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关键词:生物统计学;教学策略;案例教学;考试制度
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0086-03
生物统计学是概率论和数理统计的原理和方法在生物学中的应用,是应用数学的一个十分重要的分支学科。它不仅提供如何正确地进行试验设计、合理地收集数据和整理数据,而且还提供合理选择正确的统计分析方法以及对计算结果的分析与应用[1-4]。不仅在传统的生物学、医学、药学和农学中被广泛应用,而且在现代分子生物学研究中也是十分重要的工具[5,6]。因此生物统计学是生命科学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课,是许多高等院校生物科学专业的必修课程之一,是一门理论性和实践性较强的课程,该课程主要的目的是培养学生掌握基本的统计分析方法、收集和整理数据、处理数据以及分析试验数据的能力,并能为今后学习各专业课程以及毕业论文设计与实施奠定一定的基础,也有利于培养学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力[7,8]。但生物统计学理论性和实践性较强,且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容,需要一定的数学基础和逻辑推理能力。与其他课程相比,具有内容多、公式多、概念多及教师难教、学生难懂、难记、难用的“三多”和“四难”的特点[9-11]。对于数学基础较差的生物科学专业本科学生而言,学习起来有一定的难度,这就决定该门课程的教学与其他专业课程的教学应有一定的差异。因此针对该课程的特点,探索特色的生物统计学课程的教学内容体系、合适的教学手段和教学方法,较大程度激发学生的学习兴趣,培养学生理解生物统计学的基本原理、基本理论和基本方法,熟练掌握常用试验设计资料的统计分析方法及相关试验设计是一个非常重要且急待解决的问题。作者结合自己近十年生物统计学的教学实践,分析该门课程教学中存在的问题的基础上,就如何提高生物统计学的课堂教学进行了分析和讨论,以期为生物统计学的教学提供一定的参考。
一、生物统计学课程的地位和作用
生物统计学是生物学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课,是许多高等院校生物学、农学、医学等专业的必修课程之一。它是现代生物学研究不可缺少的工具,是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程,也是生物学等工作者必备的基础,同时该课程又是其他专业课程的重要基础。因此该课程在生物学、农学、林学、医学、食品、环保等专业中占有十分重要的地位[12]。生物统计学需以生物材料进行研究,但通常所涉及的材料数量较大,很难也没有必要全部参加试验,必须通过科学的方法抽取有代表性的试验个体进行试验,以获得相关的数据,实现由样本推断总体的重要功能。因此生物统计学与试验设计紧密联系,主要讲授数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法和手段以及在概率论的基础上对统计结果做出科学的推断,从而帮助我们认识研究对象的现象和本质[13]。因此,生物统计学已成为生物科技工作者必备的基础,也有利于培养和提高大学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力,是当代大学生系统的能力培养和全面的素质教育的具体体现。
二、生物统计学教学存在的主要问题
1.生物统计学教材方面。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,选择适合教师和学生的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,而且还能提高教学质量,达到良好的教学效果[14,15]。目前,国内所出版的生物统计学教材种类较多,各大高校由于教师和学生的情况不同,在教材方面的选择和使用也不一样。尽管如此,目前国内所出版的生物统计学教材主要包括两大类。第一大类完全是传统生物统计学的知识和内容,不涉及统计软件的介绍和使用,这一大类教材包含两小类,一类主要侧重理论教学,过分强调课程体系的完整性和理论讲授,注重公式的推导而忽视了实际应用例题的讲解。这类教材忽略了对大学生统计思维和综合分析问题能力的培养,因此有一定的缺陷。另一类是目前各大高校使用较多的生物统计学教材,该类教材虽然也存在一些必要的公式推导,但更侧重于统计学理论与实际结合,清楚介绍每一个统计原理理论后,再通过具体实例分析和巩固统计学的基本原理和基本方法,注重培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力,因此这类教材比较适合现在生物科学等本科专业的使用。但这类生物统计学教材由于不涉及统计软件的内容,也存在一定的不足。如果教师在授课过程中未涉及一些统计软件的介绍和使用,那么即使学生完全掌握了相关的统计原理和方法,学生在复杂的试验设计及庞大的数据面前可能也会束手无策,即使会计算,在复杂及庞大的数据计算中也可能会算错,因此可能会得出相反的结论。第二大类统计教材完全是统计软件的介绍和使用,如Excel软件、SAS统计软件、SPSS统计软件、DPS统计软件、R统计软件等的介绍和使用。生物科学、技术等飞速发展的今天,这类统计软件发挥了很大的优势,给科技工作者带来了极大的方便。但这类教材也存在一定的不足,它只注重统计过程的运算和统计,没有统计原理的介绍,因此对没有相关统计学知识或统计学基础较差的学生或老师来说,即使按照教材上的步骤计算出相应的结果,但也不知道具体的含义,也不知道怎么分析。因此这类教材不适合大学本科生的教学。另外,这两大类教材要么只注重数理统计方法的讲授,要么只重视统计软件的使用,而忽视了统计学中的数理统计分析方法是建立在正确的试验设计以及所获数据资料准确的基础上才能发挥正确的作用,这是这两大类生物统计学教材共同存在的不足之处。因此,目前市场上还未见有统计学理论与实际结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的较为完善的生物统计学教材。笔者认为这类生物统计学教材是当前生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、农学专业、医学专业、食品专业等本科专业较为适合的教材。
2.生物统计学与高等数学方面。①生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性。国内许多高等学校生物科学等本科专业的培养方案中都把高等数学课程作为一门必修的基础课,学生通过对该门课程的学习,系统获得函数、极限、连续、导数、微积分及常微分方程等基础知识,它为后续课程的学习和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法。而且,通过各个知识点的学习,逐步培养学生具有较为熟练的基本运算能力和自学能力,综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。更重要的是,高等数学课程是学习生物统计学的关键,生物统计学中的许多原理和方法都需要高等数学中相应的知识作为基础。②生物统计学与高等数学教学上的脱节性。高等数学课程作为生物科学本科专业一门必修的基础课,各高校均认识到它在生物科学本科专业中的重要性。但长期以来,高等数学和生物统计学均作为两名独立的课程开设,一般情况下,高等数学课程由数学专业教师讲授,由于数学专业的教师没有生物学专业的相关知识,不清楚生物统计学课程的知识体系,只注重数学知识的推导、讲授。因此所讲授的知识内容之间通常存在许多不衔之处,形成了不利于生物统计学课程教学的知识的断层。同样,这也是生物统计学中教师难教,学生难学、难懂、难用的原因之一。
