理論與實(shí)踐整合的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)雙語課程教學(xué)改革探索

賈琪 孫松 王松良

摘要針對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的特點(diǎn)，從理論與實(shí)踐相整合的角度出發(fā)，修訂了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱，整合了統(tǒng)計(jì)原理及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則與實(shí)踐案例數(shù)據(jù)分析教學(xué)，整合了實(shí)踐案例統(tǒng)計(jì)分析理論講解與計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件的操作教學(xué)，整合了理論內(nèi)容的全英文教授與課堂提問討論、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等多種互動(dòng)交流練習(xí)，培養(yǎng)中外合作辦學(xué)項(xiàng)目學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計(jì)原理解決實(shí)踐問題及應(yīng)用生物統(tǒng)計(jì)專業(yè)英語交流的能力。

關(guān)鍵詞生物統(tǒng)計(jì)學(xué)；理論與實(shí)踐整合；中外合作辦學(xué)；雙語課程

中圖分類號(hào)S-01；G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）30-0249-02

AbstractTo aim the features of Biostatistics， the teaching programs were adjusted.Using the strategy of theorypractice integration， the statistical theories of experimental design and the practices of case analysis were integrated， the theories of data analysis and the practices of statistical software were integrated， the English teaching and the practices of communication in English via discussion in class and the international teaching platform after class were integrated. It helped the students to understand how to resolve the problems using statistical methods and improve their ability of communication in English.

Key wordsBiostatistics；Theorypractice integration；Sinoforeign cooperative education；Bilingual course

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)（Biostatistics）是運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法，分析生命科學(xué)研究數(shù)據(jù)資料的一門科學(xué)，包含試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)收集、整理及分析。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是全國(guó)許多高等院校生命科學(xué)類本科專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。由于該課程涉及的原理、概念及數(shù)學(xué)公式多且抽象難懂，系統(tǒng)性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的要求也高，常使學(xué)生在學(xué)習(xí)中倍感頭疼，是一門難度大的課程。而生物統(tǒng)計(jì)學(xué)屬于應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的范疇，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，是一門重要的工具課，它能培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)學(xué)思想，使其學(xué)會(huì)如何科學(xué)地設(shè)計(jì)研究方案及分析數(shù)據(jù)，從而得出科學(xué)的結(jié)論；它能幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)專業(yè)相關(guān)課程及完成畢業(yè)實(shí)習(xí)論文。因此掌握好生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)對(duì)學(xué)生今后從事本行業(yè)相關(guān)工作有重要意義[1]。

在全球一體化的大環(huán)境下，中外合作辦學(xué)日益興起，福建農(nóng)林大學(xué)自2003年以來成功開辦了與加拿大新斯科舍農(nóng)學(xué)院的“2+2”本科教學(xué)合作項(xiàng)目（中加合作班）[2]，為了培養(yǎng)具有國(guó)際視野的高等人才，包括生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在內(nèi)的許多課程被設(shè)定為雙語課程[3]。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)雙語課程要求學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本理論與應(yīng)用的同時(shí)，也掌握一定的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)英語，具備與國(guó)際同行進(jìn)行專業(yè)交流的能力。本科學(xué)生的專業(yè)英語基礎(chǔ)都相對(duì)薄弱，在學(xué)習(xí)難懂的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的同時(shí)，一并學(xué)習(xí)難記的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)英語術(shù)語，可以說是難上加難。為了在有限的學(xué)時(shí)中讓學(xué)生達(dá)到這兩重學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)課程體系和教學(xué)模式的完善進(jìn)行了初步探索。關(guān)于優(yōu)化生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革，各教學(xué)同行已有不少研究，案例法、引入各種計(jì)算機(jī)軟件輔助教學(xué)、考核方式的改革、圖示法、課程整合、項(xiàng)目導(dǎo)向等，均取得了成果[4-6]。其中課程整合模式和項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)模式啟發(fā)很大，都在很大程度上強(qiáng)調(diào)了實(shí)踐在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程中的重要性，提倡“教、學(xué)、做”融為一體的教學(xué)理念，培養(yǎng)“知識(shí)+能力”的雙強(qiáng)人才。世界著名教育學(xué)家杜威（John Dewey）也強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的整合，提出了綜合課程的思想。在借鑒他人經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，結(jié)合生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的特點(diǎn)，即概念理論難和實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)，從理論與實(shí)踐相整合的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)新的教學(xué)模式，利用理論講授課、上機(jī)實(shí)踐課、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等多方面教學(xué)整合滲透，讓學(xué)生在解決問題的實(shí)踐過程中，更加深刻地理解理論知識(shí)，培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)思想和實(shí)際應(yīng)用的能力。

