時間：2024-03-07 14:40:43
導語：在生物統計分析方法的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
根據生物統計學學科的發展特點，加強生物統計的實踐技能訓練和素質培訓對于幫助學生牢固掌握生物統計這門基礎工具以及今后參加科研工作具有重要的作用和意義。為培養該專業學生具有較強的實踐動手能力和科學研究素質，進行一系列的、創新性的課程體系改革和特色實驗體系的構建非常必要。中國計量學院生命科學學院教學團隊在多年的教學實踐中總結構建了生物統計學科的“能力素質培訓”課程體系，經實踐發現，能夠較好地提高教學效果，激發學生的學習熱情。
1生物統計學課程改革現狀
1．1生物統計學課程特點生物統計學的教學內容前后章節關系密切，環環相扣，層層深入，并且需要較好的概率論和數學基礎。同時，由于公式多、概念多、計算多，學生感到枯燥無味，難懂，而且部分統計概念容易混淆，比如:u分布和t布、標準差和標準誤等。學生對概念掌握的難度大，直接影響了學生對統計知識的掌握和運用，使得很多學生的計算結果是有偏差的。此外，統計分析方法多而且難，各種分析方法又有特定的適用范圍和使用特點，課程學時少，每章節的內容都講不透，使得學生一知半解，不會應用。
1．2生物統計學課程目前存在的問題因生物統計學課程的特點決定了其與其他課程相比還有很大的差距，存在一些不容忽視的問題:①拘泥于舊的教學模式，不能科學規劃該課程新形勢下的教學導向和編排，忽視試驗設計，只注重統計分析基本方法、基本原理;②教師對素質教育在課堂上的要求不清晰，自身知識結構和科研能力弱;③重課堂講授，少課外實訓，尤其是與科研活動相結合的實訓活動和統計分析;④對學生素質能力教育意識薄弱，教學環境營造意識缺乏。
2能力素質培養體系的設計
針對生物統計課程的特點以及對學生實際操作能力和素質的要求，中國計量學院生命科學學院經過多年實踐，對生物統計學課內教學學時(51學時)進行合理安排，并充分利用開放實驗室平臺，結合學校的開放實驗項目等，增加了課外綜合實訓(2周)的進程。將整個生物統計的課程教學分為3個階段(圖1):①理論教學階段，30學時，生物統計學基礎理論和方法的教學，給學生打好結實的統計學基本理論知識的基礎;②教學實驗階段，18學時，操作技能和相關統計軟件的教學與培訓，培養學生的統計分析能力;③綜合實訓階段，3學時+2周，結合專業知識的科研活動及統計分析，培養學生實際應用能力和科研能力。在進行基礎理論和方法－實驗操作技能－綜合實踐分析能力3個階段的學習和訓練的同時，注重學生或然性歸納推理思維和科學研究素質的教育。
3課程體系的實施
3．1教學團隊的組建為更好地實施能力素質培養體系，筆者整合資源，優勢互補，組建教學團隊，使生物統計學課程形成了一支素質優良，年齡、專業、學歷結構合理，理論知識和技能水平并重，思維活躍、團結合作、能適應專業發展需要的專業教師隊伍。在教學、實踐和科研等各方面都具有扎實的工作基礎。主要人員教學經驗豐富，注重對中青年教師的培養。4名成員分別畢業于浙江大學、上海大學、江南大學等著名學府，學緣結構合理。課程組配備主講教師2人，實踐環節教師2人，可以穩定、高水平地開設該課程。課程組教師嚴謹治學，愛崗敬業，無私奉獻，注重教書育人、言傳身教，甘于在教學第一線默默耕耘，具有強烈的事業心、責任感和團結協作精神，在生物統計學課程教學工作及研究生培養及科研工作中都發揮了重要作用。
3．2精選教學內容強化以“實際應用為導向”的知識點選擇原則，試驗設計和統計分析并重，強調試驗設計的重要性，擴大充實試驗設計方法的應用技術，如正交設計、趨勢面分析的設計等。對那些實際應用價值不大的章節，實行適當的合并和刪節。有機結合試驗設計與統計分析，注意統計分析對試驗設計的反饋作用。統計分析既是在試驗設計的基礎上進行，又對試驗設計具有反饋作用，而這些反饋信息將有助于提高試驗效率，更新試驗進程。注重案例講解，理論結合實踐。利用科研成果豐富教學內容，將教學與科研相結合，多講原理和方法的實踐應用案例，少講統計分析基本方法、基本原理的推導;多講試驗設計、統計分析結果的專業解釋和剖析反饋信息，少講統計分析計算過程。
選擇常用的統計軟件SAS和DPS，以及常用的且包含較多統計和數據分析功能的Excel軟件，結合統計教學的內容和各統計軟件的特點，制訂統計實驗教學的主要教學項目。實驗使用的數據資料為經典數據和最新的科研實驗數據，讓學生在對經典生物學相關規律(如遺傳學三大定律等)進行探討的同時跟蹤學科前沿，提高學生的操作能力和處理實際資料的能力，有利于學生掌握各種復雜的生物統計方法，也有利于拓展教學內容。
3．3采用靈活多樣的教學方法實行形式多樣的教學方式，提高教學效果。如，采用精講與泛講有機結合的啟發式教學，突出重點，分解難點，循序漸進，進行啟發式教學。比如，精講試驗設計和方差分析這兩大生物統計的核心內容，泛講顯著性測驗的基本原理這一難點，由于顯著性檢驗的基本思想貫穿在每一種統計方法之中，所以先概括性地介紹一下有關基礎內容，使學生對原理有一個輪廓性的了解，然后在隨后的教學內容里(如F測驗、Χ2測驗等章節)逐步加深講授，反復強調，使學生們能夠熟練使用。實行計算機結合傳統模式的互補教學方式，將有些章節制成圖文并茂的多媒體課件。利用傳統的教學手段(靠粉筆板書、陳列數據、書寫公式)在統計學公式的演算、推導方面的優點，加大使用計算機的頻率，這種傳統教學與多媒體教學相結合的方式，在有限的教學時間內盡可能多地講授相關的教學內容［3］，使學生能夠輕松地解決實際問題，增強其自信心和使用生物統計學的愿望。同時，也借鑒滾動式教學方法［4］，以解決教學內容連貫、學生復習時間少等問題。
3．4改革實驗教學理念利用計算機和統計軟件等先進教學手段進行實驗，有利于將學生從繁瑣的計算中解放出來，把注意力放到對問題的討論、分析和評價統計結論上去，而生命科學行業正需要“懂設計，會分析”的人才。因此，在實踐教學中，重點引導學生選擇合理的設計方法和正確的統計方法，正確理解統計結果的意義，掌握評價和分析這些數據的方法，將獲得的統計結論結合生物專業，去發展并闡述其內在規律。
建立綜合實訓體系。綜合實訓體系既要考慮學生的專業知識背景和實驗室條件，又要考慮不同知識的融會貫通，因此必須注重實訓項目設置的可行性和有效性，綜合鍛煉學生的研究能力和知識運用能力。綜合實訓過程:結合生命科學和生物計量等專業背景，給出3～5個選題方向，學生自由組隊(3～5人)，在選題方向內確定選題，專題陳述選題依據、意義，教師指導修訂并確定選題;學生討論確定人員分工，查閱資料確定技術路線并開題，教師審核技術路線提出修改意見，最終確定實驗方案;組織實施實踐項目，總結實驗結果，以論文和PPT形式匯報實驗結果;教師綜合評定學生實驗成績。課內3學時主要用于實驗結果的匯報。
