统计学基础原理范文

时间:2023-07-17 17:02:54

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统计学基础原理

篇1

关键词:统计学;教学改革;财经类非统计专业;独立院校

中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2015)20-0182-02

引言

随着市场经济的不断发展,统计学的应用领域也逐步扩宽:统计学为金融,医学、服务、工业、农业等行业提供了必不可少的数量分析工具,同时随着电子计算机的发展,使得原本复杂的统计运算变得简单明了,又进一步促进了统计学的应用。因此,目前统计学被很多财经院校设置为专业基础课程之一,旨在培养学生统计思维能力,以及利用统计分析工具解决具体问题的能力。英国著名生物学家、统计学家高尔顿说:“统计学具有处理复杂问题的非凡能力,当科学的探索者在前进的过程中荆棘载途时,统计学可以打开一条通道。”这一描述揭示了统计学的魅力。但是,目前非统计类专业统计学教学普遍存在学生重视程度不够、学习主动性不高、学生实践能力差等问题。针对这些问题,解决的主要途径还是通过课程教学方式方法的改革。

一、统计学教学中存在的一些问题

(一)学生学习主动性不强,课堂互动不足

三本独立院校学生普遍数学功底差,对于统计学中计算公式和枯燥的概念兴趣不大,并且非统计类专业学生普遍认为统计学对自身专业发展没有什么帮助,从思想上不够认同统计学课程。出现这种现象的主要原因在于教学方式方法不得当。虽然我们财经类院校统计学课程的培养目标旨在培养学生利用统计思维及统计方法解决实际经济问题,但我们统计学课程的教学却普遍只是课堂上强调学生动手能力,而整个学期中还都是老师在讲台上讲及演练,学生则坐在下边听,并没有就学生的动手能力进行专项训练。如此单向灌输式的教学模式,最终导致学生学习兴趣低、学习的主动性不强、课堂上与教师的互动不足等一系列阻碍教学效果提升的不良现象。

(二)实践环节指导不充分,学生动手能力差

统计学课程一般在概率论与数理统计课程之后,即大二的第二学期,上课班级数多,师生比例严重失调,课程内容繁多,实践性课时几乎被理论性课时挤占得所剩无几,因此整个学期都是教师讲授,学生做笔记,做课后习题,学生根本没有利用所学统计学方法去解决实际问题的体验机会和可能,也就谈不上学以致用了。但这个问题的出现,根本原因在于课程安排不合理,不能体现统计学应用性的特点,从而导致学生学习统计学完全是为了应付期末考试。

二、改革措施

(一)注重统计思维能力的培养

统计的真谛在于它体现的思想,在于它所提供的思维方式。正如H.G.Wells所说:统计思维总有一天会像读与写一样成为一个有效率公民的必备能力。戴维・S・穆尔描述统计:“不要把统计当做专业的工具,而要当做受过教育的人应有的文化素养……统计是一种独立且基本的思考方法。” 学好统计学的关键不在于记住多少公式,而在于如何利用统计思维解决实际问题,因此教学过程中,教师应轻公式推理,重统计方法的基本思想及原理。比如《统计学的世界》中对各种统计概念是这样介绍的:“小心潜在变量”,变异无处不在”,“结论并不是百分百的”,“数据可反映社会价值”等,并结合通俗易懂的案例进行阐述,使读者可以深入浅出地领悟统计基本思想。课堂上,我们可以借鉴他的这种方式,以统计方法的基本思想为标题,以通俗易懂的生活案例为背景,将统计方法的基本思想讲授给学生,让学生轻松的氛围中领悟统计方法的基本原理。

(二)抛锚式教学

我们传统的讲课模式,是老师负责“填鸭式”的灌输,学生负责理解记忆,很难激发学生学习的兴趣。因此,统计学教学中应注意导课方式,让学生有主动去学习的欲望。而抛锚式教学以真实事例或问题为基础(作为“锚”),引出知识模块,既能引起学生学习的动力,又能深入浅出的将知识讲授给学生。此外,所选案例应尽可能的贴近学生所学专业和生活,让他们深刻的体会到统计无处不在,看到统计的魅力。比如,讲到统计调查问卷设计时,可将课前设计好的带有缺陷的调查问卷或调查表(如大学生择偶标准调查、大学生志愿者服务意愿调查等可以激发学生兴趣一些调查项目),先发给学生,并要求他们认真阅读并填写,之后让他们将自己填写过程中的一些体会或疑问分组讨论,最后教师只需将他们讨论结果进行汇总,由此引出调查问卷设计的基本原理、基本步骤、注意事项。再比如,讲到调和平均数指标(一般算术平均数指标作为前置内容)时,应先以2―3个实例(例如,已知每个工人的日产量和每个工人的劳动生产率,求工人平均劳动生产率)为背景,让学生自己寻找解答的共同思路(计算依据:基本公式,例如,平均劳动生产率=工人实际总产量/总工时)及与算术平均数指标运算的异同,在此基础上总结出调和平均数指标的一般公式,并总结出无论是算术平均指标还是调和平均指标所依据的基本公式相同,即两者本质上是一致的,在解决实际问题时,到底选用简单算术平均指标还是调和算术平均指标,取决于所掌握的数据资料。这样不仅可以直接消除学生对统计公式的恐惧感,也深入浅出的将知识讲解清楚。再比如,讲到统计综合指数时,以测定一组不同计量单位和使用价值的商品销量变动程度为背景案例,让学生自己思考如何构建反映不同计量单位和使用价值的商品销量综合变动程度的分析指标。通过思考的过程,让学生深刻的体会到复杂现象总体要想综合反映平均变动,直接相加是行不通的,必须想办法使这种不能直接相加比较的价值量转换为可以直接相加的价值量,以此逐步引入综合指数的编制原理。再比如,讲到标志变异指标,以投资风险为背景,再比如,讲到回归分析,以财政收支与GDP为背景等等。总之,要选择贴近学生专业和生活的具有实际意义的案例为背景,以激发学生主动思考学习的积极性,在整个过程中教师只是引导者和学生学习的伙伴,而非说教者,只有这样学生才会在解决问题的过程中,轻松的领悟统计方法的基本思想及原理,才会体会到统计与自身学习和生活息息相关。

(三)培养学生动手能力

统计学作为一门方法论学科,为我们提供了分析问题和解决问题的基本思维及方法,因此,要学好统计学,必须充分理解统计学中基本方法的使用条件,掌握其操作方法,并能够结合经济背景对数据分析结果做出合理的解释。而现实中,我们统计学的课堂教学中虽然也注重统计方法的应用,但是由于统计学知识繁杂、课时安排普遍过少、开课班级过多等原因,导致我们统计学教学过程中对于学生的动手能力的训练过少。因此,在不能改变基本条件的情况下,我们可以对统计学应用性较强的章节进行模块划分,例如,可将统计学按照统计活动过程分为以下三个模块:统计资料的搜集、整理及描述统计分析、深度分析(时间序列分析、统计指标分析、回归分析)。并在课程简介完后让学生分组,选择自己所感兴趣的项目,并依据课程进度进行相应的实践活动。比如,统计资料搜集的基本理论及方法学习完后,学生就自己所选择的项目,设计调查方案和调查问卷,并进行实地调查。再比如,数据整理及描述统计分析,可编写相应的实验手册(主要包括数据录入、数据筛选、平均数、标准差、众数、中位数等基本指标,以及excel统计图表的绘制),通过演练使学生可以对统计数据进行简单描述统计分析,并可以借助统计图表将分析结果展示给读者;深度分析又可以分为时间序列分析、统计指标分析、回归分析三个模块,并针对不同模块以实际研究项目为背景,带领学生进行研究和学习,并通过演练使学生可以灵活应用所学分析方法研究具体的经济问题。

(四)优化考核方式

对于独立学院的学生而言,通过统计学的学习,应掌握调查方案设计、调查问卷设计、调查资料收集、调查资料整理分析、调查报告的撰写等基本技能。而我们传统的卷面考试很难考查到学生解决实际问题的能力,因此必须对传统考核方式进行改革创新,充分体现独立学院对非统计专业学生开设统计学专业基础课程的培养目的,改变学生以往只为应付考试的学习态度。我们可以根据统计学课程教学目标将课程考核分为基本技能考核、案例分析能力考核、基本理论知识考核。其中,基本技能考核(调查报告形式)主要考查调查方案设计、调查问卷设计、实地调查、数据录入整理分析,并能撰写一份完整详实的调查报告的能力;案例分析能力(研究报告形式)考核主要考查学生结合实际经济背景,利用所学知识(时间序列分析、统计指标、回归分析等方法)进行分析,并能撰写研究报告的能力;基本理论知识的考核(闭卷形式)主要考查学生对统计学基本概念及方法的使用原理的掌握程度。通过不同的考核方式,全方位考查学生对统计学方法的基本思想及原理的理解程度,调查方案和问卷设计技能的掌握程度,对调查数据进行描述分析及深度分析的能力。

参考文献:

[1] 王玲.应用统计学教学改革探索[J].中国电力教育,2013,(32).

[2] 石秀丽.经管专业统计学教学改革与创新[J].黑龙江教育,2011,(12).

篇2

一、选择题(30分)

1.第二次世界大战以后,成为资本主义世界霸主的国家是(  )

A.日本 B.美国 C.欧盟 D.联邦德国

2.西欧和其他发达资本主义国家进入了战后经济高速发展的“黄金时代”是在(  )

A.50~60年代B.70~80年代C.90年代D.现在

3.20世纪50年代末仅次于美国的资本主义世界第二号经济大国是(  )

A.法国B.日本C.联邦德国D.英国

4.战后资本主义最严重的经济危机发生在(  )

A.20世纪40年代中期至50年代初期B.20世纪70年代初期至70年代末期

C.20世纪50年代至70年代D.20世纪70年代末期至90年代

5.战后资本主义国家经济的迅速发展最主要是通过(  )

A.国家垄断资本主义干预经济

B.利用第三次科技革命的成果

C.美国的经济援助

D.对殖民地的掠夺

6.“马歇尔计划”援助的重点是在(  )

A.拉丁美洲B.东亚C.北非D.欧洲

7.欧盟建立后(  )

①欧盟各国将统一使用欧元②力求在外交和国家安全等方面步调一致③欧盟成员国之间资源共享、优势互补④和美国保持良好的合作伙伴关系

A.①②③B.①②③④C.②③④D.②③

8.20世纪末,世界上的经济体是(  )

A.日本B.美国C.欧盟D.德国

9.下列历史事件,发生时间最早的是(  )

A.开始实施“马歇尔计划”

B.日本成为仅次于美国的资本主义世界第二号经济大国

C.欧洲共同体成立

D.中东石油危机

10.20世纪90年代以来,美国新经济的主要特征是(  )

A.高速度、低失业率B.改善人民生活、缓和社会矛盾

C.高速度、低通胀 D.信息化和全球化

二、连线题(27分)

11.战后美国经济的发展

西部和南部繁荣改革社会经济 20世纪七八十年代

进入新经济时代美国是世界上最富强的国家 20世纪90年代

经济地位下降 受到危机严重打击,债务沉重20世纪五六十年代

经济发展受限

三、问题探究(43分)

12.阅读下列材料:

“共同体的目标应是:通过共同市场的建立和各成员国经济政策的逐步接近,在整个共同体内促进经济活动的和谐发展……以及各成员国间越来越密切的关系。”

──《欧洲经济共同体条约》

回答:

(1)“欧洲共同体”何时成立?欧盟现有几个成员国?

