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序論：在您撰寫生物統(tǒng)計分析方法時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
分析其課程不如人意的影響因素有很多，其中學生不注重平時的練習，對學過的統(tǒng)計分析方法不理解、不掌握，生搬硬套公式是一個很重要的原因。究根結底，與該課程以前所采用的傳統(tǒng)的課程考核模式不無關系。
傳統(tǒng)的“一考定乾坤”的成績考核模式明顯已不適應現(xiàn)在高等教育的形勢和人才培養(yǎng)的需求[1]，尤其是對生物統(tǒng)計學這種理論與實際分析結合的課程。如果只是通過一次考試來進行評價，學生若平時再不注重知識的積累，很容易在最后復習的時候出現(xiàn)心理負擔過重、課程理解難度加大等問題。如果在教學過程中采取形成性考核，則可以對學生的學習過程進行督促和考察，能夠真正發(fā)揮考核的評定、檢測、診斷、反饋、引導和激勵等功能，達到教學和考核互相支撐、緊密配合、有機結合，全面提高人才培養(yǎng)質量。從2006年開始，我們在生物統(tǒng)計學教學考核中采用形成性考核方式。本文就形成性考核在生物統(tǒng)計學教學中的應用做了初步的探索分析，并發(fā)現(xiàn)問題，總結經(jīng)驗，提出進一步改進的建議。
一、形成性考核方法介紹
所謂課程形成性考核，是指依據(jù)一定的標準，按照一定的程序和方法，定期或不定期對學生課程學習過程的狀況進行考核和評價，并將考察和評價的結果作為評定學生課程學業(yè)成績依據(jù)的過程[2]。
與傳統(tǒng)的考試考核模式相比較，形成性考核具有以下優(yōu)點：（1）更注重學習過程的考核，將過程與效果緊密結合起來。（2）考核機會更多，避免了傳統(tǒng)考核模式重期末、輕平時的缺點，能及時發(fā)現(xiàn)學生學習問題，并給予其補救機會，最終調(diào)動其主動性和積極性，促使其更認真學好功課，杜絕部分學生鋌而走險在考試中舞弊的僥幸心理。（3）考核形式多元化。傳統(tǒng)的考核模式往往形式單一，絕大部分為開（閉）卷考試。而形成性考核可以在平時開放的學習環(huán)境下融合各種各樣的考核方式，鼓勵學生自發(fā)學習。也就是說，課程形成性考核是對學生學習過程的考核，能更全面、更客觀、更公正地反映學生學習的狀況，其將過程考核結果與課程終結性考核結果相結合，能更合理地對學生課程學習過程和課程學業(yè)成績進行評定。課程形成性考核是現(xiàn)代教育教學過程中的重要環(huán)節(jié)，能夠加強學習過程控制，督促學生學習，提高學習效率；反饋教學信息，及時調(diào)整教學節(jié)奏和方法，提高教學質量；全面、客觀地評定學生課程學習效果和成績。
二、生物統(tǒng)計學課程形成性考核實踐
在生物統(tǒng)計學課程教學過程中，我們采用的具體的課程考核方式很多，按照類型劃分，主要有平時作業(yè)考核、平時課程學習表現(xiàn)考核、階段性小測驗考核、特別作業(yè)考核、實踐性作業(yè)考核、期中期末考試等。其考核最終成績計算方法為：最終成績=（平時與小測驗總成績×30%+期中成績×40%+期末成績×30%）×準確率+其他加分。其中，平時作業(yè)考核是在每一章學習結束后下發(fā)這一章的作業(yè)，并規(guī)定交作業(yè)的最后期限，按照作業(yè)完成的數(shù)量及質量進行評分，實行推遲一天交作業(yè)，成績扣除10%的懲罰。平時課程學習表現(xiàn)考核是根據(jù)學生在學習過程中的出勤率、學習態(tài)度、課堂表現(xiàn)等各方面的情況評定其成績。如果課堂發(fā)言積極，與教師互動較多，給予一定的獎勵，包括加分或書籍、禮物等物質上的。同時，鼓勵學生走上講臺，親自體會“臺上一分鐘，臺下十年功”的辛勞，使之珍惜教師的勞動以及得來不易的學習機會。階段性小測驗考核是在教學過程中在課堂上隨機進行的小測驗，以檢查學生學習過程中的情況，并可兼做出勤考察用。具體根據(jù)課程教學內(nèi)容安排的實際情況確定，次數(shù)不宜過多，結合課程內(nèi)容需要進行。特別作業(yè)考核，一般是在期中考試后進行的，以自愿為原則參與考核，主要目的在于給予期中考試成績不理想的同學一次補救的機會。其內(nèi)容一般是針對該課程所學內(nèi)容或對課程本身的某一方面談談感想或是給學生一個實際問題要求運用統(tǒng)計知識給出一套解決方案。這種考核方式可以促進學生對課程的思考，并激起學生學習的興趣和動力。根據(jù)學生完成作業(yè)的質量，考慮給其最后成績加上0～2分。實踐性作業(yè)考核，和特別作業(yè)考核相似，一般也是在期中考試后，期末考試前進行的。一般是提供給學生一些原始數(shù)據(jù)，如幾個班的學生成績資料，某養(yǎng)殖場的生產(chǎn)性能測定數(shù)據(jù)等，讓學生運用所學的統(tǒng)計分析知識進行分析，并嘗試形成書面論文。按照學生分析結果的正確性及論文寫作質量，考慮給其期末成績加上0～2分。期中、期末考試與傳統(tǒng)考核模式基本相同，采取閉卷考試、統(tǒng)一閱卷的方式進行。此外，為了激發(fā)學生對生物統(tǒng)計學的興趣，我們還特意設計了一項激勵機制，給出了一個復雜的期中考試成績的補救公式。
之所以給出如此復雜的公式，就是為了引導學生思考如何把學到的知識應用到生活和學習中去，以融會貫通。期中考試的補救成績將替代原期中考試成績，鼓勵那些在期中考試中成績不理想的學生繼續(xù)努力學習提高成績。
如果采用形成性考核，則教學工作量會呈數(shù)倍增長。我們采取的解決辦法是吸納汲取研究生力量。研究生參與作業(yè)批改、教學和答疑也是我們采用的一種方式。一來借鑒研究生同學本科學習的經(jīng)驗，對本科生進行學習過程教育，起到另一種言傳身教的作用；二來創(chuàng)造更多的研究生與本科生之間的交流機會，促使研究生在獨立完成課題的同時，完成知識輸入到知識產(chǎn)出的過程，培養(yǎng)全面發(fā)展的綜合素質。
基于以上分析，我們的形成性考核的內(nèi)容涵蓋了學生學習過程和結果的各方面，包括學習態(tài)度、學習能力和學習效果。其中，學習態(tài)度主要指學生課程學習的積極性、主動性和自主性，這從出勤、完成作業(yè)的時間和質量以及期中考試后是否采取補救措施的角度進行衡量；學習能力主要指學生選擇學習資源、學習媒體、學習方式與方法進行課程學習的合理性與有效性水平；學習效果主要指學生獨立完成課程學習內(nèi)容、課程作業(yè)、課程實踐環(huán)節(jié)的質量以及課程考試的成績。學習態(tài)度、學習能力、學習效果三方面的課程形成性考核，較符合生物統(tǒng)計課程教學實際。
三、目前形成性考核方法實施過程中的問題及原因分析
通過幾年來生物統(tǒng)計學課程的形成性考核方法的持續(xù)實施，督促學生加強平時的練習，指導學生自主學習，加深了學生對基礎知識的理解，激發(fā)了學習興趣及主動性，提高了學生自主探究能力。學生普遍反映生物統(tǒng)計學課程的恐懼心理已經(jīng)不復存在，并且該課程的及格率也大大提高。學困生更加積極認真學習，許多優(yōu)秀的學生甚至開始學習閱讀國外生物統(tǒng)計學課本，并與教師交流，教學相長。但是其中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，那就是一直存在著平時作業(yè)準確率普遍偏高，而期中、期末考試成績較低的不合理的情況。
為什么會產(chǎn)生這種情況？通過對形成性考核的構成內(nèi)容進行分析，發(fā)現(xiàn)平時書面作業(yè)考核方式占據(jù)了形成性考核內(nèi)容的大部分，但是由于這種開卷類考試本身就存在互相參考或抄襲不容易被發(fā)現(xiàn)的缺點，因此書面作業(yè)成績存在一定水分，只能反映大多數(shù)學生對所學內(nèi)容的掌握情況。而且我們安排作業(yè)答疑，鼓勵同學針對作業(yè)進行討論，助長了一部分學生被動學習的惰性。此外，本著大學生自尊心強的前提，對不按時交作業(yè)或者抄襲的同學，沒有采取措施進行嚴格的處理。
四、對形成性考核方法實施過程的幾點建議
1.分組考核?？梢詫⒚堪嗤瑢W隨機分成小組（最好男、女混合），以小組為單位安排平時作業(yè)或課堂小測驗，各小組的作業(yè)題不同，增加學生抄寫作業(yè)的難度。同時，又培養(yǎng)了學生之間交流和團隊合作能力。
2.校驗考核。在期中考試后，對那些平時作業(yè)準確率比較好而期中成績不理想的同學，進行一項小測試，測試內(nèi)容為以前各次作業(yè)中的原題，以推測其是否有抄作業(yè)的行為。對抄寫平時作業(yè)的同學進行嚴肅的處罰，如降低平時成績、增加學習任務等。
