導(dǎo)語：如何才能寫好一篇生物統(tǒng)計學(xué)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、引言

跟著生物科學(xué)的成長，只有定性的結(jié)論已不能知足實踐的需要，實現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們持久追求試探的方針；生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)科定量化的主要剖析理論與體例，生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的根基常識和素質(zhì)，與生命勾當(dāng)有關(guān)的各類現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)現(xiàn)象，年夜到森林陸地生態(tài)系統(tǒng)，小至分子水平，均受到良多隨機(jī)身分的影響，默示為各類各樣的隨機(jī)現(xiàn)象，而生物統(tǒng)計學(xué)恰是從數(shù)目方面揭示年夜量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然紀(jì)律的學(xué)科。是以，生物統(tǒng)計學(xué)是一門在實踐中應(yīng)用十分普遍的工具學(xué)科，它是生命科學(xué)各專業(yè)的專業(yè)基本課，對后續(xù)生命科學(xué)課程進(jìn)修和生物科研有主要浸染。

同時，生物統(tǒng)計作為數(shù)理統(tǒng)計在生物學(xué)規(guī)模的應(yīng)用，是教學(xué)難度較年夜的一門課程。是以，在生物統(tǒng)計學(xué)精品課程培植過程中，針對各專業(yè)培育方針的定位，因材施教，更新教育理念，增強(qiáng)實踐練習(xí)，在教學(xué)體例和教學(xué)手段長進(jìn)行更始和斗膽試探。

二、二十一世紀(jì)對生物統(tǒng)計學(xué)課程的從頭定位。

（一）新世紀(jì)對生物統(tǒng)計學(xué)課程提出的新要求。

二十世紀(jì)上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計學(xué)首先獲得了成長，在其基本上成長起來的生物統(tǒng)計學(xué)、統(tǒng)計風(fēng)行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗學(xué)已經(jīng)成為并吞人類疾病的一個里程碑。這在曩昔的半個世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。

21世紀(jì)人類基因組，基因芯片等嘗試科學(xué)發(fā)生出的巨量數(shù)據(jù)，需要新工具來組織和提取主要信息。

將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計理論和實踐方面的洞察力、手藝和練習(xí)。

未來的生物統(tǒng)計學(xué)將會與信息手藝慎密親密連系，較少著重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計，而會更多注重數(shù)據(jù)剖析，尤其是年夜型數(shù)據(jù)庫的措置。生物統(tǒng)計學(xué)越來越分歧于其它數(shù)學(xué)規(guī)模，計較機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣主要。

（二）生物統(tǒng)計學(xué)對年夜學(xué)生素質(zhì)培育的浸染。

生物統(tǒng)計學(xué)的一個主要特點就是經(jīng)由過程樣原本揣度和估量總體，這樣獲得的結(jié)論有很年夜的靠得住性但有必然的錯誤率，這是統(tǒng)計剖析的根基特點，是以在生物統(tǒng)計課程的進(jìn)修中培育了一種新的思維體例———從不必定性或概率的角度來思慮問題和剖析科學(xué)試驗的功效。

生物統(tǒng)計學(xué)是經(jīng)由過程個此外試驗研究得出其一般性結(jié)論，屬于歸納推理的規(guī)模。但其有別于簡單列舉法和科學(xué)歸納法，是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學(xué)的研究中絕年夜年夜都涉及到的是隨機(jī)事務(wù)，是以，生物統(tǒng)計學(xué)不僅是試驗設(shè)計與統(tǒng)計體例的教學(xué)，更主要的仍是年夜學(xué)生思維體例的培育，這對提高峻學(xué)生的素質(zhì)很有需要。

生物統(tǒng)計學(xué)搜羅試驗設(shè)計和統(tǒng)計體例兩個有機(jī)聯(lián)系的組成部門。經(jīng)由過程試驗設(shè)計的教學(xué)可提高峻學(xué)生設(shè)計研究課題試驗方案的能力，使之明晰課題的研究目的、試驗身分與水平以及試驗設(shè)計體例等方面的內(nèi)容。經(jīng)由過程統(tǒng)計體例的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各類統(tǒng)計體例的內(nèi)在外，還需要使學(xué)生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計體例，以揭示資料潛在的信息，達(dá)到研究的最終目的，從而提高峻學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。

三、教學(xué)體例和教學(xué)手段的更始。

（一）增強(qiáng)電子課件及收集平臺培植。

生物統(tǒng)計學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計事理研究生物界數(shù)目轉(zhuǎn)變的學(xué)科，而概率統(tǒng)計的理論和思維體例對本科生來說有必然的難度，加之課程學(xué)時的削減（由原本的60-70學(xué)時，降到此刻的40學(xué)時擺布）,若何深切淺出地指導(dǎo)學(xué)生入門，并使學(xué)生在體味概率統(tǒng)計思惟的基本上，把握常用統(tǒng)計剖析體例的應(yīng)用及使用前提是課程的教學(xué)難點。為此，我們操作多媒體手藝，建造了與教材配套的課件，經(jīng)由過程在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直不美觀化，收到了精采教學(xué)下場。培植了一個生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)收集支撐平臺，現(xiàn)有課程簡介、教學(xué)綱要、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計學(xué)》教材、課程錄像、實習(xí)指導(dǎo)、在線測試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資本等欄目，免費(fèi)向全校師生開放。

（二）將多媒體教學(xué)優(yōu)勢與學(xué)生的認(rèn)知紀(jì)律有機(jī)連系，用較少的學(xué)時獲得精采的教學(xué)下場。

多媒體具有信息量年夜、形象化、直不美觀化的特點。

可是若是不能很好地將多媒體這些特點與學(xué)生的認(rèn)知紀(jì)律相連系，多媒體教學(xué)就可能會帶來一些短處諸如：（1）內(nèi)容多，幻燈片變換快，由照本宣科變?yōu)檎掌列疲瑸樾碌摹昂献唷保唬?）課件圖片多，內(nèi)容以展示為主，缺乏啟發(fā)性；（3）教學(xué)內(nèi)容常用滿屏的體例顯示（即所謂“死屏”）,教員照著屏幕上的內(nèi)容給學(xué)生講解，失蹤去了傳統(tǒng)教學(xué)體例，教員邊講邊板書能給學(xué)生留下斗勁深刻印象的特點，缺乏吸引力。

而多媒體在教學(xué)中只能充任工具的腳色，在教學(xué)過程中必需將多媒體信息量年夜、形象化、直不美觀化的特點與學(xué)生的認(rèn)知紀(jì)律慎密連系在一路。在建造課件時，采用啟發(fā)式教學(xué)體例，精辟教學(xué)內(nèi)容，模擬傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程，按照教學(xué)內(nèi)容的難易水平，采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動畫體例。在課堂教學(xué)中，教員仍然連結(jié)傳統(tǒng)教學(xué)體例的教姿教態(tài)，在授課的過程中與學(xué)生連結(jié)互動，按照學(xué)生在課堂上接管常識的能力，把握屏幕上顯示內(nèi)容的速度，需要時輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既闡揚(yáng)了多媒體教學(xué)的特點，又充實賜顧幫襯到學(xué)生的認(rèn)知紀(jì)律，在內(nèi)容沒有縮減，學(xué)時削減近三分之一的情形下，仍然取得精采的教學(xué)下場。

（三）持久堅持教育教學(xué)體例及教學(xué)紀(jì)律的研究。

生物統(tǒng)計學(xué)的理論基本是概率論與數(shù)理統(tǒng)計，從這個層面上講，它有很是濃的數(shù)學(xué)味道，可是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計，生物統(tǒng)計學(xué)更首要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思惟和體例在解決生命科學(xué)中一些具體問題的應(yīng)用。是以在教學(xué)過程中就存在一個“度”的把握問題，若是將概率論及數(shù)理統(tǒng)計的事理講得太多，一是學(xué)時不許可，二是學(xué)生難以消化，得不到好的教學(xué)下場；若是只注重體例的講解，學(xué)生知其然不知其所以然，就會誤入亂套公式的邪路。經(jīng)由將教學(xué)的重點放在教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生重點把握統(tǒng)計體例的功能與用途，體例與軌范，防止各類體例的誤用，淡化定理的證實與公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容的放置上采用“保干削枝”，即在學(xué)時削減良多的情形下，將一些次要的統(tǒng)計體例去失蹤，也要保證有足夠的學(xué)時教學(xué)理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計假設(shè)考試等方面的內(nèi)容，讓學(xué)生把握生物統(tǒng)計學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思惟精髓，從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計公式。

（四）慎密親密跟蹤生命科學(xué)成長的前沿動向，試探生物統(tǒng)計學(xué)解決前沿問題的理論與體例。

統(tǒng)計學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有久遠(yuǎn)的歷史，良多統(tǒng)計的理論與體例也是自生物上的應(yīng)用成長而來，而且生物統(tǒng)計是一個極主要的跨生命科學(xué)各研究規(guī)模的平臺。此刻基因組學(xué)、卵白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃成長，使得生物統(tǒng)計在這些打破性生物科技規(guī)模上飾演著不成或缺的腳色。

在課程培植中，隨時注重納入生物統(tǒng)計學(xué)在前沿規(guī)模研究應(yīng)用的內(nèi)容，增強(qiáng)課程的活力，提高教師和學(xué)生面向生物財富主沙場解決現(xiàn)實問題的能力。

四、增強(qiáng)實踐教學(xué)，注重學(xué)生能力培育。

生物統(tǒng)計學(xué)要不要開嘗試課，若何開嘗試課，一向存在爭議，在此認(rèn)為生物統(tǒng)計學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)嘗試課，而且還要將實踐教學(xué)的重點放在計較機(jī)手藝和統(tǒng)計軟件的應(yīng)用上，讓學(xué)生不僅把握統(tǒng)計體例，而且加深對事理的熟悉，獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計較機(jī)統(tǒng)計手藝，提高解決復(fù)雜問題的能力。

（一）開展統(tǒng)計軟件的實習(xí)，擴(kuò)年夜學(xué)生的視野，提高學(xué)生素質(zhì)。

20世紀(jì)20年月成長起來的多元統(tǒng)計體例雖然對于措置多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很年夜的優(yōu)勝性，但因為計較工作量年夜，使得這些有用的統(tǒng)計剖析體例一路頭并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計較機(jī)手藝的降生與成長，使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)措置工作變得很是輕易，所以充實操作現(xiàn)代計較手藝，經(jīng)由過程計較機(jī)軟件將統(tǒng)計體例中復(fù)雜難明的計較過程樊籬起來，讓用戶直接看到統(tǒng)計輸出功效與有關(guān)詮釋，從而使統(tǒng)計體例的普及變得很是輕易。在課程系統(tǒng)更始中，各課程的教學(xué)時數(shù)與達(dá)到培育方針?biāo)柰瓿傻慕虒W(xué)內(nèi)容對比仍是不足的。為此，可以經(jīng)由過程尺度的統(tǒng)計軟件的教學(xué)實習(xí)來達(dá)到以點帶面，擴(kuò)年夜學(xué)生視野，提高學(xué)生素質(zhì)。

為此我們成立了一個專用于實習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計電腦嘗試室。現(xiàn)共有50余臺電腦，并毗連到校園網(wǎng)。嘗試室配備有指導(dǎo)教師，負(fù)責(zé)對上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)打算進(jìn)行的正常實習(xí)教學(xué)外，嘗試室還對優(yōu)異學(xué)生免費(fèi)開放，鼓舞激勵他們連系教師的科研勾當(dāng)，應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計學(xué)常識，進(jìn)修新的生物統(tǒng)計學(xué)常識，把握應(yīng)用計較機(jī)解決生物統(tǒng)計學(xué)問題的手藝。

（二）全方位、多條理的實踐教學(xué)。

為了進(jìn)一步培育學(xué)生現(xiàn)實脫手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)立場，必需將本課程的實踐教學(xué)勾當(dāng)延長到課堂教學(xué)外，開展全方位、多條理的實踐教學(xué)。

在原綿陽農(nóng)專時代，首要在作物育種、作物栽培、動物營養(yǎng)等課程嘗試與實習(xí)中，按攝影關(guān)內(nèi)容插手了試驗設(shè)計體例以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計剖析的相關(guān)內(nèi)容。

