時間：2022-10-06 02:58:19
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生物統計課程教學內容抽象，圖表較多，而傳統的教學手段具有耗時較多和難以直觀地通過圖表來體現數據特征的不足。多媒體教學中圖文并茂、生動活潑的特點既有助于集中學生的注意力，又能直觀地使學生對許多抽象的概念和理論有直觀的理解。如利用多媒體手段，在教學中先給出一個有2000個容量的30日齡豬仔體重的數據集做總體，利用Minitab做豬仔體重的散點圖，可以很直觀地看出30日齡豬仔體重總體呈正態分布，豬仔體重在6．0－8．0kg之間。然后從該總體中做有放回的抽樣，每次抽10個豬仔體重做一個樣本，計算該樣本的均值，該過程分別重復10次，得到10個均值，做出這10個均值的散點圖，可以看到該散點圖的輪廓并不是呈對稱的正態分布，隨著重復次數的增多，做出的散點圖越來越逼近正態分布。通過這種直觀的教學，能讓數學基礎較差的生物和食品學科的學生很直觀的理解抽樣分布的概念和了解抽樣分布的規律，并能直觀的觀察體會T分布如何逼近正態分布。其他如F分布、卡方分布、置信區間、兩類錯誤、P值的意義和線性擬合等知識均能通過借助Minitab先演示實際例子，然后引出抽象的理論，這既克服了以往只講理論公式的“填鴨式”教學，又克服了普通多媒體教學中不能體現“引導式”教學的弊端。通過教學反饋來看，取得了良好的效果。
二、結合學科實例講解抽象的理論
生物統計是利用統計學的方法和手段來解決實際問題，突出應用性。目前國內的很多生物統計教材，或者是數學學科的專家學者編著，其基本特點的是注重理論推導，忽視通過實例直觀的講述統計思想和過程;或者是講述的實例并不適用于生物和食品學科的科研和生產實踐。因此，這就要求教師在講述每一個概念理論時，要多舉一些具體學生經常遇到的生物或者食品學科的實例。如在講述基本的統計推斷時，在生物學科舉例如下:根據以往經驗，30日齡豬仔體重近似服從正態分布，體重均值為7．0kg，標準差為0．5kg，現從一種豬場隨機抽取30日齡10只豬仔稱重并收集數據，計算的體重均值為5．0kg，問豬仔體重有無改變。從這個實例可以直觀地看出總體均值和樣本均值是有差異的，統計推斷的本質是找出這種差異究竟是否抽樣引起的，還是真實存在的。統計的原假設都是無差異的假設，即差異是由抽樣引起的，備擇假設與原假設互補，即差異是真實存在的，下來需要估算抽樣的均值5．0kg是否在給定的顯著性水平α下落在總體分布的1－α內，如果落在1－α內，則不能拒絕原假設，如果落在1－α內之外，根據小概率原理，不可能發生的事情了，那就要拒絕原假設而接受備擇假設。這里有兩個問題需要重點強調:一是在原假設成立的前提下，得到的分布結果不在預定的范圍內，在推斷過程無誤時，那只能是原假設不能接受;二是小概率原理判定中的不可能事件是統計上的不可能，也就是一般發生的概率極小，而不是邏輯上的不可能。通過這種結合學科恰當實例講述的方法，便于學生在教學后揣摩體會生物統計的基本理論和怎么在科研生產中使用以及在哪里領域能使用等。
三、強調統計軟件在授課和課后中的使用
公式繁多和計算復雜是生物統計教學中一個顯著特點，因此引入合適的統計學軟件把人從浩繁的計算中解脫出來是一個迫切的任務。目前的統計學軟件有數十種之多，常見的有SAS，SPSS，Matlab，Minitab等。結合多年教學探索，選擇由美國賓州大學開發的Minitab作為教學軟件。與SAS相比，Minitab具可視化操作和容易上手等優點;與SPSS相比，有較強大的試驗設計模塊(Designofexperiments，DOE)和質量控制模塊。Minitab的常用菜單有:數據菜單、計算菜單、統計菜單和圖形菜單。使用頻率最高的統計菜單提供了包括基本統計分析和多元統計分析、回歸分析、非參數分析、探索性數據分析、時間序列分析、質量分析、可靠性分析、列聯表分析、DOE和樣本含量估計等功能。其中的基本統計分析功能能滿足教學中所涉及的數據的統計描述、參數估計、Z檢驗、單樣本T檢驗、獨立T檢驗、配對T檢驗，一元方差分析、一元線性回歸和擬合優度檢驗。在課堂教學中，涉及所有計算均通過Minitab完成，既節約了課堂時間，又能通過幻燈片的操作演示，讓學生初步了解軟件的基本界面和基本操作。課堂學習是學習和理解的過程，布置適當的課后作業能更好地鞏固學習效果。每一章學習之后，留有3～5道作業，要求學生完成作業的電子版后統一發到課程教學公共信箱。作業要求在每一個題目后先寫出自己的分析思路，然后利用Minitab完成計算過程，并且把數據集和計算結果的截圖插入電子作業中，并對結果做出合理的生物學解釋。通過這種教學嘗試，激發了學生的思考能力和動手能力，基本上解決了國內目前在教學中存在忽略統計方法的軟件使用的問題，大多數學生在后續的本科論文中涉的統計推斷均能很好的利用Minitab完成。
四、基于Minitab講解試驗設計
客觀、科學、合理和可行是一個實驗設計的基本要求。首先，在教學中我們反復的向強調一個合理的實驗流程是這樣的:選擇研究問題提煉實驗因子和響應指標收集整理實驗數據根據實驗目標和數據特點選擇合適的統計方法分析結果及生物學解釋。其次，設計具體實例借助Minitab講述試驗設計部分的教學內容。相比人工制作實驗項目表格的繁瑣，利用Minitab實施試驗設計省時省力并為后續的分析工作提供了便利。Minitab的DOE模塊能快速完成生物學研究中的大部分試驗設計，如全因子設計、部分因子設計、響應曲面設計、混料設計、田口設計和響應優化等。如在生物和食品學科的實踐中，常遇到優化某種微生物培養基或者飼料配方的實驗設計，在單因素的基礎之上，就可以通過Minitab的DOE模塊完成兩種不同類型的優化設計:正交設計和響應曲面設計。正交設計是在DOE的子菜單點擊創建田口設計，在彈出窗口中，選擇因素后，選擇可用設計即可實驗方案設計的列表，設置重復試驗或者空白列以估計誤差，按此設計表實施試驗，將試驗結果填入設計表中完成整個實驗。在DOE子菜單點擊分析田口設計即可得到正交設計試驗的方差分析結果和各因素主效應圖，從圖可以很直觀的得出最佳方案。此外，還可以使用DOE子菜單的預測田口結果菜單預測最佳方案的效果。響應曲面設計基本上和正交設計類似，也是在DOE子菜單中完成設計和結果分析。Minitab的DOE模塊能滿足生物和食品科學常見的試驗設計及結果分析。用軟件代替以往試驗設計只講理論的教學探索，基本上解決了以往課程結束后學生難以正確進行試驗設計的問題。
五、結語
摘要：根據21世紀對生物統計學課程的重新定位，在生物統計學精品課程建設中重點突出了教學方法和教學手段的改革，強化了學生能力的培養。
關鍵詞：生物統計學；精品課程；教學改革
一、引言
隨著生物科學的發展，只有定性的結論已不能滿足實踐的需要，實現生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標；生物統計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法，生物統計學是生物學科應具備的基本知識和素質，與生命活動有關的各種現象中普遍存在著隨機現象，大到森林陸地生態系統，小至分子水平，均受到許多隨機因素的影響，表現為各種各樣的隨機現象，而生物統計學正是從數量方面揭示大量隨機現象中存在的必然規律的學科。因此，生物統計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科，它是生命科學各專業的專業基礎課，對后續生命科學課程學習和生物科研有重要作用。
同時，生物統計作為數理統計在生物學領域的應用，是教學難度較大的一門課程。因此，在生物統計學精品課程建設過程中，針對各專業培養目標的定位，因材施教，更新教育理念，加強實踐訓練，在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統計學課程的重新定位。
（一）新世紀對生物統計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了發展，在其基礎上發展起來的生物統計學、統計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組，基因芯片等實驗科學產生出的巨量數據，需要新工具來組織和提取重要信息。
將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統計學將會與信息技術密切結合，較少側重傳統數理統計，而會更多注意數據分析，尤其是大型數據庫的處理。生物統計學越來越不同于其它數學領域，計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
（二）生物統計學對大學生素質培養的作用。
生物統計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體，這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率，這是統計分析的基本特點，因此在生物統計課程的學習中培養了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論，屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法，是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數涉及到的是隨機事件，因此，生物統計學不僅是試驗設計與統計方法的教學，更重要的還是大學生思維方式的培養，這對提高大學生的素質很有必要。
生物統計學包括試驗設計和統計方法兩個有機聯系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力，使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統計方法的教學除讓學生弄清各種統計方法的內涵外，還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計方法，以揭示資料潛在的信息，達到研究的最終目的，從而提高大學生科學研究素質。
三、教學方法和教學手段的改革。
（一）加強電子課件及網絡平臺建設。
生物統計學是應用概率論和數理統計原理研究生物界數量變化的學科，而概率統計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度，加之課程學時的減少（由原來的60-70學時，降到現在的40學時左右）,如何深入淺出地引導學生入門，并使學生在了解概率統計思想的基礎上，掌握常用統計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此，我們利用多媒體技術，制作了與教材配套的課件，通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化，收到了良好教學效果。建設了一個生物統計學教學網絡支撐平臺，現有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目，免費向全校師生開放。
（二）將多媒體教學優勢與學生的認知規律有機結合，用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規律相結合，多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如：（1）內容多，幻燈片變換快，由照本宣科變為照屏宣科，為新的“滿堂灌”；（2）課件圖片多，內容以展示為主，缺乏啟發性；（3）教學內容常用滿屏的方式顯示（即所謂“死屏”）,老師照著屏幕上的內容給學生講解，失去了傳統教學方法，老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點，缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色，在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規律緊密結合在一起。在制作課件時，采用啟發式教學方式，精煉教學內容，模仿傳統教學書寫板書的過程，根據教學內容的難易程度，采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中，老師仍然保持傳統教學方法的教姿教態，在授課的過程中與學生保持互動，根據學生在課堂上接受知識的能力，掌握屏幕上顯示內容的速度，必要時輔以板書進行講解。這樣做既發揮了多媒體教學的特點，又充分照顧到學生的認知規律，在內容沒有縮減，學時減少近三分之一的情況下，仍然取得良好的教學效果。
（三）長期堅持教育教學方法及教學規律的研究。
