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绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇统计学原理论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
在医院的管理中统计学有着极其重要的作用,首先在医院的综合管理中,统计学是其重要的依据,医院的医疗全过程皆涉及统计工作,其覆盖范围甚至涉及到各个科室和病区。在医院决策部门制订该院的工作计划和有关政策时,医院统计数据是一项重要依据,也是医院科学管理的重要节点。其次,可以通过统计学来检测医院的管理效果。医院管理包含了多种知识,统计学可以被用来检验医院管理者的管理有效与否。通常来说,若管理得当,就医者满意度会不断提高,门诊诊疗人次、住院人次、手术数量及医院效益会不断增长,并且病床的周转速度加快,总体住院时间缩短,同时好转和治愈率提高;反之,则说明管理上存在某些失误及漏洞。最后,可通过统计学来加强提高医院的质量控制工作。统计数据可以反映出医疗方面的效率,一个医院的管理水平如何,可以在其医疗服务的优劣和医疗水平的高低中直接体现,并且这也可以从每一个统计数据中得到体现。通过医院的总体质量管理目标,把病床的周转次数以及出入医院患者的例数、诊断合格率、治愈率、病死率等控制指标明确到科室,使其明确指定目标。通过以上总体叙述,现代化的医院统计可以时时达到领导对各统计数字和量化指标的既定要求;院领导者可以通过医院的综合统计,实时掌握院内医疗需求,了解医疗的发展方向,及时对医疗布局和院内人、财、物及工作重点做出合理调整,进而提高医疗服务质量,获得更为优越的社会和经济效益。统计工作在医院的管理、工作计划制订及调整中提供了重要的参考价值,为此统计部门要定期进行各个专题的分析。实现医院的现代化,不但要突破传统设备、医疗技术和服务质量的局限,更应该把统计方法充分运用到医院医疗质量管理中。
2医院管理统计工作的问题
衡量医疗工作数量的标准不统一,例如医院管理中的医疗质量管理的统计,这也是目前很多医院存在的共同问题,譬如统计方法不当造成的门诊诊疗人次、出院人数等指标无法体现每一年医院门诊和工作量的涨跌幅度,而这些数据的统计和搜集能够为医院医疗质量的提升做出很大的贡献,很多医院恰恰忽视了这一点。
3统计学在医院管理中的应用
3.1医疗质量管理中的应用
应用统计学在医疗综合评价和加强医疗质量监管中有着极其重要的作用。其在质量管理中起到归纳、分析问题,显示事物客观规律的作用,而不是具体解决质量问题的方法。就像医生为患者诊断疾病,体温表、血压计、X线透视机、心电图仪、B超仪、核磁共振仪等仪表器具,只是帮助医生作出正确诊断的工具,其诊断并不等于治疗。要想治病,还应服药打针等。因此,统计方法的作用是在质量管理中探索质量症结所在,分析产生质量问题的原因,但要解决质量问题和提高产品质量还需依靠各专业技术科室和管理者制订的措施。
3.2门急诊管理中的应用
通过把门诊数据库中的就医人群按年龄、职业和性别进行合理分析,以此来了解就医者的需求,帮助管理者做出有关政策来强化急诊的现代化管理,以实现门急诊管理中的统计学应用。譬如利用统计学进行门诊预约,实施预约挂号、然后就诊、最后付费的方式,来减少患者的等待时间,提升服务质量。利用统计学针对门诊病谱广泛且种类复杂的特点进行分类,构建病种数据库,管理者可通过这些数据来考虑科目建设和预测发展趋势,做好充分的准备应对不同挑战,提升医疗服务质量。
3.3医院资源配置中的应用
统计学的分析结果可以帮助决策者调整院内医护人员的配置,科学的组织人力资源,防止人力资源浪费和缺乏现象的产生,确保医院所有科室的日常运转。随着医院革新的逐步深入和患者选择治疗者制度的实行,合理地安排床位已日趋重要。管理人员可通过统计学方法提前安排床位,实现床位的利用最大化。譬如一些医院把空床位统一汇总,交给协调处,由协调处人员根据患者病情合理安排入院。再如对医护人员分级别、分职能进行统计对比,利用统计学找到最佳的调配分配比例,科学合理地利用医院的人力和物力资源。
4结语
首先,统计案例素材来自于石油院校的各院系的真实课题。整个解题过程涉及到大量的专业背景,完整的教学过程可以有效地将统计教学培养和专业教学培养结合起来,对于学生将来就业、提高解决实际问题的能力有很大的帮助。其次,案例分析是进行案例教学的重要环节,它是以学生为主体对案例进行辨析并得出自己结论的一种创造性教学活动。以石油为背景的案例教学过程,不仅可以作为多元统计分析课程的教学主体,还可以作为各专业学生实习实训的课题,同时也可以为毕业设计提供一定的参考。最后,任何一个统计问题都需要论证和检验,这是至关重要的一步。对于所选择的案例,结果都是客观存在的,这就促使学生思考自己所做的结论是否具有可行性。
