試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法教學(xué)改革探索

蘇成付 張恩盈 馬曉杰 王桂英 郭新梅

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 山東青島 266109）

一、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃

俗語(yǔ)說(shuō)：興趣是最好的老師。有興趣的學(xué)習(xí)才能是主動(dòng)學(xué)習(xí)，沒(méi)有興趣的學(xué)習(xí)是被動(dòng)學(xué)習(xí)。在當(dāng)前教育依然以教師為主的教學(xué)模式下，相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)不感興趣，尤其對(duì)于生物統(tǒng)計(jì)這類理科課程不感興趣。原因如下：第一，價(jià)值觀念導(dǎo)向，一直以來(lái)，社會(huì)上都流行“錢(qián)不是萬(wàn)能的，沒(méi)錢(qián)是萬(wàn)萬(wàn)不能”，在很多學(xué)生的固有觀念里，認(rèn)為學(xué)習(xí)并不是改變現(xiàn)狀的唯一途徑，甚至認(rèn)為學(xué)習(xí)并不能有效的改變現(xiàn)狀，憑著自己在某方面的獨(dú)到見(jiàn)解并擁有一技之長(zhǎng)，就可以開(kāi)創(chuàng)事業(yè)，就能輕易獲得成功，從而賺得大量財(cái)富，個(gè)別成功案例導(dǎo)致相當(dāng)一部分學(xué)生認(rèn)為，讀書(shū)并不能實(shí)現(xiàn)自己的遠(yuǎn)大理想。所以有學(xué)生產(chǎn)生不愛(ài)學(xué)、厭學(xué)情形，對(duì)學(xué)習(xí)極度缺乏興趣。第二，社會(huì)迅速發(fā)展，情形復(fù)雜，每個(gè)同學(xué)都擁有手機(jī)、電腦、Ipad等各式各樣的電子產(chǎn)品，虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界五彩繽紛，雖然拓寬了學(xué)生求知的途徑，擴(kuò)大了他們的社會(huì)交往面，為學(xué)生創(chuàng)造了自我實(shí)現(xiàn)的新空間，但同時(shí)對(duì)大學(xué)生，尤其剛步入大學(xué)校園的大學(xué)生，抵抗外界誘惑的能力較差，容易導(dǎo)致沉迷于虛擬世界。第三，相當(dāng)一部分同學(xué)性格比較靦腆、內(nèi)向，不擅長(zhǎng)語(yǔ)言表達(dá)，在學(xué)習(xí)中碰到這樣那樣的問(wèn)題，不能及時(shí)與老師溝通，同時(shí)也不愛(ài)與其他同學(xué)交流，常常處于半懂不懂的狀態(tài)，學(xué)習(xí)靈活性不夠，日積月累，導(dǎo)致對(duì)學(xué)習(xí)課程不感興趣，尤其對(duì)于生物統(tǒng)計(jì)這類邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科?？梢?jiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏興趣，不是單方面的原因，也不是短時(shí)間形成的，而是存在多方面原因，需要加以引導(dǎo)，提升學(xué)習(xí)興趣[1]。

