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摘要:针对试验设计与分析难学等现状,讨论了Excel和DPS应用的特点和问题,发现Excel和DPS互补教学能收到更好的教学效果。
关键词:试验设计与分析;Excel;DPS;互补优势
本文引用格式:马娟娟.Excel和DPS在《试验设计与分析》教学中的互补优势[J].教育现代化,2019,6(47):257-258.
试验设计与分析,是一门理论性非常强的方法论学科,其应用性和实践性都非常的强,具有内容多、公式多、概念多、教师难教,学生难懂、难记、难用的特点[1]。目前在大学科研中,有很多学生或在读研究生,在遇到实际问题时,如何设计实验方案;对已取得的实验结果,如何选择和使用统计分析方法的知识和能力表现不足[2-3]。于是如何将统计分析软件有效应用于试验设计与分析课程教学中,已引起一线任课教师的注意,开展了系列教学研究,主要集中于Excel、DPS、SPSS 和 SAS 等统计软件 [4-5]。笔者在教学研究中发现,Excel 和 DPS 同时教学能收到较好的
一 Excel在试验设计与分析的应用特点及存在问题
(一)Excel在试验设计与分析的应用特点
在默认的情况下,Excel并没有加载“分析工具库”。单击“工具”菜单栏中的“加载宏”命令,然后在“加载宏”对话框中选定“分析工具库”,再按“确定”按钮,“数据分析”即加载成功。利用“数据分析”,可进行常用试验数据的统计分析,如方差分析、回归与相关分析、t-检验等。Excel除数学函数等常用函数外提供了大量的统计函数进行统计分析,如SUMSQ(平方和)、SLOPE(斜率)。另外Excel具备强大的图表功能,可以实现统计图表的可视化与分析统计结果的同步性。
(二)Excel在试验设计与分析应用中的问题
Excel提供的方差分析结果通过方差分析表(表1)展示,其中三个数据大小可以判断出因素的重要性,F、F-crit和P value,F-crit在默认情况下表示显著性水平为0.05时临界值,所以分析得到的F>F-crit,因素对试验指标有显著影响;P value表示的是因素对试验结果无显著影响的概率,当P value≤0.01时说明因素对试验结果影响极显著;O.01≤P value≤说明因素对试验结果影响显著。但Excel不能进行平均数的多重比较,更无法用字母标记法表示差异显著性结果。并且对于如聚类分析、判别分析、主成分分析等的高级试验统计,无论是‘Z函数”还是“数据分析”工具都无能为力[5]。另外学生在对函数的应用上也存在着一定的困难。
二 DPS在试验设计与分析的应用特点及存在问题
(一)DPS在试验设计与分析的应用特点
DPS数据处理系统将试验设计、统计分析、数值计算、模型模拟以及数据挖掘等功能融为一体DPS=Excel+SPSS,它既有Excel那样方便的在工作表里面处理基础统计分析的功能,又实现了SPSS高级统计分析技术。比如进行方差分析时只需在DPS数据块中输入数据后(数据一般是1行为1个记录样本)进入菜单中的试验统计选择相应的方差分析类型(包括了完全随机设计;裂区设计;拉丁方试验设计等),然后通过简单的选择指令就能进行分析。并且DPS结果的输出不仅给出了方差分析表,还进行了平均数的多重比较并用字母标记法表示结果的差异显著性(图1),避免了很多同学自己进行字母标记由于计算失误带来的错误,提高了学生的学习效率,并且DPS给出的结果包括了5%和1%两个水平,也便于同学通过比较更好的理解两者度量尺度的不同。
(二)DPS在试验设计与分析应用中的问题
DPS数据系统的软件运行环境是Windows 95/98视窗系统,而目前多数学生都使用的是windows 2007等,对于学生自己装载软件到个人电脑上运行不太现实。DPS虽然是国产统计分析软件包,界面友好,但相对于Excel,对于部分学生来说还是比较陌生的。
三结论与讨论
Excel作为现在最为普及的应用软件之一,有着非常广大的用户群,平时对如果对实验数据进行分析整理,需要非常多的数学公式以及运算,不但耗费大量的精力,并且还很容易出现错误。另外,相对于一些非常专业的运算软件,比如说SPSS、SAS等,Excel的优势显而易见,它简单易学,甚至没有计算机基础的都可以非常容易的学会。但同时,它也有相应的缺点,比如不能够提供对方差齐性检验以及多重比较等的程序,需要实验者另外编写命令来完成相应的工作。DPS数据处理软件不需要应用者了解详细的细节,只要把相应数据输入电子表格中,应用相应的分析功能,系统就会给出所有计算、分析结果。这两个软件的优势可以说是各有千秋,我们同时使用这两款软件学习,可以起到优势互补的优势,同学们根据实验的相关要求,选择不同的软件使用,可以收到非常好的学习效果。
参考文献
[1]张银霞,唐建宁.DPS软件在《试验统计方法》课程教学中的应用效果评价[J].宁夏农林科技,2012,53(9):16l-164.
[2]惠明,田青.生物工程专业《试验设计与数据处理》的教学探讨[J].河南科技学院学报,2009,37(1):159-162.
[3]张恩盈,宋希云.试验统计方法教学方法改革[J].现代农业科技.2010,17:45-46.
[4]袁志发,负海燕.试验设计与分析[M].2版.北京:中国农业出版社,2007.
[5]詹秋文.Excel和SAS在生物统计学的应用比较[J].生物学杂志,2009,26(1):74—76.
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