3.生物统计学教师知识结构和科研能力方面。常言道,学生需要一滴水,教师至少要有一桶水。生物统计学的教学,相对于其他课程而言,对教师的要求更高,不仅要求教师要有一定的数学知识,较为渊博的统计学知识,还要求教师要有较强的科研能力。教师只有具备一定的数学知识和渊博的统计学知识,才能很好把握生物统计学相关原理、理论、统计分析方法等。具备较强的科研能力,才能很好将生物统计学相关原理、理论、统计分析方法与实际相结合,才能很好地进行案例教学。
4.考试制度方面。考试制度在高等教育中占有非常重要的地位,考试是教学质量评价的一项重要指标,它既是对教师教学质量的反映,也是对学生学习效果的检验。考试制度是否合理,决定着教学质量的好坏以及学生学习积极性是否能得到最大限度地调动[16]。但是现阶段我国许多高校的考试制度较为死板,缺乏合理性和灵活性。如在学期期末考试中规定一定数量的题型,当然,这种考试制度对于规范考试是必须的,但是应该根据具体课程而定,而不能一概而论。就生物统计学课程而言,如果规定一定数量的考试题型(比如四种题型),那么教师只能根据考试规定勉为其难考虑四种题型。比如说名词解释、填空、问答、计算这四种题型。很明显,这种考试方式只是较为死板的考试,不能真证体现生物统计学课程的本质,不能很好考察学生对生物统计学原理的掌握及运用。
三、生物统计学教学策略
针对目前生物统计学存在的问题,笔者根据自己近十年的生物统计学教学实践,就如何提高生物统计学的课堂教学效果,提出如下建议。
1.选择合适的教材并优化教学内容。教材是教学最基本的工具,选择适合的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,并能提高教学质量。针对目前市场上的不同种类教材,结合学生的实际,选择统计学理论与实际相结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的生物统计学教材进行教学较为合适。据笔者过去的教学实践,该课程授课内容不宜过多和过深,授课内容过多学生精力会分散,分不清重点,而过深则影响学生的接受效果[17]。因此应根据学生实际优化教学内容,坚持以试验研究实例为线索,以科学的试验研究方法为主线,理论原理和实际例子相结合,从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集和整理到试验数据的统计分析,最后做出科学的推断等,尽可能把抽象的统计学概念和原理转变为具体的实例,提高学生的学习兴趣,使其更好地理解和掌握所学的课程内容[7]。很好激发学生学习生物统计学课程的兴趣,从而更好地提高教学效果和教学质量。
2.处理好高等数学和生物统计学的关系。高等数学作为生物科学本科专业的基础课,是学习生物统计学的关键。一方面,高等数学一般在第一学年开设,因此生物统计学安排在第二学年开设为宜,这样能避免高等数学和生物统计学课程开设在时间上形成的断层,有利于学生对生物统计学的学习。另一方面,高等数学和生物统计学不应分别让不同专业的教师讲授,而均应由生物学专业教师讲授,因为生物学专业的教师清楚生物统计学课程的知识体系,在讲授高等数学时,能够根据生物统计学的相关原理和内容,优化高等数学的教学内容,有侧重点进行知识的讲授。从而能避免生物统计学与高等数学教学在知识上的脱节性,也有利于学生对生物统计学的学习。
3.提高自身知识结构和科研能力,注重案例教学。生物统计学教材大多理论性强,内容枯燥,容易使学生产生厌烦感。照本宣科的传统授课方法,更会使学生失去兴趣,对于培养学生的独立思考能力和创造能力十分不利。在现代教学中,教师既是知识的传授者,也是教学活动的组织者,在教学过程中起到关键的作用,教师知识水平的高低直接影响学生的学习效果[18]。因此教师应不断加强对生物统计学基本原理、基本理论和基本方法的学习与实践。另外,教师还应不断加强自身的科研能力,在教学过程中将自己的科研工作或生产实践案例贯穿到教学中,以自身科研实例辅助教学,增加学生的学习兴趣,培养学生的统计学思维以及对统计学的实际应用能力。
4.加强试验设计的教学和实践。试验设计又称为实验设计,它以概率论和数理统计的原理和方法为理论基础,科学地、经济地设计研究方案的一项技术。一个良好的试验设计,可以用最少的实验次数,得到足够的实验数据,从而能减少人力、物力和财力的投入[6]。由于生物统计学理论性和实践性较强,且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容。因此在生物统计学的教学中应充分调动学生学习的主动性,加强学生对生物统计学原理、知识的理解和综合运用,强化学生综合试验设计的锻炼及其应用。提高学生利用统计原理、方法分析和解决实际问题的能力。生物统计学教学中,一方面,教师应该有渊博的统计学知识及其丰富的科研经历,另一方面,应让学生走出教室,加强实践,使学生不但能够掌握统计分析的原理和方法,而且可以解决一些生产中的实际问题,真正达到生物统计学教学的目的。
5.改革传统的考核方式,着力培养学生综合运用生物统计学知识的能力。很多学校传统的考试以闭卷笔试的考核方式为主,试卷内容主要测重基本概念、理论知识和方法的考核,期末考试成绩基本决定了学期的成绩,这种考试方式造成的结果是学生平时可以不听课,考试前通过突击,也能考合格,但考后就可能全忘了。更重要的是学生学完生物统计学,学期考试后,都不知道学了些什么,更不知道怎么用,到做毕业论文需用到统计学原理和知识时,很多学生不会用或者乱用。一些高校期末考试总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成。这种方式在一定程度上重视了学生平时学习情况和期中考试成绩,避免了期末考试成绩基本决定了学期成绩的弊端,但是某些高校规定了每门考试课必须有四种以上的题型,对于一般的学科而言,这种规定也许是可行的,但对于生物统计学而言,这种规定是不合理的。因为生物统计学的教学主要是培养学生综合运用统计学原理和知识的能力,培养学生如何进行试验设计、试验数据的统计、分析以及对统计结果的解释等。因此笔者认为,对于生物统计学的教学,教师应从学生的实际情况出发,以培养学生综合运用统计学原理和知识为目标,合理讲授统计学的相关内容。期末考试以开卷考试为宜,学期总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成,考试题型只需考察计算题和试验设计题两种题型,即重点考察学生对基本知识的掌握程度及灵活运用统计学原理和方法解决实际问题的能力。
生物统计学是一门理论性较强的应用学科,涉及的内容多、公式多、概念多,对学生而言,难懂、难记、更难用,而且很多学生不愿意学习。因此在生物统计学教学过程中,教师应从学生的实际情况出发,选择合适的教材并优化教学内容,提高自身知识结构和科研能力,改变教学方法,加强试验设计的教学和实践,改革传统的考核方式,着力培养学生综合运用生物统计学原理和知识的能力为教学目标,充分调动学生学习生物统计学的主动性和积极性,同时增加学生上机学习统计软件的操作,掌握EXCEL、SPSS、DPS等统计软件的使用,提高学生利用生物统计学的原理和相关统计软件解决实际问题的能力。
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一、国贸专业统计学课程教学内容设计存在的主要问题
(一)统计学课程教学内容设计与其他相关课程的教学内容重复较严重
统计学作为国贸专业的专业基础课,是继概率论与数理统计后所开设的一门课程,同时它又是学习计量经济学课程的基础。统计学课程中的统计思想、方法、原理与数理统计基本相同,相关与回归分析与计量经济学的部分内容相同,统计调查、统计预测类似于市场调查与预测的部分内容。有些学校国贸专业的统计学教学内容偏重于统计方法和原理,比较忽视统计学的应用教学,一些教学内容基本上类同于数理统计的教学,体现不出统计学自身的特点,导致国贸专业的学生在学习过程中感到统计学课程枯燥难懂,激发不了学生学习的兴趣,直接影响教学效果,使得部分学生很难达到该课程的考核要求。
(二)统计学课程教学内容中的实例针对性不强
