計算機輔助教學在《生物統計學》教學中的應用

陳展鱗

（中山大學腫瘤防治中心，廣東 廣州 510060）

基于新時代教學背景，《生物統計學》在教學中需要創新教學方法，在教學過程中拓展人才思維與眼界，運用數理統計的方法與原理分析生物界中的客觀現象。該課程的內容廣泛，公式計算相較復雜，學習難度大，為解決這一問題，提高教學有效性，將計算機輔助教學應用于人才培養工作中，使人才掌握更有效的學習方式，能借助工具提升學習效率，明確學習目標，突出學習重點，制定個性化學習計劃，進而培養人才解決問題的能力。

1 計算機含義概述

計算機是指通過程序的驅動處理相關數據的電子設備，通常由硬件和軟件所構成，根據不同的應用要求，有不同種類的計算機，其中包括普通計算機、大型計算機、生物計算機、量子計算機等，隨著信息科技的快速發展，計算機被廣泛應用于各行各業，同時在人才培養工作中也發揮了巨大的作用，可以說，計算機技術是人才培養的未來趨勢，因此在《生物統計學》教學改革創新中，需應用計算機輔助教學、運用信息技術創新教學方式、融合互聯網思維拓展教學維度。而計算機輔助教學是基于計算機設備輔助教學，開展各項教學活動，通過多樣化的教學方式安排教學進程、策劃教學方法，以計算機的角度為《生物統計學》提供更多的教學空間，將空間與時間關聯在一起，打破教室、實驗室的空間限制、教學與生活之間的時間限制，在互聯網的基礎上優化教學資源、共享教學資源，以線上、線下混合式教學模式構建新的人才培養空間，充分地體現人才的學習自主性，根據自身學習基礎、學習能力、學習目標制定個性化學習計劃，提升學習的自由度[1]。

2 《生物統計學》教學改革的指導思想、目標

在當前的教育環境中，人才培養必須要結合現代教育要求和方向，明確目標、確立改革指導思想。因此《生物統計學》教學改革要融合本專業教學內涵、本學科教學計劃明確教學改革的指導思想與目標，從而突出教學重點，提升教學效率，推動人才培養計劃的實施。

首先，在《生物統計學》的教學改革中應做到因材施教，在該階段的教育工作中，人才個體差異化明顯，思維意識較為獨立，教師應以多元化的教學方式突出學生主體性，滿足學生的差異化表現，在教學中充分發揮學生的優勢，以計算機輔助教學的方式補足人才在專業學習中的短板，充分意識到《生物統計學》課程在專業學習中的重要性。

其次，在教學改革中要體現“以人為本、育德樹人、因文而教”，體現教學的全面性，突出課程中的人文精神，使人才在學習中不僅拓展知識性內容，更培養自身核心素質，教師則通過多維度的教學內容培養高質量人才。

最后，在教學改革中需要注重教學的實踐性，《生物統計學》理論性較強，內容深奧，為提升人才對理論內容的理解，要在教學中融入實踐精神，以實踐的方式探索理論內容，培養學生分析問題和解決問題的能力。同時，教師應不斷地優化教學資源、完善教學結構、創新教學方法，應用計算機輔助教學，將理論聯系實踐，充分調動學生學習的主動性、積極性，讓人才養成良好的學習習慣[2]。

例如在計算機輔助教學下采用案例分析教學法優化課程，教師將科研、生活中的經典案例引入課堂教學中，其中可選擇與教學內容匹配系數高、難度適宜的案例，引導人才主動地參與到案例編寫中，在學習過程中培養人才分析問題、解決問題的能力，充分發揮人才學習的主動性，讓學生多角度探尋解決問題的方案，提升人才培養質量。