[關鍵詞] 葛根芩連片;溶出度;相似因子;聚類分析
[收稿日期] 2014-07-18
[基金項目] 國家自然科學基金項目（81473362）;北京中醫(yī)藥大學創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃項目（2011-CXTD-13）
[通信作者] *董玲，副研究員，碩士生導師，主要從事新劑型給藥系統(tǒng)研究，Tel：（010）64286245，E-mail：;*劉洋，副教授，碩士生導師，主要從事藥物代謝研究，Tel：（010）84738629，E-mail：
[作者簡介] 隗麗，碩士研究生，E-mail：
多成分多靶點的中藥特點已經(jīng)成為學術界共識[1]，中藥復方的作用與復方中有效成分的含量和配比關系密切。而固體制劑中藥物發(fā)揮治療作用需要經(jīng)過藥物溶出和吸收2個關鍵步驟。因此，在研制中藥復方釋藥系統(tǒng)中，使兩者處于良好的匹配狀態(tài)，才能確保中藥各組分不僅能吸收完全，而且可以確保中藥復方各組分按照比例吸收[2]。中藥生物藥劑學分類系統(tǒng)設立的主要目的是在藥物發(fā)現(xiàn)階段（discovery）對中藥多成分整體的生物藥劑學特征評價，并為下一步的藥物開發(fā)階段（development）提供劑型選擇支持和成藥性保障，主要利用溶解性和滲透性作為科學框架的分類依據(jù)。對已上市中成藥的評價，CMMBCS也能起到積極作用，此時更適合于采用溶出度評價方法，結合中藥多成分的特點，建立符合中藥特色的溶出評價體系。因此，本研究采用中醫(yī)經(jīng)典《傷寒論》[3]中葛根芩連湯的現(xiàn)代制劑葛根芩連片，探索其多成分環(huán)境下的主要成分溶出規(guī)律及特點，重點考察可能影響成分吸收時序的多成分溶出同步性問題。
1 材料
1.1 儀器
Waters液相色譜系統(tǒng)（600四元泵，美國Waters公司），2487雙波長紫外檢測器，Empower2工作站;電子分析天平（BT-25S，北京賽多利斯儀器有限公司）;pH酸度計（FE20，梅特勒-托利多儀器上海有限公司）;智能溶出儀（ZRS-8G，天津天大天發(fā)有限責任公司）。
1.2 藥物
葛根素對照品（批號110752-200912），黃芩苷對照品（批號110715-201117），鹽酸小檗堿對照品（批號110713-200911）均購買于中國食品藥品檢定研究院。葛根芩連片（陜西利君現(xiàn)代中藥有限公司，批號110201005，規(guī)格0.3 g）。
1.3 試劑
甲醇（色譜級）購買于Fisher公司（美國）;娃哈哈純凈水購買于娃哈哈集團公司（中國杭州）。三乙胺、鹽酸、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、一水枸櫞酸、磷酸氫二鈉等試劑（均購自北京化工廠）都為分析純。
2 方法
2.1 溶液制備
2.1.1 對照溶液配置 取裝量差異項下的片劑，除去包衣，研細，精密稱取適量（約相當于1片的平均質量），加適量甲醇使溶解，加溶出介質制成每1 mL中約含0.6 mg藥物的溶液，作為對照溶液。
2.1.2 溶出介質配制 pH 1.0鹽酸溶液配制：量取鹽酸溶液9 mL，加水稀釋至1 000 mL，即得;pH 4.0緩沖液配制：取一水枸櫞酸12.90 g，取磷酸氫二鈉27.25 g，加水1 000 mL溶解，即得;pH 6.8緩沖液配制：取磷酸二氫鉀1.70 g和磷酸氫二鉀1.78 g，加水溶解稀釋至1 000 mL，即得;pH 7.4緩沖液配制：取磷酸二氫鉀6.81 g，加0.1 mol?L-1氫氧化鈉溶液395 mL稀釋至1 000 mL，即得。
2.2 溶出度試驗條件
采用《中國藥典》2010年版溶出方法及模擬人體消化道體內(nèi)環(huán)境的5種溶劑分別測定。具體操作如下：取本品，照溶出度測定法（藥典2010年版二部附錄XC）[4]，方法為槳法，轉速為100 r?min-1;溶出介質為模擬人體生理環(huán)境的5種pH溶液;取樣20 mL，并及時補液，取出的溶液置于蒸發(fā)皿中揮干，再用1 mL純凈水溶解，過0.45 μm微孔濾膜，即得供試樣品;取樣時間為5，10，15，30，45，60 min。
2.3 溶出度測定方法
采用高效液相色譜法測定，根據(jù)相關參考文獻[5]，色譜條件為：Thermo Scientific，Hypersil C18色譜柱（4.6 mm × 250 mm，5 μm）;流速1.0 mL?min-1;檢測波長270 nm;柱溫室溫;進樣量10 μL;流動相：流動相A為緩沖溶液（1%三乙胺，1%乙酸，用磷酸調(diào)pH到3.0），B為甲醇，梯度洗脫程序為：0～12 min，24%B;12～13 min，24%～28%B;13～19 min，28%B;19～20 min，28%～33.8%B;20～37.5 min，33.8%B;37.5～38.5 min，33.8%～41%B;38.5～60 min，41%～75%B。
2.3.1 轉速的選擇 采用藥典2010年版二部附錄XC第二法裝置，以900 mL水為溶劑，測定前對儀器裝置進行必要的調(diào)試，使槳葉底部距溶出杯的內(nèi)底部（25±2） mm。分別量取經(jīng)脫氣處理的去離子水，置各溶出杯內(nèi)，待溶出介質溫度恒定在（37±0.5） ℃后，將供試品投入溶出杯中，轉速選擇100，75，50 r?min-1試驗，于5，10，15，30，45，60 min時取樣測定溶出量（多成分累積溶出度加和），見表1。從結果可知，確定本品溶出度測定轉速為100 r?min-1。
表1 不同轉速時供試品的平均溶出度
Table 1 The average dissolution of samples at different speed
t/min
平均溶出度/%
100 r?min-175 r?min-150 r?min-1
55.84.05.4
1014.97.09.6
1529.510.413.5
3059.227.915.9
4593.038.131.2
60105.765.740.2
2.3.2 溶液穩(wěn)定性考察 將葛根芩連片于5種不同的pH溶出介質中進行溶出度測定，依法操作，將供試品溶液分別于不同時間點測定供試品9個主要成分的峰面積，并以葛根素保留時間計算各個峰的相對保留時間，葛根芩連片中主要成分在2 h之內(nèi)穩(wěn)定性良好（RSD<5%），穩(wěn)定性實驗數(shù)據(jù)見表2。
表2 不同介質中各峰的峰面積RSD
Table 2 The RSD of every peak area in different dissolution media
峰號相對保留時間
各峰的峰面積RSD/%
pH
1.0pH
4.0pH
6.8H2OpH
7.4
峰10.730.90.7 0.3 1.3 0.3
峰2（葛根素）1.002.50.2 1.2 0.3 2.1
峰31.071.40.9 2.3 1.8 1.2
峰41.162.33.9 1.81.9 4.1
峰51.312.20.9 2.6 1.5 2.6
峰6（小檗堿）1.732.40.4 7.8 1.5 0.3
峰72.2510.32.8 3.2 2.4 1.7
峰8（黃芩苷）3.210.14.5 1.8 6.6 1.8
峰93.234.84.71.0 4.0 1.0
3 結果
3.1 溶出曲線的測定結果
取本品制劑，在上述5種溶出介質中進行溶出曲線測定，以取樣時間為橫坐標，以溶出度為縱坐標，繪制溶出曲線圖，見圖1。
A. pH 1.0;B. pH 4.0;C. pH 6.8;D. H2O;E. pH 7.4（圖2同）。
圖1 復方葛根芩連片9種成分在5種不同pH溶出介質中的溶出曲線
Fig.1 The dissolution curves of nine components from Gengen Qinlian tablets in five different pH dissolution media
3.2 溶出數(shù)據(jù)分析
3.2.1 采用非模型依賴法-相似因子法（f2）分析 相似因子f2的數(shù)學表達式為：
f2=50×log1+1/n∑nt=1Rt-Tt2-0.5×100
其中Rt和Tt分別為參比藥物和試驗藥物在時間t時的溶出度，n為測定時間點總數(shù)。一般認為f2在50～100，可認定兩者的釋放行為相似。本實驗將不同溶出介質中2號峰（葛根素）的溶出曲線作為參比對照曲線，相同溶出介質中其他峰的溶出曲線和參比對照曲線進行比較，以考查葛根芩連片中的9種成分在溶出介質中釋放特性。復方葛根芩連片中主要成分與2號參比峰（葛根素）相比，計算f2結果見表3。
