論試驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法改革研究論文
《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》課程是一門理論和實(shí)踐結(jié)合緊密，實(shí)用性很強(qiáng)的工具課、方法課和實(shí)驗(yàn)技能課,在動(dòng)物科學(xué)、動(dòng)物醫(yī)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)中具有重要的地位和作用。《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)大學(xué)生的歸納推理能力、科研能力和實(shí)踐應(yīng)用能力，對(duì)于全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量有著重要的作用。本文從理論與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分配調(diào)整、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、手段以及考核方式等方面，探討了《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)和措施。
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革目標(biāo)
(一)知識(shí)目標(biāo)
《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理來(lái)研究生物界數(shù)量變異規(guī)律的㈠門學(xué)科，它不僅提供了正確設(shè)計(jì)科學(xué)試驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)的方法，而且也提供了正確整理、分析數(shù)據(jù),得出客觀、科學(xué)的結(jié)論的方法。學(xué)生通過(guò)本課程實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),大致了解了常用統(tǒng)計(jì)分析軟件，學(xué)會(huì)使用常用統(tǒng)計(jì)軟件編制次數(shù)分布表,繪制次數(shù)分布圖,掌握常用統(tǒng)計(jì)方法的統(tǒng)計(jì)軟件操作過(guò)程,為今后更好地從事科研工作奠定基礎(chǔ)。
(二)能力目標(biāo)
《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》課程是一門理論和實(shí)踐結(jié)合緊密，實(shí)用性很強(qiáng)的工具課、方法課和實(shí)踐技能課。通過(guò)本門課程實(shí)驗(yàn)課的教學(xué),使學(xué)生掌握由樣本的統(tǒng)計(jì)量估計(jì)總體的相應(yīng)參數(shù)，由樣本的實(shí)際結(jié)果推斷得出總體結(jié)論的各種統(tǒng)計(jì)分析方法的軟件操作過(guò)程,培養(yǎng)大學(xué)生的歸納推理能力。統(tǒng)計(jì)分析方法的軟件操作過(guò)程使學(xué)生對(duì)常用統(tǒng)計(jì)分析方法的基本原理與方法有更深刻的認(rèn)識(shí),進(jìn)一步明確了各種統(tǒng)計(jì)分析方法的區(qū)別與適用條件,便于今后正確地使用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,做到理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力和科研能力。
二、《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
(一)理論與實(shí)踐教學(xué)的課時(shí)分配不合理，實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)數(shù)不足
《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》總學(xué)時(shí)數(shù)為56學(xué)時(shí),教學(xué)改革之前理論學(xué)時(shí)數(shù)50學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)6學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要講授統(tǒng)計(jì)計(jì)算器的使用以及通過(guò)簡(jiǎn)單的抽樣實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證常用的理論分布。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的普及和統(tǒng)計(jì)軟件的不斷開(kāi)發(fā),應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用倍受關(guān)注。2005年,在進(jìn)行教學(xué)改革時(shí)將理論與實(shí)踐教學(xué)的課時(shí)分配進(jìn)行了調(diào)整:在本課程56個(gè)總學(xué)時(shí)不變的情況下，理論教學(xué)減少到46學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)增加到10學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容由原來(lái)的理論分布驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為常用統(tǒng)計(jì)軟件的上機(jī)操作。從近幾年的教學(xué)效果來(lái)看，由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)數(shù)不足，學(xué)生不能很好地掌握常用統(tǒng)計(jì)分析方法的操作過(guò)程,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果仍不理想。
(二)《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)條件不足
常用統(tǒng)計(jì)分析方法的統(tǒng)計(jì)軟件使用均需在計(jì)算機(jī)上完成，以往計(jì)算機(jī)資源缺乏,統(tǒng)計(jì)軟件的上機(jī)操作實(shí)驗(yàn)不能正常開(kāi)設(shè)。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的普及和統(tǒng)計(jì)軟件的不斷開(kāi)發(fā),應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用倍受關(guān)注，計(jì)算機(jī)教學(xué)設(shè)備的配備逐漸完善,常用統(tǒng)計(jì)軟件的上機(jī)操作實(shí)驗(yàn)得以正常開(kāi)設(shè)。由于上課班次、人數(shù)較多，計(jì)算機(jī)房缺乏相應(yīng)的多媒體教學(xué)設(shè)備以及視頻教學(xué)軟件,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不理想。
(三)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