如果学生所得到的结论比预期的结果要好,就可以适当考虑统计模型的可行性及与原始结论的差异性。3案例教学分类依照案例性质可分为解题型、分析型。解题型是指为了使学生正确理解统计原则和具体方法而采用的教学案例,其特点是通过实例性习题、例题进行具体的计算,简单地体现出多元统计学中的原则、定义、原理和方法。分析型案例是指由教师提供背景和材料,并具有明确针对性地提出几个问题,引导学生自主思考,研究问题存在的状况、条件以及问题的发展演变趋势,最终提出解决问题的办法。依照案例内容多少可分为专题型和综合型。专题型是针对某一特定问题或问题的某个方面的案例,也称专门型案例。综合型案例是对统计全局性关键性的问题进行全面研究或分析,涉及范围广泛,知识点含量多。综合型案例的特点是具有全面性、综合性和系统性。
2案例式教学法三个步骤
2.1提出问题。案例教学当中的案例必须具备真实性、可操作性、知识体现性这三个要素。真实的案例可以激发学生主动解决问题的积极性,开阔学生的眼界,同时为将来处理实际问题做好有效的前期铺垫。可操作性是指案例应该有合适的解决办法,结果不能含糊,整个过程尽量思路清晰。知识体现性是充分考虑到我们的目的是教学,因此选择案例时候需要挑选能充分体现多元统计分析方法及知识点的案例。
2.2解决问题。整个过程的主体是引导学生解决问题。对于陌生的问题学生会提出各种各样的解题方案,作为教师不能只按照自己的思路想法去讲解,要充分肯定学生的思维能力及创新能力,总结利弊,再借助统计软件向学生演示,讲解问题的整个过程。讲解的同时注重理论的渗透和方法的总结。
2.3实验操作。通过案例的演示,明确具体要求,由学生运用学过的知识和方法,独立地分析和解决问题。可以考虑让学生进行分组讨论,鼓励学生充分发表白己的意见,虚心听取他人的意见,最后由教师进行总结、讲评,并介绍在其他问题中的实际应用,以利于学生知识的升华。
3结论
【关键词】原型;原始意象;集体无意识
荣格的基本思想理论是集体无意识及原型理论,而他的思想理论和文学的联系主要是通过原始意象这一理论构建的,也就是说原始意象是荣格基本理论和文学沟通的一座桥梁。 那么原始意象是如何连接起这一桥梁的呢?这就是本文所要论述的问题。
一、原始意象
原始意象这一术语,是荣格取自雅克布・布克哈特写给他的学生阿尔伯特・布伦纳的一封。荣格在进行创造性幻想和非个人情节研究中,提出了一个新看法:即以特有的意象来表达人类的原始心理。“原始意象或者原型是一种形象(无论这形象是魔鬼,是一个人还是一个过程),它在历史进程中不断发生并且显现于创造性幻想得到自由表现的任何地方。因此,它本质上是一种神话形象。”
荣格认为,原始意象是一种人类古老活动的经验在心灵深处的积淀,它来源于经验,并植根于人们的内心经验,它呈现的是远古人类的内心体验和集体无意识心理而不是后天的经验。而作为与人的后天经验有联系的另一种精神现象―意象,与人生经历、记忆相关,并且能够呈现某种复杂经验,由此,荣格受到启发:既然意象能够呈现复杂经验,那么它就有可能呈现远古的原始的记忆。它们是“同一类型的无数经验的心理残迹”。“每一个原始意象中都有着人类精神和人类命运的一块碎片,都有着在我们祖先的历史中重复了无数次的欢乐和悲哀的残余,并且总的说来始终遵循着同样的路线。它就像心理中的一道深深开凿过的河床,生命之流在这条河床中突然奔涌成一条大江,而不是像生前那样在宽阔而清浅的溪流中满淌。无论什么时候,只要重新面临那种漫长的时间中曾经帮助建立起原始意象的特殊情景,这种情形就会发生。”原始意象是人类进行创作的一个动力。
原始意象来源于人类祖先重复无数次的统一类型经验。荣格用社会经验解释人类心理结构形式和原始意象的起源。荣格解释了意象来自内心世界和幻觉。
原始意象在文学史中的模式化、反复性和不断置换变形表明,原型作为一种特殊的超越时空范围的独特载体,使人类文学活动的取向和追求得到规律性表现,从而使人性的相通性普遍性得到突现,使人性的历史生成、发展变化和承传通过感性方式得到反复显现。
原始意象是原型理论中一个重要的概念,也是一个重要的环节,处于原型内部结构中的一个特殊层次。具体的说,处于原型核心位置的原始意象,是从感性到理念的中间环节和具体呈现,向上,它联系着抽象的、纯粹形式的原型;向下它联结着人的具体的情感体验和心理活动。
二、原始意象是集体无意识的载体
集体无意识是由本能总量及其相关物原型所组成的。正如每个人都具有本能一样,它也拥有一个原型意象的仓库。而原始意象是集体无意识在文学创作中的载体。