我国早期统计学教学遵循原苏联的教学模式,虽编著了各专业统计学,如管理统计、经济统计、财务统计、旅游统计等,这些专业统计学课程主要介绍大量的专业概念,没有对统计学的基本方法和原理等内容进行系统介绍,自然难以使学生的统计分析能力得到有效的提高。最近的统计学课程主要通过介绍统计学的基本原理和基本方法,特别强调各不同专业需要掌握的共性统计理论知识,但又与专业的结合不够,导致学生运用统计知识与方法解决本专业问题的能力不强。国贸专业所使用的统计学教材与其他经济管理专业的教材是一样的,教材中的实例涉及的范围较广,所以统计学课程教学内容中的实例针对性不强,学生无法掌握统计方法和原理在本专业上的应用范围,不能有效提高国贸专业学生的应用能力。
(三)统计学课程缺乏与国贸专业相关的实践教学内容
我国统计教学改革已经开展了多年,在各方面取得了显著的成效。但在实践教学方面至今还比较薄弱,国贸专业的统计教学亦是如此。首先,教学计划上实践环节所占用的时间普遍较少,或者有些学校根本没有实践环节;然后,教学内容偏重于理论知识、方法和原理的讲授,不注重实践技能的训练。由于缺乏实践环节的训练,学生习惯于死记硬背,不善于活学活用,导致国贸专业的学生无法有效掌握统计在本专业上的应用。
(四)缺乏学生上机操作的教学内容
目前统计学课程教学中常用Excel来演示统计数据的处理过程,但由于课时较少,所学的内容有限,而且学生上课时只能观看老师演示,没有时间上机操作,所以无法熟练掌握统计软件的应用。
二、国贸专业统计学课程教学内容的改革与设想
(一)对统计学课程教学内容进行系统的模块设计和分块教学
1.对统计学课程教学内容进行系统的模块设计模块设计是指将统计学课程的教学内容设计为多个相对独立而密切联系的多个模块,这些模块的设计由统计学教师协同国贸专业课任课教师合作完成。可将国贸专业统计学课程的教学内容分解为两大模块,一是统计学基础知识、方法和原理,这一模块的内容主要介绍描述统计、推断统计、方差分析、相关与回归分析、非参数检验、多元统计分析等统计学基本方法和基本原理,对该模块内容具体分为三部分:第一部分是描述统计、参数估计和假设检验;第二部分是方差分析、相关与回归分析;第三部是非参数检验、多元统计分析。二是统计学基础知识、方法和原理在国贸专业中的应用。
2.对统计学课程教学内容进行分块教学
因为第一个模块中的描述统计和推断统计等内容在数理统计中已经介绍过,故对这些内容可以用少量时间做简单复习,帮助学生巩固所学的统计知识;而对于方差分析、相关与回归分析这部分内容,虽然数理统计中有相关介绍,但由于课时所限,数理统计一般不上,故应详细讲解。但由于相关与回归分析的内容与后续课程计量经济学的内容相似,故只对满足经典假定的模型进行讲解,而对不满足经典假定的模型则留给计量经济学来介绍,尽量让学生能准确地理解方差分析、相关与回归分析的基本原理;由于非参数检验、多元统计分析内容较多较繁杂,故需结合其他专业课来讲解。对于第二个模块的内容是学生感兴趣的,而且在前面的课程教学中涉及较少的,故需加强教学,通过大量案例来讲解已学过的统计方法和原理在国贸专业上的应用,使学生掌握统计方法和原理在本专业上的应用。
(二)增加学生上机操作的教学内容
统计学是一门应用性很强的学科,在实际应用中所需要处理的数据较大较多,且涉及的计算很复杂,所以必须借助于计算机和统计软件来得出计算结果,进而利用计算结果对实际问题进行分析,提出解决问题的具体方案。在统计学教学中,可以选用的统计软件有很多,如Excel、Spss、SAS等软件。其中,普及率高的Excel是最简单易学的。而Spss、SAS等专业统计软件拥有完整的统计分析工具,实现对现有数据的统计处理;同时,它们都带有很强的模拟工具和作图功能,可以帮助我们进行各种数据模拟和试验,生动、直观地展示抽象的统计公式、统计原理和统计分析结果。虽然,Excel简单易学,但统计功能不够强大,学生有必要学习一门专业的统计软件,如Spss等,而要熟练掌握专业统计软件的应用,除了上课看老师的演示外,还要学生自己上机操作,故需增加学生上机操作的教学内容。
(三)增加学生的实践教学内容
统计学的实践教学,主要通过案例教学来实现,要增加学生的实践教学内容,就必须加强案例教学。统计学的案例教学,是指在教师指导下,学生通过阅读统计学教学案例,运用所学统计理论知识和方法对案例中的问题进行分析研究,并对计算过程及其结果进行评价,从而选择一个比较好的解决问题方案的过程。案例教学是对实践活动的真实模拟,在案例教学法中,案例教学将抽象、枯燥的理论结合一个个生动的事例进行讲解,学生听起来感到形象、生动,有利于对知识的理解和升华,起到举一反三、触类旁通的作用。在案例学习过程中,学生有身临其境之感,由于案例的解决方案往往不是唯一确定的,具有一定的挑战性,从而最大限度地调动学生学习的积极性,提高学生学习的兴趣。
《卫生统计学》既然是一门应用性很强的学科,是预防医学专业必开的基础课,统计学课程的设置就应该遵循“淡化理论,着重技能,强调应用”的原则。在教学过程中,首先要求学生具备收集和整理统计资料的能力,其次要掌握根据分析指标正确选择统计分析方法以及规范撰写统计分析报告等技能,最终做到熟练地将统计理论思维结合到专业思维上,以达到解决实际问题的目的[1]。传统的统计学教学模式不容乐观,即使预防医学专业的很多人学了多遍统计学仍不得要领,不会将实际问题正确地转变成相应的统计学问题,一用就错,临床等其他专业的这种情况可能普遍,更加严重的是在医学研究中统计方法的误用可能会导致严重的伦理问题。学生数学基础较差,统计素质较低,缺乏使用统计思维“透过现象看本质”的能力,缺乏正确使用统计方法去分析问题、解决问题的能力,对学生专业能力的发挥造成困扰。上述问题的症结在于教和学两方面:一方面在进行医学统计学教学时,采取单一的正面灌输的死板方式,结合统计学本身就跟数学息息相关的学科特点,就会使学习者仅有的一点学习兴趣荡然无存,使他们感到统计学难学难懂难用,枯燥乏味,甚至望而生畏;另一方面,医学专业的学生“死记硬背”式的学习模式,导致他们在《卫生统计学》课程学习过程中存在很大的困难和瓶颈,也给课程的教学人员带来了大量的难题和困扰。在几年的教学实践中,结合该课程的特点及培养目标,我们对课程教学改革做了一些尝试性的探索工作。
一、转变教学思路
将教学目标从让学生理解统计学方法的原理、掌握统计学分析过程和步骤,转变为让学生理解统计学基本概念,了解统计学方法的原理,掌握统计学分析方法的应用条件,正确应用各种基本统计分析方法。教会学习者用辩证的思维去思考问题,用透视的眼光去洞察事物,掌握透过现象看本质的统计思维模式。统计思想的精髓是“透过现象看本质”。但在实际工作中需要进行统计处理的问题呈现出一种“表现型”的面貌,直接根据这种常常带有假象的“表现型”盲目地去按照统计学教科书上的“标准型”进行套用,出错的概率极大。这就要求人们在运用统计学方式时,必须先将“表现型”的本质——“原型”剖析出来,进而将“标准型”套用在“原型”上,这样极大减少了错误的发生,进而有利于提高统计学的正确运用水平和科研工作的质量。传统的统计学教学内容一般分为三个部分:基本概念、原理和方法,公式的来源、简单推导和详细的手工计算过程,分析结果的正确解释和结论。在这些内容中,公式的推导有利于对公式及其概念的理解和记忆,手工计算可以进一步加深学生对公式的印象,但对医学学生而言,公式推导过程已很困难,更不论记忆这些冗长的公式了。更重要的是公式的推导严重消磨了学生的积极性,因此,我们首先对教学思路进行了调整:把教学重点放在理解统计学的基本原理、掌握统计学方法的应用条件和培训统计学思维上,而不是烦琐的计算过程或数学算法的讲解[2]。教学的主要目标是掌握统计学基本概念和理解统计学方法的基本原理,重点讲解统计学概念、基本原理,强调统计分析方法的使用条件,培养学生的统计学逻辑思维能力,减少对数学公式及数学推理过程的灌输,淡化相关统计公式的要求,最终达到学生的学习与实际工作需求紧密衔接的目标。
二、教学方法和教学手段的改革
1.将灌输式教学改变为启发式教学。教学时注重教育的多样化和多层次化,让学生掌握搜集、整理资料方法的同时,还要教会学生能够“透过现象看本质”。在整个学习过程中充分发挥其主动性,学会用辩证的思维去思考问题,用透视的眼光去洞察事物,掌握透过现象看本质的统计思维模式。上课过程中将教师直接灌输改为教师应用实例或某个问题引导让学生找到解决问题的方法,从而更好地发现问题,这样更好地激起了求知的欲望,在教学过程中才能很好发挥主动作用,配合好完成教学任务。