3.2.2 復方葛根芩連片劑中9種成分溶出行為聚類分析 采用聚類分析方法對復方葛根芩連片中9種成分于不同溶出介質中的溶出曲線進行聚類分析，即將每個測定條件下的9種成分溶出曲線看成是5維空間上的9個點，以2號峰（葛根素）為參比峰，采用層次聚類法對上述不同溶出介質中各個峰的溶出行為進行分類，見圖2。
3.2.3 體外溶出結果小結 采用上述2種方法對溶出曲線相似性進行評價，可以看出：根據(jù)相似因子計算結果表明，4號峰所代表的成分的體外溶出行為與2號參比峰（葛根素）的溶出行為最接近，在4
表3 與2號參比峰（葛根素）相比f2計算結果
Table 3 The results of calculation of f2 compared with peak 2 （puerarin）
峰號
f2因子
pH 1.0pH 4.0pH 6.8H2OpH 7.4
峰17664794952
峰2（葛根素）-----
峰36577615781
峰45492889088
峰57676787879
峰6（小檗堿）6572757454
峰74963484331
峰8（黃芩苷）6965704345
峰96755586048
種溶出介質中兩者的f2值均大于80，僅在pH 1.0的鹽酸溶液中二者相似性略低。7號峰所代表的成分的體外溶出行為與2號參比峰（葛根素）的溶出行為相差最遠，在4種溶出介質中兩者的f2值均小于50，僅在pH 4.0磷酸鹽溶液中二者溶出行為表現(xiàn)為相似。3號峰、5號峰所代表的成分和6號峰（小檗堿）在5種溶出介質中的溶出行為與2號參比峰（葛根素）的溶出行為相似性良好。
根據(jù)聚類分析結果表明，在pH 1.0溶出介質中1號峰所代表的成分溶出行為與2號參比峰（葛根素）最為接近，4號峰所代表的成分溶出行為與2號參比峰（葛根素）相差最遠;在pH 4.0溶出介質中4
圖2 5種不同pH介質中9種成分樹狀圖
Fig.2 The tree diagrams of nine components from Gengen Qinlian tablets in five different pH dissolution media
號峰所代表的成分溶出行為與2號參比峰（葛根素）最為接近，9號峰所代表的成分溶出行為與2號參比峰（葛根素）相差最遠;在pH 6.8溶出介質4號峰所代表的成分溶出行為與2號參比峰（葛根素）最為接近，7號峰所代表的成分溶出行為與2號參比峰（葛根素）相差最遠;在水介質中4號峰所代表的成分溶出行為與2號參比峰（葛根素）最為接近，7號峰和9號峰所代表的成分溶出行為與2號參比峰（葛根素）相差最遠;在pH 7.4溶出介質中3號峰和4號峰所代表的成分溶出行為與2號參比峰（葛根素）最為接近，1號峰和7號峰所代表的成分溶出行為與2號參比峰（葛根素）相差最遠。
以上的分析結果表明，盡管2種分析和評價方法不同，分析結果略有差異，但分析和評價的結論基本一致。
4 討論
本實驗選擇了pH 1.0，4.0，6.8，水和pH 7.4共5種溶液作為溶出介質，分別模擬復方葛根芩連片在胃液和不同腸段腸液中的溶出。以葛根芩連方中9種主要成分的溶出作為研究對象，考查其在不同溶出介質中溶出規(guī)律及特點，根據(jù)體外溶出能更好地預測其在體內(nèi)不同吸收部位的吸收情況[6-7]。
本研究表明，復方葛根芩連方中9種主要成分在溶出介質的溶出不完全具有同步性，峰7和峰8（黃芩苷）所代表的成分與2號參比峰（葛根素）溶出同步性相差較遠，峰3，4，5，和6（小檗堿）所代表的成分與2號參比峰（葛根素）具有完全的溶出同步性，峰1和峰9與2號參比峰（葛根素）也具有較一致的溶出同步性。這種溶出同步性表明，這幾種成分在任意時刻的釋放至溶出介質中各組分比例保持不變，并且這種比例的恒定與幾種成分在復方葛根芩連中配比一致，這種同步釋放正是體現(xiàn)出了中藥配伍的特點。
模擬生物介質的溶出度方法在建立體外溶出和體內(nèi)吸收相關性方面至關重要[8]，并且通過藥物制劑體外溶出曲線計算溶出指數(shù)[9]，這也是生物藥劑學分類標準的補充，因此溶出度研究也是課題組建立CMMBCS的重要研究內(nèi)容。課題組在CMMBCS的研究過程中，對中藥的溶出度評價方法按照由簡至繁的過程不斷推進，從單味藥材散劑[10]深入到本研究的復方中藥片劑，從單一成分溶出度評價深入到本研究的多成分溶出度評價，并重點關注可能引起吸收時序差異的溶出同步性問題。本研究建立的葛根芩連片中9種主要成分的體外溶出曲線測定方法，雖不能做到每種成分的明確定性，但卻探索到了一條繞開對照品種類瓶頸限制而進行生物藥劑學相關研究的道路。
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Application of multicomponent dissolution evaluation method of
biopharmaceutics classification system of Chinese materia
medica in Gegen Qinlian tablets
WEI Li1， WANG Guo-peng2， DONG Ling1*， TANG Ming-min1， ZHANG Lei1， ZHU Mei-ling1， LIU Yang1*
（1. Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100102， China;
2. Zhongcai Health （Beijing） Biological Technology Development Co.， Ltd.， Beijing 100055， China）
[Abstract] The study is a paticular embodiment of Chinese patent medicine based on biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica （CMMBCS）， focusing on assessment of synchronization issues of dissolution that may affect the timing of the multicomponent absorption. The accumulative dissolution percentages of nine components in Gengen Qinlian tablets in different dissolution solvents and times were determined by HPLC. The dissolution curve was drew and its similarity was evaluated by similarity factors （f2） and cluster method. Results in this experiment showed that the components that peak 7 and peak 8 （baicalin） represented had poor similarity with the reference peak 2 （puerarin）. Their similarity factors were both 43 in water dissolution media and 31 and 45 in pH 7.4 dissolution media， respectively. Components that peaks represented had better similarity with the reference peak 2 （puerarin） in other medium.It illustrated that components that peak 3，4，5，6 （berberine） represented had fully synchronous dissolution characteristics with the reference peak 2 （puerarin）， components peak 1 and 9 represented had nearly fully synchronous dissolution characteristics with the reference peak 2 （puerarin）， while components that peak 7 and 8 （baicalin） represented had no synchronous dissolution characteristics with the reference peak 2 （puerarin）.
