《田间试验与统计分析》教学改革研究与实践

摘 要：田间试验与统计分析是农学类各专业的一门主要的专业基础课，具有较强的理论性和实践性。本课程对培养学生的科研能力及对后续课的学习都起着重要的作用。为了让学生更好地学习和掌握该门课程，针对教学中存在的问题，结合多年的教学实践和教学特点，提出在教学中应选择适合的教材，优化教学内容，利用现代教育技术改革教学手段，采用适合不同教学内容的多元化教学方法以激发学生学习兴趣、加深对所学内容的理解和掌握；加强实践能力的培养，掌握统计软件的运用；改革评价手段和考核方式，优化课程教学模式等方面进行了实践与探讨并提出一些观点和建议。

关键词：田间试验与统计分析 教学改革 研究 实践

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）03（a）-0016-02

田间试验与统计分析作为数理统计在生物学领域的应用，是关于生物科学试验的设计、实施，试验数据的收集、整理和分析，以及对试验结果进行解释、推断的一门科学，是一门应用性、实用性很强的方法论学科，也是一门教学难度较大的课程。随着生物科学的快速发展，现代田间试验与统计分析将与信息技术密切结合，减少侧重传统数理统计，而更多注意数据处理、分析及生产实际应用。因此，田间试验与统计分析是一门在实践中应用十分广泛的工具学科，具有“科研工具”的特点，它是生物科学、农学类专业的专业基础课，通过该课程的学习，培养学生初步具有独立处理和分析试验数据的能力，并为生命科学相关课程的学习和生物科学研究奠定坚实基础[1]。

田间试验与统计分析与一般数理统计学相比，它不仅要运用数理统计原理和方法去揭示事物可能存在的内在规律性，而且要根据专业知识去发现、分析和解释为什么会存在这种规律性。田间试验与统计分析主要包括生物科学和农学研究中常用的试验设计方法和统计分析方法两部分。为了充分利用课堂有限的教学时间，提高田间试验与统计分析课堂教学效率及教学质量，笔者对多年来的教学方法、教学手段做了一些改革实践与探索，现就教学改革实践中的相关问题谈几点体会与思考。

1 选择适合的教材，优化教学内容

改革教学内容，首先应选择适合的教材，优化教学内容。选用的教材与教学效果密切相关。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体，是进行教学的基本工具，是学科建设与课程建设成果的凝结与体现，是学生在校获取知识的重要来源，是教师进行教学的依据，贯穿整个教学过程，对提高教学质量起到重要保证作用[2]。由于培养目的的不同，就根据教学内容，选用教材时应有很强的针对性。统计学专业应选择以统计原理的和统计模型的推导为主，系统性强的教材，目的是培养专业统计学人才；生物科学、农学类专业应选择以注重基本理论和实际应用的结合，适用性强的教材，教材内容应主要体现试验前的试验方案设计、试验过程中的误差控制和试验后的资料分析，应做到轻理论，重应用，通过各种实用统计方法介绍、案例讲解、应用软件操作，从生物领域中各种实际应用出发，目的是培养学生树立统计理念，建立统计逻辑思维，应用统计学的原理和方法来解决科研和生产实践中需要解决的问题，所以对于农学类专业的学生可选择运用规划教材或国家级重点教材等优秀教材。经过筛选比较，我们选用明道绪主编《田间试验与统计分析》（普通高等教育“十二五”规划教材，科学出版社）。

2 利用现代教育技术改革教学手段

现代教学手段展示了其优越性，推动了教学改革。传统的教学手段主要依靠粉笔板书，使宝贵的时间浪费于黑板上概念解释、陈列数据、罗列步骤、书写公式、绘制图表上，从而造成讲课信息量较少、效率低的结果，不能够留出充足的时间让学生进行课堂练习，巩固所学内容。

多媒体计算机辅助教学能集图像、动画、音频、视频等诸多媒体的优点于一身，并能灵活、动态、有机地将各种媒体综合连接起来，使抽象枯燥的教学内容转化为生动形象的动感内容，直观形象，通俗易懂，为教学创造了广阔的展示空间，已成为现代教育技术的一种重要手段。在教学过程中可充分利用背景图案、字体颜色、线条、图形、声音、动画等变化多端的多媒体课件形式，图文并茂化，以多角度以来刺激学生的听觉、视觉，活跃学生的思维，吸引学生的注意力，加深对教学内容的理解和消化吸收[3]。

由于现代教育技术能够预先将大量的动画、视频、图形、图像、文字存储于计算机内，因此，在该课程中利用多媒体进行教学可以大大降低教师在课堂上写板书的简单劳动时间，提高了课堂教学效率，加快了教学进度，使教师将精力与时间更多地集中在重点知识与分析讲解上[4]。但为充分考虑学生的接受能力，在多媒体教学过程中应控制节奏，应尽量放慢讲解速度，在必要的应留出时间给学生记笔记、做练习，思考、消化吸收所学内容。同时还应根据教学内容，对教学难点采用黑板作解释性教学，将传统的教学手段的独特优点与现代教育技术有机结合，以弥补多媒体授课的不足。