組建了西南科技年夜學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院往后，由原本的單一農(nóng)科專業(yè)釀成了理、工、農(nóng)三年夜學(xué)科均有專業(yè)的名目。雖然專業(yè)的學(xué)科歸屬分歧，但有一點是相通的，其內(nèi)在均屬于生命科學(xué)的規(guī)模。以科學(xué)研究的體例進(jìn)行劃分，均屬于嘗試科學(xué)。

把握正確的嘗試設(shè)計體例，從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客不美觀紀(jì)律，是嘗試科學(xué)工作者必備的手藝。是以，我們將原本只是在農(nóng)科專業(yè)上延長實踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè)，連系嘗試課教學(xué)的更始，對發(fā)酵工藝學(xué)嘗試、植物細(xì)胞工程嘗試、食用菌嘗試、微生物學(xué)嘗試等課程的內(nèi)容全數(shù)或部門改為用生物統(tǒng)計學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自立進(jìn)行嘗試設(shè)計，把曩昔單一的嘗試流程、樣品不雅察看或檢測嘗試改變?yōu)樵囼炃疤岬膬?yōu)化試驗，提出在分歧前提下對樣品測定的斗勁試驗設(shè)計、單身分試驗設(shè)計、多身分試驗設(shè)計、正交試驗設(shè)計、平均試驗設(shè)計，對試驗功效要肄業(yè)生使用統(tǒng)計學(xué)的體例對進(jìn)行剖析和談判，最后得出最佳試驗前提。

這樣的嘗試教學(xué)更始起到了一箭雙雕的浸染，從專業(yè)基本課或?qū)I(yè)課的角度看，改驗證性嘗試為設(shè)計型、綜合性嘗試，增強(qiáng)了學(xué)生解決現(xiàn)實問題的能力，培育了學(xué)生立異思維的能力；從生物統(tǒng)計學(xué)角度看，將課程的教學(xué)實踐延長到課程外，填補(bǔ)了學(xué)時的不足，更主要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計學(xué)常識，轉(zhuǎn)化為解決現(xiàn)實問題的能力，常識獲得很好的內(nèi)化。

此外，在學(xué)生課外科技勾當(dāng)中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的嘗試設(shè)計和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計剖析體例，晉升科技作品的檔次；在結(jié)業(yè)論文（設(shè)計）中要肄業(yè)生采用適當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計學(xué)體例進(jìn)行設(shè)計與剖析，寫出高質(zhì)量的結(jié)業(yè)論文（設(shè)計）。

篇2

關(guān)鍵詞：《生物統(tǒng)計學(xué)》；案例教學(xué)法；生物統(tǒng)計能力

中圖分類號：G642.0？搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）18-0061-02

一、傳統(tǒng)《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)方法效果不佳

《生物統(tǒng)計學(xué)》是數(shù)理統(tǒng)計的原理在生物科學(xué)中的應(yīng)用，作為動物科學(xué)和動物醫(yī)學(xué)類各專業(yè)的基礎(chǔ)課和必修課，在科學(xué)研究和生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，對于提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)十分重要[1]。學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的目的不是使學(xué)生掌握統(tǒng)計學(xué)的數(shù)學(xué)原理，而是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)原理進(jìn)行試驗設(shè)計、選擇正確的方法分析試驗結(jié)果以及解釋分析結(jié)果。傳統(tǒng)生物統(tǒng)計教學(xué)方法為教師在課堂上講授統(tǒng)計學(xué)理論，課后學(xué)生做作業(yè)；因為教師可以控制課程的內(nèi)容和進(jìn)度，所以這種教學(xué)方法有利于學(xué)生學(xué)習(xí)知識，但由于學(xué)生在課堂中只是被動聽課，沒有主動參與課堂教學(xué)，不利于學(xué)生生物統(tǒng)計能力的提高[2]。同時，《生物統(tǒng)計學(xué)》中的概念抽象、相互聯(lián)系、高度結(jié)構(gòu)化，公式多而難記憶，思維方法特殊[3]。研究表明，運(yùn)用傳統(tǒng)方法講授《生物統(tǒng)計學(xué)》，許多人學(xué)習(xí)了生物統(tǒng)計學(xué)的公式和原理，卻不會應(yīng)用《生物統(tǒng)計學(xué)》知識解決實際問題，甚至不能正確地描述數(shù)據(jù)[4]。我們在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用傳統(tǒng)的授課方法，在課程結(jié)束一到兩年的時間里，學(xué)生會忘記《生物統(tǒng)計學(xué)》課堂中學(xué)過的大部分知識，在實際問題面前一籌莫展。在有限的時間里，生物統(tǒng)計課教師只能講授有限的、最常用的統(tǒng)計分析方法，實踐中學(xué)生可能用到的數(shù)據(jù)分析方法在課堂中不可能全部講授，這要求學(xué)生有較高的生物統(tǒng)計能力，能夠正確運(yùn)用課堂中沒有講授的生物統(tǒng)計方法解決實際問題。因此，有必要嘗試新的教學(xué)方法，以解決傳統(tǒng)生物統(tǒng)計教學(xué)中存在的問題。

二、案例法教學(xué)實踐

教育學(xué)理論告訴我們，如果學(xué)習(xí)過程能夠與知識應(yīng)用的過程結(jié)合在一起，則人們會在未來應(yīng)用時更容易回想起學(xué)過的知識，應(yīng)用知識的能力較強(qiáng)[5]。學(xué)生通過解決與生產(chǎn)實踐相近的問題，使他們認(rèn)識到學(xué)習(xí)《生物統(tǒng)計學(xué)》的重要性，增加學(xué)習(xí)欲望，通過認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高生物統(tǒng)計能力，形成正確的統(tǒng)計思維[6]。作為以問題為中心教學(xué)方法的一種，案例教學(xué)法（case-based lecture）要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下解決案例，把學(xué)習(xí)知識與應(yīng)用知識有機(jī)地結(jié)合在一起[2]。從2006年起，我們嘗試把案例教學(xué)法應(yīng)用于《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)實踐，經(jīng)過幾年的實驗和摸索，取得了一些經(jīng)驗和較好的教學(xué)效果。

1.案例的設(shè)計與課堂組織。在案例教學(xué)法實踐中，學(xué)生通過案例解決方案的學(xué)習(xí)，使他們知道哪些問題是生產(chǎn)實踐感興趣的，如何利用生物統(tǒng)計學(xué)知識解決這些問題，因此，案例設(shè)計是影響案例法教學(xué)效果最重要的因素。案例要緊密結(jié)合實踐、生動有趣，才會喚起學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)熱情，認(rèn)為課程“有用”，值得認(rèn)真學(xué)習(xí)。設(shè)計案例時，我們注意做到兩點。第一，案例均來自對生產(chǎn)實踐的科學(xué)研究結(jié)果，其知識內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)相一致；教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，有些研究結(jié)果的數(shù)據(jù)量過多，用于課堂教學(xué)有一定難度，因此，對數(shù)據(jù)量進(jìn)行了刪減。第二，因為課程是由一系列案例構(gòu)成的，所以以專業(yè)知識為主線組織案例，做到知識內(nèi)容和案例之間前后關(guān)聯(lián)。在案例教學(xué)中，有人認(rèn)為，教師可以只向?qū)W生提供案例，由學(xué)生查找解決案例所需要的知識，并找出解答案例的方法，以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力。這樣做有兩個假設(shè)，第一，根據(jù)問題，學(xué)生能夠綜合運(yùn)用已有知識，找出解決問題所需要的新知識，第二，學(xué)生能夠根據(jù)問題需要學(xué)會新知識，并運(yùn)用這些知識解決問題[7]。心理學(xué)研究表明，如果掌握了某領(lǐng)域的知識，可以做出正確判斷，如果對某領(lǐng)域沒有任何背景知識，或者理解錯誤，往往不能做出正確的判斷[8]。生物統(tǒng)計學(xué)的特點[3]決定了學(xué)生必須具有足夠的統(tǒng)計學(xué)背景知識，才能正確解決實際問題。由于課程的授課對象是生物統(tǒng)計的初學(xué)者，還缺乏生物統(tǒng)計學(xué)的思維，而且課時數(shù)較少，如動物醫(yī)學(xué)類《生物統(tǒng)計學(xué)》的課時只有32學(xué)時，因此，在教學(xué)實踐中，我們沒有讓學(xué)生自己查找解決案例的相關(guān)知識，而是在上課前就把課程所需要的知識材料都交給每個學(xué)生。我們也試驗了只交給大學(xué)生案例材料而讓學(xué)生找出解決案例的方法，結(jié)果幾乎沒有發(fā)現(xiàn)有學(xué)生能夠在規(guī)定的時間內(nèi)找出案例的正確解決方案。教師首先在課堂上對相關(guān)知識進(jìn)行講解，然后，在課堂上通過指導(dǎo)學(xué)生解決案例，給學(xué)生創(chuàng)造一個自我學(xué)習(xí)和思考的環(huán)境，使學(xué)生通過想、做和說學(xué)習(xí)《生物統(tǒng)計學(xué)》知識，引導(dǎo)學(xué)生弄清楚應(yīng)該采用哪種統(tǒng)計方法分析問題，采用該方法原因是什么，以及有沒有其它替代分析方法等。

2.合適的統(tǒng)計學(xué)軟件。在生物統(tǒng)計學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)用合適的統(tǒng)計軟件可以使學(xué)生更加關(guān)注解決案例過程的學(xué)習(xí)，真正實現(xiàn)通過實踐學(xué)習(xí)《生物統(tǒng)計學(xué)》，使學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性提高，端正對學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)意義的認(rèn)識，提高學(xué)習(xí)效果，顯著提高學(xué)生成績[9，10]。生物統(tǒng)計教學(xué)用軟件好求易學(xué)易用，功能完備，SAS軟件符合上述兩點要求，而且SAS軟件占統(tǒng)計市場的份額約為80%，使用人數(shù)較多，因此，我們選擇SAS軟件作為教學(xué)軟件。幾年的教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，由于在案例教學(xué)法實踐中應(yīng)用了統(tǒng)計軟件，學(xué)生可以集中精力關(guān)注解決案例的過程而不是解決案例時具體的計算過程，一旦學(xué)生理解了案例的解決方案，解決具體案例所花費(fèi)的時間很少，生物統(tǒng)計課后作業(yè)也不再是一個負(fù)擔(dān)，從而使學(xué)生生物統(tǒng)計的興趣大幅度提高。

3.教師的課堂指導(dǎo)與學(xué)生的主動性。研究表明，對于生物統(tǒng)計學(xué)的案例教學(xué)法，相對于其它課程，如果教師在問題討論中給予學(xué)生較多的指導(dǎo)，有較高的教學(xué)熱情，則教學(xué)效果較好；教師與學(xué)生有效的溝通，把解決案例的相關(guān)信息傳遞給學(xué)生，拓展學(xué)生對學(xué)生生物統(tǒng)計學(xué)知識的正確理解，激發(fā)學(xué)生解決案例的熱情[3]。但是，學(xué)生能否主動參與解答案例是案例教學(xué)法成功的關(guān)鍵。因此，在解決案例過程中，應(yīng)鼓勵學(xué)生積極參與，為此，我們把平時成績占總評成績的比例提高到40%，如果學(xué)生在課堂上主動發(fā)言，則平時成績加分。可能其它課程都是傳統(tǒng)授課方法，個別學(xué)生上課前沒有認(rèn)真閱讀教師提供的案例以及教師提供的生物統(tǒng)計學(xué)背景知識材料，因此課堂中表現(xiàn)被動。因為一旦有其他學(xué)生清楚了案例解決方案，總希望有表現(xiàn)機(jī)會，所以教師需要及時發(fā)現(xiàn)并對這些學(xué)生格外關(guān)注，有意識地鼓勵他們發(fā)言，使他們也有進(jìn)步的機(jī)會。教學(xué)過程中還發(fā)現(xiàn)，個別同學(xué)不認(rèn)真思考案例的解決方法，但為了增加平時成績而主動發(fā)言，我們采取了對案例解答偏離正確方法的學(xué)生只加分、不表揚(yáng)，而對給出正確案例解答方法的學(xué)生，加分的同時予以口頭表揚(yáng)，有效地抑制了這種風(fēng)氣。