關鍵詞：統(tǒng)計軟件；生物統(tǒng)計學；本科教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0164-02
生物統(tǒng)計學是數(shù)理統(tǒng)計原理在生物醫(yī)學領域的應用。作為生物醫(yī)學類各專業(yè)的重要基礎課，該課程旨在培養(yǎng)學生具備統(tǒng)計思維，能科學地設計試驗方案、收集整理試驗數(shù)據(jù)，并在此基礎上正確選擇、應用統(tǒng)計原理與方法對試驗結果進行分析，從而達到解決生物醫(yī)學研究和實踐中的實際問題的目的。通過該課程的學習，可培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力，有利于提高學生的綜合素質。
然而，當前生物統(tǒng)計學教學面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面，當前高校教學的發(fā)展趨勢是以適應社會需求為導向，突出應用性，因而專業(yè)基礎課學時有不同程度的縮減，生物統(tǒng)計學僅有32課時，教學時間有限。另一方面，生物統(tǒng)計學包含眾多關聯(lián)度高的抽象概念，公式多且難記憶。傳統(tǒng)教學模式以教師講授為主，教師既要介紹基本概念和原理，又要通過實例闡釋統(tǒng)計方法的應用，教學難度大；而學生要記憶大量公式和概念，還要通過反復練習鞏固、掌握基本的試驗設計和統(tǒng)計分析方法，學生普遍反映難以真正理解生物統(tǒng)計學的作用，不會靈活應用相關知識來解決實際問題，甚至不能正確地描述數(shù)據(jù)。課程結束后，學生會迅速遺忘學過的大部分知識，面對畢業(yè)設計和生產(chǎn)實踐中遇到的問題一籌莫展。
如何突破教學難點，在生物統(tǒng)計學有限的課堂教學時間內(nèi)提高教學效率，讓學生真正的學以致用呢？通過近年來的教學實踐，筆者認為，重視和加強統(tǒng)計分析軟件的輔助教學作用是提升生物統(tǒng)計學教學效率的重要途徑。
一、統(tǒng)計分析軟件excel和SPSS簡介及應用
（一）Excel的功能及其在生物統(tǒng)計學教學中的應用
Microsoft Excel是微軟公司推出的辦公軟件Microsoft office的組件之一，提供大量統(tǒng)計函數(shù)，使用Excel可以實現(xiàn)如下統(tǒng)計分析功能。（1）用于數(shù)據(jù)整理和分析。試驗過程中獲得的試驗數(shù)據(jù)首先要輸入到統(tǒng)計分析軟件中進行保存和整理。Excel提供求和、求平均數(shù)等簡單運算，使用者可在Excel中對試驗數(shù)據(jù)進行初步整理后，再將數(shù)據(jù)導入其他統(tǒng)計軟件進行進一步的統(tǒng)計分析。（2）用于統(tǒng)計圖表繪制。以Excel2003為例，Excel提供了含柱狀圖、折線圖在內(nèi)的共14種標準圖表類型供用戶選擇；用戶還可以根據(jù)需要對圖表區(qū)、繪圖區(qū)、坐標軸和圖表標題等的格式進行修改。（3）統(tǒng)計函數(shù)分析。Excel提供包括數(shù)學函數(shù)、文本函數(shù)、邏輯函數(shù)以及統(tǒng)計函數(shù)等基本函數(shù)供用戶使用，如COUNT、MAX等描述統(tǒng)計函數(shù)以及AVERAGE、STDEV等統(tǒng)計分析函數(shù)，可以幫助用戶完成簡單的統(tǒng)計分析和假設檢驗；Excel還在其分析工具庫中提供了一些統(tǒng)計分析程序，如t檢驗、方差分析及回歸分析等。因此，Excel友好的用戶界面和強大的統(tǒng)計計算功能使其除生物統(tǒng)計學外，在會計、經(jīng)管等專業(yè)的本科教學中得到了廣泛應用。
（二）SPSS的功能及其在生物統(tǒng)計學教學中的應用
SPSS軟件是國際認可的專業(yè)統(tǒng)計分析軟件之一，最初由美國斯坦福大學的三名研究生于1968年開發(fā)成功，該軟件操作簡單易學，能夠快速準確的對大量的、復雜的專業(yè)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。此外，SPSS還具備強大的制圖功能，可為用戶提供可視化的分析結果。因此，它是另一個適用于生物統(tǒng)計學教學的重要統(tǒng)計分析軟件。
SPSS的功能詳解如下：（1）數(shù)據(jù)導入。SPSS軟件既可直接建立或打開SPSS類型的數(shù)據(jù)文件，也可導入Excel、ASCII等數(shù)據(jù)文件，可以實現(xiàn)和檢測儀器輸出原始數(shù)據(jù)的無縫對接。（2）基本統(tǒng)計分析。SPSS可方便的實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總和描述性統(tǒng)計分析，用戶獲得的分層報告中給出了包括中位數(shù)、最大/小值、方差等常規(guī)描述統(tǒng)計結果。（3）SPSS的復雜統(tǒng)計分析功能。SPSS幾乎涵蓋了生物醫(yī)學研究可能用到的所有的統(tǒng)計方法，如方差分析、聚類分析、平均數(shù)的檢驗、回歸分析、判別分析等。（4）SPSS的繪圖功能。在SPSS中各種統(tǒng)計圖既可以由相應的統(tǒng)計過程產(chǎn)生，也可以由用戶直接調(diào)用“Graph”菜單實現(xiàn)柱狀圖、散點圖、餅圖、時間序列圖、頻譜圖等多種類型圖表的繪制。
綜上，Excel與SPSS統(tǒng)計分析軟件各有特色，前者使用較方便、通用性強，適宜生物統(tǒng)計學初學者使用；后者的專業(yè)性更強，在學生積累了一定統(tǒng)計學原理的知識儲備后，可逐漸加強對SPSS軟件的學習，進一步提高自身分析復雜試驗數(shù)據(jù)的能力。
二、統(tǒng)計分析軟件輔助教學，提高教學效果
（一）激發(fā)學生興趣，變被動學習為主動學習
從心理學的角度看，興趣是人對客觀事物的一種積極的認識傾向，它推動人去探求新的知識，發(fā)展新的能力。對于生物統(tǒng)計學這樣一門邏輯思維嚴密、概念抽象、計算繁雜的課程而言，引入統(tǒng)計分析軟件可以在一定程度上提高學生的學習興趣，調(diào)動其學習的主動性，這將大大促進學習效果。例如，在講授“數(shù)據(jù)收集整理”內(nèi)容時，我們設定了如下教學場景：檢測納米材料導致老鼠肺部炎癥的情況，要求學生將教師提供的或自己參與實驗獲取的原始數(shù)據(jù)錄入統(tǒng)計軟件，后續(xù)學習中利用統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行進一步的整理，包括定性/定量數(shù)據(jù)的轉換、次數(shù)分布圖繪制，配合正態(tài)分布和t分布曲線，可使學生對一些理論分布有了直觀的感性認識。學生還可以繼續(xù)使用統(tǒng)計分析軟件對這些數(shù)據(jù)進行假設檢驗等統(tǒng)計分析，避免了傳統(tǒng)教學單純講解教科書上抽象原理和例子的抽離感，使學生真正投入到學習中去。
（二）梳理教學內(nèi)容，提高學生的實際應用能力
作者結合自己多年來從事生物醫(yī)學研究的經(jīng)驗，將教學內(nèi)容整合、梳理為基本統(tǒng)計原理、統(tǒng)計方法、統(tǒng)計分析軟件應用及試驗設計四大塊。在教學實踐中，為了提高學生的實際應用能力，遵循以下原則：（1）減少抽象概念和公式推導的講授、弱化計算，在講清基本統(tǒng)計原理的基礎上，集中精力介紹統(tǒng)計方法的適用范圍、統(tǒng)計結果的描述和解釋。（2）增加生物醫(yī)學工程研究實例講解，讓學生接觸到本專業(yè)研究的前沿知識，具有鮮明的專業(yè)特色。（3）將統(tǒng)計軟件的使用融入到日常教學內(nèi)容中：教師在每章理論知識講授完畢后，立即演示Excel和SPSS軟件在本章節(jié)的應用。此外，預留一定的教學內(nèi)容（如方差分析）要求學生自己查找資料、制作課件，并走上講臺介紹統(tǒng)計軟件在該章節(jié)的應用，加深學生對統(tǒng)計原理的理解。通過此環(huán)節(jié)學生進一步熟悉運用了統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)的方法，掌握了統(tǒng)計分析結果的判讀和描述方法。通過上述理論學習和實踐訓練，提高了課堂教學的效率，也有助于提升學生解決實際問題的能力，達到學以致用的目的，為學生順利撰寫畢業(yè)論文和從事相關科學研究打下了良好的基礎。
三、結語
實踐證明，利用Excel和SPSS統(tǒng)計分析軟件輔助《生物統(tǒng)計學》課程教學，能有效激發(fā)學生的學習積極性和熱情，顯著提高了教學效率和學生的學習效果。更重要的是，讓學生掌握了利用統(tǒng)計分析軟件整理、分析復雜試驗數(shù)據(jù)的方法，可以真正利用《生物統(tǒng)計學》理論解讀數(shù)據(jù)背后隱藏的試驗規(guī)律，獲得分析和解決實際問題的能力，全面提升該課程的教學質量。
參考文獻：
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[2]付八軍.高等教育變革的三大趨勢[N].中國教育報，2014-01-06.
