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成人继续教育对象不同于普通高等教育对象。他们在专科阶段已系统学习过医学基础知识,有一定工作经验。由于社会对卫生技术人员的素质要求越来越高,整个社会逐步树立起终身教育和终身学习的观念,他们深感自身的知识和技能不能满足现代医学的要求,有了进一步提高的愿望。许多人在实际工作已经遇到了诸如不知该用何种统计方法、计算什么统计指标来处理相关数据的问题,是带着问题来听课的。他们在继续教育阶段的学习目的也更明确,不以广泛学习理论为主,而是有针对性地提高专业理论和技能[3]。但多年的医学专业学习和工作往往使他们形成思维定势,侧重于形态、功能记忆而淡化了逻辑思维和数量概念,在医学统计学课程的学习中表现出更多的困难。他们在继续教育阶段对医学统计学课程学习和提高的目标就是学会在实际工作中如何分析医学统计资料而非广泛学习理论。
虽然成人教育的学生许多在专科阶段已经学习过医学统计学,但学生学习效果差,老师授课难,是许多教师的普遍感受。如何提高学生的学习兴趣,改善学习效果,帮助他们达到提高自身专业素养的目的,应根据成人教育对象的特点和统计学的授课目的进行改革。
1教学方法的改革
传统的医学统计学课堂教学模式是以授课为基础的学习(lecture-basedlearning,LBL),课堂教学以教师按章节讲授为主。由于教师并不了解学生的具体情况,教学过程中师生交流较少,往往出现教学内容是专科阶段课程学习的重复,不能做到有的放矢,因材施教。学生在学习中处于被动接受的状态,虽然能领会统计学的基本原理和方法,但到了实际应用中仍然不能确定用哪种统计方法。
根据成人教育对象的特点和统计学的授课目的,改革现有的教学方法,采用以培养学生实际应用能力为主,以问题为基础的学习方式(problem-basedlearning,PBL)以提高教学效果。
PBL教学模式强调基本概念和统计思维,统计分析结果的解释,淡化公式推导和计算,从而使学生不断自我更新知识、自觉的实现终身学习[4]。与传统的LBL教学强调以教师讲授为主不同,它以学生主动学习为主,提倡以问题为基础的讨论式教学和启发式教学。目的在于提高学生的主动学习能力,分析和解决问题的能力,以及独立思考的能力[5]。这与目前社会所提倡的终身教育和终身学习的观念、目标一致,对于成人继续教育的对象尤为适合。
1.1医学统计学教学中引入PBL教学模式的具体步骤在实施PBL教学法前,将该方法向学生做简单介绍,获得学生配合。每种统计方法作为一个教学单元,按提出实例,归纳问题-学习教材,查阅资料,寻找答案-解决问题,归纳总结,几个步骤来学习。
1.1.1收集和筛选实例教师向学生介绍医学统计学的基本概念、工作步骤,了解学生在医学统计学的大致水平。向学生征集实际工作中遇到的相关问题,并进行筛选,根据所要讲授的章节将学生所提出的问题进行归类,每个章节准备2~3个问题,其中1个作为案例进行讨论,其余用于练习应用。
1.1.2提出实例,引导提问,归纳问题教师根据每章的教学内容和学习目的举出1个收集来的问题。由学生主持,讨论解决该问题所涉及到的基本概念,需要理清的问题。教师在一旁启发指导,控制讨论问题的方向。
例如:欲比较市区和郊区幼儿园儿童的超重肥胖率,调查了市区和郊区各3所幼儿园,结果见表1。问市区和郊区幼儿园的儿童超重肥胖率有无差异。
由此问题理出需要掌握的概念:为什么要进行统计学检验?什么是总体、样本?所提供的资料是总体还是样本?应该用什么方法检验,这种方法适用于哪些情况?这种方法对资料有什么要求?如何进行检验?等等。
1.1.3学习教材,查阅资料,寻找答案学生在教师引导下归纳出相关问题后,教师指导学生学习教材相关章节。并提供参考书目,鼓励学生分头查阅参考文献,寻找答案。
1.1.4解决问题,归纳总结根据教材学习和资料查阅的结果,各人将学习成果共享,相互补充,得到各个问题的答案。教师对整个问题的解决思路进行整理,并对其中所用到的重要概念和知识点归纳总结。本例涉及到的基本概念和知识点有:总体、样本、计数资料、χ2检验的基本思想和公式、χ2检验条件和校正公式等。最后,提出1~2个课前所收集到的问题,供学生练习和应用,以作为巩固。
1.2PBL教学法的优点教师在整个PBL教学过程中并不是简单地填鸭式灌输概念、提供答案,而是引导学生提问,启发学生思考,指导学生查阅资料、学习材料,根据学生的表现给予相应的指导,使其达到学习的目的。这种教学方式有下述优点:目标明确:学生在每个单元的学习中学习目的都很明确,教师授课的针对性强,能获得较好的教学效果。充分调动学生积极性、主动性:每单元的案例都来自学生的实际工作,能调动学生的积极性,意识到统计学离他们的医疗实际工作并不遥远,也并不可怕。培养他们学会自己分析问题、解决问题,积极主动学习新知识,解决实际工作中遇到的新问题。
