统计软件辅助《生物统计学》教学新模式的探索

摘 要： 作者针对生物统计学教学中存在的问题，在多年教学过程中，进行了利用Excel、SPSS等多种统计软件辅助多媒体理论教学和实习（实验）教学的新模式的探索。实践证明，新的教学模式改枯燥无味的纯理论课为理论与实践相结合的课程，增强了实用性，扩大了学生的视野，提高了学生的学习兴趣，以教师科研促教学，学以致用，教学效果良好。

关键词： 《生物统计学》 统计软件 教学新模式

《生物统计学》是一门理论性和实用性都很强的学科，是现代生物学研究不可缺少的工具，现已逐步成为高等院校本科生的专业必修课。通过学习统计学的基本原理、基本方法，学生可培养科学的逻辑思维能力，同时可提高分析问题、解决实际问题的能力。然而，由于该学科的分析方法和数学模型建立在比较抽象的科学假设上，计算公式繁多、分析过程烦琐，教学模式传统，使课堂索然无味，无法提高学生的学习兴趣［１］。近年来，大量统计软件的出现使繁重的计算工作变得轻而易举，同时也给教学带来了盎然生机。本课题组采用了Excel、SPSS等几种统计软件来辅助《生物统计学》多媒体课堂理论教学和实习（实验）教学进行了多年的探索，实践证明，这一教学新模式大大激发了学生的学习兴趣，提高了学生的统计应用能力，并提高了教师的教学水平，教学效果显著。

一、《生物统计学》教学新模式的探索与实践

1.利用Excel软件在多媒体课堂进行辅助教学。

我院有生物科学和生物技术两个本科专业，教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容不相适应，繁多的公式的计算占去了大部分的课堂时间，老师精心安排的例题、认真的演算无法引起学生的兴趣，一堂课下来，学生感觉枯燥无味，老师感觉非常疲惫，且教学任务很难完成。针对此情况，我课题组大胆进行了新模式的探索。首先加强了软件在理论课堂上的演示，提高了学生学习的兴趣和解决问题的能力。

我们首先选用了较强的数据分析功能和统计绘图功能，易学易用，不用再另外购买就可以进行数据处理的Excel软件，并且学生对此软件界面较熟悉，数据输入也相对比其他软件简单。在多媒体教学过程中，首先进行理论上的讲授，同学们在掌握了选择处理方法的基础上，利用Excel数据处理功能来演示计算过程，这样节省了手工计算大量烦琐的公式的时间，然后重点对计算结果进行推断和分析，从而实现了教学内容与生物统计软件应用的有机融合，改枯燥的纯理论课为理论与实践相结合的课程。

课后布置作业，要求学生借助计算器分步计算和使用Excel软件两种方法得出结果，同学们切身感受到软件的益处，大大提高了学习生物统计学的兴趣。

2.统计软件实习（实验）与理论课教学紧密结合。

2007年我系刚开设生物统计学课，我们首先对教学计划进行了大胆改革，增加了实习学时数，由原来的只有理论教学，过渡到在理论教学课堂上Excel软件处理数据的演示，过渡到全部学完后再集中安排一至两次（3学时次）上机实习课，最后改为理论与实验学时数比例达到1∶1。虽然有了很大的进步，但造成了理论知识与实习的脱钩，同学们经常忘记了所学的知识，满脑空空地来到实习机房，费时费力，效果不太理想。因此，2009年我们一改传统的教学方式，采取理论课的教学与统计软件实习同步进行。例如，学完方差分析理论知识后，紧接着就安排方差分析实习课，通过课本例题和老师精心选择的习题让学生独立完成整个过程，包括该习题处理方法的选择、软件的使用方法、数据处理结果的推断和分析，提高了方差分析统计方法的动手能力。整个课程的学习一般给学生安排5次实习课，使学生能够比较系统地学习统计软件。这一改革受到了师生的一致欢迎，由原来的不到下课时间急着下课发展到了下课时间到了还不想下课。