(2)欧洲国家为什么要联合起来?你能联系当前在国际上发生的大事,谈谈欧盟在当前国际事务中发挥着什么样的作用吗?

篇3

说明:这是作者参加1999年3月在海口举行的“中国传统经济与现代化”国际学术研讨会是提交的论文,刊载于广东人民出版社2001年出版的《中国传统经济与现代》一书中。

当前,现代化的潮流在世界范围内迅猛发展。但人类在“征服”自然的同时也遭到了自然的无情报复;巨大的物质文明成果包含着同样巨大的负面效应,生态环境日益恶化就是它的突出表现之一。如何协调人与自然的关系,以保证人类社会的可持续发展,成为摆在人类面前的重大课题。在这种情况下,重温中国古代人民处理人与自然关系的理论与实践,从中获得智慧和启迪,是很有意义的事情。

保护和合理利用自然资源是我国古代人民正确处理人与自然关系的一个重要方面。它起源很早,《逸周书·大聚》载周公旦追述的“禹之禁”,就包含了这方面的内容,说明这种思想在我国从原始社会过渡到文明社会之初即已萌芽。西周时期出现了各种管理山林川泽的职官,形成以保护和合理利用山林川泽的天然富源为特点的“虞衡”业。在先秦时代和反映先秦情况的古籍中,有关记载比比皆是,在七十年代出土的云梦秦简中也有这方面的条文。它构成先秦传统农学很有特色的一个重要部分,而其意义则超越了传统农学的范围。对于这个问题,学术界已有一些研究,但尚欠系统深入,而且对这种思想产生的原因及其理论基础探讨不够。本文打算首先概述先秦时代保护和合理利用自然资源理论的基本内容,然后着重分析这种理论形成的基础及其意义。

一 先秦保护和合理利用自然资源理论的基本内容

(一)对林业资源的保护利用

首先是只允许在一定的时间内砍伐林木,反对滥砍滥伐。如《 逸周书·文传》说:“山林非时不登斤斧,以成草木之长。”《荀子·王制》说:“草木荣华滋硕之时,则斧斤不入山林,不夭其生,不绝其长也。”又说:“斩伐养长不失其时,故山林不童,而百姓有余材也。”《孟子·梁惠王上》:“斧斤以时入山林,林木不可胜用也。”《管子·八观》:“山林虽广,草木虽美,禁发必有时。”《礼记·王制》:“林麓川泽以时入而不禁。”[1]《大戴礼记·曾子大孝》:“草木以时伐焉。”这也就是所谓“时禁”,或“以时禁发”[2]。

禁止砍伐林木的时间主要是春季和夏季“草木荣华滋硕之时”。《逸周书·大聚》规定的禁期是“春三月”,即整个春季。《管子·禁藏》;“当春三月……毋伐木,毋夭英(谓草木之初生),毋折竿(谓笋之初生),所以息百长也。”《礼记·月令》中有孟春之月“禁止伐木”,仲春之月“毋焚山林”,孟夏之月“毋伐大树”,季夏之月“毋有砍伐”等记载。七十年代出土的《云梦秦简·田律》则有“春二月,毋敢伐材木山林……唯不幸死而伐绾(棺)享(槨)者,是不用时”的条文,这就是说,除了因不幸死亡需要木材做棺材的以外,一律禁止在春天砍伐山林。[3]《管子·轻重己》云:“春尽而夏始,天子令毋斩大木,毋斩大山,毋戮大渊,灭三大而国有害,天子之夏禁也。”一般说来,深秋以后才允许砍伐林木。《礼记·月令》季秋之月,“草木黄落,乃伐薪为炭”;仲冬之月,“日至短,则伐木,取竹箭”。《礼记·王制》:“草木零落,然后入山林。”但《周礼·山虞》也有“仲冬斩阳木(生山南者),仲夏斩阴木(生山北者)”之说。

与此相联系,是保护幼小的林木,以保证林木的生长和再生。《国语·鲁语》把“山不槎(砍)蘖(断木上长出的新生的枝条),泽不伐夭(未长成之草木)”作为“古训”加以强调。《逸周书·文传》也说:“无杀夭胎,无伐不成材。”《大戴礼记·卫将军文子》:“方长不折。”这和上述“时禁”意义相同,只是从不同侧面予以论述而已。《礼记·王制》规定:“木不中伐,不鬻于市。”是通过市场管理所采取的保证措施。

即使在允许采伐的季节,采伐的时间也有限制。《周礼·山虞》:“令万民时斩材,有期日。”郑玄注:“时斩材,斩材之时也。有期日,出入有日数;为久尽物。”这种限制的意义在于防止过度的砍伐。

为了保护森林等自然资源,还采取以下两种措施:

一是建立山林“保护区”。《周礼·山虞》:“掌山林之政令,物为之厉,而为之守禁。”郑玄注:“物为之厉,毎物有蕃界也。为之守禁,为守者设禁令也。”“厉”与“列”字同音通假,这里是遮列的意思。对山林中的各种资源(“物”)设立“蕃(藩)界”而“遮列”之,实际上就是建立某种资源保护区。当时的各种“时禁”,主要是在这些“保护区”内实施的。所以《周礼·山虞》又说:“春秋之斩木不入禁。”郑注:“非冬夏之时,不得入所禁之中斩木也。斩四野之木可。”所谓“禁”就是上文的“厉”,即山林遮列之处——“保护区”。非禁区春秋可以斩木,但也不是亳无限制,例如《礼记·月令》就规定季春之月“毋伐桑柘”,其范围当不限制在山林地区,主要意义则在于保护蚕业生产。

二是制定了防火法令──“火宪”。《荀子·王制》:“修火宪,养山林薮泽草木鱼鳖百索(蔬)[4],以时禁发,使国家足用而财物不屈,虞师之事也。”《管子·立政》:“修火宪,敬(通儆,警戒的意思)山泽林薮积草;夫[5]财之所出,以时禁发焉,使民足于宫室之用,薪蒸之所积,虞师之事也。”《礼记·王制》“昆虫未蛰,不以火田”,《月令》仲春之月“毋焚山林”,季春之月“毋烧灰”,云梦秦简《田律》“不夏月,不敢夜(注:夜,疑读为择)草为灰(取草烧灰)”,大概就是“火宪”内容之一。《周礼》中还有一个专门“掌行火之政令”的“司爟”。

(二)对渔业资源的保护利用

首先还是“时禁”,即只允许在一定的时期内捕鱼。《荀子·王制》:“汙池渊沼川泽,谨其时禁,故鱼鳖优多而百姓有余用也。”《逸周书·文传》:“川泽非时不入网罟,以成鱼鳖之长。”《周礼·泽虞》:“掌国泽之政令,为之厉禁。”这是与上引《周礼·山虞》相似的资源保护区。什么时候禁止捕鱼呢?主要是在鱼类和其他水生动物孕别之时。即怀子与产卵期间。《荀子·王制》:“鼋鼍鱼鳖鰌鱔孕别之时,网罟毒药不入泽,不夭其生,不绝其长也。”《逸周书·大聚》则具体指为“夏三月”。《睡虎地秦简·田律》:“毋毒鱼鳖,置穽罔(网),至七月而纵之。”与《逸周书·大聚》所言合。《礼记·王制》则以“獭祭鱼”这种物候作为允许“渔人入泽梁”的标志。这种情况与现代渔业生产中的禁渔期和适渔期的划分十分相似。《国语·鲁语上》记载了有名的里革断罟匡君的故事:

宣公夏滥(渍网)于泗渊,里革断其罟而弃之曰:“古者大寒降(减退),土蛰发, [6]水虞于是乎讲罛(大魚网)罶(竹编鱼具),取名鱼,登川禽,而尝之以寝庙(登尝,盛物于豆以荐神)行诸国,助宣气也。鸟兽孕,水虫成,兽虞于是乎禁罝(兽网)罗(鸟网),矠(以矛猎物)鱼鳖以为夏犒(干肉),助生阜也。鸟兽成,水虫孕,水虞于是乎禁罝[7]罜(小鱼网),设阱鄂(捕兽设施),以实庙庖,畜功用也。且夫山不槎(砍)蘖(断木上长出的新生的枝条),泽不伐夭(未 长成之草木),鱼禁鲲(鱼子)鲕(小鱼),兽长麑(幼鹿)(幼麋),鸟翼鷇(待哺幼鸟)卵,虫舍蚳(蚁卵)

蝝(未生翼的蝗子),蕃庶物也。──古之训也。今鱼方别孕,不教鱼长,又行网罟,贪无艺也。”公闻之曰:“吾过而里革匡我,不亦善乎!……”[8]

这里,不但指出什么时候不允许捕鱼,而且指出了最适宜捕鱼的季节。这一故事表明,先秦对自然资源的保护已经制度化,并在相当程度上是被认真实行了的,

与此相联系,是禁止捕捉小鱼。所谓“鱼禁鲲(鱼子)鲕(小鱼)”,为此,禁止使用小鱼网(罜)。《孟子·梁惠王上》载:“数罟(密网)不入汙池,鱼鳖不可胜食也。”《吕氏春秋·具备》记载春秋时宓子贱(又称季子)把鲁国亶父这个地方治理得很好,以致老百姓自觉地不取小鱼[9]。