2计算工具的改革
统计学学习中学生最感吃力的是公式推导和大量的数学计算。既往的教学以计算器为计算工具,许多教学学时用在了计算上,学生成为计算工具,影响了重点掌握统计原理和方法。继续教育对象许多已经过多年的医学专业学习和工作,淡化了逻辑思维和数量概念,医学统计学学习中涉及的公式推导、复杂计算难以胜任,这一缺陷表现的更为突出。
改变以往的计算方式,以计算机和统计软件为计算工具,从而使学生摆脱繁琐演算的束缚,把注意力集中于统计学基本概念的掌握和统计思维的建立。与PBL教学模式相结合,从医学实际问题引出统计学概念和方法,侧重于不同统计方法的适用条件、适用设计类型,深入浅出,统计计算则由统计软件来完成。
几种权威的统计软件中,SPSS界面友好,以窗口式操作为主要方式,与SAS、STATA等以编程为主要操作方式的统计软件相比,更适合于非统计学专业的医学生。对于非预防医学专业的学生,主要借助SPSS软件进行统计计算。SPSS软件辅助教学的要点如下。
2.1数据的录入格式教材所列数据类型多为整理加工过的数据,而自己搜集的科研数据应该如何记录,用什么统计方法,是许多学习过医学统计学的人依然会碰到的问题。往往是以教材形式出现的数据类型和格式尚能应付,而实际工作中的科研数据就不知如何处理了。对于已有医疗卫生工作经验的继续教育对象而言,他们在医疗卫生和科研中所积累的数据通常不是经过归纳整理的、以教材形式出现的数据格式,而是病例的积累。如何把实际医疗和科研工作中积累的数据和统计学学习的统计分析方法联系起来,需要掌握数据库建立的基础,数据录入的标准格式。
SPSS软件对其标准的数据格式进行统计分析时无需进一步加工就可直接进行分析,也可以整理成教材中的数据格式再做分析。如表1原始数据的标准录入格式见表2。
为了反映地区与超重肥胖的关系,可将原始数据标准记录格式的第4、5列整理成表1所示的格式,与教材提供的数据格式一致。
掌握实际工作中原始数据的标准录入格式是应用统计软件进行数据分析的重要基础,也是理论联系实际,把统计方法和实际工作相联系的关键步骤。通过学习数据库的建立,原始数据的录入,学生对于统计方法的认识不仅停留于做题和考试,而是与他们的日常工作、病例积累相结合,从而有的放矢,加深对统计学的理解和认识。
2.2输出结果的解释以统计软件作为计算工具,不需要繁琐的计算,只需编程或窗口式操作即可轻松获得计算结果。因而输出结果解释成为统计软件辅助教学的关键。
关键词:概率统计 教学方法 实际应用
中图分类号:021 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)011-155-02
大学教育的主要任务是培养高素质具有创新意识和能力的优秀人才,大学数学教学在完成这个任务中起着不可忽视的作用,大学数学教学的作用是灌输数学知识,提高数学素养,培养应用数学的能力,目标是获得数学基础知识,学会思维的方法,知道把握问题的全局,了解知识整体的构架,掌握应用的基本思路。工科数学教学的主要目的是培养学生用数学思想和工具去解决实际问题的能力,为学习其他课程打好基础,因此下面仅对工科数学中概率统计课程的教学进行探讨研究。
1 工科概率统计课程教学的现状与存在不足
掌握和应用数学的水平己成为民族文化素质、社会进步和发展的重要标志,概率统计是应用性和实践性很强的一门课程,但是,目前课程的教学方法和教学内容上在体现实际应用方面还存在着各种问题:教学手段上基本是采用注入式教学,按照教栩、大纲讲得过细、过透,生怕学生听不懂,有时把概念、定理讲得过神秘、复杂;教学内容上看,经典多且重,现在少而轻,概率重统计轻;从教学效果和侧重点看重视计算方法,轻视数学概念、思想方法,不注重应用能力的训练培养,结合实际领域不广泛,导致学生在实际问题中无从下手。概率统计作为大学数学的重要课程,在教学方法上没有充分利用当代的重要工具――计算机,教学内容上没有足够重视理论与实际相结合和在社会应用中的作用,这些明显不适应现代及末来的需求,所以对概率统计课程教学方法的改革是当前急待解决的问题之一。
2 工科概率统计课程教学改进的设想
概率统计是大学数学的主要课程,特点是:联系生活、理论深刻、解题方法独特且应用十分广泛。在几乎所有的科学领域中都可以应用概率统计的方法解决实际问题,为此笔者认为概率统计在教学改革上应强调以下几点:
2.1 明确教学思路及教学方法
在概率统计的教学中关键要明确学习的主体,要授之以渔,而非授之以鱼,要教会学生学习的方法,主要让学生掌握概率统计的思想和方法,根据课程紧密联系实际的特点突出应用性,培养学生用数学思想和方法解决实际问题的能力,使学生充分认清概率统计在社会实践中的重要性,才会下定决心学好这门课程。所以,在概率统计的教学过程中,可介绍著名数学家关于概率统计这门课程的评价,如“概率论已成为全部科学之基石之一,而它的女儿――统计科学已进入人类全部的领域之中”,“人生的最重要的问题大部分实际上只是概率论的问题”(拉普拉斯)等。
