试验研究与统计分析课程教学改革探析

      试验研究与统计分析是农业资源与环境专业的专业基础必修课程，是一门理论性和实践性并重的专业基础课，也是培养学生科学研究素养的一个重要环节。然而，该门课程理论性强，数学概念抽象，数学符号和统计学公式多而繁杂，学生必须具备一定的概率论与数理统计的基础理论知识以及综合运用基础知识和理论联系实际的能力才能很好地掌握该课程，才能达到较好的教学效果[1-3]。然而，部分学生特别是数理统计基础知识较差的学生对该门课程具有畏惧心理，如果教师未进行正确、及时的引导，并激发学生的学习兴趣，将达不到应有的教学效果。因此，根据该课程的特点，调整教学重点，改变教学方法，让学生自主参与到教学和实践活动中是提高教学效果、达到全面提高学生综合素质的培养目标的重要手段。笔者在10多年的教学过程中对该课程教学进行了有益的改革探索与实践，现将一些效果良好的教学方法总结如下。

　　1优化课程内容设计，突出专业性和应用性

　　对于将来从事农业资源与环境行业的学生来说，试验研究与统计分析既是一个重要的科学分析工具，更是具有实用价值的一门课程。与纯粹的数理统计学不同的是该课程更侧重于应用，讲授过程中一定要结合实例让学生明白如何做到灵活运用。因此，要在有限的教学时数内让学生掌握基本的、与专业密切相关的教学内容就必须优化课程教学内容，突出专业性和应用性，适应新时期农业资源与环境专业的人才培养需要。

　　实践中首先对教学大纲进行了修订，突出本学科前沿知识，强调试验设计和统计分析方法的具体应用，同时介绍本领域前沿信息与新的统计方法研究进展。例如，在教学内容选取方面，在原有培养试验法的讲解基础上，重点突出了培养试验研究法中的根际营养研究法的教学内容和土壤微生物研究法的教学内容，以满足土壤学和植物营养学相关研究的需要，这是与大农类专业的生物统计或统计分析方法课程教学中不同的一个重要方面；又如让学生调查获取区内当地的大中小型各类企业生产中向环境排放污染物方面的资料，并进行整理分析，选用正确的统计分析方法作出正确的判断，这种系统的调查方案的拟定—资料的获取—统计方法的应用—结果的分析与讨论的研究手段的训练，既让学生了解到科学研究的思路，又让学生学会独立运用统计学知识去解决和分析实际问题。在介绍统计学软件教学内容时，不仅介绍简单的Excel的统计功能，同时也介绍目前国际上主要应用的功能强大的SAS和SPSS统计学软件的使用方法，从而使学生对统计原理的理解更深入。在选取教学案例时，紧密结合农业资源与环境专业的特点精选教学案例进行教学。例如，结合土壤学有关课程，选取针对土壤中有机质含量或重金属分布状况的案例讲解配对法设计的t检验，作出准确的统计分析和结果判断；选取植物营养学中离子间的相互作用、不同肥料施用效果的比较试验等案例进行方差分析。在教学过程中，恰当运用案例教学是一种能激发学生的学习兴趣，使其熟练掌握所学基本知识并能运用到科学研究中的行之有效的教学方法。

　　2将参与式教学方法引入课堂，激发学生学习兴趣

　　以教师为中心、发挥学生主动性的参与式教学模式已经在经济学、社会学、管理学和信息学等许多专业课程教学中得到应用。参与式教学法的核心是师生互动，教师既是主讲人又是组织者与引导者，也是平等的讨论参与者；学生既是听众又是主讲人与参与者[4-5]。与传统教学方法相比，这使得学生从被动接受知识转变为主动发表观点。

　　例如，在开始讲授试验研究的一般过程、田间试验和培养试验方法这些章节的内容前，即将学生分成几个小组，每组4～5人，每组安排1个有关土壤学、植物营养学或环境生态学方面的研究热点问题。小组成员合作完成相应的试验研究设计，这其中包含了资料查阅，研究内容、研究思路和技术路线的确定，试验方案的设计和试验研究手段的选择等多项内容。当教师讲述完这些章节的内容后即安排和组织课堂讨论，每组成员将自己的研究计划向全班展示，阐明本小组课题的科学研究思路、试验研究方法、研究方案和研究手段，然后展开讨论，回答其他同学的提问和质疑并接受同学好的建议进行修改。然后任课教师对研究计划的不足和优点加以点评，并进行最后的总结。通过这样的参与式教学方式，使学生从单纯接受者转变成学习的主体，从接受式学习转变为发现和探究式学习，使学生的学习兴趣更浓厚，激发学生的创新观念和探究欲望，使学生很好地掌握科学研究的一般程序和研究计划的撰写，同时巩固相关的专业知识，为日后毕业论文的撰写和科学研究的开展打下坚实的基础[6-9]。

