張 穎，劉 鍇，劉艷春

（1.內(nèi)蒙古民族大學(xué) 動物科技學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.內(nèi)蒙古赤峰市巴林右旗農(nóng)牧業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊，內(nèi)蒙古 赤峰 025150）

“生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計”是運用數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法研究生物現(xiàn)象的規(guī)律性學(xué)科，課程內(nèi)容涵蓋試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析的理論與應(yīng)用，SPSS統(tǒng)計分析軟件計算及統(tǒng)計學(xué)實踐，根據(jù)當(dāng)前課程思政實際，把課程思政融入課程內(nèi)容中，學(xué)生在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容的同時接受思政教育。下面就如何把思政元素和理念融入“生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計”教學(xué)活動中進行探討。

1 “生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計”課程的特點

“生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計”課程涵蓋生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計的理論與應(yīng)用、SPSS軟件的統(tǒng)計計算及實踐應(yīng)用，主要包括科學(xué)試驗方法、試驗設(shè)計、統(tǒng)計推斷、方差分析、回歸分析、常用試驗設(shè)計的實施與統(tǒng)計分析及離散型和連續(xù)型數(shù)據(jù)分析等知識模塊。課程的重點是常用的統(tǒng)計分析方法的運用和試驗設(shè)計實施方案的擬定，但也注意到Excel和SPSS統(tǒng)計分析功能的應(yīng)用。本課程具有概率性、二元性和歸納性，由畜牧生產(chǎn)中的現(xiàn)實數(shù)據(jù)資料整理歸納出一般性原理，也就是由樣本推導(dǎo)總體的思想，因此理論以畜牧生產(chǎn)實踐相結(jié)合，實踐性較強，需要學(xué)習(xí)者有較好的專業(yè)背景知識。

2 課程挖掘思政資源分析

按照成果導(dǎo)向教育（outcome based education，OBE）教學(xué)理念，生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計作為實踐性較強的動物科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課，首先要制訂課程目標(biāo)，課程目標(biāo)要與畢業(yè)要求的指標(biāo)點達(dá)成一致，課程目標(biāo)體現(xiàn)以知識為基礎(chǔ)，能力、素質(zhì)、價值觀培養(yǎng)為導(dǎo)向的育人要求。課程目標(biāo)分為知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和思政目標(biāo)，其中知識目標(biāo)和能力目標(biāo)屬于專業(yè)能力培養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，通過挖掘教學(xué)內(nèi)容中關(guān)聯(lián)的思政點，引出思政目標(biāo)，實現(xiàn)立德樹人的育人的要求。在教學(xué)內(nèi)容中思政目標(biāo)的設(shè)計主要從“專業(yè)精神”和“課程精神”兩方面考慮。從教學(xué)角度來說，“生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計”課程主要培養(yǎng)學(xué)生收集資料、整理資料、分析資料和試驗設(shè)計的能力，收集數(shù)據(jù)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求真的務(wù)實態(tài)度；處理數(shù)據(jù)培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神；分析數(shù)據(jù)培養(yǎng)學(xué)生唯物辯證的科學(xué)思維；試驗設(shè)計中培養(yǎng)學(xué)生的全局觀念，以體現(xiàn)課程精神；解釋數(shù)據(jù)培養(yǎng)學(xué)生理性實證的謹(jǐn)慎探索；通過生產(chǎn)實踐案例的分析，強化學(xué)生服務(wù)現(xiàn)代化畜牧業(yè)的意識，以體現(xiàn)專業(yè)精神。還有其他思政目標(biāo)，包括培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神、團隊協(xié)作精神，樹立正確的人生觀、價值觀及良好的職業(yè)道德規(guī)范等。從學(xué)生角度看，就是通過科學(xué)的調(diào)查或試驗設(shè)計獲得高質(zhì)量的生物學(xué)數(shù)據(jù)。接下來是教學(xué)內(nèi)容設(shè)計，在OBE理念下需要按照課程目標(biāo)重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容。從思政目標(biāo)來說，也就是挖掘?qū)I(yè)課程教學(xué)中承載的思政元素，利用思政案例把思政元素融入到相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，有針對性地提高學(xué)生的思想政治素質(zhì)?！吧锝y(tǒng)計附試驗設(shè)計”課程包括三大模塊：數(shù)據(jù)的描述和概率分布模塊、統(tǒng)計分析模塊、試驗設(shè)計模塊。應(yīng)針對不同的模塊融入不同思政教育元素。數(shù)據(jù)的描述和概率分布培養(yǎng)學(xué)生敬業(yè)、誠信的價值觀；通過講解統(tǒng)計分析方法培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力；通過試驗設(shè)計開展實驗，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實的科研作風(fēng)和持之以恒的敬業(yè)精神。