概率统计与其它大学数学在教学方法上应有着很大的不同,后者较为注重的是培养学生的抽象思维能力、计算能力,而概率统计的教学不仅培养学生的数学基础能力,重要的是使学生理解哲学背景,即统计思想,我国著名统计学家、中科院院士陈希孺先生曾多次指出统计思想的重要性,“统计思想是概率统计的灵魂,离开了统计思想的讲授,概率统计的教学就会成为无本之木,无源之水,就会变成高等数学的简单应用。”可在教学中结合本课程与生活实际联系密切、应用广泛的特点,用生动的实例或背景激发学生的学习热情,如在讲授古典概型、伯努利概型时一定要结合其背景,注意条件的判定,否则学生会死记硬背。对于各种分布的讲授要结合具体应用模型,如指数分布主要用于描述“电子元件的寿命”,“等待时间”等,这样讲解有利于提高学生的学习兴趣,加深学生对所学知识的印象。
2.2 强化基本概念的教学
概念是教学展开的基础,数学概念是抽象上的抽象,先前的概念往往是后继概念的基础,从而形成数学概念的系统。能否学好数学,是否掌握好概念是关键,学好数学概念是学好数学的前提,是培养学生逻辑思维能力和分析问题、解决问题的重要依据。要使学生准确、深刻地理解基本概念,因为数学概念往往互相关联,教师在处理教材内容时,要从整体上把握教材的知识体系,综观全局,引导学生掌握概念之间的纵横联系,在概念的统帅作用下,觉察出已学知识之间的联系。
如样本空间,一般在教学中往往忽略这个概念,但在后续课程及实际应用中都有重要作用,选择不同会得到不同的解题方法,选择不当会使问题复杂化。还有数学期望,方差,统计量等这些基本概念一定要讲清楚。
2.3 突出抓主线化繁为简的原则
对工科专业的学生,并不需要详细掌握定理的证明和计算过程,在概率统计的教学中只需要求学生掌握概率统计的主要概念、基本定理以及常用的数理统计的思想和方法即可,应将主要精力放在培养学生运用概率论思想和数理统计方法解决实际问题的能力上。
因此课程的教学原则是,抓住主线,即抓主要概念、理论、思想和方法,讲清楚最简单、最基本的知识和原理,说明知识扩展延伸的思路和方法,对复杂的定理证明和繁琐的计算过程可不讲或简单介绍。如概率统计的精华是分布函数、数字特征、统计特征、统计量,这些一定要讲透。
2.4 重视数理统计教学
概率统计课程的中心任务是揭示随即现象的统计规律性及内在联系。数理统计是概率统汁课程中的重要部分,学生对这部分内容的掌握直接影响解决实际问题的能力。因此,如何增强工科学生对数理统计思想方法的理解与应用已成为教学的一个重要的课题。传统的教学中只重视公式的推导、计算能力的训练,忽略了对统计思想的讲授,很多同学学完概率统计课程只知道照书上公式计算而不知道所以然,更谈不上统计方法的应用了。
统计学是讨论不确切推理的科学和艺术,逻辑思维的形式是演绎和归纳,归纳方法作为科学方法的基础,如效能与毁伤的问题,必须拙样:对于教科书中出现的大量的统计计算均可由软件实现,实际工作中需要统计处理的数据也大多由软件完成,因此,如何培养学生用数理统计思想建模,相应地成了现代数理统计教学工作的重点。在授课过程中,若条件允许,可以适当安排一些统汁软件的上机实验以帮助学生理解和使用统计软件。
3 工科概率统计教学中一些具体方法的探讨
如何使学生在课堂学习中取得较好的学习效果是许多教育工作者探索的一个重大课题,应用性较强的概率统计课程的教学是不能采用传统的教学模式的,通过多年的教学实践笔者认为可从以下几个方面进行尝试:
3.1 了解知识的来龙去脉
来龙,知识的来源,首先要求教师学习数学史,特别是概率统计发展史,比如,在介绍贝努里大数定律时,可顺便指出它建立在1731年,是概率论的第l篇论文。介绍数理统计知识时可指出数理统计学来源于实践,而它的发展又是为了进一步
指导人们的实践活动。去脉,知识的应用,教师要学习现代科技和开展科研,对自然界的深刻研究是数学最富饶的源泉,教学中还要培养教师和学生如何问问题,教师的问题应有诱导性,启发性,发散性,应倡导学生不拘一格大胆、创新提出各种问题和殴想,如期望与均值、方差与波动、统计特征与个别事件分别有什么关系等。
3.2 注意概念的直观含义或实际意义
数学是从人类生活中长大发展的,数学是一个整体,“数”、“形”是互通的,教学中充分利用概念的直观含义或实际意义,使得不容易理解的概念易于理解和掌握,比如引入分布函数的概念时可这样处理,离散型随机变量的统计特征可以用分布律描述,非离散型的该如何描述?问题1:彩电的寿命是一随机变量,对消费者来说,{=8年},还是{=8年零1天)?问题2:人的身高是一随机变量,你的身高是1.70米还是1.701米?实际生活中我们关心的是彩电的寿命是几年,你的身高是哪个范围,用随机变量描述的话,落在某一区间的概率是多少,由此引入分布函数的概念就比较容易理解了。