1.如何盡快地把學生引進門。
把學生引進門很關鍵，直接關系到學生對這門課程的興趣問題和學生對這門課程學習的主觀能動性。所以要設法對生物統(tǒng)計這門課程的每一個知識點進行形象的歸納概括，找出規(guī)律性的解決問題的辦法，用學生易懂的語言進行。
2.如何應用到具體實踐。
學習生物統(tǒng)計的主要目的就是把這門課程應用于實踐。那么如何應用就顯得很關鍵。一個好的辦法是通過合適的案例分析來闡述如何進行試驗課題設計和統(tǒng)計分析，如何應用統(tǒng)計分析的結果找出規(guī)律性的認識或應用于具體實踐。
3.如何把手算和電腦軟件分析運算具體結合起來。
生物統(tǒng)計中的手動計算和軟件計算都很重要，但是如何把二者有效結合呢？因為這關系到對這門課程的理解及把握和利用現(xiàn)代分析軟件的分析應用問題。擬設想的辦法就是對于剛開始學習生物統(tǒng)計學和對于不復雜的統(tǒng)計計算就利用手動計算，讓學生切實把握統(tǒng)計分析的具體過程，有些統(tǒng)計分析過程計算太復雜，但是原理并不復雜，這時我們最好借助軟件來進行統(tǒng)計分析而節(jié)省大量的時間來做更重要的事情。
二、實施生物統(tǒng)計學課程的教學改革
1.教學內(nèi)容的有所為與有所不為。
目前教學改革的目的是要發(fā)揮學生的主觀能動性，所以要盡可能多地把一些基礎內(nèi)容如實驗數(shù)據(jù)的整理與特征數(shù)留給學生自學，教師可不講，但是教師要安排相應的習題讓學生在自學時加以回答，因為帶著問題的學習效果會更好。但是對于核心的內(nèi)容如假設檢驗、方差分析、回歸與相關分析、食品學科基本的試驗設計的一般步驟和方法、試驗設計實施結果的統(tǒng)計分析等，這些內(nèi)容必須著力講述，重點闡述基本概念和基本原理，重點掌握生物統(tǒng)計方法在食品學科中的功能與用途、方法與步驟，讓學生把握其內(nèi)在規(guī)律，提高學生解決復雜問題的水平；而對于定理的證明與公式的推導這方面不需要大花時間，因為筆者覺得這方面的內(nèi)容實際上就是數(shù)學變換，可以留給學生在課下自學，教師有選擇性地重點講解結合學生課下的自主學習，可讓學生更快地步入生物統(tǒng)計學世界。而對于難點問題和復雜問題，則也主要靠教師的講述學生才可能把握，不過該怎么講呢？筆者覺得最簡單的方法是把一個難點問題、復雜的問題分解成若干簡單的問題，那么這個復雜的問題也就變得簡單了，學生也更易把握了。如方差分析這一部分看起來很難也很復雜，但是如果把其分解成平方和的求解、自由度的求解、方差的求解、F檢驗和多重比較這幾部分，也就不難把握這部分內(nèi)容了。
2.注重食品學科中生物統(tǒng)計案例講解，理論結合實踐。
每年食品學科的科研和生產(chǎn)實踐都會有不少新成果，這些成果的取得大多是在統(tǒng)計學的指導下取得的，那么教師可通過具體的案例分析來探索這些成績是如何取得的，激起學生的興趣。對于一些入門的基礎知識可以多講，而對于入門之后的一些很復雜的計算應少講，只要告訴學生基本的分析過程和如何應用有關統(tǒng)計分析軟件來進行求解即可。
3.教學手段多樣化。
以現(xiàn)代的幻燈片課件教學為主，同時輔以傳統(tǒng)的黑板板書。對于容易把握的知識，可以用幻燈片課件教學。而對于難點、關鍵點和學生的疑問解答，最好把幻燈片和板書結合起來，因為板書更隨意，可以最大程度結合上課的具體情況發(fā)揮教師的隨機應變能力，可依據(jù)具體情況而變動，這樣也易使課堂氣氛活躍，學生印象亦會深刻得多。
4.實現(xiàn)教學內(nèi)容資源的數(shù)字化。
充分利用現(xiàn)代先進的數(shù)字化技術，制作合適的教學大綱、教學多媒體課件、習題和參考答案、教學案例等，并把這些內(nèi)容掛網(wǎng)，以方便學生的課下學習。
5.手動練習和軟件應用相結合。
對于剛剛開始學習生物統(tǒng)計學的學生來說，加強手動練習是引領它們快速入門的一個好方法。手動練習可加強學生的理解能力，把握解決基礎的典型的統(tǒng)計分析和試驗設計的一般程序。但是隨著學習的不斷深入，手動計算會越來越復雜，不過基本的統(tǒng)計分析過程是類似的，這時就有必要借助軟件來分析和解決統(tǒng)計分析問題。軟件可以用來分析統(tǒng)計分析問題，也可用來進行試驗設計，學生應該先掌握一些權威統(tǒng)計分析軟件如SPSS和試驗設計軟件Design-expert的一些最基本的用法。
三、結語
[關鍵詞]生物統(tǒng)計 統(tǒng)計軟件 多媒體 教學效果
《田間試驗與生物統(tǒng)計》簡稱生物統(tǒng)計，是關于田間試驗的設計、數(shù)據(jù)的搜集、整理、分析與解釋的科學，是高等農(nóng)業(yè)教育中一門非常重要的專業(yè)課程，學好生物統(tǒng)計可以訓練學生定量分析的能力，學會從數(shù)字中發(fā)現(xiàn)研究的問題，利用數(shù)據(jù)從事研究。近幾年隨著吉林農(nóng)業(yè)大學教學手段的不斷完善、多媒體技術為基礎的新型教學平臺的建立，使得生物統(tǒng)計課已全部采用多媒體教學。多媒體技術通過對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等的綜合處理，能充分創(chuàng)造出一個圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學環(huán)境，為教學提供了直觀、形象的表達工具，改變了板書教學手段單調(diào)的缺陷。而生物統(tǒng)計課中大量的圖表、公式以及Excel、DPS、SPSS、SAS、MINTAB、STATISTICA等與計算機密切相關的應用軟件的使用，使得多媒體技術在生物統(tǒng)計教學上的優(yōu)勢更為明顯。
1.多媒體及統(tǒng)計軟件在教學中應用的意義。多媒體教學能夠把抽象的理論轉化為具體、形象、動態(tài)的教學內(nèi)容，收到事半功倍的效果。比如在介紹幾種常見的田間試驗設計時，課件動態(tài)的演示了各種設計方法的特點，取得比較理想的教學效果。
生物統(tǒng)計是一門應用性很強的科學，非常強調(diào)理論與實踐的結合。教師在教學過程中必須要重視實踐教學環(huán)節(jié)，多媒體手段在這方面有著不可低估的作用，除了可以通過課件演示大量的案例分析外，還可以通過課堂實驗、布置實踐練習等多種形式使學生有創(chuàng)造性的參與到生物統(tǒng)計學的學習實踐中去。生物統(tǒng)計基本概念的理解與統(tǒng)計分析方法的掌握是生物統(tǒng)計學課程教學的主要目的。而生物統(tǒng)計中常用的統(tǒng)計分析方法，如：相關性、方差分析與回歸分析等，有大量的公式及計算，學生普遍反映難學，學了電不知如何用。
2，多媒體及統(tǒng)計軟件在實踐教學中的探討。在計算機及網(wǎng)絡非常普及的今天，統(tǒng)計計算技術不再是統(tǒng)計學教學的重點了，統(tǒng)計思想、統(tǒng)計應用才應該是重點?，F(xiàn)代統(tǒng)計方法的實際應用離不開現(xiàn)代信息處理技術。那么，如何在教學內(nèi)容上結合實例，教學手段上借助計算機及DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(以此軟件為例)，作者在生物統(tǒng)計分析方法的實踐教學上作了如下探索：
