统计学理论基础范文
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篇1
“系统动力学基础”是国防科学技术大学系统工程专业本科学员的专业选修课。系统动力学可以为复杂非线性系统的系统分析、系统规划和系统预测提供一种基于因果关系的定性与定量相结合的理论和方法。课程有助于提高学员系统思维、整体思维、因果思维能力,以及利用建模仿真方法和工具解决实际问题的能力。课程主要教材为王其藩著的《系统动力学》,总计30学时,其中讲授24学时,实践4学时,考核2学时。
2“系统动力学基础”课程教学准备
2.1了解授课对象的基本情况
想要上好一门课,首先必须了解授课对象的专业、人数、学科背景,以及专业的培养方案、课程体系等基本情况。可以采用集体座谈、个别交流等方式到学员队进行前期调研,了解学员对课程的预期时间精力投入情况,对课程的期望和需求以及学员的个性、情感等基本情况。明确本课程在人才培养体系中的地位、作用,梳理学科知识网络,明确本课程相关的先导课程和后续相关课程。例如,与本课程密切相关的预修课程包括高等数学、计算方法、计算机程序设计、自动控制原理、系统工程原理。通过与学员前期交流,可以了解学员现有知识体系以及对先导课程的掌握情况,这样在课程设计和讲授时就能够有的放矢,因材施教。
2.2教材选取
教材选取是前期准备的重要环节。系统动力学有一些国内外相关教材专著,其中王其藩的经典教材《系统动力学》内容充实,基础理论方法阐述较全面系统,引入较新的Vensim系统动力学图形化建模仿真软件,理论实践结合较好,比较适合作为基本教材。钟永光等人编著的“十一五”国家级规划教材侧重培养系统思维主线,弱化微分方程式等数学知识,对动态系统的行为模式与结构、因果回路图和存量流量图的绘制原则,复杂系统基模等概念阐述较为清晰,是对基本教材的有益补充。其他相关教材可作为课程课外读物,例如《系统动力学与计算机仿真》虽然教材内容和实验软件比较陈旧,但是教学实例非常丰富。《系统思考和系统动力学的理论与实践》《社会系统动力学:政策研究的原理、方法和应用》《环境模拟:环境系统的系统动力学模型导论》《第五项修炼:学习型组织的艺术与实务》《增长的极限》等教材阐述了系统动力学在不同领域的应用实例,有利于开拓学员的视野。
2.3教学交流
教学交流是进行课程准备、提高教学水平的重要途径。想上好本课程需要与学科和课程建设负责人、承担相关学科方向(特别是系统工程、管理科学与工程、仿真工程)课程任务的老师、教学岗老师、教学督导专家等进行交流研讨。作为新教员更需要积极参加各种教学培训、教学观摩活动,向有经验的老师虚心请教。此外,还可以通过观看国家视频公开课、MOOC、与国内外一流大学的同类课程(例如美国MIT的系统动力学课程)进行对比分析,充分借鉴国内外优秀课程的先进理念、经验,借鉴先进的建设成果。除了课前以外,整个教学过程中以及教学结束后都可以通过积极参加各类教学比赛、课件大赛、教学督导、撰写教学论文、申报教学成果奖等方式与教育教学界同行进行教学交流。
3“系统动力学基础”课程设计
3.1顶层设计
要想全面把握和上好一门课,需要从战略上对课程进行整体设计,需要非常用心地按照系统工程的原理和思想进行系统动力学课程的顶层设计。本课程面向系统工程、仿真工程、管理科学与工程专业本科生,重点突出系统动力学的理论与方法、建模和应用。课程涵盖系统动力学中的系统分析、建模、仿真、实验分析各个环节。目的是培养学员采用系统动力学方法分析和解决问题的能力,使其能够理解系统动力学的基本思想、建模原理、建模过程,能够应用系统动力学建模方法及仿真环境建立宏观层次的系统动力学模型,并通过仿真实验解决宏观层次的系统分析问题,从而提高学员解决实际问题的能力。在课程过程和方法设计上,除了进行基本概念方法讲授外,还需要展示系统动力学在社会、经济、生态、军事等特定领域中的应用,加强学员对系统动力学应用的直观认识。在此基础上结合具体应用问题,组织学员从系统动力学和科学实验角度认识世界和改造世界,形成科学的世界观和方法论,并采用系统动力学建模仿真软件开发相关的仿真模型,进行仿真实验和分析,从而培养和提高学员分析和解决实际问题的动手能力。
3.2教学内容
在教学内容选取上,应根据学科之间的内在联系、本课程在整个专业知识网络中的地位作用和学员的认知规律,科学论证和选取课程核心内容和知识点、设计教学实践环节等。需要特别注意与其他相关课程的联系、呼应、分工、衔接。例如,一阶负反馈的基本概念在以前的自动控制原理等课程讲授过,本课程中就需要从系统动力学因果分析、定性定量建模、Vensim建模仿真实验分析全新的角度进行讲授。教学内容力求做到基础性、系统性、科学性、实用性和先进性的统一。本课程理论教学内容包括:系统动力学基本概念、建模原理和步骤;系统动力学建模技术(因果回路图、存量流量图、状态、速率、辅助变量和常数、参数、方程);系统动力学分析技术(简单和复杂系统结构和行为分析、振荡、延迟、基模、灵敏度与强壮性分析、模型精炼与重构、政策/决策分析)。本课程实践教学内容包括:系统动力学仿真实验技术(Vensim软件、函数、输入输出分析);一阶系统建模仿真实验、二阶系统建模仿真实验、应用系统动力学分析解决复杂军事问题。
3.3课程特色
每门课程都有其特殊性和独有的特点,本课程需要重点把握以下两个特点:一是突出理论与实践相结合的“双螺旋”主线。与一般的理论课或实验课不同,本课程是一门理论性与实践性结合非常紧密的课程。课程主要按照“案例引入—原理推导—软件实验—综合应用”的思路展开。因此,教学方法侧重于理论讲解与应用案例结合、抽象的理论知识与Vensim系统动力学软件实现相结合、培养学员综合解决现实应用问题的兴趣和能力。二是突出课程的系统特征、因果特征和动力学特征。通过课程学习,使学员能够建立系统辩证观,强调系统、整体的观点,通过对因果特征和动力学特征的讲解,使学员掌握联系、运动与发展的辩证观点。系统动力学与物理学中的动力学具有相似性,系统的结构相当于物理学中的“力”,系统状态随时间发展变化的系统行为相当于物理学中的“运动”。系统内部结构和反馈机制决定了复杂系统的行为模式和动态特征。系统动力学非常适合研究复杂系统随时间变化的问题,例如人口、经济、社会随时间的发展、兴盛与衰亡等。因此在课堂讲授时可以适当采用具有多媒体动画,仿真实验时特别需要展示系统随时间变化的动态特性。
4结语
篇2
1学科建设的重要性
20世纪下半叶,由于新实验技术和发展起来的电子技术、半导体和集成电路技术、计算机、个人电脑和全球化通讯及多媒体网络,使人类社会进入了信息时代。同时,由于各门学科本身的发展,使得科学的分化愈来愈细,学科愈来愈多。进入20世纪90年代以来,世界经济发展出现了新变化,进入了知识经济时代。人类日益深刻地认识了物质世界和各门学科的相互联系和相互转化的丰富内容,传统学科界限不断被打破,边缘学科、横断学科、综合性学科等交叉学科大量兴起科学在高度分化的基础上实现了新的综合并形成了一个多层次的纵横交错的网状系统,不同学科虽然发展各不相同,或单学科向多学科转变,或多学科向综合学科转变,但都是以学科的建设和发展为特定模式,并作为衡量水平的标准现代科学发展的新的特点和新的趋势促使人们去进一步探索新的学科体系结构。民族传统体育学在这一时代的呼唤下应运而生
随着社会经济结构加速转换,知识经济的“后工业”社会和休闲时代的到来,民族传统体育将面临着生活方式变革所带来的挑战,学科建设的作用将更加彰显中华民族传统体育作为东方文化优秀遗产和人类社会生活的有机体系的一部分,理应生动活泼地融入到世界体育文化的庞大机体中去。而寻找有几千年深厚文化底蕴的中华民族传统体育在新时期的可持续发展模式,建立一套完整的现代化理论体系,让中华民族传统体育代表中华文明在世界体育文化中发挥崭新的作用,既是改革开放事业发展的需要,也是振兴民族文化的需要。
毫无疑问,中华民族传统体育的发展是少不了理论的支持和引导的。因为,来自现实的许多困惑要求得到理论的清晰解析,许多新创造要求得到理论的有力证明,整个运动趋向也要求有比较正确的理论领引着走上开阔、通畅的轨道。没有理论的支撑,站不到制高点;视界窄狭,也就不可能放射出巨大的创造性的功能。何况,理论本身在史、论两个方向上所做的开掘和建树,对提高整个体育界的境界也是至关重要的
2学科建立的基础
1992年11月由国家技术监督局的《中国国家标准:学科分类与代码》给学科下的定义是:“学科是相对独立的知识体系”其收录学科的条件是“应具备理论体系和专门方法的形成;有关科学家群体的出现;有关研究机构和教学团体以及学术团体的建立并开展有效的活动;有关专著和出版物问世,,等。
评价角度不同,学科标准也有几许差异。有人认为,学科是科学研究发展成熟的产物,并不是所有的研究领域最后都能发展成为新学科。其成为独立学科的标志是:必须有独立的研究内容,成熟的研究方法、规范的学科体制。对于人文社会科学,本土化也是学科成熟的重要标志之一还有人认为,学科的标准“是有明确的研究对象和研究范围;有一群人从事研究、传播或教育活动,有代表性的论著问世;有相对独立的范畴、原理或定律,有正在形成或己经形成的学科体系结构;发展中学科具有独创性、超前性……,’因此,确立学科的标准必须具备3个条件:1)明确的学科定义和研究对象、独立的研究方法、自成体系的研究内容,有正在形成或己经形成的学科体系结构;2)有专门的研究者、研究活动、学术团体、传播活动、代表作等;3)该学科的思想、方法己经在实践中被应用、被检验,并发挥特有的功能
民族传统体育学是一门形成中的新学科,需要按照学科标准尽快建立和完善其学科体系,并赋予其创新的功能然而,作为一门正在形成中的学科,也决定了它具有不成熟的性质
3民族传统体育学学科建设存在的问题
尽管教育界和学术界承认了民族传统体育学这一学科,但是,按照以上的几条准则来衡量,我国民族传统体育学成立的基础还不稳固,从学科的生长期来看,其尚处于童年时期
3.1理论体系不明确,缺乏基础理论研究
概念体系是一门基础学科中的基础^民族传统体育学作为国务院学位委员会承认的体育学下设的二级学科,迄今未形成明确的学科定义以及与其相关的概念体系,如对“民族体育”、“民族传统体育,“少数民族传统体育,’等概念仍然没有一个统一的认识,对这些概念的把握还缺乏一个清晰、统一的轮廓,难以进行统一话语的讨论。