3.3 重视对思想方法的指导
数理统计的核心内容是参数估计、假设检验,对这一部分内容讲清原理比教会计算更重要。在一定程度上决定了学生日后对于统计思想使用的正确与否。如极大似然估计是建立在“极大似然原理”之上的,在授课过程中一定要讲清它的原理,而不是仅仅告诉学生怎样去做题;对假设检验则要讲清两类错误(风险)及“小概率原理”,在这基础上再讲假设检验会理解得更好。
3.4 强化应用强化与专业相结合的应用
传统的教学方法往往只重视数学理论上的连续性,不注重在实际中的应用性和可操作性。概率统计课程恰恰是一门应用性都很强的学科,所以教学改革的重点应充分体现“学以致用”的原则。可列举一些实例来说明学习、掌握概率统计知识和方法去解决日常生活中的问题是何等重要。如,生活中人们经常要在不确定的情况下做出决定,像天气预报、炒股、买彩票以致赌博等,也体现了数理统计的思想和方法都是长期实践的结果。
数理统计是数学学科当中非常关键的部分,在高中阶段有所涉猎和学习,这一部分知识不单单在高考中占有一定的分值,还在社会经济的发展过程中占据了重要的地位,为社会经济的发展带来了巨大的便利.数理统计学知识在社会经济领域中的作用越来越受到重视,并随着时间的推移在越来越多的领域中得到应用.数理统计的原理能够对社会经济的发展作出决策,并对企业的损失进行评估、经济未来的发展进行预测,总体上促进了经济的发展.
【关键词】
数理统计;社会经济发展;优势与应用
数理统计学是数学学科中一个非常重要的分支,在各个领域都得到了充分的重视与应用,在各大院校的专业设置当中非常广泛,已经成为许多高校的数学专业的分支,随着数理统计学在社会经济方面的应用逐渐增多,数理统计学的应用已经成为国内外的重要研究目标.数理统计的应用范围非常广泛,在金融、电子、心理学、生物等领域均有应用.许多重要的社会发现与科学成就,都离不开数理统计学的应用于辅助.随着经济发展的全球化以及越来越快的科学进步,数理统计学作为提高社会经济发展,增加科学发展速度的必备知识,在各个阶段的课程设置与教学中的地位越来越高,进一步的证明了数理统计学的重要地位,本文对数理统计学的基本概念,知识特点,在社会经济发展中的应用优势进行分析,并对当前数理统计学在社会经济当中的应用进行探讨,现报告如下.
一、数理统计的基本概念分析
数理统计的基本概念是指,对随机现象进行有限次的观测或实验,并对所得的结果进行数量的研究,根据研究的结果对该事件发生所产生的规律进行分析,并进行具有一定可靠性的判断.也就是说,数理统计是一门应用型学科,也是整个统计学学习的基础学科,数理统计学在学生的各个学习阶段都有涉猎,其中高中的数学课程当中就有一定系统性的数理统计学课程.数理统计学当中最为基础的概念是总体和样本,总体是指该研究对象的全体,而样本则是指单独的研究对象.数理统计学当中,总体需要由样本或研究对象进行表现.统计问题和统计模型就是研究时对总体所提出的.而统计方法则是根据总体的推断而产生的.这一系列的统计与分析工作则蕴含了整体的统计思想.
二、数理统计的主要特点
数理统计的主要特点分别包括以下几个方面,分别是随机性、有限性、数量性.随机性是指数理统计的研究对象是随机抽取的,不进行特殊的取用,这种形式下数理统计的研究内容也是随机的.有限性是数理统计的另一项主要特点,树立统计的有限性是指树立统计的对象的数量表现次数是有限的,且具有一定的规律,数理统计所要研究的内容即这些有限次数的规律.数理统计的数量性是指研究的随机的对象的,在随机现象的质量上的研究是较为次要的内容.
三、数理统计在社会经济领域中的应用优势与作用
1.数理统计学在社会经济领域的优势数理统计在社会经济领域中的应用优势非常多,应用于经济领域后,数理统计能够节约经济成本,并且降低成本所带来的风险,使投资者或生产者能够以更为合理的形势下进行决策和发展,对社会的经济有非常高的促进作用.而在已经出现的损失方面,数理统计能够对已经出现的损失进行评估,这种应用方式在当前经济迅速发展,社会变化快的形势下应用非常的广泛.特别是由意外造成的损失,在一定程度上可以避免,通过数理统计的应用,可以对这些意外进行统计,对意外产生的原因进行分析,从而在一定程度上减少和避免意外的再次发生,有效的提高生产过程中人身与设备的安全性,减少意外所带来的损失.数理统计在企业经营方面的分析也较为重要,通过利用数理统计对企业的未来发展进行分析,能够使企业在最低成本的前提下,获得最大的利润,帮助企业更快、更好的发展,而对于一些企业在发展过程中遇到的问题,则也能够通过数理统计进行分析,找到解决办法或提供解决思路.
