生物統計學實踐與體會

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編者按：本文主要從引言；二十一世紀對生物統計學課程的從頭定位；教學體例和教學手段的更始；增強實踐教學，注重學生能力培育進行講述。其中，主要包括：跟著生物科學的成長，只有定性的結論已不能知足實踐的需要，實現生物科學結論定量化是人們持久追求試探的方針；生物統計學是生物學科定量化的主要剖析理論與體例，生物統計學是生物學科應具備的根基常識和素質、新世紀對生物統計學課程提出的新要求、生物統計學對年夜學生素質培育的浸染、增強電子課件及收集平臺培植、將多媒體教學優勢與學生的認知紀律有機連系，用較少的學時獲得精采的教學下場、持久堅持教育教學體例及教學紀律的研究、慎密親密跟蹤生命科學成長的前沿動向，試探生物統計學解決前沿問題的理論與體例、開展統計軟件的實習，擴年夜學生的視野，提高學生素質、全方位、多條理的實踐教學等，具體材料請詳見：

一、引言

跟著生物科學的成長，只有定性的結論已不能知足實踐的需要，實現生物科學結論定量化是人們持久追求試探的方針；生物統計學是生物學科定量化的主要剖析理論與體例，生物統計學是生物學科應具備的根基常識和素質，與生命勾當有關的各類現象中普遍存在著隨機現象，年夜到森林陸地生態系統，小至分子水平，均受到良多隨機身分的影響，默示為各類各樣的隨機現象，而生物統計學恰是從數目方面揭示年夜量隨機現象中存在的必然紀律的學科。是以，生物統計學是一門在實踐中應用十分普遍的工具學科，它是生命科學各專業的專業基本課，對后續生命科學課程進修和生物科研有主要浸染。

同時，生物統計作為數理統計在生物學規模的應用，是教學難度較年夜的一門課程。是以，在生物統計學精品課程培植過程中，針對各專業培育方針的定位，因材施教，更新教育理念，增強實踐練習，在教學體例和教學手段長進行更始和斗膽試探。

二、二十一世紀對生物統計學課程的從頭定位。

（一）新世紀對生物統計學課程提出的新要求。

二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了成長，在其基本上成長起來的生物統計學、統計風行病學、隨機化臨床試驗學已經成為并吞人類疾病的一個里程碑。這在曩昔的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。

21世紀人類基因組，基因芯片等嘗試科學發生出的巨量數據，需要新工具來組織和提取主要信息。

將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、手藝和練習。

未來的生物統計學將會與信息手藝慎密親密連系，較少著重傳統數理統計，而會更多注重數據剖析，尤其是年夜型數據庫的措置。生物統計學越來越分歧于其它數學規模，計較機和信息科學工具至少和概率論一樣主要。

（二）生物統計學對年夜學生素質培育的浸染。

生物統計學的一個主要特點就是經由過程樣原本揣度和估量總體，這樣獲得的結論有很年夜的靠得住性但有必然的錯誤率，這是統計剖析的根基特點，是以在生物統計課程的進修中培育了一種新的思維體例———從不必定性或概率的角度來思慮問題和剖析科學試驗的功效。

生物統計學是經由過程個此外試驗研究得出其一般性結論，屬于歸納推理的規模。但其有別于簡單列舉法和科學歸納法，是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕年夜年夜都涉及到的是隨機事務，是以，生物統計學不僅是試驗設計與統計體例的教學，更主要的仍是年夜學生思維體例的培育，這對提高峻學生的素質很有需要。

生物統計學搜羅試驗設計和統計體例兩個有機聯系的組成部門。經由過程試驗設計的教學可提高峻學生設計研究課題試驗方案的能力，使之明晰課題的研究目的、試驗身分與水平以及試驗設計體例等方面的內容。經由過程統計體例的教學除讓學生弄清各類統計體例的內在外，還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計體例，以揭示資料潛在的信息，達到研究的最終目的，從而提高峻學生科學研究素質。