即使在允许捕魚的季节,也禁止竭泽而渔。如《礼记·月令》“季春之月”,规定“毋竭川泽,毋漉陂池”。云梦秦简规定不准使用毒药。《太平御览》卷84引《逸周书·文传》有“泽不行害”的内容,也就是不许使用毒药。其意义都是防止斩尽杀绝式的攫取。

(三)对野生动物的保护利用

对野生动物的狩猎也有“时禁”。《逸周书·文传》:“畋猎以时,童不夭胎,马不驰骛,土不失宜。”《太平御览》卷84引作“畋猎唯时,不杀童牛,不夭胎,童牛不服,童马不驰,不骛泽[10],不行害……”。《大戴礼记·曾子大孝》:“禽兽以时杀焉。”《国语·鲁语上》:“鸟兽孕……兽虞于是乎禁罝(兽网)罗(鸟网)”。《大戴礼记·卫将军文子》:“开蛰不杀。”《管子·禁藏》“当春三月……毋杀畜生,毋拊卵……”,《礼记·月令》孟春之月“毋覆巢,毋杀孩虫,胎夭飞鸟,毋麛毋卵”;季春之月“田猎罝罘、罗网、毕翳、餧兽之药无出九门”;孟夏之月“驱兽毋害五谷,无大田猎”,季秋之月“天子乃教于田猎”。《睡虎地秦简·田律》“不夏月,毋敢……麛(小鹿,亦作小兽的通称)(卵)鷇”,“……禁苑者,麛时(泛指野兽幼小之时)毋敢将犬以之田”,就是这种“时禁”的具体化。《礼记·王制》则以“豺祭兽”、“鸠化为鹰”作为开始田猎、捕鸟的物候指标[11]。

这种“时禁”是为了保护幼小和怀孕的禽兽以及尚未孵化的禽卵,反对斩尽杀绝式的狩猎。《礼记·王制》有“天子不合围,诸侯不掩群”,“不麛不卵,不杀胎(怀胎母兽),不夭牝(年青母兽),不覆巢”的记载;又有“禽兽鱼鳖不中杀,不粥于市”的规定。《周礼》中有掌管狩猎事务的“迹人”,也规定“禁麛卵者与其毒矢射者”。这就是说,禁止猎取幼兽、怀孕母兽,禁止攫取鸟卵,倾覆鸟巢和使用毒箭。目的是保证野生动物种群能够正常的生长延续。《逸周书·文传》说:“不麛不卵,以成鸟兽之长。”这与《国语·鲁语》所说的“……兽长麑(幼鹿)(幼麋),鸟翼鷇(待哺幼鸟)卵,虫舍蚳(蚁卵)蝝(未生翼的蝗子),蕃庶物也”的记载精神一致。

二 保护和合理利用自然资源理论形成的基础

我们知道,现代保护自然、保护环境的思想,是在工业化过程中生态环境遭到严重破坏以后产生的,是人类对人与自然关系的一种反思;它作为一种世界性的思潮形成于本世纪六十年代以后。而我国,早在先秦时代已经出现保护自然、保护环境的思想。或谓之“超前意识”。不过,即使是“超前”,也不可能是凭空产生的。那么,它形成的基础是什么?这是很值得研究的一个问题。以下,我们从三个方面进行分析。

(一)总结历史教训,着眼永续利用

我国先秦时代虽然没有发生象现代社会这样的全面的生态环境的恶化,但生态环境局部的破坏并不鲜见,先秦时代保护和合理利用自然资源的思想正是从对这些惨痛的历史教训的反思中产生的。

我国远古时代黄河流域的农业开发过程中,曾经广泛采取火耕的方式,或以火猎和火耕相结合来垦辟耕地。古史传说中的“烈山氏”[12]就是这个时代留下的史影,这在当时开拓了人类的活动空间,是必要的;但却为此付出了损耗大量自然资源的代价。[13]到了传说中的黄帝尧舜时代,人们大规模沼泽低地,进一步拓展其活动空间,这是我国历史上从“野蛮”向“文明”过渡的时代,也是自然资源破坏比较严重的时代。战国时人回忆当时的情况说:

黄帝之王,[童山竭泽],谨逃其爪牙,不利其器,烧山林,破增薮,焚沛泽,逐禽兽,实以益人,而天下可得而牧也。(《管子·揆度》)

黄帝之王,[烧山林、破增薮,焚沛泽],谨逃其爪牙;有虞之王,枯泽童山;夏后之王,烧增薮、焚沛泽,不益民之利……烧山林、破增薮,焚沛泽,[谨逃其爪牙]禽兽众也:童山竭泽者,君智不足也;烧增薮、焚沛泽,不益民利,逃械器,闭知能者辅已者也……(《管子·国准》)[14]

舜使益掌火,益烈山泽而焚之,禽兽逃匿……后稷教民稼穑,树艺五谷。(《孟子·滕文公上》)[15]

从上述记载看,当时一定范围内过度的开发已经造成自然资源局部枯竭的恶果,即所谓“童山竭泽”;而人们也从中吸收了一定的教训,认识到这是一种“君智不足”的行为方式。故《管子·国准》谈论如何吸收先世经验教训时提出“立祈祥而固山泽”。[16]

随着人口的增加,不适当的砍伐和过度的放牧也会造成资源的枯竭和生态的破坏。例如齐国东南的牛山就因为滥伐滥牧而变成濯濯童山。《孟子·告子上》:

牛山之木尝美矣,以其郊于大国也,斧斤伐之,可以为美乎?是其日夜之所息,雨露之所润,非无萌蘖之生焉,牛羊又从而牧之,是若彼濯濯也。人见其濯濯也,以为未尝有材焉。此岂山之性也哉!

人们已经认识到,这种生态的恶化不是自然的本性所产生的,而是人类违反自然规律的不合理的经济行为所造成的;它实际上是自然界对人类的一种报复。

这样的事,在当时不会是个别的。春秋末年墨子劝阻公输般助楚攻宋时说:“荆有云梦,犀兕麋鹿盈之,江汉鱼鳖黿鼉为天下饶,宋所谓无雉兔鲋鱼者也!荆有长松文梓梗柟豫樟,宋无长木,此犹锦绣之与短褐也!”宋处于黄河下游,正是殷人活动的腹心地区。墨子的说词未免有夸大之嫌,但宋与楚相比,野生动植物资源的相对匮乏当是不争之事实;这当然是由于黄河流域与长江流域自然条件存在着差别,更是黄河流域在长期开发过程中生态环境受到破坏的结果。殷人的“不常厥邑”和周灭殷前的多次迁移,论者或谓即系由于黄河流域局部生态环境的破坏所致。[17]

通过各种正面反面的经验教训,人们逐渐认识到,自然资源是有限的,如果利用过度或不适当的攫取,就会妨害资源的再生,导致资源的枯竭,影响到以后的继续利用。黄土地区气候偏旱,天然植被相对并不丰茂[18],对自然资源的合理利用就更显得必要。

竭泽而渔,岂不获得?而明年无鱼;焚薮而田,岂不获得?而明年无兽。(《吕氏春秋·义赏》)

覆巢毁卵,则凤凰不至,刳兽食胎,则麒麟不来。干泽涸渔,则龟蛇不往。(《吕氏春秋·应同》)[19]

这些无疑是对历史上的经验教训的深刻总结。人们已经明确认识到,做事不能光顾眼前的利益,应该考虑到长远的利益。如《吕氏春秋·长利》说:“利虽倍数于今,而不便于后,弗为也。”所以先秦诸子论述保护自然资源的必要性时,总是着眼于自然资源的永续利用,强调“使国家足用而财物不屈”,是从人类的长远利益立论的。在上面所引述的资料中,这种思想反映得相当清楚。

欲使资源不屈而能永续利用,关键是处理好“用”和“养”的关系;先秦时代人们已经认识到“养”是“用”的基础。孟子正是从牛山林木受到破坏的教训中引伸出“苟得其养,无物不长;苟失其养,无物不消”(《孟子·告子上》)的道理。上引“修火宪”等等措施,其中心就是一个“养”字。为了使“物得其养”,就必須“取物有节”,即有节制地利用自然资源[20]。《荀子·王制》谈自然资源利用时也强调协调“养长”与“杀生(斩伐)”的关系,以避免童山竭泽现象的出现。《逸周书·文传》曰:

无杀夭胎[21],无伐不成材,无墯(墮)四时。如此者十年,有十年之积者王。生十杀一者物十重,生一杀十者物顿空。十重者王,顿空者亡。

这里所说的“生”与“杀”,也就是“养”和“用”的关系,只有处理好这个关系,使生之不绝,取之有节,才能保持发展的后劲,成功王霸之业。反之,“为人君不能谨守其山林、菹泽、草莱,不可以为天下王”(《管子·轻重甲》)。班固追述三代“先王之制”时说:

于是辩其土地、川泽、丘陵、衍沃,原隰之宜,教民种树畜养;五谷、六畜及至鱼鳖、鸟兽、雚蒲、材干、器械之资,所以养生送死之具,靡不毕育。育之以时,而用之有节……所以顺时宣气,蕃阜庶物,畜足功用,如此之备也。(《汉书·货殖传》)

郑玄注《礼记·月令》季春之月“毋竭川泽,毋漉陂池,毋伐山林”,说这是“顺阳养物”,可说是深得其旨。总之,是通过“用”与“养”的协调来保持自然界的生态平衡和自然资源的不断再生,以达到永续利用的目的。

(二)立论基础:“三才”思想

先秦时代保护和合理利用自然资源思想的产生,不仅由于我国古代人民对历史教训的深刻总结,而且由于我国古代人民在长期农业生产实践中(包括破坏生态平衡的教訓在内)形成了有机统一的自然观,从而能够比较正确地处理人和自然的关系。这种自然观最典型的表现就是“三才”理论。先秦时代保护和合理利用自然资源的思想,正是建立在“三才”理论的基础上,同时它又成为这个理论的重要来源、重要组成部分和和重要表现形式。

“三才”是中国传统哲学的一种宇宙模式,它把天、地,人看成是宇宙组成的三大要素,这三大要素的功能和本质,人们习惯用天时、地利(或地宜)、人力(或人和)这种通俗的语言来表述它,并作为一种分析框架应用到各个领域。中国传统农学中关于“天、地、人”关系的经典性论述见之于《吕氏春秋·审时》:

夫稼,为之者人也,生之者地也,养之者天也。

这种理论把农业生产看作“天”(气候、季节)、“地”(土壤、地形)、“人”(农业生产主体)、“稼”(农作物,扩大一点,可以理解为人们培育和利用的生物)等各种因素相互联系的、动的整体,体现了人和自然之间的相依相亲、协调统一的关系。这种理论主要是在长期农业生产实践的基础上形成的,又反过来支配和推动了中国传统农学的发展。中国农业发生在自然环境丰富多样的广阔地域内,中国古代人民农业实践的广度和深度在世界上是无与伦比的。农业离不开自然界。正是在与自然界长期打交道的过程中,孕育出人与自然和谐协调的整体观念。这是“三才”理论最本质的东西。“三才”理论不但被应用于狭义的农业生产,而且被应用于包括野生动植物利用在内的广义农业生产中。先秦学者对保护和合理利用自然资源问题的论述,正是以“三才”理论为立论根据的。

上文谈到,先秦时代人们已经认识到对自然资源永续利用的基础是“养”—— “苟得其养,无物不长;苟失其养,无物不消”。所谓“养”究竟指的什么,其精义何在?首先,当时人们所说的“养”是一种“天”即自然的活动,故有“天养”之称。《荀子·天论》:“列星随旋,日月递炤,阴阳大化,风雨博施,万物各得其和以生,各得其养而成。”《吕氏春秋·审时》“养之者天也”,也可以包括野生动植物在内。用现在的话,可以叫做“自然再生产”。不仅如此,《荀子·天论》还说:“财非其类以养其类,夫是之谓天养。”这已包含了自然界各种生物之间互养共生的意义在内。对于这样一个自然的过程,人们不应该越庖代俎,不应该打乱其正常秩序,使之“不夭其生,不绝其长”;进而采取适当的保护措施,使野生动植物在良好的自然环境中得以正常生长,这就是《国语·鲁语》所谓“助宣气”、“助生阜”、“畜功用”、“蕃庶物”。所以《荀子》说“顺其类者谓之福,逆其类者谓之祸,夫是之谓天政”(《天论》)。这里所体现的是人与自然的协调关系,而不是对立关系;人在尊重自然规律的基础上对自然再生产起着协助和促进的作用。这是“三才”理论的精髓,它与古代西欧征服自然的思想是大异其趣的。[22]

《荀子·王制》有一段集中论述自然资源的保护与利用,上文多次引用过,但是割裂分散于各部分,为了使读者有一个完整的了解而免翻检之劳,兹把该段文字迻录如下:

君者,善群者也。群道当,则万物皆得其宜,六畜皆得其长,群生皆得其命。故养长时,则六畜育,杀生时,则草木殖。政令时,则百姓一,贤良服。圣王之制也。草木荣华滋硕之时,则斧斤不入山林,不夭其生,不绝其长也。鼋鼍鱼鳖鰌鱔孕别之时,网罟毒药不入泽,不夭其生,不绝其长也。春耕、夏耘、秋收、冬藏,四者不失时,故五谷不绝而百姓有余食也。汙池渊沼川泽,谨其时禁,故鱼鳖优多而百姓有余用也。斩伐养长不失其时,故山林不童,而百姓有余材也。圣王之用也,上察于天,下错于地,塞备天地之间,加施万物之上……

这里首先提出了“群道”问题。所谓“群道”,就是把人类和自然界视为一个整体,认为人和各种生物都是依存于自然界的;因此必须协调好它们之间的关系,才能使之各得其宜。这正是“三才”理论整体观的具体体现。故后文在论述了必须“以时”利用山林川泽自然资源和“以时”从事农业生产之后,又归结到天地人的关系上来。

《逸周书·大聚》也把这种思想表述得相当清楚:

旦(周公旦)闻禹之禁:春三月山林不登斧[斤],以成草木之长;夏三月川泽不入网罟,以成鱼鳖之长。且以并农力(执)[桑],成男女之功。夫然,则有(生)[土] (而)不失其宜,万物不失其性,人不失其事,天不失其时,以成万财。[23]

篇4

关键词:生物统计学;统计思维;应用意识

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)44-0191-03

生物统计学是利用概率论和数理统计的原理和方法研究生物数量性状变化规律的一门学科,是应用数学领域的重要学科分支[1]。它涵盖了生物学试验设计、数据收集和数据整理、统计分析方法的选择以及统计结论的得出与解释等内容。生物统计学不仅广泛应用于传统的生物学、生态学、医学、药学和农学等各学科专业中,也是现代分子生物学研究中数据分析的重要工具[2]。数据分析与处理能力是当今生物学领域科研工作者的必备技能之一,且随着生物组学时代的来临,生物统计学的应用更加广泛和深入,生物统计学在高校生物学课程体系中的位置也愈发重要,肩负着培养学生数据分析技能和科研素养的重要使命。因此,生物统计学已成为我国高等院校生物科学类专业的一门基础课程,也是广东海洋大学水产养殖学专业的一门专业必修课。

然而,生物统计学课程不同于其他的理论基础课和专业课,其最大特点是概念抽象、公式复杂、计算烦琐,是一门教师和学生普遍反映难教、难学、难懂的课程,这也导致学生缺乏学习兴趣和动力,难以取得预期的教学效果[3]。为此,本文将结合笔者近年来水产生物统计学的教学实践,就如何培养学生统计思维能力和应用意识进行分析和探讨,以期为水产生物统计学课程的教学提供一定的参考。

一、统计思维能力培养

生物统计学作为一门工具学科,是一种思维方法(或统计思想)在生物学中的应用。学习生物统计学就是要学会利用统计思想分析问题和解决问题。姚亮等(2015)归纳了四条统计思想,分别是或然性思想、小概率原理、大概率原理和信息最大化原理。这些统计思想存在于生物统计学理论体系的各个角落,共同构成了统计学学科的思想基础。为此,生物统计学的课堂中,教师应将核心统计思想的阐述贯穿于基础理论知识讲解中,努力帮助学生理解复杂统计理论和方法的思想本质。

1.注重核心统计思想的讲解是培养学生统计思维能力的首要任务。生物统计学教学活动中,由于较多的数学推理与计算等难点需要讲解,因此会占用教师较多的授课时间和精力,从而面临能力培养难于知识传授的困境,这就与“知识传授与能力培养”的高等教育课程基本培养目标相违背。另一方面,正是因为生物统计学课程较大的教学与学习难度,才更需要学生掌握核心的统计学思想及应用统计学思想思考问题的思维模式,这样才有助于学生更深层次地理解理论性较强的具体统计理论与方法,并将其灵活运用于解决各种实际科研问题。

举例来说,若某事件发生的概率很小,其在一次(或极少次)试验中几乎不可能发生,统计学上将该事件称为小概率事件。小概率事件对应的小概率原理是假设检验理论的思想基础,几乎所有假设检验的推理均是依据小概率原理来进行的。具体来说,首先假定原假设成立并进行检验统计量的计算,推导出其为一小概率事件,那么依据小概率原理则有理由相信原假设在概率上是不成立的;反之,若无小概率事件的发生,则无充分理由质疑原假设。显然,小概率原理是假设检验理论最为关键的思想基础。倘若教师在讲授假设检验理论之前注重小概率事件原理的讲解,便能帮助学生更好地理解统计推断的推理过程和判断依据。同样,注重或然性现象(随机性现象)、大概率原理以及信息最大化原理等统计思想的讲解,对于帮助学生透彻理解统计学基本理论、培养学生统计思维能力均具有十分重要的作用。

2.模型构建训练及实例结合教学是培养学生统计思维能力的主要途径。源于数学学科分支的统计学可以理解为对现实问题的抽象概括,即现实统计问题的模型化表达。比如,生物统计学中的方差分析将总变异分解为组内变异和组间变异两部分,分别代表误差和试验的处理效应,并将生物学中的各种控制试验采用统一的符号及线性公式来描述,进而计算统计量来衡量因素的效应值。教学过程中教师可要求学生将实际科研问题中的因素、水平、重复、组间、组内等具体名词代入方差分析的理论线性模型,反复开展模型构建训练,以加深对方差分析的理解。再如假设检验,一般将检验过程分为“假设提出”、“选择及计算统计量”、“确定显著性水平”和“统计推断”四个步骤,而任何实际问题的假设检验分析均可构建为由这四个步骤构成的模型。课程讲授初期务必严格要求学生遵守“四步走”的分析流程,进行统计模型的构建训练,不断增强学生对该统计模型的熟悉程度,这样做,让同学们在更好地掌握统计学理论知识的同时,又培养了其模型思维能力。

实例结合教学是生物统计学教学的重要方法,也是模型构建训练的重要组成部分。课堂教学活动中,教师可选择一些贴近生活、科研与生产的实例来讲解抽象的统计学理论和模型。比如,笔者在讲解假设检验理论时,选用水产饲料装包机工作是否正常的实例来讲解假设检验的基本步骤。首先提出原假设和备择假设,讲解两种假设各自表示的实际含义;根据“装包机是否工作正常”及“额定标准”确定检验统计量为样本均值并计算;确定P值后,做出统计推断,并解读统计结论所代表的实际统计学含义。

通过以上模型构建训练和实例结合教学,将抽象的统计学理论、方法与具体的实际问题相结合,达到化繁为简的目的,进而提高生物统计学的教学效果。当然,模型训练与实例结合教学是一项系统工程,需要教师投入更多的时间和精力备课,并循序渐进地将其贯穿于整个生物统计学的教学过程。

3.计算机辅助分析训练是培养学生统计思维能力的有效措施。生物统计学基本理论往往涉及复杂的推理和计算过程,而作为生物专业的学生并无必要完全掌握其中的每一个具体细节和过程。从生物统计学课程的教学目的来看,基本原理和知识的讲解固然非常重要,但更应强调对学生的生物学试验设计、数据收集、分析以及处理技能的培养。生物统计学教学的最高目标是让学生从抽象、复杂的统计学知识中解放出来,学会利用计算机统计工具高效地进行生物数据的分析、处理和解释。更为重要的是,计算机辅助分析过程中的数据录入、统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断以及结果的解释等各环节的实训操作是学生对统计思想、统计模型的再次复习和巩固,是培养学生统计思维能力的有效措施。

