吳鵬昊 高文偉 耿洪偉 王麗萍 白光紅
摘要:采用統(tǒng)計(jì)軟件教學(xué)是目前各個(gè)農(nóng)科類大學(xué)在研究生階段進(jìn)行高級(jí)統(tǒng)計(jì)講授的主要方式。然而通常的統(tǒng)計(jì)軟件教學(xué)會(huì)陷入一個(gè)只講軟件不講統(tǒng)計(jì)的誤區(qū)。因此,如何讓學(xué)生真正嘗到軟件帶來(lái)的巨大方便,不僅學(xué)會(huì)軟件相應(yīng)才做,更要具備解決生產(chǎn)實(shí)際的問(wèn)題,需要教師采取合理的方式和思路進(jìn)行引導(dǎo)。以教會(huì)學(xué)生應(yīng)對(duì)各類問(wèn)題的目標(biāo)取代片面地只注重軟件操作的目的。
關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì);軟件教學(xué);研究生教育;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)14-0147-02
目前,在國(guó)內(nèi)外各個(gè)大學(xué)中,傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)課程逐漸開始弱化對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的講授,取而代之的是對(duì)統(tǒng)計(jì)實(shí)踐運(yùn)用能力的培養(yǎng),采取的方式就是在主要課程的教授當(dāng)中適當(dāng)加入各類統(tǒng)計(jì)軟件的教學(xué)。而這一教學(xué)現(xiàn)象和教學(xué)理念在注重生產(chǎn)實(shí)踐的專業(yè)教學(xué)中顯得尤為盛行。例如,農(nóng)科類相關(guān)專業(yè):農(nóng)學(xué)、育種、林學(xué)、草業(yè)、環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)、動(dòng)物科學(xué)和動(dòng)物醫(yī)學(xué)等專業(yè)中更加受到老師和學(xué)生的歡迎。究其原因,主要是這些專業(yè)存在海量數(shù)據(jù),需要進(jìn)行專門地、科學(xué)地和系統(tǒng)地分析。只有這樣,才能滿足科研論文對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果的最終要求,從而提高發(fā)表論文的質(zhì)量。
生物科學(xué)方面當(dāng)前流行的統(tǒng)計(jì)軟件多種多樣,包括有R,SPSS,SAS,MATLAB,DPS,等等,不僅其中的大部分基本可以滿足研究生在校學(xué)習(xí)階段對(duì)一般數(shù)據(jù)的處理要求之外,三大統(tǒng)計(jì)軟件R,SPSS和SAS也是當(dāng)下各類農(nóng)業(yè)企業(yè)中普遍采用的數(shù)據(jù)整理和分析的基本軟件。因此,在軟件授權(quán)費(fèi)用可以接受的前提下,在研究生教學(xué)過(guò)程中選擇適合的統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行教學(xué),既是教學(xué)對(duì)科研的有力補(bǔ)充,也是對(duì)研究生基本能力的培養(yǎng)。在近來(lái)國(guó)家倡導(dǎo)的普通高校向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見(jiàn)下,這一類解決實(shí)踐問(wèn)題的能力培養(yǎng)也就凸顯其重要性。
雖然統(tǒng)計(jì)軟件教學(xué)受到師生們的極大推崇,但是如何將此類課程恰如其分地進(jìn)行講解,達(dá)到師生預(yù)期,解決實(shí)際問(wèn)題,是需要所有進(jìn)行統(tǒng)計(jì)教學(xué)的教師們進(jìn)行不斷探索和改革。由于軟件教學(xué)進(jìn)入大學(xué)課堂的時(shí)間并不長(zhǎng),目前還沒(méi)有一種公認(rèn)的軟件教學(xué)方式方法被公認(rèn)采納。大多數(shù)統(tǒng)計(jì)軟件的教學(xué)課堂,與社會(huì)上一些所謂的“包教包會(huì)”的軟件培訓(xùn)班無(wú)異:不僅教學(xué)內(nèi)容較為晦澀,教學(xué)方式也較為單一,學(xué)生學(xué)完之后也只能應(yīng)對(duì)之前在課堂上講解的例題,在面臨實(shí)際問(wèn)題需要進(jìn)行“云計(jì)算”的“大數(shù)據(jù)”時(shí),基本也是束手無(wú)策。為此,筆者借助本校開展的研究生課程建設(shè)的時(shí)機(jī),在研究生中開展了高級(jí)生物統(tǒng)計(jì)課程的改革嘗試,著重利用新的理念和新的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生,使其克服統(tǒng)計(jì)軟件學(xué)習(xí)的恐懼心理,摒棄只注重軟件教學(xué)的弊端,結(jié)合統(tǒng)計(jì)軟件教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件的能力,真正做到對(duì)研究生基本能力的培養(yǎng)。教學(xué)過(guò)程中主要采取有以下方式,以供交流和參考。