三、案例法教學(xué)效果評估

我們利用課后作業(yè)對教學(xué)效果進(jìn)行實時評估，既發(fā)現(xiàn)教學(xué)的成功和不足，也找出學(xué)生對知識的掌握程度，及時更正學(xué)生對知識的誤解。要求學(xué)生作業(yè)寫出解決案例的完整報告，內(nèi)容包括解決案例的SAS程序，SAS運(yùn)行結(jié)果，以及結(jié)果的解釋等。在教授新內(nèi)容之前，教師在課堂上對作業(yè)進(jìn)行總結(jié)，及時把相關(guān)信息反饋給學(xué)生。同樣地，期末考試既是考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也是對教學(xué)效果的評估，考試的主要目的是考察學(xué)生解決案例的能力，考試內(nèi)容有解決案例的相關(guān)《生物統(tǒng)計學(xué)》概念、SAS過程的語法及SAS運(yùn)行結(jié)果的解讀等。近年來，期末考試基本上杜絕了不及格現(xiàn)象，試卷成績平均超過85分，說明學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣較高，對課程和學(xué)習(xí)效果較好。

以前本科大學(xué)生畢業(yè)前夕，《生物統(tǒng)計學(xué)》任課教師經(jīng)常需要幫助學(xué)生處理畢業(yè)論文的數(shù)據(jù)資料，應(yīng)用案例教學(xué)法后沒有了這種現(xiàn)象。畢業(yè)論文審查中也沒有發(fā)現(xiàn)論文中有統(tǒng)計分析方面的錯誤，而且學(xué)生能夠正確運(yùn)用課堂中沒有講授的統(tǒng)計分析方法，說明大學(xué)生生物統(tǒng)計的應(yīng)用能力確實得到了提高。

學(xué)生對教學(xué)的評估可以反映學(xué)生對課程的具體感受，2012年學(xué)生對課程的評價中，認(rèn)為“教師的教學(xué)使我理解和掌握了該課程的內(nèi)容，我覺得有收獲”的學(xué)生占90.4%，“教學(xué)內(nèi)容充實，安排合理，重點突出”的占92.9%，“教師授課能理論聯(lián)系實際”的占93.6%，“教師鼓勵學(xué)生參與課堂討論，發(fā)表個人見解”的占94.3%，說明絕大部分學(xué)生對這種教學(xué)方法是肯定的。

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篇3

關(guān)鍵詞：生物統(tǒng)計；教學(xué)實踐；立體化

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）18-0231-03

一、引言

“生物統(tǒng)計學(xué)”是把數(shù)學(xué)的語言引入生命科學(xué)研究領(lǐng)域，將所研究的問題抽象為數(shù)學(xué)問題的過程，用數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法來分析和解釋生物界各種現(xiàn)象和試驗調(diào)查資料，是應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的一個分支。生物學(xué)研究實踐證明，只有正確應(yīng)用生物統(tǒng)計學(xué)的原理和分析方法對生物學(xué)試驗進(jìn)行合理設(shè)計，對數(shù)據(jù)資料進(jìn)行客觀分析，才能得出科學(xué)的結(jié)論[1]。目前，從數(shù)量角度研究生命科學(xué)現(xiàn)象已經(jīng)為大多數(shù)生物學(xué)研究者所認(rèn)知，“生物統(tǒng)計學(xué)”為生物學(xué)的研究和探索提供了重要的方法和工具。

近年來，全國各高校生物學(xué)專業(yè)普遍加強(qiáng)了“生物統(tǒng)計學(xué)”的教學(xué)工作，使學(xué)生學(xué)習(xí)試驗設(shè)計和數(shù)據(jù)收集與整理的方法，正確應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)原理分析和解釋數(shù)據(jù)資料，為進(jìn)一步學(xué)好專業(yè)課程奠定了堅實的基礎(chǔ)。

二、生物統(tǒng)計學(xué)課程的特點

1.以數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ)。“生物統(tǒng)計學(xué)”是在研究生物現(xiàn)象的過程中，與數(shù)學(xué)的發(fā)展相伴隨逐漸發(fā)展而來的。它把生命科學(xué)中的某些具體問題抽象為數(shù)學(xué)問題，以數(shù)學(xué)概率論和數(shù)理統(tǒng)計為理論基礎(chǔ)[1]，這其中就必然會涉及到排列、組合、積分、導(dǎo)數(shù)等數(shù)學(xué)知識。例如，大數(shù)定律是用樣本統(tǒng)計數(shù)推斷估計總體參數(shù)的基礎(chǔ)，需要掌握概率論的相關(guān)知識；在推導(dǎo)直線回歸方程時，回歸系數(shù)和回歸截距的計算，是建立在最小二乘法的基礎(chǔ)上，需要用到導(dǎo)數(shù)的計算；正態(tài)分布中變量的概率計算，需要了解積分的性質(zhì)[1]。盡管在“生物統(tǒng)計學(xué)”課程學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“高等數(shù)學(xué)”的相關(guān)知識，但多數(shù)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識仍相對薄弱，由此對學(xué)習(xí)該門課程產(chǎn)生畏懼心理。加上很多學(xué)生沒有理解生物統(tǒng)計學(xué)的內(nèi)涵，主觀上認(rèn)為該門課程就是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的，進(jìn)而導(dǎo)致厭學(xué)情緒。

2.概念術(shù)語多。“生物統(tǒng)計學(xué)”不同于生物學(xué)專業(yè)的其他課程，在學(xué)習(xí)過程中涉及很多概念術(shù)語，并且這些概念術(shù)語常成對出現(xiàn)[1]。例如，總體和樣本、變量與常數(shù)、參數(shù)與統(tǒng)計數(shù)、效應(yīng)與互作、準(zhǔn)確性與精確性、頻率與概率、標(biāo)準(zhǔn)差與標(biāo)準(zhǔn)誤、因素與水平、相關(guān)與回歸、雙尾檢驗與單尾檢驗、棄真錯誤與納偽錯誤、假設(shè)檢驗與區(qū)間估計等。如果不理解這些概念術(shù)語的含義，生搬硬套，在應(yīng)用時就會出錯，得出錯誤的結(jié)果。

3.計算公式多。“生物統(tǒng)計學(xué)”是應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法，分析和解釋生命科學(xué)研究中數(shù)據(jù)資料數(shù)量上的變化，進(jìn)而做出符合科學(xué)實際的推斷。在學(xué)習(xí)過程中，必須要用到大量的計算公式[1，2]。如反映變異性的指標(biāo)有標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)誤，二者的含義不同，計算公式也不同。在正態(tài)分布中，為了計算服從正態(tài)分布的變量的取值概率，通常要對變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，在學(xué)習(xí)了變量標(biāo)準(zhǔn)化公式之后，接下來在應(yīng)用時還需要用到平均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、平均數(shù)差數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、頻率的標(biāo)準(zhǔn)化、頻率差數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、成對數(shù)據(jù)差數(shù)平均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化等公式。在直線相關(guān)與回歸分析中，需要掌握相關(guān)系數(shù)、回歸系數(shù)、回歸截距等計算公式。盡管目前有很多統(tǒng)計軟件可以直接對一些統(tǒng)計量進(jìn)行計算，但學(xué)生們必須掌握和理解相關(guān)統(tǒng)計量計算的原理和具體內(nèi)涵才能正確地應(yīng)用這些統(tǒng)計軟件。

4.課程內(nèi)容連貫性較強(qiáng)。“生物統(tǒng)計學(xué)”的課程內(nèi)容是承上啟下、前后連貫的[1，2]。例如，概率分布是學(xué)習(xí)統(tǒng)計推斷的基礎(chǔ)，平均數(shù)的假設(shè)檢驗和區(qū)間估計是相互聯(lián)系的，單因素數(shù)據(jù)資料方差分析的原理和方法是對多因素數(shù)據(jù)資料進(jìn)行方差分析的基礎(chǔ)[1]。如果學(xué)生沒有掌握某一章節(jié)的內(nèi)容，很可能導(dǎo)致后面的許多內(nèi)容聽不懂、難理解，陷入越聽越聽不懂的惡性循環(huán)。

三、教學(xué)內(nèi)容的實踐與探索

針對“生物統(tǒng)計學(xué)”課程的特點和現(xiàn)狀，近年來，我們在教學(xué)過程中，圍繞教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程建設(shè)、考核方式等多方面進(jìn)行了實踐和探索，取得了較為理想的效果。

1.合理編排教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率。我校本科教學(xué)計劃調(diào)整后，“生物統(tǒng)計學(xué)”課程安排在第三學(xué)期，周學(xué)時為2，共36學(xué)時。學(xué)生在之前已學(xué)習(xí)了“高等數(shù)學(xué)”等公共課程，“植物學(xué)”、“動物學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程，與本學(xué)期同時學(xué)習(xí)的還有“生物化學(xué)”。為適應(yīng)生命科學(xué)的發(fā)展和對生物學(xué)人才的培養(yǎng)，我們按照“強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出重點、注重應(yīng)用、通俗易懂”的原則合理設(shè)計安排教學(xué)內(nèi)容[1]。在課堂講授時，我們盡可能把抽象的統(tǒng)計學(xué)原理與生命科學(xué)的前沿或?qū)W生們感興趣的事例進(jìn)行結(jié)合，并引導(dǎo)學(xué)生從專業(yè)知識的角度對統(tǒng)計分析的結(jié)果做出科學(xué)的判斷和合理的解釋，這樣一方面使學(xué)生感受到生物統(tǒng)計學(xué)與生命科學(xué)的各專業(yè)都是緊密聯(lián)系的，另一方面學(xué)到的統(tǒng)計分析方法和試驗設(shè)計原則也可以指導(dǎo)學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。

作為應(yīng)用性極強(qiáng)的課程，我們在課堂授課時一般不過多討論數(shù)學(xué)原理，而主要偏重于統(tǒng)計原理的介紹和具體分析方法的應(yīng)用。在有限的課堂教學(xué)時數(shù)內(nèi)，對涉及到的數(shù)理統(tǒng)計知識多是“拿來主義”，對于一些公式，通常只進(jìn)行概念上的介紹和公式上的簡單推導(dǎo)，對有些較復(fù)雜的統(tǒng)計公式則只給出公式，并不要求學(xué)生掌握具體的推算過程，其目的是讓學(xué)生對統(tǒng)計學(xué)原理和統(tǒng)計分析方法有較全面的了解。在章節(jié)內(nèi)容上，根據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)刪減，做到重點突出、主次分明。比如講授方差分析一章時，以單因素數(shù)據(jù)資料的分析為例，重點介紹方差分析的基本原理、數(shù)學(xué)模型和分析步驟，對于二因素數(shù)據(jù)資料的分析則啟發(fā)學(xué)生根據(jù)其基本原理和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行推理，多因素數(shù)據(jù)資料的方差分析則只介紹基本原理，其目的是培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)理論知識的應(yīng)用能力，實現(xiàn)以素質(zhì)教育為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為本位的教學(xué)理念。

2.靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法。在教學(xué)過程中，我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，采用多種教學(xué)方法并重，對學(xué)生“授之以漁”而不是“授之以魚”[3]，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，使教學(xué)相融。

問題導(dǎo)入法。在課堂講授時，我們注重問題的創(chuàng)設(shè)。提供氛圍，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并思考如何解決問題[4]，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，教師則成為學(xué)生的協(xié)作者。例如，在方差分析一章講述時，以單因素數(shù)據(jù)資料為例[1]，讓學(xué)生思考如何進(jìn)行多組平均數(shù)之間的比較。有的學(xué)生會提出，可以采用之前學(xué)習(xí)過的兩個樣本平均數(shù)假設(shè)檢驗的分析方法對多組數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩的比較，而這又引發(fā)了一些新的問題。如何解決這些問題呢？這時，我們引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生將所有的數(shù)據(jù)資料作為一個整體來考慮，將數(shù)據(jù)的總變異按照其變異來源剖分成處理引發(fā)的變異（組間變異）和試驗誤差引發(fā)的變異（組內(nèi)變異），并利用反映變異特性的方差這一統(tǒng)計量來表示組間變異和組內(nèi)變異的大小，進(jìn)而采用檢驗對其二者的差異進(jìn)行顯著性檢驗，由此和學(xué)生共同推導(dǎo)出方差分析的基本思想和分析步驟。這樣，既讓學(xué)生理解了方差分析的原理和應(yīng)用，也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

