植物生产类专业《试验统计方法》实践教学改革与应用
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摘要:《试验统计方法》是应用性和实践性非常强的课程。但目前该课程教学中实践教学严重不足,本文提出了实践教学改革的必要性,并提出在教学中加强实践教学、优化教学内容和改进教学方法等措施激发学生的学习积极性,培养学生的实践应用能力。
关键词:试验统计方法;实践教学;改革与应用
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2019)15-0132-02
《试验统计方法》课程是全国高等教育农业院校的通修课程之一,是为培养学生掌握科学试验研究与试验数据资料统计分析有关的基本理论、基本知识、基本技能和应用能力而设置的一门专业基础课程[1],是一门理论性、应用性和实践性都很强的方法论学科,由田间试验设计、统计分析方法和统计软件的应用三个部分构成。但在教学中普遍存在以下几方面的问题。第一,理论与实践结合不够紧密。其授课方式多数采用课堂理论教学与课后软件学习相结合,而学生生产实习和毕业论文设计在课程结束后,导致实践应用滞后于理论知识,使知识与技能掌握不牢固,在实际试验设计和数据挖掘时不能得心应手。第二,统计软件与试验不吻合。在实际农业科学研究中,统计分析原理和实际情况往往难于对应,所以借助统计软件已成为一个行之有效的方法。目前,国内高校用到的统计软件种类较多,有Excel、SPSS、SAS、DPS、R语言等,每个软件都有其优缺点。但针对农业生产类试验,在大田环境下,因子控制较为困难,田间试验结果存在不确定性和变异性,导致辅助软件不能准确地挖掘样本数据信息。第三,现阶段农学专业的学生绝大多数没有参加过农事活动,没有下过田,有的甚至不认识农作物,针对这种情况,农学专业实践课的开设显得尤为重要。所以实践教学是试验统计方法这门课必不可少的环节,它不仅是理论教学的辅助手段,而且是学生掌握好课堂讲授的专业技术知识的重要途径。
实践教学是一个通过培养学生动态的运用能力来推动学科静态知识进行循环,达到学以致用的动静结合的过程[2]。而学习《试验统计方法》的最终目的是使学生掌握田间试验设计技术和科学的统计分析方法这一从事科学研究的有力工具,培养学生研究课题的设计与实施能力。针对目前《试验统计方法》课程在应用方面存在的问题,本文以宁夏大学农学院农科类本科学生的《试验统计方法》课程的实践教学改革为案例,阐述了实践教学的开展在试验统计分析课程中的必要性。其目的是将理论知识和实践紧密相结合,培养学生会学习、会应用、会解决实际问题的能力。
一、《试验统计方法》课程教学中理论与实践学时的合理分配
《试验统计方法》是一门理论为主、实践为辅的植物生产类专业及其相关专业的专业基础课,该课程原理复杂、内容抽象、计算公式繁多且难记,需通过实践教学增强学生对理论知识的理解和运用,所以在教学过程中增加实践教学的学时数。在本次教学改中,确定教学大纲理论课与实验课的比例为3:1。具体分配如下:(1)田间试验的概述以及设计与实施12学时,实验学时为4学时。(2)描述性统计分析6学时,实验学时为2学时。(3)统计假设测验6学时,实验学时为2学时。(4)方差分析12学时,实验学时为4学时。(5)卡平方测验6学时,实验学时为2学时。(6)直线回归和相关6学时,实验学时为2学时。学生通过实践课的历练可以提高动手操作能力、分析问题能力和解决问题能力。将理论与实践有机结合起来,理论为实践提供指导,反过来用实践来验证理论,成为理论强有力的证据和支撑。
二、试验统计方法课程理论与实践紧密结合
(一)采用“项目化”的方法加强理论与实践的结合