二、统计应用意识培养

生物统计学是探讨生物学研究的试验设计、数据收集与整理、分析与推论,并最终从样本信息中获取有关总体的科学可靠的结论的科学,是将数学方法应用于生物学研究领域的工具学科,是生物科学应用型人才的必备知识,也是广大科研工作者从事科学研究的重要工具和手段。因此,着力培养学生综合运用生物统计学知识和方法的能力、增强学生分析问题与解决问题的能力,进而提高学生的综合素质和科学素养是生物统计学课程教学的又一目标。

1.教材选择与课程内容体系的优化。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,也是教学最基本的工具,它不仅是教师进行教学的依据,而且是学生获取知识的重要资料。生物统计学课程主要包括统计理论知识和统计软件的使用两部分内容,二者相互依存,不可分割。因此,教师应结合课程属性,选择统计理论与实际学科相结合、统计原理与试验设计相结合、统计学方法与统计软件相结合的生物统计学教材进行教学较为合适;同时选择若干具有一定实用性且难易程度、侧重点不同的参考书让学生课后参考学习,以取长补短,开阔学生视野。其次,在生物统计学课程课时减少和教学内容增加的现实背景下,课程内容体系的编排和优化在兼顾该课程的理论性的同时,更要突出其应用性和实践性。也就是说要根据教学内容的难易程度和理论的系统性,合理分配学时;尽量压缩复杂统计学定理的证明和公式数理推导等内容,相应增加统计学基本理论和统计分析方法及其应用的内容。

2.加强生物统计学的计算机辅助实验教学,重视知识的应用性。计算机技术的发展给统计学带来了巨大的变化,它帮助科技工作者摆脱了繁重的手工计算的麻烦,同时计算机技术的发展和计算机技术在统计学中的应用,为培养学生分析问题、解决问题的能力,提高其综合素质提供了广阔的空间。因此,教学过程中应适当压缩统计学理论的教学时间,注重统计学软件的操作,增加学生上机操作时间。笔者在各基本理论知识讲授完毕之后,开设相应实验课程,讲授统计软件的使用方法和演示例题的计算及分析过程;同时,要求学生结合实例,进行计算机软件的操作,重点掌握统计软件的数据录入、储存,各种基础统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断、结果的解释等内容。在计算机辅助实验教学中,利用统计软件把基本原理与统计方法的实际应用有机结合起来,不仅使复杂的统计数据处理工作变得简单,而且充分调动了学生的主观能动性和学习兴趣,从而提高了学生的统计学应用能力。

3.合理运用案例教学和专题训练,强调知识应用性。生物统计学课程的理论性强、内容抽象,照本宣科的传统教学方法,更会使学生失去学习兴趣,不利于培养学生独立思考能力,且难以取得良好的教学效果。案例教学是实现以应用能力培养为导向的生物统计学课程教学改革目标的一个重要手段。教师将生物学领域的科研工作或生产实践等案例贯穿到教学过程中,应用统计学理论知识对试验设计、方案制订、样品采集与测量、数据收集整理、数据的统计分析等各个研究步骤进行讲解与分析,既增强了学生的学习兴趣,又培养了学生的统计学思维及统计学应用能力。教师在案例选择上,尽量减少陈旧的、与社会发展不相适应的实例,及时增加统计学课程呈现的新理论、新方法和新应用,将反映专业发展最前沿的成果实例转化为教学内容,使学生在掌握统计学理论的同时及时了解专业技术发展和应用的最新动态,与时俱进,适应专业发展的需要,提高学生的科研素质。

专题训练是培养生物统计学应用能力、达到从感性认识到理性认识的又一有效途径。教师可以将统计学课程内容分为若干模块,每一模块包含若干统计学方法,并分专题讲解各种统计方法和理论在生物学中实际应用。通过专题训练培养学生提出问题、分析问题和解决问题的思维习惯,引导学生合理、科学地应用统计学方法,进而逐步掌握生物统计学的基本原理及常用统计方法。

4.改革考核方式,突出统计工具的运用能力。考试是高等院校的一个重要教育制度,考试成绩是检验教学质量和学生学习效果的一项重要指标。考核方式的合理与否,决定着教学效果的好坏以及学生学习积极性能否得到最大限度地调动。目前我国许多高校的考试制度和考核方式缺乏一定合理性和灵活性,如以闭卷考试为主和限定的考试题型等。就生物统计学课程而言,这种考核方式不能真正体现生物统计学课程的本质属性,不能全面考察学生对生物统计学原理的掌握及运用能力。为此,笔者认为生物统计学的考核方式应实行考查学生掌握理论知识与统计方法应用技能结合情况的综合考核方式,将考核成绩分为三个部分:平时成绩(占20%,包括课堂表现、出勤率、作业情况)、理论考试成绩(30%)和上机操作考试成绩(50%)。闭卷考试命题应突出基础性和实用性,少出或不出理论性强但无实际应用的偏题,同时考虑学生掌握基本知识的程度及灵活应用知识的能力;上机操作考试部分是在计算机上进行试验数据的整理、输入、分析和统计结论的获得等,是考查学生应用统计学软件对常用统计方法的分析运用能力。采取闭卷考试和上机操作考试有机结合的考核方式,同时加大上机操作的考核比重,既调动了学生学习的主动性,摆脱了单纯的应试考核模式,又培养了学生运用统计学理论和方法解决实际问题的能力,提升了学生的统计学应用能力。

三、结语

针对生物统计学课程的属性和特点,笔者认为生物统计学的教学既要注重学生统计思维能力的培养,也要重视学生统计学应用意识的培养。为此,本文探讨了培养学生统计思维能力的主要途径和方法,主要包括统计思想讲解、模型构建训练与实例结合教学及计算机辅助分析训练;同时,本文还从教材选择与课程内容体系的优化、加强计算机辅助实验教学、合理运用案例教学和专题训练及改革传统考核方式等方面阐述了培养学生统计学应用意识的教学策略。随着生物组学时代的来临,科研数据分析和处理能力将显得尤为重要,相信以上教学方法和策略的应用,将会显著提高学生运用生物统计学知识分析问题、解决问题的能力,帮助学生抓住生物统计学的发展和应用机遇。

参考文献:

[1]张力,甘乾福,吴旭.SPSS19.0(中文版)在生物统计中的应用[M].厦门大学出版社,2013.

篇5

针对“生物统计学”课程的特点和现状,近年来,我们在教学过程中,围绕教学内容、教学方法、课程建设、考核方式等多方面进行了实践和探索,取得了较为理想的效果。

1.合理编排教学内容,提高教学效率。我校本科教学计划调整后,“生物统计学”课程安排在第三学期,周学时为2,共36学时。学生在之前已学习了“高等数学”等公共课程,“植物学”、“动物学”等专业基础课程,与本学期同时学习的还有“生物化学”。为适应生命科学的发展和对生物学人才的培养,我们按照“强化基础、突出重点、注重应用、通俗易懂”的原则合理设计安排教学内容[1]。在课堂讲授时,我们尽可能把抽象的统计学原理与生命科学的前沿或学生们感兴趣的事例进行结合,并引导学生从专业知识的角度对统计分析的结果做出科学的判断和合理的解释,这样一方面使学生感受到生物统计学与生命科学的各专业都是紧密联系的,另一方面学到的统计分析方法和试验设计原则也可以指导学生后续专业课程的学习。作为应用性极强的课程,我们在课堂授课时一般不过多讨论数学原理,而主要偏重于统计原理的介绍和具体分析方法的应用。在有限的课堂教学时数内,对涉及到的数理统计知识多是“拿来主义”,对于一些公式,通常只进行概念上的介绍和公式上的简单推导,对有些较复杂的统计公式则只给出公式,并不要求学生掌握具体的推算过程,其目的是让学生对统计学原理和统计分析方法有较全面的了解。在章节内容上,根据具体情况进行适当删减,做到重点突出、主次分明。比如讲授方差分析一章时,以单因素数据资料的分析为例,重点介绍方差分析的基本原理、数学模型和分析步骤,对于二因素数据资料的分析则启发学生根据其基本原理和数学模型进行推理,多因素数据资料的方差分析则只介绍基本原理,其目的是培养学生对所学理论知识的应用能力,实现以素质教育为基础,以能力培养为本位的教学理念。

2.灵活运用多种教学方法。在教学过程中,我们根据教学内容,采用多种教学方法并重,对学生“授之以渔”而不是“授之以鱼”[3],充分调动学生学习的积极性和主动性,使教学相融。问题导入法。在课堂讲授时,我们注重问题的创设。提供氛围,启发学生发现问题并思考如何解决问题[4],使学生成为学习的主人,教师则成为学生的协作者。例如,在方差分析一章讲述时,以单因素数据资料为例[1],让学生思考如何进行多组平均数之间的比较。有的学生会提出,可以采用之前学习过的两个样本平均数假设检验的分析方法对多组数据进行两两的比较,而这又引发了一些新的问题。如何解决这些问题呢?这时,我们引导启发学生将所有的数据资料作为一个整体来考虑,将数据的总变异按照其变异来源剖分成处理引发的变异(组间变异)和试验误差引发的变异(组内变异),并利用反映变异特性的方差这一统计量来表示组间变异和组内变异的大小,进而采用检验对其二者的差异进行显著性检验,由此和学生共同推导出方差分析的基本思想和分析步骤。这样,既让学生理解了方差分析的原理和应用,也培养了学生分析问题和解决问题的能力。对比法。“生物统计学”中有很多概念都是成对出现的,其相应的公式也有着许多形式上的共同点,这就为我们进行对比法讲解提供了很好的素材。例如标准差与标准误、直线回归系数与直线相关系数、样本平均数假设检验的检验及检验等[1]。对比法讲授,既可以帮助学生记忆公式,也便于学生更好地理解公式的含义和具体应用,做到举一反三。演绎法。“生物统计学”中有很多公式是前后联系的,存在公式的变形,运用演绎法教学可以让学生更好地理解公式的来源和内涵。例如变量的标准化公式,对于服从正态分布的变量进行标准化转换的公式(u=x-μxσx)是核心,在理解这个公式含义的基础上,对于各统计数(平均数、平均数差数、频率、频率差数、成对数据差数等)进行标准化转换的公式自然也就推导出来了,从而避免了对这些公式的死记硬背。板书与多媒体课件并行。随着电子技术、计算机技术和网络技术的发展,在教学实践中多采用多媒体课件进行授课。多体媒体课件集文字、公式编辑、图形、色彩、动画于一体,既可以插入图片和例证,也可以实现公式推导的逐步展现,图文并茂,色彩丰富,省去了板书所占的时间,可以在有限的课堂教学时间内增加教学内容,增强师生之间的互动[4]。同时,传统的板书不能完全放弃,在讲授过程中,适时穿插板书内容,可以帮助学生更好地联系已学知识。因此,在教学过程中,我们以多媒体教学为主,板书为辅,注重将这两种教学方法进行有机的结合。