3 課程教學(xué)過程融入思政教育探討

3.1 融入思政教育的意義

“生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計”課程注重從數(shù)理統(tǒng)計知識技能、試驗設(shè)計和復(fù)雜生物現(xiàn)象數(shù)據(jù)分析的實踐操作，以及服務(wù)社會意識和思想情操等不同層面提升學(xué)生的能力和素養(yǎng)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師以講授為主，往往忽視思想政治教育，存在著“重專業(yè)知識，輕思想教育”的現(xiàn)象，這就導(dǎo)致課堂氣氛低沉、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低、教學(xué)效果差，與立德樹人及三全育人方針相違背，不利于培養(yǎng)畜牧專業(yè)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。教師在教學(xué)設(shè)計過程中，應(yīng)以“生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計”課程的知識點為載體，挖掘課程思政元素，將思政元素融入課堂，將家國情懷、社會責(zé)任、思維品質(zhì)、科學(xué)精神、創(chuàng)新能力與課程巧妙結(jié)合，落實立德樹人的根本任務(wù)，實現(xiàn)課程與社會主義核心價值觀的“基因嵌入式”融合，突出課程的思政性，提高學(xué)生的德育素質(zhì)。

3.2 引入基本概念時融入思政教育元素

兩類錯誤的概念產(chǎn)生于假設(shè)檢驗的過程中，假設(shè)檢驗需要作出一個判斷：接受無效假設(shè)還是備擇假設(shè)？接受兩種假設(shè)容易犯錯誤？引出兩類錯誤（Ⅰ型錯誤和Ⅱ型錯誤）的概念，Ⅰ型錯誤是，無效假設(shè)是真實的，卻否定了它；Ⅱ型錯誤是，無效假設(shè)不成立，卻接受了它。通過兩類錯誤的關(guān)系，想到新冠肺炎核酸檢測結(jié)果出現(xiàn)假陽性的結(jié)果：測試結(jié)果是假陽性，容易犯Ⅰ型錯誤；假陰性，容易犯Ⅱ型錯誤。利用試劑假陽性問題的例子，不僅可以加深對本課程兩類錯誤、假設(shè)檢驗等概念的理解，還培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)務(wù)實精神，如試劑盒檢測結(jié)果的精確度分析中，引導(dǎo)學(xué)生思考影響試驗結(jié)果的主要試驗因素，去除次要因素，理解容錯機制，教育學(xué)生用科學(xué)態(tài)度對待新冠肺炎檢驗的結(jié)果，尊重科學(xué)，理性分析新冠病毒以及各種防疫措施。

在講解變異系數(shù)的相關(guān)概念時，通過中學(xué)生體重和身高數(shù)據(jù)比較體重和身高變異度，如果體重比身高變異度大，根據(jù)較大的體重變異度數(shù)據(jù)，教育學(xué)生身體健康的重要性。

3.3 引入基本原理時融入思政教育元素

“小概率事件實際不可能性原理”是顯著性檢驗的基本依據(jù)，顯著性檢驗的主要數(shù)學(xué)思想是概率意義下的反證思想，小概率事件是指若隨機事件的概率很小，如隨機事件概率＜0.01，0.05，0.001，在統(tǒng)計學(xué)上稱為小概率事件。小概率事件在一次試驗中發(fā)生的概率很小，幾乎不可能發(fā)生，如果試驗次數(shù)增多，小概率事件就有可能轉(zhuǎn)化為必然事件，這就告訴我們做任何事情要有恒心，“冰凍三尺非一日之寒”。由此鼓勵學(xué)生更加努力地實現(xiàn)理想。在樣本平均數(shù)的抽樣分布中教師講到中心極限定理，中心極限定理體現(xiàn)從量變到質(zhì)變的變化思想，告訴學(xué)生學(xué)會辯證看待問題。在講解方差分析時先給出實例，4種飼料對豬增重的影響差異，引出方差分析的概念及基本原理，理解方差分析主要體現(xiàn)的是數(shù)據(jù)之間的穩(wěn)定性，在各處理平均數(shù)相等或相差不多的情況下，需要方差分析來判斷4種飼料的優(yōu)劣，通過對數(shù)據(jù)的變式分析，培養(yǎng)學(xué)生辯證思考的思維習(xí)慣。