2.在《卫生统计学》课程中增加案例教学内容。仅仅停留在书本上的统计教学不再适应目前医学科研的发展需求,因此应将案例式教学加入到统计课程中。案例式教学法能够克服传统教学方法僵硬死板的缺陷,充分发挥教学互动、教学相长的优点。在《卫生统计学》课程中加入案例式教学,不但可以提高学生阅读、理解统计文献的能力,还能通过案例培养他们在统计文献中发现问题、分析问题、解决问题的能力,最终达到学生正确利用资料和文献的能力;案例中会涉及到不同学科的内容,通过案例锻炼学生多门学科进行融会贯通,进而引导他们勇于创新;在案例讨论课堂上,学生们会就自己的观点进行激烈的讨论,讨论过程中让他们学会倾听,正确表达自己的观点,锻炼学生的语言表达能力。在授课过程中,我们发现案例式教学可以充分调动学生的主观能动性,让学生从被动接受到主动学习,真正成为学习的主体,学习效果提高。
3.培养统计分析软件的实际操作技能。随着信息化时代的到来,传统的计算器教学已经逐渐被淘汰,各种统计分析软件的应用越来越受到重视,在理论课教学工作中,每讲授一种统计学方法都随之加入统计分析软件的讲解和实验,给学生讲授各种统计数据的记录方式、相应统计学方法的软件操作过程以及软件输出结果的读取,将统计学结果结合上专业知识做出解释。让体会到借助统计学软件实现复杂统计学分析方法的简便性,使学生克服对《卫生统计学》课程的恐惧心理,加强学生应用统计学方法解决医学实际问题的能力。鼓励学生将所学的统计方法应用于医学实践。实验教学的内容采用教师讲授与学生上机结合的方法,经过自己上机亲自操作,更深入理解了所学的理论知识,要求学生掌握数据库的建立、菜单的操作及结果的解释。实习课的内容也是由浅到深,由例题数据类型到实际收集的原始资料的类型,这样统计学实习课不仅扩展了知识面,获得了分析处理数据的手段,还加深了学生对统计学知识的理解,激发了学习兴趣和学习热情,更重要是获得了良好的教学效果。
三、改革考试模式和内容,合理评价教学效果
作为衡量学生学习效果,评价教学质量的重要手段,无论是哪种课程都将考试视为整个教学过程中的重要环节。长期以来,传统教学模式中的《卫生统计学》考试都是采用闭卷笔试的方式。不可忽略闭卷笔试的方式对维持正常的教学秩序、评价教学质量的重要作用,但绝大部分学生为了应付考试而机械化地死记硬背,这样根本不利于学生创造能力的培养。为此,我们将统计学的考核思路和内容围绕教学思路做了相应的改革,减少了“名词解释”和“简答题”这些需要死记基本概念和原理的题型比重,增加了“综合数据分析”和“案例辨析”等题型,将重点放到考查学生对基本概念和原理的理解、灵活应用统计学知识解决实际问题的能力方面。试题形式以考查概念理解和知识融会贯通能力为目标,广泛地涵盖课程的学习内容,一个题目中会涉及到多个章节的内容,客观地考查学生的学习效果。分为理论知识的考核和统计软件应用能力考核两部分。
1.理论知识的考核。统计学的理论知识主要包括概念、原理、案例分析、统计思路等,这部分以笔试形式进行。但不局限于死记概念和原理,需要学生能够把理论知识转化为解决实际问题的能力,可以利用“案例辨析”这一题型,考查学生对理论的理解程度。目的是要考核是否能够将所学统计方法正确进行应用,解决本专业实际问题。
2.统计软件应用能力的考核。目前计算机的普及,对统计分析软件的广泛应用,解决了过去冗长的统计分析计算过程。这就要求学生不仅掌握统计学的基本理论和方法,还要求学生能够利用计算机和统计分析软件进行资料的录入、整理和分析。对学生对计算机软件的熟练操作和结果正确读取的考核则可通过上级操作考核完成,通过它检验学生统计应用能力,并把它作为考核学习效果的重要方面纳入综合考核中。
关键词:金融学;本科生;统计学;思维训练
中图分类号:G71 文献标志码:A 文章编号:1000-8772(2013)12-0225-02
随着金融创新的不断加深、金融学学科体系及内容的不断发展和变革,金融学本科专业课程越来越多地涉及统计学的相关知识。但长期以来,大多数金融学专业在招生中文理兼收,学生的数学功底参差不齐,学习专业课的难度加大,在教学中注重加强金融学专业本科生的统计学思维训练无疑是改善金融学专业课程教学效果的重要手段。因此,为了适应经济发展对金融学专业人才的需求,推动金融学专业本科生学科建设的不断完善,本文专门就如何在教学中加强金融学专业本科生统计学思维训练的问题提供了以下几点有益的思考及具有可操作性的建议。
一、在教学中注重统计学与金融学知识的交叉融合
(一)注重体现统计学与金融学各自的地位和作用
当前金融学专业课程教学中存在的问题是,专业课程内容对统计学特别是数理统计有着越来越高的要求,但统计学与金融学各自的课程体系之间却缺乏足够的内在沟通,课程体系目标不够明确。造成的结果往往是,一些金融学专业的学生学了概率论与数理统计、统计学原理甚至金融统计等,却不懂得运用统计分析的方法去分析金融领域的实际问题,两者脱节现象较为严重。
因此,在教学中加强金融学专业本科生的统计学思维训练,首先应注重统计学与金融学两门学科知识的交叉融合,在教学中引导学生认识两者各自的地位和作用。统计学是一门方法论和应用性学科,是一种定量认识问题的工具。统计学只有与实质性学科相结合,才能发挥强大的数据分析功效。在统计学与金融学的相互关系中,统计学为研究金融学服务,统计方法在这一应用过程中得以完善与发展;金融学为统计学的应用提供了基地,为统计学和自身的发展均提供了契机。
(二)注重统计学和金融学交叉融合的实践内容
注重统计学与金融学的交叉融合,反映在课程体系改革上,应适当调整课程设置和重新设计教学方案(特别是概率论与数理统计、统计学原理、金融统计等课程),使之与金融学专业的课程建设相适应;反映在教学实践过程中,教师的关键任务在于告诉学生如何运用统计知识,利用各种统计分析的工具(如统计应用软件)去分析现实中得到的数据,将培养统计思维习惯和训练统计应用能力有机结合。
在统计学和金融学专业课程的教学过程中,教师要善于把统计思维的基本思想与金融学的授课内容有机结合起来。在统计学相关课程的教学中大量运用金融学的案例;在金融学专业课程的教学中大量传输统计思维,使学生学到的不仅是统计和金融的专业知识,更重要的是学到如何用统计思维去观察、思考和处理金融问题的能力。
二、合理设计统计学相关课程的教学内容
统计思维的培养和训练与特定的教学内容紧密联系。加强金融学专业本科生的统计学思维训练需要改革金融学专业学生的统计学相关课程的教学内容,根据金融学专业学科发展的需要对金融学专业本科生开设的统计学相关课程的教学内容和教学方案进行调整和重新设计。
(一)统计学原理课程内容的调整
以统计学原理课程为例,建议调整的内容包括,一是简化统计指标理论,增加统计学数学理论基础的讲授内容。将原来统计学教学中重点讲授的时间数列分析、指数法等内容变为有选择的介绍;将概率论的有关内容纳入统计学课程,并在原有基础上充实参数估计和假设检验的教学内容。二是强化统计定量分析方法,向学生介绍多元线性回归分析、方差分析、因子分析等多种统计分析方法的基本思想和原理。同时,考虑到金融领域以时间序列数据为主,因此,在教学别要让学生对时间序列分析的基本模型有所把握和理解。这样一来,不但丰富和充实了统计学的教学内容,而且也会大大改善金融学专业课程的教学效果。
(二)关于金融统计学课程内容的调整
对于金融学专业开设的金融统计学,需要为金融统计建模做准备,所要掌握的内容更多、要求更高。这就要求在金融统计学课程教学中,结合金融建模思想适当调整教学内容,以提高学生统计思维下分析金融实际问题的能力。以连续性随机变量的分布为例,金融资产收益率序列的统计分布大多是非正态的。这就要求在教学中,一是要介绍非正态分布数据在模型应用中的常用的处理方法,如取对数等;二是要注意非正态分布的学习,可以向学生介绍t分布:贝塔分布、威布尔分布等非正态分布。
统计学相关课程的具体教学方案和内容确定以后,将会有利于统计思维与授课内容的有机结合,譬如概率论、随机过程知识就是用来描述事物发展过程中的不确定现象的,平均数、方差用来刻划现象的集中与波动程度,数字资料的搜集开发是为这些现象的过程控制提供决策依据,如此等等。让学生带着问题有针对性地学习,并把统计思维的基本思想贯穿于整个教学过程中。