在計算機輔助教學的環境下開展《生物統計學》課程，一是為數據整理、統計分析提供方法，有計劃地收集資料，運用科學的方式完成統計分析，采用數字化技術完成數據加工，從中分析內在聯系及規律，最終用于指導生產。二是提供試驗設計的方法和原理，在《生物統計學》的教學中，會涉及大量的試驗，因此在開展試驗前需要完成試驗設計，做相關情況的調研與分析，并制定周密且合理的試驗計劃，提高試驗的成功率和準確率，降低誤差。三是能夠判斷試驗結果的可靠性，在計算機輔助教學背景下，試驗數據資料需要通過統計分析的方式方法獲取可靠的數據結論，最終目的也是為了降低試驗誤差，提高試驗準確率，為后續的分析提供準確的數據資料。另外，為了提升《生物統計學》教學有效性，需要讓人才正確認識到什么是生物統計學，例如通過生物統計學的方法探究生物數量性狀遺傳以及變異規律，進而掌握數量遺傳學，同樣基于計算機輔助教學下開展《生物統計學》能夠使人才正確地認識到生物的客觀性，以及生物客觀存在的規律性。

3 計算機輔助教學在《生物統計學》教學中的應用對策

3.1 適應教學方式改革，調整授課風格、方式

計算機輔助教學是基于時代對《生物統計學》教學要求創新的一種教學方式，因此計算機輔助教學在《生物統計學》教學中的應用應調整授課風格與方式，滿足教學改革要求，符合教學改革目標，依托教學改革指導思想，優化教學資源，突出教學重點?！渡锝y計學》教學內容包括兩個方面，一是試驗設計，二是統計分析，這是人才在學習中必須要掌握的兩方面內容，在試驗設計中需要應用數理統計的原理與方法，設計合理的試驗方案，并根據實際試驗需求選擇合適的材料，通過計算機軟件完善實驗設計方案，最大程度地提升數據準確性，降低誤差，以最少的成本獲取最可靠的數據資料。而統計分析知識通過數理統計的方法與原理完成數據的分析與整合，從而發現客觀生物現象的本質，在數據中探究其規律。綜合《生物統計學》教學內容的分析，在課程教學中試驗設計與統計分析是相輔相成的關系，因此在教學中應注重理論與實踐的綜合，在試驗設計中融合統計分析的原理及方法，并通過可靠的試驗為統計分析提供豐富的數據資料，進而推動生物科學的研究。譬如在計算機輔助下，利用SPSS、EXCEL 函數等軟件完成統計分析，精準的完成方差分析、均數比較、一元回歸分析、相關系數計算等統計與計算，在試驗設計模塊通過案例分析明確試驗設計原則、制定試驗設計方法，在統計分析模塊，不斷地積累知識，譬如在推斷性統計學中明確正態分布的概率計算方法，應用適宜的統計分析方法，得出客觀、準確的結論，在統計分析和試驗設計中探索生物生命現象發展的客觀規律[3]。

3.2 落實學生主體地位，培養學生自主學習

該階段的學生不僅需要具備扎實的學習基礎，更需要養成自主學習習慣，因此在計算機輔助教學下的《生物統計學》用明確學生的主體地位，利用計算機輔助教學，為學生營造自主學習環境，并通過網絡教學資源延伸教學內容，拓展學生眼界，提高教學的寬度與廣度，在教學中以“引導”“點撥”“評價”的教學方式構建自主學習空間，使其具備批判性思維，以辯證的角度建立學習體系。傳統教學中，《生物統計學》通常以講授的教學方式為主，學生常常是被動接受，學習存在依賴性和惰性，基于該課程的教學改革目標，應轉化教學角度，以教學的互動性減少學習依賴。教師則需要充分地做到以人為本，課堂教學以學生為主，譬如引用“翻轉課堂”的教學理念，將教學中心前移，充分突出學生的主體性，以微課等形式引導學生自主學習，探究問題、分析問題、解決問題，在線下課堂教學中主要以答疑解惑為主，能主動把課堂上所學到的方法與例題在計算機上進行實際演練，拓寬學生統計分析的解題思路，在這樣的教學形勢下，發揮了學生在課程學習上的主觀能動性，調動學生的學習探究積極性[4]。

