曹洪玉 唐乾 鄭學(xué)仿

摘 要：統(tǒng)計學(xué)思維與方法已滲透到生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)及臨床實驗等，但許多生物醫(yī)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生對統(tǒng)計學(xué)重視不足，影響了學(xué)生在科研工作中應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的科學(xué)性和嚴謹性。文章根據(jù)生物醫(yī)藥學(xué)專業(yè)特點，重新定位統(tǒng)計學(xué)課程目標，設(shè)計適當(dāng)?shù)膶嵺`教學(xué)環(huán)節(jié)，并提出生物醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生統(tǒng)計素養(yǎng)的培養(yǎng)路徑。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)計素養(yǎng)；生物醫(yī)藥；路徑

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2015）06-0088-02

統(tǒng)計學(xué)的應(yīng)用越來越廣泛，被譽為“科技工作者從事科學(xué)研究的工具和手段”[1]，現(xiàn)在，統(tǒng)計學(xué)思維和方法學(xué)已經(jīng)滲透到理工農(nóng)醫(yī)及社會科學(xué)等各學(xué)科的研究和決策之中。生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、生物產(chǎn)品工程工藝條件、藥物生物活性實驗及臨床實驗等都尋求統(tǒng)計學(xué)家的合作，美國國立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health，NIH）的基金申請明確要求生物醫(yī)學(xué)科研項目要有統(tǒng)計人員參與，生物或藥物實驗及產(chǎn)品內(nèi)容都需詳盡的統(tǒng)計設(shè)計與分析。

實際工作中，很多生物學(xué)、醫(yī)學(xué)科研工作者對統(tǒng)計學(xué)的作用重視不足，突出表現(xiàn)在分析時盲目套用分析方法，對分析結(jié)果輕描淡寫，把統(tǒng)計學(xué)當(dāng)作簡單的修飾工具，甚至把整個統(tǒng)計分析過程變成一個黑箱，那就有可能垃圾進，垃圾出（garbage in，garbage out），嚴重影響了統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用的科學(xué)性和嚴謹性[2]。為此各高校生物醫(yī)藥學(xué)相關(guān)專業(yè)均十分重視培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計素養(yǎng)，注重統(tǒng)計課程教學(xué)方法、教學(xué)手段及考核方法等[3-5]，以期通過本課程教學(xué)，為學(xué)生以后從事相關(guān)領(lǐng)域的科研或工作打下良好基礎(chǔ)。

筆者所在學(xué)院的生物工程、生物技術(shù)和制藥工程三個本科專業(yè)都開設(shè)了這門課程，今后這些學(xué)生將繼續(xù)從事本專業(yè)研究及生產(chǎn)實踐工作，生物或醫(yī)藥統(tǒng)計學(xué)課程將作為重要的工具課，對這些學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)和畢業(yè)論文設(shè)計及將來從事相關(guān)專業(yè)的工作十分重要，但這些專業(yè)的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，甚至有的學(xué)生談“數(shù)”色變，提高學(xué)生統(tǒng)計素養(yǎng)也因此難度增加。筆者通過教學(xué)實踐和調(diào)查問卷相結(jié)合，根據(jù)學(xué)生特點和課程特點，從主觀和客觀兩方面尋找存在的問題，對如何提高生物醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生統(tǒng)計素養(yǎng)提出一些思考。

一、增加主動性——樹立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，降低難度

課堂教學(xué)和調(diào)查問卷結(jié)果均顯示多數(shù)生物醫(yī)學(xué)類的學(xué)生對數(shù)學(xué)、概率論統(tǒng)計等相關(guān)課程興趣不濃，很多學(xué)生是因為學(xué)分或?qū)W院要求等才選修本課程。盡管大于70%學(xué)生認為高等數(shù)學(xué)和概率統(tǒng)計學(xué)很重要，認為統(tǒng)計學(xué)有用的學(xué)生占比例也很高，但問及是否喜歡統(tǒng)計學(xué)課程時，則喜歡程度為“一般般”甚至“不喜歡”的比率達到58%，這種想學(xué)但不敢學(xué)矛盾的心理伴隨著學(xué)生的學(xué)習(xí)，數(shù)學(xué)相關(guān)課程似乎是陡峻的山，在學(xué)習(xí)過程中個別學(xué)生可能會對統(tǒng)計學(xué)課程的畏懼心理轉(zhuǎn)變?yōu)榈钟|心理，興趣幾乎變?yōu)榱恪?/p>

因此教師首先從心理上幫助學(xué)生克服畏難情緒，否則學(xué)生會停滯在山腳下。具體教學(xué)中講明統(tǒng)計學(xué)課程注重應(yīng)用且應(yīng)用面廣，可提高學(xué)生興趣；點明統(tǒng)計學(xué)公式及運算簡單，可消除學(xué)生的畏難情緒；介紹現(xiàn)在統(tǒng)計學(xué)發(fā)展特點，統(tǒng)計軟件應(yīng)用情況，改善學(xué)生的情緒；增加互動教學(xué)，讓學(xué)生多參與，讓學(xué)生體驗統(tǒng)計學(xué)并非是不可逾越的高山，進一步提升學(xué)生興趣和降低學(xué)習(xí)難度，具體方法在以下各小節(jié)探討。