2.1 實例的選擇與設計。以實際中的事例、數(shù)據(jù)為載體，將抽象的統(tǒng)計分析方法放在對具體問題的分析、解決中進行學習。實例的選擇必須與所進行的教學內(nèi)容相吻合，在很多情況下，它不一定運用到這一部分內(nèi)容的所有知識點，它可能涉及該部分前后的內(nèi)容，以至跨學科的知識。而且，在實例的選擇與設計時，還必須考慮搜集數(shù)據(jù)資料的可行性以及對這一方面進行分析的背景知識，包括理論的及經(jīng)驗的。
2.2 搜集數(shù)據(jù)資料。作為課堂教學的實例，必須是準備好的數(shù)據(jù)資料，可以在課堂上演示或引導學生進行相應的統(tǒng)計分析。當然，也可以設計方案后，要求學生自己動手搜集資料，進行相應的數(shù)量分析。根據(jù)農(nóng)業(yè)院校的學生多數(shù)來自農(nóng)村的特點，每年利用寒暑假時間，組織學生開展社會調(diào)查活動，親身完成某項工作。例如，讓學生自己設計一個調(diào)查問卷和調(diào)查方案，進行一次農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)查活動，從具體調(diào)查對象和單位的確定，樣本的抽取，問卷的發(fā)放、回收與審核，數(shù)據(jù)輸入與資料整理，一直到調(diào)查報告的撰寫。學生只有通過具體的實踐，才能加深對所學基礎知識的理解；只有經(jīng)歷了實踐的全過程，才能系統(tǒng)地掌握各個環(huán)節(jié)的基本技能。
2.3 圍繞具體的教學目的，進行統(tǒng)計數(shù)量分析。采用實際中的事例與真實的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為載體，將抽象的統(tǒng)計分析方法學習放在對具體問題的分析、解決中的教學法，既有利于培養(yǎng)學生閱讀、理解、分析、判斷統(tǒng)計數(shù)據(jù)的能力，又從一定程度上解決了統(tǒng)計學教學中長期存在的理論與實踐相脫節(jié)，學生學了不知如何用的問題，對于提高學生今后從事科學理論研究與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐的能力都是非常有用的，是提高學生綜合素質的重要方面。
下面就以方差分析為例來說明軟件在實驗教學中的應用。方差分析是將總變異剖分為各個變異來源的相應部分，從而發(fā)現(xiàn)各變異原因在總變異中相對重要程度的一種統(tǒng)計分析方法。這一章的內(nèi)容并不多，但公式多，計算量大，而統(tǒng)計分析軟件的強大功能完全可以免除大量繁瑣的計算，直接給出所需要的計算結果。在這一章的教學中，在介紹有關概念及分析步驟后，以實際的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為例，并借助DPS統(tǒng)計分析軟件，在對該例的系統(tǒng)分析中解釋有關概念的意義，演示方差分析和多重比較方法的具體應用。
以第二松花江流域水稻主產(chǎn)區(qū)的5個試驗地點：前郭紅光農(nóng)場、榆樹大坡、德惠朝陽、九臺其塔木、吉林烏拉街，4個供試品利：農(nóng)大8、農(nóng)大19、通9574、吉豐8的1年多點試驗為例，進行產(chǎn)量的方差分析。DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)操作如下：
第一步：打開DPS數(shù)據(jù)處理界面，在英文狀態(tài)下，將產(chǎn)量數(shù)據(jù)按橫向地點(每地點3次重復)，縱向為品種進行輸入。
第二步：將數(shù)據(jù)模塊選中后，打開菜單中的專業(yè)統(tǒng)計品種區(qū)域試驗一年多點，選中后在出現(xiàn)的對話框：區(qū)試地點數(shù)、區(qū)試品種數(shù)、區(qū)組(重復)數(shù)中分別輸入5、4、3，按確定鍵，隨后系統(tǒng)自動分析出該試驗的量差異和多重比較。將其進行推理后的結果如下表：
學生可根據(jù)計算結果進行實際分析，這里不再詳述。由此可見，通過DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，將復雜的運算簡單化，既節(jié)省了大量時間，又增加了實用性。
關鍵詞生物統(tǒng)計學；教學方法；改革
生物統(tǒng)計學是南陽師范學院生命科學與技術學院的一門專業(yè)基礎課，主要包括試驗統(tǒng)計分析和設計兩部分內(nèi)容，是現(xiàn)代生物學研究不可缺少的工具。通過該課程的學習，可使學生掌握基本的試驗設計和統(tǒng)計分析方法，培養(yǎng)學生具有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度與分析問題、解決問題的能力，以為以后的工作和科學研究打下基礎。但該課程原理復雜、內(nèi)容抽象、計算公式繁多且難記，加之教學內(nèi)容的不斷增加和學時的相對減少，開課時間又大多安排在大四，對大一所學的數(shù)學基礎知識有所淡化，被許多學生認為是較難學習和掌握的一門課程，加之大部分學生又忙于準備考研，對學習該門課程的重要性認識不足，興趣不濃，都給該課程的教學帶來困難和挑戰(zhàn)。因此，對生物統(tǒng)計的教學方法進行改革，以激發(fā)學生的學習興趣，提高學生對該課程重要性的認識，理解和掌握基本知識及技能，特別是培養(yǎng)學生的應用能力，以進一步提高該課程教學效果。
1由考試型授課向實際應用型授課轉變
生物統(tǒng)計學原理復雜，讓學生完全掌握每個統(tǒng)計方法的原理、統(tǒng)計公式的推導較困難，且對于非統(tǒng)計專業(yè)人士是沒有必要的。生物統(tǒng)計學的公式比較多，統(tǒng)計分析的方法也比較多，讓學生把所有的公式記下來，既費時間、學生不易接受，也沒有必要。在遇到生物、農(nóng)林、生態(tài)、生化等實際問題時，一方面是如何設計實驗方案，使實驗既科學合理，節(jié)約時間和成本，通過統(tǒng)計分析，得出理想的實驗結果；另一方面是面對已取得的實驗結果，如何選擇和使用統(tǒng)計分析方法。在大學科研中，有很多學生或在讀研究生，在這方面的知識和能力表現(xiàn)不足。因此，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力比考試取得高分更重要。授課內(nèi)容要深入淺出，多拿實際事例讓學生選擇統(tǒng)計分析方法，把不同的統(tǒng)計方法加以比較；或者把一個實驗結果用多種統(tǒng)計分析方法同時進行分析，對分析結果加以比較，使學生充分認識不同統(tǒng)計方法的特點和不足，激發(fā)學生對統(tǒng)計學的認識和興趣，把學生從繁瑣的概念和復雜的公式中解脫出來。由考試型授課向實際應用型授課轉變的另一個重要環(huán)節(jié)，就是考試方式的轉變。考試方式是學生學習方法的指揮棒。如果采取傳統(tǒng)閉卷筆試的方式，學生往往在考前幾天死記硬背公式以應付考試，考試過后又很快忘記。對于這門實踐性較強的工具性課[1]，教師嘗試了“帶紙開卷”考試法。即在考試內(nèi)容上側重以應用為主的考題，減少問答等概念性的內(nèi)容，以引導學生掌握學習重點和方向，培養(yǎng)實際解決問題的能力。在學生的備考復習上，采用激發(fā)學生積極思考問題的方式，規(guī)定學生在2張A4紙上可單面手寫自認為重要的公式供考試時參考，但不允許寫有關基本概念、問答之類的內(nèi)容。篩選和抄寫公式的過程，本身就是一個深刻認真學習和思考的過程，這正是該課教學所要求的，促使學生把主要精力放在用統(tǒng)計分析方法解決實際問題的方向上，提高解決實際問題的能力，同時也大大減輕了學生的學習負擔[2]。