第一,依據(jù)學(xué)生所需,用“興趣”引導(dǎo)學(xué)生學(xué)。
基本的教學(xué)理論和大量的教學(xué)實(shí)踐都告訴我們,興趣是最好的老師,是課堂教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的最好方式。然而對(duì)于統(tǒng)計(jì)課程而言,復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和晦澀的統(tǒng)計(jì)理論向來(lái)都是學(xué)生最為頭疼的內(nèi)容。雖然統(tǒng)計(jì)軟件一開始能夠讓學(xué)生耳目一新,但是在進(jìn)入重難點(diǎn)內(nèi)容的時(shí)候,學(xué)生還是容易失去耐心。因此,如何在學(xué)生心中“建立興趣”就成為關(guān)鍵。對(duì)于這一關(guān)鍵點(diǎn),筆者從學(xué)生的基本需求出發(fā)。眾所周知,大部分學(xué)校對(duì)研究生的順利畢業(yè)的其中一項(xiàng)最重要的限制條件(有的學(xué)校甚至是唯一限制條件)就是要求學(xué)生完成科技論文的發(fā)表。而對(duì)于新入學(xué)的研究生來(lái)說(shuō),他們中的大多數(shù)人幾乎根本沒(méi)有任何文章撰寫的經(jīng)歷,更不用說(shuō)文章的發(fā)表了。發(fā)文章對(duì)于廣大研究生來(lái)講,既充滿著好奇又充滿著恐懼。抓住學(xué)生這一“獵奇”的心理,就可以從寫文章、發(fā)文章入手幫助學(xué)生建立統(tǒng)計(jì)軟件學(xué)習(xí)的興趣。那么如何建立呢?我們知道,所有的科技論文都是由背景簡(jiǎn)介、材料方法、結(jié)果分析和討論等幾個(gè)主要部分所組成的。一篇科技論文最重要的部分應(yīng)當(dāng)就是其結(jié)果分析部分,而這一部分中最能夠體現(xiàn)論文價(jià)值的就是圖表以及對(duì)圖表的分析。恰好這兩部分不但都可以在統(tǒng)計(jì)課上完成,而且通過(guò)統(tǒng)計(jì)軟件分析也能夠完成得最好。據(jù)此,從第一天開課就告訴學(xué)生,本門課程最終的考核指標(biāo)就是要求學(xué)生“通過(guò)對(duì)一份生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)軟件分析,并完成相應(yīng)分析結(jié)果的報(bào)告”。簡(jiǎn)言之,就是能夠獨(dú)立地完成一篇科技論文中對(duì)結(jié)果分析部分的寫作。為了能夠把這一興趣進(jìn)一步提升,鼓勵(lì)學(xué)生在完成結(jié)果分析的基礎(chǔ)上,查資料完成相應(yīng)論文的撰寫,撰寫完成之后積極投稿??己嗽u(píng)分就依據(jù)學(xué)生論文的不同完成程度進(jìn)行打分。只能夠完成結(jié)果分析的只有基本及格分?jǐn)?shù),能夠完成撰寫并積極投稿的為優(yōu)良分?jǐn)?shù),投稿并接收的為滿分。以此來(lái)刺激學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)自己所關(guān)心的每一部分統(tǒng)計(jì)軟件處理的內(nèi)容。憑借著這個(gè)信念和目標(biāo),學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣明顯提升。主要表現(xiàn)為每次課間都會(huì)有研究生進(jìn)行自己相應(yīng)數(shù)據(jù)處理的問(wèn)題交流,而且對(duì)于每一個(gè)可以解決的方法都樂(lè)于嘗試。這一興趣引導(dǎo)不但可以教會(huì)學(xué)生正確的科技論文寫作思路,即數(shù)據(jù)的圖表制作——圖表的結(jié)果分析——相應(yīng)結(jié)果資料的查找完成前言——自己結(jié)果與以往研究對(duì)比完成討論,而且能夠使學(xué)生嘗到文章撰寫投稿的樂(lè)趣。
第二,依據(jù)課程基本理念,灌輸學(xué)生統(tǒng)計(jì)學(xué)“思想”而非“方法”。