3.加强实验教学,注重理论与实践的结合。“生物统计学”是一门应用学科。我们在理论教学的同时,安排了18个学时的实验课,主要目的是让学生将课堂理论知识加以应用并学会常用统计学软件的使用。生物统计学实验课在生命科学学院信息学实验室利用电子教室系统进行,教师在主控机上边讲解边操作,学生可以在自己的计算机上观察到具体的执行过程,之后可以自己进行相应的操作,然后以电子文档的形式提交实验课作业。通过实验课教学,一方面使理论知识密切联系实践,真正提高了学生的应用能力;另一方面增强了学生的兴趣,在实验课中学生不仅巩固了统计分析知识,而且利用计算机来分析数据也为相关专业课实验数据的分析奠定了基础。在运用计算机统计软件进行数据分析时,学生们也深刻意识到,尽管统计学软件功能强大,但必须对相关的统计学知识有一定的认知和理解,才能更好地使用这些软件,由此也进一步激发了学生课堂学习的动力。

4.课程资源的立体化建设。在教学过程中,我们注重加强课程资源的立体化建设。以教材为中心,我们编写了与科学出版社《生物统计学》(第四版)配套的《生物统计学学习指导》,对每一章的内容都配套了目的要求、内容提要、难点评析、例题解析、习题解答和自我测验[5],以供学生在课下进行学习和知识的扩充。同时,“生物统计学”是河南师范大学校级网络课程,学生可以通过浏览网页进行课程内容学习。在网络课程中,每章均示出了重点、难点,便于学生自学或复习掌握;同时,网络课程中丰富生动的图表资料及实例分析也有助于学生对知识点的理解。

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1.1可有效解决学生数学水平对本课程的影响

已有研究揭示,高中阶段数学基础较好的学生对心理统计学课程的学习态度、学习信心和其统计成绩均好于基础较差学生],我们在教学实践中也深刻感受到学生数学能力高低会直接影响这门学科的教学效果。在教学过程中,数学功底差的学生很容易对这门课产生厌学、抵触情绪,对学好这门课程失去信心;数学水平较好的学生也会因统计学计算多、容易出错等问题而感到这门课难度大。高中数学基础成为制约这门课程教学效果的首要因素。作为民族高校,心理学专业学生文理兼招,数学基础不仅薄弱,而且层次差距很大,在传统教学中很难改变高中数学基础对学生学习这门课所造成的困难。将SPSS软件纳入到心理统计学的教学中,将学生从繁琐的计算中解放出来,计算、公式等困扰学生学习的数学问题得到有效解决,学习积极性、主动性都得到提高。

1.2有利于突出心理统计学的教学重点

心理统计学课程教学中必然会涉及到计算问题,借助SPSS统计软件,有效解决了困扰学生的计算、公式问题,在使用软件的过程中,学生感受到的是用数据描述心理问题,揭示心理问题简明、便捷与高效。当学生不再担心自己的数学能力,不再为概念计算、公式推导所困扰时,教学内容就容易突出概念的应用、各类统计方法的适用条件与要求等内容上来,增强了统计思想的教学内容,突出了教学的重点内容,使学生的学习重点从关注计算向关注原理与思想转变。

1.3扩大了心理统计学的教学内容

与软件结合的教学,不仅没有降低教学的难度,反而扩大了教学内容,提升了学生的能力。应用统计学的教学目的是培养学生处理、分析、挖掘数据的能力,这需要有一定的统计学理论与思想为基础。当学生不再被计算与繁琐的公式所困扰,统计理论的应用空间就自然打开了。通过对描述统计、推断统计的具体操作,学生逐渐明白,相同的问题可以采用不同的试验设计,不同的试验设计都有彼此不同的数据处理方法,学生科学研究的思路随着教学内容的不断扩展而不断丰富、发展。借助统计软件,数据描述能够用多种图表的形式自由展示,帮助学生从多角度了解数据分布的特点与意义;对假设检验的适用条件与要求的理解,帮助学生理解实验设计的条件与要求,提高了他们对统计原理的实践能力。

1.4增强统计报告的规范性、准确性

统计图表、假设检验计算结果等是数据处理最终需要呈现、报告的内容,对结果的解释也是需要采用规范、准确的表述。借助SPSS软件的输出报告,转换成为WORD文档,图表规范,数据不会发生再次抄写错误,使学生养成规范书写统计报告、正确描述统计结果的好习惯。

2具体教学内容

在具体教学内容的处理上,结合心理统计学的逻辑构架和SPSS软件的特点,着重构建了以下几方面的联系。在基本概念部分,纳入了SPSS的基本操作与数据录入,要求学生能够将调查问卷、实验结果熟练转换为SPSS的数据库,为进一步开展数据分析打下了坚实的基础。在描述统计部分,利用SPSS软件描述统计输出结果多样性的特点,让学生对数据分布获得感性认识。平均数、标准差、标准分等概念放在数据分布的背景下,有助于学生理解这些概念和正态分布的意义与作用,数据分布特征的感性认识对假设检验中方差齐性检验的理解也非常有帮助。同时,SPSS输出结果可以加深学生对统计学专业符号的识记。假设检验部分基本理论讲解的目的是让学生区分假设检验的适用条件,对不同实验设计选取正确的统计方法,同时也能够认识到对同一个心理现象可以采用不同实验设计的统计学原理,开拓了学生对T检验、F分析与事后检验的理解。相关与回归分析、卡方检验等内容,由于学生已经有了前期SPSS操作的基础,这些内容的学习学生基本能够通过自学完成。在课程后期选取近期发表在《心理学报》和《心理科学》等刊物上采用高级心理统计方法的研究成果,解读其所采用的统计方法,引导学生理解其作用,演示用SPSS软件如何实现,拓展学生的学习内容。

3能力拓展

学生通过一学期的学习,基本能够熟练掌握数据描述、常用假设检验的基本统计方法,感受到的是心理统计学在心理科学研究中的高效、简介与便利的特点。在教学后半期,增加每周提交两篇阅读心理学期刊中研究成果的读书笔记这一要求。一学期的心理统计学教学对培养学生科学研究能力的作用主要表现在以下三个方面:

3.1对高级心理统计学的认识得到提高

在课程学习过程中,由于掌握了SPSS软件使用方法,使学生摆脱了具体运算的困扰,再加上对心理学期刊研究成果的大量阅读,很多学生都认识到多因素方差分析、多元回归分析等高级心理统计学的内容并不是遥不可及,在完成毕业论文时,有部分学生会通过网络等媒体自学高级心理统计的SPSS操作方法,并将其展现在自己的毕业论文中。

3.2统计方法的使用与创新

掌握了心理统计学的基本理论,能够用SPSS软件完成课堂教学的操作内容,对心理学学术期刊成果的大量阅读,可使得学生对通过数据整理、分析与挖掘来揭示心理规律这一心理学研究的终极目标会有更为深刻的认识,并认识到对已有研究成果采用新的数据处理方法、对已有的测量选取不同的被试群体开展研究等都是心理学研究中发现规律的有效手段,是对已有研究成果的及时补充与更新,而这些经验对他们毕业论文选题会产生直接影响。

3.3应用统计软件处理数据的能力得到加强

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关键词:统计学;理论与实践;项目组

中图分类号:G4 文献标识码:A

doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.11.107

1研究背景

统计学是应用数学的一个分支,随着计算机技术的发展、海量数据的容易获取,统计学被广泛应用在各门学科之上,从物理学到社会科学再到人文科学,甚至被用到工商业及政府的情报决策等方面。因此,国内大学的众多专业都开设有统计学这一基础课程。

统计学课程要求大学生从基本的统计学原理出发,结合各自的学科特点,使用各种统计学方法分析各自专业领域的案例和数据,解决各专业的数据统计问题。

从本人的教学实践经验来看,由于统计学涉及到一些高等代数和微积分等数学知识,其原理较为枯燥难学,特别是关于概率及抽样分布的知识,比较抽象,需要大学生们具备较高的形象思维能力,这对于文科大学生来说难度较大。另外,统计学中试验设计的数据要么过于宏观,要么与本专业的联系不大,使得大学生们对相关统计技术的掌握印象不深,这些都在一定程度上影响了大学生学习统计学的热情以及学习效果。

因此,为了使枯燥的统计学课变得生动有趣以及能用相关技术解决实际问题,本研究提出使用统计学课程的理论知识,结合大学生的专业或研究兴趣,对大学生进行项目分组,指导大学生们进行实际研究,达到统计学理论与实践合、课程必需与专业方向相结合的目的。

2文献回顾

在如何使枯燥的统计学变得生动有趣起来这一课题的研究上,学者们纷纷从各自的角度出发,提出了一些建议。有的学者建议在统计学课堂上提供案例教学法,由教师选取一些经济生活中的实际问题案例提供给大学生,让大学生使用统计学知识去思考和解决(刘海燕、龚玉荣,2003;赵彤,2008;汤静等,2008)。这些研究从教师的角度去拓宽实际数据来源,代替原有教材中过于宏观的数据或与学生专业不大相关的案例。有的教师建议对大学生采取真实情景的任务驱动法去发现问题、解决问题和完成任务(吴宁,2007;马铁成,2015)。这部分研究强调从学生的角度去采掘数据,从而调动大学生的学习热情。

上述已有文献对于如何上好统计学这门课进行了有益的探讨,也得出了颇具意义的研究结论。但是上述研究要么只强调从教师的角度去选择数据,要么只强调从学生的角度出发去发掘数据,两者都具有一定的不足之处。前者要求统计学教师不仅具有坚实的统计学知识,而且具有丰富的来自各专业的知识背景(统计学往往是几个专业在一起上的大课),这样才能选取到适合所有专业学生的数据;后者会因千人千面、数据来源复杂、专业类型众多等问题使得教师在实践阶段指导起来力不从心。