3．5科學合理的考核辦法有學者針對生物統計學課程公式、概念多的特點，提出“一紙式”考試方式［3］，但仍是以期末考試成績為主要決定因素的終結式考核方法。本課程組改革傳統考試方法，采用平時成績(課堂表現+平時作業)、實驗報告成績、期末考試成績(開卷)和綜合實訓成績相結合的“全程評價、綜合評定”的考核方式。減小學生生記硬背的壓力，加大對學生靈活應用能力的考核。考核方法中綜合實訓的考核必須綜合考慮學生在綜合實訓各個環節的表現，根據學生查閱文獻、設計方案、實施實驗、論文總結和結果匯報等各環節，建立實驗室使用考查、學生評價和教師評價相結合的綜合評定方法。建立信息反饋機制，開通多種溝通途徑和平臺，課前、課內、課后實時反饋信息，及時調整和優化綜合實訓體系。
傳統的生物統計學教學過多強調理論的重要性,學生通過查找書后附表設計試驗與手工計算,忽視了利用計算機軟件進行試驗設計和數據統計分析的能力培養,不符合越來越重于計算機技術的現代應用生物統計方法的發展趨勢。在十分有限的32個學時內,為使“生物統計學”的授課內容不與“概率論與數理統計”發生重復且更實用,筆者通過對現代應用生物統計方法和統計軟件發展趨勢的課前調研,發現R軟件是一款功能全面又易學的統計軟件,含有許多新穎而又實用的統計分析技術與假設檢驗方法,完全可以滿足生物統計學的教學需要,并且沒有版權問題。各種概率分布的計算,以及平衡不完全區組、拉丁方與正交表等試驗設計,都可以在R軟件中完成,使學生可以徹底擺脫手工查表與計算的煩惱。課后關于生物統計學與R軟件使用的問卷調查發現,88.2%的學生認為在修完“概率論與數理統計”課程后仍很有必要學習生物統計學和統計軟件,92.8%的學生認為自由軟件R作為生物統計學的教學軟件十分合適,還有86.7%的學生則認為R語言的學習能夠對理解統計原理有所幫助。
1統計軟件R的介紹
R語言是一門比較新的計算機語言,源自S語言(S-Plus軟件中使用)與Scheme語言。基于GNU協議的自由軟件R提供了一種使用R語言進行統計分析與圖形展示的計算機環境,整合有許多統計工具包[1]。R語言最初由新西蘭奧克蘭大學統計系教授RossIhaka和RobertGentleman合作編寫,由于這兩位“R之父”的名字都是以R開頭,所以就稱之為R語言。R自1993年誕生以來,深受統計學家和計量愛好者的喜愛,被國外大量學術與科研機構采用,其應用范圍涵蓋了計量經濟學、實證金融學、空間統計學、統計遺傳學和生物信息學等諸多領域,已經成為主流軟件之一。2009年1月7日,《紐約時報》記者AshleeVance題為“DataAnalystsCaptivatedbyR’sPower的文章[2]在科技版發表之后,引起了統計軟件R與SAS之爭,可見R在統計學界和業界的影響力。
相對于其它統計軟件,R的主要特色在于:1)R語言具有自由、免費、開放源代碼及統計模塊齊全的特征;2)R語言是徹底面向對象的統計編程語言,R中所有計算結果都可以作為對象保存起來,供進一步統計分析與圖形展示之用;3)R軟件體積小,更新速度快;4)R的擴展性非常強。世界各地的CRAN鏡像網站上有許多志愿者提供的非常豐富的工具包,供下載使用。正如Google首席經濟學家HalVarian所說,R最優美的地方是你能夠修改很多前人編寫的工具包的代碼做各種所需的事情,實際你是站在巨人的肩膀上。
據統計,2008年12月13日~14日“第一屆中國R語言會議”在中國人民大學召開時,共有近70家單位150余人參加;2009年12月召開的第二屆中國R語言會議則在北京和上海設有兩個分會場,共有90多家單位300余人參加。參會的人員主要來自高校和科研機構,包括在校學生、高校老師、科研所研究員等。
2統計教學中R軟件的使用現狀
由于R強大的統計計算與圖形展示功能,以及自由免費與開放源代碼的特點,目前國外許多大學統計相關專業都將R作為教學軟件。據筆者調查,國內高校教學中統計軟件的使用現狀比較混亂,多是采用SPSS或SAS軟件,也有使用S-Plus、Matlab、Minitab、Stata、Eviews、Origin、DPS、MSExcel等商業軟件,仍有部分高校在統計教學中沒有結合與講授統計軟件。國內只有很少一部分高校使用R軟件進行統計教學,但是已有48所(不含重復)國內高校的教師或在校學生參加過R會議。
據不完全統計,江西農業大學、清華大學、中國人民大學、華東師范大學、暨南大學、中國地質大學(武漢)等高校已將R語言作為統計相關課程上機實習的計算機軟件。其中江西農業大學自2005年開始,就在生物工程與生物技術專業的學生的生物統計學課程中采用自由軟件R作為教學輔助工具,并取得了良好的教學效果[3]。
3生物統計學教學與R使用的調查分析
當前,數據分析處理幾乎全是使用計算機統計軟件完成,在統計方法的實際應用過程中,人們往往不會關注理論推導與計算過程,而是注重統計分析結果的解釋。對于非數理統計專業的學生,統計教學過程中不應過多強調理論的重要性,從而忽視了統計思想和數據處理能力的培養。通過課后關于生物統計學與R軟件使用的問卷調查發現,參與調查的34位學生中有30位學生(88.2%)認為在修完“概率論與數理統計”課程后仍很有必要學習生物統計學。而沒有開設生物統計學課程的2003~2005級學生的畢業論文中,嚴重缺乏統計分析與假設檢驗。這充分說明了,純粹的統計方法與理論教學,越來越不符合借重于現代計算機技術的生物統計學發展趨勢。
問卷調查中發現,有96%的學生認為生物統計學與R語言都非常有用,畢業后無論是繼續深造還是參加科研或管理工作都能用得上,同樣有96%的學生在生物統計學的課程結束后會選擇繼續學習R語言,有80%的學生認為R語言上級實習的16學時不夠用,且有92.8%的學生認為R軟件作為生物統計學的教學軟件十分合適,86.7%的學生認為R語言的學習能夠對學習與理解統計原理有所幫助,67.6%的學生認為C語言的學習基礎對學好R語言有所幫助。江西農業大學生物科學與工程學院程新等主持的教學研究課題“基于自由軟件平臺的生物統計學實踐教學研究”,對兩個年級共233人分別采用R和SPSS教學效果的比較分析發現,采用R進行教學,激發了學生的學習積極性,提高了學生掌握統計學知識的能力,教學效果比SPSS有了顯著提高[3]。因此,可以認為使用R軟件作為生物統計學的教學軟件是十分合適的。