（二）統(tǒng)計(jì)軟件集成不足

統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程涉及龐大的數(shù)據(jù)運(yùn)算及復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理過(guò)程，不借助統(tǒng)計(jì)分析軟件難以完成。當(dāng)前許多高校均已開(kāi)設(shè)相關(guān)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課，作為生物統(tǒng)計(jì)理論教學(xué)配套內(nèi)容，開(kāi)展統(tǒng)計(jì)軟件的相關(guān)教學(xué)，但統(tǒng)計(jì)軟件不夠系統(tǒng)（畢惠惠等，2019），當(dāng)前使用最為廣泛的軟件為SPSS、SAS、Excel、DPS（Tang et al.， 2013）、R語(yǔ)言等，其中，Excel 的普及相對(duì)較多，其原因?yàn)镋xcel操作簡(jiǎn)單，大部分學(xué)生都有Oきce 辦公自動(dòng)化基礎(chǔ)及操作經(jīng)驗(yàn)，容易上手，能完成相當(dāng)數(shù)量的簡(jiǎn)單田間生物統(tǒng)計(jì)過(guò)程，如描述性統(tǒng)計(jì)、直方圖繪制等常見(jiàn)生物統(tǒng)計(jì)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)展對(duì)理論教學(xué)效果起到促進(jìn)作用。但是，在數(shù)據(jù)分析方面，Excel無(wú)法完成一些高級(jí)生物統(tǒng)計(jì)問(wèn)題，比如方差分析的多重比較、主成分分析、聚類分析等操作，應(yīng)用受到局限。被國(guó)際統(tǒng)計(jì)界廣泛接受的專業(yè)統(tǒng)計(jì)分析軟件SAS、SPSS功能強(qiáng)大，認(rèn)可度較高，但此類軟件專業(yè)性較強(qiáng)、不僅對(duì)理論課內(nèi)容掌握要求很高，也要求熟練掌握一些公式及函數(shù)的統(tǒng)計(jì)原理，且需要設(shè)置較多學(xué)時(shí)，短時(shí)間教學(xué)難以達(dá)到理想效果。另外，DPS和SAS、SPSS軟件一樣，正常使用需要較高價(jià)格的付費(fèi)，使課上可以為同學(xué)們演示并在學(xué)校計(jì)算機(jī)房開(kāi)展DPS實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但學(xué)生課后自行演練困難，難以做到每位同學(xué)都在自己的計(jì)算機(jī)上安裝付費(fèi)DPS軟件，從而導(dǎo)致實(shí)際教學(xué)過(guò)程中難以達(dá)到熟練運(yùn)用。

（三）理論與實(shí)踐結(jié)合不夠緊密

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法包括兩方面主要內(nèi)容：即實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)僅僅課本上的學(xué)習(xí)比較抽象，比如試驗(yàn)單元指的是接受某種處理最小的實(shí)驗(yàn)材料的一個(gè)獨(dú)立單位(田間實(shí)驗(yàn)中稱小區(qū))，不能繼續(xù)劃分，那么結(jié)合田間實(shí)際小區(qū)排列情況給學(xué)生講解，則更容易理解。另外，講解隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，如果結(jié)合田間地力肥力起伏及系統(tǒng)誤差等方面理論知識(shí)，學(xué)生掌握起來(lái)則會(huì)事半功倍，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象，提高知識(shí)運(yùn)用能力。但實(shí)際上，多數(shù)農(nóng)業(yè)類高校對(duì)本科生開(kāi)展田間實(shí)驗(yàn)教學(xué)，受到眾多因素限制，從而導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)比例較低，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)理解相對(duì)抽象，難以實(shí)際應(yīng)用，教學(xué)效果受到很大限制。

二、田間生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革措施

（一）教學(xué)手段改革

板書(shū)教學(xué)的特點(diǎn)是能突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，讓學(xué)生掌握重要知識(shí)點(diǎn)的構(gòu)成及知識(shí)脈絡(luò)，尤其在給學(xué)生講解公式推導(dǎo)過(guò)程等方面，板書(shū)教學(xué)更能吸引學(xué)生注意力，跟著老師的思路進(jìn)行，達(dá)到比較理想的教學(xué)效果。但板書(shū)教學(xué)難以展示豐富多彩的教學(xué)內(nèi)容，尤其一些內(nèi)容復(fù)雜的動(dòng)畫(huà)，插圖等教學(xué)素材很難在黑板上給學(xué)生進(jìn)行直觀展示。多媒體教學(xué)相較傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)有其獨(dú)到優(yōu)勢(shì)，可以將抽象的概念和理論以簡(jiǎn)化的、形象的形式展現(xiàn)給學(xué)生，令學(xué)生更容易理解，從而獲得較好的教學(xué)效果。比如講解正態(tài)分布概念時(shí)，可以采用動(dòng)畫(huà)形式直觀的向?qū)W生表達(dá)隨機(jī)事件的發(fā)生，解釋正態(tài)分布的概念，達(dá)到化靜為動(dòng)，形象直觀的效果。講解土壤類型因素對(duì)產(chǎn)量因素的影響，可以列舉不同類型的土壤，比如沙土、壤土、黏土等等。這時(shí)可以列舉不同土壤所處的地理環(huán)境，達(dá)到創(chuàng)建情境，啟發(fā)思維，帶進(jìn)教學(xué)的效果。因此，在進(jìn)行田間生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課堂教學(xué)時(shí)，建議用板書(shū)列提綱，理清脈絡(luò)，演示相關(guān)統(tǒng)計(jì)公式推導(dǎo)過(guò)程，同時(shí)以多媒體為輔的教學(xué)手段，即采用板書(shū)控制教學(xué)進(jìn)程與教學(xué)思路，多媒體展示豐富的教學(xué)素材為輔助，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使板書(shū)教學(xué)和多媒體兩者取長(zhǎng)補(bǔ)短，針對(duì)所授內(nèi)容將兩者有機(jī)結(jié)合，取得較好的教學(xué)效果。