對比法。“生物統(tǒng)計學(xué)”中有很多概念都是成對出現(xiàn)的，其相應(yīng)的公式也有著許多形式上的共同點，這就為我們進(jìn)行對比法講解提供了很好的素材。例如標(biāo)準(zhǔn)差與標(biāo)準(zhǔn)誤、直線回歸系數(shù)與直線相關(guān)系數(shù)、樣本平均數(shù)假設(shè)檢驗的檢驗及檢驗等[1]。對比法講授，既可以幫助學(xué)生記憶公式，也便于學(xué)生更好地理解公式的含義和具體應(yīng)用，做到舉一反三。

演繹法。“生物統(tǒng)計學(xué)”中有很多公式是前后聯(lián)系的，存在公式的變形，運(yùn)用演繹法教學(xué)可以讓學(xué)生更好地理解公式的來源和內(nèi)涵。例如變量的標(biāo)準(zhǔn)化公式，對于服從正態(tài)分布的變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換的公式（u=■）是核心，在理解這個公式含義的基礎(chǔ)上，對于各統(tǒng)計數(shù)（平均數(shù)、平均數(shù)差數(shù)、頻率、頻率差數(shù)、成對數(shù)據(jù)差數(shù)等）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換的公式自然也就推導(dǎo)出來了，從而避免了對這些公式的死記硬背。

板書與多媒體課件并行。隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在教學(xué)實踐中多采用多媒體課件進(jìn)行授課。多體媒體課件集文字、公式編輯、圖形、色彩、動畫于一體，既可以插入圖片和例證，也可以實現(xiàn)公式推導(dǎo)的逐步展現(xiàn)，圖文并茂，色彩豐富，省去了板書所占的時間，可以在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)增加教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)師生之間的互動[4]。同時，傳統(tǒng)的板書不能完全放棄，在講授過程中，適時穿插板書內(nèi)容，可以幫助學(xué)生更好地聯(lián)系已學(xué)知識。因此，在教學(xué)過程中，我們以多媒體教學(xué)為主，板書為輔，注重將這兩種教學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。

3.加強(qiáng)實驗教學(xué)，注重理論與實踐的結(jié)合。“生物統(tǒng)計學(xué)”是一門應(yīng)用學(xué)科。我們在理論教學(xué)的同時，安排了18個學(xué)時的實驗課，主要目的是讓學(xué)生將課堂理論知識加以應(yīng)用并學(xué)會常用統(tǒng)計學(xué)軟件的使用。生物統(tǒng)計學(xué)實驗課在生命科學(xué)學(xué)院信息學(xué)實驗室利用電子教室系統(tǒng)進(jìn)行，教師在主控機(jī)上邊講解邊操作，學(xué)生可以在自己的計算機(jī)上觀察到具體的執(zhí)行過程，之后可以自己進(jìn)行相應(yīng)的操作，然后以電子文檔的形式提交實驗課作業(yè)。通過實驗課教學(xué)，一方面使理論知識密切聯(lián)系實踐，真正提高了學(xué)生的應(yīng)用能力；另一方面增強(qiáng)了學(xué)生的興趣，在實驗課中學(xué)生不僅鞏固了統(tǒng)計分析知識，而且利用計算機(jī)來分析數(shù)據(jù)也為相關(guān)專業(yè)課實驗數(shù)據(jù)的分析奠定了基礎(chǔ)。在運(yùn)用計算機(jī)統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時，學(xué)生們也深刻意識到，盡管統(tǒng)計學(xué)軟件功能強(qiáng)大，但必須對相關(guān)的統(tǒng)計學(xué)知識有一定的認(rèn)知和理解，才能更好地使用這些軟件，由此也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的動力。

4.課程資源的立體化建設(shè)。在教學(xué)過程中，我們注重加強(qiáng)課程資源的立體化建設(shè)。以教材為中心，我們編寫了與科學(xué)出版社《生物統(tǒng)計學(xué)》（第四版）配套的《生物統(tǒng)計學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》，對每一章的內(nèi)容都配套了目的要求、內(nèi)容提要、難點評析、例題解析、習(xí)題解答和自我測驗[5]，以供學(xué)生在課下進(jìn)行學(xué)習(xí)和知識的擴(kuò)充。同時，“生物統(tǒng)計學(xué)”是河南師范大學(xué)校級網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生可以通過瀏覽網(wǎng)頁進(jìn)行課程內(nèi)容學(xué)習(xí)。在網(wǎng)絡(luò)課程中，每章均示出了重點、難點，便于學(xué)生自學(xué)或復(fù)習(xí)掌握；同時，網(wǎng)絡(luò)課程中豐富生動的圖表資料及實例分析也有助于學(xué)生對知識點的理解。

5.考核采用筆試和實驗相結(jié)合。“生物統(tǒng)計學(xué)”的考核成績由期終閉卷筆試成績（占總成績的80%）和實驗課成績（占總成績的20%）兩部分組成。其中，閉卷考試內(nèi)容偏重實用性、基礎(chǔ)性，避開需死記硬背、理論性強(qiáng)而無實際用途的題目和偏題怪題，并且盡量減少需要進(jìn)行計算的工作量，目的是考核學(xué)生對已學(xué)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用。實驗課則重點考查學(xué)生知識應(yīng)用和解決實際問題的能力。這種考核方式，一方面激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，擺脫了學(xué)生死記硬背的單純應(yīng)試模式，另一方面也強(qiáng)調(diào)了學(xué)生解決實際問題的能力，有助于提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。

四、小結(jié)

“生物統(tǒng)計學(xué)”是一門理論性和實用性都很強(qiáng)的學(xué)科，是現(xiàn)代生物學(xué)研究不可缺少的工具。在教學(xué)過程中，我們注重培養(yǎng)學(xué)生樹立統(tǒng)計學(xué)觀念，掌握如何運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)原理科學(xué)設(shè)計試驗，正確應(yīng)用統(tǒng)計分析方法分析數(shù)據(jù)資料，培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計學(xué)推理思維能力，并能用專業(yè)知識對推斷結(jié)果加以闡釋。在教學(xué)過程中，我們強(qiáng)調(diào)以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，在培養(yǎng)學(xué)生扎實理論基礎(chǔ)知識的同時，更注重實踐教學(xué)，積極引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，切實培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]李春喜，邵云，姜麗娜.生物統(tǒng)計學(xué)（第四版）[M].北京：科學(xué)出版社，2008.

[2]張恩盈，宋希云.提高《生物統(tǒng)計學(xué)》課堂教學(xué)效果的探索[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2011，（8）：131-133.

[3]石培春，龔江，李春艷.“生物統(tǒng)計”課程教學(xué)探索和思考[J].中國電力教育，2012，（10）：103-104.

[4]孫敏，陳艷紅.啟發(fā)式教學(xué)思路在CAI軟件中如何體現(xiàn)[J].中國電化教育，2002，（6）：51-52.

篇4

[關(guān)鍵詞]生物統(tǒng)計學(xué)；本科教學(xué)；Excel軟件；統(tǒng)計功能

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）03-0066-03

統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)研究不可或缺的工具，目前大多數(shù)高校已把生物統(tǒng)計學(xué)列為生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修課。通過該課程的學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生正確分析試驗數(shù)據(jù)的能力，對于進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課程和日后進(jìn)行科研也有著非常重要的作用。近年來，統(tǒng)計分析軟件的應(yīng)用越來越普及，應(yīng)用統(tǒng)計軟件來輔助生物統(tǒng)計學(xué)的理論教學(xué)變得尤為重要。[1][2]

Excel作為常用辦公軟件，除具備較強(qiáng)的圖表和計算功能外，還提供了大量的統(tǒng)計函數(shù)和數(shù)據(jù)分析工具。利用Excel的統(tǒng)計功能，可快速、簡便地進(jìn)行描述性統(tǒng)計、t檢驗、方差分析、回歸、相關(guān)等多種統(tǒng)計分析，從而為生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)提供了極大便利，強(qiáng)化了教學(xué)效果。Excel的統(tǒng)計功能雖不如SPSS、SAS等專業(yè)統(tǒng)計軟件強(qiáng)大，但具有易學(xué)易用的優(yōu)勢，適用于統(tǒng)計學(xué)的初學(xué)者，可基本滿足本科生的教學(xué)需要。[3][4]

一、Excel統(tǒng)計函數(shù)簡介

（一）統(tǒng)計函數(shù)的插入

Excel軟件提供了豐富的數(shù)學(xué)和統(tǒng)計函數(shù)，將這些函數(shù)結(jié)合起來應(yīng)用，可顯示出Excel的統(tǒng)計分析功能。[3][4]在Excel 2003菜單中的“插入”項，選擇“函數(shù)”。或在2007及以上版本中，在“公式”菜單項選“插入函數(shù)”命令，之后在“選擇類別”欄選擇“統(tǒng)計”，即顯示大量統(tǒng)計函數(shù)。

（二）常用統(tǒng)計函數(shù)介紹

1.統(tǒng)計學(xué)參數(shù)或特征數(shù)的計算

數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差、平均數(shù)等特征數(shù)均可由統(tǒng)計函數(shù)計算得到。反映集中性的函數(shù)包括AVERAGE（均值）、GEOMEAN（幾何平均數(shù)）、HARMEAN（調(diào)和平均數(shù)）、MEDIAN（中位數(shù)）等；反映離散性的函數(shù)有：DEVSQ（離差平方和）、STDEV（樣本標(biāo)準(zhǔn)差）、VAR（樣本方差）、KURT（峰度系擔(dān)┑取

2.數(shù)據(jù)分類

FREQUENCY函數(shù)可對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和統(tǒng)計，表達(dá)式為：FREQUENCY（Data array，Bins array）。該函數(shù)為數(shù)組公式形式，運(yùn)行顯示出一個分組的頻數(shù)后，還需選中所有結(jié)果的顯示區(qū)域，按F2鍵，再按“Ctrl+Shift+En？鄄ter”組合鍵，方可求出所有分組的頻數(shù)。[5]FREQUENCY的操作步驟因分類資料的性狀而有所差異。A. 質(zhì)量性狀資料：在函數(shù)對話框中，“Data array”一欄輸入分類數(shù)據(jù)所在的單元格地址，“Bins array”一欄輸入分類標(biāo)志值所在單元格。B. 數(shù)量性狀資料：確定好分類的組數(shù)、組距和組限后，將各組的上限按升序輸入工作表，在“Data array”和“Bins array”分別輸入相應(yīng)的單元格地址。

例：現(xiàn)有350名學(xué)生的英語成績，需按優(yōu)秀、良好、一般和不及格進(jìn)行分類，并統(tǒng)計各等級人數(shù)。考試成績?yōu)閿?shù)量性狀資料，首先按升序?qū)⒏鹘M上限按升序輸入工作表（60、74、90）形成一列，插入FREQUENCY函數(shù)，在“Data array”輸入成績所在單元格區(qū)域，在“Bins array”輸入各上限所在的單元格區(qū)域，確認(rèn)后即可計算出不及格的人數(shù)（

3.概率函數(shù)

概率函數(shù)可直接計算出給定參數(shù)條件下各理論分布的概率值（P）。[6]常用函數(shù)有BINOMDIST（二項分布）、POISSON（泊松分布）、NORMDIST（正態(tài)分布）、NORMSDIST（標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布）、TDIST（t分布），F(xiàn)DIST（F分布）等。

例如，BINOMDIST函數(shù)的功能為計算給定參數(shù)條件下二項分布的概率值。函數(shù)表達(dá)式：BINOMDIST（number_s，trials，probability_s，cumulative），其中num？鄄ber_s為試驗成功的次數(shù)，trials為獨(dú)立試驗的次數(shù)，prob？鄄ability_s為試驗成功的概率；cumulative為一邏輯值，用于確定函數(shù)的形式，取值為1和0。Cumulative如果取1，結(jié)果顯示至多n次成功的概率；如為0，則返回恰好為n次成功的概率。

4.t 檢驗

TTEST函數(shù)功能為返回t檢驗的概率，以此來判斷假設(shè)檢驗的顯著性。函數(shù)表達(dá)式：TTEST（array1，array2，tails，type），其中array1為第一組數(shù)據(jù)所在的單元格區(qū)域，array2為第二組數(shù)據(jù)的區(qū)域，tails為分布曲線的尾數(shù)（雙尾或單尾），type表示t檢驗的類型。函數(shù)運(yùn)行后得到t檢驗的概率值（P），如P