生物統計學的理論基礎是概率論與數理統計，從這個層面上講，它有非常濃的數學味道，但是它又有別于概率論與數理統計，生物統計學更主要強調的是概率論及數理統計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題，如果將概率論及數理統計的原理講得太多，一是學時不允許，二是學生難以消化，得不到好的教學效果；如果只注重方法的講解，學生知其然不知其所以然，就會誤入亂套公式的歧途。經過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統計方法的功能與用途，方法與步驟，防止各類方法的誤用，淡化定理的證明與公式的推導。在教學內容的安排上采用“保干削枝”，即在學時減少很多的情況下，將一些次要的統計方法去掉，也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統計假設測驗等方面的內容，讓學生掌握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思想精髓，從而避免學生亂套統計公式。
（四）密切跟蹤生命科學發展的前沿動向，探索生物統計學解決前沿問題的理論與方法。
統計學在生物學中的應用已有長遠的歷史，許多統計的理論與方法也是自生物上的應用發展而來，而且生物統計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺。現在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展，使得生物統計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設中，隨時注意納入生物統計學在前沿領域研究應用的內容，增強課程的活力，提高教師和學生面向生物產業主戰場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學，注重學生能力培養。
生物統計學要不要開實驗課，怎樣開實驗課，一直存在爭議，在此認為生物統計學不僅應該開設實驗課，而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統計軟件的應用上，讓學生不僅掌握統計方法，而且加深對原理的認識，獲得就業或升學的必備計算機統計技能，提高解決復雜問題的能力。
（一）開展統計軟件的實習，擴大學生的視野，提高學生素質。
20世紀20年展起來的多元統計方法雖然對于處理多變量的種類數據問題具有很大的優越性，但由于計算工作量大，使得這些有效的統計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發展，使得復雜的數據處理工作變得非常容易，所以充分利用現代計算技術，通過計算機軟件將統計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來，讓用戶直接看到統計輸出結果與有關解釋，從而使統計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中，各課程的教學時數與達到培養目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此，可以通過標準的統計軟件的教學實習來達到以點帶面，擴大學生視野，提高學生素質。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統計電腦實驗室。現共有50余臺電腦，并連接到校園網。實驗室配備有指導教師，負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外，實驗室還對優秀學生免費開放，鼓勵他們結合教師的科研活動，應用所學生物統計學知識，學習新的生物統計學知識，掌握應用計算機解決生物統計學問題的技能。
（二）全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養學生實際動手能力和科學嚴謹的治學態度，必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外，開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農專期間，主要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程實驗與實習中，根據相關內容加入了試驗設計方法以及數據統計分析的相關內容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后，由原來的單一農科專業變成了理、工、農三大學科均有專業的格局。雖然專業的學科歸屬不同，但有一點是相通的，其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分，均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法，從不確定性數據中挖掘事物的客觀規律，是實驗科學工作者必備的技能。因此，我們將原來只是在農科專業上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業，結合實驗課教學的改革，對發酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統計學指導學生自主進行實驗設計，把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變為試驗條件的優化試驗，提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計，對試驗結果要求學生使用統計學的方法對進行分析和討論，最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用，從專業基礎課或專業課的角度看，改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗，增強了學生解決實際問題的能力，培養了學生創新思維的能力；從生物統計學角度看，將課程的教學實踐延伸到課程外，彌補了學時的不足，更重要的是學生將自己學到的統計學知識，轉化為解決實際問題的能力，知識得到很好的內化。
此外，在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數據的統計分析方法，提升科技作品的檔次；在畢業論文（設計）中要求學生采用恰當的生物統計學方法進行設計與分析，寫出高質量的畢業論文（設計）。
高中生物的考試成績是教師教學成效的重要反映，因此生物考試成績的統計工作就顯得至關重要。有效的成績統計不僅是教師評價學生學習情況的重要參考依據，同時也對教師后續教學進行改進和發展具有舉足輕重的作用。可以說，高中生物成績的統計對教師教學有著重要的意義。
二、探析有效發揮生物成績統計作用的途徑
1.增強成績統計的頻率
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行統計，結合這兩次的考試成績來分析學生這半學期和一學期的成績，而忽略了如學生臨時抱佛腳、在考試中偷看別人成績等情況。僅僅是統計期中、期末成績往往不能科學地、真實地反應學生的實際學習情況，因而教師應該對月考、季考甚至是周考進行統計，雖然統計工作比較繁雜，但是增強高中生物成績統計頻率，在很大程度上可以真實地反映學生的成績。
2.運用工具軟件進行成績統計
教師應該充分掌握計算機技術，并將此充分地利用到生物考試成績的統計工作中，相較于傳統手動統計成績來說，運用計算機工具軟件更有利于發揮成績統計的作用，在統計的整體上比傳統手工統計更加系統化、便捷化，教師通過軟件統計出來的數據能夠更加一目了然地看出學生分數分布情況。在生物考試成績統計中，鑒于軟件成績統計的優越性，教師還可以將成績提高或者是成績明顯下降的同學清晰地標記出來，更有利于之后教學的開展。
3.細分成績統計內容
發揮生物成績統計在教學中的作用，教師還應該將成績的統計進行細致劃分。傳統高中生物成績的統計內容往往是“姓名、成績、名次”，而細分統計內容則是在統計時，會增加具體知識點的成績統計，如“生物新陳代謝章節知識點分數”“生殖和發育章節知識點的分數”等，雖然這種細分工作很繁雜，但是一旦統計出來，教師就會對學生的掌握情況有了比較清晰、深刻的了解，相比于不了解學生學習狀況就進行教學活動更加有效率，也能有針對性地進行教材講解。
4.對成績統計進行描述性分析
每次進行成績統計之后，大部分教師往往會就此結束生物成績統計工作。其實，在統計之后，教師還應該對統計的結果進行描述性分析，也就是對統計做一個規律性的總結。如教師可以統計學生在“細胞”學習中，哪些知識點還沒有掌握，還可以對學生整體在考試成績中反應出的問題進行總結性的分析。統計的本質在于能夠促進后續教學的有效進行，只“重形式不重結果”是違背成績統計的初衷的。
5.增加成績統計的對比分析
在高中生物成績統計時，教師可以對這學期已經完成的考試成績統計進行綜合的對比分析。幾次生物考試的成績往往能夠反映該學生在總體知識上的掌握程度，因而教師通過科學的對比來研究不同學生對知識點的掌握情況，對之后的教學該如何展開，該采取怎樣的教學手段提高生物教學質量等方面都有著重要的參考價值。
6.將統計結果及時和學生溝通
教師對學生成績統計完成并且做出一定的總結之后，要將改進的建議以及成績反映的狀況及時和學生溝通，因為所有統計的根本目的是為了學生能夠更好地改善當前的學習狀況，因而教師必須和學生進行有效的、針對成績上反映出的問題的合理交流，給予學生在后續生物學習上的科學的建議，充分發揮成績統計的作用。
三、總結
摘要：根據21世紀對生物統計學課程的重新定位，在生物統計學精品課程建設中重點突出了教學方法和教學手段的改革，強化了學生能力的培養。
關鍵詞：生物統計學；精品課程；教學改革
一、引言
隨著生物科學的發展，只有定性的結論已不能滿足實踐的需要，實現生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標；生物統計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法，生物統計學是生物學科應具備的基本知識和素質，與生命活動有關的各種現象中普遍存在著隨機現象，大到森林陸地生態系統，小至分子水平，均受到許多隨機因素的影響，表現為各種各樣的隨機現象，而生物統計學正是從數量方面揭示大量隨機現象中存在的必然規律的學科。因此，生物統計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科，它是生命科學各專業的專業基礎課，對后續生命科學課程學習和生物科研有重要作用。
同時，生物統計作為數理統計在生物學領域的應用，是教學難度較大的一門課程。因此，在生物統計學精品課程建設過程中，針對各專業培養目標的定位，因材施教，更新教育理念，加強實踐訓練，在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統計學課程的重新定位。
（一）新世紀對生物統計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了發展，在其基礎上發展起來的生物統計學、統計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組，基因芯片等實驗科學產生出的巨量數據，需要新工具來組織和提取重要信息。
將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統計學將會與信息技術密切結合，較少側重傳統數理統計，而會更多注意數據分析，尤其是大型數據庫的處理。生物統計學越來越不同于其它數學領域，計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
（二）生物統計學對大學生素質培養的作用。
生物統計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體，這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率，這是統計分析的基本特點，因此在生物統計課程的學習中培養了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論，屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法，是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數涉及到的是隨機事件，因此，生物統計學不僅是試驗設計與統計方法的教學，更重要的還是大學生思維方式的培養，這對提高大學生的素質很有必要。