集体无意识是荣格全部理论的中心范畴,也是他原型美学前提性的假设,他意识区分为个人无意识和集体无意识,个人无意识主要是“一些我们曾经意识到,但由于遗忘或压抑而从意识中消失了的内容”。而集体无意识的内容却“从来就没有出现在意识之中,因此也就从未被个人获得,它们的存在完全得自于遗传”。集体无意识是唯一依赖遗传,不依赖个人经验而独立的心理要素,是一种从难以计数的千百亿年来人类祖先的沉淀物。“集体无意识是集体的、普遍的、非个人的。它不是从个人那里发展而来的,而是通过继承和遗传而来的。”
“集体无意识的内容则主要为为原型”,原型这个词的意思是最初的模式,所有与之类似的事物都模仿这一模式。集体无意识是一个储蓄所,它储藏着荣格那些通常被称之为原始意象的潜在的意象,如果没有现实的特定情势下原始意象被激活,原型将永远不会被感知,集体无意识也永远不会有具体内容和得到显现,它们都只能是一种虚像,是一种可以负载特殊情感的潜在和可能,而不是实在的可以解释的精神载体。
原始意象是人类长期心理积淀中未被直接感知到的集体无意识的显现,因而是作为潜在的无意识进入创作过程的,它又必须得到外化,最初呈现为原始意象。在古代表现为神话现象,然后在不同的时代通过无意识激活为艺术形象,这些原始意象及原型之所以能保留下来,在很大程度上得益于文艺这个载体。因为在漫长的历史过程中,他们不断地以本源的形成反复出现在艺术作品和诗歌创作中。
三、原始意象与文学
“创作的过程,在我们所能追踪的范围内,就在于从无意识中激活原始意象,并对它加工造型精心制作,使之成为一部完整的作品。”可见原始意象在文学创作中的重要作用。
原始意象在文学作品中在不同的时期有着不同的体现。在古代表现为神话现象,然后在不同的时代通过无意识激活为艺术形象,这些原始意象及原型之所以能保留下来,在很大程度上得益于文艺这个载体。因为在漫长的历史过程中,他们不断地以本源的形成反复出现在艺术作品和诗歌创作中。原始意象是文学创作的心灵底蕴。
原始意象为构成文学形象的生活材料提供了一个基本的框架。一个形象至少包含一个以上的原始意象。原始意象选择的好坏,对于文学形象的成功与否有着决定性的影响。原始意象应该具有普遍性、包容性与有益性。文学原型作用于创作的方式大体上有两种化合方式和模式化方式。在运用原始意象过程中,前者把原型与创作主体的禀赋、体悟、经验相融会,而后者则基本上套用既有的原型模式,既不加改造也无所创新。采用化合方式运用原始意象,往往有助于形成作品的张力,便于表达特定的情感和含义,也能有效地避免作品的肤浅与琐碎,还有助于作家风格的形成;而模式化地运用原始意象则不利于创作。
原始意象到文学创作主要是通过化合的方式产生的,原始意象和无意识又有着密切的联系,原始意象是集体无意识的载体。
总之,,也只有当原始意象进入到对原型的解释时,,集体无意识才能通过原始意象,作为反复出现的原始意象赖以产生的心理背景和心理土壤而推导出来。原始意象是荣格基本理论与文学沟通的桥梁。
参考文献
关键词:计量经济类课程;本科毕业论文;教学改革
中图分类号:G642.41文献标志码:A文章编号:1674-9324(2019)49-0074-03
一、引言
计量经济类分析方法在经济学和管理学研究中的作用日益凸显,促进经济类本科生对该类方法的熟练掌握和应用有助于经济类创新型人才的培养。高校的计量经济类课程是培养学生通过建立经济模型对经济现象进行分析的重要工具。高校开设的计量经济类课程主要有计量经济学、数理经济学、经济统计学、数理金融学、数据模型与决策等。由于计量分析类课程对相关数学和经济学知识基础要求较高,呈现出不同程度的“难教”和“厌学”,但该类课程在本科生撰写毕业论文时被广泛使用,起到重要的研究性作用。
以往文献极少以本科生毕业论文中对计量经济类方法的使用现状作为计量经济类课程教学效果的反映,而这正是本文分析的切入点。本文基于对经济类本科生计量经济类能力的现状分析,发现该类课程教学中存在的问题,有针对性地提出教学模式的改革方向。
二、经济类本科生计量经济类分析能力的现状
经济类专业本科生的学位论文,能够较真实地反映出学生的计量经济类分析能力,也是该类课程研究性教学效果的体现。本文以江苏师范大学商学院2016—2018届金融类专业(包括金融工程和金融学)毕业生共377份学位论文为样本(其中,2016、2017和2018届毕业生论文数量分别为78、108和191份),详细统计了这三届毕业生学位论文采用研究方法的结构分布(见表1所示)。
(一)本科生计量经济类方法使用的特征
由表1呈现的数据结构特征,能够客观地反映经济类本科生对研究方法的掌握情况,主要表现为以下三点:
1.使用定量分析方法的比例逐年提升。定量分析方法比例由2016届的67.07%逐渐上升至2018届的86.54%,即绝大多数毕业生在毕业论文fZu5CHyufTN5Yy/ie48E1w==中加入了经济数据的分析,使分析结论更加科学。相对来说,采用定性分析方法撰写毕业论文的学生比例大幅下降。