此外,本次問卷調查中還發現76.5%的學生認為R語言的入門很容易且R軟件安裝使用起來非常方便;有63.9%的學生認為R語言的一些統計函數特別是繪圖函數的參數設置比較麻煩,學習有困難;有81.8%的學生認為很有必要組織出版關于R語言與生物統計學的參考書。與市場上隨處可見的關于SPSS或SAS軟件的圖書相比,由于R軟件是一款比較新的統計軟件,且是自由軟件,目前關于R語言或R軟件的圖書非常少。截至到2009年底只能夠在互聯網上搜索到4本與R語言有關的圖書,分別是孫嘯等著的《R語言及Bioconductor在基因組分析中的應用》(2006年7月,科學出版社出版);王斌會主編的《R語言統計分析軟件教程》(2007年1月,中國教育文化出版社出版);薛毅等著的《統計建模與R軟件》(2007年4月,清華大學出版社出版);湯銀才主編的《R語言與統計分析》(2008年11月,高等教育出版社出版)。這些書籍均以較大的篇幅詳細介紹了R語言的基礎與使用方法,適宜作為關于R語言的工具書。但是由于這4本書中均未涉及到試驗設計與現代應用生物統計方法等方面的內容(實際上,試驗設計的內容在生物統計學中占有十分重要的地位),不宜作為生物統計學的上機實習指導書。而且CRAN網站上有多種關于試驗設計及其統計分析的R工具包,如AlgDesign、crossdes、conf.design、DoE.base、FrF2等可以自由下載使用。因此,基于R軟件在國內愈來愈旺盛的市場需求,筆者認為有關出版社很有必要組織出版關于“現代應用生物統計方法在R語言中的實現”的教參或工具書。
4結論
根據調查結果與科研工作的經驗,筆者認為統計的思想或意識比統計理論與方法更重要,使用統計軟件R進行生物統計學教學,可使學生不再陷入繁瑣的統計查表與計算過程中,從而增強統計思想和數據處理能力的培養。
青海大學農牧學院草業科學系承擔著草業科學專業本科教學任務。在以往的教學中,《生物統計》課程的定位是服務于專業課程的專業基礎課,但是隨著青海大學進入“211”重點建設行列后,學校教學及科研工作都有了大幅度的發展,對教學工作和學生培養工作也提出了新要求,加之社會各級各類就業單位對本科學生綜合素質的要求越來越高,使得《生物統計》課程的外延發生了相應的變化,即課程不僅是服務于專業學習的基礎課,同時應該成為學生參與科研,開展科研活動必須具備的基本技能,也就是說,需要通過《生物統計》等課程來提升學生的科研素質。那么,為什么結合《生物統計》課程提出“提升學生科研素質”這一問題呢？近幾年來,青海大學農牧學院草業科學系在青海大學教學科研不斷快速發展的推動下,自身也有了長足發展。截止2012年底,草業科學系教師主持科研課題24項,其中國家級5項、省部級課題9項、校院級課題7項,其他來源3項,合計科研經費720萬元,教師參加科研比例為100%。
由此反映出,隨著草業科學專業教師學歷和職稱的提高,教師申報獲批或參與的科研項目在不斷增加,這就需要大量的學生參與到科研活動中,并且為學生參與到科研中提供了可能,這樣,就使得草業科學專業學生參與到教師科研項目中的人數和比例逐年增加。同時,草業科學專業本科學生積極申報國家或青海大學的大學生科技創新項目,截止2012年,獲批的國家或青海大學大學生科技創新項目8項,共計20余人參與,其中有兩項在第11屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽中獲三等獎,表明草業科學專業本科學生參與、甚至主持的科研項目面積不斷在增大。另外,近三年草業科學專業本科畢業論文中,86%的畢業論文選題來自教師在研的科研項目或學生自己獲批的大學生科技創新項目,表明學生的畢業論文是在參與科研項目的基礎上完成的,從今后的發展趨勢看,這一比例還將增大。綜上所述,作為支撐科學研究中試驗方案設計、試驗內容實施、試驗結果整理統計與分析的《生物統計》課程在學生培養中的作用重大。因此,為了適應草業科學專業本科教學的這一新形勢和新需要,提出了《生物統計》課程的教學需配合學生科研素質的提升這一問題。
2《生物統計》課程教學與學習中存在的突出問題
從《生物統計》課程的內容看,涉及較多的數學公式和抽象的統計概念,要求學生具備較為扎實的數學基礎和較強的邏輯思維能力。因此,《生物統計》課程一直以來就是草業科學專業課程中較難授課和較難學習掌握的課程之一。對草業科學專業大多數本科學生而言,該課程晦澀難懂,似乎與專業課程學習和參與科研沒有直接的聯系,更突出的問題是,即便學生能夠認識到該課程在今后專業學習和參與科研中的重要作用,但是很難將課程的學習和將其科學地應用在科研活動中有機結合起來,導致對該課程的學習僅僅就是學習一門課程而已,當面對如何設計科學研究試驗方案,如何布置試驗、實施試驗,如何獲取客觀的試驗數據,如何通過科學的統計分析方法揭示自然規律時束手無策,缺乏將《生物統計》課程內容與實際應用緊密結合起來的能力,這樣,一方面導致課程學習結束后不能繼續發揮課程的作用,一方面導致學生在參與科研中因統計學方面知識的欠缺而成為短板。也就是說,目前《生物統計》課程的教學沒有達到學以致用的教學目的。
3《生物統計》課程在提升學生科研素質中的作用
草業科學專業本科學生科研素質的培養主要體現在研究課題的設計與實施兩個方面。其中研究課題的設計與實施能力的培養是主要目標。《生物統計》課程的主要內容是運用概率論與數理統計的基本理論,合理地安排科學試驗,以獲得盡可能多的、能反映事物本質的信息,并通過正確合理的統計分析,揭示事物內在的客觀規律及相互作用。因此,通過課程中試驗設計的教學是可以提高學生設計研究課題試驗方案能力的。眾所周知,在科學研究中,試驗結果會受到系統誤差和隨機誤差的影響,使得試驗處理的真實效應受到許多非處理因素的干擾和影響,從而影響到科學試驗的精確度和準確度,甚至無法揭示真實的自然規律。這就要求科學研究人員不但要清晰地了解這一現狀,更重要的是必須通過科學合理的試驗設計和安排來減少或是避免這種不利影響,這樣,才能在有限的科研時限內獲得科研成果。因此,需要培養參與科研的學生的這種科學、嚴謹、一絲不茍的精神和切實可行的科研方法,而這種科研方法的培養是可以通過《生物統計》課程實現的。在科研中,獲得了大量科研數據后,面臨的一個重要問題就是如何通過試驗數據揭示自然規律。由于本科學生參與科研工作的沉淀相對不足,當面對大量的科研數據時,更是無從著手,不能通過科學合理的統計分析方法揭示規律,而通過《生物統計》課程是可以提高學生分析數據,揭示規律的能力的。
4提升學生科研素質,改革《生物統計》課程教學
4.1轉變《生物統計》課程的定位
在以往的草業科學專業本科教學中,《生物統計》課程的性質是專業基礎課,教學中側重于理論教學,在一定程度上忽視了課程的實踐性應用。因此,要使《生物統計》課程在提升學生科研素質中發揮作用,首先要轉變課程的定位,即將《生物統計》課程定位在培養學生具體應用能力,提高學生動手能力,提升學生發現問題解決問題能力上。簡單說,就是將《生物統計》課程定位于學生學習后能切實使用這一教學目標上。
4.2對課程理論內容的講解要有針對性,部分內容適當弱化
《生物統計》是一門既有理論又有實踐的課程。基于上述對課程定位的轉變,在學時有限的教學中,教師應當根據各章教學內容及教學要求的不同,采取不同的教學方式,對部分理論內容適當弱化。如統計學基礎知識部分,著重講清基本概念和基本理論即可,力求深入淺出。對于統計學基本原理,要緊密結合草業科學專業特點,著重講清發現問題、解決問題的基本思路來啟發學生的邏輯思維能力即可。對于課程中大量的數理統計學公式,應淡化演繹、推理過程,而將數學公式的統計學含義、在實踐中的應用條件和范圍、如何運用講解清晰。
