生物统计学的特点范例6篇

生物统计学的特点

生物统计学的特点范文1

关键词:田间试验;生物统计;教学

田间试验与生物统计是高等农林职业院校农林类专业的一门基础课,主要包括田间试验和统计分析两部分内容,是进行农业科学研究所不可或缺的。通过本课程的学习,可使学生掌握基本的试验设计和统计分析方法,培养学生严谨的科学态度与分析问题、解决问题的能力,为以后的工作和科学研究打下基础。但本课程理论性强、内容繁多、计算公式多且难记。而现在由于招生制度的改革,高等农林职业院校文理兼招,文科学生数学基础较差,因此许多学生认为本课程是较难学习和掌握的一门课程。同时,由于学生缺乏实践经验,学习中困难很多,学习积极性和主动性较差,影响了教学效果和教学质量。通过多年教学实践,笔者发现,要提高本门课程的教学质量,应在充分认识本课程和掌握学生特点的基础上,对教学方法进行创新,以激发学生的学习兴趣,提高学生对该课程重要性的认识,让他们理解和掌握基本知识及技能,特别是要培养学生的应用能力,以提高该课程的教学质量。

一、课程特点和学生特点分析

1.课程特点分析

“田间试验与生物统计”课程具有三个明显的特点。一是理论性强,因为本课程是以数理统计为基础的应用科学,与数学有非常密切的联系,许多统计分析的理论来源于数理统计,如概率分布等,因此需要有较好的数学基础。二是公式多且复杂难记忆,不论是特征数的计算,还是概率分布的计算,或是方差分析,都有很多公式需要加以理解和记忆,如果不能掌握计算公式,则不可能完成统计分析。三是有很强的实践性,如田间试验的设计与实施、试验结果的统计分析等,必须通过实践才能掌握和运用理论知识,因此必须加强实践教学,以培养学生能力,实现教学目标。

2.学生特点分析

教学中要充分了解教学对象,因材施教是基本的教学原则。因此,在教学中应充分了解和掌握学生的特点,才能有针对性地进行教学。现在的农林类高职学生,普遍存在学习基础较差、能力不强、主动性不足等问题。此外,由于招生制度的改革,现在高等农林职业院校农林类专业都是文理兼招,学生数学基础比较差,缺乏实际生产能力,对学习本课程是十分不利的。

二、培养学生的学习兴趣

科学巨匠爱因斯坦曾经说过,“兴趣是最好的老师”,即兴趣是学生学习的动力,学生对学习有了兴趣,就会保持强烈的求知欲,从而积极主动地、心情愉快地进行学习。培养学生学习兴趣可从以下几方面入手:一是上好绪论课,激起学生兴趣;二是把握教学过程,培养兴趣;三是在教学中突破重点难点,稳定学生学习兴趣;四是开辟第二课堂,发展学生兴趣。

三、创新教学方法,提高教学质量

1.突出教学重点难点

(1)专业术语、理论分布和基本原理是重点。原理、概念、公式及计算方法是本课程的三个难点。“田间试验与生物统计”课程中概念、名词较多,如总体与样本、回归与相关、标准差与标准误等。而二项分布、t 分布、F 分布等则是统计推断的基础。小概率原理、方差分析的基本原理又是假设检验的重要组成部分,故对这些理论分布和基本原理的阐述应属重中之重,应在教学中采取恰当的教学方法突出重点难点。在教学中可通过恰当举例,便于学生理解基本原理。对于计算公式,通过反复强调,增加印象,加强练习,强化记忆等手段和方法进行强化。采用启发式教学来调动学生的主动性,引导学生注重理解。通过实践和课外辅导,解决学生学习困难。公式的运用是统计分析的关键,对计算公式正确合理的运用是要重点讲解的内容,应使学生掌握各个公式的应用条件和适用范围,以免错用。

2.灵活运用教学方法

教学是艺术。教学中,笔者尽量改进教学方法,综合采取启发式、对比法、讨论法、归纳法、演绎法等教学方法,利用图表、PPT演示等增强直观性,针对教学内容的特点采取不同的教学方法。如在讲解统计假设的步骤、方差分析的步骤等内容时,先通过实例说明每一个步骤,最后推出基本步骤。讲授直线回归和相关时,通过对比说明其各自特征、区别及它们之间的联系。在讲授总体和样本时,把一个班示作总体,将其中某几个示作样本等进行说明,使学生通过事例掌握基本概念和基本理论。