在“田间试验设计与实施”这章内容中可以采用“项目化”的方法进行教学。首先,将理论内容与老师的科研项目紧密结合起来进行讲授,比如,在讲授顺序排列的试验设计时,可以与宁夏玉米育种专项中的新品种选育课题相结合;随机区组试验设计与水稻新品种的区试试验结合起来;裂区试验设计与小麦的水肥试验结合起来。理论讲授结束后,在明确试验目的的前提下,将授课对象分成小组,每个小组分别负责不同的项目,也就是试验设计,要求学生必须掌握科研的要求、目的、性质和步骤,亲自参与试验实施的整个过程[2]。设计好详细的试验方案和实施方法,并在大田环境下或实验室实施实验,试验实施地点设立在学校试验农场或实验室等场地。每组负责两种或三种典型试验方案实施。最后,采样试验数据,要严格按照试验数据获取的步骤和方法进行。实验结束后各小组总结田间试验的误差来源、土壤差异和控制误差的小区技术、试验设计、实施规则以及试验数据的获取,并相互交流学习心得,保障每个学生都能涉及到每个试验。
(二)结合科学研究,加强案例分析,实现实践教学
《试验统计方法》课程理论性强,而且应用性也较强。由前两章的试验方法转到后八章的统计分析方法,理论性更强,且概念多、公式多、统计符号多。如果将这些难理解、难掌握的理论知识和科学研究结合起来,可以增强学生对知识的感性认识,让学生体会到知识的力量。可以激发他们的学习兴趣,还可以促使他们积极参与到老师的科学研究中。这样既实现了理论知识的学习和实践动手的紧密结合,也将理论知识应用到了生产实践中,这就需要在课程讲授时采用案例分析方法。所选案例要紧密结合植物生产类专业的特点。比如,采用不同水稻品种的品比试验的案例讲解单因素随机区组试验设计的方差分析,做出准确的统计分析和结果判断;还比如结合遗传学课程中的相关章节,选取小麦杂交F2代性状的分离比例案例讲解卡平方测验的应用,使学生把试验获得的数据尽快的进行整理并得到结果,进而进行分析得到结论,这样就可以使学生体会到试验统计分析课程在实践中的作用,激发他们的学习兴趣,使其熟练掌握所学基本知识并能运用到科学研究之中的行之有效的教学方法。
三、充分利用网络平台,提高《试验统计方法》课程的教学效果
信息化的时代,云数据的今天[4],互联网为人民的生活带来了更多方便,也为《试验统计方法》课程的教学提供了更便利的教学平台。由于课堂教学的时间有限,扩展讲解和解答疑难的时间较少。因而,利用网络教学,也可以建立微信群或QQ群,在网络中建立问题反馈平台,教师一方面可以了解学生对教学内容的掌握程度,了解教学中存在的不足,另一方面也可以在网络上回答学生在数据处理中遇到的各种问题。这些问题的解决方案在网络上公开后又可以帮助其他遇到相似问题的学生及时解决问题。因此,有效地利用网络平台和教学资源不仅可以促进课堂教学效果的提升,还可以督促学生在业余时间更方便地自学,促进学生对这门课程的持续学习,有效地提升了教学效果。
四、结语
《试验统计方法》课程内容涉及到的专业知识比较多,但这门课程一般都安排在专业课程开课之前学习,因此大大增加了课程的教学和学习难度。通过教学实践的改革和应用,将“田间试验设计与实施”的内容与学生的大田实践实习相结合;将t测验的内容和方差分析的内容与老师的科学研究项目结合,并应用统计软件DPS或者SPSS分析数据[3],得出结论;卡平方测验与遗传学基因独立遗传还是连锁相关内容结合。这样既改变了学生感觉枯燥乏味的理论学习,也克服了学生的畏难情绪。不但激发了学生学习本门课程的学习热情,而且提高了学生对专业课程的学习渴望,还增强了学生解决实际问题的综合能力[5],同时还能提高课程的教学质量。总之,在教学活动中通过加强实践教学以及教学内容之间的联系,让学生掌握学科发展的前沿方向和应用技術的前景,培养学生独立和严谨的科研精神和素养,是《实验统计方法》这门课程需要达到的教学目标。
参考文献:
[1]盖钧镒.试验统计方法[M].中国农业大学出版社,2011.
[2]王霞,李红宇,苗兴芬,等.实践教学在农业高校《试验统计方法》中的应用[J].中国西部科技,2014,(12):50-51.
[3]张银霞,唐建宁.在《试验统计方法》教学改进中应用DPS统计软件之探索[J].教育教学论坛,2012,(38):96-97.
[4]“大数据中的统计方法”课题组,马双鸽.大数据时代统计学发展的若干问题[J].统计研究,2017,34(1):5-11.
[5]唐新莲,蒋代华.试验研究与统计分析课程教学改革探析[J].现代农业科技,2017,(6):291.
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