3.3 打破傳統教學方式，構建雙向反饋與考核

傳統教學方式已無法滿足現代人才培養需求，為提升教學效率，充分體現《生物統計學》教學價值與意義，應構建雙向反饋與考核，重新構建教學體系，在教學反饋上以雙向的角度提高反饋的有效性，教師能通過反饋進一步完善教學，優化教學資源。在雙向考核上區別于傳統考核內容，在考核方式上，突破應試教育的局限性，譬如在計算機輔助教學的角度考核學生試驗設計、統計假設檢驗、數分析處理、統計推斷等內容的考核，在考核過程中考察學生解決問題的能力，分析問題的角度，減輕機械學習的負擔和壓力，使其將更多精力放在課程研究上，以客觀、多維度的方式評定學生的能力與成績[5]。

4 計算機輔助教學在《生物統計學》教學中的應用意義

4.1 轉移教學重心，提升課堂教學效率

計算機輔助教學在《生物統計學》教學中的應用能有效地轉移教學重心、優化教學方法，以多個維度開展教學活動，創造符合當前教育要求的教學情景，有效解決因該課程理論性內容強度大、教學內容枯燥所帶來的教學問題，針對不同的教學內容，采用不同的教學方式，以動態的教學過程，吸引學生注意力，提升教學效率。且在計算機輔助教學下充分利用碎片化時間，建立生活與教學的聯系，實現課前、課中、課后的教學統一，不將知識點集中于課中教學，而將教學重心轉移至自主學習中，以學生自主學習為引導，制定個性化學習計劃，以自身的學習優勢完成《生物統計學》的學習，在課前通過網絡學習平臺獲取學習資源，完成預習等工作，在課中以項目分析、交流匯報等方式調動課堂氛圍，以互動的方式引導學生在課堂期間挖掘教學內容內涵，深化教育意義，在課后，通過教學評價、教學反饋等方式考察學生對知識的掌握程度。

4.2 激發學習興趣，進一步拓展教學內容

人才的學習思維不能局限于課本中，因此在計算機輔助教學下，《生物統計學》要以不同的角度激發學生興趣，并應用計算機技術拓展學習資源，實現教學內容的延伸與拓展。例如在曲線擬合優劣的檢驗中要通過比較剩余均方來判斷曲線擬合的好壞，也要根據失擬均方的大小判斷曲線擬合的優劣，以不同的思維角度拓展學習內容。傳統教學中，課堂氛圍較為沉悶，致使部分學生的學習思維被局限于一定的空間內，為充分地調動人才學習活力，要通過多樣化的教學方法與教學內容激發人才學習興趣，體現其創新精神與探究精神，在試驗設計中，基于客觀理論，綜合考慮不同因素，完成試驗設計?；诮虒W角度則需要為學生提供一個良好的探究學習環境，引導學生深入互動，在教學中培養學生的生物統計數據的敏感度[6]。

4.3 有效利用計算機，提升學生的實踐與應用能力

《生物統計學》雖然大部分為理論性內容，是利用概率論、數理統計的原理和方法分析和探索生物界數量現象的學科，但在教學中也需融合實踐精神，將理論聯系實踐，有效利用計算機，提升學生的探究精神與應用能力，使其能解決實際問題。該課程教學中會涉及大量的公式運算、表格圖形的數學分析等內容，譬如一元回歸的方差分析、回歸方程計算等，因此要基于計算機的功能性實現教學統一，加強學生操作計算機統計軟件完成大型數據收集、整理、分析工作的能力，使學生在提升專業能力的同時，強化學習意識，具有較強的求知欲、探索欲，使其具備創造性精神、批判性精神，在學習的過程中尋找《生物統計學》的原動力，驅動自主學習意識。

5 結語

綜上所述，《生物統計學》是該專業中重要的學習內容，也是探索生物客觀規律的重要方式，人才在學習中不斷地探索生物科學規律，在加強自身理論知識的基礎上，培養自身客觀生物科學精神，不斷地積累經驗、汲取知識，突破自我?；谟嬎銠C輔助教學，《生物統計學》應具有開放性、探索性、創新性、導向性，以多元化教學方式培養復合型高質量人才。