2.数理统计在社会经济领域中的作用数理统计的研究方法是对随机对象进行分析,从而找到其中的规律,这对当前高速发展的社会经济具有一定的借鉴作用,特别是我国,在受到经济全球化的影响下,越来越多的企业与人民对生活中的现象的规律性更加重视.随着数理统计的应用加深,人们已经逐渐的认识到数理统计的科学性与重要性,调查问卷等形式的统计活动已经被人们所接受.而在商品的销售当中,商品在某个城市当中的销售情况的数理统计分析结果,能够从一定程度上对未来该商品在该城市的销售额进行一定的预测和指导,这是树立统计在社会经济领域中应用最为标志性的作用.数理统计在社会中的应用方式多种多样,有随机统计、抽样调查、人口发展动态模拟等,在社会的方方面面都有所应用.
四、数理统计在社会经济领域中的应用分析
1.数理统计在农业上的应用数理统计在农业上的应用十分重要,农业活动中在选种、选肥、选择耕种方法以及耕种技术等,都需要数理统计的帮助.树立统计在田间试验中对实验结果的预测与分析中作用最大,在我国的农业发展过程中起到了非常关键的作用.
2.数理统计在工业上的应用数理统计当中一些方法被应用于工业方面,其中以实验设计法、回归设计、方差分析、多元分析等几种方法的应用最为广泛.在工业领域方面,数理统计的主要作用是对新产品的实验、老产品的改进、工艺流程的改进与发展、原材料的使用与节省等方面.在工业生产的过程中,首先要对该产品进行设计、并对设计的内容进行原材料以及加工工艺的选择,选择所需要的依据,就是数理统计的结果,数理统计通过相应的统计方法,将原材料与加工工艺更为科学化的测定.选择好工艺与材料后,就需要对这种产品的生产进行实验,此时依旧通过数理统计方法进行实验设计,实验设计的主要目的是在尽可能少的试验次数内是产品加工成功,并对实验过程中出现的问题进行解决,以修正实验的方法.在实验成功后,就开始对这种产品进行生产,生产后为保证产品的质量,则要通过数理统计方法对所生产的产品进行抽样检验,当抽样检测的产品合格后,才能够投放市场进行销售.整个的生产流程中,均离不开数理统计知识的应用.
3.数理统计在医学与生物学当中应用数理统计在医学与生物学中的应用时间较长,主要应用在生物实践以及医学临床治疗当中,生物实验当中会对变异的数据进行记录和研究,这一过程逐渐的演变成为生物变异相关规律的统计学.而在医学当中的应用则主要体现在临床疾病的治疗上,通过对临床上某一疾病的治疗或预防数据进行统计分析,就能够对该疾病的治疗效果以及治疗方法进行统计,从而以所得的数据为指导,对此类病症的治疗产生借鉴和指导作用.而在药物方面,可以对一种新药进行实验,通过对实验的数据进行数理统计分析,将这种药物对人体疾病的治疗与不良反应进行分析,如果一种药物对疾病的治疗效果非常明显,但对人体的影响非常大,则不能够投放到临床进行使用,药物实验的数理统计分析是药物安全投放市场的重要标准,对药物的使用以及患者的康复意义重大.
五、总结
数理统计是数学学科中非常重要的一个分支,在高中阶段的学习中占据了非常重要的位置,但数理统计的学习价值远不在于在高考中得分,而是在社会经济发展当中得到了非常多的应用,树立统计学在工业、农业、医学、生物学以及心理学等多个领域都有所应用,在我国的经济与社会发展当中起到了非常关键的作用,为各行各业、各个领域的发展起到了一定的促进作用,是未来社会发展中不可缺少的能力.