四、强化实践教学,培养学生实践能力

高等职业院校的培养目标和教学目标在于培养学生实践技能。生物统计学是一门理论性强又十分强调实践教学的学科,在加强理论的同时,应十分重视实践教学。生物统计学中的各种设计方法、试验方法和统计方法只有通过学生实践才能被学生掌握,成为学生的知识和技能。

1.开展田间试验,提高学生能力

教师要结合教学内容,鼓励学生自己选择试验课题、拟订试验计划、实施试验、统计分析试验结果,从而使学生掌握试验设计、统计分析的理论知识和技能。教师在学生实践过程中应加强指导,帮助学生解决试验中的问题,这既增强了学生进一步钻研田间试验和生物统计的兴趣,又提高了学生的能力,也体现了高等职业院校教学的实践性和实用性。

2.参与科研,提高学生能力

在教学中,笔者十分注重学生科研能力的培养。在自己承担的科研课题研究中吸收学生参与,使学生掌握科学研究的理论与方法,既提高了学生能力,又解决了实践教学的不足。笔者这几年主持的研究课题,如“弥渡县灯盏花漂浮育苗病害防控研究”“大理州烟草漂浮育苗病害防治试验”等都有学生参与,有效地培养了学生的能力。

3.充分利用现代化教学手段,提高实践教学质量

在生物统计学实践教学中,现代化教学手段的运用是十分重要的教学手段和方法,如计算机、多媒体教学等。现在的生物统计中各种统计方法在计算机中都有相应的程序可以应用,如Excel、SAS程序等。因此,通过运用计算机中相应程序的实践教学,既让学生掌握相关程序的使用方法,又是培养学生实践能力的需要。借助多媒体教学,既能形象直观地展现教学内容,又是进行实践教学的重要途径。通过多媒体展示,使学生更直观地学习和掌握了理论知识。

参考文献:

[1]汤赵云,田朋萍,张霞.《生物统计学》课程改革的实践[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2008,21(2):82-83.

[2]杜瑞卿,杨建伟.生物统计学教学方法改革探讨[J].现代农业科技,2011,(2):26-28.

生物统计学的特点范文2

1课程体系设置围绕假设检验

1.1假设检验的目的———揭示规律生物统计课程设置同其他课程一样,首先是绪论,讲解生物统计的基本概念、研究内容、常用术语及发展历程,其中蕴含统计分析的基本特点:由样本推断总体———即假设检验的最终目的为揭示规律。假设检验是方法,是工具,是开启生命科学的钥匙。

1.2假设检验的推断依据———小概率原理课程的第2部分是描述统计,关于数据资料特征的描述,由简入繁、由浅至深,由样本到总体,描述数据的分布特征。重点在于对数据总体分散变异性和集中稳定性特征的理解,数学上用概率特征来描述计算。数据总体的分布特征决定了临床诊断标准值、医学参考值范围以及异常值的确定方法,此即为假设检验的推断依据:小概率事件实际不可能原理,简称小概率原理。这也是建立推断思维方式的基础,是统计课程有别于其他课程的特点,是学生学习统计课程产生为难情绪的原因之所在。所以从传统的确定思维模式到统计的推断思维模式的转变,是学好统计学的基础。

1.3假设检验的本质———利用数据变异揭示规律课程的第3部分即为推断统计,详细介绍各种具体的假设检验方法,把握的重点为分析利用的样本数据,需要推断说明的是样本所在总体的参数。所以利用假定总体,判断样本属于假定总体分布的正常值范围(接受域)还是异常值范围(否定域),即可对样本是否取样来源于假定总体作出推断。数学上的解决方法是根据已知信息以及数据条件分别构造不同的检验统计量:U、t、F或χ2,计算造成数据变异的原因是本质效应造成,还是由抽样误差引起。U检验和t检验是利用数据的表面效应与抽样误差大小的权衡比较来推断本质效应(处理效应)是否存在;F检验是利用数据的组间变异(处理效应)与组内变异(试验误差)大小的权衡比较推断处理效应是否存在;χ2是通过实际观察例数与理论例数差别大小的权衡比较推断处理效应是否存在。由此可以得出,假设检验就是利用数据的变异来揭示规律。