（二）選取合適的統(tǒng)計(jì)分析軟件

在實(shí)際教學(xué)中，統(tǒng)計(jì)方法多種多樣。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更好地掌握所學(xué)理論知識(shí)，同時(shí)利用掌握利用統(tǒng)計(jì)軟件分析實(shí)際理論問(wèn)題?？筛鶕?jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容合理選用統(tǒng)計(jì)分析軟件，使統(tǒng)計(jì)方法簡(jiǎn)單化，為學(xué)生理解和掌握提供便利。例如，在描述統(tǒng)計(jì)分析、假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析及一元線性回歸等，均可借助統(tǒng)計(jì)軟件來(lái)完成。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)鍛煉學(xué)生靈活運(yùn)用Excel軟件完成描述性統(tǒng)計(jì)分析、次數(shù)分布表及次數(shù)分布圖的繪制，若實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)允許，可以適當(dāng)介紹DPS軟件、SPSS及SAS的應(yīng)用，此外，R 軟件具有較強(qiáng)的生物統(tǒng)計(jì)功能，作為免費(fèi)的專業(yè)軟件，具有數(shù)據(jù)處理、制圖、計(jì)算等多項(xiàng)功能。在教學(xué)過(guò)程中，可適當(dāng)加入R 軟件到生物統(tǒng)計(jì)教學(xué)中，使教學(xué)效果得到顯著提升。

（三）理論和實(shí)際結(jié)合

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合田間生物統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法兩方面主要內(nèi)容，在開(kāi)展理論教學(xué)同時(shí)，適當(dāng)讓學(xué)生走向田間，親自接觸大自然，結(jié)合實(shí)際，有助于加深學(xué)習(xí)印象，獲得較好的學(xué)習(xí)效果。在田間實(shí)踐時(shí)，既可以緩解學(xué)生的學(xué)業(yè)壓力，還可以開(kāi)拓視野，鍛煉身體，錘煉思維，見(jiàn)多方能識(shí)廣。田間實(shí)踐不局限于課堂學(xué)生的實(shí)踐，讓學(xué)生走出教室，步入自然，融入現(xiàn)代自然生活，為學(xué)生的自主探索與實(shí)踐開(kāi)辟了廣闊的空間。田間實(shí)踐可以充分發(fā)揮學(xué)生自主參與、自愿組合，有助于促進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)參與感，集體榮譽(yù)感。學(xué)生的主體作用得到了充分發(fā)揮，才能得到了施展，學(xué)生的獨(dú)立性、責(zé)任心、參與意識(shí)等也進(jìn)一步發(fā)展。在田間實(shí)踐過(guò)程中，通過(guò)有計(jì)劃的加入一些豐富多彩的元素，精心策劃，使每個(gè)學(xué)生都能積極主動(dòng)參與，有助于更好的掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐[2]。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了提高生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)效率，教學(xué)改革是必要的。對(duì)此，教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變思想觀念，通過(guò)實(shí)施板書(shū)與多媒體結(jié)合、理論和實(shí)踐相結(jié)合、依據(jù)課時(shí)多少有針對(duì)性選用統(tǒng)計(jì)分析軟件、適當(dāng)增加統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)，探索線上線下教學(xué)結(jié)合等多種教學(xué)方式，使學(xué)生更好的掌握農(nóng)業(yè)相關(guān)知識(shí)與數(shù)據(jù)分析方法，使教學(xué)活動(dòng)更具實(shí)效性。