林英　楊玉紅　呂淑霞　于曉丹

摘 要： 生物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析是生物工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)和工具課程。認(rèn)真學(xué)好該門課程，能夠根據(jù)研究背景靈活應(yīng)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理和方法，合理有效地設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，并運(yùn)用合適的方法進(jìn)行結(jié)果分析，進(jìn)而做出精確可靠的推斷，是生物工程專業(yè)學(xué)生必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)技能。為提高教學(xué)質(zhì)量，文章針對傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，進(jìn)行了課程教學(xué)改革的探索。

關(guān)鍵詞： 生物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析 生物工程 教學(xué)改革

生物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析是以數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論和生物類的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，科學(xué)地進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，減少試驗(yàn)次數(shù)，縮短試驗(yàn)周期，迅速找到優(yōu)化試驗(yàn)方案或數(shù)學(xué)模型，對所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的應(yīng)用性課程。由于課程具有概念抽象、邏輯推理強(qiáng)、計(jì)算公式煩瑣、運(yùn)算量大的特點(diǎn)，給課堂教學(xué)和應(yīng)用帶來一定難度，學(xué)生普遍認(rèn)為難學(xué)。與此同時，隨著計(jì)算機(jī)現(xiàn)代技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，教學(xué)設(shè)備發(fā)展日新月異，結(jié)合SPSS數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行生物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析課程的教學(xué)改革已成為一個重要課題。

筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐及教學(xué)中存在的問題，在課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法手段及如何提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識等方面做了積極探索。

一、在實(shí)踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題

生物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析課程的開設(shè)，安排在大學(xué)二年級第二學(xué)期，由于學(xué)生還沒有走進(jìn)研究室，對科研工作沒有直觀認(rèn)識，因此對試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理的相關(guān)知識難于理解，學(xué)習(xí)興趣不足。由于課程只安排了理論教學(xué)32學(xué)時，缺乏實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生多采用“應(yīng)付式”心理進(jìn)行學(xué)習(xí)，機(jī)械地記筆記，很少思考具體問題。課程中涉及大量公式、字母、符號等，采用單一的傳統(tǒng)教學(xué)方式，極易導(dǎo)致視覺疲勞，注意力下降，學(xué)習(xí)效率低等問題。

二、課程教學(xué)改革的思考

根據(jù)以上存在的具體問題，筆者在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上進(jìn)行了一些改革的嘗試。

（一）選用優(yōu)質(zhì)教材，精排課程內(nèi)容。

生物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析課程在學(xué)時少、內(nèi)容多的情況下，教學(xué)內(nèi)容的編排應(yīng)圍繞提高實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng)進(jìn)行。傳統(tǒng)教材的編寫和教學(xué)模式，不利于啟發(fā)式教學(xué)的開展，學(xué)生在課堂上感覺枯燥無味，注意力不集中，與老師難于形成積極的教學(xué)互動，進(jìn)而影響課堂教學(xué)效果。因此，根據(jù)本專業(yè)特點(diǎn)，在參考多本生物統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)教材的基礎(chǔ)上，選用倪海兒編的《生物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》為主講教材。第一章重點(diǎn)講授正態(tài)分布和t分布，并介紹目前世界上最為流行的統(tǒng)計(jì)分析軟件之一SPSS。生物工程專業(yè)學(xué)生已先修了《高等數(shù)學(xué)》、《概率論》課程，重復(fù)性內(nèi)容不必再講。第二章介紹生物試驗(yàn)結(jié)果的回歸分析，為生物科學(xué)研究提供檢驗(yàn)假說、尋找模式、建立相互關(guān)系的有力工具。第三到第七章，將數(shù)據(jù)的獲得和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析貫穿起來，從最基礎(chǔ)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)出發(fā)，循序漸進(jìn)，依次介紹完全隨機(jī)化試驗(yàn)、隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)、正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與分析；同時介紹運(yùn)用SPSS軟件試驗(yàn)結(jié)果分析的方法。為了便于理解與應(yīng)用，教學(xué)內(nèi)容都通過案例加以展現(xiàn)，同時配以適量習(xí)題。

（二）改革教學(xué)方式。

淡化公式的推導(dǎo)過程，發(fā)揮多媒體教學(xué)優(yōu)勢。生物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析課程中涉及大量公式，在課程的講授過程中，不再把公式繁瑣的推導(dǎo)過程作為重點(diǎn)內(nèi)容，進(jìn)而消除學(xué)生對公式的懼怕心理。由于傳統(tǒng)的板書費(fèi)時費(fèi)力，這時可以充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，將公式的推導(dǎo)過程采用動畫方式展現(xiàn)給學(xué)生，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對知識點(diǎn)的理解和記憶。在抽樣分布和檢驗(yàn)部分，對于一些統(tǒng)計(jì)分析的過程公式，只要理解即可，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)提高解決問題的能力而非硬性記憶，將教學(xué)的重點(diǎn)放在對試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析的理解和現(xiàn)象的解釋上。

選取生物工程專業(yè)相關(guān)試驗(yàn)例題。從學(xué)院的研究生和本科生的畢業(yè)論文中篩選典型范例，如采用發(fā)酵工程方面的畢業(yè)論文《利用原生質(zhì)體誘變技術(shù)篩選高產(chǎn)纖維素酶降解菌》實(shí)例進(jìn)行講解，使學(xué)生明白專業(yè)科研實(shí)踐和本課程結(jié)合的緊密性，了解科學(xué)合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)對實(shí)際科研工作所起的指導(dǎo)作用，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

結(jié)合SPSS軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。SPSS廣泛應(yīng)用于通訊、醫(yī)療、銀行、證券、保險(xiǎn)、制造、商業(yè)、市場研究、科研教育等多個領(lǐng)域和行業(yè)。因此，在課堂上將SPSS軟件操作演示貫穿于整個教學(xué)過程，并以電子文件形式發(fā)例題和習(xí)題給學(xué)生，要求學(xué)生獨(dú)立完成，反復(fù)實(shí)踐鞏固加深，進(jìn)而提高學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力。

三、結(jié)語

如何提高生物試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析課程的教學(xué)效率和質(zhì)量，一直是我們積極思考的問題，文中體會希望能為同行們提供些許參考。我們必須努力鉆研，不斷探索，提高自身綜合素質(zhì)，還應(yīng)緊跟時代的發(fā)展步伐，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，加強(qiáng)互動，積極培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)學(xué)思維方式，為其后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文的順利完成和參加工作奠定堅(jiān)實(shí)的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王江雪，胡大偉，劉紅，樊瑜波.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過程中存在的問題分析課程教育研究，2014.（2）：173.

[2]丁建華.《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)方法與技巧探討.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011.11.17（19）：171-175.

[3]邵云，姜麗娜，李春喜.《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》立體化教材建設(shè)實(shí)踐與思考.高等教育研究學(xué)報(bào)，2012.35（1）：84-86.

[4]錢森和，楊超英，薛正蓮，魏明，趙世光.提高生物技術(shù)專業(yè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)效果的幾點(diǎn)體會安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010.16（23）：192-193.

[5]呂敏芝，林樹茂，何蘭花.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐與體會[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢，2007，27（4）：223-225.endprint