孙伟++吕晓阳

摘 要：生物统计与试验设计是农学类专业的专业基础课，是从事农业科学研究的专业基础工具，对研究生科研能力的培养具有重要作用，为了进一步提高本课程的教学效果，本文通过生物统计学教学方法、教学手段以及考核方式等方面进行总结和解析，以期对利用生物统计学培养研究生科研能力提供帮助。

关键词：生物统计学；教学；研究生；科研能力

中图分类号：G642.3 文献标识码：A

基金项目：江苏省研究生教育教学改革研究与实践课题“研究生教育质量文化建设的研究与实践——以扬州大学为例”（JGZZ15_100）。

作者简介：孙 伟（1972—），男，江苏睢宁人，教授，博士，扬州大学研究生院副院长，研究方向：动物遗传育种与繁殖；

吕晓阳（1992—），男，江苏无锡人，扬州大学硕士研究生，研究方向：动物遗传育种与繁殖。

生物统计学是农学、生物科学等专业学科重要的专业基础课，是关于科学试验的设计、实施、试验数据的收集、整理、分析以及结果解释和推断的一门科学。[1]生物统计学包含了正确地设计试验和收集数据的方法，也包含了如何正确地整理和分析数据、最后得出科学结论的方法。学生通过本门课程的学习，应具备正确处理和分析试验数据的能力，具有统计思维，开阔的思路，可以利用生物统计学原理指导实验设计。扬州大学的生物统计学课程主要针对农学院、动物科学与技术学院、兽医学院、园艺与植物保护学院、生物科学与技术学院等本科生及研究生。近年来，在该课程的教学过程中，笔者注重将教学与科研相结合，不仅把它作为专业基础课，还把它作为研究生培养科研素质和逻辑思维的重要工具。

一、生物统计学课程对培养研究生科研能力具有重要作用

1.对研究生归纳推理思维的培养

具有生物统计学归纳推理思想能提高学生素质，并有利于加深学生对生物统计学知识的理解以及提高学习效率。在掌握了生物统计学的基本知识并且能熟练运用后，面对一些问题时，学生可以先通过统计学去分析，通过统计学思路逆向设计实验方案。比如验证FecB基因对产羔数的影响，通过统计分析比较有FecB基因的母羊的产羔数与无FecB基因的母羊的产羔数之间有无显著差异，就可以设计实验先检测母羊中是否含FecB基因，再查阅相关资料，这样就能制订基本的实验设计框架。生物统计学给了学生一个不同寻常的思维方式，使得学生的科研过程更加轻松、准确。

2.研究生科研素质的培养

研究生科学素养的培养主要体现在发现问题与科研课题设计、实施等方面。生物统计学由试验设计和统计学方法两个部分组成，通过试验设计能提高研究生设计科研课题试验方案的能力，利用统计学方法能对课题结果进行分析。[2]

生物统计学中使用的统计分析方法会导致试验误差，而试验误差是影响统计假设结果的重要因素。试验误差主要来源于试验材料的差异、试验操作水平以及外界因素的影响，试验误差控制包括保持试验材料一致，最佳的试验设计，试验中只保持唯一差异原则等，[3]因此，研究生在研究工作中可通过各种方法降低试验误差、提高试验精度，使研究生在科研中做到采样认真，操作仔细，善于思考，从而达到提高研究生的科研素质和水平的学习目的。同时，在科研工作中，研究生选择不同的统计方法进行试验，能让学生弄清各种统计方法的内涵，还能使学生准确灵活地运用统计学方法发现试验材料中的潜在信息，从而更好地进行研究。

二、生物统计学教学过程中需要注意的问题

1.采用灵活多样的教学方式，培养创新人才

教学内容和课程体系是人才培养的主要落脚点，是学生获取知识的来源，根据现代科研的教学信息和教学内容开展教学是提高教学质量和提高学生科研能力的保证。[4]在教学过程中要根据学生需要的不同，有针对性地选择一些内容进行讲解，并结合本专业自身的特点，形成具有本专业特色和满足学生实际需要的课程内容。在实际的授课过程中，应掌握一元统计方法、方差分析、回归分析等基本方法。

生物统计学是既需要理论支撑也需要进行实践的一门课程，所以在学习理论课程的同时，增加实践课是必不可少的。开展统计软件的学习，能扩大学生的视野，提高学生素质。理论课程教学时数并不能达到所需的教学内容，为此，通过统计软件的学习，可起到以点带面，提高学习质量的作用。实践课程采用统计分析软件SPSS、SAS以及MATLAB软件来进行生物数据分析，它们各有特点：SPSS操作性大，无须编程；SAS需要简单程序，功能更加强大；MATLAB具有强大的矩阵运算程序和自编程序的功能。结合实际问题选择合适的数据处理方法在生物统计学学习中很有必要。[5][6]

2.采取更加自主的教学方法与教学手段

生物统计学主要以概率论和数学统计为基础，理论抽象，学习时需要很强的逻辑思维能力以及掌握复杂的运算方法，为此在本课程的教学中可以采取以下几个解决方法。

（1）注重启发式教学。在教会学生如何搜集、整理数据的同时， 还要教学生学会分析数字背后的含意，要求学生能全面分析问题，通过发散思维解决问题。如在平均数的教学中，可以通过直观性的次数分布以及现实生活中班级男同学的平均身高、全班英语平均成绩等实例使学生正确地理解和使用统计方法；讲解t分布时可以通过画直角坐标看图进行分析讲解，将抽象的问题具体化呈现出来。通过诸如此类的教学方法，学生会更加容易掌握教学内容。生物统计学教学中采用实例法、图示法等能提高学生的理解能力，达到培养目标。