【参考文献】
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关键词 统计学教材
目前,我国有近一半多的在校大学生都要学习统计学这门课程。在实际学习中,各层次的大学生所学习的统计学核心内容的统计方法是基本相同的,所不同的就是使用的数据案例以及专业领域不同而已。本文通过对统计学教材以及教学关系的讨论基础上,为以后统计学教材发展和改革的方向提供一定的参考价值。
一、统计学教学中教材的重要性
经过这么多年的课堂教学,对教材越来越熟悉,好多时候反而会更加不注重对教材的分析,对教材的理解领悟反而不如学生和初学者,这值得好好思考,反思,从中去找原因。教材应该是教师的好帮手。教材能提供许多教学资料。教学中用的图表、历史材料等教材都有一些,就要充分利用。一句话,教材是为教学服务的,是教师的助手,教师不是教材的奴隶。
要“用教材”而不能“教教材”。教学不应该是“教”教材而是用教材“教”,只有这样才能充分发挥教材的作用。用教材“教”的方法有很多,每位教师都会选择适合自己的方法进行教学。用适合教学对象的方式方法来完成教学任务,对于每位老师来说,就是在创新性地使用教材。因此,教材编写的合理与否对于教学来说是很重要的。
二、当前高职统计学教材存在的主要问题
当前市面上的统计学教材,种类繁多,难易程度不一,统计学教材的选取上无从下手。笔者认为,目前统计学教材建设存在如下几个问题。
(一)针对不同的对象编写不同的教材,是教材编写中需要非常认真对待的问题。这里的对象一般来说是类,一是统计专业学生,而另一类便是非统计专业学生。作为统计专业的学生来说,教材编写时一定要强调扎实的数学基础和统计方法基础,高等数学、概率论与数理统计、线性代数、时间数列、抽样和参数估计、假设检验、回归分析等都是该专业要涉及的课程,因而在教材编写时要有很强的逻辑性、严谨性、科学性以及系统性,同时要配备必要的推导和证明。除过理论,软件的学习和应用也是必不可少的。因此教材要做到理论与实践相结合。
非统计专业教材是针对统计学以外的其他专业开设的,例如,经济管理类、社会学、人口学、医疗卫生学、体育、生物学等。这些专业使用的教材主要强调的是统计方法的具体应用,包括应用条件、统计思想和统计解释等,这类教材在编写时,可以回避方法的推导和证明,直接辅助大量的实际案例使学生能够学会正确使用统计方法解决这些实际问题就可以了。不要太过于数学化。这将是本文研究的重点。
同时,很过学校未能根据学校的办学层次来选定教材,致使有些时候教材与学生的层次相差甚远。目前的非统计专业统计学教材过于注重理论体系的完整性,严格的数学推理,忽视了教育的目的是培养更多的能够发现分析问题解决实际问题的统计人才。
(二)教材内容设置问题
1、有些统计学教材内容过于重视数学公司和推导,而轻视了对学生统计思维能力的培养。这个主要针对的是非统计专业来说的。对于非统计专业的学生来说,学习统计学只是为了解决所学专业中的实际问题,因此,过多的数学公式和推导,反而让部分学生望而却步,认为统计学是第二门“高等数学”。
2、正确的概念和标准化的术语
统计学是一门研究现象数量变化的方法论科学。所以它所使用的概念必须是严谨的、科学的。如果概念存在模糊和混淆。那学生的学习与工作就会带来较大的负面影响。
第一,对“总体”与“总体单位”这组概念来说,其实就是统计调查中的“调查对象”与“调查单位”。但是教材中用不同的术语,致使学生学习时容易混淆。
第二,“总体”与“母体”到底是不是同一个。“母体”即数据的“母亲”。数据的来源才是“总体”。现实生活中的“母体”和作为数据产生来源的“总体”不是一回事。
第三、对数据分布的均值、中位数、众数等,宜用集中趋势的度量而不是统称为平均指标。
第四,均值、中位数和众数的位置,一般来说,中位数是介于这两者之间的,但不能说“一定”。
第五,关于术语标准化问题。例如在2011年《GT/T3358·1~3统计学术语》中,Samplesize称为样本量,而不是采用过去普遍使用的样本大小,样本容量或样本含量;Coefficientofvariation称为变异系数;而不再称为变差系数,离差系数等。
3、有些教材强调应用,但忽略统计的软件使用
这里所谓的应用,是指给出几个案例,但并未针对这些案例说明如何根据软件操作得到。尽管有些教材后面有附带软件如何操作使用,但是大部分功能强大的统计软件是英文版的,只强调这些软件操作的过程,而忽视了对软件输出结果的解释说明,导致学生不恩能够正确读取统计分析的结果,学习负担无形增加。
(三)教材有量但缺乏精品
目前市面上的统计学教材有众多版本。有些教材的出版目的为了职称评定、学科评估等,拼拼凑凑,使得教材粗枝烂叶,复制黏贴一堆,有些甚至前后论述矛盾、错误百出。这里面有些教材还是教授级别编写的。让学生和教师无法想象和容忍。
三、高职类统计学教材建设的方向
鉴于目前统计学教材存在的问题,笔者认为该类教材的建设应该从以下几个方面着手:
(一)教材的科学性和规范性