5.相關(guān)和回歸系數(shù)計算

CORREL函數(shù)功能為計算兩變量間的相關(guān)系數(shù)，以此來判斷兩變量間的相關(guān)程度和性質(zhì)，表達(dá)式為COR？鄄REL（array1，array2），array1和array2代表進(jìn)行相關(guān)分析的兩組數(shù)據(jù)。利用INTERCEPT和SLOPE兩函數(shù)可計算線性回歸系數(shù)，函數(shù)表達(dá)式分別為INTERCEPT（known_x′？鄄s，known_y′s），SLOPE（known_x′s，known_y′s），其中known_x′s、known_y′s為自變量和因變量的數(shù)據(jù)集合。INTERCEPT函數(shù)可計算線性回歸的截距（a），SLOPE函數(shù)可計算線性回歸的斜率（b），從而得到線性回歸方程：=a+bx。

二、數(shù)據(jù)分析工具的應(yīng)用

（一）分析工具庫加載

Excel的分析工具庫具有較強(qiáng)的統(tǒng)計分析功能，但此功能通常未默認(rèn)安裝，需加載后使用。

1.在Excel 2003中，在“工具”菜單中單擊“加載宏”，在彈出對話框中選中“分析工具庫”即可，之后“工具”菜單中即出現(xiàn)“數(shù)據(jù)分析”條目。

2.在Excel 2007或更高版本中，單擊左上角的“Office按鈕”，選擇“Excel 選項”，在彈出對話框中單擊“加載項”，然后在“管理”欄中選擇“Excel加載項”，單擊“轉(zhuǎn)到”，最后在“加載宏”窗口中選中“分析工具庫”，之后在“數(shù)據(jù)”菜單中即出現(xiàn)“數(shù)據(jù)分析”條目。

（二）常用統(tǒng)計方法介紹

分析工具庫包括描述性統(tǒng)計、t檢驗、方差分析、回歸、相關(guān)、F檢驗等多種統(tǒng)計方法。[3][5]每次使用時，按照各統(tǒng)計方法的格式要求輸入原始數(shù)據(jù)，單擊“數(shù)據(jù)分析”選項，在彈出對話框中選擇所需統(tǒng)計方法即可。

1.數(shù)據(jù)分類

將各組的分類標(biāo)志值（質(zhì)量性狀資料）或上限值（數(shù)量性狀資料）輸入工作表，在“數(shù)據(jù)分析”中選擇“直方圖”；彈出對話框后，在“輸入?yún)^(qū)域”選擇分類數(shù)據(jù)的單元格地址，“接收區(qū)域”選擇分類標(biāo)志所在的單元格，運(yùn)行即可。

2.描述統(tǒng)計

輸入數(shù)據(jù)資料，在“數(shù)據(jù)分析”中選擇“描述統(tǒng)計”，運(yùn)行后即可得到最小值、最大值、平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、方差、峰度、偏度等常用統(tǒng)計量。

3.t檢驗

t檢驗包括平均值的成對二樣本分析，雙樣本等方差假設(shè)，雙樣本異方差假設(shè)檢驗。如進(jìn)行平均值的成對二樣本分析，彈出對話框后，分別在“變量1區(qū)域”、“變量2區(qū)域”輸入兩組數(shù)據(jù)所在的單元格地址，之后在“輸出區(qū)域”選擇某空白區(qū)域，確定即可。運(yùn)行結(jié)果包括平均數(shù)、t值、df、單尾和雙尾概率（P）、臨界t值等信息。若P

如進(jìn)行成組設(shè)計的兩樣本均值檢驗，需先進(jìn)行F檢驗：雙樣本等方差假設(shè)，判斷兩樣本所在總體方差是否同質(zhì)。步驟：分別在變量1、變量2輸出區(qū)域選擇相應(yīng)單元格區(qū)域，運(yùn)行結(jié)果包括方差、F值、單尾概率（P）、臨界F值等。如P

4.方差分析

方差分析包括單因素、無重復(fù)雙因素、有重復(fù)雙因素三種類型。如進(jìn)行單因素方差分析，彈出對話框中，在輸入?yún)^(qū)域、分組方式、輸出區(qū)域分別輸入相應(yīng)信息后，單擊“確定”即可。輸出結(jié)果包括平方和（SS）、df（自由度）、MS（均方）、F值、F crit（F臨界值）、P值等信息（表1）。如P>0.05（或F

5.回歸與相關(guān)分析

線性回歸分析：在“數(shù)據(jù)分析” 菜單選擇“回歸”， 在彈出對話框中輸入Y值、X值、置信度、輸出區(qū)域等信息后，運(yùn)行即可得到回歸截距（Intercept，a）和回歸系數(shù)（b）（表2），從而寫出回歸方程。根據(jù)回歸系數(shù)的t檢驗結(jié)果或方差分析的F檢驗結(jié)果，可判斷兩個變量間的線性回歸關(guān)系是否有效。[7]由表2可知，a（Intercept）=-1.382，b=5.503，回歸方程為：=5.503x-1.382。由回歸系數(shù)的t檢驗可知，P=0.00004

三、結(jié)語

Excel軟件提供的統(tǒng)計功能基本涵蓋了統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，且對于生物統(tǒng)計學(xué)的初學(xué)者而言，具有易學(xué)易用的優(yōu)勢，可作為本科教學(xué)的有效輔助工具。在每章理論知識講解完畢，應(yīng)緊接著介紹Excel的統(tǒng)計功能、操作步驟和結(jié)果解釋，把課程理論教學(xué)、實際案例分析和軟件應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，可取得較好的教學(xué)效果。教學(xué)實踐表明，運(yùn)用Excel的統(tǒng)計功能來輔助理論教學(xué)，不僅能夠加深學(xué)生對統(tǒng)計學(xué)原理的理解，還可以提高學(xué)生運(yùn)用理論知識來分析數(shù)據(jù)的能力，從而使得生物統(tǒng)計學(xué)的學(xué)習(xí)變得輕松。在今后的生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)實踐中，應(yīng)緊密加強(qiáng)Excel軟件應(yīng)用與理論教學(xué)的融合，并考慮將 SPSS等專業(yè)軟件逐步引入教學(xué)中，以期進(jìn)一步提升學(xué)生分析處理復(fù)雜數(shù)據(jù)、解決實際問題的能力。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 張丹，呂海燕，張幸果，等.應(yīng)用Excel軟件有效提高《生物統(tǒng)計學(xué)》課程的教學(xué)效果[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（8）：93-95，99.

[2] 魏興民，任真，代婷.Excel在中醫(yī)藥統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].高等數(shù)學(xué)研究，2013（1）：93-95.

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篇5

關(guān)鍵詞： Excel 生物統(tǒng)計學(xué) t檢驗 配對設(shè)計

1.引言

《生物統(tǒng)計學(xué)》是畜牧、獸醫(yī)、農(nóng)學(xué)、微生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域不可缺少的統(tǒng)計工具，越來越多的數(shù)據(jù)分析離不開生物統(tǒng)計學(xué)的原理。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已有更多的軟件被應(yīng)用于《生物統(tǒng)計學(xué)》，如SPSS[1-4]，Excel[5]，SAS[6]等，但是不同的統(tǒng)計軟件具有不同的統(tǒng)計特點，如Excel統(tǒng)計功能簡單，操作方便，分析出來的結(jié)果更為直觀，更適合《生物統(tǒng)計學(xué)》的初學(xué)者。本文主要介紹如何利用Excel對配對設(shè)計數(shù)據(jù)資料進(jìn)行t檢驗，并以案例的形式詳細(xì)闡述其分析過程。

2.分析工具庫的安裝

Excel一般并不直接帶有“分析工具庫”這一模塊，需要在Excel的基礎(chǔ)上自己安裝，安裝步驟：Excel的工具 加載宏分析工具庫 確定就可以。

3.配對設(shè)計的t檢驗

配對設(shè)計是指將參加試驗個體兩兩配對，再將每一個對子內(nèi)的兩個個體獨(dú)立隨機(jī)地接受兩個處理中的一個。目前主要有自身配對、親緣配對、條件配對這三種配對方式。

3.1數(shù)據(jù)資料的建立

例1.用家兔10只試驗?zāi)撤N注射液對體溫的影響，在注射前1h和2h各測定一次體溫，取平均值，注射后1h和2h各測定一次體溫，取平均值，問注射前和注射后體溫有無顯著變化[7]？首先在Excel中把分組的名字寫上“注射前體溫”和“注射后體溫”，分別寫在每一列的最上方，然后在“注射前體溫”和“注射后體溫”下方錄入每只家兔的體溫數(shù)據(jù)資料，具體見圖1。

3.2 t檢驗分析

很顯然，這是典型的自身配對設(shè)計，即注射前和注射后體溫形成一個對子，因此我們選用配對的t檢驗來分析。在Excel中：工具 ？隰數(shù)據(jù)分析 ？隰平均值的成對二樣本分析，點擊確定進(jìn)行分析，然后會出現(xiàn)對話框如圖2。輸入?yún)^(qū)域：變量1的區(qū)域和變量2的區(qū)域，選擇“注射前體溫”和“注射后體溫”原始數(shù)據(jù)區(qū)域。在“假設(shè)平均差”處填寫0，表示原假設(shè)認(rèn)為這兩個樣本的總體平均數(shù)相等。“標(biāo)志”前根據(jù)需求可以打“√”，也可以不打“√”，如果在變量1的區(qū)域和變量2的區(qū)域選擇原始數(shù)據(jù)的時候把列上方的名字也選上了，此時就在“標(biāo)志”打“√”，反之則在“標(biāo)志”不打“√”。輸出選項：輸出區(qū)域處選Excel空白處，單擊確定按鈕。

3.3 結(jié)果分析

結(jié)果部分見圖3所示，“t Stat”Excel計算出的t值，圖3的最下方4項分別是單尾檢驗和雙尾檢驗的結(jié)果，可以依據(jù)題意來選擇哪個結(jié)果，一般情況是雙尾檢驗。結(jié)果分析可以有以下兩種途徑：（1）可以根據(jù)P（T

4.結(jié)語

本文主要介紹如何利用Excel對配對設(shè)計的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行t檢驗，在結(jié)果分析部分有2種依據(jù)可以判定結(jié)果，利用顯著性概率P（T

參考文獻(xiàn)：

[1]白俊艷，徐廷生，張小輝.《生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計》上機(jī)實驗改革與實踐.教育教學(xué)論壇，2015，18：247-248.

[2]白俊艷，賈小平，張小輝，等.生物統(tǒng)計學(xué)課程改革與實踐.畜牧與飼料科學(xué)，2013 ，34 （10 ） ： 57-58.

[3]白俊艷，武曉紅，張小輝，等.生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計課程考核方式的改革與實踐.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（ 5） ： 369-370.

[4]秦立金.SPSS統(tǒng)計軟件在生物統(tǒng)計課程中的探索研究.赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，30（3）：198-199.

[5]韋若勛.生物統(tǒng)計學(xué)上機(jī)實驗課中Excel互動教學(xué)方式的應(yīng)用.高等教育，2013，8：185-186.