4.3緊密結合科研實踐,增加實例教學
在課堂教學中,將基本的科研方法,如怎樣進行科研選題、如何收集資料、如何制定試驗方案和實施試驗、如何對試驗結果進行統計分析等穿插在授課內容中進行講授。同時,在減少教材中部分練習題的前提下,布置具有實際意義的綜合性練習,加強學生進行科研活動的基本訓練,使學生初步掌握科研活動的方法和途徑,為下一步參與到教師科研項目中打基礎。其次,在課程授課中,增加實例教學內容。例如,在講授隨機區組設計方法時,可以列舉本專業科研中牧草飼料作物栽培領域涉及的實例,如肥料、水分兩因素對燕麥產量的影響;在講授卡平方測驗時,可以列舉牧草飼料作物育種領域里的實例,如通過卡平方測驗中的適合性測驗來驗證披堿草某一性狀的遺傳規律等。通過實例教學,使得該課程不再枯燥難懂,而且將學生引導到實際問題中去,通過分析與互相討論,調動學生學習興趣,提高學生解決實際問題的能力。在實例教學中,所舉例子既要符合教學內容,又要有現實意義,緊密結合科研與生產中的實際問題,這對學生才有吸引力。不僅加深學生對授課內容的理解和記憶,而且對提高學生綜合分析和解決實際問題的能力大有幫助,能增強學生在以后的科研工作中的實際應用能力。
4.4增加統計軟件的學習
目前,隨著計算機技術在各領域的廣泛使用,科學研究中數據的處理及統計分析基本依靠相應的軟件來完成,常用的有SAS、SPSS、DPS等。雖然統計分析軟件功能強大,幾乎無所不能,但是前提是使用者要深入理解科研數據統計分析的應用范圍、適用方法以及對軟件分析結果的解讀,否則,要么面對數據和軟件不知如何下手,要么套用錯誤的分析模塊得不出正確的結論,要么面對軟件給出的豐富結果不知對自己真正有用的結論是什么。基于此,將計算機統計分析軟件的應用融入到教學過程中。例如,在講授試驗資料的整理、假設檢驗、方差分析、回歸分析等內容時,在講清思路和分析步驟的基礎上,直接利用ExcelSPSS、DPS等統計分析軟件演示例題的分析過程與結果,并安排適當的時間讓學生動手練習。這種教學方式的改革,能夠發揮學生的主動性與積極性,增加學生動手機會,在完成課程內容學習的同時就基本掌握了相應軟件應用能力,在后期學生參與科研項目時,遇見統計分析軟件不再陌生,甚至能靈活運用。
4.5教學文件公開,實行開放式教學
目前,草業科學專業《生物統計》課程總學時有限,在不增加學時而又增加了統計軟件等學習內容的背景下,課堂學習時間就捉襟見肘了。解決這一問題而進行的教學改革就是實行開放式教學,將課程教學文件通過各種網絡平臺呈現給學生,如可以共享在學生建立的QQ群中,或上傳到教師的個人空間中,搭起一個容易被學生接受的教師與學生間的互動平臺。這樣,就避免了教師下課后學生見不到老師無法繼續向老師學習,教師課后要給學生輔導又需要另找時間和教室而帶來的諸多不便,可以有更充裕的時間和更靈活的方式在師生間交流和互動。
4.6改革考核方式,提升學生綜合運用知識的能力
《生物統計》課程實踐性較強的性質決定了應把考核學生應用知識的能力和綜合分析問題的能力作為考核重點。考核方式可以從以往的閉卷理論考試改革為考核實踐技能的開卷考試。開卷考試的命題可采取教師事先編制好若干套綜合應用題,由考生抽簽選作,學生可以查閱有關參考資料,但要求考生在規定時間內獨立完成。如果條件具備,甚至可以采用計算機機考與筆試相結合,主觀性題以計算機考試為主,客觀性題則以筆試為主。這種考核改革,可以使學生從死記硬背概念和公式中解脫出來,以考查學生解決實際問題能力為重點,從而督促學生以掌握實際應用為學習目標。
5討論
關鍵詞： Excel軟件 t檢驗方法 F檢驗
目前，各種統計軟件如SAS、PSS、DPS等已廣泛應用于科研數據處理的數理統計分析，但是這樣的統計分析軟件有的難以獲得，有的操作繁瑣，一般人難以掌握。Excel軟件是一個技術先進、普及率高、使用方便的表格式數據綜合管理和分析系統［1］。利用Excel軟件中的分析工具，可以進行各種假設檢驗，如t檢驗、方差分析等，同時輸出結果具有直觀性。Excel直觀易懂，對環境要求不高，具有基本的統計知識的農業科技工作者均可順利操作［2］。本文對用Excel對生物統計中將兩組數據進行分析的方法加以介紹。
一、安裝“分析工具庫”
單擊MicrosoftExcel中文版菜單欄中“工具”的“加載宏”命令，然后在“加載宏”對話框中選定“分析工具庫”，再按“確定”鈕，“數據分析”這一項就出現在工具菜單欄中。
二、兩組數據分析
在兩組數據進行分析時存在三種情況：①這兩組數據所屬的總體方差已經知道，這時采用正態分布的U測驗，這種情況在生產實踐中較少。②兩組數據的總體方差不知，但是兩樣本的方差相等，這時采用t測驗。③兩組數據的方差不知，而且兩樣本方差不等，采用近似的t檢驗。所以兩組數據進行分析的時候首先就是判斷兩組數據所代表的總體方差是否相等，然后采用相應的t檢驗。Excel提供了這些方法。現以某農場不同苗的密度對產量的影響，測驗兩種密度下產量的差異性為例［3］（表1）。
1.數據的F檢驗
第一步，以將數據成行輸入Excel內（如表1）。
表1 兩種密度稻田667m2產量（kg）
第二步：F檢驗方法。選擇“工具”下拉菜單中的“數據分析”選項。出現“數據分析”對話框，在該對話框內有很多選項，尋找“F檢驗雙樣本方差”，然后按“確定”。出現新的對話框，將變量1和變量2輸入相應的區域，在這個對話框內有“標志”選項，可以根據自己需要調整相應的顯著性水平。如果這項不選的話，在輸入數據時只能選擇原始數據，結果輸出默認的是0.05水平。如果選中“標志”的話，在輸入數據時必須把數據上方有處理名稱的那行或空行一起選上，否則運算結果中數據會少一對觀測值。輸出區域可以任選到指定區域或新工作表或新工作簿。
第三步：檢驗結果判斷。F檢驗結果見表2。
表2 F-檢驗 雙樣本方差分析
其中“df”為自由度，“F”為第一組觀察值的方差與第二組觀察值方差的比值，“P（F
2.數據的t檢驗
點擊工具欄“數據分析”后出現的對話框中的“t檢驗雙樣本等方差假設”將表1數據輸入，輸出結果如表3。t檢驗判斷存在雙尾和單尾情況。本研究在試驗前不知道究竟哪個產量會高，采用雙尾測驗結果。表中的“t Stat”為本例題計算的結果，“P（T
表3 t-檢驗: 雙樣本等方差假設
三、需要注意的問題
在作兩組數據檢驗的時候沒有作F檢驗，那么選的t檢驗方法算出的結果有可能出問題，因為雙樣本等方差和雙樣本異方差算出的結果是有差異的。
F檢驗一般是把大的方差放在分母，小的為分子，F值都是大于1的［3］。在實際運算中如果選中的兩列數據第一列方差小于第二列的，可以重新調整輸入數據組的順序，保證算出的數據與常規比較方法相同。
參考文獻：
［1］霍志軍，李菊艷，潘曉琳.Excel在農業生物統計分析中的應［J］.用現代化農業，2003，（9）：28-31.
［2］徐恒玉，張天倫，郭昊天.用Excel對農業試驗數據進行統計分析［J］.安徽農業科學，2003，31，（4）:645-647.
