論試驗設(shè)計和統(tǒng)計學方法改革研究論文
《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》課程是一門理論和實踐結(jié)合緊密，實用性很強的工具課、方法課和實驗技能課,在動物科學、動物醫(yī)學專業(yè)人才培養(yǎng)中具有重要的地位和作用�！对囼炘O(shè)計與統(tǒng)計方法》實驗教學環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)大學生的歸納推理能力、科研能力和實踐應(yīng)用能力，對于全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量有著重要的作用。本文從理論與實驗學時分配調(diào)整、實驗教學內(nèi)容、手段以及考核方式等方面，探討了《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》實驗教學改革的目標和措施。
一、實驗教學改革目標
(一)知識目標
《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的原理來研究生物界數(shù)量變異規(guī)律的㈠門學科，它不僅提供了正確設(shè)計科學試驗和收集數(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、科學的結(jié)論的方法。學生通過本課程實驗課的學習,大致了解了常用統(tǒng)計分析軟件，學會使用常用統(tǒng)計軟件編制次數(shù)分布表,繪制次數(shù)分布圖,掌握常用統(tǒng)計方法的統(tǒng)計軟件操作過程,為今后更好地從事科研工作奠定基礎(chǔ)。
(二)能力目標
《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》課程是一門理論和實踐結(jié)合緊密，實用性很強的工具課、方法課和實踐技能課。通過本門課程實驗課的教學,使學生掌握由樣本的統(tǒng)計量估計總體的相應(yīng)參數(shù)，由樣本的實際結(jié)果推斷得出總體結(jié)論的各種統(tǒng)計分析方法的軟件操作過程,培養(yǎng)大學生的歸納推理能力。統(tǒng)計分析方法的軟件操作過程使學生對常用統(tǒng)計分析方法的基本原理與方法有更深刻的認識,進一步明確了各種統(tǒng)計分析方法的區(qū)別與適用條件,便于今后正確地使用統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析,做到理論與實踐相結(jié)合，提高學生的實踐應(yīng)用能力和科研能力。
二、《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》實驗教學現(xiàn)狀
(一)理論與實踐教學的課時分配不合理，實驗教學課時數(shù)不足
《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》總學時數(shù)為56學時,教學改革之前理論學時數(shù)50學時,實驗學時數(shù)6學時。實驗教學主要講授統(tǒng)計計算器的使用以及通過簡單的抽樣實驗驗證常用的理論分布。隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的普及和統(tǒng)計軟件的不斷開發(fā),應(yīng)用統(tǒng)計軟件分析實驗數(shù)據(jù)的實際應(yīng)用倍受關(guān)注。2005年,在進行教學改革時將理論與實踐教學的課時分配進行了調(diào)整:在本課程56個總學時不變的情況下，理論教學減少到46學時,實驗教學增加到10學時。實驗教學內(nèi)容由原來的理論分布驗證性實驗改為常用統(tǒng)計軟件的上機操作。從近幾年的教學效果來看，由于實驗教學課時數(shù)不足，學生不能很好地掌握常用統(tǒng)計分析方法的操作過程,實驗教學效果仍不理想。
(二)《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》實驗、實踐教學條件不足
常用統(tǒng)計分析方法的統(tǒng)計軟件使用均需在計算機上完成，以往計算機資源缺乏,統(tǒng)計軟件的上機操作實驗不能正常開設(shè)。隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的普及和統(tǒng)計軟件的不斷開發(fā),應(yīng)用統(tǒng)計軟件分析實驗數(shù)據(jù)的實際應(yīng)用倍受關(guān)注，計算機教學設(shè)備的配備逐漸完善,常用統(tǒng)計軟件的上機操作實驗得以正常開設(shè)。由于上課班次、人數(shù)較多，計算機房缺乏相應(yīng)的多媒體教學設(shè)備以及視頻教學軟件,實驗教學效果不理想。
(三)實驗教學方法不能充分調(diào)動學生的學習積極性
計算機房缺乏相對應(yīng)的多媒體教學設(shè)備以及視頻教學軟件,《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》的實驗教學是先將軟件操作界面截圖，制作PPT多媒體教學課件,在多媒體教室講授并演示，上實驗課時，學生根據(jù)講授的操作過程上機操作。由于計算機資源限制以及課程安排等原因，軟件操作講授時間與軟件操作實施時間(實驗上課時間)不連續(xù),存在一定的時間間隔，上實驗課時部分操作過程被遺忘。再者,上課班次、人數(shù)較多，坐在教室后面的同學看不清楚軟件演示畫面,不能很好地掌握軟件操作過程，上機操作時一頭霧水，學習積極性不高。
(四)實驗課缺乏有效的考核、監(jiān)督方法
成績考核是促進學生復(fù)習、鞏固所學知識，并對教學效果進行檢査的重要方法。計算機房缺乏相應(yīng)的視頻教學軟件與打印設(shè)備,不能考察學生們的實際操作過程與實驗結(jié)果。以往該課程實驗教學效果考核僅僅依據(jù)實驗課出勤情況和實驗報告成績,不注重考核實驗課堂上學生們的實際操作過程與實驗結(jié)果和學生對統(tǒng)計分析方法操作步驟的掌握情況,致使學生忽視了《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》實驗課的學習，導(dǎo)致逃課或應(yīng)付差事,課后照抄實驗報告的現(xiàn)象非常突出。
三、《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》實驗教學改革措施