1修訂教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)大綱

筆者所進(jìn)行的教學(xué)改革面向?qū)ο鬄楦＝ㄞr(nóng)林大學(xué)中加合作班的學(xué)生，他們本科學(xué)習(xí)的后2年即將赴加拿大繼續(xù)學(xué)習(xí)。為了提前適應(yīng)國(guó)外的學(xué)習(xí)環(huán)境，他們的課程皆為雙語課程，大多為全英文授課。針對(duì)各不同專業(yè)及各不同課程的雙語課程，英文教學(xué)部分所占不等，都旨在使學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)能進(jìn)行該專業(yè)學(xué)術(shù)問題國(guó)際交流的能力。而在英文滲透度不同階段的雙語教學(xué)中，以全英文教學(xué)對(duì)提高學(xué)生英語交流能力效果最好[7]。考慮到學(xué)生的實(shí)際需求，加上所面向的學(xué)生英語水平普遍較好，在教學(xué)內(nèi)容的改革中，相應(yīng)提高了英語教學(xué)所占的比重。起初計(jì)劃實(shí)行全英文教學(xué)，但在與學(xué)生的初步交流后，發(fā)現(xiàn)他們的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)英語基礎(chǔ)十分薄弱，如果一味用全英文教學(xué)，恐怕本就難懂的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)再加上不甚明了的專業(yè)英語使學(xué)生對(duì)該課的感覺更加云山霧罩，可能連掌握相應(yīng)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的這個(gè)最基本教學(xué)要求都完成不了。因此修訂了原初的教學(xué)計(jì)劃，適當(dāng)增加了中文教學(xué)的分量，在教學(xué)參考書、課件及教學(xué)情景設(shè)置上都做了相應(yīng)的調(diào)整。教學(xué)用書選定了2本，中英文各1本，分別為杜榮騫著的《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》（高等教育出版社）和Thomas Glover、Kevin Mitchell著的An introduction to Biostatistics（Waveland Pr Inc），同時(shí)也列出一些適合本科生閱讀的英文教學(xué)參考書，方便學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后自學(xué)。采用全英文課件，旨在更好地給學(xué)生一個(gè)英語教學(xué)環(huán)境，而教學(xué)過程中，針對(duì)關(guān)鍵的專業(yè)知識(shí)和難懂的統(tǒng)計(jì)原理，用中英文詳細(xì)解釋，反復(fù)舉例，力爭(zhēng)使學(xué)生在掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上同時(shí)增強(qiáng)他們的生物統(tǒng)計(jì)專業(yè)英語交流能力。

在確定該雙語課程的教學(xué)語言模式后，根據(jù)該課程的教學(xué)目標(biāo)及學(xué)時(shí)數(shù)，考慮到增加的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)英語方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容，修訂完善了教學(xué)大綱，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。相較于學(xué)校其他專業(yè)及他校該課程的40～50個(gè)學(xué)時(shí)安排，安排了60個(gè)學(xué)時(shí)，從時(shí)間上說比較充裕。其中51個(gè)學(xué)時(shí)為課堂理論課，9個(gè)學(xué)時(shí)為上機(jī)實(shí)踐課。教學(xué)的主要內(nèi)容與以往保持一致，包含生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理概念、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、描述統(tǒng)計(jì)（數(shù)據(jù)的整理與分析）和推斷統(tǒng)計(jì)，每章增加相應(yīng)的專業(yè)英語和統(tǒng)計(jì)軟件操作的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并在課堂講解后及時(shí)進(jìn)行上機(jī)實(shí)踐課的練習(xí)。為了讓學(xué)生更好地學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用統(tǒng)計(jì)知識(shí)解決實(shí)際問題，一些公式的數(shù)理推算過程簡(jiǎn)略介紹，不再重點(diǎn)講解。一方面讓學(xué)生有更多時(shí)間和精力做到學(xué)以致用，另一方面打消學(xué)生因害怕艱澀難懂的數(shù)學(xué)演算而對(duì)該課程產(chǎn)生厭學(xué)情緒。在教學(xué)模式中，將理論與實(shí)踐相整合，以達(dá)到“學(xué)中做，做中學(xué)”的目標(biāo)。