高职学生的统计学只是基本是一张白纸,这时就会产生学生基本都会全盘接受书上的知识。但编写教材的教师由于工作的粗心和“不小心”经常造成学生学习的困难。教材的东拼西凑,同样的错误被不断地复制传播,危害极大。例如均值的无用。均值确实是度量数据集中趋势的,但是如果数据具有非常显著的偏态分布时,均值的代表性就相对差很多。因此国际上在这种情况基本都采用的是中位数。这就是均值的误区。
(二)教材内容的应用性和与时俱进
教材的内容一定要具有很强的应用实践性。特别是对于非统计专业的学生来说,学习此课程就是为了解决现实问题。因此,教材中每一种方法的介绍都应该配以与学生专业相关的案例,这既可以激发学生的学习兴趣,又可以使该教材的推广率增加,一举两得。
(三)教材编写应适当添加趣味性
以下是作者对教材编写趣味性的一些建议:
1、章节导读。本部分指明了教学时应该明确的相关问题。其作用是帮助读者系统地、全面地、深入地理解和掌握基本概念、基本理论和基本方法。
2、案例引子。所有的新知识都通过实际数据的例子来阐述。各章安排“案例引子”,通过实际生活中的各种案例,来引导学生进行学习。既可以激发学生学习的兴趣,又可以将复杂的事物简单化、具体化,帮助学生更好地理解和学习统计方法与知识,让学生逐步掌握解决实际问题的能力。
3、想一想。每章节可以安排一些“想一想”的小问题,其中涉及的问题基本与示例相似,通过这部分练习,学生可以实时测验自己对知识的理解,巩固所学知识。
4、专栏或扩展阅读。每章安排“专栏或扩展阅读”,给出一些与统计知识有关的历史故事或注意事项,帮助学生了解所学知识的重要性和实践性。
5、统计学人物小传。简要介绍一些著名的统计学家以及他们的成就。通过对他们的了解,扩展学生的视野,使学生了解统计学发展历史上重要的人物以及学科发展历史事件,学生会更加全面地了解统计学这个学科。
6、挑战性的案例分析。每两、三章统计知识结束之后可以安排一个挑战性的案例分析,学生需要用前面章节中提出的办法去分析这些案例,复习学过的知识。使得学生借此扩展自己的思维,挑战自己应有统计的能力。
7、用统计软件分析数据。书中所有的统计分析方法,都运用了使用最为广泛的两种统计软件(Excel和SPSS)的分析输出结果来进行讲解。学生在这个高科技的商业社会中肯定要接触这些统计软件输出结果。
8、统计软件指南。在每一章的最后都给出了“软件的使用”,介绍了如何使用SPSS和Excel操作本章学习到的统计分析方法。学生可以从中得到有用的信息,并且能够很容易地利用SPSS和Excel完成各种统计分析的运算。
结尾:作为一本好的统计学入门教材,最好能体现下列准则:学生通过分析实际数据,解决实际问题,得到最大的启发。学生应该有机会去使用统计软件分析真实的数据。相对于概率论的基础知识的学习,应该更重视概率意识的建立。强调统计的应用,而非统计的理论知识。
参考文献:
[1]冯士雍.对高等院校《统计学》教材建设的若干建议[J].统计研究,2004,(6).
[1]吴喜之.统计学:从数据到结论[M].第三版.北京:中国统计出版社,2009.
[2]朱胜,成美纯.论普通本科院校统计学教材建设[J].统计与信息论坛,2009,(9).
[3]袁卫,刘超.统计学:思想、方法与应用[M].北京:中国人民大学出版社,2011.
经管类专业一般都包含经济学、国民经济与贸易、工商管理、市场营销、会计学、金融学等经济类为主的专业。独立学院的培养目标是应用型本科人才,相对于一般本科院校的经管类专业,独立学院的经管类专业没有过多的理论研究,而是培养以市场就业技能为主的专业,通俗的说就是能够在学生毕业后顺利走向市场的专业,所以,作为经管类专业比较重要的公共基础课―《概率论与数理统计》,也应以培养学生的应用技能为主,但是在教学中发现,情况不容乐观。本文就以东方科技学院为例,来谈谈经管类专业的概率论与数理统计课程的教学改革。
二、概率论与数理统计教学的现状
概率论与数理统计课程是一门承前启后的课程,不同于高中所学的简单概率,只需要排列组合的初等方法就能计算,大学中的概率论与数理统计课程是以微积分为基础,需要重新定义概念与运算规则,而且,经管类专业课程《统计学》又以《概率论与数理统计》为基础的,所以,概率论与数理统计课程的学习与微积分的学习好坏有关,又决定了后续课程《统计学》的学习效果。在教学中发现,这样重要的一门课程在学习效果上并不好,每年东方科技学院的期末考试不及格率仅次于高等数学的不及格率。很多学生也是怨声载道,大吐苦水,不知道该如何学好这门课程,明明都尽力去学了就是学不会。作为每年都让这门课程的一线教师,经过多年的教学实践发现主要存在以下几个问题:
1、概念理解不到位。概率论数理统计的课程分两部分:概率论以及数理统计。概率论是以微积分为基础,通过分布函数来定义概率,一般包含概率的定义与性质、分布函数、二元分布函数、数学期望与方差、大数定律与中心极限定理;数理统计一般包含:数理统计的基本概念、参数估计、假设检验、方差分析、回归分析。从内容上来看有点多,一般也不会全部讲解,受到课时偏少的影响,教师在概念解释上就讲的偏少,主要还是以解题为主,但是概念没有解释清楚的后果就是学生根本无法理解随机变量、分布函数、统计分布的内涵是什么。尽管在课堂上一再强调随机变量与高等数学的变量不一样,随机变量仅仅表示事件,不同的数字变量可以表示为相同的事件,分布函数是以随机变量进行定义的,其含义就是随机变量所定义事件的可能性-概率。但很多学生还是以高等数学的变量与函数来理解随机变量与分布函数,特别是随机变量函数的分布时候,就更无法理解,教师讲的口干舌燥,学生听的一脸茫然,那求知若渴却又无法理解的眼神让教师无可奈何,不得不再次重复讲解。