2.定量分析中,采用计量经济学方法的比例大幅提高,但计量经济分析仍以简单回归为主。在2016届毕业生中,采用计量经济学分析方法的学生仅有7.32%,到2018届,该比例上升至51.92%,即超过一半的学生采用计量经济建模的方式撰写毕业论文。在采用建模分析的学生中,绝大多数仍以简单的回归分析(包括协整分析、滞后变量模型)为主,对VAR模型、面板分析等较复杂方法的使用较少。
3.统计学分析方法的比例逐渐下降,该方法中以描述统计分析为主。该类论文中大多通过绘制线性图表现数据的时间序列过程,通过绘制饼图或柱状图对比数据的结构,通过绘制表格对比数据的均值、标准差等统计量。描述统计方法是最简单的定量分析,严格来说不属于计量经济类课程的内容,只是初级的统计学内容。2016届有57.32%的学生采用统计学方法撰写论文,在随后的两年,这一比例逐渐降低。值得说明的是,因子分析和主成分分析是多元统计分析方法,掌握该方法的学生具有较好的学习能力。另外,个别同学通过自己设置调查问卷并进行数据调查、获取、审核和清洗,以此为基础做描述统计分析是非常值得鼓励的。
(二)计量经济类分析在本科阶段广泛应用的原因
经济类本科生对计量经济类分析方法的掌握程度快速提升,主要有以下三点原因:
1.系统在毕业论文审核中的广泛应用。随着高校对学位论文要求的提升,众多高校在本科生毕业论文考核中采取了先再答辩的管理模式。例如江苏师范大学要求本科生毕业论文的率不得超过25%,申请校级和省级优秀论文的重复率分别不超过15%和10%,这在很大程度上保证了本科生毕业论文的质量。如果仅采用定性分析方法从理论层面阐述经济问题,并且要保证較低的率,这对经济学专业的本科生来说难度极大,因为经济理论是很难创新的。而通过自己查找经济数据,结合计量经济学方法进行实证分析,每个人的思路、查找数据的途径和范围、选择模型的指标,以及构建模型的框架都各不相同,所得到的结论也具有独立性,因此极大降低了与以往论文的重复率。
2.教学水平提高与教学内容拓展。高校教师的学历层次与研究水平不断提高,计量经济类研究方法也在陆续更新,为了让课程与时俱进,计量经济学类课程教师在课堂上不再拘泥于讲授简单计量模型,以往研究生阶段掌握的计量模型也陆续向本科生进行讲解,甚至DID等更加复杂的计量经济模型也可以对学有余力的本科生有所启发。当然,研究生阶段必须掌握更高深和前沿的计量经济模型,这是计量经济类知识不断外溢的结果,也是经济类科研环境的发展趋势。
3.经济软件教学的有力支撑。随着计量经济模型的不断更新,对应的分析软件也在快速发展,以往众多高校在本科教学中,要求学生掌握Eviews软件和SPSS软件,而近年来,为了让学生接触更新的计量经济学模型,并辅助考研的学生更好地衔接研究生阶段学习,很多高校在本科生教学中加入了State软件或R软件的教学,有效地提升了本科生对计量经济分析软件的掌握程度。
(三)计量经济类课程研究性教学中存在的问题
1.部分数学基础薄弱的学生有畏难情绪。计量经济类课程是数学、统计学和经济学的交叉学科,该类课程的所有模型都以数学和统计学为基础,但教学中应更多地强调对原理的理解而非推导,重视构建适合的模型,再借助软件对模型进行估计并解释。部分数学基础薄弱的学生把计量经济类课程学习等同于数学公式推导,弱化其应用性,内心产生抵触,很难学好该类课程。
2.数据收集过程粗糙,数据质量不高。可靠的经济数据是计量经济建模的重要原料,一个有研究价值且有趣的主题需要科学且高质量的数据,收集工作需要花费很多时间与精力,而且为保证经济模型的质量,数据审查、清洗、筛选等整理过程也很费时。很多本科生论文中的数据收集过程本着省时省力不问质量的态度,更多地通过百度而非源于官方和权威的网站及数据库,数据质量得不到保障,且样本量较小,分析价值有限。
3.建模过程缺乏推敲,大多选择简单模型。建立计量经济模型是一门艺术,模型不深究对错,只关注哪个模型更好,这就注定建模需要多番比较和权衡,经过一次次对变量的筛选、剔除和添加才能确定最终变量和模型的结构。但多数学生没有细致思考,仅通过最易获得的变量建立最简单的模型,完全没有筛选和比较过程,因此估计结果的解释力度十分有限,模型质量不高。
三、计量经济类课程教学模式的改进方向