三、教學體例和教學手段的更始。

（一）增強電子課件及收集平臺培植。

生物統計學是應用概率論和數理統計事理研究生物界數目轉變的學科，而概率統計的理論和思維體例對本科生來說有必然的難度，加之課程學時的削減（由原本的60-70學時，降到此刻的40學時擺布）,若何深切淺出地指導學生入門，并使學生在體味概率統計思惟的基本上，把握常用統計剖析體例的應用及使用前提是課程的教學難點。為此，我們操作多媒體手藝，建造了與教材配套的課件，經由過程在課堂上把抽象內容形象化與直不美觀化，收到了精采教學下場。培植了一個生物統計學教學收集支撐平臺，現有課程簡介、教學綱要、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資本等欄目，免費向全校師生開放。

（二）將多媒體教學優勢與學生的認知紀律有機連系，用較少的學時獲得精采的教學下場。

多媒體具有信息量年夜、形象化、直不美觀化的特點。

可是若是不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知紀律相連系，多媒體教學就可能會帶來一些短處諸如：（1）內容多，幻燈片變換快，由照本宣科變為照屏宣科，為新的“合座灌”；（2）課件圖片多，內容以展示為主，缺乏啟發性；（3）教學內容常用滿屏的體例顯示（即所謂“死屏”）,教員照著屏幕上的內容給學生講解，失蹤去了傳統教學體例，教員邊講邊板書能給學生留下斗勁深刻印象的特點，缺乏吸引力。

而多媒體在教學中只能充任工具的腳色，在教學過程中必需將多媒體信息量年夜、形象化、直不美觀化的特點與學生的認知紀律慎密連系在一路。在建造課件時，采用啟發式教學體例，精辟教學內容，模擬傳統教學書寫板書的過程，按照教學內容的難易水平，采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫體例。在課堂教學中，教員仍然連結傳統教學體例的教姿教態，在授課的過程中與學生連結互動，按照學生在課堂上接管常識的能力，把握屏幕上顯示內容的速度，需要時輔以板書進行講解。這樣做既闡揚了多媒體教學的特點，又充實賜顧幫襯到學生的認知紀律，在內容沒有縮減，學時削減近三分之一的情形下，仍然取得精采的教學下場。

（三）持久堅持教育教學體例及教學紀律的研究。

生物統計學的理論基本是概率論與數理統計，從這個層面上講，它有很是濃的數學味道，可是它又有別于概率論與數理統計，生物統計學更首要強調的是概率論及數理統計的思惟和體例在解決生命科學中一些具體問題的應用。是以在教學過程中就存在一個“度”的把握問題，若是將概率論及數理統計的事理講得太多，一是學時不許可，二是學生難以消化，得不到好的教學下場；若是只注重體例的講解，學生知其然不知其所以然，就會誤入亂套公式的邪路。經由將教學的重點放在教學中指導學生重點把握統計體例的功能與用途，體例與軌范，防止各類體例的誤用，淡化定理的證實與公式的推導。在教學內容的放置上采用“保干削枝”，即在學時削減良多的情形下，將一些次要的統計體例去失蹤，也要保證有足夠的學時教學理論分布與抽樣分布、統計假設考試等方面的內容，讓學生把握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思惟精髓，從而避免學生亂套統計公式。

（四）慎密親密跟蹤生命科學成長的前沿動向，試探生物統計學解決前沿問題的理論與體例。

統計學在生物學中的應用已有久遠的歷史，良多統計的理論與體例也是自生物上的應用成長而來，而且生物統計是一個極主要的跨生命科學各研究規模的平臺。此刻基因組學、卵白質組學與生物信息學的蓬勃成長，使得生物統計在這些打破性生物科技規模上飾演著不成或缺的腳色。

在課程培植中，隨時注重納入生物統計學在前沿規模研究應用的內容，增強課程的活力，提高教師和學生面向生物財富主沙場解決現實問題的能力。

四、增強實踐教學，注重學生能力培育。

生物統計學要不要開嘗試課，若何開嘗試課，一向存在爭議，在此認為生物統計學不僅應該開設嘗試課，而且還要將實踐教學的重點放在計較機手藝和統計軟件的應用上，讓學生不僅把握統計體例，而且加深對事理的熟悉，獲得就業或升學的必備計較機統計手藝，提高解決復雜問題的能力。