生物統計學包括試驗設計和統計方法兩個有機聯系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力，使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統計方法的教學除讓學生弄清各種統計方法的內涵外，還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計方法，以揭示資料潛在的信息，達到研究的最終目的，從而提高大學生科學研究素質。
三、教學方法和教學手段的改革。
（一）加強電子課件及網絡平臺建設。
生物統計學是應用概率論和數理統計原理研究生物界數量變化的學科，而概率統計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度，加之課程學時的減少（由原來的60-70學時，降到現在的40學時左右）,如何深入淺出地引導學生入門，并使學生在了解概率統計思想的基礎上，掌握常用統計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此，我們利用多媒體技術，制作了與教材配套的課件，通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化，收到了良好教學效果。建設了一個生物統計學教學網絡支撐平臺，現有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目，免費向全校師生開放。
（二）將多媒體教學優勢與學生的認知規律有機結合，用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規律相結合，多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如：（1）內容多，幻燈片變換快，由照本宣科變為照屏宣科，為新的“滿堂灌”；（2）課件圖片多，內容以展示為主，缺乏啟發性；（3）教學內容常用滿屏的方式顯示（即所謂“死屏”）,老師照著屏幕上的內容給學生講解，失去了傳統教學方法，老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點，缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色，在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規律緊密結合在一起。在制作課件時，采用啟發式教學方式，精煉教學內容，模仿傳統教學書寫板書的過程，根據教學內容的難易程度，采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中，老師仍然保持傳統教學方法的教姿教態，在授課的過程中與學生保持互動，根據學生在課堂上接受知識的能力，掌握屏幕上顯示內容的速度，必要時輔以板書進行講解。這樣做既發揮了多媒體教學的特點，又充分照顧到學生的認知規律，在內容沒有縮減，學時減少近三分之一的情況下，仍然取得良好的教學效果。
（三）長期堅持教育教學方法及教學規律的研究。
生物統計學的理論基礎是概率論與數理統計，從這個層面上講，它有非常濃的數學味道，但是它又有別于概率論與數理統計，生物統計學更主要強調的是概率論及數理統計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題，如果將概率論及數理統計的原理講得太多，一是學時不允許，二是學生難以消化，得不到好的教學效果；如果只注重方法的講解，學生知其然不知其所以然，就會誤入亂套公式的歧途。經過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統計方法的功能與用途，方法與步驟，防止各類方法的誤用，淡化定理的證明與公式的推導。在教學內容的安排上采用“保干削枝”，即在學時減少很多的情況下，將一些次要的統計方法去掉，也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統計假設測驗等方面的內容，讓學生掌握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思想精髓，從而避免學生亂套統計公式。
（四）密切跟蹤生命科學發展的前沿動向，探索生物統計學解決前沿問題的理論與方法。
統計學在生物學中的應用已有長遠的歷史，許多統計的理論與方法也是自生物上的應用發展而來，而且生物統計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺。現在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展，使得生物統計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。轉在課程建設中，隨時注意納入生物統計學在前沿領域研究應用的內容，增強課程的活力，提高教師和學生面向生物產業主戰場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學，注重學生能力培養。
生物統計學要不要開實驗課，怎樣開實驗課，一直存在爭議，在此認為生物統計學不僅應該開設實驗課，而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統計軟件的應用上，讓學生不僅掌握統計方法，而且加深對原理的認識，獲得就業或升學的必備計算機統計技能，提高解決復雜問題的能力。
（一）開展統計軟件的實習，擴大學生的視野，提高學生素質。
20世紀20年展起來的多元統計方法雖然對于處理多變量的種類數據問題具有很大的優越性，但由于計算工作量大，使得這些有效的統計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發展，使得復雜的數據處理工作變得非常容易，所以充分利用現代計算技術，通過計算機軟件將統計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來，讓用戶直接看到統計輸出結果與有關解釋，從而使統計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中，各課程的教學時數與達到培養目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此，可以通過標準的統計軟件的教學實習來達到以點帶面，擴大學生視野，提高學生素質。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統計電腦實驗室。現共有50余臺電腦，并連接到校園網。實驗室配備有指導教師，負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外，實驗室還對優秀學生免費開放，鼓勵他們結合教師的科研活動，應用所學生物統計學知識，學習新的生物統計學知識，掌握應用計算機解決生物統計學問題的技能。
（二）全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養學生實際動手能力和科學嚴謹的治學態度，必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外，開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農專期間，主要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程實驗與實習中，根據相關內容加入了試驗設計方法以及數據統計分析的相關內容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后，由原來的單一農科專業變成了理、工、農三大學科均有專業的格局。雖然專業的學科歸屬不同，但有一點是相通的，其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分，均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法，從不確定性數據中挖掘事物的客觀規律，是實驗科學工作者必備的技能。因此，我們將原來只是在農科專業上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業，結合實驗課教學的改革，對發酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統計學指導學生自主進行實驗設計，把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變為試驗條件的優化試驗，提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計，對試驗結果要求學生使用統計學的方法對進行分析和討論，最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用，從專業基礎課或專業課的角度看，改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗，增強了學生解決實際問題的能力，培養了學生創新思維的能力；從生物統計學角度看，將課程的教學實踐延伸到課程外，彌補了學時的不足，更重要的是學生將自己學到的統計學知識，轉化為解決實際問題的能力，知識得到很好的內化。
此外，在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數據的統計分析方法，提升科技作品的檔次；在畢業論文（設計）中要求學生采用恰當的生物統計學方法進行設計與分析，寫出高質量的畢業論文（設計）。
通過這樣的教學實踐，訓練了學生的統計思維能力，使學生充分認識到掌握生物統計學這一工具的重要性和必要性，增強了學生學好用好這門工具的信心，提高了學生從復雜的生命現象中挖掘事物客觀發展規律的能力。
精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優秀課程。作為精品課程的載體，應具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比，我們在生物統計學精品課程的建設上，才剛剛起步，今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度，將生物統計學建設成體現現代教育教學思想、符合現代科學技術和適應社會發展進步的需要、能夠促進學生的全面發展而深受學生歡迎的一門課程。
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目前生物技術專業課程設置存在的主要問題及原因
韶關學院本科生物技術專業自2000年9月開辦以來，已招收11屆學生，期間盡管進行了一些教學改革，并在學科建設、專業建設和課程建設等方面取得了一些成績，但是在人才培養方案制定方面，還有許多有待完善的地方.在2009級的學生之前，每個年級學生分兩個教學班，一個是不分方向的生物技術專業班，另一個是大二以后的生物醫藥方向分流培養模式.存在的一些問題主要有以下幾個方面，一是部分專業基礎課及專業課的課時數變動的隨意性較大；二是課程的開課順序不盡合理，并且有些教學內容在不同課程中重復講授；三是有些課程特別是一些選修課程的設置不是以人才培養目標和專業特色為依據，而是以在崗的教師所能講授的課程為依據，出現因人設課和設人情課等現象，結果造成必修的專業基礎課和專業課程的課時數在減少，而與專業無關或關系不大的選修課程卻在增加，開設這些選修課的初衷也許是為了擴大學生的知識面，盡量讓學生學習更多的知識，形成自己的辦學特色，也就是寬口徑，但是如果學生連必修的專業課程都沒學好，就根本談不上什么寬口徑.這樣的后果只有一個：學生的知識面比較寬廣但很淺，許多專業課程沒有學好最終導致不足以支撐新知識的獲取，不能真正形成自己的辦學特色.造成上述現象的主要原因，一方面是由于吃不準生物技術專業內涵，對該專業的辦學目標和辦學思路不是很明確，因而在專業課程設置上有比較大的隨意性；另外一方面是因為專業師資的缺乏，造成一些課程無法開設或只能湊合著開設，或因人設課———有什么樣的老師就開設什么樣的課程.面對這樣的課程設置，教學質量和人才培養質量難以保證.有些學生抱怨所學課程不知道有什么用，不知道到底該學好哪些課程，造成學生對自身專業的懷疑和對未來就業的迷惘.有的專業課與專業基礎課脫節，讓學生覺得專業基礎課與專業課的內容不關聯，覺得學了沒有用，甚至有取消所開設的其中一些必修的專業基礎課的要求.