關鍵詞：生物統計與實驗設計 教學手段 網絡教學 科研素養
《生物統計與試驗設計》是農學、生物科學等專業重要的學科專業基礎課[1]，是關于科學試驗的設計、實施、試驗數據的收集、整理、分析，以及結果解釋和推斷的一門科學。本課程主要是運用數理統計原理和方法于農學和生物科學研究，使學生理解試驗數據現象和本質的關系，樹立農學和生物科學研究正確的思想和方法。該課程教學的目的是使學生初步具有獨立處理和分析農學和生物學試驗數據的能力，為進一步學習各專業課程以及畢業論文設計與實施奠定堅實的基礎。揚州大學的《生物統計與試驗設計》課程在2010年入選國家精品課程。目前，該課程的授課對象包括農學院、園藝與植物保護學院、生物科學與技術學院以及環境科學與工程學院多數專業的本科生以及部分研究生。近年來，在該課程的教學改革實踐中，我們注重將科研和教學緊密結合起來，通過科研促進教學，著力提高大學生的科研素養。通過深化教學改革，注重學生能力的培養，有效提高了農科大學生的科研素養。利用科研豐富教學內容，使學生通過本課程學習，掌握了進行科學研究的深入研究模式。
1 教學內容與教學體系改革
近年來，本教研室在教材建設、教學內容及方法的改革、相關課程系統構建等方面進行了多方面努力，主要包括：
1.1 改革教學內容，適應新時期人才培養需要
根據夯實基礎、拓展外延以及課程內容現代化的要求，需進一步修訂教學大綱。教學大綱不是《生物統計與試驗設計》章節內容的簡單堆砌，而是本門課程教學的指導性文件；不只是課堂講授的大綱，還應是指導學生自學的綱要。《生物統計與試驗設計》是一門工具，學習的目的是為了應用這一工具處理和分析試驗數據，對教學大綱進行修訂，在把握本學科前沿知識的同時，強調生物統計方法的應用，同時注意介紹本領域前沿信息與新的統計方法研究進展，以提高學生的學習興趣。
1.2 與時俱進開設相關課程，加強學生動手能力
學以致用是生物統計學的最終目的，在目前計算機已經普及的情況下，利用計算機解決統計計算問題已十分容易。本教研室積極拓寬思路，先后為本科生和研究生開設了《統計分析系統SAS應用》和《常用統計軟件的應用》兩門校級公共選修課，每年授課人數超過200人。這一做法不僅可以使學生更好地理解本課程所講授的統計分析方法，更有利于學生拓寬知識面，以適應新時代的要求。除開設《生物統計與試驗設計》課程外，還應開設高級生物統計、試驗設計、數量遺傳學、統計基因組學、生物信息學等多門后續相關課程。這些課程大多是作物遺傳育種、植物生物技術專業研究生的學位或必修課程。對進一步加深對《生物統計與試驗設計》課程的理解起到重要作用，此外還對作物遺傳育種、植物生物技術以及其他農學相關專業研究生的培養有較大作用。
1.3 規范教學環節，提高教學效果
在課堂講授、上機操作等教學過程中，注重革新教學方式，活躍教學氛圍，充分發揮啟發式教學的特色，從發現問題、解決問題入手引導學生，強化自覺學習的效果。教學過程中結合多媒體課件使用，但又不拘泥于多媒體課件，采用多種形式，激發學生的學習積極性，提高學習效果。另外，講授過程別注重統計基礎理論與統計分析方法與生產和科研實踐相結合，使學生對統計方法的了解與掌握更加實在。努力探討實踐互動式教學，改變傳授式教學中師生的距離感，采用計算機演示，上機等實踐環節，加深對知識點的掌握，熟練常用統計分析方法的學習與應用。多年來，本教研室一直采用試題庫出卷、試卷內容廣泛、題目嚴謹、嚴格考試、統一閱卷，判分標準合理，使生物統計課程歷來為各類學生所重視，使這一在農學院普遍認為較難學習的課程，被廣大學生所接受、理解并掌握，并能在畢業論文、科研實踐中加以應用。
1.4 突出精品，狠抓教材建設
教材建設是課程建設的基本內容之一，是保證教學質量的基礎。本課程教研組非常重視教材建設，早在上世紀八九十年代，本課程組莫惠棟教授就編著出版了《農業試驗統計》（第一版和第二版）和《實用農業試驗方法》等教材[2]。中國科學院生物學部委員、院士、中國作物學會理事長莊巧生研究員曾評價道：“《農業試驗統計》是一本好書，內容豐富，條理清晰，系統性、邏輯性、實用性都很強，不僅是大學本科生、研究生的好教材，也是農業科學特別是作物科學工作者的好工具書”。此外，為了與《生物統計與試驗設計》課程學習相配套，在1996年組織編著并出版了《統計分析系統SAS軟件實用教程》，該教材是國內較早介紹統計軟件的教材。為了進一步適應新時期的教學需要，本課程組又主編了《SPSS農業試驗數據分析實用教程》和參編了“十二五”規劃教材《生物信息學》等，形成了系列教材體系。此外，經高等教育出版社約稿，本課程組正在組織中國農業大學、華中農業大學等相關教師《生物統計與試驗設計》國家“十二五”規劃教材的編寫工作。
2 教學方法與教學手段改革
《生物統計與試驗設計》是農學類專業的一門重要的基礎課，該課程最大特點是概念多、公式多[4-5]。針對本課程的實際特點，在組織教學中，主要采取以下幾種解決辦法：①備課等各類教學活動，對重點難點共同研討，并提出解決方法和采取措施等原則性建議，再由各任課教師結合班級具體情況組織教學。②提倡啟發式、討論式的教學方法，教師的講解深入淺出，厚積薄發，層層剖析。采用講要點、講方法、講思路的教學方法，引導學生積極思考，學生參與和交互，提高學生的學習主動性。③提倡利用多媒體課件，錄像，網絡技術等輔助教學手段，結合板書進行教學，增強教學效果。本教研室在多年教學經驗的基礎上研制了單機版的“生物統計輔助教學系統”多媒體課件，該課件利用動畫演示、數據庫查詢、自測系統等方式引導學生學習該課程。完成了具有自主知識產權的DAS數據處理軟件的研制。建立了生物統計網絡教學系統。④滾動式教學手段的運用。由于統計課的內容前后連貫性很強，因此，從實例或學過的內容引出新的知識就顯得尤為重要。通常在一節課的開始，教師可采用提問或自我總結的方式，將上次課或與本次課有關的知識用精練的語言進行概括，起到帶領學生復習和理清思路的作用，然后順著這個思路引出新的知識。⑤堅持提倡學生的自主學習精神，使學生從“教會”到“學會”，最后達到“會學、會用”，使學生終身受益。
3 以科學研究促進教學
3.1 注重教學內容和教學體系改革
以科研促教學是做好《生物統計與試驗設計》教學工作的主要措施。在精品課程建設的幾年中，課程組成員群策群力，充分發揮集體作戰的優勢，努力爭取教育部和校級教改項目，先后承擔教育部、省教育廳和學校等多項教學研究項目，并將我們的研究成果應用到教學之中，對教學具有很好的促進作用。研究成果不斷充實到教學內容中去，收到了很好的效果。此外在教學過程中我們還經常聽課，互相討論，加深對統計分析理論的理解。并注重對探討的內容進行總結，積極撰寫教學論文，提高教學水平。
3.2 承擔其他科研項目，拓寬研究領域
實踐證明，科研工作對充實和更新教學內容、改善教學條件、增強教師素質、提高教學質量都有重要作用。因而本教研室的所有教師都是教學、科研雙肩挑的。目前，本教研室的教師主持和參加多項國家級（如國家自然科學基金項目、863項目，973項目等）、部省級（省自然科學基金等）課題20多項。近年來，在國際權威期刊上多篇，在國內自然科學核心刊物上70余篇，其中被SCI收錄的論文30多篇。此外，我們的研究成果曾獲得教育部自然科學二等獎等科研獎勵。以上的科研項目和研究成果，大多數與本課程密切相關，這對加深統計課程的理解，提升教師水平，提高教學效果有很大作用。因此，科學研究不僅促進了本教研室教學質量的提高，還有利于青年教師和研究生的培養。
在教學過程中，可以將教學與科研相結合，提高學生的學習積極性。例如，平均數的比較可用我們自己培育的新品種間產量的比較；緒論的教學可介紹自己在生物統計與田間試驗課程方面的科研成果，即把自己提出的胚乳性狀QTL定位方法、最大似然聚類方法、非線性擬合的縮張算法和多種具有國際影響的QTL定位新方法等介紹給同學，一方面建立自己在學生中的威信，另一方面又提高學生的積極性；在適當的時候將研究生處理數據資料的經典例子給同學講述，使他們意識到要靈活使用統計方法，才能發揮其最大的效益；把承擔的國家、省部級科研項目的內容從生物統計與田間試驗側面講述給學生，潛意識地培養學生的科學研究能力。
4 全新教學方式的使用
依托校園網，建立了生物統計網絡教學系統。本教學系統包含課程簡介、師資隊伍建設、教學大綱、課程教案、常用統計軟件的應用、習題集、統計軟件開發、教研教改和參考資料等內容。同時為方便同學生的交流，我們專門設立了網絡討論區。生物統計網絡教學系統的多樣性、形象性、互動性及靈活性等特點，改變了以往生物統計教學的抽象與難懂，促進了學生的學習積極主動性。除了建立了《生物統計與試驗設計》教學網站，為適應單機版用戶，我們開發了單機版的DAS（數據分析系統），目前2.0版本已經通過測試，即將在互聯網上。DAS系統包含學習系統和數據分析系統兩個部分。其中學習系統面向生物統計的初學者，為其提供一個良好的學習工具；而數據分析系統采用全菜單操作方式，類似Excel的運行界面，完美的圖形輸出方式來進行數據分析，涵蓋了課程中所涉及到的所有的統計分析方法。目前我們正在積極開發DAS系統的iPad版本和android版本。
5 在大學生科研素質培養中的作用
教研室堅持邊研究探索、邊試點實踐的方針，不斷總結經驗，全面規劃，重點突破。自2003年以來，參加試點實踐的有農學、農業信息技術、農村區域發展、生物技術、植物保護和應用化學等本科專業，學生人數1000人。具體效果主要體現在：①通過深化教學改革，注重學生能力的培養，有效提高了農科大學生的科研素養。利用科研豐富教學內容，使學生通過本課程學習，掌握了進行科學研究的深入研究模式：立題制定試驗方案選擇田間試驗設計類型田間實施觀察記載收獲、取樣、考種整理資料統計分析撰寫課程論文發現問題再次立題，深化研究。提高學生的分析問題解決問題的能力，為學生今后從事科學研究奠定了良好的科研素養。近年來，本科生將本課程所學習的教學方法應用到科研實習中，在國內外期刊上發表學術論文的本科生明顯提高，并已經有本科生將在SCI刊物。②為本科生考取研究生后進行科學研究奠定了方法論的基礎。開展統計軟件的學習，擴大學生的視野，提高學生的素質，為學生以后在科研工作中利用統計軟件解決實際問題奠定了基礎。近年來農學院考取研究生的同學將生物統計和試驗設計知識應用于科學研究中，數據分析的能力大大增強。
參考文獻：
[1]王永立，喬琳，樊淑華.生物統計學課程教學改革探索與嘗試[J].周口師范學院學報，2011，28（5）：82-84.
