李 辉, 赵佳福, 段志强, 陈 祥, 陈 伟, 张福平, 田兴舟

(1. 贵州大学高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室,贵州 贵阳 550025;2. 贵州大学动物科学学院,贵州 贵阳 550025)

新一代信息技术的迅猛发展正在引发影响深远的产业革命,且正深刻影响并重塑着人类的生产生活,中国特色社会主义新时代的农业发展和农业技术人才培养也无一例外地面临着更高的要求和挑战[1]。教育部2019年工作重点指出“深化高等教育内涵式发展”“推进新工科、新医科、新农科、新文科建设”;“双万计划”强调“突出示范领跑。建设新工科、新医科、新农科、新文科示范性本科专业,引领带动高校优化专业结构、促进专业建设质量提升,推动形成高水平人才培养体系”。2019年6月,全国涉农高校的百余位党委书记、校长和农林教育专家共同发布《安吉共识——中国新农科建设宣言》,宣言中指出“新时代对高等农林教育提出了前所未有的重要使命”“实施乡村振兴战略,高等农林教育重任在肩;推进生态文明建设,高等农林教育义不容辞”[2]。在此背景下,各农科专业的课程教学改革势在必行。针对新农科建设的新要求,本文将《生物统计附试验设计》的教学改革与实践介绍如下,供同行参考。

1 传统教学方式存在的问题

1.1 课程内容抽象,课时相对较少

《生物统计附试验设计》课程为畜牧、兽医、农学、林学等涉农专业开设的专业基础课,主要介绍数据整理、统计分析、试验设计的原理与方法,课程公式繁多、理论性强、计算复杂、内容抽象。在课堂教学中,需要向学生讲授各章节的所有公式、推导过程。因课时限制,课堂上没有时间让学生练习,课后作业需要大量运算,由于大二阶段课程繁重、课余时间有限,部分学生课后复习和练习敷衍,致使教学效果欠佳。

1.2 教材内容与专业知识融合不足

《生物统计附试验设计》课程教学的主要目的是让学生能解决科学试验中常见的统计学问题,能独立完成试验设计和试验数据的收集、整理,能根据不同的资料正确选择统计分析方法[3]。在实际生产中,动物科学、动物医学与水产养殖专业的科研试验采用的调查方法、试验设计方法和常用的统计方法侧重点不同,但各学科、专业没有针对性的专用教材,教学中采用同一教材授课,导致教材内容和某些专业知识的融合度较差。如:现在本教学团队使用的教材是明道绪、刘永建主编的第六版《生物统计附试验设计》,该教材中的案例大多数为动物科学专业的案例,动物医学与水产养殖专业的案例很少。

1.3 学生对课程的重要性认识不足,学习积极性不高

《生物统计附试验设计》课程是1门实用性很强的方法课、工具课,要求学生能够利用该课程的统计学知识解决生物学领域科学研究和实际工作中的数据分析问题。大部分高校涉农专业《生物统计附试验设计》课程作为1门专业基础必修课,一般在大二上学期开课,然而这一阶段的学生还没有学习专业课程,更别提接触科研工作,因此学生对课程的重要性和学习的必要性认识不足,加之课程内容相对较难,学生学习的积极性、主动性较低,学习效果欠佳。

1.4 课程考核方式单一

《生物统计附试验设计》课程大多采取闭卷考试的方式,期末考试成绩占总成绩的70%(平时成绩占30%,包括考勤和实验报告成绩)。传统的考试题型不少于3种,采用标准答案阅卷“一考定乾坤”,不利于培养学生的创新实践能力。

1.5 教材内容滞后,不能适应新农科发展要求

传统教材的修订、更新到出版往往需要复杂的过程和较长的时间,一些最新的科研成果和技术方法不能够及时编入教材。《生物统计附试验设计》课程与其他课程一样,教材内容落后于日新月异的学科发展,不能满足新农科建设的新要求。

2 教学改革措施

2.1 重构教学内容,适应新农科发展要求

2.1.1 课程教学内容与专业知识的有机融合

在该课程的教学过程中,一是选择不同专业的教师组建团队;二是不同专业的教师充分调查相关专业的学科发展前沿知识,在本课程的授课过程中不完全照本宣科,教学案例的选择、试验设计和统计分析方法部分的讲解根据不同专业特点进行调整和选择性讲解,同时兼顾新农科发展要求,做到与时俱进,提高学生对该课程知识的掌握和应用能力。

2.1.2 课程教学内容与思政元素的有机融合

2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调:“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面”“使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”。课程教学团队结合专业特点,积极进行教学研讨,挖掘了1批与课程内容相关的思政元素,比如“汪厥明:不该被遗忘的中国生物统计学创始人”“生活中的小概率事件”“学会用数据说话,培养实事求是的科研态度”“著名科学家艰苦奋斗的事迹”等,通过在教学中融入这些思政元素,落实“立德树人”根本任务,帮助学生树立正确的价值观、人生观,培养学生的爱国情怀和科学精神,以及学农、知农、爱农的“三农”情怀,强化学生“以强农兴农为己任”的专业使命感。

2.1.3 课程教学内容与统计分析软件应用的有机融合

传统的统计学教学侧重理论的推导,并通过练习加强对理论的掌握,一些学生虽然学了很多基本理论,却不知道“用在哪”和“怎么用”。随着信息技术的不断发展,统计软件的应用越来越广泛,为了提高学生的应用分析能力,该课程在教学内容上逐渐减少公式的推导过程,更侧重讲解统计分析方法的选择和应用。如课程内容的重要章节t检验、方差分析、相关与回归分析、卡方检验等计算公式繁多,分析过程繁琐。为了加强对相关统计方法的理解,提高相关知识点的应用能力,在教学过程中教学团队选择数据整理软件Excel、统计分析软件SPSS和R语言在理论课堂上进行演示,在实验教学中学生进行实操,将软件的应用有机融入课程教学内容,激发学生的学习兴趣,提高学生的统计分析能力。