細分專業方向，優化課程設置
專業人才培養方案的制定要主動適應地方經濟發展的需要.針對生物技術專業在課程設置方面存在的主要問題，在2009級生物技術專業的人才培養方案的修訂工作開始之前，統一思想，提高認識，通過深入市場調研和畢業生跟蹤調查，走訪與生物產業的相關企業，廣泛征求行業意見，牢牢抓住企業需求，并進行充分論證，實現人才培養方案與生物產業的對接，為設置合理專業方向尋找可靠依據.首先就畢業生就業情況、專業大類培養模式、課程設置、實踐教學、學生考研等幾個方面在省內外同類院校，特別是在粵北地區以及畢業生就業主要分布的珠三角地區進行教學專題調研，通過收集以上各方面的調研材料進行分析研究，并主動邀請產業、行業和用人部門共同研究教學計劃，以解決專業人才培養方案中存在的問題.課程體系的改革目標是制定與生產實踐、社會發展需要緊密結合的課程體系和人才培養方案，依據“寬口徑、厚基礎,強能力、重實踐,高素質,特色性、開放性、前瞻性”的原則，建立一種面向實際、專業方向明確、集中體現地方院校應用型人才培養特色的生物技術專業課程體系.要突出專業應用能力和創新能力培養，加大課程整合力度，堅決刪減與人才培養目標和專業特色不相符的課程，堅決杜絕因人設課或因無人而不設課的現象.選修課是相對必修課而言的，開設選修課程的目的，一是為了精深本專業的基礎知識，二是拓寬學生的專業知識面.選修課應該要依據專業培養目標從專業方向去延伸開課，這樣才能真正體現的辦學特色.
1確定專業方向
在確定專業方向時，應緊緊結合本校的實際，努力使之與地方院校培養高水平應用型人才辦學定位相適應、與教師的特長與發展目標相適應、與所在的廣東區域經濟發展特別是粵北經濟發展對人才的需求相適應.因而，在制定人才培養方案的課程體系時，應首先明確師資情況、硬件條件及周邊環境，明確生物技術專業到底應該側重于哪些專業方向，或者說先確定自己的專業方向，然后參照教育部1998年制定的《普通高等學校本科專業介紹》中有關生物技術專業的課程設置，以及在近幾年教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會制定的《高等學校本科生物技術專業規范》所確定專業核心課程.課程設置必須給學生以明確的專業方向感，要能體現辦學的專業特色，同時要能兼顧學生個體之間的差異.在制定或修訂人才培養方案時，確定按大專業招生，分窄專業方向培養，根據市場對專業人才的需求，把生物技術專業分為生物制藥、生化工程、微生物技術三個方向培養.
2面向專業方向劃分課程模塊
在修訂人才培養方案時，對專業課程設置中課程類別重新進行了劃分，具體劃分為5個課程模塊：公共基礎課、專業基礎課、專業課、專業方向課和專業任選課.并對這5類課程模塊所涵蓋的課程、開課的先后順序以及它們之間的相互關系進行分析，旨在建立一種專業方向明確、集中體現地方應用型本科院校特色的課程體系［2］.公共基礎課：是教育部統一規定的所有學生都要修讀的必修課程，是同類大學生的共性課程.例如，政治類、大學英語、計算機、大學體育等課程.專業基礎課：是體現專業共性的課程，一定程度上是為學習專業課和專業方向課程打基礎.這類課程的設置一般依據教育部的有關專業課程設置及專業規范等相關文件，在全國的同一專業中是大體一致的，為必修課.例如，高等數學、大學物理、無機及分析化學、有機化學、普通生物學、生物化學、微生物學、細胞生物學、遺傳學、分子生物學.其中，高等數學、大學物理、無機及分析化學、有機化學等為學校教務處根據不同的一級學科給出統一的課時，在其它的專業基礎課中，除生物化學是在一學年內開設課時為90學時外，其它課程的理論課均為54學時（其中課堂講授48學時，自主學習6學時），并另外單獨開設相應的實驗課程，實驗課時數一般為與理論課的課時相等或接近理論課的課時三分之二.專業課：與專業基礎課相似，也有一個共同參照，是區別與生物技術專業相關的其它生物類專業的主干課程，是為必修課.例如，基因工程、細胞工程、微生物工程（或稱發酵工程）、酶工程、生化工程（或生物工程下游技術）、生物工程設備、生物技術大實驗.除生物技術大實驗為108學時外，其余課程的課時分配為36學時（其中課堂講授32學時，自主學習4學時）.另外，還有專業見習、畢業實習、畢業論文等實踐教學課程.專業方向課：主要面向社會就業需求、學生個性發展需要、師資條件等而開設的建立在專業基礎課和專業課之上的集中體現本專業的特色課程，各專業方向之間有3～5門課程的差別，每個學生可以根據自己的興趣愛好及特長在其中選擇一個專業方向，是為限選課.例如，生物制藥方向：生物技術制藥、生物制藥工藝學、生物藥物藥劑學、生物制品學、藥物生物檢測技術；生化工程方向：高級生物化學、生化工藝學、生化藥物提取技術、生化技術大實驗；微生物技術方向：微生物生理學、工業微生物育種學、微生物檢測技術、微生物技術大實驗.以上課程中的理論課程講授一般為36學時（其中課堂講授32學時，自主學習4學時），實驗課程根據課程性質給出54學時或72學時不等.專業任選課：是專業課的適當補充和加深，學生根據自己需要而選擇，可結合畢業論文（設計）而開設，是為任選課.例如，生物專業英語、病毒學、免疫學、食用菌栽培技術、植物組織培養、生物檢測技術、儀器分析、生物信息學、生物統計學、科技論文寫作.課時分配一般為36學時（其中課堂講授30學時，自主學習6學時）.5類課程的開課順序：大一階段主要開設公共基礎課和少數專業基礎課，大二階段主要學習專業基礎課，大三階段主要以專業課和專業方向課的學習為主；大四階段主要以專業任選課為主.