計(jì)算機(jī)房缺乏相對(duì)應(yīng)的多媒體教學(xué)設(shè)備以及視頻教學(xué)軟件,《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是先將軟件操作界面截圖，制作PPT多媒體教學(xué)課件,在多媒體教室講授并演示，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，學(xué)生根據(jù)講授的操作過(guò)程上機(jī)操作。由于計(jì)算機(jī)資源限制以及課程安排等原因，軟件操作講授時(shí)間與軟件操作實(shí)施時(shí)間(實(shí)驗(yàn)上課時(shí)間)不連續(xù),存在一定的時(shí)間間隔，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)部分操作過(guò)程被遺忘。再者,上課班次、人數(shù)較多，坐在教室后面的同學(xué)看不清楚軟件演示畫面,不能很好地掌握軟件操作過(guò)程，上機(jī)操作時(shí)一頭霧水，學(xué)習(xí)積極性不高。
(四)實(shí)驗(yàn)課缺乏有效的考核、監(jiān)督方法
成績(jī)考核是促進(jìn)學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)知識(shí)，并對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行檢査的重要方法。計(jì)算機(jī)房缺乏相應(yīng)的視頻教學(xué)軟件與打印設(shè)備,不能考察學(xué)生們的實(shí)際操作過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以往該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果考核僅僅依據(jù)實(shí)驗(yàn)課出勤情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī),不注重考核實(shí)驗(yàn)課堂上學(xué)生們的實(shí)際操作過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果和學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)分析方法操作步驟的掌握情況,致使學(xué)生忽視了《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，導(dǎo)致逃課或應(yīng)付差事,課后照抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象非常突出。
三、《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施
(一)調(diào)整理論與實(shí)踐教學(xué)的課時(shí)分配，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
為了滿足山東省名校工程建設(shè)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要,提高學(xué)生對(duì)常用統(tǒng)計(jì)分析方法的實(shí)際應(yīng)用能力,進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,重新調(diào)整理論與實(shí)踐教學(xué)的課時(shí)分配,增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)數(shù),減少理論教學(xué)課時(shí)數(shù)。在本課程56個(gè)總學(xué)時(shí)不變的情況下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)數(shù)由10學(xué)時(shí)增加到16學(xué)時(shí),理論教學(xué)課時(shí)數(shù)由46學(xué)時(shí)減少到40學(xué)時(shí)。
(二)開(kāi)設(shè)該課程的教學(xué)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)
《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》是一門實(shí)用技能課,也是一門工具課。為強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式,提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，切實(shí)提高大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，筆者認(rèn)為應(yīng)開(kāi)設(shè)本門課程的教學(xué)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。課堂教學(xué)實(shí)習(xí)可以讓學(xué)生根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)、知識(shí)結(jié)構(gòu)和興趣,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,完成實(shí)驗(yàn)操作,統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。除課堂教學(xué)實(shí)習(xí)外,還應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)研究，到生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)一線去設(shè)計(jì)試驗(yàn)、采集數(shù)據(jù)并統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。例如,試驗(yàn)開(kāi)始前選擇試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法試驗(yàn)過(guò)程中控制試驗(yàn)條件以體現(xiàn)唯一差異原則，并獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù);試驗(yàn)結(jié)束后選擇正確的統(tǒng)計(jì)分析方法分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)這一過(guò)程使學(xué)生親身體會(huì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在科學(xué)研究中的具體作用，將所學(xué)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析方法真正應(yīng)用于實(shí)踐，加深對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，鍛煉創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析的實(shí)際應(yīng)用能力。
(三)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
為便于學(xué)生理解和掌握常用統(tǒng)計(jì)方法的基本原理，熟悉和掌握常用統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)際操作，提高學(xué)生對(duì)常用統(tǒng)計(jì)方法和統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)際應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，為學(xué)生畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計(jì)分析以及畢業(yè)后更好地從事科學(xué)研究工作奠定基礎(chǔ)。將《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn),將原來(lái)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算器的使用和抽樣實(shí)驗(yàn)改為Excel、SPSS等常用統(tǒng)計(jì)軟件的上機(jī)操作。