（2）将多媒体课件与板书相结合进行教学。传统板书教学相对其他教学手段虽然费时，但针对一些重要的统计学相关公式的推导和证明，则有着其他教学形式不可比拟的优势，能让学生在老师的带领下有足够的时间理解和消化教学内容。多媒体课件演示具有内容丰富、信息量大、有层次感、抽象问题具体化的特点。在教学过程中，教师应利用图片、影像、声音甚至不同字体颜色和背景来吸引学生注意力，从而形象生动地进行教学。[7]将传统板书与多媒体结合来开展教学，不仅能保证学生跟上教学进度，还能向学生传递相关的教学信息，使学生清晰、直观地掌握抽象的概念，提高学生分析和解决问题的综合能力。

（3）借助科研案例进行教学，激发学生学习积极性。学习生物统计学的目的在于更好地进行科研，在教学过程中，将生物统计学中的各种分析方法结合本专业具体案例进行教学和解析，利用案例能让学生更清晰了解分析方法的使用技巧，在课堂上学以致用。通过熟知的理论和前沿研究，让学生切实认识到生物统计学在生命科学研究中的作用，深刻认识到学习生物统计学的重要性，从而激发学生学习积极性，从被动接受变为主动学习。

（4）运用连贯式教学手段，充分理解教学内容。生物统计学的连贯性非常强，每节课都要将之前学到的知识进行梳理、总结、巩固，并且通过之前所学引出新的内容，使得学生头脑中有一个连贯的体系，教学内容难度层层递进，充分把握之前的内容，再由浅入深让教学内容更具连贯性，帮助学生理清思路，融会贯通，使学生从“学”到“会”，完整地掌握教学内容。

（5）通过网络平台进行教学。学生与老师之间的交流时间并不长，甚至很短，交流上的困难造成学生在课堂上留有的问题不能得到及时解决，久而久之问题越积越多，就会影响学生的学习积极性，教学质量得不到提高，甚至会下滑。利用网络平台可以加强学生与老师间的沟通，老师不仅可以将每一章的内容发布到网上，以便于学生及时掌握重难点知识；而且能加强师生间沟通， 学生可以通过教学平台提问，老师可以通过平台对学生的问题进行及时的回答并且布置作业，师生间的交流加强，使得课程体系更加完善。

3.笔试与实践相结合的考核方式

以往生物统计学采用闭卷笔试考试方法，主要注重对书本理论知识和方法的考核，这种考核方式可能会导致学生突击复习，死记公式，并不能完全掌握各种统计方法。由于生物统计学是一门实践性非常强的课程，所以除理论笔试外，还有计算机考试，在计算机上进行试验设计、统计假设测验和统计推断，并对统计分析结果进行解释分析，这样可以加强学生平时对实际操作的重视。将平时作业以及上机时实际的软件操作技巧和统计分析结果作为一部分成绩，这种考核方式不仅能使学生掌握理论知识和方法，也能提高学生使用统计软件解决实际问题的能力。

4.科研教学相互促进

将科研成果运用到教学之中，结合实际运用的需要，使教学与实践紧密结合。教学过程中以实际科研为例，做到随堂学，随堂用，同时可加深学生对统计理论的理解，从而不断地利用统计学知识对实际问题进行探讨，从而解决问题，加强学生对统计学知识的重视，促使学生在撰写论文时自觉地运用统计学，从提高论文质量提高写作水平。

参与科研，使学生将已掌握的生物统计学知识在科研中发挥作用，除课堂教学外，到生产实践第一线设计试验、收集数据和进行统计学分析，加深对理论知识的理解。例如在验证FecB基因是否对产羔数有影响时，在试验前应正确选择试验设计方法，在实验过程中控制试验条件差异，保持唯一差异原则，并获取正确的试验数据，选择合适的统计分析方法进行分析。将理论运用到实际科研中可以使得学生在不断摸索中更加深刻地理解和运用统计学知识，在运用所学知识解决实际问题过程中能培养自身的统计思维，逐渐灵活使用统计方法，在实际操作中不断熟悉、掌握统计学方法。同时统计学的优势提高了学生学习的积极性，能更自主地利用统计学去提升自己的科研能力。

参考文献：

[1]杨泽峰，张恩盈，徐辰武，等.《生物统计与试验设计》课程建设与学生科研素质培养[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013，（10）.

[2]任 妍，许海霞，程西永，等.农业院校生物统计学教学改革探讨[J].现代农业科技，2014， （4）.

[3]李 辉，蔡惠芬，施晓丽.《生物统计附试验设计》课程教学实践探讨[J].时代教育，2014，（8）：45-49.

[4]李玉阁.“生物统计学”课程教学初探[J].生物学杂志，2006，23（5）：52-56.

[5]李玉红，陈 菊，黎娇凌.提高《生物统计学》学习效果之初探[J].黔南民族师范学院学报，2014，34（6）：99-101.

[6]魏卫东.基于提升学生科研素质的《生物统计》教学改革[J].中国科教创新导刊，2013，（32）.

[7]邱先进，张文英，李俊凯.对《生物统计学与试验设计》教学改革的思考[J].长江大学学报（自然科学版），2015，12（21）：72-74.