1.4假设检验的具体应用———相关回归分析和试验设计相关回归分析是统计推断的另一项主要内容,试验设计是分析数据的来源,是统计推断的上游。相关回归分析中有关回归方程和相关系数的显著性检验以及回归截距和回归系数的参数估计,就是假设检验的具体应用,假设检验的大荟萃。试验设计中拉丁方设计和正交设计的数据分析是方差分析的延伸应用。

2课堂讲授跃动假设检验

2.1围绕假设检验展开课堂内容生物统计课程的第1堂课解释该课程在畜牧科学中的具体应用,例举当前畜牧业生产面临的问题及科学研究中的热点,不仅使学生明白统计课程要解决的问题,并引导学生对专业有深入的认识、培养专业兴趣。随后在数据资料的分类中,依据生产和科研试验的研究目的,讲解获取的各种类型数据资料,使学生对数据资料的类型有了深入认识,而且对统计分析方法解决这些专业问题产生迫切的需求,从而引发学习生物统计课程的主动性。进而在讲解二项分布时,利用课本例题及收集的有关案例,如检验某药物是否达到药商宣传的治愈率或杀伤力;试验判断某人是否具备特异功能;检验某疫苗是否达到免疫效果等,通过概率计算,利用小概率原理进行推断,从而得出推断结论。通过该类问题的解决,使学生对统计推断产生浓厚兴趣,并初步掌握简单的统计推断方法,具备一定统计推断的能力。最后通过假设检验的各种具体方法的系统学习,全面把握各种假设检验的应用条件、具体步骤,获取推断结论。

2.2围绕假设检验安排课程内容

2.2.1概念、公式为假设检验做铺垫生物统计的教学不要局限于名词如何解释,数学公式如何计算,而要把重点放在每个章节、每个知识在解决什么问题,在统计分析中发挥什么作用。从而在每一章节的讲解以引入问题入手,以解决问题为最终目标,名词、知识点、公式穿插在解决问题的途径中。每个问题的解决方法先从逻辑思维方式考虑解决途径,而最终解决问题的方法是通过数学计算。

生物统计学的特点范文3

关键词:生物统计学;精品课程;教学改革

一、引言

随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革。

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60 - 70学时,降到现在的40学时左右) ,如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如: (1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”; (2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性; (3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”) ,老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。

在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养。

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计) 。

通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

参考文献:

[ 1 ]  何风华,李明辉。 生物统计学多媒体教学的探索与实践[ j ]. 江西教育学院学报(综合) , 2004, 25 (6) : 25~27

         [ 2 ]  洪伟,吴承祯,陈辉,等。 精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[ j ]. 高等农业教育, 2004, 6: 50~51.

[ 3 ]  崔相学。 提高学生统计分析素质的实践与探讨[ j ]. 成都中医药大学学报(教育科学版) , 2004, 6 ( 2) : 67~68.

[ 4 ]  邓华玲,傅丽芳, 孟军,等。 概率论与数理统计课程的改革与实践[ j ]. 大学数学, 2004, 20 ( 1) : 34~37.

生物统计学的特点范文4

关键词:生物统计学;精品课程;教学改革

一、引言

随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。

通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

参考文献:

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[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.

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[4]邓华玲,傅丽芳,孟军,等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学,2004,20(1):34~37.

生物统计学的特点范文5

关键词:建筑设计;生态学理念;应用

Abstract: In the architectural design, ecological concepts into building system, build an ecological construction system well; make the building system in harmony with the overall ecological environment, ecological construction is the development direction of future.

Key words: architectural design; ecology; application

中图分类号:TU2文献标识码:A文章编码:

1、生态学及生态建筑

生态学是研究生命系统与其周围环境系统之间的全部关系的学科。生态学认为任何大小的空间内的生物和非生物成分通过物质的循环、能量的流动和信息的交换而构成一个开放的具有自我调节功能的有序整体,即生态系统。依据生态学的基本观点,建筑必须考虑人类整体以及自然整体的生存和生活。从这样的观点出发,建筑与其周围的环境是一个有机的整体,是周围整体环境中的一个环节,建筑物对其周围环境的影响应当控制在生态系统的自我调控能力之内,使得整个生态系统处于良性循环的状态,使得建筑物与周围的环境处于和谐状态,一言以蔽之,即实施生态建筑。这样的建筑以整体和谐、高效环保、 灵活性强为其根本特点,因此,生态建筑在设计的时候,必须遵循如下原则:

首先,整体设计。这一原则要求我们在做设计的时候,应当从生态整体的观点出发,使得建筑物与自然环境、社会人文环境以及经济环境之间达到和谐共生, 成为一个有机整体,使得人、建筑、环境构成一个良性循环的系统。

其次, 高效无污染。这一原则是前一原则的延伸。提高能源的利用效率,采用对自然环境以及对人体无害的材料,尽可能减少建筑物对周围环境的破坏,以最少的非再生资源消耗换取最大的使用价值,即舒适健康的人居环境,这是生态建筑最基本的要求,也是生态建筑最为显著的特点,贯穿于建筑的始终。

再次,灵活多适。由于建筑系统在其全寿周期内,与周围环境存在着相互作用的关系,这种相互作用会随着时间的变化而变化,同时建筑物的功能在这个周期之内也会发生变化,为了避免过早废弃,需要建筑师采用 “适应性改变”、“灵活性设计概念”、“长寿多适概念”以及“合理废弃概念”等策略,以使建筑物能够适应未来的变化。

2、生态建筑的基本特征

生态建筑的环境要有洁净的空气、水源与土壤不受到不良自然环境的危害, 也不易遭受自然灾害的侵袭,基本特征如下:

2.1建筑物要尽量保持和开辟绿地。在建筑物周围种植树木防风、遮荫,改善景观,保持生态平衡。重视室内空气质量,保持新风在室内的流动。

2.2建筑物的资源、能源和其他消耗至最低程度。建筑物应该充分有效地使用水、能源、材料和其他资源。尽量利用清洁能源(如地热与太阳能、水能、生物能和风能 ),保护与改善自然环境。在满足人们的健康、舒适、安全使用的情况下降低消耗、节省资源。

2.3建筑物应有合理的朝向布局,以充分利用太阳能。建筑物的形体布置合理, 应减小建筑物的体形系数,以减少采暖与制冷能耗,建筑物的围护结构应该采用高效保温隔热构造,并具有良好的自然采风系统以及充分的自然通风条件; 建筑物内的房间设置、布局恰当,既满足使用舒适度,又节省能源。

2.4回收并重复使用资源。从旧有建筑物中拆除的建筑材料,如砖石、钢材、木料、板材和玻璃等,尽可能保护好,根据不同情况,力求回收利用,做到建筑材料―――建筑―――建筑材料―――新建筑的良性循环。

3、从生态学的角度出发进行建筑设计

一个生态系统,如果结构和功能受到损害,生命维持系统瓦解,就会引发生态危机。城市生态系统亦然。一个优化的城市生态系统除要求功能多样,以提高系统的稳定性和自调节能力,还要求各项功能协调,系统内耗最小,这样才能达到系统整体的功能效率最高。因此一栋建筑的设计, 甚或是一个街区设计就要考虑城市生态系统的各个要素,处理好局部与整体的关系,尽量增加局部的自然生态要素,并且与特定的气候及地理环境相适应,这样才能有利于城市生态系统的能量流动和物质循环,减少城市系统循环的梗阻, 维持城市生态系统的动态平衡。生态学研究问题和解决问题的方式,是把问题的各个要素放入一个整体系统内,并以相互联系的方式来对待,问题的最终解决不是单一地消灭或改变其要素, 而是达到一种系统内的平衡。受这种思维方式的启发, 建筑设计, 也应当把设计放到整个城市生态系统当中,对历史、文化、经济、社会、气候、地形、心理行为等要素加以考虑,把问题与答案、思考过程与设计结果放在整个系统内,动态地研究或探讨它,以寻找最佳设计方案。这就是作为生态学角度进行建筑创作的整体方法论。( 图 1)

图1生态学角度的创作方法论图解

城市生态系统除具有生态系统的某些特征外,又具有人为性、开放性、复杂性等特点。城市的开发建设与建筑活动要兼顾这两方面的特性,使人工系统与自然系统协调,使建筑与城市生态系统协调,城市生态系统与大自然生态系统协调, 从而使建筑环境与城市环境获得可持续发展的前景。