由于我国体育学学科建制较晚,长期以来,在我国体育界,一些人存有“民族体育封建糟粕多,欠科学难以发展,“民族传统体育就是少数民族体育”、“民族体育就是民俗体育或乡土游戏,不需要科学,’等认识上的误区,因而导致对民族传统体育学学科体系发展的研究缺乏整体视野和整体规划,其研究出发点多局限于以单科拓进和学科的局部开发替代学科整体格局的系统运筹。如对民族传统体育特征的研究,多是为了挖掘民族传统体育在各自区域内的优势,仅单纯从体育视角或兼顾其民族性,缺少文化学上的观点论证;对传统体育项目的研究,出现重实用价值开发的急功近利现象,受西方现代体育思想的制约,注意力集中在对现代奥林匹克项目与我国传统体育项目在规则、竞赛等技术方面的比较,忽视对传统体育项目内在价值的研究,忽视对民族传统体育中娱乐和表演的成分及其文化底蕴的拓展性开发,缺乏对民族传统体育深层次的理论研究,导致欠缺理论基础积累的深层次创新。
多年来,因缺少一门高度综合的基础理论的知识体系作为支撑,学科建设问题几经波折后始终达不到应有的效果3.2学科建设中以偏概全
3.3缺乏研究环境
长期以来,由于缺乏对民族传统体育学进行系统而全面的科学研究,使其整体发展受到影响。究其原因,一是,缺少一门高度综合的基础理论的知识体系作为支撑;二是,缺乏学科战略意识和学术研究环境与氛围。尽管致力于民族传统体育学学科建设的建设者们为学科建设和发展做出了艰苦卓绝的努力,但由于研究仅局限在少数学者中开展,没有使其研究成果产生学术影响和广泛的传播,因而了解本学科的人甚少。一段时间以来,研究者们过多注重的是某些具体问题的局部研究、能够带来某种利益的研究,而忽视了能经受时间考验的基础理论研究应该说,这种拆东补西“应急式”研究,终究是难以形成能够指导实践的理论的。因此,需要树立民族传统体育学学科战略意识,要对民族传统体育学学科领域进行全面性筹划、全方位决策和根本性指导,形成一种不断追踪学科前沿,跟踪国际体育文化发展动态,不断思考更新研究领域的学术氛围3.4忽视研究队伍建设和群体优势
目前,我国民族传统体育学研究人员少,且素质参差不齐。研究队伍中有的缺乏实际经验,对民族传统体育工作缺乏了解;有的缺乏理论修养,对民族传统体育学及其相关学科不甚了解,对民族传统体育学和体育人文社会学学科的新进展、新成果知之不多,知识补充更新缓慢;有的研究方法简单,研究工作很大程度上全靠报刊文献,亲自调查掌握的第一手资料甚少,对一些新的科学研究方法理解不透,运用不熟;缺乏一批水平较高、思想活跃、有创新精神的学科带头人和年轻理论人木由于研究人员少,群众基础差,学科群体优势不能体现,使得学科建设仍然是停留在彼此相对独立的一个个学科“单打一”的水平上,出现缺乏相关优势学科支撑的“势单力薄”学科形成的现象因此,加强研究队伍建设,集中和发挥学科群体优势,是民族传统体育学学科建设的关键。
4民族传统体育学学科特质
民族传统体育学是一门以民族传统体育为研究对象的人文科学。作为一门新兴学科,民族传统体育学担负着在成为体育学之下二级学科之后重建学科体系的迫切使命。从学科性质看,民族传统体育学作为一门具有相对独立研究方向的学科,来源于长期的民族传统体育实践,其学科任务和宗旨在于研究和探索民族传统体育在实践中的理论问题和特殊规律,为民族传统体育实践提供理论指导和依据。它是民族传统体育与民族文化本质特征的高度概括和反映,是指导民族传统体育实践的专业性基本理论,同时,又是一门具有很强实践性的学科。
民族传统体育学研究对象是民族传统体育活动现象和规律,其基本内容可包括:民族传统文化与民族传统体育的相互关系,民族传统体育与本民族或地区的政治、经济、教育及其生存、发展和变迀的关系,以及民族传统体育项目内容与地域和民族特点的关系等。其学科的目的任务是研究民族传统体育结构、内容、变革、分类、发展等,总结、挖掘各民族体育项目,探讨体育项目内容及其规律,研究民族传统体育在中国乃至世界各民族范围内所起的社会作用及其价值,展望我国民族传统体育学学科体系建设和发展的趋向。然而,在当前我国体育学下的4个二级学科自身尚未建立起清晰的理论框架和学科体系的情况下,民族传统体育学与其他学科在研究领域上也就难免出现重叠的现象
民族传统体育的表现形式是多种多样的,它涉及到体育与人、体育与社会、体育与民族文化、体育与自然环境之间种种错综复杂的联系,是一门涉及多学科知识领域,既包含社会科学知识,又包含自然科学知识的综合性学科知识体系。当代社会科学众多学科被引入体育社会科学研究领域,应用于研究体育运动这一社会文化现象的不同层次和不同侧面,为民族传统体育学研究提供了厚实的理论基础。哲学、史学、人类学、社会学、经济学、文化学、美学等社会学科的理论和方法,为民族传统体育学的研究提供了理论上和方法学上的依据,大大强化了民族传统体育学研究的理论基础和认识能力,扩大了民族传统体育学的研究视野和范围,改善了体育理论研究工作者的知识结构,提高了民族传统体育学研究的起点和研究水平,推进了民族传统体育学研究的广度和深度
民族传统体育学既区别于高度抽象的理论学科,又有别于以实践为主的技术学科,两者的长处都被反映在民族传统体育学的学科体系中。如果说,没有一定的理论研究做支撑,民族传统体育学学科体系的建立和发展更会是无从谈起,就如同空中楼阁一样,随时都会倒塌^当然,在强调理论性的同时,又要注意民族传统体育实践是有类型、有层次的,不同类型、不同层次的民族传统体育理论所面对的民族传统体育实践是不同的。我国民族传统体育学学科在关注和参与民族传统体育实践时,必须从其学科性质和研究对象等出发,探寻与民族传统体育实践相结合的途径和形式,高度理性地把握和超越所面对的实践
5民族传统体育学学科的理论基础
“没有理论指导的实践就是盲目的实践,而盲目的实践是不会取得成功的。”作为一种社会存在和体育现象,无论是从体育学角度进行探索,还是从文化人类学和文化社会学的综合性角度对民族传统体育文化进行考察,都应加强体育学与民族学、社会学、文化学、哲学、伦理学、人类学等多学科知识的综合性研究只有以多学科角度透视为基础,多方位、多层面地对民族传统体育中所蕴含的文化内涵进行科学的理性探索,才能获取对民族传统体育的本质特征、文化内涵、哲学理念、价值功能及其发展规律较为准确和客观的认识识
民族传统体育学学科知识体系的充实和完善,离不开基础理论研究和应用理论研究两大板块。基础理论主要研究民族传统体育学的概念体系、特征、文化价值以及它与民族文化、民俗、宗教、政治和经济的关系,民族传统体育的形成和发展的规律即它的流行、传播、变异和继承的理论;应用理论主要研究如何处理好民族传统体育与经济活动的关系,如何使民族民间传统体育进入全民健身机制,如何使民族传统体育在学校中开展得更合理,以及民族传统体育项目的整体发展规划,如何促进民族传统体育的社会化和产业化等等,这些都是与理论研究的发展休戚相关,不可或缺的知识体系。
科学的理论体系必然离不开科学的方法体系,然而,任何学科的方法的选择都不是任意和无限的。作为综合性、交叉性、边缘性学科的民族传统体育学如果没有相应的一种内在的、必然的、合目的性的方法来支持,就有可能消失在其他学科之中,失去自己独立存在的价值。民族传统体育学需要有自己独立的研究方法,而其学科性质及研究对象决定了它在方法上的多样性。一方面,要利用传统的科学研究方法,如抽象法、综合归纳法、历史分析与逻辑分析、实证分析等,发挥各种研究方法的长处并加以综合运用;另一方面,更要利用现代科学的方法和哲学思想,如利用现代哲学知识论、价值论、方法论、系统论、控制论、信息论等成果,拓展我们的思维,进行深层次探索,以求更深层、更准确地揭示民族传统体育发展的内在关系。
民族传统体育学是人文科学,也是交叉性、边缘性科学。对于人文科学来讲,它所面对的是包括主体在内的作为自然的与社会的人的总体。因为,主体与对象的同一性,所以,在方法上主体便可以直接融入对象中去体验,而不必也不可能置身于对象之外,做纯粹客观的观察或调查。对于自然科学来讲,它面对的是各种外在于主体的有规律可循的自然现象,可以通过观察、实验来证明的;对于社会科学来讲,需要的是调查、统计、综合分析,因为,它面对的是外在于主体的社会现象,而社会现象虽然也有规律,但这些规律是通过人类的长久的生活实践来体现的,难以用直接的观察去把握,在一般情况下,也无法从实验中获得证明。民族传统体育学作为人文科学同样需要观察、实验、调查、综合分析等方法,但所有这些都需返回到主体自身,经过主体的体验去验证。当然,在方法上的这种简略区分是相对的,更何况自然科学、社会科学、人文科学这样的分类形成时间不久,它们之间并没有严格的界限,而且,许多交叉学科、边缘学科的出现,使这本来不够严格的界限日渐淡化
今天,文化人类学把目光投向体育,正好担当了在体育学下属的学科建设最为薄弱的民族传统体育学的一门专业基础理论。体育人类学是一门运用人类学的视角和方法,从体质和文化诸方面来综合研究人类的体育问题的学科[61其以田野调查为基础的研究方法,利用体质人类学和文化人类学的研究成果,比较和处理不同种族、民族在社会、政治、经济等实际问题的观点,为在目前的学术背景下,研究进入小康社会人们的体育休闲娱乐需求提供了理论指导。与此同时,我们也可以清楚地认识到,不仅学科、学科群具有一定体系,而且学科建设的过程和内容同样具有完整的体系结构。学科建设的整体与局部、规划与实施都有一个特定的关系,应该按层次分解,分阶段落实。
由于与人、社会和自然有关的其他学科的发展影响着民族传统体育学的发展,民族传统体育学的学科建设需要放眼当代人类科学文化的有机整体,广采博收,吸取其他相关学科的研究成果,克服就民族传统体育论民族传统体育的狭隘思维模式,要把学科建设置于广阔的人类科学文化发展的背景下,以全新的思路去建设和发展民族传统体育学科体系。注重民族传统体育学学科生存和发展的条件、机制和动力,加强各门学科研究组织、研究人员之间的通力协作,共同探讨民族传统体育学学科体系新的组织形式和新的运作方式。
6结语
篇3
【关键词】专家系统;专家系统外壳;认知教学;InterModeller
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A【论文编号】1009―8097 (2008) 08―0018―04
2003年教育部颁布的高中信息技术课程标准中把《人工智能初步》作为其中的选修模块,此模块主要包括了三部分内容:“知识及其表示”,“推理与专家系统”,“人工智能语言与问题求解”。考虑到高中生的认知风格认知水平,课标在“推理与专家系统”内容的教学要求是:学会使用一个简易的专家系统外壳并能用它开发简单的专家系统。