盡管軟件課程教學(xué)較為新穎,但是很容易陷入只講軟件不講統(tǒng)計(jì)的誤區(qū)。因此導(dǎo)致的后果就是學(xué)生只會(huì)做老師講過(guò)的題,或者僅就簡(jiǎn)單問(wèn)題進(jìn)行軟件處理,具體在面對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的時(shí)候還是無(wú)從下手。根據(jù)上文所講,軟件教學(xué)培養(yǎng)的是能力,而能力主要體現(xiàn)在對(duì)陌生問(wèn)題的分析和處理。例如,方差分析要求的前提是數(shù)據(jù)的正態(tài)性和方差的同質(zhì)性,一般課堂例題所涉及的問(wèn)題都已滿足此前提,只集中講解方差分析的方法。那么不少學(xué)生在具體遇到實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候就很容易忽略此前提,只會(huì)進(jìn)行方差分析,殊不知在不滿足前提的條件下進(jìn)行的分析是沒(méi)有任何意義的?;蛘呒词乖谟龅酱祟悊?wèn)題時(shí)只會(huì)做滿足前提的處理,對(duì)于不滿足的實(shí)例就無(wú)從下手。還有,課堂的講解每一章節(jié)都較為零散,每一道例題都已經(jīng)告訴學(xué)生要做什么。然而實(shí)際在分析自己搜集數(shù)據(jù)的時(shí)候,不少學(xué)生就不知道要做哪些工作了。所以,對(duì)學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)思想的不斷灌輸要比會(huì)操作某一方法更加實(shí)用。經(jīng)典的統(tǒng)計(jì)課程或者本科時(shí)期的生物統(tǒng)計(jì)課程由于內(nèi)容較學(xué)生來(lái)講較為復(fù)雜,也容易忽視對(duì)學(xué)生思想的灌輸,因此就需要在研究生階段強(qiáng)化對(duì)統(tǒng)計(jì)思想的講解。具體說(shuō)來(lái),絕大部分的生物統(tǒng)計(jì)類問(wèn)題,無(wú)非分為兩個(gè)方面,也就是但凡遇到一份數(shù)據(jù),要做的工作也就兩件:第一個(gè)就是求差異,第二個(gè)就是找聯(lián)系。求差異,就是因素水平之間、不同處理之間、樣本與經(jīng)驗(yàn)值之間的統(tǒng)計(jì)假設(shè),所涉及的內(nèi)容包括方差分析、T檢驗(yàn)、非參數(shù)檢驗(yàn)、聚類分析等等。找聯(lián)系,就是尋求各個(gè)變量之間,各個(gè)因素之間是否相關(guān),到底哪個(gè)是主要因素,所涉及的內(nèi)容包括相關(guān)分析、回歸分析、主成分分析、路徑分析等等。類似這樣統(tǒng)計(jì)思想的總結(jié)比比皆是。灌輸這些統(tǒng)計(jì)學(xué)的思想,能夠在軟件教學(xué)中起到畫龍點(diǎn)睛的作用。
第三,從最簡(jiǎn)單的操作講起,讓學(xué)生體會(huì)統(tǒng)計(jì)其實(shí)是“最簡(jiǎn)單”的科學(xué)。
大多數(shù)研究生對(duì)統(tǒng)計(jì)的恐懼,主要是在本科基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的過(guò)程中受到背公式,記概念的困擾,再加上數(shù)據(jù)計(jì)算的煩瑣,從而導(dǎo)致對(duì)數(shù)據(jù)本身的畏懼。據(jù)筆者了解,大部分農(nóng)科類學(xué)生在考研時(shí)甚至都選擇放棄數(shù)學(xué)。那么在研究生的統(tǒng)計(jì)教學(xué)中,就需要從實(shí)際問(wèn)題消除學(xué)生的這類心理。最好的方法就是從最簡(jiǎn)單的講起。例如,對(duì)相關(guān)的分析中如果較難理解相關(guān)系數(shù),不妨從散點(diǎn)圖做起。軟件強(qiáng)大的作圖功能帶來(lái)的視覺(jué)體驗(yàn)更能夠吸引學(xué)生進(jìn)行深入思考和學(xué)習(xí)。再比如在講到多因素方差分析的時(shí)候,到底什么時(shí)候考慮因素之間的互作也成為學(xué)生理解互作效應(yīng)的難點(diǎn),還是根據(jù)軟件相應(yīng)的作圖功能分析得到不同因素之間的折線圖,依據(jù)是否存在交叉的特點(diǎn)去分析互作效應(yīng)。還有在講到多重比較時(shí),如果子集分類表示的內(nèi)容較難理解,就從冗余的兩兩比較圖中去尋找比較關(guān)系。在具體內(nèi)容講解時(shí),多進(jìn)行比較,找出不同,用最簡(jiǎn)單的示例去分析一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題。
根據(jù)以上所述,雖然筆者是在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)軟件的講解,但是并不刻意去強(qiáng)調(diào)軟件本身的作用,因?yàn)檐浖虒W(xué)僅就內(nèi)容來(lái)講本身就無(wú)可置疑,關(guān)鍵的問(wèn)題是如何讓學(xué)生真正體會(huì)到軟件帶來(lái)的巨大實(shí)惠,這樣即使將來(lái)遇到更加復(fù)雜數(shù)據(jù)和問(wèn)題,也能夠獨(dú)立地、有意識(shí)地并且積極有能力地去解決問(wèn)題。做到“修行在個(gè)人”,其實(shí)不在于學(xué)生自身,更在于教師教學(xué)方式方法的采取。