因此,在前人研究的基础上,本研究提出:在讲授统计学理论知识的基础上,结合大学生的专业或研究旨趣,让他们自主选取数据,然后将其分成不同的项目小组进行综合指导,这样,既避免了统计学理论学习的枯燥,又避免了上述研究的不足,从而使学生达到更好地理解统计学原理、学以致用的目的。

3具体课程设计

根据上文提到的研究思路逻辑,本研究具体的课程教学设计如下:

第一阶段:统计学理论知识学习。

这一阶段主要包括统计学绪论、统计调查步骤、统计学概率基础、统计数据的描述、参数估计和假设检验部分,目的是让大学生了解统计学的基本知识、如何进行统计调查、如何呈现统计结果等。这一阶段将占课程总课时的一半左右。与此同时,根据大学生的具体专业情况或研究旨趣帮助其确立研究题目和研究内容等、督促大学生收集相关数据以备后面的阶段使用。

在这一阶段,考虑到统计学一般是大课,同时往往几个专业的学生一起上,并且有的专业人数较多,故采用按照研究内容或研究旨趣进行项目分组的方法,将所有大学生分配到不同的项目小组。另外,为了保证项目的顺利实施以及充分体验调查研究的各个环节,每个项目组的人数参照5-10个进行分配。

第二阶段:分析实践数据阶段。

在这个阶段,在讲授方差分析、相关与回归分析知识的基础上,结合各种具体的分析技术,采用广泛使用且免费的stata统计软件,让大学生动手实际操作第一阶段收集到的数据。具体的做法是在要求大学生学会图表的制作、三大类统计方法的操作基础上,结合各个项目的研究目的分析数据,得到相应的统计结果,并学会对数据的不同处理、图表的制作及美化、对分析结果进行统计意义及现实意义的解释等,最终撰写调查报告,完成统计调查的所有步骤。这一阶段也将占总课程总课时的一半左右。

通过这两个阶段的训练,将有效地将统计学理论与大学生的专业或研究旨趣实践结合起来,从而达到一举两得的目的:大学生们既完成了统计学课程的学习,也学会了如何使用统计学工具解决本专业的问题或者自己感兴趣的问题。

4结论

统计学的本质是一种挖掘数据的工具。如何掌握好这一工具、在各自的专业方向或者个人感兴趣的项目上游刃有余地加以运用,是各位教师绞尽脑汁想要达到的目的。

本研究通过将统计学理论知识和大学生的专业特点及他们的研究旨趣联系起来,突破了课堂与实验室的局限,将统计学的教学范围涵盖到课堂以外,将使枯燥的统计学课程变得生动有趣,提高大学生的学习热情,从而对统计学知识掌握的更牢、更扎实。与此同时,通过按照项目组进行的这种教学方式,不仅增强了大学生运用统计学知识解决实际问题的能力,而且也为其日后组建项目团队、进行相关科学研究打下了良好的基础。

最后,诚如每项研究都有优缺点一样,本研究也可能存在如下不足:例如划分了项目组以后,是否能在有限的时间内收集到满足研究目的的数据,如何安排和协调项目组组员之间的任务分工等问题,这些将在今后的教学实践中加以不断的完善。但不管如何,本研究旨在探讨如何将统计学的理论与大学生的实践联系起来、促进统计学教学模式和手段的更新,希望能起到一个抛砖引玉的作用。

参考文献

[1]刘海燕、龚玉荣.对《应用统计学》课程教学的几点看法[J].统计教育,2003,(1):32-33.

[2]马铁成.探究式教学法在统计学原理课程中的应用[J].教书育人:高教论坛,2015,(7):108-109.

[3]汤静,苏小东,丁威,案例教学法在统计学课程中应用的探讨[J].统计与咨询,2008,(04):54-55.

篇8

 

所谓大数据(Big Data),是指具有4V特征且用目前的管理、处理技术手段难以进行有效管理和分析的数据。4V的含义是数据量大(Volume Big),数据量级扩大至PB以及ZB级别;数据产生、输入和处理快速化(Velocity Fast);数据结构和类型多样化(Variable Type)及数据价值密度低(Value LowDensity)。大数据的目的是将数据转化为知识,探索数据的产生机制和过程,进行预测和政策制定。随着医学健康档案“电子化、信息化、数字化、智能化”的管理,随着物联网在医学健康领域的应用,医疗、护理、康复、保健工作流程中产生的数据存储量呈指数增长。如何有效地利用这些海量信息为健康管理、临床治疗、医院决策及卫生政策制定提供支持,是大数据时代医学信息化带来的挑战。美国国家卫生研究院(NIH)为此特设立生物医学大数据研究中心及专项基金。在我国,科技部、国家自然科学基金委、国家社会科学基金委陆续酝酿和启动了“大数据的处理与应用”系列重大研究项目。

 

统计是一门数据科学,医学统计学是关于医学健康数据的收集、整理、分析和解释的方法论学科。“大数据”处理对统计学的发展提出了新的命题,如何将“医学信息大数据”处理技术融入相关统计学课程教学以促进现代医学信息分析技术的发展?本了相关的分析,并提出应该思考的一些问题。

 

一、大数据对统计学原理和方法提出的挑战

 

1.统计数据产生由“问题导向”到“数据驱动”

 

目前,统计数据的产生主要是基于所要研究的问题而主动进行的“数据收集”,落脚点在于如何获取数据。在大数据时代,海量数据随处可得,由数据驱动而进行问题研究将非常普遍。那么,获得数据的关键点不在于如何获得,而在于如何识别与选择。由“问题导向”产生的结构数据是经过严格抽样设计获取的,具有系统误差小、总体代表性好的优势,但是信息量有限,且数据获取周期长。大数据流环境下,海量数据中有价值的数据可能并不多,即数据的价值密度低,且难以避免和判断数据获取的误差和偏倚。在很多情况下,统计数据不需进行抽取,而是“数据样本即总体”;同时,也要研究如何从源源不断的数据中抽取足以满足统计目的和精度的样本,这需要研究新的序贯性和动态性的抽样方法。

 

2.数据格式和结构复杂多样化

 

目前统计数据都是结构化数据,如疾病空间分布和时间序列数据等,可使用二维表格表示,可以方便地被常规统计软件读取和进行分析。在大数据背景下,除少量数据具有结构化特征外,更多的是半结构和非结构化数据,如各种格式的文档、图片、网页、图像、音频和视频等。目前,这些半结构和非结构化的大数据仅能做到初步的实时业务应用。如在研究气候变化与人类健康相关的命题时,需要处理庞大的气象数据,而80%以上的气象数据均为非结构化的大数据,如何将这些非结构化的大数据做到降维、分解和长时间序列储存无疑是统计学面临的新命题。

 

3.大数据的整合及跨库分析方法亟待建立

 

传统上,数据集的合并和拆分都是利用关系数据库技术,如共同的编码或关键字进行操作。在大数据环境,很多数据集不再有标识个体的关键字,关系数据库链接方法不再适用,需要探讨利用数据库之间的重叠项目来结合不用的数据库。此外,还可以改变分析思路,如直接利用局部数据进行推断,然后整合这些数据集的统计结论。

 

4.大数据对于统计学核心理论的冲击

 

一个新生事物的出现将必定导致传统理论和技术的变革。大数据对传统统计学原理和方法的冲击是划时代的。传统的统计学方法和理论立足于应用抽样技术在总体中抽取小样本进行分析,通过样本统计量推断总体的参数和性质。在大数据背景下,我们更关心的不是数据量的大小,而是数据所蕴含的信息量及信息的识别和选择。因此,大数据的预处理如数据清洗、纠偏完全跳出了传统小样本研究的范畴。同时,大数据充满了各种随机的、非随机的误差和偏倚,很难满足小样本数据精度和分布的要求。在大数据时代,需要进一步拓展统计思维,丰富现有统计学的理论和方法,赋予统计学新的生命力。

 

二、在大数据时代对统计学教学的几点思考

 

《“十二五”时期统计发展和改革规划纲要》中明确提出,“建立现代统计体系就是建立以现代信息技术为支撑的统计系统”。根据这个纲要,计算机技术、互联网系统、多媒体等现代信息技术在统计技术中将发挥更重要的作用。在医学信息大数据时代背景下,医学统计学教育是否能够与时俱进,迎接大数据带来的机遇与挑战?为此,笔者谈几点思考:

 

1.补充和加强数学基础和计算机应用课程

 

在大数据背景的冲击下,统计学教育首先要面临两大冲击。一是大数据背景下的统计模型将会跳出原有的传统统计模型框架,需要更广泛的学习一些数学概念,如拓扑、几何和随机场,这些数学知识将会在庞大数据分析的背景下扮演重要的角色。二是算法和计算机上的实现是传统教育面对的更大挑战,大数据环境下的数据是海量的,同时又是结构化、半结构化、非结构化的混合数据,处理这些技术需要先进的计算机技术平台。在大数据和信息化的时代背景下,在目前医学生的通识教育中,是否应该加强数学基础及计算机应用等相关课程的教育?值得思考。

 

2.渗透大数据基本知识和统计思维

 

统计思维的培养,是提高学生处理数据和运用数据分析实际问题能力的重要一环。在大数据时代,并非所有的医学健康问题都通过大数据方式去处理,基于小样本的分析仍然是最基本和最有效的实现方式。因此,传统统计学基础和原理仍然为医学统计学教育的核心和重点。与此同时,结合大数据技术的特点,对统计学的基本知识进行拓展教育,有计划地将大数据的统计分析思维渗透在教学工作中。将大数据的基础知识,如数据来源、数据结构和格式、收集和筛选,在教学中进行适当补充。引导学生将已有的统计学基本原理和方法运用到大数据处理中。

 

3.扩充实验教学内容,夯实基本软件操作

 

统计学是一门处理数据的方法学科,重在应用。因此,在系统统计原理教学的基础上,更加侧重实践性和应用性的训练。在目前的统计学教学中,学生普遍比较缺乏的不能将医学实际问题正确的转化为统计学问题,不能根据资料根据资料的设计类型、性质和分析目的灵活选用合适的统计分析方法。通过综合性的实际案例,将医学科研中的实际问题纳入教学,使学生虚拟的置身于科研一线,去感受和完成科学研究中的统计学应用。大数据时代,数据、资料的产生方式发生了很大变化,因此,需要增加部分大数据方面的数据、资料收集和整理方法的训练内容。大数据背景下,数据中除了一些结构性数据外,更多的是半结构和非结构化数据,很难用传统的二维数据表显示方式予以直观化。因此,除了目前常用的统计图、统计表外,还应该逐步补充一些比较复杂的数据透视化技术方面的教学,如探索性可视化描述工具、Tableau、TIBCO和QlinkView以及叙事可视化工具等。

