生物医药专业学生统计素养培养路径

曹洪玉， 唐 乾， 郑学仿

（大连大学，辽宁 大连116622）

摘 要：统计学思维与方法已渗透到生物学、农学、药学及临床实验等，但许多生物医药学专业学生对统计学重视不足，影响了学生在科研工作中应用统计学的科学性和严谨性。文章根据生物医药学专业特点，重新定位统计学课程目标，设计适当的实践教学环节，并提出生物医学专业学生统计素养的培养路径。

关键词：统计素养；生物医药；路径

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2015）06-0088-02

统计学的应用越来越广泛，被誉为“科技工作者从事科学研究的工具和手段”[1]，现在，统计学思维和方法学已经渗透到理工农医及社会科学等各学科的研究和决策之中。生物学、农学、生物产品工程工艺条件、药物生物活性实验及临床实验等都寻求统计学家的合作，美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）的基金申请明确要求生物医学科研项目要有统计人员参与，生物或药物实验及产品内容都需详尽的统计设计与分析。

实际工作中，很多生物学、医学科研工作者对统计学的作用重视不足，突出表现在分析时盲目套用分析方法，对分析结果轻描淡写，把统计学当作简单的修饰工具，甚至把整个统计分析过程变成一个黑箱，那就有可能垃圾进，垃圾出（garbage in，garbage out），严重影响了统计学应用的科学性和严谨性[2]。为此各高校生物医药学相关专业均十分重视培养学生的统计素养，注重统计课程教学方法、教学手段及考核方法等[3-5]，以期通过本课程教学，为学生以后从事相关领域的科研或工作打下良好基础。

笔者所在学院的生物工程、生物技术和制药工程三个本科专业都开设了这门课程，今后这些学生将继续从事本专业研究及生产实践工作，生物或医药统计学课程将作为重要的工具课，对这些学生的专业课学习和毕业论文设计及将来从事相关专业的工作十分重要，但这些专业的学生数学基础较差，甚至有的学生谈“数”色变，提高学生统计素养也因此难度增加。笔者通过教学实践和调查问卷相结合，根据学生特点和课程特点，从主观和客观两方面寻找存在的问题，对如何提高生物医学专业学生统计素养提出一些思考。

一、增加主动性——树立数学应用意识，降低难度

课堂教学和调查问卷结果均显示多数生物医学类的学生对数学、概率论统计等相关课程兴趣不浓，很多学生是因为学分或学院要求等才选修本课程。尽管大于70%学生认为高等数学和概率统计学很重要，认为统计学有用的学生占比例也很高，但问及是否喜欢统计学课程时，则喜欢程度为“一般般”甚至“不喜欢”的比率达到58%，这种想学但不敢学矛盾的心理伴随着学生的学习，数学相关课程似乎是陡峻的山，在学习过程中个别学生可能会对统计学课程的畏惧心理转变为抵触心理，兴趣几乎变为零。

因此教师首先从心理上帮助学生克服畏难情绪，否则学生会停滞在山脚下。具体教学中讲明统计学课程注重应用且应用面广，可提高学生兴趣；点明统计学公式及运算简单，可消除学生的畏难情绪；介绍现在统计学发展特点，统计软件应用情况，改善学生的情绪；增加互动教学，让学生多参与，让学生体验统计学并非是不可逾越的高山，进一步提升学生兴趣和降低学习难度，具体方法在以下各小节探讨。

二、定位准确——强调应用，降低难度

定位准确可使学生学习具有目的性和积极性，增强学生数学学习意识，降低统计学类课程教学难度，本课程是生物医学类应用工具课程，复杂的公式推导过程只会增加学习难度；实际应用中数据分析可避开公式推导，直接根据统计学的试验方案、条件及相应的理论公式分析。基于以上思考，可将其定位为培养学生在生物医学科研或生产实践中的统计学应用能力，减少公式推导及公式死记硬背过程，提高学生的统计素养。

课程定位后可根据调查问卷和教学实践进行系统思考：教材、教学方法与手段、考核方式等都需要进行调整。教师要广泛阅读各类教材从中优选出适合学生专业的应用型教材；教学过程可用多媒体展示案例，提出问题[6]，板书主要公式，师生互动分析案例的应用条件，确定统计分析方法，并完成案例计算过程；学生也希望教师适当留一些作业，考核方式采用适当宽松的“一纸开卷”方式进行。系统改革思路确定后，学生压力减轻，积极性极大提高，也期待着在学习过程中提高自己的统计素养。

三、实践出真知——实例互动与软件应用整合

既然将本课程作为应用课程对待，则加强实践教学环节必不可少，调查显示学生非常关心案例教学和软件使用教学，高达87%的学生认为需要软件教学，这也表明学生有对提高自己统计学素养及知识应用的渴望；实践证明这些教学环节既可提高学生学习积极性，也显著提高教学效果，往往理论教学花费很长时间，而采用案例或者软件使用教学，短时间学生即可领悟。