三、注重培养学生灵活运用随机性思维的能力
(一)注重培养学生熟悉统计思维和随机性思维
统计思维是统计学中蕴含的一种思维和行为方式。良好的统计思维不仅是学习统计学的需要,也是统计学向其他学科嫁接的一条有效途径,会使学生终身受益。一般认为,统计思维就是人们自觉运用数字对客观事物的数量特征和发展规律进行描述、分析、判断和推理的思维方式。统计思维从内容上讲,包括了从资料收集到资料分析再到统计推断的整个过程,以认识和把握客观事物和现象的本质及其发展变化规律为其终极目的。其中,资料分析和统计推断的理论基础是随机性思维。
在教学中加强金融学专业本科生的统计学思维训练应注重培养学生灵活运用随机性思维的能力。所谓随机性思维,就是以随机性问题为载体和视角来发现问题和解决问题,达到对现实世界空间形式和数量关系的本质的一般性认识的思维过程。随机性思维是统计思维的思想内涵和本质内容,贯穿概率论和数理统计内容体系的始终。
(二)注重解读概率论与数理统计之间的联系与区别
培养灵活运用随机性思维的能力要求教师在教学中帮助学生清楚认识概率论与数理统计之间的区别与联系。虽然概率论和数理统计从严格意义上讲是不同的两门学科,他们研究的对象不同,思维方式也不同,但它们却是联系紧密、相辅相成的两个方面。前者偏重于基础理论,后者偏重于研究应用。随机性和不确定性是数理统计研究对象的最重要的特性。概率是对随机性的一种度量,基于概率的知识,将随机性归纳到可能的规律性中,这是随机性思维的基本特征。由于对随机现象的观察可以直接或间接地用数据来表现,因此对随机性进行描述的一个重要方式是拟合一个适当的分布。
(三)注重帮助学生深刻体会和应用随机性思维
灵活运用随机性思维的前提是能够深刻体会和认知随机性思维,因此,培养学生灵活运用随机性思维的能力还应当经常在课堂上联系现实世界中的随机现象,在教学过程中引导学生深刻理解和体会“随机性”的内涵,并激发学生自觉、自我培养随机性思维的意识。让学生的思维方式由“确定性”向“不确定性”过渡,认识到随机事件广泛地存在于客观世界之中,并且无处不在。
四、通过实验教学切实提高学生的理论水平和实践能力
(一)金融学专业本科生增设实验课的意义
在金融学的专业课程里增设实验课程是实践教学的重要方式,更是金融学专业课程建设的必然趋势。金融学学科建设中一个广泛存在的问题是不重视实践教学。在教学中,统计方法与金融建模、定量分析脱节,缺乏统计案例和统计软件的结合。没有实际的数据分析训练,学生们就无法对统计的广泛应用性有深刻的体会,也不利于保持和提高他们的学习兴趣。同时,对金融专业的本科生来讲,不掌握一门专业的统计软件,很难完成今后的进一步学习和研究工作。因此,在统计思维的训练和培养中,必须注重把统计知识应用于实践的训练,在实践中提高统计思维能力,使统计思维在金融学专业本科生在对金融学专业课的学习中发挥它应有的作用。笔者认为,统计学、金融统计学、计量经济学、金融工程等课程均可以考虑开设一定的实验课。
(二)有效率地上好实验课
处理金融数据所用的统计分析方法众多,每种分析方法都有各自的特点和适用对象,同时彼此联系。在实验课程的开设中,建议每种方法均遵循一现场演示二案例分析三鼓励学生自己动手处理实际金融数据的学习过程。譬如金融学专业本科生会接触到大量的金融时间序列数据,教师在实验教学过程中可以链接功能强大的统计分析软件,用统计软件进行处理金融时间序列数据的演示,并结合软件的输出结果进行讲解,帮助学生正确理解统计理论方法和统计软件输出结果的含义。通过实验课的教学,学生学会使用一种以上的统计应用软件进行统计整理和统计分析,不但提高了实际处理金融统计数据的能力以及金融统计的分析技能,产生比较具体的感性知识,而且加深了对金融统计规律性的认识,激发了对统计学和金融学专业课程的学习兴趣,为实现统计理论与金融实践的顺利结合奠定基础。
此外,将统计应用软件与案例教学有机结合已是国际统计教育的主流。金融统计的案例分析主要体现在统计分析方法的应用上。在案例教学中,应综合应用多种统计分析方法。同时,所选择的案例要与当前备受关注的金融问题、金融现象密切联系,难度也要适中,避免打击学生学习的积极性。在对案例分析过程有比较好的理解和掌握的基础上,学生开始自己动手处理实际金融数据就水到渠成了。
关键词 生物统计 教学改革 教学方法 多媒体教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
On Method of Biostatistics Teaching Reform
Abstract In order to explore the teaching methods of the research, to improve teaching effectiveness, based on many years of practice, on the the biostatistics courses bold reform, teaching contents, methods, means the try. Through reforms to stimulate students' interest in learning, and enhance the usefulness of the course, and achieved good results.
Key words biostatistics; teaching reform; teaching methods; multimedia teaching
生物统计学课程是黑龙江八一农垦大学生命学院开设的一门专业必修课,在生物科学、生物技术和制药工程本科专业均有开设,2012年起,在生物化学与分子生物学硕士专业也开设了该课程。
生物统计学是数理统计在生物学中的应用,是生物学领域科学研究和实际工作必不可少的工具,该课程要求学生具有较扎实的数学基础和较强的逻辑推理能力,一直被认为是生物专业难度较大的课程之一,有所谓的“四难”之说,即教师认为难教,学生感到难懂、难记、难用。因此,该课程的教学改革一直是任课教师致力进行的一个课题。笔者从2005年起,一直从事该课程的教学工作,根据自身及课题组成员多年的教学实践,并以学校进行研究性教学改革为契机,深入进行了教学改革和实验改革的尝试,并且收到了良好的教学效果。现就多年的探索与实践,谈谈自己的体会和思考。
1 精选教学内容,结合实际需要
本门课的学时数较少,只有30学时,因此,在教学内容安排上,一定要精挑细选,既要涉及面广,又要突出重点,而这恰恰是课程改革最困难的环节。笔者经过多年的实践,将授课内容总体分为试验设计和统计方法两大部分,并穿插统计软件介绍,各个小章节各有详略。在内容安排上,考虑到学生已有的基础,避免与已修的数理统计课程内容重复,同时考虑到计算机的普及和大量统计软件的使用,手工计算过程不再作为重点,并尽可能和实际结合,为学生下一步的毕业论文与科研工作打好基础。
具体教学中,对描述性统计部分,虽然内容相对简单,但实用性强,应用广,因此学生必须掌握。着重是统计图、连续性资料的整理方法,其它内容可自学。涉及理论分布、t检验、检验、F检验等知识,重点放在二项分布和正态分布的概率计算,对于原理不过深地纠结。统计推断与方差分析也是一个重点,要求掌握不同统计方法的适用条件,并能够利用EXCEL和DPS、SPSS等统计分析软件进行分析,并结合实验设计,通过实例操作使学生掌握。直线回归与相关分析主要介绍简单相关与回归,学会标准曲线的制作,分析方法的统计软件操作即可。再有就是试验设计,主要是讲清试验设计的原则,并以教师的科研课题为例,讲清设计的基本思想和设计方法。由于所修专业不同,实验设计选择了不同的内容,如生物技术与生物科学专业,删去完全随机区组部分;而对于制药工程专业,则增加了交叉设计、正交设计和均匀设计等内容。
2 改善教学方法,注重案例教学