1.从问题导向入手。兴趣是最好的老师,为培养学生对于计量经济学的兴趣,老师可以在计量经济学类课程的第一节课,就建议每个学生找到自己感兴趣的选题,选题未必紧扣专业,只要能与建模相关即可。老师可以对每个选题进行建议和讨论,梳理变量选择。例如,爱美的女生可以关注“容貌是否有助于劳动者获得更高的工资”,甚至变通为“整容是否有助于劳动者获得更高的工资”。学生通过课程的深入学习,自行查找对应的指标和确定模型的选择,每一节课学生都可能考虑新模型是否有助于解决自己的选题。经过一个学期的深入学习,学生学会了将计量经济类方法用于解决这类有意义且有趣的问题。此外,对有价值的论文选题,老师可以更多地引导,帮助他们获得本科生科研项目资助,最终在学术期刊上进行发表,这会给学生带来极大的成就感,也起到了极好的示范效果。
2.教师用自己的研究成果作为案例,并鼓励学生参与教师的课题。教师研究成果中的模型必定经过多番筛选和细节处理,学生通过了解这些模型,能够深刻体会从论文选题,到变量选择,再到模型确定的整个流程与细节处理,不仅能学到建模的技术,还能深刻体会设计思路,这比学习教材中缺乏前因后果与细节介绍的短小案例更有效。同时,教师也可以鼓励学生参与自己在研的课题,让学生体验具体的研究过程。
3.重视通过板书讲解模型原理。现阶段高校讲课均以PPT讲解为主,教师很少在黑板上写字。但讲解计量经济学模型原理时,通过板书更有助于引导学生的思路,因此教师应重视板书的使用。随着教学技术的不断发展,老师可以更多地利用电子板书,即使用数位板进行书写,使板书随时放大和多彩呈现,也能在PPT或PDF上随时标注,并在课后将板书保存后发给学生,有助于学生在课后整理电子笔记。
4.计量经济类软件教学多元化。部分高校在本科生阶段只开设一门经济软件课程,在这一门课上不可能介绍多种软件,经济类本科生仅掌握一种计量分析软件也是不够的。因此可以在统计学与计量经济学的课时中拿出6—9课时讲解对应的软件,有助于学生理解对应的原理。可以在统计学课程中讲SPSS软件,在计量经济学课程中讲解Eviews软件,在单独开设的经济软件应用课程中讲解Stata软件或R软件,并配合介绍相关的经济模型。
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ThomsonScientific国家科学指标数据库2004年数据显示,中国数学论文在1999~2003年间篇均引文次数为1.03,同期国际数学论文篇均引文次数是1.3,这表明中国数学研究的影响力正在向世界平均水平靠近。相较于物理学、化学和材料科学等领域,中国数学研究的国际影响力是最高的。
我们以美国《数学评论》(MR)光盘(1993-2005/05严为数据来源,用统计数据揭示国际数学论文的宏观产出结构。通过对《MR》收录中国学者发表数学论文每年的总量及其在63个分支上的分布统计,将中国数学论文的产出置于一个相对明晰的国际背景之下,借以观察中国数学的发展态势。此外,我们还以中国科学院文献情报中心《中国数学文献数据库》(CMDDP为数据来源,统计了中国数学论文在63个分支领域的分布,并对其中获国家自然科学基金资助或国家自然科学基金委员会数学天元基金资助的论文情况进行了定量分析。上述数据库均采用国际同行认可的《数学主题分类表》(MSC),分别在国际、国内数学领域具有一定的影响力和相当规模的用户群。
《MR》光盘收录发表在专业期刊、大学学报及专著上的数学论文,其收录范围非常广泛。1993~2004年共收录论文769680篇,其中有74988篇是由中国学者参与完成的,我们称之为中国论文。这里中国论文是指《MR》的论文作者中至少有一位作者是来自于中国(即《MR》光盘中所标注的“PRC”)。12年中,中国论文数占世界论文总数的9.74%。
《CMDD》收录中国国内出版的约300种数学专业期刊、大学学报及专著上刊登的数学论文,此外,还收录了80种国外出版的专业期刊上中国学者发表的论文,并对那些获国家自然科学基金或国家自然科学基金委员会数学天元基金资助的论文进行了特别标注。
2.1《MR》收录中国论文的统计分析
考虑到二次文献的收录时差,为保证数据的完整性,选取的是1993~2004年的文献数据,检索结果如图1所示。数据显示,《MR》12年来收录的中国论文呈现出稳步增长的势头,中国论文的增长速度要大于《MR》总论文数的增长速度。
2.2《MR》收录论文在数学各分支上的分布
为避免重复计数,在对63个数学分支进行统计时,均按第一分类号统计。按2000年《MSC》提出的修订方案,将1993~1999年的数据进行了合并和调整。图2显示了国际数学论文在63个数学分支上的分布。
数学各分支占论文总产出的百分比在一定程度上反映了该领域的研究规模,而相应分支学科的研究热点变化也是统计中着重揭示的问题。在实际统计中,跟踪热点变化主要是通过这63个数学分支的时间序列分析完成的。统计数据揭示的主要特征和趋势如下:1993〜2004年,国际数学或与数学相关论文产出百分比最高的前10个分支依次是:量子理论(81)、统计学(62)、计算机科学(68)、偏微分方程(35)、数值分析(65)、概率论与随机过程(60)、组合论(05)、运筹学和数学规划(90)、系统论/控制(93)、常微分方程(34),这10个分支的产出占总体产出的42.5%。