二、定位準確——強調(diào)應(yīng)用，降低難度

定位準確可使學(xué)生學(xué)習(xí)具有目的性和積極性，增強學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)意識，降低統(tǒng)計學(xué)類課程教學(xué)難度，本課程是生物醫(yī)學(xué)類應(yīng)用工具課程，復(fù)雜的公式推導(dǎo)過程只會增加學(xué)習(xí)難度；實際應(yīng)用中數(shù)據(jù)分析可避開公式推導(dǎo)，直接根據(jù)統(tǒng)計學(xué)的試驗方案、條件及相應(yīng)的理論公式分析?；谝陨纤伎?，可將其定位為培養(yǎng)學(xué)生在生物醫(yī)學(xué)科研或生產(chǎn)實踐中的統(tǒng)計學(xué)應(yīng)用能力，減少公式推導(dǎo)及公式死記硬背過程，提高學(xué)生的統(tǒng)計素養(yǎng)。

課程定位后可根據(jù)調(diào)查問卷和教學(xué)實踐進行系統(tǒng)思考：教材、教學(xué)方法與手段、考核方式等都需要進行調(diào)整。教師要廣泛閱讀各類教材從中優(yōu)選出適合學(xué)生專業(yè)的應(yīng)用型教材；教學(xué)過程可用多媒體展示案例，提出問題[6]，板書主要公式，師生互動分析案例的應(yīng)用條件，確定統(tǒng)計分析方法，并完成案例計算過程；學(xué)生也希望教師適當(dāng)留一些作業(yè)，考核方式采用適當(dāng)寬松的“一紙開卷”方式進行。系統(tǒng)改革思路確定后，學(xué)生壓力減輕，積極性極大提高，也期待著在學(xué)習(xí)過程中提高自己的統(tǒng)計素養(yǎng)。

三、實踐出真知——實例互動與軟件應(yīng)用整合

既然將本課程作為應(yīng)用課程對待，則加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)必不可少，調(diào)查顯示學(xué)生非常關(guān)心案例教學(xué)和軟件使用教學(xué)，高達87%的學(xué)生認為需要軟件教學(xué)，這也表明學(xué)生有對提高自己統(tǒng)計學(xué)素養(yǎng)及知識應(yīng)用的渴望；實踐證明這些教學(xué)環(huán)節(jié)既可提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，也顯著提高教學(xué)效果，往往理論教學(xué)花費很長時間，而采用案例或者軟件使用教學(xué)，短時間學(xué)生即可領(lǐng)悟。

案例教學(xué)是根據(jù)學(xué)生的專業(yè)內(nèi)容提出案例，如生物學(xué)專業(yè)則主要以生物學(xué)的實驗分析為主，藥學(xué)專業(yè)則以藥物生產(chǎn)、實驗或臨床應(yīng)用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分析為主，因兩學(xué)科交叉性強，許多教學(xué)案例可通用，因此也擴展了學(xué)生視野。根據(jù)實例教學(xué)，學(xué)生會結(jié)合專業(yè)學(xué)習(xí)課程，更易主動運用統(tǒng)計學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)。軟件教學(xué)可讓學(xué)生拋開簡單但繁重的計算過程，如方差分析計算量很大，整個教學(xué)過程冗長，可以通過向?qū)W生介紹統(tǒng)計的應(yīng)用條件、計算過程，結(jié)合案例引導(dǎo)學(xué)生進行方差分析計算，并對進行結(jié)果分析。

在實際教學(xué)中可采取案例導(dǎo)向教學(xué)：提出案例→案例解析→統(tǒng)計方法→上機實驗→結(jié)果報告→課堂練習(xí)→互動辨析常見疑問→教師總結(jié)，通過典型案例分析和軟件應(yīng)用操作充分調(diào)動同學(xué)們聽課以及主動參與的積極性，培養(yǎng)他們的科研中運用統(tǒng)計學(xué)思維的意識。

值得注意的是，如果只注重軟件實踐而忽視了原理理解與掌握，學(xué)生也難以形成統(tǒng)計學(xué)思維甚至濫用統(tǒng)計學(xué)方法，因此，軟件教學(xué)最好在理論學(xué)習(xí)結(jié)束后引入。軟件實踐教學(xué)時間過長、過早都會產(chǎn)生一定的負面影響，學(xué)生會誤認為軟件能夠解決一切，而忽視理論的學(xué)習(xí)，統(tǒng)計素養(yǎng)的培養(yǎng)和正確的統(tǒng)計運用也陷入空談。