生物统计学教材大多理论性强,内容枯燥,容易使学生产生厌烦感。照本宣科的传统授课方法,更会使学生一头雾水,失去兴趣,对于培养学生独立思考能力和创造能力十分不利。而且由于教师上完课就走,师生间缺乏沟通,教学质量如何无从知晓,教学效果不佳。因此,在教学中,笔者根据各章教学内容及要求不同,采用了不同的教学方法,增加学生的学习热情。笔者采用最多的是案例教学,即在授课过程中以实例来辅助教学。分两种情况,一是在讲述原理及方法时以实际问题为切入点进行。例如再给制药工程专业进行正交分析设计及统计推断的授课时,以制药专业的一个毕业课题为例,从为什么使用正交设计(适用条件),设计的原理、优势入手,然后再解决问题,这样使学生在学习过程中明确了目的,有的放矢,对理论与应用的掌握程度明显加强。二是在讲述原理及方法时举一些实例来增加趣味性,如在讲解小概率不可能发生原理时,笔者讲述了这样一个事例:在讲台放20支枪和100万美元,20支枪中只有一支有子弹,谁敢拿着枪对着自己开一枪,没有子弹就把100万美元给他。通过这个小例子来让学生弄清楚5%显著性水平的含义,并且很难忘记。还有就是把一些历史资料的情况渗透进入课堂,如在讲解t检验时,给学生介绍从酿酒师到统计主管的哥斯特的典故。1899 年,他在英国都柏林一家酿酒公司做酿酒师,在对酒进行小样本质量控制时发现了t 分布的原理,并以Student作为笔名发表了论文,在讲述过程中还提出在普通工作中也能做出大作为的道理,感觉学生的听课效果明显增强。除此之外,在下课前,教师还布置一些预习问题,让学生自己查阅资料,探寻解决方法,在下节课中回答,通过这种方法,督促学生自主学习,这样就避免了老师讲得眉飞色舞,学生听得昏天黑地的局面。
3 改革教学手段,传统现代结合
传统的教学手段以板书为主,在信息技术高度发展的今天,看似落后,但其在生物统计中的地位却并不能被多媒体完全取代。在讲授一些重要的生物统计原理、公式推导和证明等方面,具有其他教学手段不可比拟的优越性,例如在方差分析、回归相关分析原理推断演示时,利用板书,可以让学生有足够的时间思考,参与到教师的思路中来,及时理解和消化知识。同时,现代多媒体技术的发展和多媒体设备的普及,也使得多媒体教学成为不可或缺的一种教学手段,利用它强大的功能,如容量大,使用方便,可以集图像、音频和视频于一体,丰富了教学的形式,提高了教学的效率,因此,在教学中必不可少。此外,在教学过程中,还利用Newclass计算机教室,让学生新手操作Excel、DPS、SPSS等计算机软件的应用,并完成分析过程,为学生以后的发展奠定基础。因此,我们在传统的板书教学过程中,融入多媒体教学手段,通过两者互补,达到了理想的教学效果。
总之,经过教学改革尝试,所授课班级学生对《生物统计学》的学习兴趣增强了,对统计方法的掌握程度提高了,考试基本都能顺利通过,而且压力大大减轻。在今后的课程教学中,还要不断探索,推陈出新,增加学生学习兴趣,增强实际运用能力,不断提高教学效果和质量。
参考文献
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关键词:统计学;教学方式;教学现状;考核方式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0125-02
采用统计方法对社会经济现象进行定量分析已经在经济、管理、金融等研究领域普及和深入。统计方法已经成为经济、管理、金融等许多学科研究的重要手段之一。自20世纪90年代中期开始,教育部将《统计学》课程列为财经类专业本科专业的核心必修课程[1-2]。其目的是通过《统计学》的学习,使学生掌握统计调查、统计数据整理、统计分析方法来分析和解决实际问题的能力。本调查目的是了解高校当前统计学课程的教学现状、教学内容和学生的学习现状,结合社会和教育发展要求进行教学探索,构建多元化教学模式,使学生在互动中掌握统计思想、统计方法以及利用统计方法、统计软件分析社会经济现象。
一、资料来源
本次调查采用网上问卷调查形式,受访者的就读学校包括财经类、理工类、综合性等多所高校,专业分布广泛,总共收集问卷185份,其中剔除没有开设统计学课程的问卷,有效问卷为164份,占比88.65%。受访者的专业主要分布在统计学、经管类、理工类、社会学类以及医学类,调查覆盖的专业较为全面,样本信息比较完整。
二、统计学课程的教学现状
(一)统计教材的使用情况
目前,高校缺乏适应非统计专业的规范统计教材。统计教材主要分为应用型和理论型两类,对统计专业而言,老师通常注重理论知识的灌输,培养数学逻辑思维能力,使用的统计教材偏理论,着重公式的推导;对非统计专业而言,老师使用教材情况参差不齐。统计课程针对不同专业选择的教材也不一,整体上是非统计专业选择应用型教材居多。统计专业中约73%的老师选用的教材是理论型的,教材偏难,强调统计方法应用的占比25%;而其他专业其统计教材绝大部分是应用偏实例型的;理工类专业其数学基础较好,老师选用的教材超过一半的是偏理论的统计专业教材。针对非统计专业而言,教材的选择比较笼统。
(二)统计课程的课时情况
通过调查发现,目前很多高校的统计学科课时不足48个学时,老师讲完基础的理论方法后,没有多余的时间对学生讲解如何进行实践方法的运用,忽略了案例分析。这里,我们对回收问卷关于“统计学课程的课时数”结果进行整理,在142份问卷中发现有75人选择的是48学时,其中统计专业学生占比48%,67人选择的是32学时。这说明近47.18%的受访者,他们的统计学课时数低于48学时,这也会导致教师为了完成教学任务,理论性内容讲得过多,实践案例讲得少甚至忽略,统计方法无法深入应用。
(三)统计实验课程的教学
统计学科既强调理论的严谨性,又注重方法的普适性。其本身要求推广实验课的开设,一方面统计方法已经渗入到自然科学、社会科学等多个学科领域;另一方面,利用回归方法,参数估计等统计方法解决在实际生活中的海量数据已不切实际,因此只有借助统计软件才能实现。通过调查发现,约62%的受访者所在学校的统计学课程开设过实验课,其中统计学专业占比43.56%。近38%的受访者表示统计学只上理论课,说明很多高校对统计学实验课的推广还没有引起足够的重视。就实验软件来看,EXCEL是使用频数最多的软件,其次是SPSS和EVIEWS。我们知道这三种软件可操作性较强,比较简单。相比EXCEL,SAS、R和Matlab对编程技术要求较高,对于数学基础较为薄弱的经管、社会类专业学生而言,可行性大大减小。同时,学习编程软件的学生主要集中在统计专业和理工专业中。这也告诉教学者在讲授实验课时,要根据学生的实际能力选择合适的软件进行教学,使统计方法能够有效地得到应用。
(四)统计学课程的教学特点
统计学科离不开数学,离不开复杂的数学公式、抽象难懂的概念等。比如回归系数的估计、方差分析等等,都要求学生具有扎实的数学功底,这些对经管类专业的学生而言,统计学无疑是一门枯燥难懂的学科。因此老师是否能将抽象的知识转化为有趣的案例也是一种技巧。总的来看,大部分老师强调理论、注重公式的推导,比例达到了41.1%;其次进行实际案例分析的占33.13%;而选择理论――实践多元化模式教学的比例为25.77%。
另外关于教师上课特点,教师学生互动式教学还没有在高校的统计学课程上得以广泛的实施,老师仍然充当着主角。教师单方面灌输知识的比例高达84%,其中涵盖实际案例分析的占31%,课堂严肃、纯粹讲理论的占比53%,这种教学模式存在一定的弊端,一方面课堂比较生硬死板,学生的积极性难以调动;另一方面,老师对统计原理逐一介绍,基础较差的学生容易产生抵触心理,导致教学效果不理想。
(五)统计学课程的考核方式
就考核现状而言,从考试难度系数、课后作业情况和考核形式这三方面来分析。考试难度系数在问卷中是根据“课程考试特点”来反映,主要包括:老师不划重点,自主复习;老师划重点,背诵式复习;题目固定,重在记忆;题目灵活,重在理解。经过统计整理分析,发现很多高校的统计学授课老师都会在期末考试前给学生划考试重点,比例达到了71.95%;其中约40%的学生反映考试题目固定,重在记忆,近32%的学生表示考试题目灵活,靠理解。总的来说,这门课程虽然难学,但学生考试压力不大,考试过关率高,这也会导致学生比较懒散应付的学习态度。
从统计学的课后作业布置情况看,在回收问卷中,表示老师偶尔布置作业的比例达到56%;近27%的学生选择了“作业较多”,而“基本无作业”则占16.5%,这说明该课程学生的课后练习强度不大,学习任务较轻。