(一)調(diào)整理論與實踐教學的課時分配，強化實踐教學環(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,提高學生對常用統(tǒng)計分析方法的實際應(yīng)用能力,進一步強化實踐教學環(huán)節(jié),提高《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》實驗教學效果,重新調(diào)整理論與實踐教學的課時分配,增加實驗教學課時數(shù),減少理論教學課時數(shù)。在本課程56個總學時不變的情況下,實驗教學課時數(shù)由10學時增加到16學時,理論教學課時數(shù)由46學時減少到40學時。
(二)開設(shè)該課程的教學實習環(huán)節(jié)
《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》是一門實用技能課,也是一門工具課。為強化實踐教學環(huán)節(jié),創(chuàng)新實踐教學模式,提高實踐教學質(zhì)量，切實提高大學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，筆者認為應(yīng)開設(shè)本門課程的教學實習環(huán)節(jié)。課堂教學實習可以讓學生根據(jù)專業(yè)特點、知識結(jié)構(gòu)和興趣,設(shè)計實驗內(nèi)容,完成實驗操作,統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù)。除課堂教學實習外,還應(yīng)該鼓勵學生參與科學研究，到生產(chǎn)實踐和科學實驗一線去設(shè)計試驗、采集數(shù)據(jù)并統(tǒng)計分析結(jié)果。例如,試驗開始前選擇試驗設(shè)計方法試驗過程中控制試驗條件以體現(xiàn)唯一差異原則，并獲取試驗數(shù)據(jù);試驗結(jié)束后選擇正確的統(tǒng)計分析方法分析試驗數(shù)據(jù)。通過這一過程使學生親身體會生物統(tǒng)計學在科學研究中的具體作用，將所學的試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析方法真正應(yīng)用于實踐，加深對理論知識的理解和掌握，鍛煉創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析的實際應(yīng)用能力。
(三)優(yōu)化實驗教學內(nèi)容
為便于學生理解和掌握常用統(tǒng)計方法的基本原理，熟悉和掌握常用統(tǒng)計軟件的實際操作，提高學生對常用統(tǒng)計方法和統(tǒng)計軟件的實際應(yīng)用能力，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，為學生畢業(yè)論文的設(shè)計與數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計分析以及畢業(yè)后更好地從事科學研究工作奠定基礎(chǔ)。將《試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法》的實驗教學內(nèi)容進行了相應(yīng)改進,將原來的統(tǒng)計計算器的使用和抽樣實驗改為Excel、SPSS等常用統(tǒng)計軟件的上機操作。
統(tǒng)計分析方法實驗教學的實施是在講授基本原理的基礎(chǔ)上,讓學生用Excel和SPSS統(tǒng)計軟件將課堂所授的動物科學、醫(yī)學相關(guān)專業(yè)的具體案例進行統(tǒng)計分析,便于學生理解和掌握該章節(jié)的基本原理及其相應(yīng)的統(tǒng)計分析方法。根據(jù)實驗教學大綱的要求,統(tǒng)計學實驗課教學內(nèi)容包括以下幾個方面常用統(tǒng)計分析軟件SAS、DPS、SPSS和Excel簡介，利用SPSS和Excel統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)資料的整理與基本分析、均數(shù)差異顯著性檢驗、方差分析、卡方檢驗和相關(guān)與回歸分析。
(四)完善實驗、實踐教學條件，優(yōu)化實驗教學方法和手段
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)課堂教學管理軟件能夠全面協(xié)助教師開展高效的課堂互動教學，實時評測學生課堂學習效果,并提供多樣化的班級管理功能,真正實現(xiàn)了個性化自主學習的實踐與創(chuàng)新。為了提高實驗教學效果,我們先將統(tǒng)計軟件的操作界面截圖,然后制作成PPT格式的多媒體課件。上實驗課時,利用計算機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)教學平臺，先在主機上給學生詳細講述統(tǒng)計軟件的具體操作、結(jié)果解釋和注意事項等，并動態(tài)演示Excel和SPSS統(tǒng)計軟件的具體操作過程，然后讓學生應(yīng)用Excel和SPSS統(tǒng)計軟件獨立完成教科書上的案例或課后習題，并要求學生結(jié)合專業(yè)知識對輸出結(jié)果做出合理的解釋。這種實驗教學方式便于學生深入了解和掌握統(tǒng)計軟件的具體應(yīng)用，提高實驗教學效果。
(五)改革實驗教學考核方式,注重學生能力考查
以往該課程實驗教學效果考核僅僅依據(jù)實驗課出勤情況和實驗報告成績,不注重考核實驗課堂上學生們的實際操作過程與實驗結(jié)果和對統(tǒng)計分析方法操作步驟的掌握情況,致使學生忽視統(tǒng)計學實驗課的學習。為了對教學質(zhì)量進行科學的評價與管理,也為了客觀準確地評定學生的成績和能力，有必要改革實驗教學考核方式,制定出較合理的實驗教學綜合評價指標體系,全面考察學生的實踐操作能力。我們制定的實驗教學綜合評價指標體系包括三部分:一是平時實驗考核，占總成績的10%,主要包括實驗課出勤情況、上課紀律以及實驗動手能力等;二是實驗報告考核，占總成績的20%,每次實驗課結(jié)束后,要求學生將主要的操作步驟書寫成實驗報告的形式上交,教師批閱實驗報告,評定成績;三是期末實驗考核，占總成績的70%。期末實驗考核是在理論與實驗教學結(jié)束之后，利用多媒體網(wǎng)絡(luò)課堂教學管理軟件進行上機操作考試。學生借助計算機軟件繪制統(tǒng)計圖表、進行試驗設(shè)計以及進行各種試驗設(shè)計資料的統(tǒng)計分析,并對統(tǒng)計分析結(jié)果的實際意義進行解釋說明，教師根據(jù)實驗結(jié)果評定成績。計算機上考試的信息容量大,既能全面考核學生對各種統(tǒng)計方法的掌握情況,又能防止考試作弊。
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