首先,建筑设计中的重要工程处于一定的自然生态系统之内,应注意保护自然景观,特定地段的物种多样性, 创造自然开敞的绿地系统,并与当地的气候和地形相适应, 注意节能。自然景观的破坏是一个无法修复的不可逆过程,有效地利用自然景观资源远比破环它更经济,更容易形成特色。城市物种本已贫乏,保护犹不及,更不应毁坏。创造自然开敞的绿地系统,为生物提供繁衍之地, 增加人类对于自然的可达性和亲密性, 同时也能调节城市的微气候。

其次,建筑设计处于特定的人类文化系统之中,要注重社会、历史、经济、文化、心理行为等要素的继承和创新。这与近年来所探讨的文脉的继承有类似之处,只不过本文是借用生态学的研究方式,从系统论的观点出发,把这些要素放置到一个动态系统之内,来考虑建筑设计在这个系统中的操作过程。建筑设计不应当消灭或改变这些要素而是要进行创新和重组,疏导原系统的梗阻,降低原系统的内耗,达到系统内的新平衡。当代人常会感到环境的混乱不定和无归属感,这是由于建筑与环境设计和文化诸要素割裂所致。

4、生态建筑设计方法

4.1建筑与人和谐共生

在设计中强调以人为本,决不是“人类中心论”。建筑活动的主要目的是为人类生产、生活提供健康、无害、舒适的环境。建筑应满足人与自然的和谐共生,利用自然条件创造优美的外部视觉景观,改善室内环境品质,提高舒适度,降低环境污染。满足人们生理和心理需求,才是绿色生态建筑的基本内涵。

4.2建筑与自然环境共生

在对建筑物进行规划设计时,首先要遵循这一原则,即尽可能尊重和保留有价值的生态要素,尽量少地干扰和破坏自然环境,使建筑环境与自然环境融合和共生。设计时,必须尊重这些自然因素,必须考虑建筑物对这些因素所可能造成的影响,根据这些因素的本质特性,科学地确定建筑面积,因地制宜,设计合理的建筑类型,选用对周围生态环境干扰少的建筑材料,减少对水资源的破坏和污染,全方位考虑建筑绿化,降低能源消耗,以使得设计出的建筑物对这些自然因素的影响降至最小。

4.3建筑与社会环境和谐

建筑物在与自然环境共生的同时,还必须与社会环境和谐,因此,在建筑方案设计之前,必须对当地的风土人情、地域景观、审美品位进行详细的调查,在此基础上,选择恰当的建筑语言,设计恰当的空间形态,使建筑物在其全寿周期内,对当地的地域景观、传统建筑能够起到保护和发展的作用,对居民原有的生活方式能够起到保持作用,对土地、能源、交通不形成压力作用,能够让居民参与建筑设计与街区更新过程,保持地域的恒久魅力与活力等。

5、我国生态建筑发展存在的问题

5.1 缺乏对生态建筑的正确理解

生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但核心的内容是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑,在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的节能就是生态建筑,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。

5.2 缺乏对农村生态建筑的系统研究

我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡,其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究,特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、 环境学、 城市规划学、建筑学、农业建筑学)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深人的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题。

5.3 缺乏生态建筑的广泛实践

目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。

生物统计学的特点范文6

关键词: 应用能力培养 案例教学 专题训练 生物统计学

1.引言

生物统计学是关于生物科学研究中资料的搜集、整理和分析的科学[1],是现代生物科学研究和生产实践不可缺少的工具[2],其在农学、生态学、环境科学等相关学科广泛用于认识、推断和解释各种现象。该课程的教学目的是使学生根据数理统计的基本原理,设计科学实验、正确处理和分析实验数据,并结合专业知识对实验结果做出科学合理的分析和解释[3]。通过该课程教学,不仅可以培养学生科学运用统计学的方法分析和解决问题的能力,而且可以培养学生探索问题的能力,激发学生的开拓创新精神[4]。

2.生物统计学课程改革的背景

业已成为高等院校生物学及相关专业的必修专业基础课的生物统计学,相对于其他数学课程其应用性比较强,且教学难度较大[3]。近年来,教学人员在生物统计学教学改革方面进行了一系列探索,取得了一定经验[5],[6]。但仍然存在很大不足:如关注生物统计本身的数学属性,过分强调公式的记忆和推导,而忽略其应用性特点;知道生物统计学是应用型学科,却缺乏足够的实践环节,导致学生对生物统计学的实际应用能力偏低[7];21世纪生物科学交叉学科和跨学科的发展,对生物统计学课程提出了新要求,当前生物统计学教育却远远滞后[8]。因此,更新教育理念、建立以应用能力培养为导向的生物统计学课程教学体系,是培养社会对人才需求的一个急待解决的问题[9]。