2、微积分基础不牢固。概率论与数理统计是以分布函数为主线串联的,但是分布函数的问题就牵涉到高等数学的微积分知识,特别是二元分布函数需要用到二元微积分,这对很多学生是苦不堪言,原因就在于前修课程微积分没有学好。由于高等数学的知识量大,课时又相对较少,独立学院学生的数学基础本身就很薄弱,教师在讲微积分知识时就尽量简单化,二重积分的知识就变简单很多,这就导致W生学习概率论的时候,再次面对二重积分就有天然的畏惧感,不熟悉的分布函数概念以及难懂的二重积分的计算,使得很多学生就放弃概率论的学习。对数理统计也是如此,数理统计的知识是以总体样本为基础,通过抽样来估计总体参数并对总体参数进行检验的过程,而且,统计的规律就是随着样本的增大,总体就服从正态分布,就是通过一定的方法来估计正态总体的两个参数并进行检验。这样的知识点按理来说不难,但是学生的表现来看,不尽如人意。这反映出学生对新事物的接受能力不适应,经过高考对知识点反复强调讲解的习惯,学生对大学课程没有反复练习的行为不适应,而且其他课程也多,又处于没有人监管的状态,主观上就放弃了对难点的探索精神。因为数学的学习不同于其它课程,除课堂教学外,还需要有一定的时间做预习预备与复习巩固的。
3、不注重实践操作。概率论与数理统计的学习只是讲解一些基本的概率统计原理,理论上不需要过多详细讲解,而应该把重点放在学生的实践操作能力上。特别是数理统计方面的知识点如参数估计、假设检验、回归分析等这些知识,让学生指导基本的原理即可,学会在实际中会用到这些知识才是重中之重,理论与实践的结合,才会更直观的让学生明白理论的意义所在。经管类学生所需的统计知识在以后要用到的地方挺多的,工作上一些简单的excel表格就是有求和求平均,如果考上经管类研究生,那么学术上还需要学习《计量经济学》,得会用统计学的知识进行实证分析,统计软件如SPSS做模型分析,并对结果进行经济解释,进而来撰写相关的学术论文。因此,针对经管类学生的特殊性,教师应该在实际操作上下一番功夫。
三、概率论与数理统计课程教学的改进措施
针对概率论与数理统计课程一些教学的问题,提出一些改进措施。
1、重视概念的解释。教师在主观意识上应该认识到解释概念的重要性。受到应试教育的影响,教师在教学上轻概念重解题的思维一直没有改变,认为数学就是能够让学生解出题目来就是好效果,殊不知,这样的教学只能培养一批会机械计算的学生工人,根本无法培养学生的综合素质。况且,解释概念比解题重要的多,概念解释清楚了,学生就容易理解做题的含义,反而能促进解题的进展,磨刀不误砍柴工。学生应该注意甄别新旧知识的区别,建构主义认为,前面的知识学习会对后面知识的学习带来影响。很多学生在大学前已经习惯了数学当中的数字计算,数字变量的概念,对概率论当中的随机变量以及分布函数还是以原有思维进行思考,这样,就很难走出误区。教师即时在课堂上反复强调数字变量以及随机变量的不同,但如果学生的主观没有意识到,就很难达到效果。所以,对于新旧概念的区别,教师要详细解释,学生也应该主动认识。
2、加强微积分的练习。如果不会微积分,那么概率论与数理统计的学习也就无从谈起。微积分的学习是在高等数学中很重要的一个知识点,那么师生就应该在高等数学中把这个知识学好。如果还是未能学好,就应该采取开设选修课的方式,给予微积分基础不好的学生来补习,当然这个在实际操作当中有一定的难度,选修课是学生自愿选择的,那些微积分本来就不好的就不会去选修该课程,教师可以规定高等数学不及格的学生必须强制的选修微积分,至于会不会引起学生的反感而导致学生的逆反厌学情绪,这个得需要做一定的调查才行;此外可行的就是成立学习小组,让那些成绩优秀的学生来帮助后进学生,采取帮扶的方式来提高微积分的成绩。还有就是教师可以建立qq群、微信群等网络平台,通过网络答疑解惑的方式来解决对数学学习有难度的学生。
3、注重统计软件操作。数理统计方面的知识在后续课程如《统计学》、《计量经济学》用的很多,这些课程的目的是培养学生掌握基本统计软件的用法。因此,在讲解数理统计的时候,教师就可以穿插一些基本软件方面的知识,把理论用到实际操作上,就能让学生更加明白理论的含义,当然,这里要注意的是,由于课时不够,正式课堂上可能无法讲解太多。教师应该采取课后作业的形式进行,布置一些跟尽管专业有关的习题,如分析教育水平对收入的影响这类简单可行的统计练习,并把做题的批改当成平时成绩的一部分,以监督学生完成课后习题。
四、结束语
经管专业的特殊性,使得概率论与数理统计课程的学习显得较为重要,对后续课程有很大的影响,教师与学生应该充分意识到概率论当中一些概念的重要性,加强微积分的练习,在统计方面尽可能的讲解软件使用的知识,来提高概率论与数理统计的教学效果。
参考文献:
[1]李小平. 概率论与数理统计[M].北京:高等教育出版社, 2013.