一 专家系统及其外壳
专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量某个领域专家水平的知识与经验,模拟人类专家推理的过程来处理现实世界中需要专家做出解释的复杂问题。它一般由知识库、推理机、工作内存、解释器和人-机界面组成(如图1所示)。其中知识库包括规则库和数据库。规则库一般是以产生式表示的集合,里面存有大量的“ifthen”语句,这是专家系统的核心之一;数据库则是存放输入的事实、各种中间结果和最后结果的工作区,可以理解为陈述性知识。推理机是“控制协调规则库与数据库的运行”的程序,其任务是模拟领域专家的思维过程,控制并执行对问题的求解。它所包含的推理方式和控制策略实质上是属于产生式系统。[1] br>
图1 专家系统的典型结构
专家系统外壳是一类用于建造专家系统的特殊软件。通常是由一些已经成熟的专家系统抽去具体知识演化而来。和具体的专家系统相比,它保留了原系统的基本功能、骨架(知识库及推理机结构)、外壳,把领域专用的界面改成了通用界面。课标正是基于专家系统外壳操作简单、功能完善、通用性强的特点,提出了符合高中学生认知的教学目标,即要求学生利用专家系统外壳,通过构建相应的知识库来创建一个专家系统。
二 专家系统教学的认知教学理论基础
认知心理学关于人类认知过程尤其是高级思维过程的研究,为专家系统研究者编制体现人类思维的计算机程序提供了理论基础。同时,专家系统的研究在某种程度上又促进了认知心理学的研究。鉴于专家系统与认知心理学之间的关系以及认知心理学在当前教学中的作用,认知教学理论理所当然地成为专家系统教学的理论基础。[2]
认知教学理论指导下的教学过程主要包括:首先,教师通过一系列关于某种概念、定理、观念、定律等的描述,让学生知道“这是什么”;然后,通过一系列程序性知识的介绍,让学生懂得“是怎样的”即明确它的特点和特性;接着,教师再通过一系列启发性的介绍让学生知道这种概念、定理、观念、定律等是如何产生的,在何时、何地能够使用,并且让学生能够准确地在一些复杂的环境中对它们加以运用,使学生在大脑里对这些新输入的知识加以重新建构,从而培养起学生严密的逻辑思维能力和很强的认知能力。
结合“专家系统”内容的教学过程,可以发现认知教学理论中的知识(尤其是程序性知识)表征与习得、专家与新手的比较(认知学徒教学法)、问题解决与问题解决教学法等可以在专家系统教学中发挥重要的作用。
1 知识的表征与习得
根据知识的状态和表征方式,认知心理学将知识分为两类:陈述性知识和程序性知识。陈述性知识说明事物、情况是怎样的,是对事实、定义、规则、原理等的描述;程序性知识则是关于怎样完成某项活动的知识。推理、决策或者解决问题等活动都是典型的程序性知识。一般认为陈述性知识采用以语义网络为基础地表征,而程序性知识的表征形式为产生式系统,通常以“ifthen”形式表示条件这-关系,即先确认当前的情境和条件,然后产生相应的行动。所谓“产生式”,就是这样一些“前提-结论”的结合规则。它表明了所要进行的活动以及做出这种活动的条件,众多的产生式联系在一起,就构成了复杂的产生式系统。
高中《人工智能初步》课程的专家系统知识教学正是遵循了这一理论,教师首先是要求学生选择建立一个专家系统的主题内容,比如动物识别专家系统、疾病诊断专家系统等等。在选定主题后,学生的首要任务则是把收集来的各种知识表征为层级的命题网络结构的陈述性知识,便于理解与记忆。然后,按照一定的逻辑将陈述性知识转化为基于产生式的程序性知识,便于推理与编程。
实际上一个完整专家系统包含的知识库是很复杂的,包含了多条产生式。推理机所能推理的知识层级也不仅仅如图示的三层,而是可以推理到许多层。但在实际教学过程中,教师要引导学生选择那些贴进学生生活、易于理解的陈述性知识作为专家系统的内容,要始终把知识控制在学生的认知范围之内。设计的产生式系统开始时不应过于复杂,条目数应合理,在教学过程中可以先从一两条产生式开始,逐步递加,最终形成一个较完整的专家系统。
2 认知学徒教学法
高中阶段的专家系统学习主要是利用简易的专家系统外壳开发简单的专家系统来进行。学习者根据自身需要设计相应的知识库来开发不同的专家系统。学生利用专家系统外壳工具,通过了解由某一领域专家建构的专家系统,并在教师的指导下亲手开发简单的专家系统,来体验专家系统的开发过程,加深学习体验。在这一学习过程中,学生和专家系统构成了一种专家与新手的关系,刚开始学专家系统的学生(相对新手)、课程教师(相对于学生为专家)以及专家建构的专家系统(相对于教师为专家),如图2所示。学生开发专家系统的过程也即相对的新手向相对的专家转化过程中,对陈述性知识和程序性知识的依赖程度有显著的变化,不断的将内容的陈述性表征转变为体现产生式规则的程序性知识。
图2 专家系统教学过程中各角色之间的关系
基于“专家-新手”研究提出的“认知学徒教学法”可以在此提供很好的教学思路。它是一种通过允许学生获取、开发和利用真实领域中的活动工具支持学生在某一领域中学习的方法,这种方法在人工智能中通常称为“基于解释的学习”(explanation-based learning)。“学徒制”概念强调经验活动在学习中的重要性,并突出学习内在固有的依存于背景的、情境的和文化适应的本质。利用这一教学方法,可以使学生依据表面特征,以零散的、孤立的储存知识的方式向专家在任务情景和问题解决时使用“组块”的方式转变。
3 问题解决教学法
美国加州大学心理系主任梅耶教授提出的关于解决问题教学的三个标准:第一,当你选择好要求学生解决的问题后,就要把解决这个问题所涉及的内容表征和计划步骤分割为学生可以接受的较小的操作单元,教会他们全面地接受信息,并对信息进行编码;第二,解决问题时要集中注意于过程,而不是结果,应当让学生找出自己解决问题的过程与充满解决问题过程间的差距,分析矛盾之所在及产生矛盾冲突的原因;第三,针对特定问题,教给学生特定的问题解决的技巧,具体问题具体分析。在专家系统中采用问题解决教学,实质上是将学习内容转化为具体案例,在具体问题的解决过程中,培养学生的思维多样性和创造能力。
构建专家系统的最终目的是实现某一问题的最终解决,它具有强烈的目的指向性。同时,构建专家系统的过程本身又是一个问题解决过程,如图3所示例。学生将陈述性知识转换为程序性知识之后,在头脑中已初步形成了问题解决的方法与逻辑,接着就要将程序性知识转化为计算机可以识别的信息即编程过程。专家系统所要解决的问题大多是劣构或非结构化问题,涉及到的问题空间很大,问题状态很多。学生构建专家系统的过程,是一个搜索解决问题策略的过程,通过问题解决策略中的正向搜索策略和逆向搜索策略的使用,最终实现问题的解决。专家系统教学的重点就是陈述性知识向程序性知识转换,相对应的是分析问题和确定解决方案这一过程上,而利用专家系统外壳从而开发出一个简单的专家系统这一结果本身则相对是简单。
图3 专家系统教学的过程
三 专家系统的教学应用
在2003年“人工智能初步”纳入新课以后,我国先后出版了5套《人工智能初步》教材并通过了教育部组织的专家评审,供高中阶段的教学使用,这些教材中都介绍了专家系统外壳工具,如InterModeller[3],ESES,E2glite。这里以InterModeller一个具体的案例来阐述以认知教学理论为基础的专家系统知识教学的具体过程。
1 选择内容,确定开发工具
不同的专家系统用于处理不同领域的知识。在构建一个专家系统前,需要进行任务分析,根据不同的任务选择合适的专家系统外壳。根据现有专家系统外壳的功能及可获取性等因素考虑,在此我们以专家系统外壳InterModeller为例,给出用专家系统外壳来建立交通工具分类专家系统。
2 分析问题,转化知识
学生从日常生活经验可知交通工具的一些基本特征,如从车轮数目上看可为4轮车和2轮车,按所使用的燃料动力源不同又可分为汽油车和柴油车等。通过对众多知识的收集与整理,画出图4的知识语义图,为的是便于接下来知识库中规则的编写。
图4 交通工具分类语义网络
3 求解问题,构造知识库
根据已画出知识的语义图,在InterModeller专家系统外壳知识库中编写图5所示的产生式规则。
图5 交通工具分类的规则实例
上面构建的只是专家系统的原型,如果要构造一个完整的专家系统,就要不断的扩充知识,增加规则,将其完善。InterModeller知识库的规则编写方法并不局限于产生式规则一种,学生还可以通过画决策树来编写知识库。学生也可以在InterModeller的决策树模型中画出决策树结构图,即可实现知识库的构造。
4 问题解决,运行调试系统
学生根据所完成知识库的构造后,即可运行InterModeller专家系统。根据上述知识库所建立的专家系统如图6所示。
最后,学生和老师、其他同学以及领域专家讨论交流,对自己构建的专家系统不断的进行调试和修改,直到建立一个较为完善的专家系统为止。
图6 交通工具分类专家系统运行界面。
四 结语
在高中信息技术的《人工智能初步》选修模块教学中,开展“利用外壳开发专家系统”的教学,对于学生分析问题和解决问题能力的培养具有积极的意义。一方面,为了完成该任务, 学生需要编制规划、制定知识获取策略,并具体付诸实施, 这是一个不断深化的过程。学生还得明确与系统有关的所有变量或相关的因素, 并且将这些变量和因素转化为问题求解过程, 得出相应的结论。在进行一系列问题求解分析之后, 运用产生式规则来表示知识。 该过程中有助于提高他们的分析、思维与判断能力。另一方面,在专家系统运行时,学生可以向专家系统提出诸如“为什么(Why)”、“如何(How)”、“如果……会怎么样”等问题, 系统接受用户的问题指令后,可以根据推理的逻辑进程, 即时将答案呈现给用户,这个过程如同教师与学生在进行面对面的教学,学生还可以充分体验人类专家的求解思路和推理风格。完善的专家系统还可以让其他学生去运用和体验, 具有一定的实用价值。正如美国著名的学习论专家Jonassen所指出的:那些自行设计专家系统的学生将会在这种活动中受益匪浅, 因为这是一个对所学知识进行深度加工的过程。[4]
参考文献
[1] 张剑平.关于人工智能教育的思考[J].电化教育研究,2003,(1):24-28.
[2] 杨银辉.《专家系统及其设计》教学设计[J].中小学信息技术教育,2004,(1):27-34.
[3] 周跃良,张燕.人工智能教育的理论基础及教学组织[J].中小学信息技术教育,2003,(10):10-13.