2整合理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)雖然系統(tǒng)性、理論性強(qiáng)，但它更是一門實(shí)踐性強(qiáng)的工具課。在教學(xué)中，若僅教授理論，學(xué)生很可能難以在今后的實(shí)際實(shí)踐工作和研究中將其真正變成有利工具利用起來?；谶@些特點(diǎn)，筆者試著從多角度進(jìn)行理論和實(shí)踐相整合的教學(xué)模式改革，以提高教學(xué)效果。具體體現(xiàn)在3個(gè)方面：一是試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則理論與實(shí)踐案例數(shù)據(jù)分析的教學(xué)整合；二是實(shí)踐案例統(tǒng)計(jì)分析理論與計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件操作的教學(xué)整合；三是利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、課堂及課后的互動(dòng)、中英文參考書的導(dǎo)讀，將生物統(tǒng)計(jì)專業(yè)英語的教授與交流整合。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的重要內(nèi)容之一，貫穿整個(gè)課程體系，它集中體現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)思想的精髓所在。而對(duì)學(xué)生統(tǒng)計(jì)思想的培訓(xùn)，可以說是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)的核心部分[8]。在教學(xué)過程中，這部分相對(duì)容易，沒有復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，內(nèi)容邏輯性強(qiáng)，學(xué)生能很快認(rèn)同，但這也是最難教的一部分，學(xué)生可以很輕易地快速記住這些概念，但遇到實(shí)際問題的時(shí)候卻往往表現(xiàn)得不知所措。同時(shí)，正因?yàn)闆]有真正學(xué)會(huì)如何去用，學(xué)生在一段時(shí)間后，可能不再記得這些概念原則?？紤]到系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性，不少生物統(tǒng)計(jì)學(xué)書將試驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容放在了全書的后半部分。若課堂教學(xué)也參照該順序，那么試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則教授的內(nèi)容并沒有反復(fù)解說和演練，很可能會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則與實(shí)踐案例分析相割裂，難于找到內(nèi)在的密切聯(lián)系，也使學(xué)生對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則學(xué)習(xí)缺乏實(shí)踐應(yīng)用，從而導(dǎo)致易學(xué)易忘。所以筆者選擇了從課程教學(xué)的初期就開始結(jié)合案例講授統(tǒng)計(jì)思想，推出試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則的內(nèi)容，在后期的各推斷統(tǒng)計(jì)模型的教學(xué)中，先給出案例，讓學(xué)生自我實(shí)踐，做出試驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步講解試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則與統(tǒng)計(jì)思想。一方面使普遍懼怕書中繁雜數(shù)學(xué)公式的學(xué)生了解到統(tǒng)計(jì)其實(shí)是很有趣的一門課，并非是一味地進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，打破學(xué)生恐懼的心防，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生有學(xué)下去的動(dòng)力。另一方面，讓試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則與統(tǒng)計(jì)思想的講解和實(shí)踐貫穿課程始終，原理、原則思想都是從實(shí)踐中高度抽象濃縮的概念，也只有通過不斷的實(shí)踐，才能使學(xué)生在識(shí)記的基礎(chǔ)上做到靈活應(yīng)用，提高統(tǒng)計(jì)學(xué)能力。

計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件的操作技能在當(dāng)今科技高度發(fā)展的時(shí)代愈顯重要，尤其是當(dāng)今大數(shù)據(jù)時(shí)代，對(duì)于海量數(shù)據(jù)的處理，單靠紙筆顯然是不夠的。因此計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件教學(xué)的重要性也被提到日程上來，成為當(dāng)今生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)的重要部分[9]。關(guān)于計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件的教學(xué)，筆者在不同班級(jí)中分別嘗試過Excel、SPSS和R教學(xué)，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，

哪個(gè)軟件更適合本科教學(xué)，很難一概而論。軟件的操作屬于課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容，它們都可幫助學(xué)生省去用復(fù)雜公式計(jì)算的工作，更高效地分析處理數(shù)據(jù)。無論是哪種軟件，單一的操作教授并不是難點(diǎn)，如何選擇正確的程序命令，如何解讀計(jì)算結(jié)果，得出科學(xué)結(jié)論才是統(tǒng)計(jì)軟件學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，而這些則依賴其背后統(tǒng)計(jì)原理的掌握。正是由于這樣環(huán)環(huán)相扣的關(guān)聯(lián)，在教學(xué)過程中，筆者將統(tǒng)計(jì)軟件的教學(xué)和相對(duì)應(yīng)的生物統(tǒng)計(jì)理論的講解通過實(shí)踐案例相整合，在課堂中講完統(tǒng)計(jì)理論后，隨即教授如何用軟件操作相關(guān)案例，通過軟件操作的講解和結(jié)果的解讀，進(jìn)一步鞏固相關(guān)統(tǒng)計(jì)理論。同時(shí)，特意調(diào)整上機(jī)實(shí)踐課的時(shí)間，讓學(xué)生得以及時(shí)實(shí)踐，將實(shí)踐與理論教學(xué)整合。