3加強實踐教學，提高學生的技能培養
實踐教學體系應立足生產實際，校企合作、產學結合，構建以培養大學生專業技能為核心的實踐教學體系.除了在專業基礎課、專業課程、專業方向課及專業任選課開設必要的實驗課外，另外還有專業核心技能訓練、創新學分、社會調查、生物野外實習、專業見習、畢業實習、畢業論文等實踐教學類課程.實驗課程中的實驗項目的設置，除了專業基礎課有一定比例的基礎性實驗以培養學生基本實驗技能外，其余的課程的實驗項目主要為綜合性實驗、設計性實驗的內容，以加強對學生科學方法、探索精神、創新能力及思維能力的培養.另外，根據學校最近兩年對人才培養方案的修訂要求，每個學生均需獲得6個必修的創新學分.學生可根據興趣愛好，在教師的指導下開展一些創新性實驗，學會利用網絡信息及圖書館的期刊數據庫資源，查閱并了解本學科的最新研究進展，在此基礎上，自由選擇實驗內容，自主進行實驗方案的設計，以此培養自己的科技創新思想和能力，為今后科研奠定基礎.并鼓勵學生積極申報校級大學生創新性實驗項目，以及校級和省級大學生創新創業訓練計劃項目，為進一步提升大學生的綜合素質、增強大學生的創新創業能力、培養適應創新型國家建設需要的高素質人才.
（一）概述
由于井下采礦具有作業人員在井下流動性大、地面人員難以及時掌握井下人員分布和作業進展情況以及下井后就無法確切地知道他們所處位置等特點，礦井一旦發生透水、火災等事故時地面工作人員因不能實時了解井下情況，會給搶險救災工作帶來極大的困難。特別是在突發冒頂和人員被埋的緊急情況下，由于人工描述不清或不能及時精確、自動探測被埋人員的準確位置，在低效率的管理模式下喪失寶貴生命的有效搶救時間。井下定位系統的核心識別設備采用具有國際先進水平的SUPER-RFID技術，它能夠及時、準確地將井下各個區域人員及設備的動態情況反映到地面計算機系統，使管理人員能夠隨時掌握井下人員、設備的分布狀況和每個礦工的運動軌跡，以便于進行更加合理的調度管理。當事故發生時，救援人員也可根據井下人員及設備定位系統所提供的數據、圖形，迅速了解有關人員的位置情況，及時采取相應的救援措施，提高應急救援工作的效率。
（二）無線射頻識別（RFID）技術
無線射頻識別（RFID）技術，是一種電子標簽或者無線標簽，利用無線射頻通信實現的非接觸式自動識別技術。RFID已經在日常生活中得到廣泛的應用，RFID的發展得益于芯片技術、無線技術、無線通信技術、數據交換與編碼技術、信息化處理技術和計算機技術等關鍵技術的綜合發展。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復使用等特點，可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理。成本的節約和效率的提升，促使RFID技術成為各個行業實現信息化的重要切入點。近年來，隨著在物流、制造、公共信息服務等行業的廣泛應用，RFID技術自身的產業化也在穩步發展之中，在行業中的應用也日益廣泛和深入。同時，RFID技術開始與通信技術以及互聯網技術融合，朝著構建一個實現全球物品、人員信息實時共享的物聯網目標邁進，而這也正是RFID產業長遠發展的動力所在。
（三）將RFID應用在礦井中的優勢
隨著科技的不斷發展，將先進的科學技術應用到井下作業中，既能夠有效地避免重大事故的發生或者將損失減小到最低，又能夠提高生產效率。我國現已有多家礦山企業開始嘗試RFID技術，來實現井下作業管理，這就是在RFID射頻識別技術的基礎上搭建的一條地面上下溝通的橋梁，使地面人員能夠及時動態地了解井下人員、車輛、設備的身份、分布以及作業情況，一方面可以應用于井下安全管理，一旦有事故發生，地面人員可以準確、及時、快速地進行搶險救災、安全救護等等；另一方面還可以改善井下的生產調度，通過動態地獲取無軌運輸設備的方位信息等，同時，該系統還具備人員考勤功能，亦可對進出礦場的人員及車輛進行身份識別，以保障礦場的生產安全和財產安全。
（四）井下定位系統構成及工作原理
1.系統構成
井下定位系統設備主要包括：中心站主機、數據通信服務器、人員定位系統、無線射頻單元識別讀卡分站以及識別卡、礦用人員管理系統軟件、信息傳輸接口、通訊電纜、礦用隔爆兼直流穩壓電源等組成。目前國內井下人員定位系統組成網絡結構大部分是采用的RS485遠傳網絡，它具有接線簡單、傳輸距離遠和可靠性高等特點。
2.工作原理
井下人員定位系統是根據現場實際情況和要實現的功能，在礦燈收發處、礦井出入口、各個巷道分叉口和作業人員可能經過的通道中安放若干個無線標識讀卡分站（每一臺具有不同的ID號），將它們通過網絡連線與地面控制中心的計算機聯網。每個井下作業人員攜帶的礦燈上安裝一個具有唯一標示號的無線標簽（標示號與標簽攜帶人的身份、礦名、作業大隊和班組在計算機數據庫里唯一對應），當作業人員出入井下時只要通過或接近安裝在通道內任何一個標識讀卡分站，基站即會自動識別到路過人的標示號并立即上傳到地面控制中心的計算機。計算機程序將無線標簽的標示號（對應到個人）、無線標識讀卡分站的ID號（對應井下的具置）、該基站返回的強度信號和確切時間等信息實時記錄到數據庫里，數據庫管理程序可以對庫里存放的信息很方便地進行查詢、統計和生成報表等操作。如某個人目前所處位置的查詢、某區域的人員情況統計并在基于地形圖的背景上顯示出來、地面人員對井下人員呼叫、井下人員向地面人員報警、利用統計和報表生成功能構成礦山考勤系統。除日常管理之外，最重要的是井下人員定位系統對現場緊急輔助救援工作具有不可替代的作用，萬一井下發生事故或災難，可在電腦上立刻查出事故地點的人員數量和事發后人員的動態分布情況，考慮現場環境等多種因素，為及時組織救援在極短的時間提供準確和科學可靠的決策依據。從而避免了傳統人工方式傳遞信息的低效率、不準確、救援的盲目性和冒險性，為有效地組織救援贏得寶貴的生命時間，使災難的危害降到最小提供非常重要的不可替代的決策支持。
二、井下定位系統功能
井下人員定位系統可以實現的基本功能如下：
（一）通過礦區圖形信息作為用戶界面可以實時顯示和查詢井下情況。
（二）任何時間段（計算機由記錄的）井下全部或某個識別讀卡分站范圍有多少人。
（三）每個人在井下任一時間用表格方式表示的活動軌跡。
（四）查詢一個人當前的實際位置，查詢一組人當前的實際位置。
（五）地面人員對井下人員呼叫或井下人員向地面人員報警，方便調度中心快速電話聯系該人員和出現緊急情況時及時組織救援。
（六）井下人員在井下超過工作和升井時間自動向地面值班人員報警，便于管理者及時查明原因和組織搜救。
（七）查詢相關人員在任一識別讀卡分站的到/離時間和工作時間等信息，用于督促和落實重要巡查人員按時準點到位進行各項數據的測試處理，從制度和技術手段上杜絕人為因素而造成的相關事故隱患。
（八）井下人員總人數在巷道中的實時動態分布圖，計算機程序管理背景是根據井下的實際現場情況制作的礦區巷道地理圖，井下人員分布情況可生動形象地顯示在屏幕上。
（九）數據庫操作管理界面采用具有權限管理的基于局域網模式，可實現多點共享供多個用戶同時在不同地點查看。
（十）自動統計算出各類人員井下的各類報表（月報、周報和日報，如果需要的話可以隨時生成），如生產作業人員出入井時間表、出勤報表、加班報表、統計管理人員的巡查情況報表、請假和缺勤報表等，若有必要還可與工資報表系統提供軟件接口。
（十一）參觀訪問人員所處位置實時監測，是否按要求到達指定區域或已進入危險地帶。