　　3将科研融入课程实践教学中，提升学生的科研素养

　　该课程的教学目的在于使学生能够根据科学研究的需要来设计试验，选用正确的统计方法来分析和解决科学试验中的问题。因此，教学上安排了试验研究方法和生物统计2个部分的内容，这是2个有机的组成部分，统计分析是在试验设计的基礎上运用统计方法进行科学研究真伪的判断，而统计分析的结果又是对试验设计合理性的反馈，从而帮助改进试验设计和提高试验效率。该课程安排有2周的课程实习，在实习周中将科研与生产实际相结合进行实习，且分散在整个授课学期进行。将学生在学习试验设计章节时所设计的试验方案改进后进行田间试验，要求学生按照试验条件，根据自己所设计的试验，正确地划分区组和小区，选择合适的重复数，布置田间试验，并全程对试验进行管理，根据试验目的选取和获得相应的试验指标。试验研究实施完毕之后，对所获得的数据严格按照理论课教学上的统计原则来选取正确合适的统计方法进行统计分析，并撰写成科技小论文。在此过程中，学生能够加深理解田间试验的特点和设计方法，提高了学生独立开展科学试验的具体操作能力和动手能力，培养了学生科研工作中必备的操作仔细、一丝不苟、连续工作的作风和严谨的科研态度，自身的科研素质和水平得以明显提高，从而为今后毕业论文的撰写乃至参加工作后的科学研究工作的开展打下了坚实基础。

　　4创新考核评价方式，加大参与课堂教学和实践教学在考核评价中的比重

　　科学合理的课程教学评价对激发学生的学习主动性有积极的作用。因此，在实施试验研究与统计分析课程教学方法改革的同时，对课程教学评价方式进行了改革，由单纯的期末考试成绩作为评价指标转变为多种考核形式相结合的方式进行综合评价。该课程的教学评价由3个部分组成：一是以期末考试成绩评价学生对基础知识的掌握情况，这部分占学生课程成绩的50%，且采取“一纸开卷考试”的考试方式，即学生可带一张书写由本人总结的各种统计公式的A4纸进入考场（纸张考试前由教师统一提供），同时考试试题侧重于对实际问题的解决；二是根据学生的课后作业及课堂参与讨论情况来评定学生的课堂成绩，这部分占学生总成绩的25%；三是根据课程实习时学生的表现来评定实习成绩，这部分也占学生总成绩的25%。这种教学评价方法不仅能引导学生加强对知识的积累与实际运用，同时也可以让学生认识到课程的重要性，对提高学生的综合素质具有积极、重要的作用[10]。

　　5结语

　　试验研究与统计分析是农业资源与环境专业的一门重要的专业基础理论课程，在教学活动中通过加强教学内容之间的联系、优化课程设置、引入参与式教学法、加强实践教学以及建立合理的考核评价机制等全方位的教学改革而激发学生的学习热情，以提高教学效果，让学生掌握学科发展的前沿方向和应用技术的前景，同时培养学生独立和严谨的科研精神和素养。

　　6参考文献

　　[1]周爱明，王满囷，王永模.生物统计与田间试验设计课程教学改革的探索和思考[J].教育教学论坛，2015（21）：283-284.

　　[2]唐新莲.如何提高《试验研究与统计分析》课程的教学效果[J].广西大学学报（哲学社会科学版），2005，27（增刊1）：68-69.

　　[3]白厚义.试验方法及统计分析[M].北京：中国林业出版社，2005.

　　[4]陈钊，王亚婧.参与式教学在高级信息系统课堂教学中的研究与实践[J].计算机教育，2015（17）：84-87.

　　[5]许云贺，张莉力，史东辉，等.参与式教学模式在《饲料生产学》课程中的应用[J].畜牧与饲料科学，2016，37（2）：88-90.

　　[6]翟怡，胡涛.MOOC与我国高校化学类课程教学改革[J].中国大学教学，2015（6）：44-47.

　　[7]刘义民.核心素养课程教学改革新探[J].河北师范大学学报（教育科学版），2016（5）：108-113.

　　[8]張丽杰，孙晓梅，江红霞，等.浅谈高校《遗传学》课程教学改革与实践[J].中国科技信息，2010（11）：287-288.

　　[9]陶叡.公共政策分析课程教学改革与实践思考[J].改革与开放，2011（8）：161.

　　[10]张燕妮，谭光营.城市详细规划课程教学改革初探[J].科技信息，2009（15）：122.

　　来源：现代农业科技 2017年6期

　　作者：唐新莲 蒋代华