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1用启发式教学法培养学生的学习兴趣

《生物统计附试验设计》教材的前4章内容包括绪论、资料的整理、平均数与标准差和变异系数及常用概率分布,这4章内容看似简单,但却是后面各种假设检验方法的铺垫、基础,统计推断的基本思想都来源于概率分布,所以需要在该课程开始的前4章下足功夫,打牢基础。采用启发式教学将统计思想融入学生喜闻乐见的生活实践和专业知识中,引导学生产生学好统计解决实际问题的迫切需求,培养学习生物统计的强烈兴趣,使各种统计方法、大量的公式不再是枯燥的数学计算,而是推断规律、揭示本质的必要手段。例如,资料的整理章节中要将100只种蛋出雏天数资料整理成频数分布表,整理的目的是表达数据,将数据特征用图表的形式简单、清晰地表达出来以代替繁琐的文字描述。首先,要引导学生从种蛋出雏天数、频数分布表中发现种蛋出雏天数的平均值及出雏天数的分散程度(不同天数出雏种蛋的百分比),理解指标的稳定性和变异性。其次,要启发学生思考该指标特征的生产实践价值,即生产中需要集中人力在哪几天,使学生认识到理论知识与生产实际的紧密关系,学习专业知识的价值所在,进而启发学生懂得数据整理不仅在于简化表达,也是挖掘检测数据特征的一种方法,使学生对专业知识的获取方式有所了解,即知其然,更知其所以为然。教育家叶圣陶说过:“教师之为教,不在全盘授予,而在相机诱导”。19世纪德国教育家第斯多惠有句名言:“一个坏的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理”。两位教育家的教学理念实质就是启发式教学,教师要注意发挥学生的主体作用,启发学生思考,充分调动学生的积极性,使学生积极主动地学习,以提高课堂教学的实效性,培养创造型人才。

2采用探究式教学法培养学生逻辑思维能力

所谓探究式教学就是以探索、研究为主的教学活动,是一种符合教学规律的在教师精心策划指导下学生自主探究知识、提高能力的教学方法,它是一种新颖的教学形式,有别于传统教学方法。探究式教学不是单纯的对学生进行知识传授,而是对学生创造性思维能力的培养,学生由被动学习变为主动学习,激发学生持久的学习兴趣,使教师的主导作用和学生的主体作用贯穿于教学的全过程,符合课程“一切为了学生”的价值取向。苏霍姆林斯基曾说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者”。在教学过程中,应用“探究式”教学,通过创造和谐的教学氛围,可以充分调动学生的积极性,激发学生的求知欲,引导学生主动学习,满足学生成为“发现者、研究者、探索者”的愿望。各种统计分析方法(假设检验)的基本原理是生物统计的难点所在,对假设检验原理的讲解要在已掌握的描述统计,尤其是概率分布的基础上,采用探究式教学,可以收到良好的效果。以课本“判断某品种猪的怀孕期是否有114d”为例,引导学生从逻辑推理上进行思考。首先,分析的实质是判断该样本是否来自μ=114的正态总体;其次,分析采取什么方法判断该样本是否来自这一总体,如果样本和总体完全相同,就没有分析的必要,也就没有统计推断的必要,因为有差别存在,才有统计推断;最后,分析造成差别的原因,即来自同一总体的差别是样本间的,也就是样本标准误(抽样误差),来自不同总体的样本也是有差别的,该差别即μ1-μ2(总体间的差别)及抽样误差。所以分析差别是由抽样误差造成,还是由总体差别造成,即可得出样本是否来自同一个总体,继而考虑从数学上解决该问题,即构造适宜的统计量,并计算得出样本统计量,依据小概率原理推断得出结论。这一原理涉及的知识点较多,包括试验误差、概率分布、小概率原理等,必须是在学生对这些知识点都已理解吃透的基础上,才能把原理搞清楚;所以,采取探究的方式来学习统计原理是必要的,也是可行的。

3采用比较式教学法培养学生分析问题的能力

比较思维是创造性思维活动中常见且行之有效的一种思维方式。比较思维是通过联想分析比较,综合归纳,把已经熟知的知识、思维经验与所研究的分析方法、过程联系起来,找出它们的相似性和不同点,并用类似方法分析、处理问题或是根据2个或2个以上具有相同或相似特征的事物间的对比,从某个事物的某些已知特征去推测另一事物的相应特征的存在,异中求同,同中求异,从而产生新知,得出有创造性的结论,通过比较更好地掌握其特征。统计分析方法是统计推断的核心内容,是学习生物统计的重点所在,数据资料不同,统计分析方法也就不同。在阐述不同统计分析方法时,首先明确资料的类型,由于不同教材资料分类标准不同,类别及其名称也存在差异,将不同分类标准对照比较,引导学生掌握资料的类型。在此基础上,引导学生分析教材中t检验、方差分析、χ2检验各种统计推断方法的分析对象(数据资料的类型),使学生对资料类型这一概念不仅有理论上的认识,更要掌握数据资料在统计推断中的地位,以及各种统计分析方法差异的数据基础。通过课堂讲授和课后作业的“找不同”活动,即将课堂教师讲授的概念或术语与教材名称的差别或教材中在课上没有讲解的内容(如统计量与统计数、双侧检验与两尾检验等)进行比较,分析原因,不仅能督促学生课上积极参与教学,课下认真总结,对一些基本概念、基本术语产生深刻的印象,同时可以激发学生学习的主动性。

4采用案例式教学法培养学生解决问题的能力

案例教学是连接统计理论与统计实践的桥梁,是学生在教师指导下运用所学统计理论知识和方法对案例进行思考、研究并对计算结果分析和评价的过程。只有将统计学的原理和方法应用于实践,找到理论与实践的结合点,才能体现出其价值所在,才能使生物统计获得最大的生命力;也只有构建以课堂、实验室和社会实践多元化的立体教育教学体系,才能有效提高学生的动手能力和创新能力。结合不同专业方向精选案例。例如,针对兽药营销专业的学生,举例讲解营销培训的效果验证,通过营销培训与不培训2组销售量的比较判断培训的价值。如果没有统计学知识而去分析这一问题,会因为销售量平均值的大小直接得出培训效果的优劣,但这一结论是没有经过统计分析、没有科学依据、经不起实践检验的。如果有统计学知识作基础,分析销售量的差别是由本质差异引起的、还是随机误差引起的,从而得出概率基础上的统计学结论和专业结论。通过这一案例,不仅使学生了解学习生物统计的目的所在,而且还激发了学生学习生物统计的兴趣,更激发起学生学习的积极性和主动性。

5通过统计分析培养严谨务实的科学研究精神

篇10

    开课以来,经济系统计学专业的教学改革就不断开展,在很多方面也取得了很好的成效。但是相对于专业教学来讲,由于统计学课程的特殊性和教学条件的限制,导致统计学的教学仍主要处于理论部分教学阶段,教学内容和教学方式也过于侧重理论知识的讲解,学生在学习方法上也仍然延用中学时期的思维方法,偏重记忆和解题,而没有实际分析问题的锻炼,忽略了统计学的实用性。此外,由于课程中概念较多且彼此之间关系复杂,公式多且计算复杂、难度大,导致许多学生对课程学习思想负担较重,缺乏学习主动性,无法对所学内容展开深入的思考。面对这种形势,我们该如何深化教学改革,提高教学质量呢?

    一、开展实验教学,课堂学习与上机学习统计软件相结合

    学有所用,这是学生学习的目标和动力。但我们教师在教学中,却由于教学条件所限,导致学生实际动手操作能力的训练非常少,另外,现在计算机网络已经非常普及,统计学中的计算过程已经不应该再被视作教学的重点,而统计思想和案例应用才应该是教学的重点。统计方法的实际应用已经离不开统计软件的处理技术,而且在统计学中使用统计软件,不仅使统计数据的计算变得更为简单、直接和精确,而且使统计教学由枯燥乏味变得简单轻松,还可以提高学生的学习兴趣,激发学生学习的自觉性。

    经济系学生自学统计专业软件,如SAS、SPSS、Eviews,难度较大,而Excel软件作为一款常用办公软件,它提供的统计分析工具虽然比不上专业的统计软件,可由于它简单易学,更便于学生掌握。此外,很多高校都会在大学一年级为学生开设计算机基础课程,学生具备Excel的基本知识,并且熟悉Excel的操作,因此,对于本门课程,我们可以采用Excel提供的统计分析功能,结合统计案例,进行统计数据的处理和分析。

    另一方面,如果把Excel软件作为教学的辅助工具,在教学过程中加以演示,不仅可以简化分析过程中繁琐的计算,而且能够加深学生对所学内容的理解,提高他们的统计分析能力,也可增强学生使用常用办公软件的能力。这种加以计算机辅助的教学方式,不仅可以达到教学目标,还可以提高学生自主学习的能力,加强学生对统计实用性的认识。

    二、推进考试考查方式的改革,尝试建立合理的评价体系

    以前,很多高校对于这门课程的考查方式是采用传统的闭卷考试形式,主要考查学生对于基本概念、理论和分析方法的掌握,却没有实际应用方面的考核,这很难评价学生学习的真实水平,无法激发学生学习这门课程的兴趣。为了通过考试,学生主要靠死记硬背,对于统计学原理无法深入理解,导致教师很难真正了解学生对统计分析方法应用的掌握水平,达不到考查的目的。

    因此,为真正提高学生的统计实际应用能力,我们建议在统计学教学的新模式下,对现有的考试形式和内容进行改革,尝试将开卷考试与闭卷考试相结合,对于统计学中的基本概念和基本原理采取传统闭卷考试方式,而对于数据处理等应用性部分的考核,可以采取开卷考试的形式,要求学生对于已给数据,利用计算机的辅助功能,针对自己感兴趣的方向,选用恰当的统计分析方法,用统计软件处理和分析数据,并从数据中得出相应的结论。这种开卷考核的方式不仅可以提高学生的分析能力,还有助于考查学生对统计软件的应用能力。

    三、学习与实际应用相结合,教学中引入实践活动