案例教学是根据学生的专业内容提出案例，如生物学专业则主要以生物学的实验分析为主，药学专业则以药物生产、实验或临床应用所产生的数据分析为主，因两学科交叉性强，许多教学案例可通用，因此也扩展了学生视野。根据实例教学，学生会结合专业学习课程，更易主动运用统计学分析实验数据。软件教学可让学生抛开简单但繁重的计算过程，如方差分析计算量很大，整个教学过程冗长，可以通过向学生介绍统计的应用条件、计算过程，结合案例引导学生进行方差分析计算，并对进行结果分析。

在实际教学中可采取案例导向教学：提出案例→案例解析→统计方法→上机实验→结果报告→课堂练习→互动辨析常见疑问→教师总结，通过典型案例分析和软件应用操作充分调动同学们听课以及主动参与的积极性，培养他们的科研中运用统计学思维的意识。

值得注意的是，如果只注重软件实践而忽视了原理理解与掌握，学生也难以形成统计学思维甚至滥用统计学方法，因此，软件教学最好在理论学习结束后引入。软件实践教学时间过长、过早都会产生一定的负面影响，学生会误认为软件能够解决一切，而忽视理论的学习，统计素养的培养和正确的统计运用也陷入空谈。

四、适当增加难度——实施“一纸开卷”考核

考核不是目的，是手段，考核的实际目的是让学生在备考过程中进一步扎实地掌握知识。调查显示相当一部分学生也是喜欢“吃跳一下够得着的桃子”，即赞成考试难度适当高一些，包括“一纸开卷”和闭卷考试。课程若采用闭卷考试，学生会死记硬背统计学公式，降低学生学习兴趣；目前统计学软件发展迅速，应用统计学课程中公式并不复杂，没有必要让学生完全记忆公式，闭卷考试偏难，对学生是一个负担；但若采用开卷考试，学生可能会不复习而直接上考场，稀里糊涂做题，学习效果较差。笔者根据本课程的多年教学实践和调查回馈，建议选择开卷和闭卷考核之间的形式：“一纸开卷”。

“一纸开卷”方法是让学生复习时把知识点总结到一张给定的纸张上，考试时，学生只能携带这一张纸参加考试。这一考试形式可以督促学生总结学习统计学知识，又避免了死记硬背上考场的情况。学生在总结知识过程中，如果不认真看书或笔记，不认真将关键知识点记录在纸上，若想在考场上能顺利完成题目，也是有一定难度的。这一考核方法可以适度的“推一把”，让学生学好基础的统计理论知识。

调查显示学生通过以上学习过程只有15%学生感觉有较大压力，大多数学生感觉有些压力或压力一般，且绝大多数学生认为本课程有益于自己的逻辑思维和统计学思维，表明上述教学过程基本实现减轻学生学习压力，提高统计素养的目的。

五、更上一层楼——注重创新课题与毕业设计应用

统计素养培养只限制于课堂教学是远远不够的，一定要让学生在其他过程学习中应用。学生在专业实验课中会得到许多实验数据，但因是常规实验，分析方法固定，学生被动分析实验数据，扩展运用机会极少。大学生创新课题和毕业论文设计是培养统计素养的最佳过程，在这两个过程中，学生有大量的机会自主运用统计学原理设计试验方案、搜集数据统计分析，学生可在实践过程中提高应用统计学分析数据的主动性。

学生学习统计学不免有纸上谈兵之嫌，而学生在毕业论文设计中运用统计学分析数据的需求较多，此机会恰可以补充课堂教学之不足，也同时提高学生综合运用知识的能力。教师在设计创新课题或毕业论文题目的时候可以考虑相关试验设计，引导学生运用统计学分析方法解决问题，在具体过程中指导学生正确运用试验设计和统计分析方法应用。统计学目的就是科学地设计生物医药学试验并对所得数据分析，力求减少试验次数、节约试验成本、缩短试验周期、迅速找到优化试验方案或数学模型[7]，学生在自行根据统计学知识设计实验时，理论指导实践过程增加，学生的兴趣得以提升，统计素养也自然更易培养形成。

总之，统计学课程把数学语言引入生物医药学领域，是一门应用性很强的方法论学科，对生物医药学专业学生在今后的科研和生产实践有重要作用。结合课程特点和专业特点，系统优化应用类统计学教学模式，让学生在学习中思考、在实践中解决问题，在实例互动、讨论式学习中培养思辨能力，培养理工专业学生的统计素养，让学生学有所得、学有所用。

参考文献：

[1]王素平.生物统计学教学方法改革分析[J].商丘师范学院学报，2012，(28).

[2]易东，刘岭等.关于“医学统计学”学习问题的思考[J].重庆医学，2012，(41).

[3]张颖.生物统计学教学方法的探讨[J].内蒙古民族大学学报，2012，(18).

[4]江明生，黎彤.生物统计学课程采用多媒体与启发式教学探讨[J].高教论坛，2011，(2)

[5]丁建华.生物统计学教学方法与技巧探讨[J].安徽农学通报，2011，(17).

[6]段爱旭，贾涛等.医学统计学PBL教学法对医学生评判性思维能力的影响研究[J].中国卫生统计，2014，(31).

[7]李昆太，程新.生物统计学教学改革初探[J].大学教育，2013，(7).