隹某些分支领域表现出良好的增长势头,如统计学领域的论文数量近3~4年增长较快,有取代量子力学成为现代数学最大板块的趋势。对统计学进一步按照次级主题分类进行统计,结果表明论文产出主要集中在非参数推断(62G)方向(见图3)。
2.3《MR》〉收录中国论文在数学各分支上的分布
MR收录中国学者的数学论文的主要特点表现在以下几个方面:
參1993~2004年论文产出百分比最髙的前10个分支领域依次是偏微分方程(35)、数值分析(65)、常微分方程(34)、系统论/控制(93),运筹学和数学规划(90)、统计学(62)、组合论(05)、概率论与随机随机过程(60)、动力系统和遍历理论(37)、算子理论(47),这10个分支的产出占总体产出的52.25%。
偏微分方程(35)是中国数学论文产出的最大分支,对偏微分方程的二级分类进行细分,结果见图5。
从图中可以看出数理方程及在其它领域的应用(35Q)所占比重较大。同时,根据对35Q的下一级分类的追踪发现,关于KdV-like方程(35Q53)、NLS-like方程(35Q55)的论文有增加的趋势。
差分方程(39)、Fourier分析(42)、计算机科学(68)、运筹学和数学规划(90)、对策论/经济/社会科学和行为科学(91)、系统论/控制(93)、信息和通讯/电路(94)表现出一定的增长势头。
结合环和结合代数(16)、逼近与展开(41)、一般拓扑学(54)、大范围分析/流形上的分析(58)、概率论与随机过程(60)等表现出下降趋势。
与《MR》收录数据的主题分布所不同的是中国的量子力学和统计学均没有进入前5名,量子力学排到了第12位,且有下降趋势。计算机科学(68)、常微分方程(34)在《MR》中分别排在第3位和第10位,而中国数学论文中,常微分方程位居第3,计算机科学位居第11。
1993~2004年《中国数学文献数据库》收录论文统计分析
1993~2004年《CMDD》收录中国学者发表的论文总数达到93139篇。从这些论文在63个数学分支上的分布中可以看出,这63个数学分支学科的发展是不平衡的。对这63个数学分支的论文产出的时间序列分析发现,有些分支增长较快,如运筹学和数学规划(90),对策论/经济/社会科学和行为科学(91),有的变化不大,如几何学(51-52)。
通过对《CMDD》的数据统计,表明中国数学文献的学科分布有如下特点:
參1993〜2004年论文产出百分比最高的前10个数学分支依次是数值分析(65)、运筹学和数学规划(90)、常微分方程(34)、偏微分方程(35)、统计学(62)、系统论/控制(93)、计算机科学(68)、组合论(05)、概率论与随机过程(60)、对策论/经济/社会科学和行为科学(91),这10个分支的产出占总体产出的56.0%。
一些分支表现出良好的成长性。如数理逻辑与基础(03)、矩阵论(15)、实函数(26)、测度与积分(28)、动力系统和遍历理论(37)、Fourier分析(42)、变分法与最优控制/最优化(49),运筹学和数学规划(90)、对策论/经济/社会科学和行为科学(91)、生物学和其它自然科学(92)、系统论/控制(93)、信息和通讯/电路(94)。
參一些分支所占比重下降。如逼近与展开(41)、一般拓扑学(54)、概率论与随机过程(60)、统计学(62)、数值分析(65)等。
參在排名位于前10位的数学分支中,量子理论(81)在《MR》、PRC(《MR》的中国论文)和《CMDD》中所占比重有较大的差异,其余的9个分支尽管所占比重不同但基本上都能进人分布的前10名,例如,计算机科学(68〉在《MR》数据组的排名是第3位,到PRC和《CMDD》数据组就下降到第11位和第7位,在《MR»数据组的排名分别是第8位和第10位的运筹学和数学规划(90)和常微分方程(34),在PRC数据组中,则上升到第5位和第3位,在《CMDD》数据组则为第2位和第3位。这些排名的变化可以部分地揭示出中国在量子理论、计算机科学的交叉研究等方面稍有欠缺,但在数值分析、运筹学(含数学规划)等方面,中国具有相对的竞争优势。
组合论(05)在《MR》、PRC和((CMDD》中所占比重较为一致,分别位居第7、第7和第8位。数据表明组合论中的二级分类图论(05C)的论文产出比例最高,对图论主题进行进一步分析,发现这几年成长较快的图论领域的研究论文大多集中在图和超图的着色(05C15),其次是因子、匹配、覆盖和填装(05C70)。在图论的这两个三级分类上,中国学者的论文产出与国外非常吻合。