3.加强多个统计软件的使用，扩大学生视野。

目前我们在实习机房电脑中安装了Excel、SPSS、SAS、Origin等多种软件，让学生对此都有所了解，然后选择自己喜欢使用的软件进行数据处理。但是想要学生同时掌握多个软件的使用是不现实的。四种统计分析软件各有优势及不足，SAS软件包几乎囊括了生物统计学的所有方法，但需要编程运行，初学者不易熟练掌握。SPSS是比较全面、实用的统计学软件，具有可操作性、不编程序的特点，它的优势不言而喻［２］。而Excel数据分析软件包，是Office组建的成员之一，因此在界面上及使用的方便程度上占有一定的优势，使用者操作起来会得心应手，所不足的是由于是Excel附带的数据软件包，与上两个软件包比较起来功能上没有那么强大，比如:缺少多因素方差分析、方差分析后的多重比较、多元回归、多种曲线拟合，等等，但对于本科生来说，如果不需要很复杂的统计学测试，已是一个很方便实用的数据统计软件。Origin软件操作容易、作图方便、速度快，但统计学功能不完善。实践证明，Excel、SPSS两种软件包深受学生欢迎。在配有多媒体设备的计算机房进行练习，一人一机。教师在主机上边讲解边操作，学生可一边从大屏幕投影观察到具体的执行过程，一边在自己的机上进行相应的操作。学生强烈地感受到与以前用计算器相比，更快速、简便、准确、实用，这样一方面密切联系实践，真正提高了学生的应用能力，另一方面增强了学生的兴趣，使学生由过去不愿学生物统计学，到为了完成毕业论文不得学，但望而却步，到现在下课不愿意离去。在实验课中学生不仅学到了统计分析知识，而且在毕业实习中运用计算机来分析毕业论文中的数据，并为以后的科研打下了牢固的基础。

4.以教师科研促教学。

课题组成员根据理论教学大纲和教师的科研成果，精心编制了Excel、SPSS两种软件的上机实习教材，通俗易懂，简单明了，学生很快就能掌握上机要领，效果良好。在学生进行上机实习的时候，所布置的上机作业的数据来自课本上的例题、课后习题和课题组老师的科研结果。因为学员在上机实习前已经系统地学习了上机内容的理论知识，并完成了课后习题作业。因此在上机实习时，学生就能够充分利用有限的上机时间而无需花费更多的精力和时间来熟悉所要求完成的实习作业。学生可将剩余的大量时间用在老师提供的科研数据处理上，使学生真正解决科研活动中遇到的问题，这样就拉近了与实际生活的距离，真正做到了学以致用，从而更进一步提高了学习的兴趣。

二、效果及意义

经过几年在理论教学和实验教学中的应用和尝试，教学效果良好，具体表现在以下几方面：（1）新的教学模式改枯燥无味的纯理论课为理论与实践相结合的课程，增强了实用性，提高了学生的学习兴趣。（2）根据不同层次不同专业的学生特点（包括生物技术本科、生物科学本科），按教学大纲实施不同的教学内容，以教师科研促教学，让学生做到学以致用。（3）以Excel软件辅助课堂教学，多种软件在实验教学中开展，统计功能相互补充，扩大了学生的视野，提高了学生的素质。（4）理论与上机实习操作交替进行，学生能独立快速完成资料的统计分析工作，提高了对实际问题的动脑分析能力。

参考文献：

［１］范平，崔党群，詹克慧等.Excel软件在生物统计实验教学中的综合开发应用［J］.实验技术与管理，2003，20，（2）：65-69.

［２］管红云，刘治民，陈青山.多媒体与SPSS在医学统计学教学中的应用［J］.山西医科大学学报(基础医学教育版)，2005，7，（2）：143-145.

项目：衡水学院2008年度教改资金资助课题（jg2008023）。