2由純理論型授課向軟件應用實驗型授課轉變
統(tǒng)計學是一門相對古老的學科，在過去的授課過程中，因為計算多是筆算或由計數(shù)器計算，這就要求必須掌握計算過程，掌握計算的每一步驟，否則無法進行實際應用。但是隨著現(xiàn)代計算機和計算軟件的發(fā)展，使計算軟件在工作和科研中的應用已經(jīng)廣泛普及。相反，如果不會使用計算機和計算軟件，會給實際工作帶來很多不便和困難，不能滿足工作和科研的需要，特別是現(xiàn)代計算技術和計算軟件突飛猛進的發(fā)展。在分析方法的多樣性、分析結果的準確和詳細性、分析制圖的精美和完善性等方面，都是手工計算無法達到的。因此，必須改變傳統(tǒng)的純理論型授課方式，通過上機實習環(huán)節(jié)使學生應用統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，將學生從大量復雜計算中解放出來，提高效率，使學生綜合運用知識的能力得到提高。適用于統(tǒng)計教學的計算機軟件較多，目前主要有SAS、SPSS、Excel 等，都提供了一個功能相對完整的數(shù)據(jù)分析工具[3]。但相比之下，從功能和可操性而言，SPSS是國際流行的統(tǒng)計軟件，有強大的數(shù)據(jù)處理功能，操作簡單，分析結果詳細，還有很好的制圖功能，得到國內(nèi)外專家的認可[4-5]。因此，在實踐課程的教學過程中，要加大對該軟件的應用。同時，老師要經(jīng)常給學生介紹新的統(tǒng)計分析軟件，擴大學生的視野。
3由完全依靠教材內(nèi)容型授課向以教材為主、結合實際需要、拓展新內(nèi)容型授課轉變
生物統(tǒng)計學作為一門有一定學時限制的學科，在知識的組合方面，具有基礎性、系統(tǒng)性和經(jīng)典性的特點，所介紹的方法也是相對古老、常用、相對簡單的，如假設檢驗、區(qū)間估計、方差分析、回歸分析、相關分析、簡單的正交實驗設計等。而實際上生物統(tǒng)計的內(nèi)容較多，如主成分分析、判別分析、聚類分析、對應分析、典型相關分析、通徑分析等，實驗設計中還有均勻設計、配合均勻設計等[6-7]。隨著現(xiàn)代計算技術的飛速發(fā)展，許多新的計算方法不斷出現(xiàn)，這些新方法是實踐中非常需要的，而且新分析方法具有生物統(tǒng)計學所介紹的統(tǒng)計方法不可取代的作用。因此，完全有必要根據(jù)實際需要，適當插入一些新的內(nèi)容，擴大學生的知識視野，其中重要的途徑就是介紹使用新方法的文獻資料，使學生充分認識到統(tǒng)計分析的重要性、廣泛性，增加學生的實踐能力。對生物統(tǒng)計學所介紹的方法，在實際應用時也有必要進行完善。如多重比較，雖然課本中介紹了多重比較的方法，對比較結果的顯著性表示方法也做了介紹。但是在實際時，由于期刊文字的限制，用生物統(tǒng)計學所介紹的方法，所用版面太大，要求簡明標出，這就提出了如何簡化的問題。特別是很多組數(shù)據(jù)進行比較時，步驟較繁瑣。如比較10組數(shù)據(jù)，用生物統(tǒng)計學所介紹的方法，需要45組數(shù)據(jù)來表示，顯然占用版面較大，這時則需要啟發(fā)學生用簡明的辦法進行解決。因此，要結合實際，完善課本內(nèi)容，增強學生實際應用的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，從而提高學生的實際操作能力。
4參考文獻
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[2] 郝小琴.生物統(tǒng)計課采用“一紙開卷”考試的體會[J].高教論壇，2006（4）：64-65.
[3] 范平，崔黨群，詹克慧，等.Excel軟件在生物統(tǒng)計實驗教學中的綜合開發(fā)應用[J].實驗技術與管理，2003，20（2）：65-69.
[4] 向窮，施樹良，李鈺.常用統(tǒng)計軟件在生物統(tǒng)計中的應用比較[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學進展，2009，9（9）：1775-1777.
[5] 高忠江，施樹良，李鈺.SPSS方差分析在生物統(tǒng)計的應用[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學進展，2008，8（11）：2116-2120.
教材是教師教學和學生學習的主要依據(jù),是體現(xiàn)教學內(nèi)容和教學要求的知識載體,貫穿整個教學過程。國內(nèi)現(xiàn)有《生物統(tǒng)計學》及相關教材有20余種,每本教材都有自己的特點和針對領域,有的還附有相關統(tǒng)計軟件知識的介紹和應用[2～4]。河南師范大學生命科學學院是較早開設生物統(tǒng)計學課程的高校之一。開設之初是選修課,沒有固定的教材,教師將主要講授內(nèi)容以講義的形式發(fā)給學生,重點介紹常用的統(tǒng)計學原理和生物統(tǒng)計學的方法,所選案例亦是生物學試驗中常見的。隨著培養(yǎng)方案的完善和專業(yè)設置的調(diào)整,1997年該課程調(diào)整為全院必修課。目前,是我院生物科學專業(yè)的專業(yè)必修課,是生物技術專業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的專業(yè)限選課。在多年的教學過程中,隨著生物學的發(fā)展和統(tǒng)計軟件的應用,該課程的教材也從講義到科學出版社四版《生物統(tǒng)計學》及其配套的《生物統(tǒng)計學學習指導》[1,5～8]。筆者就四版教材建設中的體會與實踐進行分析。
1《生物統(tǒng)計學》(第一版)
統(tǒng)計學是以概率論為基礎的,因而生物統(tǒng)計學必然與抽象復雜的數(shù)學知識相聯(lián)系。生物統(tǒng)計學的理論性和實踐性均較強,而且涉及的內(nèi)容、公式和抽象概念較多,需要一定的數(shù)學基礎和較強的邏輯推理能力,但由于生物學科的特點,生物統(tǒng)計學相對應于概率論與數(shù)理統(tǒng)計是“拿來主義”,一般不過多討論其數(shù)學原理,而是在簡單介紹統(tǒng)計原理的基礎上重點介紹具體分析方法的應用。教學組在多年教學實踐工作的基礎上,1997年在科學出版社出版的《生物統(tǒng)計學》[5]就充分體現(xiàn)了這個特點。書中內(nèi)容主要側重于各種統(tǒng)計方法的應用,在統(tǒng)計原理方面,一般只作概念上的介紹和公式的簡單推導,對有些較復雜的統(tǒng)計公式則只給出公式,其目的主要是為讓讀者不但對統(tǒng)計學原理有較全面的了解,更重要的是結合實例了解和掌握各種常用統(tǒng)計方法。在內(nèi)容的編排上,全書共分十二章,概括起來主要有五個方面:第一章至第三章介紹統(tǒng)計和概率的基礎知識,包括生物統(tǒng)計學的概念和內(nèi)容、數(shù)據(jù)的搜集與整理、平均數(shù)和變異數(shù)的計算、概率和概率分布等;第四章、第五章介紹統(tǒng)計推斷,包括樣本平均數(shù)的檢驗、樣本頻數(shù)的檢驗、方差同質性檢驗、非參數(shù)檢驗和檢驗;第六章至第九章介紹統(tǒng)計分析方法,主要內(nèi)容有方差分析、直線回歸與相關分析、可直線化的曲線回歸分析、多元回歸與相關分析、逐步回歸分析、多項式回歸、協(xié)方差分析;第十章、第十一章介紹抽樣與試驗設計,主要包括抽樣誤差估計、抽樣方法、抽樣方案制訂及常見的試驗設計如對比設計、隨機區(qū)組設計、正交設計及其相應的統(tǒng)計分析方法;第十二章對多元統(tǒng)計分析進行了簡單介紹。每章都附有一定數(shù)量的思考練習題,供讀者參考。