四、適當(dāng)增加難度——實施“一紙開卷”考核

考核不是目的，是手段，考核的實際目的是讓學(xué)生在備考過程中進一步扎實地掌握知識。調(diào)查顯示相當(dāng)一部分學(xué)生也是喜歡“吃跳一下夠得著的桃子”，即贊成考試難度適當(dāng)高一些，包括“一紙開卷”和閉卷考試。課程若采用閉卷考試，學(xué)生會死記硬背統(tǒng)計學(xué)公式，降低學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；目前統(tǒng)計學(xué)軟件發(fā)展迅速，應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)課程中公式并不復(fù)雜，沒有必要讓學(xué)生完全記憶公式，閉卷考試偏難，對學(xué)生是一個負擔(dān)；但若采用開卷考試，學(xué)生可能會不復(fù)習(xí)而直接上考場，稀里糊涂做題，學(xué)習(xí)效果較差。筆者根據(jù)本課程的多年教學(xué)實踐和調(diào)查回饋，建議選擇開卷和閉卷考核之間的形式：“一紙開卷”。

“一紙開卷”方法是讓學(xué)生復(fù)習(xí)時把知識點總結(jié)到一張給定的紙張上，考試時，學(xué)生只能攜帶這一張紙參加考試。這一考試形式可以督促學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)統(tǒng)計學(xué)知識，又避免了死記硬背上考場的情況。學(xué)生在總結(jié)知識過程中，如果不認真看書或筆記，不認真將關(guān)鍵知識點記錄在紙上，若想在考場上能順利完成題目，也是有一定難度的。這一考核方法可以適度的“推一把”，讓學(xué)生學(xué)好基礎(chǔ)的統(tǒng)計理論知識。

調(diào)查顯示學(xué)生通過以上學(xué)習(xí)過程只有15%學(xué)生感覺有較大壓力，大多數(shù)學(xué)生感覺有些壓力或壓力一般，且絕大多數(shù)學(xué)生認為本課程有益于自己的邏輯思維和統(tǒng)計學(xué)思維，表明上述教學(xué)過程基本實現(xiàn)減輕學(xué)生學(xué)習(xí)壓力，提高統(tǒng)計素養(yǎng)的目的。

五、更上一層樓——注重創(chuàng)新課題與畢業(yè)設(shè)計應(yīng)用

統(tǒng)計素養(yǎng)培養(yǎng)只限制于課堂教學(xué)是遠遠不夠的，一定要讓學(xué)生在其他過程學(xué)習(xí)中應(yīng)用。學(xué)生在專業(yè)實驗課中會得到許多實驗數(shù)據(jù)，但因是常規(guī)實驗，分析方法固定，學(xué)生被動分析實驗數(shù)據(jù)，擴展運用機會極少。大學(xué)生創(chuàng)新課題和畢業(yè)論文設(shè)計是培養(yǎng)統(tǒng)計素養(yǎng)的最佳過程，在這兩個過程中，學(xué)生有大量的機會自主運用統(tǒng)計學(xué)原理設(shè)計試驗方案、搜集數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，學(xué)生可在實踐過程中提高應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)分析數(shù)據(jù)的主動性。

學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計學(xué)不免有紙上談兵之嫌，而學(xué)生在畢業(yè)論文設(shè)計中運用統(tǒng)計學(xué)分析數(shù)據(jù)的需求較多，此機會恰可以補充課堂教學(xué)之不足，也同時提高學(xué)生綜合運用知識的能力。教師在設(shè)計創(chuàng)新課題或畢業(yè)論文題目的時候可以考慮相關(guān)試驗設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生運用統(tǒng)計學(xué)分析方法解決問題，在具體過程中指導(dǎo)學(xué)生正確運用試驗設(shè)計和統(tǒng)計分析方法應(yīng)用。統(tǒng)計學(xué)目的就是科學(xué)地設(shè)計生物醫(yī)藥學(xué)試驗并對所得數(shù)據(jù)分析，力求減少試驗次數(shù)、節(jié)約試驗成本、縮短試驗周期、迅速找到優(yōu)化試驗方案或數(shù)學(xué)模型[7]，學(xué)生在自行根據(jù)統(tǒng)計學(xué)知識設(shè)計實驗時，理論指導(dǎo)實踐過程增加，學(xué)生的興趣得以提升，統(tǒng)計素養(yǎng)也自然更易培養(yǎng)形成。

總之，統(tǒng)計學(xué)課程把數(shù)學(xué)語言引入生物醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域，是一門應(yīng)用性很強的方法論學(xué)科，對生物醫(yī)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生在今后的科研和生產(chǎn)實踐有重要作用。結(jié)合課程特點和專業(yè)特點，系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)用類統(tǒng)計學(xué)教學(xué)模式，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中思考、在實踐中解決問題，在實例互動、討論式學(xué)習(xí)中培養(yǎng)思辨能力，培養(yǎng)理工專業(yè)學(xué)生的統(tǒng)計素養(yǎng)，讓學(xué)生學(xué)有所得、學(xué)有所用。

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