2.2 创新教学方法,提高学生学习主动性

2.2.1 课程教学与课外训练项目相融合

近年来全国大学生的创新创业训练机会大大增加,这为该课程知识的应用提供了较多的机会。课程组以“挑战杯”“互联网+”等竞赛和“大学生创新创业训练计划项目”等课外活动为契机开展互动教学,引导学生合理选择试验设计、撰写试验方案、讨论数据统计分析方法,做到教师与学生、学生与学生之间的教学互动。在此过程中学生可充分理解其中的知识点,提高了学习主动性。

2.2.2 传统教学与翻转课堂式教学相融合

与传统的课堂教学模式不同,在“翻转课堂式教学模式”下,学生在课后完成知识的学习,而课堂变成了老师与学生之间、学生与学生之间的互动[4]。该课程选择相对简单的章节,让学生课前预习,以小组为单位自行制作PPT课件,然后在课堂上由学生进行讲解,解答同学提出的问题,学生不能解决的问题由老师解答。通过这样的教学模式,将学生的学习过程进行了重构,改变了以教师单方向知识灌输为主的“满堂灌”教学模式,提高了学习效率和自主学习的能力,从而达到更好的教学效果。

2.3 优化考核方式,注重全过程考核

课程组充分利用贵州大学的网上教学工具,将考勤、课前提问、课中互动全部在网上教学工具中进行。网上教学工具可以在线及时看到每道题的答题情况,帮助教师了解学生对知识点的掌握情况,及时为学生答疑解惑。同时适当提高过程考核的分值比例,降低期末考试的分值比例,将考勤、课堂答题情况、翻转课堂的展示情况和实验课成绩综合起来作为过程考核的平时成绩。期末考试的试题经过设计,综合题引入试验设计的内容,每个同学在试验设计时选择的随机数字不同,则分组不同,不同分组的计算结果每个同学均不同,这样就避免了统一答案,防止个别同学作弊抄袭。通过一系列考核方式的改革,调动了学生平时学习的竞争性和学习积极性。

2.4 加强数字化教材建设,提高教学效果

近年来涌现的数字化教材,可以利用多媒体技术将传统纸质内容进行数字化处理,转化为适用于各类电子终端的互动性教材,并且教材内容可以随时更新。贵州大学动物科学学院《生物统计附试验设计》课程教学团队联合其他兄弟院校同行,正在进行数字化教材编写工作,在纸质教材中加入了很多数字资源,用手机扫描二维码就可以查看例题的SPSS软件操作、延伸阅读材料、PPT课件、微课等与教材内容相关的资料或视频,扩展了教材的内容含量,并且可随时对电子资源进行更新。该教材有望在2023年下半年出版发行,新教材的使用将为该课程的教学提供便利,提升教学效率,提高学生的学习体验和效果。

3 取得的成效

通过一系列教学改革,学评教的分数从5年前的88分提高到现在的92分,学生的学习积极性得到了提高,与教师互动的学生越来越多,学生本科毕业论文统计分析方法的选择正确率、统计图和统计表的格式规范率逐年提高。近5年在本教学团队老师指导下,有5名同学以第一作者发表科研论文各1篇;有6名同学完成大学生创新创业计划项目;48名同学参加科研竞赛,其中获第十三届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛省赛一等奖1项、三等奖1项、优秀奖1项,校赛一等奖3项、二等奖2项;“互联网+”大学生创新创业大赛获省赛金奖1项,校赛金奖1项、银奖2项、铜奖2项。同时教学团队取得了一系列的教学成果,发表与课程相关教改论文3篇;获批贵州省本科教学内容和课程体系改革项目1项,贵州大学高等教育教学改革项目2项;主编出版《生物统计学实验教材》 1部;录制课程思政微视频4个;获得贵州省研究生教学成果奖一等奖1项、贵州省高等教育教学成果奖一等奖1项、贵州大学高等教育教学成果特等奖1项;获得贵州大学优秀教师、贵州大学“我心目中的好导师”等荣誉称号。

4 讨论

《生物统计附试验设计》课程作为各涉农专业的重要专业基础课程,对学生的数据分析、论文撰写和今后从事科研工作具有重要影响[5]。本课程教学团队一直重视对课程教学改革的探索,注重培养学生严谨的统计思维和科研态度,注重培养学生的大国“三农”情怀。近年来,团队成员围绕国家“乡村振兴战略”和“新农科”的新要求,通过改革教学内容、教学方法,在考核方式上也进行了积极探索,教学效果得到了提高,并取得了一些教学成效。但是在大数据时代,信息瞬息万变,课程内容必须不断改进,以适应不断进步的科技发展;同时学生的特点和存在的问题也会随着时代的变化而变化,对教师提出了越来越高的要求。教师只有不断汲取最新知识、更新教育观念,始终对自己高标准、严要求,树立终身学习的理念,不断提升自身的修养和素质,才能适应时代和社会不断发展进步的要求。在不同的历史时期和发展阶段,国家战略也会发生变化,也必将为所有课程的改革提供新的命题。团队成员应树立“课程教学改革永远在路上”的理念,始终以“立德树人”为根本,以学生学习体验和学习效果为导向,持续改进课程的教学内容、教学方法,探索更好的教学模式和考核方式,为各行业输送更多的优秀人才。