統(tǒng)計(jì)分析方法實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施是在講授基本原理的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生用Excel和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件將課堂所授的動(dòng)物科學(xué)、醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)的具體案例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,便于學(xué)生理解和掌握該章節(jié)的基本原理及其相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析方法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求,統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面常用統(tǒng)計(jì)分析軟件SAS、DPS、SPSS和Excel簡(jiǎn)介，利用SPSS和Excel統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)資料的整理與基本分析、均數(shù)差異顯著性檢驗(yàn)、方差分析、卡方檢驗(yàn)和相關(guān)與回歸分析。
(四)完善實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)條件，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段
凌波多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件以及電子教室系統(tǒng)等多媒體網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)管理軟件能夠全面協(xié)助教師開(kāi)展高效的課堂互動(dòng)教學(xué)，實(shí)時(shí)評(píng)測(cè)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果,并提供多樣化的班級(jí)管理功能,真正實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化自主學(xué)習(xí)的實(shí)踐與創(chuàng)新。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,我們先將統(tǒng)計(jì)軟件的操作界面截圖,然后制作成PPT格式的多媒體課件。上實(shí)驗(yàn)課時(shí),利用計(jì)算機(jī)房安裝的凌波多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件以及極域電子教室系統(tǒng)等電腦網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，先在主機(jī)上給學(xué)生詳細(xì)講述統(tǒng)計(jì)軟件的具體操作、結(jié)果解釋和注意事項(xiàng)等，并動(dòng)態(tài)演示Excel和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件的具體操作過(guò)程，然后讓學(xué)生應(yīng)用Excel和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件獨(dú)立完成教科書(shū)上的案例或課后習(xí)題，并要求學(xué)生結(jié)合專業(yè)知識(shí)對(duì)輸出結(jié)果做出合理的解釋。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式便于學(xué)生深入了解和掌握統(tǒng)計(jì)軟件的具體應(yīng)用，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
(五)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式,注重學(xué)生能力考查
以往該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果考核僅僅依據(jù)實(shí)驗(yàn)課出勤情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī),不注重考核實(shí)驗(yàn)課堂上學(xué)生們的實(shí)際操作過(guò)程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果和對(duì)統(tǒng)計(jì)分析方法操作步驟的掌握情況,致使學(xué)生忽視統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)。為了對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)與管理,也為了客觀準(zhǔn)確地評(píng)定學(xué)生的成績(jī)和能力，有必要改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式,制定出較合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,全面考察學(xué)生的實(shí)踐操作能力。我們制定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括三部分:一是平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核，占總成績(jī)的10%,主要包括實(shí)驗(yàn)課出勤情況、上課紀(jì)律以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力等;二是實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核，占總成績(jī)的20%,每次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后,要求學(xué)生將主要的操作步驟書(shū)寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式上交,教師批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告,評(píng)定成績(jī);三是期末實(shí)驗(yàn)考核，占總成績(jī)的70%。期末實(shí)驗(yàn)考核是在理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束之后，利用多媒體網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)管理軟件進(jìn)行上機(jī)操作考試。學(xué)生借助計(jì)算機(jī)軟件繪制統(tǒng)計(jì)圖表、進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及進(jìn)行各種試驗(yàn)設(shè)計(jì)資料的統(tǒng)計(jì)分析,并對(duì)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的實(shí)際意義進(jìn)行解釋說(shuō)明，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)定成績(jī)。計(jì)算機(jī)上考試的信息容量大,既能全面考核學(xué)生對(duì)各種統(tǒng)計(jì)方法的掌握情況,又能防止考試作弊。
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