篇6

 

生物統(tǒng)計學(xué)是數(shù)理統(tǒng)計在生命科學(xué)中的應(yīng)用。《生物統(tǒng)計學(xué)與試驗設(shè)計》是農(nóng)林類高校本科階段的專業(yè)基礎(chǔ)課，對農(nóng)業(yè)科學(xué)研究具有十分重要的意義，因此全國農(nóng)林類高校都十分重視這門課的教學(xué)。《生物統(tǒng)計學(xué)與試驗設(shè)計》主要包括田間常見的基本試驗方法和數(shù)據(jù)分析兩大部分。由于這門課程十分抽象和枯燥，學(xué)生普遍對這門課沒有興趣，且傳統(tǒng)的教學(xué)形式和方法無法適應(yīng)新時代人才培養(yǎng)的要求。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)綜合性人才，《生物統(tǒng)計學(xué)與試驗設(shè)計》的課堂教學(xué)應(yīng)該進(jìn)行改革。在本課程的課堂教學(xué)中，針對不同的章節(jié)，可以采用故事教學(xué)法、漸進(jìn)式教學(xué)法和探究式教學(xué)法等。筆者就《生物統(tǒng)計學(xué)與試驗設(shè)計》課堂教學(xué)方法提出一點看法。

 

1 故事教學(xué)法

 

故事教學(xué)法是將教學(xué)內(nèi)容以故事的形式表現(xiàn)出來，通過與學(xué)生們的互動和思考達(dá)主動學(xué)習(xí)的目的，以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的一種方法。由于這門課程十分枯燥，學(xué)生們上課的積極性普遍很低。故事教學(xué)法不僅可以調(diào)動學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情，活躍課堂氣氛，還可以讓他們在潛移默化下學(xué)習(xí)新的知識。故事可來源于歷史、童話、報刊、網(wǎng)絡(luò)等多種信息渠道，甚至可以是老師自己編撰的小故事。如教師在講解“科學(xué)研究的基本方法”時，可以給學(xué)生們講主婦嘗試做新菜式的故事。通過這一過程的講解，讓學(xué)生們了解做新菜的過程包括思考做什么菜、看菜譜、腦袋里想象如何做、實際操作和總結(jié)經(jīng)驗。進(jìn)而類推到科學(xué)研究的基本方法包括選題、文獻(xiàn)、假說、假說的驗證和試驗的規(guī)劃與設(shè)計等過程。故事教學(xué)法要求教師具有豐富的生活經(jīng)歷和廣博的知識儲備，并能夠在課堂上靈活運(yùn)用，借此激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。枯燥的專業(yè)知識沒有幾個學(xué)生是愿意聽的，只有用故事的形式把枯燥的專業(yè)知識穿插其中，才能讓學(xué)生在不知不覺之中掌握了知識，而且增加了對這門課的興趣，可謂一舉兩得。然而故事教學(xué)法要想取得成功也需要教師的精心準(zhǔn)備，如何讓故事講解得精彩，如何讓學(xué)生在故事中有所思考，如何讓學(xué)生參與到故事之中，這些都是故事教學(xué)法的關(guān)鍵所在。教師一定要在平時的生活中多積累一些故事，才能在用到的時候信手拈來，提升課堂效率。

 

2 漸進(jìn)式教學(xué)法

 

漸進(jìn)式教學(xué)法是把相近的知識點匯集到一起，從簡單的知識開始講起，過渡到難點的學(xué)習(xí)方法。該方法可以使學(xué)生們由淺入深逐步學(xué)習(xí)新知識，不排斥難以理解的內(nèi)容，并針對一系列問題找到很好的解決方法，學(xué)習(xí)比較系統(tǒng)。例如方差分析一章，最先學(xué)習(xí)重復(fù)數(shù)相等的單因素方差分析。這個知識點比較簡單，但是要花費(fèi)大量的精力打好基礎(chǔ)。然后過渡到重復(fù)數(shù)不相等、組內(nèi)有分亞組的單因素方差分析，最后到無重復(fù)的雙因素方差分析及有重復(fù)的方差分析。這些知識點的解決方案基本類似，只是每深入一點就要多考慮一個因素，慢慢變難。只要搞清楚了知識框架，分析問題就會變得簡單。這種方法在相似知識點的講解中十分有用，要注意的是，如果知識點間的邏輯不強(qiáng)，或者相互之間難度跨度太大，這種方法的效果會變差很多。

 

3 探究式學(xué)習(xí)法

 

該方法比較適用于對其他課程中知識點的分析。例如遺傳學(xué)中孟德爾定律的成立主要依賴于卡方檢驗。由于孟德爾試驗中的實際值與理論值之間總有一定偏差，可以給學(xué)生們提出問題，讓他們先思考一下這個偏差到底是如何造成的。然后引入卡方的概念及其在適合度檢驗和獨(dú)立性檢驗中的應(yīng)用。最后他們即可理解其中的原因。這種方法可以激發(fā)學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問題和思考問題的主動性，幫助他們自主學(xué)習(xí)。該方法應(yīng)該采用“問題為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、老師做引導(dǎo)”的策略，可以獲得很好的效果。但是這種方法也不能經(jīng)常使用，避免學(xué)生們產(chǎn)生厭倦情緒。

 

通過這些課堂教學(xué)方法的改革，學(xué)生們對生物統(tǒng)計學(xué)的知識有了進(jìn)一步認(rèn)識，提高了學(xué)習(xí)積極性和分析問題的能力。但《生物統(tǒng)計學(xué)與試驗設(shè)計》還受到專業(yè)要求、教學(xué)條件及考核方式等多方面的影響，在今后的教學(xué)中，我們還需要進(jìn)一步鍛煉學(xué)生，使他們更加夯實基礎(chǔ)，培養(yǎng)較強(qiáng)的分析能力，滿足科研和生產(chǎn)的需求。

 

作者簡介

篇7

關(guān)鍵詞： Excel 生物統(tǒng)計學(xué) 二項分布的概率

1.引言

生物統(tǒng)計學(xué)是研究數(shù)據(jù)資料的收集、整理、分析、解釋的一門科學(xué)[1]，也是畜牧、獸醫(yī)、農(nóng)學(xué)、微生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中不可缺少的統(tǒng)計工具，越來越多的數(shù)據(jù)分析離不開生物統(tǒng)計學(xué)原理。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)有更多軟件或操作系統(tǒng)被應(yīng)用于生物統(tǒng)計學(xué)，如Excel[2]，SAS[3]，SPSS[4]等，但是不同統(tǒng)計軟件具有不同的統(tǒng)計特點，如Excel統(tǒng)計功能更為簡單，適合生物統(tǒng)計學(xué)的初學(xué)者。SAS統(tǒng)計功能比較寬廣些，因其里面統(tǒng)計模塊的限制，所以更適合自己編寫程序的學(xué)者。SPSS的統(tǒng)計功能更為強(qiáng)大，幾乎具備了所有統(tǒng)計分析功能，操作相對簡單、直觀。

2.二項分布

雖然從統(tǒng)計分析來看，SAS和SPSS的統(tǒng)計分析功能略勝于Excel，但是Excel具有其獨(dú)特的地方，如對一些常用分布的概率計算來說Excel顯得簡單多了。二項分布是最常見的離散性隨機(jī)變量的概率分布，核心定義為每次實驗只能有兩種可能結(jié)果。對于二項分布的手動計算公式[1]：

3 利用Excel對二項分布的概率計算

雖然二項分布的概率手動也能計算，但是比較費(fèi)時費(fèi)力，因此我們借助Excel計算二項分布的概率就比較簡單。例2：已知某種病豬的死亡率為30%，現(xiàn)在有10頭病豬，如果不給治療，問死4頭的概率是多少？和死4頭及4頭以下的概率是多少？

（1）死4頭的概率：Excel中選定空格―插入f函數(shù)統(tǒng)計BINOMDIST：在其對話框中從上依次輸入4，10，0.3，false，具體見圖1，其概率為0.2001。

（2）死4頭及4頭以下的概率：Excel中，選定空格―插入f函數(shù)統(tǒng)計BINOMDIST：在其對話框中從上依次輸入（4，10，0.3，true），具體見圖2，其概率為0.8497。

4.注意問題

在本次教學(xué)改革與實踐中，已經(jīng)把各種分布的概率計算納入《生物統(tǒng)計學(xué)》實踐教學(xué)中，一方面可以讓學(xué)生針對不同數(shù)據(jù)清楚其分布類型，針對不同分布類型選用不同Excel函數(shù)模塊，可以說將課本上所學(xué)知識很好地應(yīng)用于實踐數(shù)據(jù)分析。本文介紹的是二項分布，只有二項分布的概率計算才適用Excel中的BINOMDIST統(tǒng)計函數(shù)模塊，如果是其他分布的概率計算需要另選其他模塊。

參考文獻(xiàn)：

[1]張勤.生物統(tǒng)計學(xué).中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，北京，2009.

[2]王香萍，王文凱，李俊凱，等.EXCEL中關(guān)于生物統(tǒng)計中兩組平均數(shù)的應(yīng)用方法及探討.考試周刊，2011，6：180-181.

篇8

關(guān)鍵詞：生物統(tǒng)計學(xué)；理論與實踐；教學(xué)模式

中圖分類號：Q332；G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）50-0217-02

一、引言

生物統(tǒng)計學(xué)是我國高等院校生物科學(xué)類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門實踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。它是我國高等院校生物科學(xué)類專業(yè)為培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)研究能力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力而開設(shè)的一門應(yīng)用工具學(xué)科，也是當(dāng)代生物科技工作者必備的知識。在以定量化和動態(tài)化為標(biāo)志的近代生物科學(xué)的發(fā)展中，生物統(tǒng)計學(xué)的應(yīng)用以及計算機(jī)技術(shù)的滲透已成為生物統(tǒng)計學(xué)發(fā)展的必然趨勢[1]。

一、生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)改革的必要性

當(dāng)前，我國的高等教育正處在改革和發(fā)展的關(guān)鍵時期，高等教育如何才能更好地適應(yīng)世紀(jì)的發(fā)展和需要，這是我們每一個從事高等教育的人必須認(rèn)真思考的問題[2]。國家教育事業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要已經(jīng)明確指出“切實把高等教育發(fā)展的重點放到提高質(zhì)量上，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)造能力和就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)能力。實施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程。”[3]國家教育事業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要中也同樣強(qiáng)調(diào)要“加強(qiáng)創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)”，“加強(qiáng)動手實踐教學(xué)，增加學(xué)生參加生產(chǎn)勞動、社會實踐和創(chuàng)新活動的機(jī)會。”因此可見，加強(qiáng)創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)已經(jīng)成為當(dāng)今高等教育改革的一項重要目標(biāo)。

生物統(tǒng)計學(xué)是一門探討如何從不完整的信息中獲取科學(xué)可靠的結(jié)論從而進(jìn)一步進(jìn)行生物學(xué)實驗研究的設(shè)計、取樣、分析、資料整理與推論的科學(xué)[4]。是將數(shù)學(xué)的方法應(yīng)用于生物學(xué)研究領(lǐng)域中的一門工具學(xué)科，是廣大科學(xué)研究工作者從事科學(xué)研究的重要工具和手段。在當(dāng)今大學(xué)生物統(tǒng)計學(xué)的教育中，雖然我們在教學(xué)方法與內(nèi)容上有了很大改進(jìn)，但仍然存在一些問題，主要表現(xiàn)在：（1）教學(xué)課時減少與課程內(nèi)容增加的矛盾。近年來，隨著大學(xué)課程教學(xué)改革的進(jìn)行，生物統(tǒng)計學(xué)的課程教學(xué)時數(shù)不斷壓縮，教學(xué)課時數(shù)的壓縮與生物統(tǒng)計理論的發(fā)展、日益增加的教學(xué)內(nèi)容這一對矛盾是每一個從事生物統(tǒng)計學(xué)課程教學(xué)的教師必然面臨的挑戰(zhàn)[5]。（2）教學(xué)與科研脫節(jié)的矛盾。在大學(xué)本科生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于受到許多客觀條件的限制，相應(yīng)的實驗條件缺乏，一部分實踐性很強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容只能在課堂講解，培養(yǎng)大學(xué)生動手能力訓(xùn)練比較少，學(xué)生利用所學(xué)知識參與科學(xué)研究的機(jī)會較少，使教學(xué)與科研脫節(jié)。學(xué)生無法正確掌握和應(yīng)用理論知識，也難以把理論知識轉(zhuǎn)化為實際技能[6]。第三，學(xué)生使用計算機(jī)分析數(shù)據(jù)的能力較差。近年來由于學(xué)時的壓縮，生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)內(nèi)容只限于對一些統(tǒng)計分折的基本原理、基本方法的講解，對有關(guān)統(tǒng)計分析軟件的應(yīng)用講的很少，統(tǒng)計軟件的使用率非常低，學(xué)生還不能熟練地運(yùn)用計算機(jī)分析試驗數(shù)據(jù)。

為了適應(yīng)社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，培養(yǎng)符合社會需求的人才，在生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，增加學(xué)生的動手能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)。為此，我們在近年來的生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)過程中對理論與實踐相結(jié)合教學(xué)模式進(jìn)行了研究與探索。