篇4
[关键词]学习共同体 教学管理队伍建设 高校
随着我国高等教育规模的不断扩大,高等教育进入以结构调整和质量提高为主要特征的新时期,高等教育质量成为社会关注的焦点和重点。高等教育质量的高低取决于教学、管理、师资等诸多因素的综合作用。其中,教学管理是高校诸多工作中的核心工作之一,对提高高校教育教学质量、人才培养质量和竞争力具有至关重要的作用。教育部《普通高校本科教学工作水平评估方案》和《关于进一步加强高校本科教学工作的若干意见》中,都把“教学管理队伍建设”视为重要指标和具体要求。同时,实践表明,人才培养的整个过程,教学活动的每个环节都离不开教学管理。教学管理水平直接影响着学校的教学质量和办学水平。由此可见,教学管理队伍的建设情况是衡量高校教学工作水平的一项必不可少的指标,在提升高校教育教学质量、人才培养质量和竞争力方面发挥着关键性作用。然而,长期以来,由于思想认识偏差、机制体制不健全、理念观念滞后等主客观因素限制,致使教学管理队伍建设存在受重视程度不够、结构不合理、专业化水平不高等问题。因此,加强高校教学管理队伍建设是当前和今后一段时期内高校面临的重要工作之一。本文基于学习共同体理论的视角,对如何建设高校教学管理队伍建设提出了几点尝试性思考。
一、学习共同体理论
“学习共同体(learning community)”是指一个由学习者及其助学者(包括教师、专家、辅导者等)共同构成的团体,以完成共同的学习任务为载体,以促进成员全面成长为目的,强调在学习过程中通过人际沟通、交流和分享各种学习资源,因而在成员之间形成合作、对话、互动、建构、反思等相互影响、相互促进的人际联系。
(一)学习共同体的理论基础
1.教育学基础。教育作为一种培养人的活动,就其本质来说,是人与人之间相互影响、相互作用的过程与活动。教师与学生之间,学生与学生之间,教师、学生与家长之间的相互关系与影响直接决定着教育教学的质量和效果。现代教育倡导“以学生为本”的理念,主张建立民主、平等、和谐的师生关系,注重情感、文化、心理等因素的影响与作用等,都是对教育本质的深刻理解。学习共同体强调的正是成员之间通过沟通、交流、分享等方式,实现互动、合作、对话、建构、反思等相互影响、相互促进、相互作用的过程。
2.心理学基础。建构主义认为,知识不是对现实世界的纯粹客观的反映,知识只是人们对客观世界的一种解释、假设或假说,知识具有情境性、相对性和主观性,真正的知识只能由学习者自身基于自己的经验背景,在与环境的互动中建构起来,知识是被建构的。因而,学习不是教师传递知识,学生被动接受知识的简单“授—受”和“刺激—反应”的单向过程,而是在一定的情境即社会文化历史背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动,以及个体与环境相互作用的过程中实现的意义建构过程。学习共同体正是强调在共同体的情境下,通过成员之间的互动、影响与作用,实现对知识与意义的建构。
3.社会学基础。符号互动论是一种通过分析在日常环境中的人们的互动来研究人类群体生活的社会学理论派别,它主要研究的是人们相互作用发生的方式、机制和规律。群体动力学指出群体不是个体的简单集合,而是一个动力整体,是一个系统,群体是个体的共同体。当个体聚在一起为了一个共同目标而学习的时候,靠的是互动的力量。学习共同体中,具有不同的智慧水平、知识结构、思维方式、认知风格的成员可以互补。同时,协作的集体学习有利于成员自尊、自重情感的产生。
(二)学习共同体的核心机制
学习共同体是在共享性的、协作性的学习活动中形成和发展起来的。因此,共同目标与愿景是学习共同体形成和发展的前提和基础,它是学习共同体中每个成员真心向往并愿意为之奋斗的目标,体现着大家的使命感与价值观。在建立了共同目标与愿景之后,成员之间通过沟通、交流、分享学习资源与信息的方式,开展学习、合作、研究等活动,以此实现对知识与意义的建构。同时,共同体中的每一位成员都要随时对共同体的活动和自我进行反思,不断在反思中修正、完善集体和自我。在此基础上,形成个体对共同体的认同与归属。由此,共同目标与愿景的建立,学习与合作的开展,研究与建构的完成,反思的进行以及认同与归属的形成,整个过程构成了学习共同体的核心机制。
二、学习共同体理论视角下的高校教学管理队伍建设思考
笔者认为,将学习共同体理论应用于高校教学管理队伍建设的理论与实践,关键在于转变观念,创新理念,建立高校教学管理学习共同体。通过共同体的建立,实现高校教学管理人员之间的交流、合作、研究、分享、建构、反思、认同与归属,发展提高自我的同时,提升共同体。
(一)建立共同的目标与愿景
教学是高校的中心工作,教师和学生是教育的主体,高校里的任何工作都要以教学为中心,以教师和学生为中心,以服务教学、教师和学生为中心。高校教学管理工作亦不例外。因此,建立“以教学为中心、以教师和学生为本位、以服务为宗旨”的共同目标与愿景尤为重要。一方面,转变高校教学管理人员行政化和官本位的思想观念,建立尊重教育规律,尊重教师,尊重学生,尊重学术权力的管理理念,秉持学术自由、教授治学和以人为本的管理原则,正确处理行政权力和学术权力的关系,一切以教学为中心,一切以教师和学生为中心。另一方面,实践服务教学、服务教师和服务学生的意识与行动。教学是高校的中心,教师和学生则是教学的中心。高校教学管理要尊重教师的专业发展规律和学生的身心发展规律,尊重教师和学生的兴趣、需要、情感、个性、价值和人格,践行“尊重教育”和“个性教育”的理念,服务于教学、教师和学生的发展。
(二)开展学习、研究与合作
共同的目标与愿景建立之后,高校教学管理人员要紧紧围绕共同的目标与愿景,针对高校教学管理的理论与实践,通过沟通、交流、分享等方式,开展学习、研究和合作等活动。
1.高校教学管理人员是“学习者”。21世纪是学习化社会和终身学习时代,学习已成为人们生活的需要和内在的需求。随着经济社会的快速发展、科技革命的日新月异、知识的爆炸式增长以及知识更新周期的急剧缩短,“一劳永逸”的“一次性”教育时代终结了,任何人都要持续学习、终身学习。高校教学管理人员也要转变观念,树立终身学习的理念,不断学习高校教学管理理论与实践,持续充电,与时俱进。
2.高校教学管理人员是“研究者”。随着教师专业化的发展与深化,教师即研究者的呼声日益高涨。教师即研究者是指教师在教育教学实践中,针对自身遇到的实际教育教学问题开展行动研究,即发现问题、分析问题和解决问题的过程。高校教学管理人员同样应该成为研究者。因为,在高校教学管理实践领域存在很多实际的、真实的实践问题,高校教学管理人员可以针对这些现实的问题,开展行动研究。通过行动研究的开展,一方面,可以有效解决教学管理过程中的实际问题,提高教学管理的效率、质量与效益。另一方面,可以将教学管理的理论与知识应用于教学管理实践,并检验理论,实现理论与实践、学习与研究的相生相长。
3.高校教学管理人员是“合作者”。“合作”是国际21世纪教育委员会向联合国教科文组织提交的报告《教育——财富蕴藏其中》中提出的“教育的四大支柱”之一。合作是人的重要能力与品质。合作更是学习共同体的核心与关键。在高校教学管理学习共同体中,成员之间需要通过合作来商讨教学管理目标与内容的确定,教学管理方法的选择与运用,教学管理资源、信息的获取、建设与分享,教学管理过程的组织与实施,以及教学管理效果的评价等方方面面的理论与实践问题。同时,通过合作,成员之间可以实现充分的交流与对话,分享彼此的知识与经验,以实现共同提高的目的。
(三)进行建构与反思
建构与反思同样是学习共同体的重要环节与过程。建构是在共同目标与愿景确立以及学习、研究与合作开展之后的深化与升华。反思则是对之前各环节与过程的分析、评价与批判。
1.高校教学管理人员是“建构者”。知识与意义的建构是建构主义的最终目标,是在情境创设、合作探究和交流对话基础上,对事物性质、规律以及事物之间内在联系的深刻理解。在高校教学管理实践中,共同体成员之间也要在学习、研究、交流、合作的过程中和基础上,针对高校教学管理中的理论与实践问题进行知识与意义的建构,以全面深刻了解高校教学管理的性质、规律、过程以及与其他工作之间的内在关联,进而提高高校教学管理效率、质量和效益。
2.高校教学管理人员是“反思者”。反思是人的重要品质,是专业工作者提高工作质量,实现专业发展的重要途径。高校教学管理是一项专门化、专业化工作,高校教学管理人员是专业人员。因此,反思对于高校教学管理、学习共同体的提高与发展至关重要。高校教学管理学习共同体的每一位成员都应在建立共同的目标与愿景以及学习、研究、合作、建构的过程中和过程后进行深刻反思,以总结、分析经验教训,批判自我,改进完善。通过反思,可以清晰地认识、理解自我和共同体,并在此基础上实现自我和共同体的更新与重建,从而提升自身的教学管理能力与专业发展,进而提升共同体的发展。
(四)形成认同与归属
成员的认同与归属对于学习共同体的建设与发展尤为关键。高校教学管理人员对高校教学管理学习共同体的认同与归属同样如此。笔者认为,在高校教学管理学习共同体中,共同目标与愿景的确立是认同与归属形成的前提和基础,学习、研究、交流与合作的开展是关键,建构与反思的进行是核心。因此,在高校教学管理学习共同体中,我们要高度重视共同目标与愿景的确立,学习、研究、交流、合作等活动的开展,以及建构与反思的进行。只有经历、体验、感受这些活动、环节与过程,个体成员才会建立起对共同体的认同与归属。
高校教学管理队伍建设是一项长期的、系统的工作。高校教学管理学习共同体的建设亦是如此。而其成功与否,关键取决于实践者观念的转变,理念的更新,以及对学习共同体理论与高校教学管理理论和实践的理解。
[参考文献]
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[2]冯方盛.地方高校教学管理队伍专业化建设的问题及对策研究[J].中国高教研究,2011(3).
[3]付荣超.学习共同体理论及其对教育的启示[J].教育探索,2010(7).
[4]薛焕玉.对学习共同体理论与实践的初探[J].中国地质大学学报:社会科学版,2007(1).
篇5
关键词:课程设计;R软件;Python软件
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)12-0192-02
一、大类招生背景下软件在概率论与数理统计课程教学中应用需求分析
概率论与数理统计课程教学改革随着大学从专业招生到大类招生的转变,课程教学诸多改革逐步展开,为了激发同学们的学习兴趣,克服概率论与数理统计抽象难懂的特点,借助软件进行数学实验课的引入显得尤为突出。关于数学实验课的教学不少专家进行了研究[1],早在本世纪初,西安邮电大学李昌兴、史克岗[2](2003)在总结西安邮电学院多年的数学实验和建模教学的基本内容上探索出了较好的数学实验课的教学方法,近年来随着统计软件的发展和推广,相信软件的加入会对数学课程的教学增加新的活力和创新性的方法;朱旭[3](2004)在文献中也探讨了如何通过开展数学实验教学来加强学生科学素质培养,如何通内容体系和教学方式的改革、通过在数学实验的教学实践中充分发挥课程的育人作用培养提高学生的科学素质;赵礼峰[4](2011)研究了数学实验课程在实际中对大学生素质培养的一系列重要作用;张序萍、韩晓峰、吕亚男[5](2011)研究了煤炭院校大学数学实验教学体系的构建,谈到了概率论与数理统计等课程实验教学的组织实施。《概率论与数理统计》作为重要公共课程数学类的课程之一,是全国研究生入学课程的考试课程之一,也是今后工科类、经济类、医学类等领域的重要基础课程,如何借助统计软件加深对概率论与数理统计教学概念、方法的认识,引导更加科学的教学方法就要借助较好的教学工具才能激发学生的学习兴趣,培养学生的学习热情,进而养成好的学习习惯,这就为能力的培养奠定基础。
现在流行的软件非常多,比如商用软件统计软件SAS、SPSS、Stata,还有开源软件R、Python,通用数学软件matlab等,商用软件进行统计分析效果好,但是对学生来说负担太重并不可取,我们想借助国际上比较流行的两款开源软件R、Python,结合具体的内容比如如何引导学生编程来实现圆周率的计算,圆周率最早由我国古代数学家祖冲之求出较为精确的数值,后来西方数学家也计算出圆周率,那么我们就想引导学生自己通过这两款软件编程实现圆周率的近似计算,同时也对近似概率加深了理解。
二、以基于R、Python芍秩砑编程实现圆周率的计算为例引导学生进行兴趣学习
1.基于Python软件的圆周率编程计算分析。Python是1989年由荷兰人Guido van Rossum研发的一种面向对象的解释型计算机程序设计语言,早在1991年就有公开发行版问世。其语法既简洁又清晰,它的库非常丰富和强大。它能够把用其他语言制作的各种模块轻松地联结在一起。Python的官网地址:https:///,Python可以从其官方网站获取各种资源,且大多数都是免费的,有利于学生们的安装及下载。(1)圆周率计算机软件近似计算的建模分析。在学生学习随机事件和随机数的基础之上,给学生强调我们计算机产生的随机数和物理方法得到的随机数还是有一些不同,但通过仿真模拟可以达到所要求的精度,所以我们可以通过伪随机数进行仿真模拟实验。设X、Y独立并且都在(0,1)区间上服从均匀分布,首先我们定义示性变量I:I=1,X+Y≤10,其他,则E(I)=P(X+Y≤1)。根据几何概率论所学概念我们知道随机点落在四分之一圆内的概率即为P(X+Y≤1)=π/4,而概率我们可以用大量重复事件的频率来近似代替,进而计算出圆周率的近似值,随实验次数的增多可以达到要求的精度。(2)圆周率计算机软件近似计算的Python编程分析。Python有3.5版和2.7版,本程序可用2.7.11版本完成,进入python官方网站可以下载Python的2.7.11版进行免费安装,调用python的numpy、random、pandas等模块后就可以运行如下的程序得到近似的计算值,精度要求可通过改变模拟次数达到,如果模拟次数是千万次级的运行比较快但精度稍差,如果模拟次数是亿次级或更高的得到的精度就比较高,但是运行的时间比较慢,实践教学中希望教师引导学生各种情况都尝试一下,激发他们的学习兴趣。程序中充分利用了Python提供的求和函数sum,并且程序非常简洁,程序如下:[1]import numpy [2]import pandas [3]import random [4]from random import random [5]n=10**8 [6]pi=sum(1 if random()**2+random()**2
2.基于R软件的圆周率编程计算分析。(1)R语言产生发展简介。R语言产生于1980年前后,在统计领域使用广泛,R语言是源于S语言,两者有着千丝万缕的联系。AT&T贝尔实验室开发了S用来进行数据探索、统计分析和作图。后来Robert Gentleman和Ross Ihaka(新西兰奥克兰大学)及其他志愿人员一起开发了一个R语言系统,由“R core team”进行研发。由于R语言的开源性和广泛的兼容性使得R在国际学术及研究机构快速流行起来,官方网址是:https:///,可以从R官方网站获取各种资源,大多数都是免费的,有利于学生们的安装及下载,下面我们就基于R软件的圆周率编程计算分析进行探讨。即首先用计算机可以计算出落在四分之一圆内的模拟点数,它与所有落在正方形内的点数之比,当模拟次数非常多时,即近似为π/4,模拟频率的四倍就是π近似的计算值。(2)圆周率计算机软件近似计算的建模分析。(3)圆周率计算机软件近似计算的R程序模拟500次的近似结果是3.112(程序略)。
通过实际的计算机编程模拟学生会对概率中的相关概念比如:随机事件、概率与频率的关系、大数定律与中心极限定理、如何把所学知识糅合在一起,而且有了更深刻的理解,为将来解决实际问题打下好的基础。
三、软件在概率论与数理统计课程教学中应用注意的问题及结论
1.应用软件帮助学生理解难点,突出教师的主导与学生主体相结合,不论是单开数学实验课还是在教学中穿插引用,教学手段上都离不开突出软件的吸引力,使学生学习更加有兴趣、更加易于激发学生创新能力。
2.现在流行的软件都有比较好的界面、可视化功能更加强大,更易于抽象问题形象化;但也要注意基础完整理论体系的学习仍然非常重要,不能过分依赖软件,运用软件要和实际结合,比如进行实际数据的统计分析,不能简单地运用软件求出数值结果,要结合实际意义去进行解释;引导学生发掘自我的创造性。
3.无论是验证式教学还是探索式教学,都要选择选择合适的软件,我们推荐的两款软件都可以非常方便地下载安装,如果是慰式课程就要认真设计好组织考核,好的组织考核形式也是督促同学们学好基础知识的重要方法。
总之,通过这些方法培养学生的求知欲,带着问题通过自己编程独立地解决实际问题;大类招生下,由于没有分具体的专业,大一学年是刚入学的大学生必须抓住的重点学年,尤其是大学的教学和管理体制和中学差异非常大,引导学生自主独立地去学习、去解决困难更值得提倡,这也使概率论与数理统计的教学更加易于理解、更加利于接受,从而使教学效果全面提高。
参考文献:
[1]徐向红,孙旭阳,丁雪梅.基于SPSS软件进行统计实验的农医类概率论与数理统计课程教学模式的改革与实践[J].黑龙江畜牧兽医,2015,(07):234-6.