[2]莫惠棟.農業試驗統計[M].上海科學技術出版社，1992.
[3]蓋鈞鎰.試驗統計方法[M].北京：中國農業出版社，2001.
【關鍵詞】試驗統計方法 教學改革 農業生產類 SAS
【基金項目】寧夏大學科學研究基金資助（2012）。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）06-0244-02
試驗統計方法是數理統計原理和方法在農業生產科學中的應用，主要內容有試驗設計、試驗統計和實驗分析三個板塊，涉及較多的數學公式和抽象的統計概念，要求學生具備扎實的數學基礎和較強的邏輯思維能力。但對于農業生產類學生，該課程支撐著學生的畢業論文和科學研究。學好該課程，不僅可以培養學生的專業思想，還可以培養學生的綜合能力。
試驗統計方法在教學中普遍存在以下問題：首先，理論與實踐結合不緊密。其授課方式多數采用課堂理論教學與課后軟件實習相結合，而學生生產實習和畢業論文設計在課程結束后，導致實踐應用滯后于理論知識，使知識與技能掌握不牢固，在實際試驗設計和數據挖掘時不能得心應手。其次，統計軟件與試驗不吻合。在實際農業科學研究中，統計分析原理和實際情況往往難于對應，所以借助統計軟件已成為一個行之有效的方法。目前，國內高校統計相關課程教學中統計軟件的種類較多，有Excel、SPSS、SAS、DPS、R語言等，每個軟件都有其優缺點。但針對農業生產類試驗，在大田環境因子控制較為困難，田間試驗結果存在不確定性和變異性，導致輔助軟件不能準確的挖掘樣本數據信息。
本文根據本校實際教學經驗和植物生產類本科專業教學計劃修訂方案，針對上述問題，從教學目標、教學方法、教學內容及考核形式等方面進行探索，以期激發學生興趣，提高試驗統計方法的教學質量。
一、教學目標聚焦于應用能力
試驗統計方法理論課程要求學生掌握從事科學研究所必備的試驗統計方法，及相關的基本理論和知識，懂得如何運用統計學原理設計科學試驗，并能夠應用統計分析軟件正確地處理分析試驗數據，為以后開展科學試驗工作奠定基礎。
試驗統計分析試驗課程以具體試驗和軟件為載體，是理論學習的繼續、補充和發展。通過實驗把理論概念轉變為具體的試驗操作和數據軟件處理過程，使學生的理論知識和實驗操作技能得到提高；通過具體的實驗操作和統計軟件的應用，培養學生的操作、綜合分析能力，結合所學專業解釋有關現象并討論試驗結果；通過實驗課的教學和學生操作，使學生掌握基本操作技能，學會選擇正確的方法進行科學試驗，并利用對應的數據處理方法得出可靠結果。
因此，應用統計方法分析和解決農業科學研究中的實際問題才是試驗統計方法教學的重點內容和首要任務。
二、教學方法理論聯系實際，以學生實踐為主
（一）田間試驗的設計與實施
理論課程與試驗課程同時進行，并貫穿于整個教學過程。首先，試驗設計內容授課結束后，在明確試驗目的的前提下，將授課對象分成小組，分別負責不同的試驗設計，要求學生必須設計好詳細試驗方案，試驗設計可借助SAS軟件。
其次，根據課堂制定試驗方案，進行大田或實驗室實驗的實施，試驗實施地點設立在學校試驗農場或實驗室等場地。每組負責一種或兩種典型試驗方案實施，規范實驗準備、播種等環節，同時可教授應用于調查研究的抽樣調查方法。
再次，試驗數據的采樣，要嚴格按照試驗數據獲取的步驟和方法。各小組總結田間試驗的誤差來源、土壤差異和控制誤差的小區技術、試驗設計、實施規則以及試驗數據的獲取，并相互交流學習心得，保障每個學生都能涉及到每個試驗。
（二）樣本試驗數據描述及總體參數估計
在理論課程進行的過程中，以上述樣本試驗數據和對應試驗材料總體參數為數據支撐，從樣本試驗數據最基本的描述統計開始，進而介紹研究對象總體的理論分布、統計數的抽樣分布及其概率計算。在誤差理論的基礎上引入通過假設測驗進行統計推斷的基本方法，介紹平均數比較的u測驗、t測驗和F測驗，以及計數資料的測驗及其應用等。同時，各小組進行討論交換試驗數據，討論結果。在數據計算利用直接公式法和軟件（SAS）輔助法，并相互對比矯正。
（三）多變數間關系理論與實證
首先，講解理論課程，承上啟下介紹參數估計方法包括矩法、最小二乘法和極大似然法等；多變數間的回歸與相關分析，包括一元、多元線性回歸與相關，以及曲線回歸；介紹單因素、多因素及不完全區組試驗結果的統計分析。其次，結合各小組試驗數據與教材例題數據，利用公式法和軟件法分別計算多變數之間的關系，得出結論。
（四）縱向總結，系統歸納
理論課程授課完成后，總結常用田間試驗流程。每一個典型試驗包括：實驗設計、實施、統計、分析和得出結論，并附帶SAS程序。要求每個學生必須系統掌握常用田間試驗的全部流程。
三、教材和教學內容緊扣社會需求
教學內容要與時俱進，如農業生產者一般只重視試驗數據的統計結果與生物學意義，而不關注統計分析過程中所用的統計原理與計算步驟。另外，現在各行業都在推崇大數據，農業生產類科學研究數據量也在不斷增加，傳統公式計算已經不能滿足需要，計算機和統計軟件輔助數據處理是必然的趨勢。因此，教學內容重點應放在應用上，增加學生試驗比重。統計軟件我們可采用靈活多變的SAS，尤其在進行差異分析的過程中，SAS可提供不同空間效應模型，克服了方差分析要求變數的相互獨立的要求，可以提高數據分析的準確性。
結合我校專業特點和辦學經驗，主要參考書為蓋鈞鎰院士主編《試驗統計方法》，以SAS軟件為主要工具，結合具體試驗系統介紹常用實驗設計、數據采集和結果分析及其SAS軟件實現過程。教學內容和重點注重以下原則：第一，簡化統計原理、方法及公式推導，增加統計方法的適用條件；第二，系統學習常用試驗的設計、實施和分析及其對應SAS程序，強調解決實際農業生產問題能力的培養；第三，注重試驗課動手能力，體現學生畢業論文設計和科學中出現的問題。
四、改革考核方式，提升學生綜合運用知識的能力
《試驗統計方法》課程實踐性較強，以培養有實際應用統計分析能力的高素質創新人才為主要任務，所以考核重點應該為學生應用知識能力和綜合分析問題能力。考試內容分為試驗操作技能和綜合應用題，試驗操作技能以試驗設計、實施、數據采集與整理為主要考察內容，考核形式以檢查實驗方案和觀察具體試驗操作規范性為主；綜合應用題采用開卷考試，題庫側重各大學生畢業論文設計相關實驗設計和科學研究，學生可隨機抽取試題，可查閱參考資料，可借助計算機，但要求考生在規定時間內獨立完成。這種考核改革，以考查學生解決實際問題能力為重點，有效督促學生對知識的實際應用。
五、討論
我國農科類專業本科生大多是以培養應用型人才為目標，農業類就業單位多數以生產科研為主線，尤其在創新型企業中，非常重視科研活動，掌握試驗統計分析技能更為重要。因此，教學目標應以促進學生實踐能力發展為根本出發點，培養具備試驗統計分析實踐能力的人才更能適應現階段人才的需求，而且學生自身發展也需要一定的試驗技能。
參考文獻：
[1]宋巖，王道波，文望名.案例教學在《生物統計》中的教改研究[J].科技信息，2014，10：19.