调查发现,目前统计学课程的主要考核方式是闭卷考试,近74%的高校统计课程都选择了这种传统形式,相比于现阶段的考核形式,学生比较期待的考核方式是撰写实践报告。49.39%的学生希望该课程采取撰写实践报告的方式,其次是课程论文,而选择闭卷考试的比例仅为18.9%。
三、统计学课程的学生反馈
(一)学后收获
本次调查从课后自主学习积极性、统计学对自己专业是否有帮助和掌握的统计方法这三点着手分析学生学习统计学后的收获程度。从课后自主学习情况来看,164份问卷中选择偶尔下载老师课件达到了56%;“经常下课件”和“从未下课件”的比例分别是24%,20%,绝大部分都是少量学习甚至不学习的状态。
从统计学对自己专业的帮助程度看,其中29.3%的受访者选择了“非常有用”,42.1%的受访者选择了“比较有用”,表明统计学的学科地位显著。
(二)满意度
满意度调查包括实验课教学满意度和统计学课程的总体满意度。前者的满意度情况在问卷中是根据“教师在实验课教学中软件与理论知识的结合度怎样”来体现的。
整体来看,学生对统计学实验课及其总体的评价都较高。调查发现满意和很满意分别占比30%和11%;比较不满意及以上的占比12%。
四、建议
(一)教材的选择
教材的选择忽视统计与学生专业的衔接性,会使统计方法得不到在其本专业的实际应用,学生的兴趣也会降低。因此,一方面选用教材时对数学要求不高的专业,可以用偏应用型的教材,淡化定理公式的推导;另一方面,老师在上课时应在不同专业之间转化不同的教学思维,举例分析时尽量使用切合学生专业的术语。
(二)制定合适的教学计划,合理分配实验课和理论课的教学课时
理论课的教学设计可以分为两个部分:一部分是统计基础理论与方法的介绍,着重于统计原理的讲授;另一部分是该方法与各专业的相结合的统计应用,注重专业之间的衔接。
(三)丰富教学方式,使教学方式由传统灌输式向互动式转变
理论课以统计原理的讲授为主,以实际案例分析为辅。老师学生之间的互动,首先老师给出的案例应切合实际,学生易懂;其次学生应在课后补充相关的知识储备,才可以在课堂上与大家有密切的沟通。最后,老师还应具备较好的课堂组织能力。
(四)改进考核方法,加强综合能力的考核
过去单一的考核方式主要围绕书本上的理论和方法进行闭卷考试,老师划重点,学生临阵磨枪,考试一过知识也都忘了,学生成了“为了考试而学习”的盲目机械。这种为拿学分而应付考试的做法,学生根本无法真正掌握统计的基本方法,更谈不上统计思维的培养和实践应用。因此可以将单一的考试形式变成复合型考核。笔试考察学生对统计基本原理以及常用分析方法的理解深度,这部分成绩占比50%;实验报告或者课程论文则可以锻炼学生的写作能力和综合分析的能力,发挥学生的能动性和创造性,这部分成绩占比30%,另外平时作业和课堂表现态度各占10%。
总而言之,统计学在大数据时代越来越发挥着重要的作用。统计原理、统计方法、统计思想无处不在,因而高校的统计学教学是尤其重要的环节。针对各个专业的因材施教,注重理论结合案例的软件讲解,着重培养的学生统计思维模式等教学改革措施都是值得进一步提倡和开展的。
参考文献:
[1]苟巧玲.《统计学》课程教学中存在的问题和建议[J].统计与咨询,2008,(1).
关键词:案例导入式;统计学;方法选择
统计学作为财经类9大核心专业基础课程之一,其主要教学目标是使学生掌握系统的统计理论和方法,培养学生运用统计原理和方法分析、研究、解决社会经济问题的能力。但因其理论丰富、公式较多,从理论到公式、从公式到推理的教学方法,对部分文科生源的学生来说,难度较大,如果能理论联系实际,在传授统计理论和方法之前,导入一个实际中学生比较熟悉或与学生专业有关的实例,用"带笼子"的方法,让学生先理解和掌握实例内容和原理,再过渡到统计学理论和方法原理,将利于帮助学生理解和掌握统计理论和方法。这样的方法一定具备目标明确、真是可信、科学实用的特点。
一、"案例导入式"教学方法应用现状
统计学案例教学是一种实践教学活动,可实现统计理论与实践的科学结合,是培养学生应用统计理论和方法解决实际问题能力的有效方法。国内外已有许多研究成果可供参考。但案例导入式教学方法主要应用于医学统计学教学。
1.国外《统计学》案例教学备受重视
"案例教学法"是由德国教育家瓦・根舍因和克拉夫基最先倡导的一种教学方法,其意义在于"运用精选的范例使学生掌握一般的具有普遍意义的知识,形成独立和主动学习的能力"。[1] 1870年,兰德尔出任哈佛大学法学院院长时,首次将案例引入法学教育。19世纪90年代,哈佛医学院开始引入案例教学方法。案例教学法在法律和医学教育领域中的明显成功激励了商业教育领域。1908年哈佛商学院正式成立时,案例教学法又被引入商业教育领域。[2]美国哈佛大学John Boehrer 教授认为:案例教学是一种以学生为中心对现实问题和某一特定事实进行交互式探索的过程。[3]
国外学者非常重视《统计学》教学研究。2002年,美国成立《统计教育研究》期刊,为《统计学》教学提供了一个研讨和学习平台,不断推进《统计学》教学研究进程。国外有关《统计学》教学方法大致可分为两类:
(1)合作学习法。即让学生以小组的形式来解决问题、完成任务或者达成共同目标,通过这种小组合作的方式,来完成课程的学习。根据合作的方式不同,合作学习法又可细分为:问题导入式、案例研究法、项目教学法等教学方法,这些方法都是以小组的形式来完成教学。
(2)一般教学法。此类教学法不同于合作学习法,它不需要将学生划分为小组,是一种更加普遍适用的教学法,它包括很多方法,如:制图法,这种方法是在学生对重要概念之间的内在联系难以理解的情况下提出的,即在《统计学》的教学过程中,使用结构图或概念图,将知识点串联起来形成一张"地图",以便学生更好的理解各概念之间的内在联系;真实数据法,它强调在统计学教学过程中使用真实数据。当真实数据用来描述统计概念、计算过程、统计应用时,学生能从相关性、理解、学习、兴趣、动机等各方面相联系进行有效学习。
2.国内《统计学》"案例导入式"教学刚刚起步
随着《统计学》核心课程地位的确定,《统计学》教学方法探讨热烈非凡,传统教学方法因其难以调动学生学习积极性而教学效果不理想、更重要的是没有有效地将理论知识与实践应用结合起来,难以满足社会对统计应用型综合人才的需求而受到质疑,探讨新的更为有效的教学方法成为必然。目前国内统计学课程教学方法主要有以下几种:
(1)案例教学法。这种方法多于教学研究中,即教师通过对一个个真实情景事件的描述,引导并启发学生对这些事件进行讨论、评判的一种教学方法。至于统计学教学,该方法更多地运用在医学统计学教学中。
(2)项目教学法。在教学过程中,以"项目"作为教学主线,将教学内容以及相关知识点融入进项目的各个环节,以推动项目完成的方式来实现教学目标,即"以项目为主线,教师为引导,学生为主体"的教学方式。
(3)"案例"与"项目"教学相结合的方法。由于项目教学法的突出优点,但在国内教学实践中很少运用,学者们提出将案例教学法与项目教学法结合起来运用于教学实践,以突显两种教学方法的优势。
(4)问题导入式教学法。带着问题,进行教学,可让学生自主思考,能收到事半功倍的效果。
(5)案例导入式教学。它是指在介绍新概念或方法时,选择学生熟悉的案例为切入点,通过案例引出问题,引发学生思考,教师适当加以引导和启发,最后导出相关学科的理论和方法。由于案例导入式教学法的易操作性和教学效果显著等优点,被教师们广泛地运用在各学科的教学中,但"案例导入式"教学方法运用于《统计学》教学,还未见公开的研究成果。
二、"案例导入式"教学方法界定
1.案例教学法的界定
基于各种理论及其相关实践,国外学者们对案例教学法的界定也各有侧重。哈佛大学认为案例教学是一种启发式、讨论式、互动式的教学形式,它的主要特点是把现实中的问题带到课堂,把教学的双方带到矛盾的冲突之中,把枯燥单调的理论章节,变成解决真实问题的公开讨论,把教师的单向传授变为师生之间的教学相长,把个人的思路变为集体的智慧,把一个战略性的束之高阁的理论框架,变为解决公共管理现实问题的可操作的实践。教师的讲授,不再是提供问题的答案,而是告诉学生一个观察问题的视角,提供一个分析问题的方法。[2]柯瓦斯基(Kowalski)认为案例教学法是一种以案例为基础进行研讨的教学方法。[4]它不仅可以用来传授信息、概念以及理论,还可以训练和培养学生的推理、批判思考、解决问题的能力。舒尔曼(Shulman)定义案例教学法是利用案例做为教学媒介的一种教学方法。[5]