[2]李昌兴,史克岗.“数学实验”和“数学建模”课程教学改革的实践与研究[J].工程数学学报,2003,(08):107-10.
[3]朱旭.开展数学实验教学加强科学素质培养[J].中国大学教学,2004,(12):23-4.
篇6
关键词: 《社会统计学》 课程定位 教学理念 教学目的
一、导言
《社会统计学》是社会学专业的分支学科,也是社会学的基础课程之一,是用统计学的方法来研究社会现象和社会问题,即用“统计学”为“社会学”服务的一门应用性课程。《社会统计学》可以为社会学专业学生的课题调查和研究提供基础和有效的手段和工具,可以为学生学好SPSS等统计软件提供理论依据,同时也可以为社会上的许多行业培养合格的统计人才,扩大社会学专业学生的就业范围。总之,在当今社会,社会统计教育的重要性正在不断凸显。但是,在我国,作为社会学方法课程的《社会统计学》起步较晚,发展尚不成熟,课程体系也不甚完善,因此,《社会统计学》教学改革还有很长的路要走。教学改革是一项“系统工程”,是一个整体性的改革,但作为其理论基础,教学实施的主导思想尤为重要,只有将主导思想进一步明确,才能够以此为基础,指导教学内容、手段等具体方面的改革。我通过对本课程的教学实践与经验总结,以及在此基础上的调查、研究,尝试性地完成这项研究,以期为我国的《社会统计学》教学改革提供一些有益的启迪。
二、当今《社会统计学》教育存在的问题
我国当前的《社会统计学》教育存在着一些普遍性的问题,其中比较重要的就是理论内容“大而全”,不论是各高校的课程大纲还是教材都显示出:《社会统计学》的理论内容普遍偏多、偏难、主次不分。文科专业的学生数学基础薄弱,若要求他们在有限的课时内,学大量庞杂、深奥的统计原理,学习会过于吃力,从而影响到学习兴趣和学习质量。有学生说:作为文科生,潜意识中没有“理科自信心”,在学习上,稍微碰上一点难度较高的统计知识,积极性马上就没了,这门课的目标也成了“考试混及格就成”。翻翻几本常用的社会统计学教材也会发现,内容非常全面,无论是社会学学生能用到的还是不能用到的内容都有涉及,一些基础性的数学理论如微积分、概率的运算、公式的推导过程等占了一定的比重。教材的针对性还不甚清晰,这在我国的统计教育中还是一个很大的问题。而国外已经比较重视这一问题,北大袁卫教授曾经在论文中说过,“我们翻译的15本国外优秀著作和教材中,绝大多数是为统计学专业本科生和研究生而编的。而刚刚影印的7本英文原版教材中,也都注明了教材的使用对象。为不同的对象编好不同的教材,是我们教材编写中需要认真对待的问题”[1]。
三、课程定位与教学理念的探讨
不论是授课内容的选择,还是案例教学的实施和实践的开展,其偏离社会及学生自身都需要的一个根本原因在于:许多学校和教师没有真正认清《社会统计学》这门课程的性质,其学科定位、理念、目的是什么?只有弄明白这一基础性的问题,课程实施具体环节的难题才能迎刃而解。以下我主要将主导思想分解为学科定位、教学理念与教学目三个理论方面来具体分析。
1.学科定位
学科定位即其所属的上级学科及与其它学科的关系,它决定了本课程是属于什么专业、为什么专业范围服务及学科的倾向性如何。从《社会统计学》课程来看,它是社会学的一门分支学科,是用统计学的方法研究社会现象。“用统计学的方法”即以统计作为工具、手段或者辅方法,而目的是“研究社会现象”,即社会学范畴内的问题。归根到底,这门课程是为社会学服务的,其主要授课对象是社会学专业学生,其学习目的是社会学研究,因此,课程应定位于社会学范围内。我们选择教授内容应本着“能为社会学研究服务的统计方法我们纳入课程体系;与社会学研究毫无关联,或者基本不会用到的统计学内容则予以剔除”。这就区分了《社会统计学》与《统计学》、《经济统计学》等其他统计相关课程的不同。与其说《社会统计学》是统计学的下属课程,不如说它是社会学的分支学科,这才符合它的学科定位、适用对象及开设目的。因此,我们对这门课程内容与方法的安排、设计都要根植于社会学的需要。教学改革的方向也要强调其对“社会学”的服务性和课程本身的“实用性”,以培养学生的操作能力为目标,以“简明实用”为其根本原则。此外,《社会统计学》是一门应用性课程,这决定了我们应千方百计体现其应用性,尤其重视学生的操作能力,使教学更好地发挥其应用性作用。
2.教学目的
我将《社会统计学》的教学目的分为长远目的与直接目的。从长远看,《社会统计学》是为了培养学生处理、分析数据的能力及用统计学原理与方法解决社会问题的能力,为将来从事社会调查和统计工作打下基础,成为社会需要的专门人才,扩大就业范围和就业选择,增强择业优势。具体目的为《社会统计学》可作为即将要学习的SPSS、STATA等统计软件的理论基础。当今时代,做统计分析几乎都用SPSS等统计软件,使用计算机软件可以节省大量笔算的程序和计算,只要操作正确,可使数据的整理和分析变得更加快速、简便、准确,是人算所无法比拟的。用软件进行统计分析是统计学发展的必然趋势,学习各种统计学的人必须掌握至少一种统计软件的操作方法,因此,我们都要开设统计软件使用的课程,让学生适应学科的发展趋势。但是,单纯的软件操作只能传授我们如何操作和如何输入、输出数据,而对于目标变量的性质、意义,操作方法的比较和选择,数据分析的原理,输出结果的解释,以及如何用其解释社会问题等,如果没有统计学的理论基础,计算机是不会告诉我们的。如果不知道以上这些内容,即使输出结果,也是无意义的,甚至会使操作失去方向和目的性。而这些内容都是《社会统计学》的原理部分,是需要从《社会统计学》课程中学到的,只有在扎实的理论指导下,统计软件的操作才能发挥强大的作用,才能创造实际价值。因此,《社会统计学》最直接的目的即作为统计软件的理论基础,并在此基础上指导软件的使用。
3.教学理念
“教学改革,理念先行”,教学理念是教学开展的指导思想,也是课程设置的基本价值体现,它决定了课程开展的方向和具体实施。只有树立正确科学的理念,教学活动才能真正地为教育服务、为学生服务、为社会服务。
专业学习分为应用导向型学习和知识导向型学习,前者重在应用并解决现实问题,在此类课程的开展中要偏重应用部分,理论为应用服务;而后者则强调理论思辨和思考能力,目的是丰富相关方面的理论,解决理论问题,在此类课程的教学中应偏重理论思维和逻辑推理能力的训练。对于统计学,姬海丽指出:“非统计专业的统计学习为应用导向型学习;统计专业的统计学习为知识导向型学习。”[2]社会统计学是非统计专业的学习,因此它应向应用导向型发展。“社会学为体,统计学为用”,这就是《社会统计学》的教学理念。我们开展《社会统计学》要遵求“简明实用”的原则,内容简化,重点突出,以实用性知识为主,充分发挥统计学的工具作用和辅助作用。这一教学理念不但要让教师铭记于心,而且要让学生深刻认识到,这样才能使学生在这一理念的指导下有目的地学习,有的放矢地安排时间与侧重点,知道为什么学、怎么学、什么需要了解、什么需要记住,只有教师和学生都深知教学理念,互相配合,才能达到良好的教学效果。
如何将“简明实用”的教学理念具体应用于《社会统计学》课程教学,即解决《社会统计学》课程内容中理论与实践孰轻孰重的问题。《社会统计学》应按照“理论够用、适度,强化技能,重在应用”[3]这一原则进行安排和整合。统计学教学侧重理论知识的学习和解题能力,而忽视学生分析问题、解决问题的能力。“《社会统计学》作为一门应用统计课程,不应过于数学化,也无需搞题海战术”,不能将它当作“思维体操”来学。诚然,《社会统计学》是理论与实践的结合,但理论须控制在社会学范围所需要的界限内,能足够指导社会学实践就足矣。因此,对于《社会统计学》这类非统计专业的统计类课程要特别强调统计思想、应用和案例教学,着重于数据分析能力的培养。
四、结论
《社会统计学》应强调其对“社会学”的服务性和课程本身的“实用性”;以培养学生的操作能力为目标;以“简明实用”为根本原则。高度重视统计思想的培养,统计思想为学生指出一个清晰的学习方向和思路,沿着正确的学习思路可以节省学习时间、提高学习效率。建议任课老师在具体授课前就将总的统计思想介绍给学生,包括学习《社会统计学》的目的、意义、重点、难点,强调其为社会研究服务的本质,提醒学生不要以学数学类课程的方式接受这门课程,不要钻牛角尖,不要搞题海战术,要特别注重其应用性,有针对性、有重点地进入学习,并使他们知道在学习结束时应达到什么样的水平。其次,教师应在讲解每章具体内容之前,详细说明本章内容所贯穿的统计思想。例如,在教授假设检验时,首先告知学生只有在概率分布上有显著的偏离,才能否定原假设,而在概率上不是显著小的,即使样本统计值与假设值表面上区别很大,也不能否定假设。假设检验是以概率为基础的粗略估计,不同于数学上的精确计算,如某均值的假设值为400,而用于检验假设的样本值为350,如果显著度上不明显,不属于小概率事件,我们仍认为原假设是正确的,即证实了原假设的命题。类似这类情况都要先做一定的解释,以免学生感到困惑和迷茫。
参考文献:
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篇7
关键词:保险精算;数学专业;课程教学;统计建模
一、引言
“保险精算”是以数学、统计学、经济学和保险学等理论为基础,对人寿保险或财产保险过程中的财务风险进行分析、预测和管理的综合性应用科学,广泛应用在保险公司保险研发、费率厘定、财务分析等业务中,在金融学、投资学、社会学等众多与风险相关的领域也有广泛的应用。随着我国保险行业的迅速发展,精算行业人才需求不断增加,“保险精算”课程越来越受到重视,越来越多的高校开设了这门课程[1]。目前,“保险精算”课程主要面向经济管理类专业,是面向精算学专业、保险学专业学生的核心课程之一。[2]同时,作为数学与保险学的交叉学科,很多高校数学专业,如数学与应用数学、统计学专业等也开设了“保险精算”课程,授课内容略有差异,一般作为数学专业高年级选修课,在“数学分析”“概率论”“数理统计学”等理论课程后开设[3]。2015年,大连海事大学数学系面向第一批统计学专业学生开设了“保险精算”课程,共54个学时,教学内容以利息理论和寿险精算学为主,课程考核由期末闭卷考试(70分)、大作业(10分)和课堂表现(20分)组成。4年来,教学团队听取专家和学生意见,不断总结教学经验,及时发现教学过程中存在的问题,依据学校教学质量管理方法,及时分析原因并改进,教学质量逐渐提升,学生的满意度和教学成绩也逐年提高。2020年3月,“保险精算”课程将面向数学与应用数学、统计学两个专业,即面向学校全体数学专业学生开设。面向数学专业学生的“保险精算”课程如何定位、如何安排教学内容,与精算专业学生相比,数学专业学生学习“保险精算”课程有哪些优势,能够带来哪些机遇,学习过程中会遇到哪些问题,任课教师应如何针对数学专业学生因材施教等,都是值得深入探讨的课题。
