)能力上的差異。

二、“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)改革的探索

綜上所述不難發(fā)現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、提高教學(xué)質(zhì)量已擺在“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程師生面前成為急需解決的問題。因此，筆者嘗試從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評價(jià)體系3個(gè)方面開展“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)改革。

表1 性別差異對“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程成績影響的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果

(一)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、課時(shí)進(jìn)行合理的編排，突出基礎(chǔ)理論知識教學(xué)的同時(shí)，重視知識的應(yīng)用性。在“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，根據(jù)各章節(jié)的難易程度、培養(yǎng)目標(biāo)和課時(shí)要求，適當(dāng)刪減部分內(nèi)容，突出核心，注重實(shí)用性[4]。在“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的課堂教學(xué)上，應(yīng)穿插簡單的統(tǒng)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)(如使用統(tǒng)計(jì)軟件R語言模擬抽樣分布)或統(tǒng)計(jì)學(xué)專家的軼事趣聞，使學(xué)生更加直觀地認(rèn)識和掌握基礎(chǔ)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識，包括計(jì)數(shù)資料與計(jì)量資料、樣本與總體、統(tǒng)計(jì)參數(shù)、抽樣分布、假設(shè)檢驗(yàn)、回歸與相關(guān)等專業(yè)術(shù)語。另外，應(yīng)增加實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析、生物風(fēng)險(xiǎn)評估、數(shù)據(jù)模型模擬等內(nèi)容，教師通過具體案例的講解，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的興趣，提高教學(xué)的實(shí)用性[5-6]。

(二)采用立體化教學(xué)模式

在“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程課堂上，筆者建議采用“以應(yīng)用為導(dǎo)向、突出重點(diǎn)、結(jié)合實(shí)踐、循序漸進(jìn)、強(qiáng)化溝通、精講多練”的立體化的教學(xué)模式開展教學(xué)工作。立體化的教學(xué)模式是信息化教學(xué)工具在“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)中的多元應(yīng)用，是對傳統(tǒng)單一的“板書”教學(xué)模式的補(bǔ)充。

筆者將“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程課堂教學(xué)分成2部分，一部分開展理論知識教學(xué)，另一部分為上機(jī)實(shí)訓(xùn)。在理論知識教學(xué)課堂上，教師是主講，負(fù)責(zé)課堂中重點(diǎn)基礎(chǔ)理論知識的講授和常用統(tǒng)計(jì)方法使用的傳授。同時(shí)，設(shè)計(jì)簡單的課堂調(diào)查問卷，在每次理論知識講授完成后發(fā)放給學(xué)生，目的是加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的溝通，幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺、鞏固所學(xué)知識。在上機(jī)實(shí)訓(xùn)時(shí)，筆者將學(xué)生分成若干個(gè)固定小組，由研究生輔助教師指導(dǎo)各小組學(xué)生開展實(shí)際案例的演練。上機(jī)演練不僅能讓學(xué)生了解和掌握自己在學(xué)習(xí)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，還可以讓學(xué)生接觸教師搜集、整理的與自然保護(hù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)案例，加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的深入理解，提高學(xué)生對知識的實(shí)際應(yīng)用能力。

(三)改革課程考核體系

在“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)過程中，對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的全面評價(jià)至關(guān)重要[7]。在以往的“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程評價(jià)框架中，期末筆試成績占綜合成績的60%，上機(jī)實(shí)訓(xùn)成績占比較低，只占綜合成績的30%，致使學(xué)生偏重于學(xué)習(xí)概念、公式推導(dǎo)等理論知識，忽略了實(shí)際應(yīng)用操作。因此，筆者適當(dāng)調(diào)整了“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程筆試內(nèi)容，將有關(guān)概念解釋以及理論知識等內(nèi)容(選擇題、填空題、問答題)題型控制在筆試成績總分的50%左右；增加了統(tǒng)計(jì)圖表閱讀題(即通過統(tǒng)計(jì)圖表分析描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果)，其比例控制在筆試成績總分的50%左右。另外，還提升了上機(jī)成績的比例，從占綜合成績的30%提升到40%，并且從“統(tǒng)計(jì)圖表表達(dá)、統(tǒng)計(jì)方法描述、實(shí)驗(yàn)結(jié)果描述、討論部分描述”4個(gè)方面對學(xué)生進(jìn)行綜合打分。最終，學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的綜合成績=期末成績50%+上機(jī)成績40%+考勤成績10%。

三、“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)改革的效果

隨著高校教學(xué)和科研需求不斷變化，“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)面臨新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。教師要教好該門課程，不僅需要完善自身的科學(xué)素養(yǎng)和知識水平，而且還需要進(jìn)一步探索符合自身專業(yè)背景需求的教學(xué)規(guī)律、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、完善考核體系，最終達(dá)到全面提高該課程的教學(xué)質(zhì)量、培育具有應(yīng)用型素質(zhì)人才的教學(xué)目標(biāo)。

(一)提高學(xué)生利用統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)的實(shí)踐能力

通過“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程上機(jī)實(shí)訓(xùn)，學(xué)生可以掌握具體的統(tǒng)計(jì)軟件(SPSS)使用技術(shù)和方法，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)獲取、統(tǒng)計(jì)方法分析、統(tǒng)計(jì)結(jié)果讀取以及統(tǒng)計(jì)報(bào)告撰寫等基本技能。學(xué)生通過“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的一系列實(shí)踐教學(xué)，能夠有效地提高學(xué)生正確利用統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)的實(shí)踐能力。

(二)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的興趣

教師與學(xué)生是課堂教學(xué)活動的主體，教學(xué)過程也是教與學(xué)的互動過程，要達(dá)到教學(xué)目的必須注重教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)手段等各方面的協(xié)同?！吧锝y(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)改革有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中及時(shí)反饋問題，促使教師認(rèn)識和改進(jìn)教學(xué)的不足。同時(shí)，教師在與學(xué)生的交流過程中可以了解學(xué)生的知識背景、能力差異以及學(xué)習(xí)過程中碰到的問題，從而因材施教，優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，促進(jìn)師生的共同進(jìn)步與發(fā)展。

總之，“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)改革工作必定是長期的、系統(tǒng)性的工作，仍需繼續(xù)努力，建設(shè)好具有自然保護(hù)區(qū)學(xué)院教學(xué)特色的“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程。

資助項(xiàng)目：北京林業(yè)大學(xué)2017年教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“‘認(rèn)知—實(shí)踐—反饋’教學(xué)模式的探討——以‘生物統(tǒng)計(jì)學(xué)’課程為例”，項(xiàng)目編號BJFU2017JY061。