2《生物統(tǒng)計學》(第二版)
根據(jù)教學安排和生物統(tǒng)計學應用的需要,在教材使用反饋意見的基礎上《生物統(tǒng)計學》(第二版)[6]于2000年在科學出版社出版。與第一版相比,各章節(jié)做了大幅度調(diào)整,將全書分為十四章,補充了拉丁方設計和裂區(qū)設計兩種試驗設計方法,將抽樣原理和方法、常用試驗設計及其統(tǒng)計分析放在了可直線化的非線性回歸分析之后進行介紹,使章節(jié)編排體系更符合讀者學習的要求。第一章至第三章分是基礎理論,包括概論、試驗資料的整理與特征數(shù)的計算及概率與概率分布。第四章至第六章介紹了具體的統(tǒng)計分析方法,分別是統(tǒng)計推斷、檢驗和方差分析。第七章、第八章主要介紹試驗設計的相關內(nèi)容,包括抽樣原理與方法、常用試驗設計及統(tǒng)計分析。前面所涉及的統(tǒng)計分析內(nèi)容主要是針對一個變量而言,之后的章節(jié)則主要介紹兩個及多個變量的分析方法,第九章、第十章是關于一元回歸和相關的內(nèi)容,分別是直線回歸與相關分析、可直線化的非線性回歸分析。第十一章至第十四章介紹了協(xié)方差分析、多元回歸與多元相關分析、多項式回歸分析和多元統(tǒng)計分析簡介。書中增加了對全文關鍵詞匯和術語的索引,并在書后附上了各章部分思考練習題的答案。在例題上進行了重新編排,以使所選例題更能反映本章的內(nèi)容且便于讀者的學習和理解。
3《生物統(tǒng)計學》(第三版)
為適應21世紀生命科學發(fā)展和生物學人才培養(yǎng)的要示,在第一版、第二版的基礎上,對教材內(nèi)容重新進行了編排、審核并增加了部分內(nèi)容,于2005年在科學出版社出版《生物統(tǒng)計學》(第三版)[7],并被列為21世紀高等院校生物科學系列教材。與之前相比,此版教材突出了以下3個特點:(1)內(nèi)容豐富:增加了平衡不完全區(qū)組設計、倒數(shù)函數(shù)曲線、通徑分析等內(nèi)容;(2)編排科學:全書分解為十六章,各章節(jié)的安排更加注重了內(nèi)容的循序漸進,并在每章之首增加了本章提要,總結該章節(jié)的主要內(nèi)容,并列出了難點和重點;(3)針對性強:內(nèi)容突出了本教材主要作為生物學專業(yè)教材這個重點,所選例題均為均為生物學試驗中的案例。另外,隨著計算機統(tǒng)計軟件的發(fā)展和應用,統(tǒng)計軟件是在統(tǒng)計學研究中必不可少的應用工具。目前的統(tǒng)計學軟件,相關的統(tǒng)計分析方法及術語多以英文形式給出,只有掌握了相關術語的英文表達,才能更好地應用軟件,否則只會導致統(tǒng)計分析的誤用。在此版的修訂中,對主要概念和術語增加了英文標注,并重新編排了中英文對照索引,以便于學習和檢索。此版還對統(tǒng)計分析中學生易引起歧義的內(nèi)容進行了修訂,例如,方差分析是統(tǒng)計學常用的分析方法之一,對方差分析基本原理的理解是正確運用方差分析的前提。在教學中,要求學生正確理解方差分析中的處理數(shù)和組內(nèi)重復數(shù)的含義和統(tǒng)計學意義。原來的教材中,例題中的處理數(shù)k和每處理下的重復數(shù)n的數(shù)量值是一樣的,這樣學生學習起來容易產(chǎn)生混淆,在這次修訂中對例題進行了更換,以使學生很容易掌握n、k的含義及特征。
4《生物統(tǒng)計學》(第四版)
為適應21世紀生命科學發(fā)展和生物學人才培養(yǎng)對生物統(tǒng)計學教材的要求,在本書前三版的基礎上,按照“強化基礎、突出重點、注重應用、通俗易懂”的原則對全書內(nèi)容重新進行了精簡和編排,于2008年出版《生物統(tǒng)計學》(第四版)[1],并被教育部列為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。與前三版相比,本書具有以下特點:(1)突出以本科教學為重點,注重與多數(shù)高校生物類專業(yè)目前生物統(tǒng)計教學要求的適應,精簡了多元統(tǒng)計分析等部分較深的內(nèi)容和平衡不完全區(qū)組設計、拉丁方設計、非參數(shù)檢驗等不常用的內(nèi)容,將全書縮編為十四章。教材內(nèi)容更側重于各種統(tǒng)計方法的應用,而對復雜的統(tǒng)計原理只做概念上的介紹和公式的簡單推導,目的是讓讀者在全面了解統(tǒng)計學原理的基礎上,結合實例了解和掌握各種常用統(tǒng)計方法。(2)根據(jù)生命科學研究的發(fā)展和要求不斷進行補充和調(diào)整教材內(nèi)容,在內(nèi)容結構安排方面,對全書各章節(jié)進行了部分調(diào)整,將直線回歸與相關分析、可直線性的非線性回歸分析放在抽樣原理與方法和試驗設計的前面,以使本書更加系統(tǒng),便于本課程基本內(nèi)容的教學。生物統(tǒng)計學分為統(tǒng)計分析和試驗設計兩大部分內(nèi)容。此版教材在介紹統(tǒng)計學的基本理論之后,全面介紹各種常用的統(tǒng)計分析方法,然后是試驗設計的內(nèi)容。各章節(jié)安排循序漸進,具有一定的深度和廣度。(3)更換和調(diào)整了部分例題和習題,對部分表達不甚清晰的部分進行了修訂。在選用例題時,選擇生物學各個分支典型例子,并著重突出生物專業(yè)及相關專業(yè)教材的重點。同時在各章后附上重新編排思考練習題,教材最后附上中英對照索引,以便于學習和檢索。(4)為了進一步幫助讀者理解和學習此版教材的內(nèi)容,提高學生自學能力,配合本書編寫了《生物統(tǒng)計學學習指導》一書,以利于學生加強課后實踐練習,實現(xiàn)《生物統(tǒng)計學》教材的立體化。
5《生物統(tǒng)計學學習指導》
生物統(tǒng)計學是一門實用性很強的工具性課程。學習生物統(tǒng)計學需要舉一反三,既要對生物統(tǒng)計學的基本概念、基本內(nèi)容有較熟悉的理解和掌握,也要通過例題學習了解不同統(tǒng)計問題的解題思路和解題方法,更要通過習題練習來熟練掌握這些方法。因此,編寫一本與《生物統(tǒng)計學》教材配套的學習指導書就顯得十分必要。由于課時的限制,課堂講授僅限于基本的統(tǒng)計問題和部分擴展性知識,用于介紹和解析各種統(tǒng)計方法的例題也只能選擇少部分經(jīng)典例,這就不可避免地會使一些問題得不到細致分析,部分內(nèi)容的敘述和公式推導也不夠深入。此外,前版教材雖然在書后附有各章習題的答案,但也僅是簡單的參考答案,而沒有詳細的解題分析和解題過程。