《教育大辞典》一书将案例教学法定义为:"高等学校社会科学某些科类的专业教学中的一种教学方法。即通过组织学生讨论一系列案例,提出解决问题的方案,使学生掌握有关专业技能、知识和理论。[6]而在教育学中,将案例教学法定义为教学中的案例方法,是指围绕一定的教育目的,把实际教育过程中真实的情景加以典型化处理,形成学生思考和决断的案例,通过独立研究和相互讨论的方式,来提高学生分析问题和解决问题能力的一种方法。[7]
综上所述,案例教学法可以界定为以典型事件为基础所构建的真实或虚拟的情景,进行师生问答、讨论等互动的教学过程,以达到学习者学习认知、技能目标要求的教学方法。简言之,案例教学法就是利用案例作为教学媒介的以提高学生综合能力为目标的教学方法。[8]
2."案例导入式"教学方法的界定
案例导入式教学方法属于案例教学法的一种,就是在传授统计学理论和方法前,根据PBL(Problem Based Learning,基于问题的学习)原理,选择一个学生可以理解和容易掌握的现实生活或与学生所学专业相关的实例,用"带笼子"的方法,通过理解和明了案例,过渡到对统计学理论和方法的掌握,特点是撇开统计学中的那些枯燥难懂的专业术语、统计公式,用一个简单易懂、带有一定趣味性的实例诠释统计学专业的理论和方法,提高学生学习兴趣和学习信心,寓教于乐;案例导入式教学方法要求教师不仅要熟悉统计学理论和方法原理,更重要的是要有统计实践经验;效果较为明显,将在系列文章"案例导入式"教学方法实践部分阐述。
三、"案例导入式"教学方法的特点
1."案例导入式"教学方法特点鲜明
案例导入式教学法强调理论紧密联系实际,由浅入深、真实再现,把一个枯燥无味的统计学理论和方法用一个简单易懂的实例诠释清楚,大大提高了统计学教学效果的同时,增强了学生学习兴趣。案例导入式方法在统计学教学中的应用必须具备以下特点:
(1)目的明确。统计学教学的主要目的是要求学生系统掌握统计学的理论和方法,并能用于实际问题的分析、研究和解决。只有目的明确,才能有的放矢,收到事半功倍的效果。
(2)真实可信。统计学只有与实际问题结合,才能发挥其寻求经济社会内在规律的技术潜能。可以选择生活中的案例,选择与学生所学专业有关的案例更能激起学生的学习兴趣,激化学习潜能。为此,案例必须真实可信。
(3)方法实用。统计学是一门方法论科学,从数据的搜集、整理到分析,都有一套完整的理论和方法,无论是描述统计、还是推断统计,其统计方法都需要用于实际,在实践中验证,在实践中发挥其功效。导入案例的方法要求易懂、实用。
(4)科学诠释。统计学是认识客观现象的方法论科学,从导入现实案例,阐述案例内容,过渡到统计学专业术语和方法,要求科学诠释案例的经济社会内容以及与统计学中相关理论和方法的对接。否则,会误人子弟。
2."案例导入式"教学方法作用明显
案例导入式教学方法因其目的明确、真实可信、方法实用和科学诠释四个特点,决定了其教学效果较为明显,主要源于以下三个主要方面:
(l)有利于提高学生学习兴趣。兴趣是最好的老师,是学习的内驱力,是创造才能的催化剂。统计学被认为是"四大天书"之一,学生普遍感觉其枯燥无味、难学难懂,特别是扩招以后,统计学挂科率较高,经过两年的实证,采用"案例导入式"教学,课堂比较生动、学生容易理解和接受,两次监测结果都显示,湖南商学院采用"案例导入式"教学的班级,学生对统计学的兴趣明显好于对照班级,统计学考试成绩也高于对照班级。
(2)有利于锻炼学生独立思考和分析解决问题的能力。案例导入式教学借助学生都能理解的案例,平稳过渡到本来枯燥无味的统计学概念和计算公式,意在统计学理论和方法的诠释和理解。学生从自己熟悉的案例放松地进入思考,慢慢地融合到教师的传授意图中来,不仅提高了学生学习统计学的兴趣,而且有的概念通过学生自己的理解概括出来,学生会有一种掌握的成就感和知识的获得感,锻炼了学生的语言表达能力和沟通能力,更重要的是增强了学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
(3)有利于提高教师自身的综合素质和业务水平。实施案例导入式教学方法,强调理论紧密联系实际,首先要求教师熟练掌握统计学的理论和方法原理,并能应用于实践,才能在实践中找到与之相适应的案例,在统计学课堂进行传授,目标是要学生能够掌握统计学理论和方法原理,这个过程,不仅要求教师统计学专业知识过硬,对教师自身综合素质和专业水平也是一个极好的提高机会。
四、"案例导入式"教学方法的理论基础
"案例导入式"教学方法是基于统计学枯燥无味、难懂而又重要的专业特点,针对部分数学基础薄弱的学生而提出来的,目的就是要让学生借助现实案例的理解,掌握统计学理论和方法原理。其理论基础就是关于人的全面发展学说在统计学教学中的具体应用和发展。具体表现为三方面:
1.以人为本的教育理念
尊重人、理解人、相信人的以人为本教育理念,提到了教育的首要地位。在案例导入式教学中,案例提供的现实情境和其提出的问题能够激发学生探索的积极性。随着经济社会的发展,量化分析越来越受重视且要求越来越高,财经类大学生走入社会都离不开量化分析,但扩招以来,统计学成为数学基础较差的学生的拦路虎,为解决这个难题,高校管部分理部门和统计学教师以人为本,想方设法,选择案例导入式教学方法,基本能解决这部分学生的难题。
2.全面发展的培养目标
高中的文理分科无形中让部分学生不只是数学学习,但进入大学后,特别是财经类大学,统计学是其核心课程,基本上每个专业都需开设。基于每个学生兴趣爱好的差异,统计学教学中选择案例导入式教学方法成为必然。在案例导入式教学法中,让学生首先面对的是一个能理解的案例,通过学生熟知的案例过渡到枯燥的统计学理论和方法,学生在研读理解案例中不知不觉进入统计学理论和方法的学习和掌握,不仅提高了学生学习统计学的兴趣,而且锻炼了学生分析概括和理解的能力。
3.理论联系实际的具体要求
案例导入式教学方法的主要特点是选择现实生活或与学生专业相关的社会经济现象实例,借助案例,让学生掌握统计学理论和方法,它要求理论必须联系实际。教师在进行统计学教学中,可根据不同阶段导入相关案例,前期主要是现实生活案例为主,随着统计学学习的深入,应该多导入与学生专业相关的案例,不仅能激起学生统计学学习的兴趣,更重要的是还能帮助学生专业课程的学习,真正让学生体会"统计学是智慧学"的道理。
综上所述,基于统计原理的抽象和商科类学生文科背景的现实以及"案例导入式"教学方法的优良特性,选择"案例导入式"教学方法于统计学教学,将降低学生学习统计学课程的难度,提高统计学课堂教学效果。
参考文献:
[1]姜建华.案例教学法在统计学教学中的应用[J].职业技术教育,2008(5):58~59.
[2]史美兰.体会哈佛案例教学[J].国家教育行政学院学报,2005,6(2):84~86.
[3]张兵.案例教学在统计学教学中的运用[J].湖北经济学院学报,人文社会科学版,2010,7(11): 183~184.
[4]KOWALSKI T J. Case studies of educational administration [M]. New York:Longman,1991:116.
[5]SHULMAN J H.Teacher-written cases with commentaries: A teacher-researcher collaboration [C] // SHULMAN. Case methods in teacher education. NY:Teacher College,Columbia University,1992:131~152.
[6]杨立红.案例教学法在大学生心理健康教育课程实施中的几点思考[J].考试周刊,2010(76):203~204.
[7]刘}. 信息技术支持下的案例教学在高职商贸类专业课程中的应用研究[D]. 北京:首都师范大学,2007.
[8]王青梅,赵革.国内外案例教学法研究综述[J]. 宁波 大 学 学 报(教 育 科 学 版)2009,31(3):7~11.
作者简介:
蔡宏宇(1964-),女,湖南益阳人,副教授,硕士,研究方向:应用统计学、宏观经济统计分析。