[2]李培英，孫宗玖.草業科學專業田間試驗附生物統計教學改革設想[J].黑龍江畜牧獸醫，2014，13：186-188.
[3]李翠芹，何臘平，陳平.食品學科中的生物統計課程教學改革探索[J].教育教學論壇，2014，23：57-58.
[4]李蘭會，楊民紅，王榮杰，墨峰濤，周榮艷，賈青，李祥龍.生物統計課程之標準差的授課分析[J].黑龍江畜牧獸醫，2013，23：192-193.
[5]楊澤峰，張恩盈，徐辰武，顧世梁.《生物統計與試驗設計》課程建設與學生科研素質培養[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013，10：236-237.
[6]林勇，李招群.職校《藥品生物檢定》課程教學改革的探討[J].新課程研究（中旬刊），2013，11：53-54.
[7]魏衛東.基于提升學生科研素質的《生物統計》教學改革[J].中國科教創新導刊，2013，32：139-140.
1．1課程較難，學生無法理解
長江大學農學院在二年級上學期開設該課程，是由于學生已經學習了《高等數學》、《線性代數》和《概率論》等該課程所必需的先修課程。但是大一學生整學期進行大類學習，農學相關的課程中僅僅學習了植物學，其他專業課基本沒有開設，導致學生對農學專業十分陌生。該課程的特點之一是需要接觸大量田間試驗的相關實例，而學生在這方面十分欠缺，因此在理解上存在很大困難。另外，學生們從未參與過科學研究活動，也沒有接觸過試驗設計，因此沒有重視該課程，認為學不學無關緊要。從考試情況來看，考試成績呈現正態分布，多數學生僅僅處于及格階段。學生對基本的計算方法已經掌握，但是對細節掌握不好；且只懂得如何進行簡單的統計分析，完全不懂得如何設計試驗，更不了解進行科學試驗需要經歷哪些步驟。
1．2課程抽象，理論繁瑣，公式復雜，學生毫無興趣
《生物統計學與試驗設計》是應用數理統計方面的原理和方法解釋生物學現象、解釋自然規律的學科，屬于應用統計學的一個分支。該課程中含有大量的公式、理論和概念，十分抽象，普通學生根本難以理解。因此，學生普遍反映該課程學習起來非常枯燥，學習積極性不高，甚至有很多學生根本不上課，考試復習時直接記憶書上的公式。此外，為了改善教學效果，往往會給學生留課后作業，幫助他們理解。但是，由于作業計算量大，需要花費大量時間，導致學生對該課的學習更無興趣。
2《生物統計學與試驗設計》教學改進思路
2．1改變教學思路，多讓學生參與科研，以科研帶動課程教學
《生物統計學與試驗設計》是一門與實踐聯系十分緊密的課程，因此在實踐中讓學生理解該課程的理論和試驗設計方法顯得十分必要，因此可以變抽象為具體，變繁瑣為簡單，收到非常好的教學效果。該課程總課時為60課時，其中理論課為50課時，實驗課為10課時。可以適當增加實驗課的比例，在實驗課上多講試驗設計，將理論課與實驗課融合起來，便于學生理解。此外，長江大學農學院連續多年來一直開展“兩基三段式”教學，許多學生在大一結束時就進入老師的團隊進行科學研究。對于這樣的學生，任課老師可以在他們的科研活動過程中與團隊老師共同指導，幫助他們正確設計試驗，順利開展科研，并且指導他們進行統計分析。對于沒有參加科學研究的同學，可以由參與科研的同學組成興趣小組，將研究過程對沒有參與科研的同學進行講解，幫助他們認識試驗設計、試驗過程及后期數據如何進行統計分析。此外，教師可以多給學生講解自己科研過程中的實例，幫助學生理解。如筆者曾從事了水稻粒型基因的挖掘工作，曾經構建了一些遺傳群體，并進行了不同材料之間的比較。該科研活動中需要用到的基本統計學方法包括統計描述（平均數和標準差等）、方差分析、t測驗、χ2檢驗和相關性分析等。可在教學過程中結合這些實例給學生講解，讓他們覺得這門課不是那么遙不可及，能為自己將來進行科學研究奠定基礎，由此增加他們的學習興趣。另外，在講解試驗設計過程中，教師可以穿插一些曾經科研過程中的經驗和教訓，讓學生明白怎么樣的試驗設計是好的，在設計過程中應注意哪些問題，避免以后犯錯誤，同時還可以起到活躍課堂氣氛的作用。
2．2針對課程特點，多種教學方法相結合，達到事半功倍的效果
《生物統計學與試驗設計》內容抽象，理論性強，枯燥無味，且公式繁瑣、計算量大，因此單一的教學方法很容易讓同學們注意力不集中，嚴重影響教學效果。在教學過程中，需要授課教師根據不同的教學內容采用多種不同的教學方法。目前，長江大學幾乎所有教室都安裝了多媒體。多媒體教學可以使學生們對生物試驗有直觀具體的認識，部分解決該課程抽象枯燥的缺點，而且可以加快教學進度，因此受到了學生的一致歡迎。在教學過程中，可以適當增加圖片、視頻等信息，增加學生的感官認識，便于學生理解，活躍課堂氣氛，增加學生的學習興趣。而在進行公式推導時，就要在黑板上一步步講解和演算，將推導過程詳細羅列出來，便于同學們掌握。在統計分析部分的講解中，要明確學生應該掌握的重點內容，即如何讀懂分析的結果，并根據結果解釋生物學現象，并指導農業生產實踐。在計算機高速發展的今天，統計學家已經開發出了數量龐大的統計軟件，這些軟件中最具代表性的有Excel、SPSS和SAS等。應當加大軟件講解的力度，著力幫助學生深入理解數據統計分析的應用范圍和使用方法，使他們能正確使用軟件，并能讀懂軟件分析的結果，能根據結果對生物學現象進行解釋。此外，該課程的教學不能僅限于課堂，要逐步實行開放式教學。將教學教案等教學文件通過網絡平臺傳給學生，建立相關的QQ群，并主動告知自己的電子郵箱，方便與學生交流。同時要定期安排答疑，遇到學生反映較多的問題，還可以找集中的時間統一、詳細再講解一遍。
3結語
關鍵詞 試卷分析；成績分布；正態檢驗
中圖分類號：G642.475 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2015）10-0086-02
1 前言
試卷分析是教師完成教學工作的重要環節之一，學生成績分布是試卷分析的重要組成部分。成績正態分布是一種概率分布的特殊表現形式，在統計某次考試成績分布規律的時候，將成績按分數段制成統計圖，如果成績分布圖中中等成績占最多數，其余成績以中等成績為中軸，向兩側逐次降低，則稱這次成績呈正態分布。然而在實踐中，教師在進行學生成績分布的正態性分析時常常存在主觀臆斷，只要看到有“兩頭低、中間高”的趨勢，就主觀認為符合正態分布，否則就認為不符合正態分布。
2 學生成績的正態檢驗
圖1為生物制藥工程與設備課程學生成績的頻次圖，可以看出成績分布與正態分布有些許偏差。教師在試卷分析時容易存在主觀偏見，即不加檢驗，認為學生成績不符合正態分布。事實上，某次考試學生成績分布是否真正服從正態分布，需要進行正態性檢驗。
正態概率圖 概率圖（probability-probability plot，
P-P plot）是以實際或觀察的累積頻率（X）對被檢驗分布的理論或期望累積頻率作圖（Y）。如果所分析的數據來自正態分布，正態P-P圖圖形的散點應該呈現一條直線。圖2為生物制藥工程與設備課程考試74個學生成績的P-P圖，可以看出散點近似在一條直線，中部散點較多地靠近直線上方。