本文中的“基金资助”指的是国家自然科学基金或国家自然科学基金委员会数学天元基金的资助。为统计方便,二者统一按基金资助处理。1993~2004年《CMDD》收录的获基金资助的论文共计27662篇,受资助力度达到30%左右。表8显示,获基金资助的论文近年来有不断上升的趋势。2005年《中国数学文摘)>第6期附表1说明《中国数学文摘》和《CMDD》2005年收录的论文受基金资助的比例达40%以上。《CMDD》收录的获基金资助的中国论文在数学各分支上的分布特点如下:
在数量上,前10个分支领域为:数值分析(65)、系统论/控制(93)、偏微分方程(35)、运筹学和数学规划(90)、计算机科学(68)、常微分方程(34)、统计学(62)、概率论与随机过程(60)、组合学(05)、对策论/经济/社会科学和行为科学(91),这10个分支占总体产出的60.2%。
在63个分支领域上,基金资助比例最高的前10个分支是:K-理论(19)、多复变量与解析空间(32)、质点和系统力学(70)、大范围分析/流形上的分析(58)、拓扑群/Lie群(22)、动力系统和遍历理论(37)、经典热力学/热传导(80)、概率论与随机过程(60)、系统论/控制(93)、位势论(31)。
一、引言
随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时,生物统计作为数理统计在生本论文由整理提供物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位
(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践本论文由整理提供方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革
(一)加强电子课件及网络平台本论文由整理提供建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。
(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没本论文由整理提供有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。
(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。
(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史,本论文由整理提供许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。
在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学,注重学生能力培养
生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。
(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。超级秘书网
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
(二)全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物本论文由整理提供栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。
此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。
通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容本论文由整理提供、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
生物统计学是一门理论性、应用性和实践性较强的专业基础课,是数理统计的原理和方法在生物学中的应用[1]。学生科学研究能力的培养与生物统计学实验教学密切相关,高校课程体系除把其作为专业基础实验课外,还把其作为素质教育中的重要课程。通过这门课程的系统学习,不仅能够培养学生的逻辑思维能力,还能培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。实验教学是培养学生理论联系实际,提高创新意识和实践能力的重要环节[2]。通过《生物统计学》实验教学,可以培养大学生的归纳推理本文由收集整理能力、科研能力,也为大学生毕业论文的设计以及毕业后的科学研究等奠定良好基础,有利于培养学生的实践能力和创新能力。以往,生物统计学以单纯理论教学为主,不设或很少开设实验课,其实验教学有待进一步加强。因此,我们结合《生物统计学》的基本原理,利用计算机和统计软件,开设了《生物统计学》实验课,并尝试对该课程的实验教学方法进行探索和改革。