二、数学专业学生学习“保险精算”课程的特点
1.理论知识扎实,逻辑思维能力强
“保险精算”课程一般设置为高年级学生选修课,在此之前,数学专业学生在“数学分析”“高等代数”“高等概率论”“数理统计学”等基础课程的学习过程中,已掌握扎实的数学理论基础,养成了理性、严谨分析问题的习惯,创新思维和统计思维得到很好的锻炼。与经管类专业学生相比,数学专业学生学习“实变函数论”“测度论”等专业课程能够加深对概率测度的理解;“随机过程”“时间序列分析”等课程指导学生如何分析处理随机数据。因此在学习“保险精算”课程过程中,数学专业学生追求深刻理解数学定义的本质和数学定理严谨的数学推导过程。例如,非寿险精算中三种常见的离散型概率分布———泊松分布、二项分布、负二项分布被统一归为(a,b,0)分布类,其概率分布具有递推关系,从而得到经典的Panjer递推式。这一定理用于计算累计损失的概率分布非常重要。但定理的证明较为繁琐,深刻理解完整的证明过程需要较为扎实的概率论基础。多数面向经管类专业的“保险精算”教材将证明过程略去,仅介绍结论。面向数学专业的教材中给出这一结论的证明[4],对深刻理解(a,b,0)分布类和Panjer递推式有很大帮助,并且这一结论在精算学之外也有广泛的应用,由于数学专业学生概率论基础扎实,要求掌握其证明过程并不困难。
2.能够熟练使用数学软件,具有较强的统计建模能力
“保险精算”课程中经常使用历史经验数据来预测未来的风险,因此需要对经验数据进行处理与运算,使用数学软件处理数据非常必要。例如寿险精算中,估计被保险人在每年的死亡率是一个十分重要的工作。由于人的生存分布十分复杂,无法使用简单的概率分布来拟合死亡率,因此寿险精算学中通常使用非参数统计的方法来拟合人的生存规律,即参考人身保险经验生命表,利用生命表可计算替换函数,从而计算各种人寿保险、生存年金的精算现值或责任准备金。目前拟合被保险人的寿命分布主要依据被保险人年龄、性别、保险性质、疾病史等因素。“大数据”时代下,未来的保险决策还会基于职业、收入水平、生活习惯、家族遗传病史、兴趣爱好和其他可能影响死亡率的信息,这些信息都可以转化为数据进行分析。[5]熟练使用数学软件能够快速有效地处理多维数据,在保费厘定的过程中发挥巨大作用。数学专业学生多数具有较好的编程能力,能够熟练使用数学软件,具有较好的统计建模能力。目前高校数学专业普遍开设了如“数学实验”“应用统计软件”等实验类课程,以讲授Matlab、R、SPSS等数学软件使用为主,很多学生也自学了高级程序设计语言。另一方面,数学专业开设的计算方法类专业课程(如“数值分析”“微分方程数值解”等),也培养了学生较强的算法设计能力,能够熟练使用这些数学软件处理海量数据。
3.对数学在保险学领域的应用感兴趣,课程关注度高
“保险精算”课程对经管类专业学生来说与其他专业课或许并无特别之处,繁杂的精算符号运算和复杂的逻辑推理还可能带来学习畏难情绪。而数学专业学生一直学习抽象的数学理论课程,迫切希望运用所学理论解决实际问题。作为应用性较强的课程,“保险精算”在数学专业学生中广受欢迎,选课人数明显高于其他选修课。从每学期教学期中检查得到的教学反馈信息可见,学生普遍认为与数学理论课相比,“保险精算”课程内容具体形象,所讨论的问题与实际生活息息相关,在基础课中学习到的数学理论有了用武之地,现实案例分析和开放式的实验设计能够激发学生学习兴趣,带来快乐学习的体验。另一方面,数学与金融的交叉领域一直是许多数学专业学生的关注点,日趋火热的精算师资格考试受到越来越多的学生关注。目前大多数保险公司的招聘条件中,都有需要通过一定科目的精算师资格考试的条件限制,这就使得很多学生以通过精算师资格考试为目的进行任务驱动式的学习,“保险精算”课程成为某种意义上的精算师资格考试培训课。相比其他课程,这样“一举两得”的课程自然会受到欢迎。
三、数学专业学生学习“保险精算”课程中遇到的问题
1.经济学、管理学基础理论薄弱,缺乏相关辅助课程
由于保险精算学是以数学理论为基础对保险经营中的问题进行定量分析,是数学、统计学、保险学和金融学等多学科的交叉学科,因此理应在掌握一定的经济学和保险学基础后学习“保险精算”课程。但高校数学专业一般很少开设此类课程,因此数学专业学生的经济学、保险学基础普遍比较薄弱,缺少宽广的经济视野和经济分析能力,学习过程中遇到经济、保险领域的概念术语经常无法理解,对保险实务中的政策、制度、法规也知之甚少。因学时有限,这些内容无法在课堂展开教学,主要靠学生在学习过程中有针对性地补充。没有建立完整的经济学、保险学知识体系,不能系统地掌握全部知识,给数学专业学生学习精算类课程带来非常大的挑战。
2.师资严重匮乏,缺少实践经验
保险精算学是一个实用性较强的学科,该专业大多数学生在硕士毕业后选择在保险公司或者其他风险管理领域就业,具有博士学位赴高校从事精算教育的人才非常少,且这部分人大多任教于国内一流高校的经济管理学院。目前高校教师岗位大多数要求具有博士学位,因此面向数学专业“保险精算”课程师资严重匮乏,现有任课教师多是数学专业出身,精算专业背景的教师较少。数学专业教师其自身的经济学、保险学理论基础同样薄弱,一般没有参加精算师资格考试的经验,有保险精算从业经验的则更少,教师对保险实务认识不足。正因如此,大多数课程内容以理论为主,较少涉及实践教学,对保险实务中出现的一些专业术语缺乏本质理解,导致学生很难掌握课程精髓,影响教学效果。
3.部分数学专业学生缺乏学习动力,对精算学不感兴趣
“保险精算”设置在“数理统计学”等前置课程之后,一般面向高年级学生开设。高年级学生多数已有较为明确的职业规划。职业规划方向的差异容易造成对本课程认可上的两极分化。虽然保险精算方向受到多数数学专业学生的青睐,但仍有很多学生喜欢继续学习基础数学,偏爱数学理论的学习和研究;还有部分学生拟从事软件研发等相关职业,偏爱信息技术相关的课程。这些学生选修“保险精算”课程更多是为了完成学业的要求,缺少目标和兴趣爱好的驱动。若课堂内容选择安排不合理,例如单纯地以通过精算师资格考试为目标安排教学内容,会造成无备考计划的学生产生抵触情绪,更不愿意花费精力补充课本以外的经济学、保险学预备知识。同时课程中繁多复杂的理论框架、难以辨识的精算符号、精密的数据处理与计算过程和琐碎的保险实务背景也增加了课程难度,若缺少正确引导,很容易使学生产生畏难甚至厌学心理。
四、面向数学专业学生开设“保险精算”课程定位
1.不忘初心,为培养复合型数学人才服务
针对数学专业开设的任何一门课程,都不应偏离数学专业的培养目标,不应改变其培养数学理论研究人才和数学应用型人才的初衷。面向数学专业开设“保险精算”课程,不仅为了传授精算学知识技能,增加学生今后的择业路径,还要提高学生用数学解决实际问题的能力,特别是提高统计建模能力,提升学生素养,培养复合型数学人才。对于拟从事金融领域工作的学生,接触这门课是一个很好的学习精算理论、掌握精算技能、增加择业优势的过程;对于今后不打算参加精算师资格考试,也不打算从事保险精算工作的数学专业学生,也应该能够从课程学习过程中,依托处理保险领域的随机数据、建立精算模型等训练,提升统计建模能力,这种能力同样可以应用在数学科研教学或者其他领域中。虽然通过精算师资格考试可以作为课程学习的动力,但不应该是本课程的主要教学目标,不应将课程教学变成考试培训。因此,面向数学专业学生的“保险精算”课程,应坚持把提高逻辑思维能力和统计建模能力作为主要教学目标,对精算学中的数学模型、重要定理的证明过程、重要公式推导过程等应讲解透彻,不能因为“不在精算师资格考试范围内”就不重视精算问题的数学背景。为了坚持这一目标,应鼓励使用面向数学专业的教材[4][6],而面向经管类专业学生的教材以及精算师资格考试用书侧重精算学在保险实务中的应用[7],可作为数学专业学生学习“保险精算”课程的补充资料。
2.扬长避短,以自身优势弥补金融理论不足
学习经济学基础和保险学基础对掌握“保险精算”课程是很有必要的,但面向数学专业开设的课程不可能也不应该花太多的时间在课上介绍经济学原理或保险实务的政策、法规、制度。教师可以指导学生在课下借助丰富的网络教学资源自学这些内容。同时,在新生入学教育阶段也应鼓励学生尽早明确职业规划,建议有从事金融业方向职业规划的学生在低年级选修“经济学基础”“保险学概论”等辅助课程。数学专业学生学习“保险精算”课程若不坚持自身专业特点,则无任何优势与精算专业学生竞争。因此教师应该采用“扬长避短”的教学方式激发数学专业学生潜能,充分利用其数学基础扎实、逻辑思维能力强的优势,一方面通过学习精算模型巩固和验证已学过的统计学基础知识,另一方面引导学生基于专业知识学习新知识,利用统计学理论解决保险费率厘定等实际问题来温故知新。通过构建精算实务中的数学模型提高学生的统计建模能力和使用数学软件处理数据的能力。例如寿险精算中由儿童寿险模型到“二孩时代”下的多元儿童寿险模型,由单因素、确定因素到多因素、随机因素的变化,由简单数据处理到“大数据”背景下海量数据的处理,推广、改进原有精算模型离不开深厚的统计学功底和数学软件的熟练运用,从而最大限度发挥数学专业学生的优势。学生掌握精算学的数学原理后,再重新审视其依托的保险实务背景,就会对涉及的经济学、保险学的概念术语有深层次的理解,一定程度上实现用自身的优势来弥补金融理论的不足。
五、基于优缺点分析和课程定位的“保险精算”课程教学方法
针对数学专业学生学习“保险精算”课程的特点,“不忘初心,扬长避短”就是要求教师坚持数学专业的人才培养目标,发挥数学专业学生的优势,用优势弥补自身不足,从而达到锻炼学生统计建模能力和学习精算技能的教学目的。
1.加强“保险精算”课程教师队伍的建设
鼓励从事“保险精算”课程教学的数学教师系统学习金融体系课程,不断扩充知识面,关注保险领域的最新动态,教学与科研相结合,提高教学质量,将保险与数学更好地结合。同时高校应该加大保险精算学人才引进力度,加强教师的进修培训与科研交流,建立高水平的金融数学与保险精算方向的教学科研团队。
2.动态更新教材和参考资料内容
坚持数学专业特色,鼓励使用面向数学专业的“保险精算”教材。与经典的数学理论教材可以用十年以上的情况不同,选用保险精算教材应注意内容的时效性。当前,保险业发展迅速,规模不断壮大,新的经济形势下产生了许多新的保险产品,几乎覆盖风险存在的各个领域;另一方面,在互联网金融蓬勃发展和“大数据”技术背景下,保险经验数据不断更新和完善,保险定价考虑因素持续增多,应用软件的研发和改进速度加快,国内外经济形势持续变化,保险规则制度不断丰富和改善,都促使保险精算学内容发生变化,教材内容往往落后于实际,不能满足需求。因此,教学过程中教师应不局限于课本内容,应时刻关注保险业最新动态热点,顺应学科发展要求,不断与时俱进、推陈出新,完善教学内容。