（一）開展統計軟件的實習，擴年夜學生的視野，提高學生素質。

20世紀20年月成長起來的多元統計體例雖然對于措置多變量的種類數據問題具有很年夜的優勝性，但因為計較工作量年夜，使得這些有用的統計剖析體例一路頭并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計較機手藝的降生與成長，使得復雜的數據措置工作變得很是輕易，所以充實操作現代計較手藝，經由過程計較機軟件將統計體例中復雜難明的計較過程樊籬起來，讓用戶直接看到統計輸出功效與有關詮釋，從而使統計體例的普及變得很是輕易。在課程系統更始中，各課程的教學時數與達到培育方針所需完成的教學內容對比仍是不足的。為此，可以經由過程尺度的統計軟件的教學實習來達到以點帶面，擴年夜學生視野，提高學生素質。

為此我們成立了一個專用于實習教學的生物統計電腦嘗試室。現共有50余臺電腦，并毗連到校園網。嘗試室配備有指導教師，負責對上機的學生答疑。除按教學打算進行的正常實習教學外，嘗試室還對優異學生免費開放，鼓舞激勵他們連系教師的科研勾當，應用所學生物統計學常識，進修新的生物統計學常識，把握應用計較機解決生物統計學問題的手藝。

（二）全方位、多條理的實踐教學。

為了進一步培育學生現實脫手能力和科學嚴謹的治學立場，必需將本課程的實踐教學勾當延長到課堂教學外，開展全方位、多條理的實踐教學。

在原綿陽農專時代，首要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程嘗試與實習中，按攝影關內容插手了試驗設計體例以及數據統計剖析的相關內容。

組建了西南科技年夜學生命科學與工程學院往后，由原本的單一農科專業釀成了理、工、農三年夜學科均有專業的名目。雖然專業的學科歸屬分歧，但有一點是相通的，其內在均屬于生命科學的規模。以科學研究的體例進行劃分，均屬于嘗試科學。

把握正確的嘗試設計體例，從不確定性數據中挖掘事物的客不美觀紀律，是嘗試科學工作者必備的手藝。是以，我們將原本只是在農科專業上延長實踐教學的作法推廣到全院的所有專業，連系嘗試課教學的更始，對發酵工藝學嘗試、植物細胞工程嘗試、食用菌嘗試、微生物學嘗試等課程的內容全數或部門改為用生物統計學指導學生自立進行嘗試設計，把曩昔單一的嘗試流程、樣品不雅察看或檢測嘗試改變為試驗前提的優化試驗，提出在分歧前提下對樣品測定的斗勁試驗設計、單身分試驗設計、多身分試驗設計、正交試驗設計、平均試驗設計，對試驗功效要肄業生使用統計學的體例對進行剖析和談判，最后得出最佳試驗前提。

這樣的嘗試教學更始起到了一箭雙雕的浸染，從專業基本課或專業課的角度看，改驗證性嘗試為設計型、綜合性嘗試，增強了學生解決現實問題的能力，培育了學生立異思維的能力；從生物統計學角度看，將課程的教學實踐延長到課程外，填補了學時的不足，更主要的是學生將自己學到的統計學常識，轉化為解決現實問題的能力，常識獲得很好的內化。

此外，在學生課外科技勾當中指導學生選用正確的嘗試設計和數據的統計剖析體例，晉升科技作品的檔次；在結業論文（設計）中要肄業生采用適當的生物統計學體例進行設計與剖析，寫出高質量的結業論文（設計）。

經由過程這樣的教學實踐，練習了學生的統計思維能力，使學生充實熟悉到把握生物統計學這一工具的主要性和需要性，增強了學生學好用好這門工具的抉擇信念，提高了學生從復雜的生命現象中挖掘事物客不美觀成長紀律的能力。

精品課程是集科學性、前進前輩性、教育性、整體性、有用性和示范性于一身的優異課程。作為精品課程的載體，應具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學體例、一流的教材、一流的教學打點等特點。與之對比，我們在生物統計學精品課程的培植上，才剛剛起步，此后還要在教材培植、師資隊伍培植、科學研究等方面加鼎力度，將生物統計學培植成浮現現代教育教學思惟、合適現代科學手藝和順應社會成長前進的需要、能夠促進學生的周全成長而深受學生接待的一門課程。