1 优化实验教学内容,注重能力培养
生物统计学实验是培养大学生科研素质、试验设计及其统计分析能力的基础,其实验教学内容的设置直接影响学生对生物统计学的理解程度,它在培养学生科研能力和应用技能方面起到重要作用。在实验教学过程中,我们把常用的统计软件和统计方法引入实验教学中。根据生物统计学教学大纲,在教学过程中,优化整体设计,以完整性、系统性、实用性为原则,基础实验与应用实验相结合,将生物统计学实验课程设计为一个有机结合、互相连贯的整体。在《生物统计学》实验教学过程中,我们利用计算机辅助实验教学,从以下几个方面开设实验课:(1)《生物统计学》某章节理论知识讲授完之后,利用计算机和相关统计软件,开设相应的实验课。(2)学生参与试验设计和试验数据统计分析。学生要在生产实践或实验室设计试验,亲自参与试验数据的采集,并对试验数据进行统计和分析,这样有利于加深学生对所学内容的理解。
2 优化实验结构,培养创新能力
根据生物统计学实验教学大纲和课程要求,其实验分为基础性实验、综合性实验、提高性实验三个层次。基础性实验为第一层次,以实际案例验证和再现基本原理为目的,加深学生对理论知识的掌握。例如按照例题借助计算机利用excel绘制常用统计图以及进行数据描述统计分析设置为基础性实验。综合性实验为第二层次,理论和实践分析相结合,以培养学生发现、分析、解决问题的能力为目的。例如利用excel进行统计假设检验、利用spss和sas软件进行方差分析和回归分析等为综合性实验。根据第二章试验资料的整理与特征数的计算,让学生利用excel对不同类型资料进行整理,绘制相关统计图表,培养学生实际操作能力,并要求学生在实验过程中要有探索意识,对培养学生的创造意识很有帮助。提高性实验为第三层次,以设计试验为目的,主要在开放实验室进行。学生可根据专业特点、知识结构和兴趣,设计试验内容,教师指导学生查阅文献、分析资料、提出假设,引导学生互相讨论,激发学生的兴趣,逐步完成试验。在这一过程中,发展了学生的个性和主观能动性,锻炼了学生创新思维,培养了学生试验设计及其统计分析的能力,为将来完成毕业论文设计和进行科学研究打下了坚实基础。
3 运用多媒体技术和统计软件,优化实验教学方式
随着多媒体技术的发展和多媒体设备的普及,多媒体课件在教学中的应用越来越广泛。多媒体课件因其容量大、展示灵活,而且集图像、音频和视频于一体,为教学创造了广阔的空间。实验教学过程中多媒体技术的适当应用可起到直观教学的目
的[3]。为了提高实验教学效果,我们将excel、spss、sas等 软件与《生物统计学》实验教学有机结合起来,在计算机上利用相关统计学软件进行实践操作,改革传统的教学方法,显著提高了《生物统计学》的教学效果,并有效提高了学生应用《生物统计学》解决实际问题的综合能力。例如利用统计软件开设回归分析实验教学时,创设情境,设置如下问题:(1)如何确定因变量与自变量之间的回归模型;(2)如何根据样本观测数据,估计未知参数,检验回归模型及;(3)在众多的自变量中,让学生判断哪些变量对因变量的影响是显著的,哪些变量的影响是不显著的。
4 改革实验教学考核方式,注重学生能力考查
成绩考核是促进学生复习、巩固所学知识, 并对教学效果进行检查的重要方法[4]。生物统计学实验教学的目的除了加深学生对理论知识的理解外,培养学生实践能力和科研素质,更重要的是培养学生设计试验的能力和统计分析能力。因此,我们制定出能全面反映学生能力的综合评估指标:一是平时实验考核,包括出勤、纪律、动手操作能力、团结协作、实验完成时间等,占总成绩的30%;二是实验报告考核,占总成绩的40%,每次实验结束后5d交实验报告,以班级进行批改,重点批阅实验结果、讨论与分析,若发现问题,及时纠正和解决。三是期末实验考核,占总成绩的30%。就是在期末时安排单独的实验操作考试,分为上机操作和笔试2个部分。上机操作考试要求学生在规定时间内上机进行实例操作分析,教师的评分以学生基本操作为主,并辅以相关理论问题进行提问,试探学生是否具有积极主动性和创新能力。笔试题包括基础性实验、综合性实验和提高性实验的内容,涉及实验原理、操作步骤、结果、讨论与分析等方面,目的在考查学生对知识的掌握程度,能否灵活运用相关统计方法分析和解决问题等。
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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