許 明,冀瑞琴,王玉剛
(沈陽農(nóng)業(yè)大學 園藝學院,遼寧 沈陽 110161)
園藝專業(yè)“試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析”是我國高等農(nóng)業(yè)院校園藝專業(yè)學生在學習了有關(guān)基礎(chǔ)課后而開出的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程運用統(tǒng)計學的原理和方法,結(jié)合農(nóng)業(yè)科學實踐,特別是結(jié)合田間試驗,對試驗的設(shè)計、試驗資料的收集和整理,以及試驗結(jié)果的分析和推斷等方法進行研究的一門學科。本課程的學習,能使學生獲得從事園藝科學研究所必需掌握的基本知識和基本技能。在2000年以前,該課程在沈陽農(nóng)業(yè)大學(以下簡稱“沈農(nóng)大”)園藝專業(yè)學生學習中分三門課程來完成,分別是蔬菜研究法、果樹研究法和田間試驗統(tǒng)計方法。田間試驗統(tǒng)計方法,課程60學時,安排在大學二年級下學期。蔬菜研究法和果樹研究法是根據(jù)蔬菜專業(yè)、果樹專業(yè)方向分別開設(shè)的課程,每門課程40 學時,安排在三年級上學期。2000年根據(jù)教育部對全國高等院校專業(yè)調(diào)整的通知,沈農(nóng)大園藝學科的蔬菜專業(yè)、果樹專業(yè)、花卉專業(yè)合并為園藝專業(yè),相應(yīng)的專業(yè)課程作了大幅度調(diào)整,其中蔬菜研究法、果樹研究法和田間試驗統(tǒng)計方法三門課合并為園藝植物研究法課程,總60學時,安排在三年級上學期。之后,2006 年沈農(nóng)大教學大綱進行修訂,園藝植物研究法課程更名為“試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析”,學時調(diào)整為64學時,其中實驗學時為10學時,課程的教學內(nèi)容又進行了一定調(diào)整。通過近5年的教學實踐和總結(jié),目前本課程已經(jīng)成為沈農(nóng)大園藝專業(yè)的骨干課程,積累了一定的教學經(jīng)驗?,F(xiàn)將教學改革的具體實踐和存在的不足進行總結(jié)并對未來課程的教學改革提出設(shè)想。
沈農(nóng)大園藝專業(yè)的“試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析”課程是園藝植物研究法和田間試驗統(tǒng)計方法相結(jié)合的課程,與農(nóng)學類開設(shè)的《田間試驗統(tǒng)計方法》有所不同。在本課程體系中除了需要講授田間統(tǒng)計方法外,還需要向?qū)W生講授園藝植物研究法的內(nèi)容,將兩門學科聯(lián)系在一起,用較少的學時,讓學生學習到園藝科學研究的基本方法,是作為教師需要解決的難題。我們課程組經(jīng)過多次討論,并參照其他院校相關(guān)課程教學內(nèi)容[1-3]將課程內(nèi)容按照從事科學研究的實施內(nèi)容安排為10章內(nèi)容。在緒言中概括我國園藝研究發(fā)展概況,目前存在哪些問題急需進行解決,從事科學研究的一般程序,園藝作物科學研究與其他學科研究的區(qū)別,本課程研究概況和研究內(nèi)容以及課程開設(shè)的目的和學好這門課程的注意事項等,來激發(fā)學生的學習興趣。由于考慮到任何科學研究都具有三個階段,即包括選題、查閱資料和制定試驗方案等過程在內(nèi)的科研準備階段、試驗階段和總結(jié)應(yīng)用階段等三個程序,我們將課程內(nèi)容作了如下調(diào)整,即科研課題選題作為課程的第一章,包括試驗研究課題選題依據(jù),資料的收集和分析以及試驗計劃書的擬定,讓學生明確開展試驗的具體研究目標及如何進行科研的準備工作。第二章講授一些主要的園藝植物田間試驗設(shè)計方法,讓學生了解田間試驗設(shè)計的基本理論和方法,并能真正掌握如何用最少的人力和物力進行合理的田間試驗設(shè)計。