分位數圖 分位數圖（quantile-quantile piot，Q-Q plot）是以實際或觀察的分位數（X）對被檢驗分布的理論或期望分位數（Y）作圖。如果所分析的數據來自正態分布，則Q-Q圖上的數據點應分布在從左下到右上的直線附件，否則數據點偏離直線較遠。圖3為生物制藥工程與設備課程考試74個學生成績的Q-Q圖，可以看出散點近似在一條直線，且擬合程度比P-P圖（圖2）好，說明利用圖示法進行正態性檢驗，Q-Q圖的效率比P-P圖高。
矩法 矩法（method of moment，又稱動差法）是利用數學上的矩原理來檢驗偏度和峰度。偏度指分布不對稱的程度和方向，用偏度系數（coefficient of skewness）來衡量，樣本偏度系數用g1表示，總體偏度系數用γ1表示；而峰度則指分布與正態曲線相比的冒尖程度或扁平程度，用峰度系數（coefficient of kurtosis）衡量，樣本峰度系數用g2表示，總體峰度用γ2表示。理論上，總體偏度系數γ1=0為對稱，γ1>0為正偏態，γ10為尖峭峰，γ2
3 結語
從學生成績頻次圖（圖1）直觀判斷，容易認為生物制藥工程與設備課程學生成績的分布不符合正態分布；但圖示法（包括P-P法和Q-Q法）和矩法結果均顯示還不能認為該課程學生成績的分布不服從正態分布，表明教師在進行學生成績的正態性評價時，僅從成績分布頻次圖進行直觀判斷容易陷入“主觀”臆斷，科學的判斷需要借助于一定的正態檢驗方法。P-P和Q-Q圖示法具有簡單明了的特征，從本文可以看出，Q-Q圖示法（分位數圖法）擬合程度優于P-P圖示法，說明其檢驗效率更高更好。但圖示法只能定性，難以定量判斷，而矩法具有明顯的定量特征。盡管矩法涉及繁瑣的公式計算，但借助于常用統計分析軟件（如SPSS），很容易計算偏度（Skewness）系數g1和峰度（Kurtosis）系數g2兩個統計量[2]，以及它們各自對應的標準誤σg1和σg2。綜合認為，借助SPSS等統計分析軟件，矩法分析結合假設檢驗，是教師進行試卷分析時評價學生成績符合正態分布與否的客觀方法。
參考文獻
關鍵詞：臨床標本；陽性率；檢驗結果分析；臨床價值
近幾年隨著諸多先進設備被引進到臨床檢驗工作中，目前臨床微生物檢驗工作已經成為臨床疾病診斷、治療方案選擇、合理用藥等工作的重要輔助手段。高質量的微生物檢驗可獲得更加可靠的實驗數據。因此加強臨床標本微生物檢驗，提高檢驗陽性率的臨床價值重大[1]。本次研究中出于對臨床標本陽性率檢驗結果進行分析探討，對我院兩年間的1098份不同類型臨床標本的檢驗結果進行了統計分析，現匯報結果如下。
1資料與方法
1.1一般資料 研究中資料來源于2012年1月～2013年12月我院采集的各類臨床標本，抽取其中的1098份作為研究對象，將其按照采集時間分成2012年1月～12月組合2013年1月～12月組，分別含有標本519份和579份，標本類型包括血培養標本、尿標本、痰標本、大便標本和其他標本。
1.2方法
1.2.1研究方法 將以上統計的1098份標本按照采集時間和標本類型進行分組，采取全自動細菌鑒定藥敏分析儀對各組標本進行檢測，統計陽性率，并展開對比分析。
1.2.2檢驗方法 所需儀器為我院現有全自動細菌鑒定藥敏分析儀，采集標本經相應處理后展開微生物檢測，檢測過程中嚴格按照相應的標準化進行，試驗過程中保證質量控制。
1.3數據處理 研究中相關計量資料采用均數加減標準差（x±s）形式表示，對比中采取t檢驗，計數資料的對比則是采取χ2檢驗，在P
2結果
經對比發現，2012年1月～12月組與2013年1月～12月組標本微生物檢驗陽性率存在明顯差異，表現為2012年陽性率高于2013年（P
3討論
隨著醫療水平的不斷提高，使得微生物檢驗工作已經成為臨床診斷過程中一項應用越來越廣泛的輔助手段，然而有研究顯示[2]，因諸多因素的影響，使得臨床標本的微生物檢測依舊存在的一定的缺陷。本次研究中出于對臨床標本陽性率檢驗結果進行分析探討的目的，對我院2012年～2013年臨床標本的檢測結果進行了統計分析，經對比發現，2013年間臨床標本微生物檢驗陽性率除大便標本外其他均較2012年發生顯著降低，這一結果與相關文獻報道結果一致[3]。經分析我們發現，導致兩個時間段臨床標本微生物檢驗陽性率異常的原因主要包括以下幾點[4，5]：①標本采集。若是標本采集不當則會導致檢驗結果出現假陽性、假陰性出現，對檢驗工作效果以及準確性產生影響，最終干擾到臨床治療。曾有調查結果顯示，微生物檢驗臨床標本陽性率差異的原因為標本采集不規范。臨床標本采集過程中包括有檢驗申請、患者準備、標本采集、標本運輸等，程序復雜，很容易出錯，若是工作人員沒有嚴格按照操作規程進行標本采集，或者是一些細節被忽略，最終影響到接下來的微生物檢驗。因此在臨床檢驗工作中應加強臨床標本采集規范，對護理人員標本采集方法的掌握情況予以監督，為臨床診斷和治療提供更加可靠的參考依據。標本采集過程中還需注意應盡量在患者用藥前進行采集，標本分離培養時應選擇合適的培養方法。但是血液采集的要求較多，血液標本采集時間、采集血量以及采集份數等均有明確的要求，譬如說成人血培養標本的采集血量一般在8～10ml，采血時間多在發病初期。在對標本采集操作予以嚴格規范后可使標本的合格率得到顯著升高，進而保證了臨床標本微生物檢驗的準確性。②標本的保存與運輸。采集后的標本均存在自己的保存方法和運輸時間限制，由于微生物檢驗依賴于生理學、形態學的生化反應，每一個環節出現失誤均會影響到檢驗結果的準確性。多數情況下，標本在采集后需立即送檢，最遲為2h內送檢，細菌學標本一般保存在4℃條件下，時間不得超過24h。③檢驗人員經驗不足。在臨床標本微生物檢驗工作中，對微生物形態學和生理學進行判斷的能力需要檢驗人員具有豐富的經驗，以自身的實驗室條件為依據對相關的檢驗操作、培養基、質量控制菌株、生化試劑、藥敏試驗、染液以及設備的管理規定予以制定，并要求檢驗工作者嚴格遵守。并且檢驗工作者應對檢驗結果的審核以及反方規定予以嚴格遵守，保證檢驗報告的完整性、及時性和準確性。
綜上所述，對臨床標本微生物檢驗陽性率進行檢驗可使臨床中對患者的診斷率得以提高，并且能夠將此作為診斷的依據，有效降低臨床誤診和漏診發生率。利用臨床標本微生物檢驗陽性率檢驗可對患者病菌感染的原因進行尋找，從而為臨床疾病診斷提供更加客觀的診斷依據。對不同時間段微生物檢驗陽性率進行對比可為臨床微生物檢驗提供可靠的信息，值得關注。
參考文獻：
[1]]楊柳.回顧性分析比較不同臨床標本微生物檢驗的陽性率[J].國際檢驗醫學雜志，2011，32（14）：1573-1574.
[2]李俐佳.臨床糞尿常規檢驗標本不合格因素分析[J].國際檢驗醫學雜志，2010，31（07）：756-757.
[3]賈紅兵，李爽，鄢盛愷.醫學實驗室認可在臨床微生物學檢驗領域的實踐[J].實驗與檢驗醫學，2011，76（04）：24-25.