（十二）一旦發生事故，能及時查出有多少人遇險，遇險人員在哪里和確定他們的身份。
（十三）搶險救援時采用手持移動搜救器，快速準確地識別遇險人員被埋人員具體地點、深度和方位，及時搶救有生還可能的人員，明顯提高搶險效率和救援效果。
（十四）可實現井下設備管理包括井下車輛和其他重要移動設備的實時位置識別等。
三、井下定位系統的技術特點
（一）使用全球開放的ISM頻段，無須申請和付費。
（二）多功能：實現了井下人員實時跟蹤定位、輔助考勤、軌跡查詢等重要安全管理功能。
（三）高容量：在井下可容納數百個礦用型讀卡器，以及大型礦業數萬員工同時使用標識卡。
（四）無線標簽與讀卡分站之間可實現雙向高速數據交換，透明/加密傳送數據和信息，即應用靈活又保證了數據安全，為在人員定位網上擴展移動數據采集、地面井下雙向信息交換和移動瓦斯監測系統提供了平臺支持。
（五）多種技術集成：系統集成了RFID技術、無線數據傳輸、總線傳輸等。
（六）定位系統可以向目標發出呼叫信息，如一般呼叫、緊急呼叫、撤離呼叫等信息；可以呼叫一個特定目標，也可以呼叫多個目標（群呼）；信息可以在第一時刻立即傳達到每一個人，實現實時信息傳遞。緊急情況下，井下人員還可以通過便攜式卡向系統發出呼救信號，從而得到其他人員的及時救助。
（七）通過系統采集井下人員的分布情況，支持事故后準確地判斷人員所處位置，為實施應急救援創造有利條件。
四、井下定位系統作為輔助救援必要性
眾所周知，國內礦山企業事故時有發生，如何加強安全生產和安全監督工作力度，當災難降臨后如何提高救援和搜救工作效率，這類問題涉及國家、企業和個人的切身利益，涉及建立和諧社會維護安定團結局面的大事。因此，國家各級主管部門和企業領導應該盡一切可能將這類問題解決好。井下人員定位系統對現場緊急輔助救援工作具有不可替代的作用，萬一井下發生事故或災難，可在電腦上立刻查出事故地點的人員數量和事發后人員的動態分布情況，考慮現場環境等多種因素，為及時組織救援在極短的時間提供準確和科學可靠的決策依據。從而避免了傳統人工方式傳遞信息的低效率、不準確、救援的盲目性和冒險性，為有效地組織救援贏得寶貴的生命時間，使災難的危害降到最小提供非常重要的不可替代的決策支持。井下人員定位系統是整個礦山行業安全生產和穩定發展的需求，它可以提高安全生產和現代化管理水平，在災害輔助救援時發揮重要作用。盡管目前井下人員定位系統還不像瓦斯監測系統那樣已成行業的強制標準，但科學技術進步是礦山行業安全生產發展的必由之路，相信在不遠的將來，它的技術會不斷發展而其應用會得到進一步普及。
五、結論
1．1林木生物質集料處理作業系統概念
在對林木生物質發電原料作業過程中，需要在不同地點用不同類型的機械設備，且原材料不同，其處理工藝和工序也不相同，因此常把處理林木生物質資源過程劃到不同的工藝流程中。這些劃分方式不僅不利于原材料工藝流程的優化研究，還造成了整個過程的管理障礙，無法實現統一管理。因此在優化之前，需對此過程進行定義。林木生物質集料作業過程(簡稱集料作業)是指林木生物質資源經過采集、收集、打捆、晾曬、壓縮、切碎、運輸、裝卸、貯存等工序步操作最終形成可用生物質發電原材料的物料處理過程。集料作業既包括收割、平茬等最初的原收稿日期：2014—06—23基金項目：黑龍江省哲學社會科學研究規劃項目(11C046)；中央高校基金科研業務業務費專項資金資助(DL11AC35)，(SupposedbytheFundamentalResearchFundsfortheCentralUniversities)(DL11AC35)作者簡介：李睿(1981一)，男，黑龍江哈爾濱人，助理研究員。材料采集階段，也包括晾曬、打捆、切碎等初加工階段，還包括從運輸到貯存的整個物流過程。在集料作業中使用的設備和人員組成的系統即為集料作業系統。集料作業系統是一個人、機作業體系。集料作業是把林木生物質原料加工成發電原料的過程，因此可以將其看成為林木生物質發電的原料供應鏈，而集料作業系統的成本問題則可轉化為基于最小成本的原料供應鏈構建與管理研究。
1．2林木生物質發電供應鏈構建可行性分析
在集料作業過程中，主要特點有三個。首先，集料作業區域半徑小。由于物流費用較高，因此生物質發電項目多建在距離采集地較近的位置，根據多個學者的研究，一般的集料作業半徑在100公里左右。其次，集料作業的各工序相對獨立。再次，目前林木生物質發電原料采集、收集過程多數由個人或小企業者分散完成，他們的加工地分散，技術層次差別較大，由此導致整個集料作業是在松散的管理狀態下完成的。發電企業往往通過購買的方式從農戶或小企業手中購買原料，然后自行組織運輸及原料加工工作，尚未形成對集料作業的完整管理。
2基于JIT策略的集料作業系統設計
日本豐田汽車公司的大野耐一于1953年提出了JIT生產方式，它指將必要的原材料、零部件以必要的數量在必要的時間送到特定的生產線，生產出必要的產品。通過生產的計劃和控制及庫存的管理，實現產品按質按量的低成本生產要求。JIT的優點是通過計劃和管理，降低生產過程中的倉庫費用、產品及半成品的管理費用、存貨維護、保管、裝卸、搬運等費用，并可根據市場情況隨時對企業的生產和經營進行調整期望達到生產適合市場需求產品的最終目的。很多企業通過實施JIT管理，減少成本約30％E63。基于JIT的優點，將其引入集料作業系統中，按照供應鏈管理方式，實現系統在低成本下按質按量提供發電原料要求。
2．1集料處理系統分解
為了實現JIT管理，首先將集料作業系統劃分為采集、運輸、貯存及初加工子系統。其中采集子系統包括采伐、收集、晾曬工序步，實現林木生物質最初的收集過程。運輸子系統主要指從收集地到發電企業的運輸過程。貯存子系統包括裝卸、搬運、貯存三個工序步。初加工子系統包括切碎、打捆、壓縮等初加工工序。通過分解，集料作業系統可看作由采集、運輸、貯存和初加工子系統四個部分組成。
2．2集料作業系統的工藝流程分析
將集料作業系統劃分成四個部分以后，系統共有6種方案可供選擇，如下圖所示。上圖中所示的6種工藝流程都可實現林木生物質資源到發電原材料的處理過程。但當工序步順序變化時，其成本卻不盡相同，如將林木生物質切碎運送，體積會縮小2～6倍，汽車滿載率明顯提高，運輸成本降低，但若要在運輸前完成初加工工序則會增加新廠房費用和管理費用，因此工藝流程的選擇，還需結合工序設置進一步分析。
2．3基于JIT的采集工序設置分析
采集是獲取資源的第一步，在現實的生物質項目中有兩種方式，一種是由生產企業自行組織，統一采集，集中處理；另一種方式是由個人采集，然后由生產企業收購。第一種的缺點在于林木生物質的采集受季節限制，一年中只有兩三個月，其余時問人員無事可做、設備閑置。第二種方式的缺點是個人與生產企業間為買賣關系，個人為了追求經濟利益會抬高價格，以次充好，這對生產企業會造成巨大傷害。結合JI，I’策略，可采用供應商管理策略進行設置。首先，規劃供應商個數，然后對原料提供者逐一考核，選擇好的作為供應商，通過合同或利潤分成等方式形成伙伴關系，將其納入發電企業管理中。其次，對供應商統一培訓。通過培訓，將采集子系統所有標準和技術統一。再次，統一銜接過程，不論是自行運送，還是上門收購的方式，都應設計檢測方案，為下一工序做好準備。最后，對信息流的傳輸進行布置。根據當前移動電話的覆蓋程度，可采用移動通訊設備或對講設備就可以實現信息流的傳遞一26一問題。