二、理論與實踐相結(jié)合模式探索

1.理論與實踐、應(yīng)用相結(jié)合，構(gòu)建課程體系與內(nèi)容。生物統(tǒng)計學(xué)是一門搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)學(xué)科，是定量認(rèn)知事物的一種工具，而統(tǒng)計方法是本課程的核心內(nèi)容。而在教學(xué)課時減少與課程內(nèi)容增加的情況下，課堂教學(xué)內(nèi)容不可能面面具到，而應(yīng)該有所側(cè)重，有所突出。在教學(xué)過程中，對于已經(jīng)過時，與社會發(fā)展不相適應(yīng)的一些內(nèi)容、具體事例，要及時去除并及時增加一些本課程發(fā)展的新理論、新方法，及時增加一些反映當(dāng)前科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展的最新成果的事例，使學(xué)生在掌握統(tǒng)計知識的同時能及時了解科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新動態(tài)，以適應(yīng)社會發(fā)展的需要。另外，結(jié)合教學(xué)進(jìn)度，增加常用統(tǒng)計分析軟件EXCEL、SPSS等的使用方法介紹，使統(tǒng)計教學(xué)內(nèi)容能夠體現(xiàn)時代感、知識性和前瞻性。

2.理論講解與實例分析相結(jié)合，加深對所學(xué)知識的理解。生物統(tǒng)計學(xué)是生物科學(xué)類專業(yè)一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論性、系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科，是現(xiàn)代生物學(xué)研究不可缺少的工具。但該課程原理復(fù)雜、內(nèi)容抽象、計算公式多而且繁雜、難懂且難記，影響了學(xué)生對本課程學(xué)習(xí)的興趣和積極性。通過實例的分析，循序漸進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生思考，深入淺出地講解知識點，從而能夠激發(fā)學(xué)生的主觀能動性[7]。例如，在講解試驗指標(biāo)的概念時，如果只講“衡量試驗效果的標(biāo)準(zhǔn)就是試驗指標(biāo)”則學(xué)生一時難以理解，如果舉例：甲、乙、丙三個品種進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗，那么產(chǎn)量就是衡量品種優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。這樣抽象的概念就具體化了，通過舉一反三，觸類旁通，學(xué)生在記憶概念的同時也能理解這些知識點了。

3.課堂討論與案例分析相結(jié)合，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。案例教學(xué)，是一種開放式、互動式的新型教學(xué)方式。是在學(xué)生掌握了一定的統(tǒng)計知識的基礎(chǔ)上應(yīng)用的一種教學(xué)方法。例如，在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生已有知識，給出如下案例：“食品安全關(guān)乎每個人的身體健康和生命安全，而農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留是大家關(guān)注的熱點問題，今有某部門對當(dāng)?shù)丶磳⑸鲜袖N售的一批桃子進(jìn)行某種農(nóng)藥殘留量的檢測，以千克為單位，隨機(jī)抽測100千克，得其平均殘留量為0.0485毫克/千克，標(biāo)準(zhǔn)差為0.0061毫克/千克（已知該農(nóng)藥在桃子中的最大殘留量不允許達(dá)到0.05毫克/千克）。根據(jù)檢測結(jié)果，甲工作人員的結(jié)論是：該批桃子農(nóng)藥殘留量為0.0485，低于標(biāo)準(zhǔn)值0.05毫克/千克，所以，該批桃子合格，可以上市銷售。乙則持不同意見，認(rèn)為甲的結(jié)論缺乏依據(jù)。”請給出你的結(jié)論和依據(jù)。對于這樣的問題，先交給學(xué)生們思考和討論，老師作最后的總結(jié)。學(xué)生通過思考、計算分析、討論和總結(jié)，增強(qiáng)了對試驗誤差、一尾測驗、兩尾測驗等知識的理解和應(yīng)用，特別是一尾測驗和兩尾測驗對試驗結(jié)果分析的結(jié)論的影響有了更直觀和透徹的了解，同時進(jìn)一步掌握了統(tǒng)計方法和公式的正確使用。正是這種對案例的思考、討論和分析，發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，提高了學(xué)生運(yùn)用理論知識分析現(xiàn)實問題的能力。

4.軟件教學(xué)與上機(jī)操作相結(jié)合，提高學(xué)生的應(yīng)用和動手能力。21世紀(jì)是知識經(jīng)濟(jì)時代和信息化時代，隨著教育和科技的迅速發(fā)展，對人才質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的需求正在發(fā)生前所未有的變化。掌握扎實的專業(yè)知識，擁有熟練的計算機(jī)分析問題、處理問題的技能，才能更好地適應(yīng)社會需求。而計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)在各個學(xué)科中的應(yīng)用，為我們培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力、提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)提供了廣闊的空間。因此，在教學(xué)過程中，我們適當(dāng)壓縮課堂教學(xué)時間，注重精講多練，增加學(xué)生上機(jī)操作的機(jī)會，使學(xué)生熟悉常用統(tǒng)計分析軟件的使用方法。SPSS具有良好的用戶界面，完全擺脫了命令行的操作方式，使用者不用記住復(fù)雜的過程和選擇項，有著功能強(qiáng)大、操作簡單的優(yōu)勢，是目前眾多高等院校廣泛使用的教學(xué)軟件之一。對于SPSS要求學(xué)生重點掌握數(shù)據(jù)的錄入、儲存，各種基礎(chǔ)統(tǒng)計方法的選擇與應(yīng)用、適用前提條件的判斷、結(jié)果的解釋等。Excel和SPSS統(tǒng)計軟件有效結(jié)合可滿足本科生畢業(yè)論文的要求。在生物統(tǒng)計學(xué)的實驗教學(xué)過程中，通過利用計算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計軟件，不僅使復(fù)雜的統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理工作變得非常簡單，而且由于學(xué)生自己動手操作，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，也提高了學(xué)生的動手能力。

5.課堂教學(xué)與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與科研能力。在教學(xué)過程中，我們結(jié)合專業(yè)學(xué)科的特點，盡量創(chuàng)造各種條件，安排一些實踐性教學(xué)活動，讓學(xué)生接觸到各種各樣的科學(xué)研究，用所學(xué)的統(tǒng)計知識指導(dǎo)科研的各個環(huán)節(jié)，或要求學(xué)生根據(jù)某一專題，搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，寫出理論聯(lián)系實際的統(tǒng)計分析報告。例如，要求學(xué)生對校園內(nèi)的某種花卉或樹種進(jìn)行某方面的生物學(xué)性狀的調(diào)查，然后采用相應(yīng)的方法去分析，并得出結(jié)論。同時我們鼓勵學(xué)生參與科學(xué)研究，掌握生物統(tǒng)計學(xué)在科學(xué)研究中的運(yùn)用。

三、結(jié)語

生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)改革的最終目標(biāo)是提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。通過對《生物統(tǒng)計學(xué)》理論與實踐相結(jié)合教學(xué)模式的探索與實踐，教學(xué)質(zhì)量與效果顯著提高，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計學(xué)的興趣，提高了學(xué)生運(yùn)用生物統(tǒng)計方法分析和解決問題的能力。例如學(xué)生在做相關(guān)的畢業(yè)論文時，能夠思路清晰地進(jìn)行實驗的設(shè)計、正確運(yùn)用統(tǒng)計方法和統(tǒng)計軟件，論文的完成質(zhì)量有了明顯的提高。但如何更合理地將理論與實踐教學(xué)相融合，在提高學(xué)生動手能力和綜合素質(zhì)方發(fā)揮更大的作用，還需要在教學(xué)過程中不斷的探索和改進(jìn)。

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篇9

高中生物的考試成績是教師教學(xué)成效的重要反映，因此生物考試成績的統(tǒng)計工作就顯得至關(guān)重要。有效的成績統(tǒng)計不僅是教師評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要參考依據(jù)，同時也對教師后續(xù)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)和發(fā)展具有舉足輕重的作用。可以說，高中生物成績的統(tǒng)計對教師教學(xué)有著重要的意義。

二、探析有效發(fā)揮生物成績統(tǒng)計作用的途徑

1.增強(qiáng)成績統(tǒng)計的頻率

高中生物考試一般來說分為月考、季考、期中考試和期末考試，而往往考試成績出來之后，大部分教師只會對期中考試和期末考試進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)合這兩次的考試成績來分析學(xué)生這半學(xué)期和一學(xué)期的成績，而忽略了如學(xué)生臨時抱佛腳、在考試中偷看別人成績等情況。僅僅是統(tǒng)計期中、期末成績往往不能科學(xué)地、真實地反應(yīng)學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況，因而教師應(yīng)該對月考、季考甚至是周考進(jìn)行統(tǒng)計，雖然統(tǒng)計工作比較繁雜，但是增強(qiáng)高中生物成績統(tǒng)計頻率，在很大程度上可以真實地反映學(xué)生的成績。

2.運(yùn)用工具軟件進(jìn)行成績統(tǒng)計

教師應(yīng)該充分掌握計算機(jī)技術(shù)，并將此充分地利用到生物考試成績的統(tǒng)計工作中，相較于傳統(tǒng)手動統(tǒng)計成績來說，運(yùn)用計算機(jī)工具軟件更有利于發(fā)揮成績統(tǒng)計的作用，在統(tǒng)計的整體上比傳統(tǒng)手工統(tǒng)計更加系統(tǒng)化、便捷化，教師通過軟件統(tǒng)計出來的數(shù)據(jù)能夠更加一目了然地看出學(xué)生分?jǐn)?shù)分布情況。在生物考試成績統(tǒng)計中，鑒于軟件成績統(tǒng)計的優(yōu)越性，教師還可以將成績提高或者是成績明顯下降的同學(xué)清晰地標(biāo)記出來，更有利于之后教學(xué)的開展。

3.細(xì)分成績統(tǒng)計內(nèi)容

發(fā)揮生物成績統(tǒng)計在教學(xué)中的作用，教師還應(yīng)該將成績的統(tǒng)計進(jìn)行細(xì)致劃分。傳統(tǒng)高中生物成績的統(tǒng)計內(nèi)容往往是“姓名、成績、名次”，而細(xì)分統(tǒng)計內(nèi)容則是在統(tǒng)計時，會增加具體知識點的成績統(tǒng)計，如“生物新陳代謝章節(jié)知識點分?jǐn)?shù)”“生殖和發(fā)育章節(jié)知識點的分?jǐn)?shù)”等，雖然這種細(xì)分工作很繁雜，但是一旦統(tǒng)計出來，教師就會對學(xué)生的掌握情況有了比較清晰、深刻的了解，相比于不了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況就進(jìn)行教學(xué)活動更加有效率，也能有針對性地進(jìn)行教材講解。

4.對成績統(tǒng)計進(jìn)行描述性分析

每次進(jìn)行成績統(tǒng)計之后，大部分教師往往會就此結(jié)束生物成績統(tǒng)計工作。其實，在統(tǒng)計之后，教師還應(yīng)該對統(tǒng)計的結(jié)果進(jìn)行描述性分析，也就是對統(tǒng)計做一個規(guī)律性的總結(jié)。如教師可以統(tǒng)計學(xué)生在“細(xì)胞”學(xué)習(xí)中，哪些知識點還沒有掌握，還可以對學(xué)生整體在考試成績中反應(yīng)出的問題進(jìn)行總結(jié)性的分析。統(tǒng)計的本質(zhì)在于能夠促進(jìn)后續(xù)教學(xué)的有效進(jìn)行，只“重形式不重結(jié)果”是違背成績統(tǒng)計的初衷的。

5.增加成績統(tǒng)計的對比分析

在高中生物成績統(tǒng)計時，教師可以對這學(xué)期已經(jīng)完成的考試成績統(tǒng)計進(jìn)行綜合的對比分析。幾次生物考試的成績往往能夠反映該學(xué)生在總體知識上的掌握程度，因而教師通過科學(xué)的對比來研究不同學(xué)生對知識點的掌握情況，對之后的教學(xué)該如何展開，該采取怎樣的教學(xué)手段提高生物教學(xué)質(zhì)量等方面都有著重要的參考價值。

6.將統(tǒng)計結(jié)果及時和學(xué)生溝通

教師對學(xué)生成績統(tǒng)計完成并且做出一定的總結(jié)之后，要將改進(jìn)的建議以及成績反映的狀況及時和學(xué)生溝通，因為所有統(tǒng)計的根本目的是為了學(xué)生能夠更好地改善當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀況，因而教師必須和學(xué)生進(jìn)行有效的、針對成績上反映出的問題的合理交流，給予學(xué)生在后續(xù)生物學(xué)習(xí)上的科學(xué)的建議，充分發(fā)揮成績統(tǒng)計的作用。

三、總結(jié)