從第三章到第七章安排為試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法的課程,從試驗結(jié)果資料的整理到統(tǒng)計推斷原理、常用田間試驗設(shè)計方法的方差分析、卡平方測驗和直線回歸和相關(guān),使學生了解針對具體實驗設(shè)計如何開展統(tǒng)計分析。第八章和第九章設(shè)置了取樣和觀察記載技術(shù)、園藝植物花芽分化及授粉受精研究,園藝植物抗逆性研究,溫度、光照、水分管理,植物營養(yǎng)條件、設(shè)施、環(huán)境條件對園藝植物生長發(fā)育影響研究的內(nèi)容。第十章是課程內(nèi)容的最后一章,也是開展科學研究的總結(jié)內(nèi)容,講述試驗研究報告的編寫內(nèi)容和方法以及試驗報告編寫注意事項。通過課程內(nèi)容調(diào)整,整體教學內(nèi)容非常清晰,學生也非常容易理解了每章所包含的內(nèi)容。
本課程是一門綜合性很強的課,單靠課堂講授難于理解具體講授內(nèi)容?!敖獭钡哪康氖恰皩W”,“學”是為了用,這是知識延續(xù)、發(fā)展和創(chuàng)新的過程[4]。因此,本課程利用沈農(nóng)大園藝學院教學基地的優(yōu)越條件,結(jié)合學生專業(yè)實踐課程和畢業(yè)論文的研究工作,開展課程試驗的設(shè)計工作。首先,結(jié)合學生畢業(yè)課題,設(shè)置試驗計劃書,撰寫大綱,之后利用專業(yè)實踐課程的試驗材料,掌握園藝植物生物學特性、產(chǎn)量、抗病性等指標的具體測定方法和取樣技術(shù)。通過實驗獲得的數(shù)據(jù),利用學習的統(tǒng)計分析方法進行數(shù)據(jù)整理,掌握常用試驗設(shè)計的統(tǒng)計分析方法。最后通過指定的一篇研究論文,讓學生學習編寫摘要的方法,初步了解科研報告的形式,為撰寫畢業(yè)論文奠定基礎(chǔ)。通過親手實踐,學生更加直觀地了解學習本課程的重要性和科學研究的具體方法。
課程組成員利用各種學術(shù)會議和目前先進的網(wǎng)絡(luò)信息,收集科技前沿材料補充于課堂。如緒論教學中引入試驗設(shè)計的實際應(yīng)用案例,激起學生的學習興趣。利用統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析,提高學生對計算機在統(tǒng)計學研究的重要性認識。另外,由于本課程涉及計算公式較多,如果完全使用多媒體教學,學生會覺得很枯燥乏味,也不容易理解,教學效果反而不如傳統(tǒng)方法好。但若完全按傳統(tǒng)的黑板板書,教師要占用大量的時間繪畫圖表,浪費寶貴的課堂時間,降低教學效率[5]。因此,本課程的教學內(nèi)容以采用課堂講授為主、實地教學為輔,以及適度使用多媒體教學輔助工具的教學手段,提高教學效率和效果。
在課程考核成績評定方面,注重基礎(chǔ)知識考察。出題嚴格把關(guān),題型富于變化,注重開發(fā)學生靈活運用所學知識的綜合能力和運用知識解決實踐問題的能力。如平時成績占20%(包括課堂提問、學習表現(xiàn)、作業(yè)、出勤情況),期末考試占80%??荚嚂r不要求學生死背定理、公式及概念,將考核的重點放在理論知識的實際應(yīng)用和理解上。針對統(tǒng)計分析的考試,由于每道題需要花費很長時間完成,所以采用分兩段的考核方法,不要求獲得具體試驗數(shù)據(jù),但是必須寫出公式和原始數(shù)據(jù)的代入方式,節(jié)省了大量做題時間。使考核在此基礎(chǔ)上擴大教學內(nèi)容的覆蓋率。