3.改进和完善教学方法
由于教学学时有限,鼓励教师充分结合多媒体教学,并搭配“雨课堂”等先进的教学辅助软件,以节省课堂时间,减轻教师和学生课堂上的负担,丰富教学内容,提高教学效率。对于需重点推导的精算公式不应一带而过,可以结合板书教学以加深学生印象;通过互联网资源建立联系群组,提供一个课下师生交流讨论答疑和分享教学资源的交互式平台;加强与学生的互动,在教学过程中引入真实保险案例,鼓励学生参与讨论,提高学生分析问题和解决问题的能力;安排一定的实验学时,发挥学生编程基础良好的优势,指导学生使用统计软件处理保险经验数据,对各类险种的数学模型熟练编程并计算其各项费率。
4.引导学生主动学习课外内容
由于学时限制,面向数学专业开设“保险精算”课程不能完全覆盖全部精算学知识,“寿险精算”部分一般可以覆盖“寿险责任准备金的计算”,对于“非寿险精算”仅进行简单介绍,或在其他课程中继续学习。若没有开设“金融数学”等前置课程,还需至少6个学时学习利息理论。在极其有限的学时里,教师应注重精讲精练,引导学生利用图书馆资源和网络资源,主动学习课外内容,理论学习与实践相结合,开展外延式教学[8]。可以将部分课外自学内容以大作业或个人学术报告的形式加入课程平时成绩考核中。
5.创造条件让学生参加社会实践
虽然教师可以指导学生设计数学实验来模拟保险实务过程,但检验学习成果最好的方法是参加实践。高校应努力为学生提供接触保险实务的机会,邀请从事精算相关工作的人士与在校学生交流,组织学生赴保险公司学习调研。鼓励学生参与保险行业的实习,争取与保险公司共建实习基地,获得宝贵的保险实务经验,从而提高学生的实践能力,提供就业机遇、展示择业优势。
6.借助优势学科培养交叉学科人才
保险学涉及范围十分广泛。在课程内容安排上,可以结合本校办学特点,将保险精算与本校优势学科结合,充分利用规模庞大、实力雄厚、资源丰富的学科优势,探讨合作领域,打造特色课程,培养交叉学科人才。例如,大连海事大学以航运为特色,2017年,学校为培养既懂航运又懂保险的复合型人才与保险公司联合开设了东海航运保险学院[9]。理学院“保险精算”教师团队以调研访学的方式,获得航运保险第一手资料,将航运领域的风险管理模式、航运保险实务的基本方法、经典案例、历史赔付数据等加入非寿险精算的教学内容中,丰富教学内容。
7.鼓励部分学生做保险精算相关的毕业设计和毕业论文
毕业设计是一个很好的学习与实践机会。应鼓励即将攻读金融数学、保险精算硕士学位的学生,或者即将从事保险精算方面工作的毕业生,依靠任务驱动和指导老师的帮助,对保险精算中的某一问题进行深入学习和研究。例如讨论投保人因经济原因无法继续支付保费的情况,学生可就如何计算保费的现金价值分情况讨论缩短保险期限或者降低保险赔付金额或者其他措施的实施方案;也可对原有数学模型进行改进或扩展,鼓励学生尝试结合时事热点,设计新型保险,尝试为新型保险定价;或将已有的保险产品改进完善,如设计以挂科为赔付条件的“大学生挂科险”[10],以不能完成学业为赔付条件的“毕业险”等。这些贴近生活又充满趣味性的尝试,是很好的毕业论文研究课题,也为学生提供一个展示科研能力的平台。[11]学生也可以对精算模型中的数学问题进行深入分析,对假设条件进行适当放宽,如将保险公司的固定收益率假设条件放宽为随机收益率等。这样的统计建模训练不仅对打算从事保险方面工作的学生有益,对拟从事数学理论研究及数学与计算机结合方向学习和工作的学生来说都是十分有帮助的。
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[关键词]人力资源统计学 研究
一、人力资源统计学研究
统计作为一种为管理和决策提供信息支持的活动,必须服务于特定的社会经济环境,新经济时代统计遇到了强大的挑战,同时新经济也为统计的新领域――人力资源统计的发展和完善提供了难得的时机。
人力资源统计学是关于如何描述、衡量、跟踪、预测人力资源状况,并对人力资源进行统计分析的方法论学科。对于人力资源统计学研究,将对人力资源经济学和人力资源管理学向定量化和精确化发展提供有力的支持。而目前国内对人力资源统计研究体系尚未达成统一的认识,未能建立一套完整的对人力资源状况进行衡量的指标体系和统计研究方法体系,国内外对人力资源统计的研究也涉及较少。目前,国外对人力资源的研究主要集中在人力资源管理、人力资源计划、人力资源招聘、绩效管理、薪酬管理、人员聘用与人员流动管理、人员培训管理、职业生涯管理、劳动关系管理、组织文化建设及领导者开发等方面。
通过我多年的工作经验和研究发现,目前国内学者对于人力资源统计的研究主要围绕概念、内容、指标体系、计量方法等方面展开,旨在丰富和完善人力资源统计学体系。概念方面,我对人力资源与人力资本做了区分,其中,我认为二者不仅概念不同,而且所研究的视角和分析的内容也不同,并将人力资本理解为人力资源质的方面。在内容方面,将人力资源投资统计、人力资源产出统计和人力资源投资效益统计以及人力资源供求统计纳入人力资源统计研究范围。而认为人力资源统计应包括人力资源现状统计、人力资源投入与产出统计、人力资源供求情况统计。
针对指标体系的设置,我认为本企业人力资源统计指标应围绕人力资源的数量、质量、开发、利用来设置;从数量指标、质量指标、结构指标、动态指标、效能指标五个方面构建了人力资源统计指标体系。
以上的研究给人力资源统计学的基本框架和内容的形成,提供了多种思路,起到了奠基作用。但是,这些研究成果从统计学的角度来看,主要是关于人力资源的描述统计,而在结合统计推断理论对人力资源未来趋势进行预测以及人力资源管理决策统计分析上还比较欠缺。总之,系统化、规范化的人力资源统计学学科体系尚未形成。
二、建立人力资源统计学框架体系
建立人力资源统计学重点在于如何反映人力资源数量特征,从而来构建人力资源统计学的理论与方法论框架。因此,需在首先界定人力资源统计学的研究对象及基本范畴;以此为出发点设计考察人力资源的综合指标体系,如人力资源的存量、流量、投入、产出及效益等统计指标;进而进入统计分析阶段,介绍一系列的统计研究方法对人力资源的总量、结构、未来趋势、配置等情况展开研究。
1.人力资源统计学理论基础
包括人力资源经济学理论基础和统计学基础,人力资源统计学的研究对象、研究方法、研究内容、基本范畴、与其他相关学科的关系等。
2.人力资源统计数据调查、整理与显示包括人力资源数据获取的主要调查方法,如,全面调查、抽样调查、典型调查、重点调查等;进而介绍数据整理方法,如统计分组、统计图表等。
3.人力资源综合指标设置
人力资源统计指标体系的建立,从宏观和微观分为国家、部门、企业、个人,从时间上分为静态和动态,从空间分为国家、地区、行业、职业,从范围分为群体和个体,包括设定人力资源存量指标、流量指标、相对指标、平均指标、变异指标等五大板块,并确定各指标计算方法。
4.人力资源回归与相关分析
包括人力资源总量和结构分析、人力资源与经济增长关系分析、人力资源配置效率、主成分分析、因子分析及人力资源发展趋势预测等。
5.人力资源统计制度的系统设计
包括人力资源统计制度的内容,在人力资源统计指标体系的应用以及人力资源统计分析中的作用,对现有人力资源统计范围、方法、调查方式、资料完整性等方面的反思等,并在此基础上提出建立规范统一的人力资源统计制度的初步设想,以适应知识经济时代各行各业,各级经济活动单位对人力资源统计研究的需要,规范数据来源渠道,保证人力资源统计数据的权威性、统一性、准确性。
三、结语
通过我多年的工作经验和研究,我发现人力资源统计指标体系是一系列相互联系、相互依存、相互制约的多层次、多角度反映人力资源状况和规律的指标群所构成的有机整体,比单一指标、综合指标等能提供给人更多更丰富的信息资源和更强的功能。它提供了一套完整的人力资源统计数据,可以反映事物的各个方面及其发展变化的整个过程。利用这些统计数据,进而界定、统一人力资源的范围、统计口径、统计方法,提高人力资源统计信息收集和分析的科学性、可比性和可操作性,可以了解人力资源的现状和供求状况,客观地反映人力资源的数量、结构、投入、配置等状况及其发展趋势和规律。由于人力资源本身所具有的特殊性、复杂性、不确定性和难以数量化,使得对人力资源价值计量的难度远远超过物力资源,国内外研究了几十年,但至今尚未解决这一难题。
人力资源是国家财富,人力资源统计是了解掌握和监控人力资源规模、水平及其变动情况的根本手段。但通过我的研究,我发现目前我国的人力资源统计无论是从理论方法还是实践活动上都缺乏系统规范的研究成果,应尽快与国际接轨完善人力资源存量统计指标,建立人力资源流量统计指标,并加快建立一个对人力资源数量、质量、投入产出及效益等进行跟踪监控和辅助决策的长效机制,完善人力资源统计调查体系,实现人力资源统计信息共享,为国家长期持续发展提供人力资源保障和支持。
参考文献:
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关键词:高职教育;应用型人才;统计学;教学模式
统计学课程作为高职经济管理类专业的核心专业基础课程之一,在教学实践中要正确分析课程教学过程中普遍存在的问题,根据社会需求和学生就业要求,改进传统的统计学教学方法,注重学生的统计技能培养,以实现高职应用型人才培养目标。本文主要从高职教育的特点,分析目前高职统计学教学存在的问题,来探讨高职统计学课程教学的新的教学方式和方法。
一、高职教育的特点和人才培养模式分析
高职教育作为职业教育的主体,不同于本科教育,其教育教学目的是为社会培养应用型技术人才。高职教育不像本科院校在教学过程中以系统的理论教学为主,而是以实践教学为主,强调学生的动手能力和应用能力。一切教学活动的开展和教学方法的改进,都是围绕学生的技能培养和有效就业而开展。高职教育人才培养的基本途径是“知识—能力—应用”,教学的最终目标培养学生的实践应用能力,实现有效就业。高职院校培养的学生,应具有适度的基础理论知识、较强的技术应用能力和高素质的特点,教学模式应以就业为导向,构建“技术应用”为主旨和特征的课程开发与教学体系,强化实践教学环节,以培养高职学生的技术应用能力。高职院校招收学生的学习能力和接受能力普遍较弱,对理论知识的掌握理解和研究有一定的难度,这就要求教师在教学过程中要因材施教,改变传统的理论教学方法,以实际操作为主,采取灵活多样的教学方法,以实现教育目的。
二、高职统计学教学存在问题的分析
(一)统计学教学方案的设计与高职学生的学习实际脱节