3.生物统计学课程改革设计

按照高等教育课程改革的基本要求,结合生物统计学教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学设计方法,探索基于典型案例和专题的生物统计教学模式,实现“教、学、做”一体化教学设计。该模式由“案例教学”和“专题训练”两个环节组成,下面介绍该模式的具体实施方案。

3.1通过案例教学培养学生统计学思维

在教学过程中笔者发现学生沿用中学学习方式学习生物统计学,碰到数学公式总要刨根问底,而常常会忽视这些公式、概念的实际应用。因此,在教学中通过案例教学方式,有意识地引导学生确立统计思维,使学生真正学会生物统计课程中相关概念和公式的统计意义,而不是公式本身。并打破传统章节安排形式,以案例形式串联各个知识点。案例选择上,注重以应用能力培养为导向,淡化理论的完整性,突出应用性、实践性,促进学生把课堂知识学习由感性认识提高到理性认识,培养学生解决实践问题的能力。如从讲述如何比较两个人的身高,进一步讲述如何比较两个班级所有学生的身高,在此基础上给学生引入平均值、方差、假设检验等统计学基本理论和公式。在此基础上,引入中日韩平均身高的案例,为什么韩国人的平均身高要高于中国人和日本人?引起学生兴趣,让学生分析可能的原因;随后讲解统计量的概念,最后指出该案例在统计学上是错误的,因为没有考虑地理区域因素,且采样方法是有错误,等等。以案例教学的方式,向学生演示各种统计分布特点和推导方式,在此基础上着重讲述各种统计参数、统计量的意义和适用范围,逐步培养学生统计思想,使学生真正学会生物统计课程中相关概念和公式的统计意义,并能在实际工作中灵活应用。

3.2专题训练培养学生应用能力

开展相关生物统计学应用专题,专题数据来自于生物技术专业教师的研究课题相关的研究成果,使学生应用这些数据能独立完成数据统计和结果分析,达到与本专业教师的科研项目相结合的目的。以生物统计学主要教学内容“资料整理与特征数的计算”、“统计推断”、“方差分析”、“直线回归与相关分析”、“实验设计”为设计主线,设计的专题训练为“生物专业技术试验数据预处理与分析”、“两种施氮条件对隐子草根系的影响”、“不同盐碱梯度下吴屯杨长势分析”、“吴屯杨与新疆杨培育经济效益分析”、“羊草愈伤组织诱导与成分分析”、“不同菌肥对蔬菜品质的影响”等。在实际教学过程中,首先由笔者讲述一两个专题,专题讲述内容为:研究目的、研究意义、实验设计、原始资料的收集、资料处理、数据分析、图表制作和结论等。目的是使学生在统计学思维的基础上,初步建立科学的思维方式,让他们对科研工作过程有一定了解。然后将学生分为若干学习小组,让每组学生选择一个专题,进行专题训练(实验数据来自于具体教师科研的部分实际数据)。根据专题训练要求,将专题训练分为实验设计、数据收集与处理、数据分析、总结报告等五部分,具体专题根据难易程度可以细分。所有专题研究均要求撰写有一定水平的研究报告,小组中每位同学都有上讲台讲述的机会,向课堂其他同学讲述,如何设计实验、如何提出异常数据、采用何种分析方法、如何得出具体结论,等等,期间由老师点评他们在训练中的优点和不足。学生通过组成兴趣小组开展专题研究,初步实现从被动接受知识向提升应用能力和创新潜能的转变。

4.结语

通过案例教学方式培养学生的统计思维、以专题训练形式培养学生应用能力,建立以应用能力培养为导向的生物统计学课程案例教学和实践教学体系,将传授知识、培养能力和提高素质有机结合,使学生可以较熟练地应用生物统计学的基本原理和方法解决生物学生产和科研中遇到的实际问题。该模式的教学结果在本科生毕业论文设计、“大创”项目及校级“太阳鸟”创新项目等项目中,学生的试验设计、试验结果的处理和分析都得到了良好反馈。

参考文献:

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[6]王玉,万海同,刘文洪.生物统计学课程教学改革初探[J].中国高等医学教育,2009,(10):90,112.

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