講到區(qū)間估計時需要指出總體參數(shù)的置信區(qū)間，指出置信區(qū)間時涉及到精確性和準(zhǔn)確性的高低，以及兩者的關(guān)系，精確性和準(zhǔn)確性就像魚和熊掌一樣不可兼得，在區(qū)間范圍內(nèi)如果確保精確性和準(zhǔn)確性一致性，必須考慮樣本含量的大小。提示學(xué)生從本質(zhì)上提升自己，才能不受外界條件約束，有更大的發(fā)展空間。通過區(qū)間估計教育學(xué)生提升自我，學(xué)以致用，服務(wù)社會，服務(wù)祖國。

3.4 引入具體案例時融入思政教育元素

講解顯著性檢驗的基本步驟時，由一個案例進行分析：隨機抽測兩個品種經(jīng)產(chǎn)母豬（長白母豬10頭、大白母豬10頭）的產(chǎn)仔數(shù)。其中10頭長白母豬產(chǎn)仔數(shù)為11，11，9，12，10，13，13，8，10，13頭，大白母豬產(chǎn)仔數(shù)為8，11，12，10，9，8，8，9，10，7。以這個案例闡述顯著性檢驗的步驟：（1）首先對試驗樣本所在的總體作兩種假設(shè)，即無效假設(shè)和備擇假設(shè)；（2）假如無效假設(shè)成立，通過選擇合適的統(tǒng)計量，研究統(tǒng)計量的抽樣分布，進而計算無效假設(shè)的概率。（3）依據(jù)“小概率事件實際不可能性原理”否定或接受無效假設(shè)。在顯著性檢驗過程中有兩種可能，即大白母豬產(chǎn)仔數(shù)大于長白母豬，可能反之。由此引出雙側(cè)檢驗與單側(cè)檢驗的概念，通過檢驗最后接受備擇假設(shè)。顯著性檢驗過程中涉及無效假設(shè)和備擇假設(shè)的選擇、雙側(cè)檢驗和單側(cè)檢驗的選擇、結(jié)論解讀等，對研究結(jié)果都會產(chǎn)生影響。因此在學(xué)術(shù)研究中需要對研究方案和試驗設(shè)計進行全方位認(rèn)知，不能“盲人摸象”地片面追求部分代表整體得出的“結(jié)論”，應(yīng)對試驗的原始數(shù)據(jù)、試驗?zāi)康暮蛯嵺`應(yīng)用進行仔細(xì)推斷和準(zhǔn)確定位，全面評估各種可能性，找到試驗設(shè)計方法的優(yōu)缺點及局限性，設(shè)定差異化的研究維度，才能更接近事實真相。

在講解方差分析時，先給出實例，4種飼料對豬的增重的影響差異，引出方差分析的概念及基本原理，理解方差分析在多個樣本數(shù)據(jù)分析中的意義，即體現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的穩(wěn)定性，在多個樣本平均數(shù)差異顯著性的情況下需要方差分析判斷4種飼料的優(yōu)劣，通過數(shù)據(jù)的變式剖析，教會學(xué)生辯證思考的思維習(xí)慣。

在講解卡方檢驗中的適合性檢驗時，可以引入孟德爾分離定律案例。1854年夏天孟德爾選用22種豌豆株系，分別挑選出顯性性狀與隱性性狀各7個性狀，開展了一系列雜交試驗，根據(jù)結(jié)果得出顯性性狀與隱性性狀個體數(shù)目比為3∶1的理論比例。通過這個案例鼓勵學(xué)生尊重科學(xué)和學(xué)會運用科學(xué)有關(guān)的思政元素。

4 小結(jié)

在教學(xué)過程中，教師提前進行教學(xué)設(shè)計，在教學(xué)案例、基本概念、基本原理講解過程中融入思政元素。學(xué)生普遍反映在專業(yè)課程教學(xué)中引入思政教育不僅加深了對知識概念的理解，而且還提高了他們的思想水平，也可引領(lǐng)學(xué)生正確地看待身邊發(fā)生的事情。教師在課程結(jié)束后也對這種思政教育效果進行了討論，教師們認(rèn)為在課程中引入思政教育可以提升學(xué)生的民族自豪感、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，使學(xué)生能夠更自覺地學(xué)習(xí)；教師在良好的課堂氛圍中進行教學(xué)，講課也更有激情，這是一個良性的循環(huán)。