3 加强实践能力的培养

田间试验与统计分析是一门应用性、实践很强的课程，在教学中应加强实践性教学，开设实验课，把统计软件的应用融入教学过程，培养学生掌握统计软件的应用技能，巩固理论课程所学知识。生物科学、农学类专业建议安排占总学时数20%左右的上机实习，在教师的指导下通过统计软件完成实验内容，培养学生处理试验数据资料的操作能力。在实验教学中可将SAS（Statistical analysis system）、SPSS统计软件及Excel办公软件，根据实验教学内容灵活应用，能大大提高实验教学效率，可起到很好的实验教学效果，而且还提高了学生的学习兴趣和积极性。

3.1 Excel在实验教学中的应用

Excel是一个功能强大、技术先进、操作简易、方便灵活的表格式数据综合管理与分析系统，已在财政、金融、统计、管理等许多领域使用，其统计功能虽然不像专业统计软件那样强大，但Excel软件具有通用性和兼容性，直观明了，易学易用，是最简单易用的田间试验与统计分析教学辅助软件。在田间试验与统计分析实验教学中应用Excel可以对数据进行输入、整理、试验资料档案建立、图表功能及简单统计计算，如特征数计算、卡方计算、t检验等，特别是Excel图表处理功能可得到图文并茂的精美图形。用Excel软件进行计算，可大大提高计算效率，可以节省大量的时间，丰富教学内容，增强趣味性，又能使学生很容易地理解和掌握。Excel在田间试验与统计分析实验教学中的应用，可使数据的计算变得简单、快速、准确，有利于学生掌握简单的统计分析，激发学生课后动手的兴趣，同时增强学生使用常用办公软件的能力[5]。

3.2 加强统计软件在实验教学中的应用

目前常用的统计软件有SAS、SPSS等，其中SAS统计软件是目前公认的著名的国际上最流行、并具有权威性的数据统计分析软件之一，包括30多个工具模块，广泛应用于实用统计、运筹学、质量控制、大型矩阵计算等。SAS统计软件在生物科学中应用较多的有两大模块：统计分析模块（如平均数的检验、t检验、相关分析、回归分析、方差分析、主成份分析、因子分析、聚类分析、广义线性模型、判别分析等，以及试验设计，如多因素多水平试验、拉丁方设计、裂区设计、正交设计和响应面设计等）；绘图模块（如绘制直方图、饼图、散点图、曲线图、层次图、时间序列图等）。在实验教学中用Excel不能很好解决的统计分析问题，如方差分析、多元分析等，教师可以提前按实验教学内容编辑一些田间试验与统计分析中常用的SAS应用程序，学生根据实验内容打开相应程序只需替换相应数据，或做适当修改就可直接运行。

4 改革评价手段和考核方式

在成绩评价上应改变“一考制”，增加平时成绩和实验成绩。传统的考试以闭卷笔试的方式为主，内容主要注重于理论知识和方法的考核，一次期末考试几乎决定了这门课程的成绩，这样造成期末考试前，学生临时抱佛脚，投入超过平时几倍的精力、时间突击应付，有的甚至“开夜车”，增加学生的学习负担，同时也不利于学生牢固掌握所学知识，最终导致该门课程结束后很多学生对所学部分知识仍处于陌生状况。田间试验与统计分析属于工具性、实用性强的课程，因此，应把考核学生应用统计学知识的能力、实际应用和综合分析问题的能力作为重点。采取闭卷考试与实验考核相结合，基础知识部分采取闭卷考试，实际应用部分（统计软件应用）通过实验考核完成。为了强化平时练习，督促学生及时复习所学知识，学生的总评成绩评定办法为：期末成绩占65%，实验成绩占20%，平时成绩占总评成绩的15%，平时成绩由作业、出勤等计算。同时注重突出考试内容的实用性，适当减少名词解释、问答题等需要纯记忆性的题型，增加考核学生掌握基本知识的程度及灵活应用知识和解决实际问题能力的题型，把考核的重心置于考察学生对该门课的实际应用能力上。

5 结语

教学改革应重点突出学生基本知识、基本技能、科学素养、实际应用能力和创新能力的培养[6]。田间试验与统计分析教学改革的目的，就是要为生物技术及农业生产培养具备统计分析与统计逻辑思维能力，在生产实践中具有一定创新能力的合格的专业技术人才。田间试验与统计分析教学改革是一项长期的系统工程，是专业发展的需要，也是素质教育的需要，应在不断的实践过程中逐步提升和完善，并将为解决科学研究和生产实践中的问题发挥作用[7]。

参考文献

[1]章元明.打造精品课程积极推进《生物统计与田间试验》课程体系建设[J].现代农业科学，2009，16（2）：172-175.

[2]尹国友，孙婕，谢朝晖.《田间试验与统计分析》教学的探索与实践[J].广东科技，2010（10）：52-53.

[3]张文婷.利用多媒体技术特性推动教学与教改创新[J].中国科技信息，2010（21）：142.

[4]宁海龙，姜振峰，张淑珍，等.运用现代教育技术改革生物统计与田间试验课程的教学手段[J].东北农业大学学报：社会科学版，2005，3（1）：95-97.

[5]郑先波，栗燕，宋尚伟.Excel在田间试验与统计分析实验教学中的应用探讨[J].中国科教创新导刊，2010（11）：183.

[6]罗兵，孙海燕，沈宗根，等.生物化学教学改革初探[J].中国科教创新导刊，2011（28）：68.

[7]和凤美，朱永平，郑丽，等.《园林植物遗传育种学》课程教改探讨[J].中国科教创新导刊，2011（28）：79.