2．4JIT下的運輸子系統的設置探討
集料處理作業系統中雖然有把林木資源從采集地到收集地的運輸過程，但是受環境所限，收集性運輸主要采用人工搬運、手推車、拖拉機等工具完成，由于運輸的數量小、運距短，所以把這部分的運輸納入收集工序步中，在運輸工序中，運輸主要是指從收集地到發電企業公路運輸這一部分。在JI1'策略中，可采用的運輸組織方式有三種：出發地巡回、目的地巡回及中繼地物流三種模式。出發地巡回模式指運輸在供應商處巡回，滿載后回到生產企業的運輸方式。生產地巡回模式是根據生產步驟將生產過程中的半成品逐一運輸到下級生產商處，直至完成產品的運輸方式。中繼地巡回模式是在供應商和生產企業之間設置集散地，供應商把生產處的原材料(或半成品)運至集散地，生產企業再集中到集散地運回安排生產。三種方式各具特點，結合集料作業系統特性，采用出發地巡回和中繼物流兩種方式更加合理。但單純的出發地巡回模式對于供應商的運輸路況很難掌握，且每個供應商的資源量參差不齊，很難實現次次都滿載回程，運輸成本差，效率低。而純中繼物流適合遠距離運輸。將中繼模式和出發地巡回模式結合，形成適合集料作業系統的運輸模式。因運輸過程中必須建立集散地，因此將初級加工工序直接引入，這樣既沒有單獨增加加工基地費用，又大大降低了運輸成本，可謂一舉多得。通過以上分析可知，在圖1中，第5、第6個工藝流程更加合理。為了減少投入還應減少初加工地的個數。
2．5基于JIT的貯存子系統的設置分析
在JIT策略中，降低庫存直至為0是實現精益生產的最終指標，因此，貯存子系統功能越小、成本越低將越符合系統設計要求。假設在生產企業有貯存量為m，可滿足n天企業需求。初加工地每天可生產mi(i∈1，，t)，t為初加工個數，則每天可提供的初加工后生物質資源數量為Q=∑。i=l若Q<，則必須保存貯存量，否則不能滿足生產需，‘求；若Q=，則剛好可以實現按需生產．實現JIT策略；若Q>，在初加工地就會形成庫存。，‘因此理想狀態為Q=一Ifl,，整個系統不必設計貯存量，，若不能做到，應將貯存系統與初加工地合并在一起，通過調節初加工地的個數和產量，降低整個供應鏈的貯存系統量。通過分析可得最佳的工藝流程圖為圖1中的第5個工藝，理想狀態下，無貯存工序。
3集料作業系統的jrr管理策略分析
結合得到的工藝流程，需要通過有效管理協調各工序，實現最低成本的集料作業。
3．1生產企業生產管理流程設計
生產企業借鑒P—Lane方式在企業內部要虛擬設置1～t多塊區域，每塊區域與一個加工地相對應，每天所需的原材料總和為Q，是由多個初加工地共同提供的。管理時，按每天所需量，分別對各初加工地進行提示，并對各初加工地進行排隊處理，輪流提供生物質資源。同時在企業內部設立報警裝置，一旦出現生產過程中的停滯現象，則報警。報警后利用移動通信體系將信息傳至加工地，停止資源收購及初加工。在初加工地同樣設置報警裝置，一旦出現作業停滯，則通知發電企業，按排隊順序由其他初加工地繼續提供原料。為了避免所有初加工同時停產而導致發電企業停產的極端情況，可在初加工地設置微量庫存。在初加工地，針對供應商的原料采購，也可采用P—Lane方式，按需采購，每天定時定量收購。
3．2運輸流程管理設計
在運輸過程中，因各加工地提供的是同種同質的原材料，若單個加工地每天生產的林木生物質資源可滿足發電企業需求，則不需采用出發地巡回運輸，只要單地往返即可。在運輸方式上，自營物流和第三方物流都可使用，可根據具體項目進行選擇。
3．3子系統間連接管理實現
一直以來，許多教師認為“任務驅動”教學過程中的“任務”應該由任課教師根據當前教學主題或目標設計提出，并針對所提出的任務，采取演示或講解等方式，分析任務并給出完成任務的思路、方法、步驟和結果。其實，這種理解不全面，在“任務驅動”教學過程中，任務設計的質量直接關系到教學效果。教師在教學任務的設計過程中應該轉變思維方式，以學生為主體進行教學任務的設計。在教學開始前可以與學生代表進行探討，綜合考慮專業教學的需要、課程本身的需要、社會職業崗位技能培養的需要，了解學生知識結構層次現狀及學生的學習興趣，同時要使任務具有探究性、創造性和生活性。
二、農業推廣課上師生共同設計任務
1.農業推廣課程性質。
農業推廣學是一門建立在心理學、行為學、經濟學、營銷學、傳播學、管理學和社會學等基礎之上的一門邊緣性、交叉性、應用性學科，主要研究農業推廣人員如何對農民進行組織、教育、咨詢、服務，使其改變行業，促進農業科技創新成果傳播擴散轉化為現實生產力的學科。農業推廣對于我國農業生產現代化的實現，提高我國農業發展水平，增加農民收入，保障社會穩定和諧發展具有重要意義。
2.高等職業院校開設農業推廣課程的專業。
目前，高等職業院校的農學、茶葉栽培、設施農業、作物栽培、園藝等多個專業均開設農業推廣課程。
3.職業院校開設農業推廣課程的目的。
農業推廣課程主要包括農業推廣的涵義、發展史，以及農業推廣的原理和方法、組織管理等。高等職業院校開設該課程旨在培養農業推廣機構基層推廣及管理工作的高等技能應用型專門人才，可以使得農業院校的學生可以把所學到的知識應用在實際農業生產中，促進我國農業生產力的發展。因此，教學目的是通過系統的多種教學活動和手段，使學生正確地掌握農業推廣的基本理論、方法和技能，加深對我國農業推廣理論和實踐的理解，學會靈活改變思維方式和工作方法，提高基層實際推廣工作水平和分析問題、處理問題的工作能力。
4.農業推廣課上師生共同設計學習任務。
（1）教師設計部分。綜合考慮農業推廣學科性質、高等職業院校開設此課程的目的、學生所在專業、任務驅動教學方法的特點及教學任務設計的原則，筆者在農業推廣課程授課過程中采取了師生共同對教學任務進行設計的方法。即教師將整門課程的知識點設計為一個符合課程需求的、規定了教學范圍但不指定具體名稱的綜合性較強的教學任務（×××地×××項目的推廣），這一綜合任務又下設若干子任務：①農業推廣人員角色認識；②×××地農業推廣項目的選擇與確定；③×××農業推廣項目的實施；④×××農業推廣項目的總結評價；⑤×××農業推廣項目成果報獎。整個學科的知識點分別穿插于若干個子任務中。（2）學生具體設計任務及實施。不同專業的學生在教師的引導下明確農業推廣人員角色扮演的身份及工作性質與程序；然后結合社會崗位需要、個人興趣愛好、農業專業知識掌握情況、本課程知識點、當地自然與社會條件等綜合分析選擇確定農業推廣項目，并撰寫推廣項目可行性分析報告；確定了具體推廣項目后的工作實施過程中，學生需要結合自選項目的復雜程度、當地農民素質條件，以及硬件設施等選擇確定項目的推廣模式與方法，并撰寫推廣項目實施方案，模擬推廣過程中學生需要根據農民的采納情況隨時應變使用多種方法，并鍛煉學習人際交往及演講的溝通、交流、語言技巧；項目推廣演練結束后，學生需要進行雙重總結與評價，一重總結為對自身所選項目及推廣情況進行專業的經濟效益、社會效益、生態效益等綜合總結評價，并撰寫總結報告，二重總結為學生之間相互對課堂學習情況進行評價總結，總結在評價過程中相互取長補短；最后，學生們需要撰寫推廣項目成果請獎申請書，學習推廣項目的報獎流程。
5.師生共同設計學習任務的學習效果。
【關鍵詞】城市噪聲；城市交通；城市軌道交通