高职院校在制订统计学教学方案时,由于受传统理论教学模式的影响,对统计学实践性教学重视不够,重理论而轻实践,教学方案的实践性不强。这就让教师在统计学教学过程中,只注重统计学理论知识的传授,忽视它在实践中的应用,只要求学生掌握统计学的基本概念和基本原理、烦锁的统计学计算,忽略如何教会学生利用数据分析和解决实际经济问题。高职院校的学生,文化基础较弱,基础理论知识掌握不够,特别是经管、会计、金融类学生,数学知识有限,对公式、原理、数据推理计算的理解和学习存在一定的难度,甚至听不懂、学不会,产生畏难情绪。因此,也就不重视统计学课程的学习,只求考试过关,不求对知识的理解掌握和应用,对统计学课程的学习失去兴趣。
(二)高职统计学实践性教材缺乏
高职院校虽然在教学理念上注重实践教学和学生技能的培养,但在使用统计学教材时仍然是偏重理论部分,统计技能应用教材的开发还处于空白状态。目前,多数高职院校使用的统计学教材是对本科院校统计学教材的压缩和缩减,教材内容基本上是重“理论”、轻“应用”。虽然内容有所减少,但整个知识结构还是摆脱不了本科院校统计学理论教学的特点,缺乏实践应用性,这就和高职院校培养应用型人才的目标产生矛盾。由于应用型统计学教材的缺乏,教师在教学过程中只能注重统计学基本概念、基本原理的讲解和公式的推导计算,无法有效地通过经济统计指标案例分析、统计方法在实际生产中的应用来培养学生的统计应用能力,以提高其实践技能。
(三)统计学教学形式单一,教学内容缺乏实践性
当前大多数高职院校的统计学教学仍然沿用传统的课堂教学形式,以授课教师课堂讲授为主开展教学活动。在整个教学过程,授课教师处于主动地进行知识传授的地位,学生被动地接受教师对知识的讲解,教学信息主要是单向传递,课堂上缺乏互动性和参与性。虽说目前的现代化教学手段较多,但很难突破传统的理论教学模式。由于统计学教学资源的制约和课时的限制,大多数教师在进行统计学教学时,只是按照课本内容,以统计学理论为导向,对统计学的基本概念、原理和统计方法展开讲解,填充式地向学生灌输和传授统计学的基本知识,没有很好地贯彻职业教育的素质教育要求,即从统计学实践应用出发,对学生进行良好的技能培养。学生在学习过程中,也无法正确地运用统计学数据对实际问题进行分析,并提出有效的解决办法。
三、基于应用能力培养的统计学教学模式改革
(一)围绕职业教育特点,加强统计学教学理念的转变
职业教育是素质教育、能力教育,其目的是培养学生解决实际问题的能力。教师要始终坚持以职业活动为导向,突出教学内容的实用性,以素质为基础,以职业能力培养为目标,以学生为主体组织教学活动,进而从实际问题入手,以项目为载体,在实训中引导学生寻求解决问题的途径。对于经管类专业来说,统计学是一门专业基础课,在教学过程中要结合国家的经济政策和社会经济活动,应用典型经济活动案例,让学生充分地认识到统计学在社会经济活动中的重要性及统计方法和统计数据的分析对国家经济良性发展的积极作用,以增加学习兴趣。教师在教学过程中是行动的引导,而不单单是知识的讲解和理论的指导。通过大量的案例和情境设计,以任务驱动加强对学生能力的训练,从而提高实践教学效果。
(二)围绕调动学生的学习积极性,创新和改革统计学教学形式和手段
针对高职学生理论基础较差、理论知识接受能力较弱及对理论学习兴趣不高的特点,教师在授课时要采取灵活多样的教学手段,积极培养学生的学习兴趣。教学形式要多样化,教学内容要丰富化,多采用启发式教学和双向互动式教学。根据教学内容,设计出以做和练为主要形式的实践性较强的教学方案,尽可能地减少公式的推导和手工的运算过程。课堂上要引导学生积极思考,开拓他们的发散思维,变填充式教育为启发式教育,在“做”和“练”中提高学生的思考问题和分析问题的能力。借助多媒体等现代化教学手段,可以将大量的统计数据、统计表转换成图像、声音、色彩和动画等形式,直观而简洁地展示在学生面前。采用情境教学法,教师可以根据教学目的,在教学过程中引入实际经济活动统计指标,让学生带着任务进行实景体验,以增强分析和解决问题的兴趣。采用案例教学法,可以借助实际经济案例,把学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生的主动性和积极性,并提出解决问题的基本方法和途径。通过案例,引导学生积极参与分析、讨论,充分发挥主观能动性,强化学习的积极性和主动性。
(三)改革教学内容,开发应用型的高职统计学教材
对于高职统计学教学内容的设计,应本着实用性原则,对统计学教学内容做出必要的改革和调整,开发出适合高职培养应用型人才目标的实践性较强的统计学教材。在高职统计学教材中,加大案例分析和情境教学内容,把统计教学与实际经济分析结合起来,偏重对统计分析结果的解释和统计信息实际的应用。教学内容要符合专业培养目标要求,侧重培养学生的动手能力,即实际操作技能的培养。对那些实际应用价值不大的章节做适当的合并和删减,去除统计学教学中抽象理论和原理的讲解、烦琐的公式和方法的推导过程,强化统计公式、原理和方法的应用。
(四)强化实践教学,提高学生的实践能力
统计学有很强的应用性,其特点是既有理论又有实践,既讲方法又讲操作,是一门综合性和实践性较强的课程。因此,在教学中要注重展现该课程的实践性和应用性等特点,紧密联系当前经济与管理最新动态,着力培养学生掌握统计方法及在相关领域有效应用统计结果的能力,积极参加社会实践活动,开展社会经济调查,培养运用统计方法分析现行经济运行状况和解决实际问题的能力,可正确理解和判断目前经济运行基本态势,提高职业能力。
参考文献:
[1]唐源鸿.统计学的普及应用[J].经营管理者,2010,(1):292-292.
[2]任志远.抓好课堂教学提高教育质量统计学[J].正德职业技术学院,2005,(1):16.
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湖北工业大学是传统的工科院校。经过长达60多年的发展,目前已经形成了以工科为主的多学科协调发展的办学格局。2005年,湖北工业大学统计学专业首次面向全国招生,迄今已经有九年的办学史。统计学专业的开办,是为了满足日益繁荣的市场经济对理科人才的渴求,特别是为了满足对既具有一定的数学理论基础,又能灵活运用数据处理工具进行数据分析的高层次人才的需求。当然统计学专业的应运而生,对开拓学校理科办学格局,形成比较全面的多学科人才培养体系也功不可没。在开办之初,由于当时统计学专业的在学或毕业学生人数相对不多,市场属于相对稀缺阶段,因此学校对统计学专业的人才培养目标定位于能培养出在企业、事业单位或教育行政部门从事市场调研、数据处理分析、教育教学以及科研的较高层次人才。尽管几经当时各位领导和专家反复论证,数易其稿,这种定位仍然存在模糊不清的硬伤。首先,统计学专业属于理科范畴,自然逃脱不了理科在人才培养过程中的基础性的作用,基础性学科的一大特点就是理论性强,实践性相对比较弱。而地方工科大学主要致力于对应用型技术人才的培养,侧重于动手能力与实践能力的训练。因此,如何培养应用型统计人才是摆在我们面前首要要解决的问题。其次,湖北工业大学属于省属重点多科性大学,统计学的开办如何与教育部直属等重点大学以及普通地方弱势的本科院校拉开办学层次的距离,形成专业办学的错位竞争,这也是统计学专业的办学载体的档次定位的问题。最后,统计学专业跟数学、经济学、管理学、工学等其他学科有着千丝万缕的联系,它最终到底应该跟谁联系更紧一点也是一个值得深思的问题。针对以上问题,湖北工业大学顺应时代潮流,英明地做出统计学专业应当服务于工科,突出理科,与经济管理相互融合渗透的办学方针,具备一定理论基础侧重于应用的学科定位,符合学校的办学层次与要求。近年来,学校发挥多科性大学的学科优势,在与学校经济类学科的交叉融合中,逐渐形成了金融统计、经济统计等热门办学方向,不少学生毕业后就业于银行、证券等金融部门,形成良好的办学声誉;在与机械学院的质量检测与管理类专业的合作中,也发挥了统计推断在自动检测中的理论优势。此外,统计学学科老师积极参与学校的特色专业———生物工程专业的科研项目与合作,取得了不错的效果。由此可见,湖北工业大学统计学专业在服务于本校特色优势学科的过程中,也通过其他学科的平台优势,顺利借力完成了自身的成长与发展。目前统计学专业正在朝统计学一级学科硕士点的目标前进。
二、课程设置方案
统计学专业在开办之初,积极借鉴和学习了武汉地区老牌财经类院校中南财经政法大学的相关课程设置方案,也参考了重点理工类大学武汉理工大学新办的统计学专业起步阶段的课程设置方案。同时,由于统计学的申报学院是以数理基础擅长的理学院,因此,在办学之初,受制于师资力量、办学意识等多方面的影响,当时前几届的学生学习了较多的数学基础课程,比如数学分析、高等代数、常微分方程、概率论、数理统计、多元统计分析、抽样调查、复变函数、实变函数、抽象代数、运筹学等,旨在让学生具备坚实的数理基础,突出理科特色。同时,为了提高学生的动手能力,也大胆开设了统计软件分析、可视化编程、C++语言程序设计等计算机专业课程;在高年级阶段,开设了微观经济学、宏观经济学、风险管理、管理学等经管类模块课程,而形成了“数学+计算机+经济”模块形式为核心的特色课程体系。在后来的办学实践中,逐渐发现学生考研时都呈现朝经济学类一边倒的趋势,而且高质量就业人群也集中于银行、证券等金融企业或工商、地税等部门,同时,前几年风生水起的信息技术类行业逐渐出现疲软的势头。为了顺应时势,突出应用理念,理学院及时调整了统计学专业中数学、计算机、经济类课程的构成比例,压缩了一些理论性过强的实变函数、泛函分析、抽象代数、微分几何等数学专业课程;压缩了部分计算机的课程;增强并优化了经济、金融类的课程,并且增加了相关课程实验实训的课时比例。同时,让部分专业核心课程重心前移,使得在大学低年级阶段就可以相对完整地接触到统计学的核心类课程,为后面多元化的学科方向分流与就业赢得了可贵的机遇与时间。
三、其他教育教学综合改革
统计学专业开办九年来,一直得到了学校领导的高度重视与积极支持,目前已经建立起比较完善的统计实验室、资料室、实验实训中心等。统计学专业试行专业负责人制度,同时,每一班级均会安排负责又具有爱心的导师对学生整个大学阶段全程进行指导。统计学专业学生在培养过程中,经常邀请统计界的专家、学者进行学术讲座,职业生涯指导,促进本专业学生职业技能与学术能力的稳步提升。每一门课程也会有相对固定的专业教师担任,并定期举行师生交流会,及时发现教学与学生学习过程中的不足,这种积极畅通的师生沟通机制进一步疏通了师生间交流的障碍,让教学相长的理念更加深入人心,教学改革之花也结出了丰硕的果实。从目前统计学专业的已经毕业的学生去向来看,考研率、就业率以及就业的质量均取得相对满意的结果。在统计学专业近九年的教学实践中,也培养了两名教授、三名博士(外加引进了一名博士),专业的师资力量得到了大大的增强,专业影响力也逐步提升。
四、结论