篇10

目前，醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)的很多原理和方法已成功地應(yīng)用于這些新研究之中，并在此基礎(chǔ)之上有了新的發(fā)展和改進(jìn)。如概率分布的知識與序列相似性分析、蛋白質(zhì)分類等技術(shù)密切相關(guān)；方差分析、非參數(shù)檢驗方法經(jīng)改進(jìn)和結(jié)合后在基因表達(dá)數(shù)據(jù)的前期分析中發(fā)揮了較好的作用；而聚類分析、判別分析、相關(guān)分析這些大家所熟知的統(tǒng)計學(xué)方法更是在基因分類和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的建立中得到了廣泛的應(yīng)用。在進(jìn)行醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)課堂教學(xué)時加入生物信息學(xué)方面的應(yīng)用實例，不僅可以使學(xué)員了解本學(xué)科研究的前沿和醫(yī)學(xué)、生物信息學(xué)研究的新發(fā)展，還可以提高學(xué)員對于醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)理論學(xué)習(xí)的興趣，掌握先進(jìn)的生物實驗數(shù)據(jù)分析方法，提高今后從事醫(yī)學(xué)科研的能力。下面，本文在回顧醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)授課主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上，就醫(yī)學(xué)和生物信息學(xué)中的可能應(yīng)用舉例如下：

一、概率分布

概率分布（probabilitydistribution）是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)中多種統(tǒng)計分析方法的理論基礎(chǔ)。授課內(nèi)容一般包括：二項分布、Possion分布、正態(tài)分布、t分布、F分布等。

借助概率分布常常可以幫助我們了解生命指標(biāo)的特征、醫(yī)學(xué)現(xiàn)象的發(fā)生規(guī)律等等。例如，臨床檢驗中計量實驗室指標(biāo)的參考值范圍就是依據(jù)正態(tài)分布和t分布的原理計算得到；許多醫(yī)學(xué)試驗的“陽性”結(jié)果服從二項分布，因此它被廣泛用于化學(xué)毒性的生物鑒定、樣本中某疾病陽性率的區(qū)間估計等；而一定人群中諸如遺傳缺陷、癌癥等發(fā)病率很低的非傳染性疾病患病數(shù)或死亡數(shù)的分布，單位面積（或容積）內(nèi)細(xì)菌數(shù)的分布等都服從Poisson分布，我們就可以借助Poisson分布的原理定量地對上述現(xiàn)象進(jìn)行研究。

在生物信息學(xué)中概率分布也有一定應(yīng)用。例如，Poisson分布可以用于基因（蛋白質(zhì)）序列的相似性分析。被研究者廣泛使用的分析工具BLAST(BasicLocalAlignmentSearchTool)能迅速將研究者提交的蛋白質(zhì)（或DNA）數(shù)據(jù)與公開數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相似性序列比對。對于序列a和b，BLAST發(fā)現(xiàn)的高得分匹配區(qū)稱為HSPs。而HSP得分超過閾值t的概率P(H(a,b)>t)可以依據(jù)Poisson分布的性質(zhì)計算得到。

二、假設(shè)檢驗

假設(shè)檢驗（hypothesis）是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)中統(tǒng)計推斷部分的重要內(nèi)容。假設(shè)檢驗根據(jù)反證法和小概率原理，首先依據(jù)資料性質(zhì)和所需解決的問題，建立檢驗假設(shè)；在假設(shè)該檢驗假設(shè)成立的前提下，采用適當(dāng)?shù)臋z驗方法，根據(jù)樣本算得相應(yīng)的檢驗統(tǒng)計量；最后，依據(jù)概率分布的特點和算得的檢驗統(tǒng)計量的大小來判斷是否支持所建立的檢驗假設(shè)，進(jìn)而推斷總體上該假設(shè)是否成立。其基本方法包括：u檢驗、t檢驗、方差分析（ANOVA）和非參數(shù)檢驗方法。

假設(shè)檢驗為醫(yī)學(xué)研究提供了一種很好的由樣本推斷總體的方法。例如，隨機(jī)抽取某市一定年齡段中100名兒童，將其平均身高（樣本均數(shù)）與該年齡段兒童應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)平均身高（總體均數(shù)）做u檢驗，其檢驗結(jié)果可以幫助我們推斷出該市該年齡段兒童身高是否與標(biāo)準(zhǔn)身高一致，為了解該市該年齡段兒童的生長發(fā)育水平提供參考。又如，醫(yī)學(xué)中常常可以采用t檢驗、秩和檢驗比較兩種藥物的療效有無差別；用2檢驗比較不同治療方法的有效率是否相同等等。

這些假設(shè)檢驗的方法在生物實驗資料的分析前期應(yīng)用較多，但由于研究目的和資料性質(zhì)不同，一般會對某些方法進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和結(jié)合。

例如，基于基因芯片實驗數(shù)據(jù)尋找差異表達(dá)基因的問題。基因芯片（genechip）是近年來實驗分子生物學(xué)的技術(shù)突破之一，它允許研究者在一次實驗中獲得成千上萬條基因在設(shè)定實驗條件下的表達(dá)數(shù)據(jù)。為了從這海量的數(shù)據(jù)中尋找有意義的信息，在對基因表達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的過程中，找到那些在若干實驗組中表達(dá)水平有明顯差異的基因是比較基礎(chǔ)和前期的方法。這些基因常常被稱為“差異表達(dá)基因”，或者“顯著性基因”。如果將不同實驗條件下某條基因表達(dá)水平的重復(fù)測量數(shù)據(jù)看作一個樣本，尋找差異表達(dá)基因的問題其實就可以采用假設(shè)檢驗方法加以解決。

如果表達(dá)數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，可以采用t-檢驗（或者方差分析）比較兩樣本（或多樣本）平均表達(dá)水平的差異。

但是，由于表達(dá)數(shù)據(jù)很難滿足正態(tài)性假定，目前常用的方法基于非參數(shù)檢驗的思想，并對其進(jìn)行了改進(jìn)。該方法分為兩步：首先，選擇一個統(tǒng)計量對基因排秩，用秩代替表達(dá)值本身；其次，為排秩統(tǒng)計量選擇一個判別值，在其之上的值判定為差異顯著。常用的排秩統(tǒng)計量有：任一特定基因在重復(fù)序列中表達(dá)水平M值的均值；考慮到基因在不同序列上變異程度的統(tǒng)計量，其中，s是M的標(biāo)準(zhǔn)差；以及用經(jīng)驗Bayes方法修正后的t-統(tǒng)計量：，修正值a由M的方差s2的均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差估計得到。

三、一些高級統(tǒng)計方法在基因研究中的應(yīng)用

（一）聚類分析

聚類分析（clusteringanalysis）是按照“物以類聚”的原則，根據(jù)聚類對象的某些性質(zhì)與特征，運(yùn)用統(tǒng)計分析的方法，將聚類對象比較相似或相近的歸并為同一類。使得各類內(nèi)的差異相對較小，類與類間的差異相對較大1。聚類分析作為一種探索性的統(tǒng)計分析方法，其基本內(nèi)容包括：相似性度量方法、系統(tǒng)聚類法（HierarchicalClustering）、K-means聚類法、SOM方法等。

聚類分析可以幫助我們解決醫(yī)學(xué)中諸如：人的體型分類，某種疾病從發(fā)生、發(fā)展到治愈不同階段的劃分，青少年生長發(fā)育分期的確定等問題。

近年來隨著基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)的不斷積累，聚類分析已成為發(fā)掘基因信息的有效工具。在基因表達(dá)研究中，一項主要的任務(wù)是從基因表達(dá)數(shù)據(jù)中識別出基因的共同表達(dá)模式，由此將基因分成不同的種類，以便更為深入地了解其生物功能及關(guān)聯(lián)性。這種探索完全未知的數(shù)據(jù)特征的方法就是聚類分析，生物信息學(xué)中又稱為無監(jiān)督的分析（UnsupervisedAnalysis）。常用方法是利用基因表達(dá)數(shù)據(jù)對基因（樣本）進(jìn)行聚類，將具有相同表達(dá)模式的基因（樣本）聚為一類，根據(jù)聚類結(jié)果通過已知基因（樣本）的功能去認(rèn)識那些未知功能的基因。對于基因表達(dá)數(shù)據(jù)而言，系統(tǒng)聚類法易于使用、應(yīng)用廣泛，其結(jié)果——系統(tǒng)樹圖能提供一個可視化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，直觀具體，便于理解。而在幾種相似性的計算方法中，平均聯(lián)接法(AverageLinkageClustering)一般能給出較為合理的聚類結(jié)果2。

（二）判別分析

判別分析（discriminantanalysis）是根據(jù)觀測到的某些指標(biāo)的數(shù)據(jù)對所研究的對象建立判別函數(shù)，并進(jìn)行分類的一種多元統(tǒng)計分析方法。它與聚類分析都是研究分類問題，所不同的是判別分析是在已知分類的前提下，判定觀察對象的歸屬3。其基本方法包括：Fisher線性判別（FLD）、最鄰近分類法（k-NearestNeighborClassifiers）、分類樹算法（ClassificationTreeAlgorithm），人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANNs）和支持向量機(jī)（SVMs）。

判別分析常用于臨床輔助鑒別診斷，計量診斷學(xué)就是以判別分析為主要基礎(chǔ)迅速發(fā)展起來的一門科學(xué)。如臨床醫(yī)生根據(jù)患者的主訴、體征及檢查結(jié)果作出診斷；根據(jù)各種癥狀的嚴(yán)重程度預(yù)測病人的預(yù)后或進(jìn)行某些治療方法的療效評估；以及流行病學(xué)中某些疾病的早期預(yù)報，環(huán)境污染程度的堅定及環(huán)保措施、勞保措施的效果評估等。

在生物信息學(xué)針對基因的研究工作中，由于借助了精確的生物實驗，研究者通常能得到基因（樣本）的準(zhǔn)確分類，如，基因的功能類、樣本歸結(jié)于疾病（正常）狀態(tài)等等。當(dāng)利用了這些分類信息時，就可以采用判別分析的方法對基因進(jìn)行分類，生物信息學(xué)中又稱為有監(jiān)督的分析（SupervisedAnalysis）。例如，基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析中，對于已經(jīng)過濾的基因，前三種方法的應(yīng)用較為簡單。而支持向量機(jī)（SVMs）和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANNs）是兩種較新，但很有應(yīng)用前景的方法。

（三）相關(guān)分析

相關(guān)分析（correlationanalysis）是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)中研究兩變量間關(guān)系的重要方法。它借助相關(guān)系數(shù)來衡量兩變量之間的關(guān)系是否存在、關(guān)系的強(qiáng)弱，以及相互影響的方向。其基本內(nèi)容包括：線性相關(guān)系數(shù)、秩相關(guān)系數(shù)、相關(guān)系數(shù)的檢驗、典型相關(guān)分析等。

我們常常可以借助相關(guān)分析判斷研究者所感興趣的兩個醫(yī)學(xué)現(xiàn)象之間是否存在聯(lián)系。例如，采用秩相關(guān)分析我們發(fā)現(xiàn)某種食物中黃曲霉毒素相對含量與肝癌死亡率間存在正相關(guān)關(guān)系；采用線性相關(guān)方法發(fā)現(xiàn)中年女性體重與血壓之間具有非常密切的正相關(guān)關(guān)系等等。

生物信息學(xué)中可以利用相關(guān)分析建立基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。如果將兩個不同的基因在不同實驗條件下的表達(dá)看作是兩個變量，相關(guān)分析所研究的正是兩者之間的調(diào)控關(guān)系。如采用線性相關(guān)系數(shù)進(jìn)行兩基因關(guān)系的分析時，其大小反應(yīng)了基因調(diào)控關(guān)系的強(qiáng)弱，符號則反應(yīng)了兩基因是協(xié)同關(guān)系（相關(guān)系數(shù)為正），還是抑制關(guān)系（相關(guān)系數(shù)為負(fù)）。

四、意義

生物信息學(xué)不僅是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)的研究前沿，更是醫(yī)學(xué)研究由宏觀向微觀拓展的重要領(lǐng)域，其研究內(nèi)容已逐漸為多數(shù)醫(yī)學(xué)院校的學(xué)員了解和熟悉。而如何對新技術(shù)產(chǎn)生的生物實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確合理的分析，卻成為生物信息學(xué)研究的主要瓶頸之一。