近年來，隨著對城市工業污染源的綜合整治，城市噪聲問題日益突出，嚴重影響著城市居民的正常生活和人身健康。城市噪聲主要是指生活噪聲和交通噪聲，其中交通噪聲是一種非穩態、不連續的流動聲源，影響范圍廣，時間長，危害程度大。隨著社會的發展，經濟條件的改善，生活水平的提高，機動車輛迅速增長。從1992年起車流量每年平均以16%的速度增長。因此，必須采取相應的預防措施，改善環境質量。
一、城市交通噪聲污染的分類
（一）城市道路交通噪聲
城市道路交通環境污染已成為各國城市發展的共性問題，城市道路交通環境污染主要有大氣污染和噪聲污染。據測定，汽車在行駛中的噪聲為80～90，在城市快速道路上高速行駛的車流噪聲接近100。
道路交通噪聲計算，要根據交通量、平均行車速度、重車百分比、道路坡度和道路路面材料等因素得到一個基本的噪聲計算值，然后計算由于傳播、反射、吸收和屏障等影響所產生的修正，最終得到交通噪聲評價值。現在還用一種叫機動車噪聲污染分析處理系統的。該系統包括系統機動車噪聲源強分析模塊、路段噪聲分析模塊、交叉口噪聲分析模塊、環境噪聲預測模塊、環境噪聲評價模塊。其功能是:根據交通信號控制系統提供的交通信息數據，分別處理路段兩側和交叉口周圍的噪聲強度等級，綜合背景值，做出噪聲預測。根據環境質量標準，做出換環境污染指標（噪聲污染指數）。將處理結果進行儲存和更新。
（二）城市軌道交通噪聲
隨著城市的發展和經濟的高速發展，人口日益增多，目前的交通狀況已不能滿足要求，發展軌道交通已成為人們的共識。我國城市公共交通的發展已進入一個新階段，軌道交通由于其運量大速度快、乘坐舒適、安全、穩定、占地少及空氣污染小等諸多優點，在城市交通建設中獨占鰲頭。
城市軌道交通地下主要有地鐵，地面包括有軌電車、高架輕軌、城市鐵路等形式。城市軌道車輛由于運行在城市中，其運行速度較低，一般情況下不允許鳴笛、且新的鋼軌一般用焊接長鋼軌，所以城市中的軌道交通噪聲主要是以下四種：輪軌滾動噪聲、牽引電機噪聲、齒輪轉動噪聲及空壓機噪聲。地鐵交通除列車運行噪聲外，還有風亭及冷卻塔噪聲。高架輕軌噪聲除輪軌噪聲、車體輻射噪聲、動車組牽引電機噪聲外，還有橋梁結構噪聲，與地面軌道交通相比，其噪聲輻射面大，影響范圍廣。
（三）城市公路交通噪聲
城市中對外公路交通噪聲是指汽車在公路上行駛時所產生的噪聲，交通噪聲在現代生活中是很普遍的、最難避免的噪聲源，隨著人們環保意識的增強，交通噪聲污染的防治越來越受到道路設計者和使用者的重視。
汽車在公路上行駛時，輪胎與路面之間的摩擦碰撞、汽車自身零部件的運轉（如發動機、排氣管等）以及偶發的駕駛員行為（如鳴笛、剎車等）都是產生噪聲的原因。交通噪聲是寬頻帶的，即含所有可聽范圍頻帶的能量。交通噪聲分析應考慮車輛產生最大噪聲的交通條件，和最干擾公路兩側居民的交通條件，通常選用晝高峰和夜高峰兩個時段來分析交通噪聲的影響。
二、城市交通噪聲防治措施
城市交通噪聲的防治措施針對交通噪聲的聲源、傳播及受聲點3個關鍵環節，有多種措施可降低交通噪聲對受聲點的影響，在此我們稱之為降噪措施。
（一）針對聲源的降噪措施
選用低噪聲路面。一般來說，汽車行駛在瀝青混凝土路面比行駛在水泥混凝土路面噪聲要低1～3。近年來歐洲許多國家相繼開展了對低噪聲路面的試驗研究，外露集料表面的低噪聲水泥混凝土路面的降噪特性可與傳統的瀝青路面相媲美，而疏水瀝青混凝土路面的降噪效果更為明顯，可降噪2～8。因此，使用低噪聲路面可有效的降低公路交通噪聲污染。運用交通管制措施禁止鳴笛，某時段內禁止大型車輛在敏感路段通行，調整交通信號使交通流順暢因而車輛不需經常停頓等交通管制手段對城市道路的降噪效果較為明顯，也易于采用，但這些措施不宜于野外公路，以免明顯降低車輛速度和道路使用的方便性而影響野外公路的使用。
（二）針對噪聲傳播途徑的降噪措施
在公路與受聲點之間設置聲屏障。聲屏障是一個降低公路噪聲的重要設施，也是道路設計者經常采用的降噪措施，對距公路200范圍內的受聲點有非常好的降噪效果。聲屏障是一個明顯干涉聲波傳播的阻擋物或部分阻擋物，它可以阻擋聲的傳播而形成一個聲影區，其降噪效果隨聲程路程差的增大而增加。聲屏障的形狀和材料種類多種多樣，可以用土、磚、混凝土、木材、金屬和其它材料來構筑，修建聲屏障除考慮其降噪作用外，還要注意其經濟實用，并與其所處環境相協調做到視覺滿意。
（三）針對噪聲受聲點的降噪措施
在公路受聲點之間種植綠化林帶。有關資料表明，非常稠密的樹林(在聲源與受聲點之間沒有清楚的視線)，且樹林高度高過視線4.5以上時，樹林深入30可降噪5，如樹林深入60可降噪10，樹林的最大降噪值是10。種植林帶除具有降噪作用外，還兼有綠化美化環境的功能，但會大幅度提高公路用地范圍，當公路經過荒山丘陵地區時，該方法較為實用，由于我國耕地緊張，所以當公路途經耕地時，該措施具有明顯的局限性。
增大公路與受聲點之間的距離。在公路選線時，應充分考慮公路交通噪聲污染問題，尤其對《公路建設項目環境影響評價規范》中規定執行《城市區域環境噪聲標準》中2類標準的學校教室、醫院病房、療養院住房和特殊賓館等噪聲敏感點，應先估算其噪聲聲級，如通過設置聲屏障無法解決噪聲污染問題，就需考慮調整線位，增大線位與敏感點之間的距離，降低敏感點的噪聲聲級。
（四）針對城市軌道交通的噪聲
城市軌道交通的噪聲防治是一項綜合性的系統工程，主要應從聲源降噪和傳播途徑降噪兩方面考慮，特殊情況下對受聲點加以防護。噪聲防治應從降低噪聲源開始，盡可能降低列車動力系統噪聲。首先從車輛構造設計上加強防振、吸聲措施，采用阻尼車輪及盤式制動，車輛踏面整修和車輛兩側架設防聲裙等。其次，在軌道及橋梁結構上采取減振降噪措施，如用超長無縫鋼軌代替標準鋼軌，以減少車輪對鋼軌的撞擊引起的噪聲和振動，可降噪23；在承臺上設置彈性聚合物砂漿墊層和配有彈性扣件的整體道床，以利吸收振動波，該整體道床與普通整體道床相比可減振降噪10；定期打磨鋼軌，增加鋼軌的平順度，降低車輪與鋼軌的摩擦、沖擊、不均勻磨耗引起的輪軌振動與噪聲，可降噪35。
三、解決方案
以上我們了解了幾種城市交通噪聲，雖然各自都有解決的方案，綜合來說，我認為有以下幾點:
1.對噪聲嚴重超標的車輛應限期治理，車輛的年檢應增加噪聲檢測項目。嚴格執行國家《汽車報廢標準》，對達不到要求的車輛，該報廢的必須報廢，不得延用，加快舊車淘汰；
2.加大執法力度，強化環境噪聲污染的控制管理，做到有法必依，執法必嚴，違法必究；
3.合理布置臨街建筑物，可采用設置吸聲墻面、隔聲門、窗，實行立體綠化，或使臨街建筑物為商店、樓亭等，盡可能減少交通噪聲對居民的影響；
4.建設現代化的城市交通基礎設施要對交通設施建設和城市建設提出嚴格要求，明確規定城市規劃部門在確定建設布局時應當根據國家噪聲環境質量標準和民用建筑隔聲屏障設計規范，合理劃定建筑物與交通干線的防噪聲距離。與此同時，提出相應的規劃設計要求，有可能造成環境噪聲污染的，應當設置聲屏障或采取其他有效的控制環境噪聲污染的措施；
5.增加城市綠化面積，降低空氣污染度為使城市居民遠離交通噪聲，要致力于在道路兩側修建斜坡，加寬沿街住宅的緩沖綠化帶，并利用有限地帶開發立體綠化，增加植被面積，充分發揮綠色植物在降噪和凈化空氣污染物中的作用。
四、結語
面對21世紀，面對信息時代的到來，面對城市化的挑戰，面對我國薄弱的城市交通基礎設施，我們必須堅持可持續發展思想，不僅要進行合理的交通規劃建設，還要充分利用現有設施，最大程度減少交通“公害”之——噪聲，從而保障城市社會經濟的持續健康發展。
【參考文獻】
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