該課程是雙語課程，培養(yǎng)學(xué)生的生物統(tǒng)計(jì)專業(yè)英語能力也是教學(xué)的主要目標(biāo)之一。而任何英語的學(xué)習(xí)，更多實(shí)踐的練習(xí)是學(xué)好的不二法門。為了達(dá)到這個(gè)教學(xué)目標(biāo)，筆者也采取了理論與實(shí)踐整合的策略，除了全英文課件及課堂英文教學(xué)外，也利用各種課堂課后互動(dòng)的機(jī)會(huì)及學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)加大對(duì)學(xué)生生物統(tǒng)計(jì)專業(yè)英語的實(shí)踐訓(xùn)練。推薦課程參考書有英文書也有中文書，推薦中文書的目的是幫助沒有生物統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)的本科生更好地系統(tǒng)掌握該學(xué)科的理論知識(shí)，而英文參考書的閱讀則進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生生物統(tǒng)計(jì)的專業(yè)英語閱讀能力。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上傳該課程的學(xué)習(xí)資料，布置部分課程作業(yè)，加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)。上機(jī)實(shí)踐課和課后習(xí)題也大部分采用英文形式，讓學(xué)生在實(shí)踐練習(xí)中熟記生物統(tǒng)計(jì)的專業(yè)英文詞匯。

3教學(xué)效果及其展望

經(jīng)過這樣的教學(xué)改革，取得一定教學(xué)成果，但仍有不少缺憾的地方。通過理論與實(shí)踐相整合的教學(xué)模式，學(xué)生對(duì)抽象的統(tǒng)計(jì)學(xué)概念原理有了深一步的了解，可能對(duì)方差分析、線性回歸模型中相對(duì)復(fù)雜的計(jì)算公式不一定完全記牢，但對(duì)

其試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理都有所掌握，對(duì)于不同的案例，學(xué)生基本都能判斷出其試驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型，據(jù)此選擇正確的軟件程序命令，并對(duì)數(shù)據(jù)輸入結(jié)果做出正確的解讀，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果。教學(xué)反饋顯示，學(xué)生普遍覺得案例偏少，自己實(shí)踐練習(xí)的環(huán)節(jié)不夠。從學(xué)生的表現(xiàn)看，他們也普遍熱衷于自我實(shí)踐的學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)習(xí)的熱情，筆者也鼓勵(lì)啟發(fā)他們嘗試多種方法解決問題，引導(dǎo)他們?cè)谡n堂外自學(xué)，在實(shí)踐中相互討論，讓他們更深刻、直觀地理解生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理。而這也從另一方面反映了生物統(tǒng)計(jì)學(xué)為應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)一個(gè)分支的特點(diǎn)，需要在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，才能幫助學(xué)生活學(xué)活用。為了檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)專業(yè)英語的掌握情況，在課程考核（上機(jī)考試和期末閉卷筆試）中也采用部分英文考核方式。雖然大多學(xué)生最初被題目中描述的生物試驗(yàn)的專業(yè)英語所難住而顯得無從下手，也有少數(shù)學(xué)生還是抓住了題目中統(tǒng)計(jì)常用的詞匯，對(duì)題目做出了應(yīng)有的解題判斷，在筆者的一點(diǎn)提示后，近一大半的學(xué)生還是有了解題的正確思路，這有很大可能是得益于英文教學(xué)與平時(shí)大量英文習(xí)題的練習(xí)。

總之，作為應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分支的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是實(shí)踐性強(qiáng)的一門工具課，又具有理論性強(qiáng)的特點(diǎn)，理論與實(shí)踐相整合的教學(xué)模式使學(xué)生“學(xué)中做，做中學(xué)”，不但激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，也能幫助學(xué)生通過實(shí)踐更深刻地理解其背后統(tǒng)計(jì)原理概念，并真正做到活學(xué)活用。結(jié)合教學(xué)效果及學(xué)生的教學(xué)反饋，將對(duì)該教學(xué)模式進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，進(jìn)一步增加軟件實(shí)踐環(huán)節(jié)，做到學(xué)以致用，培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)今科技發(fā)展潮流的人才。

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