在講授本課程之前,先修課為“高等數(shù)學”“概率論”“園藝專業(yè)實踐”“植物生理課”“土壤學”“氣象學”等專業(yè)基礎(chǔ)課。有些學生雖然這些課程都已經(jīng)修完,學習成績還很好,可是當講授本課程時,大部分學生卻忘記了所學內(nèi)容,在教學時需要用一定學時補充原有課程內(nèi)容,反映出學生學習課程的不扎實性。如在講授統(tǒng)計推斷這一章,關(guān)于正態(tài)分布的特征特性一節(jié),在“概率論”課程中已經(jīng)講授,但是大部分學生還是對正態(tài)分布的特征特性模糊,所以在上課時需要將“概率論”中相關(guān)內(nèi)容加以補充。此外,園藝專業(yè)本科學生講課的接受能力很好,但是對于園藝專業(yè)專升本學生的上課教學較為困難。沈農(nóng)大專升本專業(yè)學生基礎(chǔ)參差不齊,一部分學生在??茖W習的過程中已經(jīng)學習了一些統(tǒng)計學的知識,專業(yè)基礎(chǔ)知識較好,在上課時聽課接受能力強。但是也有一部分學生??茖W習的是文秘、會計等文科專業(yè)的學生考到園藝專業(yè)本科,在??齐A段沒有接觸到統(tǒng)計學方面的知識,甚至沒有學習過概率論課程,學習本課程時非常吃力,理解能力差。
本課程開設(shè)在大三上學期,學生對園藝專業(yè)的學習內(nèi)容有了初步認識,但是一部分學生對本專業(yè)的學習內(nèi)容還不了解,對未來所從事的職業(yè)沒有設(shè)想,特別是來自城市的學生對于園藝植物具體栽培方法不清楚,課程講授的內(nèi)容死記硬背,設(shè)計一些田間種植和試驗設(shè)計內(nèi)容時,往往試驗設(shè)計與實際情況脫節(jié)。相反有些同學對本課程學習興趣濃厚,善于思考問題,經(jīng)常提出有見解的問題與教師互動。
目前,園藝植物科學研究發(fā)展迅速,新的研究方法和新的研究手段不斷出現(xiàn),教學過程中應(yīng)密切聯(lián)系目前科學研究現(xiàn)狀,隨時將先進的科研方法和技術(shù)融入課堂教學中,保證教學內(nèi)容的先進性。試驗設(shè)計和統(tǒng)計分析工作目前已基本由計算機統(tǒng)計軟件完成。但基于目前教學科研條件及經(jīng)費短缺問題,還不能達到讓學生獨立上機操作的水平,有待教學環(huán)境的進一步改善。
針對學生在開設(shè)課程的大三上學期對本專業(yè)了解不全面的實際情況,建議最好安排在大三下學期開設(shè)此課程。一方面,學生在大三上學期已經(jīng)對本專業(yè)的專業(yè)知識有更深入的了解;另一方面,學生在大三下學期都已經(jīng)開展課題,春季學期也正是園藝作物主要栽培季節(jié),便于觀察和調(diào)查試驗數(shù)據(jù)。
另外,目前學生訂購的教材是南京農(nóng)業(yè)大學蓋鈞鎰主編的《試驗統(tǒng)計方法》[6],此教材僅有統(tǒng)計方法方面的內(nèi)容,教材習題往往采用的是農(nóng)學專業(yè)方面的試驗數(shù)據(jù),不能包含本課程講授的全部內(nèi)容和體現(xiàn)園藝專業(yè)研究特點的習題。因此,我們將逐漸利用園藝專業(yè)研究生、本科生畢業(yè)論文的試驗數(shù)據(jù)補充園藝專業(yè)統(tǒng)計習題缺少的現(xiàn)狀,編寫出具有本課程特點的新教材。
[1] 劉魁英.《果樹研究法》教材改革與實踐[J].河北農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學院學報,1994,8(1):1-5.
[2] 駱建霞,趙國防,史燕山,等.《園藝植物科學研究導論》課程改革與教材建設(shè)[J].天津農(nóng)學院學報,2003,10(4):62-64.
[3] 鄭先波,宋尚偉.園藝專業(yè)《研究法》課程體系建設(shè)與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2009(36):183.
[4] 陳柄燦.《食品試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析》課程教學設(shè)想[J].西南農(nóng)業(yè)大學學報:社會科學版,2008,6(1):211-213.
[5] 覃海元.高職《食品試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析》課程教學改革的探討[J].廣西輕工業(yè),2007(5):117-118.
[6] 蓋鈞鎰.試驗統(tǒng)計方法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001.