时间:2023-07-07 17:24:19
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇统计学相关概念,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

关键词:统计思想 教学效果 教学改进
引 言
统计的应用在我们的生活中处处可见,但对于统计的思想我们并无一个清晰的概念.虽然学术界对于统计思想还没有给出一个确切的定义,但曾深入探讨过统计思想的李金昌教授讲过:统计思想最本质的就是对世界观与方法论的探讨,是关于为何统计,统计什么,如何统计等一系列问题的深入思考。
1.统计思想概述
普遍认为统计学是一门研究收集数据,处理数据,应用数据的学科,并让学生从中学习到判断,推理的能力.统计学的研究具有数量性,总体性,变异性等特点.观察法,统计模型法,假设归纳法,以及推断法都是在统计学的学习与工作中经常使用的方法,而最基本的统计思想有:均值思想,变异思想,估计思想,相关思想,拟合思想,检验思想,综合评价思想,权数思想,比较思想等等,本文仅对前6种思想谈些看法。
1.1平均:统计学中最为基本的概念就是均值.而算数平均又是平均思想中的代表.在统计学中,应该要突出“均值”,“数据集合”,“差商”等概念,并不能将这门课的研究仅仅局限到“和,商”的计算问题上。
1.2变异:艾比尔提出“变异度”这一概念之后,人们就把它与信息同等看待起来,而变异度在一定程度上就体现出了事物之间的变化关系,变异的本质就是个别对一般的偏离度,而这种偏离度在统计中又可以用方差进行表示.从宏观上看,变异在某种程度上就是方差,而“由异求同”与“知同求异”就是均值与方差二者相互补充所体现的作用。
1.3估计:估计本身的特点在于从已知出发,利于估计假设将事物所具有的特点推广到更普遍的范围.样本是用来推测具有相同性质的总体,而且此时样本才有实际意义能够代表总体,但在偶然因素等的影响下,为了保持逻辑严谨,估计理论对置信程度的测量就显的非常重要。
1.4相关:虽然利用统计知识无法解释事物间具有普遍联系这一现状的原因,但是能说明这种现状的表现.性质有区别的事物在我们需要的方面可以设定为不同的变量,可以利用变异的方向和程度来确定变化中相互关联的现象,最常用的方法就是比较不同事物之间的变异程度,其中变量变异就是利用平均值来体现差异.虽然,相关思想与平均思想具有紧密的联系,但随着统计学的发展,所研究的对象之间的关系会出现多维度的情况,因此“相关”这一概念应该被归纳为统计学的基本概念之一。
1.5拟合:对不同事物之间的关系的表象抽样就构成了拟合.关系的表象有隐,显的区别,其作用也有强,弱的差别.因此现实中事物的关系都表现出了非常复杂情形,即使一些具有单一的“关系”事物之间也同样存在着极为密切的联系,因此也可以将这些具有这种关系的事物归纳成为密集型的事物,这又是对事物认识的进一步的抽象概括,而这种认识方法在一定程度上就是对事物规律或趋势的拟合.拟合出来的结果是模型,而表达出来的是一般趋势,这种趋势所体现的是“在变化的过程中在数量上事物及其之间的相互关系的形式以及在此基础上所表现出的可能性”,不应该简单的概括为“最小二乘法”或者“线性与非线性”等的语句。
1.6检验:统计方法总是体现出归纳性的色彩,其结论总会带有偶然性等因素,从局部的特点中所得出的判断并不总是值得相信的,所以出于逻辑上的要述,检验就可以在一定程度上保证这种判断可靠的.在数学方法上,估计与检验有着非常密切的联系,并且在逻辑认识上,二者是对一个完整认识不可缺少的两方面要素,但在思维模式上,人们很难辨别出类比与证明之间的区别,而且由于类比是一种比较原始的认识方法,所以如果简单的把估计与检验统称为一类统计思想的话,检验的本身作用则被轻易掩盖。
均值与变异是统计思想的基础,拟合、相关、检验、估计这四者之间具有相互影响,相互制约,相互依赖的关系.在实践中,往往需要对相关关系进行反映和描述,并据此来认识事物发展的本质规律,认识相关关系的方法就是拟合模型,在拟合模型时,往往是利用样本资料来估计总体模型.对于统计思想的学习是进行统计学相关领域研究的基础,并且其也是学生学习统计学这门课程的内在动力。
2.高校数学专业统计学教学现状
我国高等院校专业设置,在计划经济的影响下,全盘照搬前苏联所独创的按各部门的行政管理职能机构来设置,其优点是既有明确的培养方向和目标,又有确定的对口工作部门,但由此对统计学专业的设置的负面影响也日益突出.虽然几十年来在这种传统体制下为国家提供了一大批统计人才,但这种传统的专业设计方法,存在着严重的部门所有制色彩,不仅对统计学本专业学生的培养不利,对其它专业尤其是对数学专业本科生统计思想的培养也产生了一系列的弊端:
2.1对于学生的培养方向过于单一,现行的统计学教学目的侧重于为政府培养统计部门干部,从而忽视了为其他部门培养统计人才,造成了政府统计部门相关人才过多、过剩,而其他部门统计学相关人才明显不足的现状。
2.2在这种培养的模式下,专业划分的过细,对学生的专业知识培养过于单一,这种情况下,既不能满足统计学本专业学生的学习需要,也不能满足其它专业特别是数学专业学生的学习需要,不利于培养具有综合素质的人才。
2.3在课程设置上也存在着许多不足.课程之间的独立性逐渐增强,但课程之间交叉重复的内容并无减少;另一方面,现行的统计学教材内容过于陈旧,不利于学生利用最前沿的统计学知识来分析,解决现实生活中的遇到的问题。
2.4对于学生的统计学教学培养方法上也存在着以下不足:其一,在传授专业理论知识时,教学过程过多看重于实务,缺少统计学理论与方法等相关的内容,不注重学生实践能力的锻炼,使得学生既没有学到充足的理论知识,而且其实践能力也没有得到培养与锻炼.其二,课程之间交叉重复的内容过多,不仅浪费教学课时,而且这种教学内容激发不起学生的学习兴趣,导致教学效果差. 其三,在教学手段上,缺少多媒体等现代化技术的使用。
2.5教材内容跟不上实际的需要,许多非统计专业的教材中过多重视定性分析,并不重视对学生量化分析能力的培养,理论研究缺乏科学性,严密性。
2.6操作少实践.许多数学专业在授课时并不重视统计学中的教学实践环节,这样导致许多学生只是机械的来学习,并以应付作业以及考试为最终的学习目的,并且对于现实生活中遇到的具体问题不会利用统计的思想去加以分析与解决.认为统计学就是一门记住一些抽象概念以及会计算繁琐公式的一门课程,不能体会到学习统计学的现实意义,使得学生对于这门课程的学习丧失兴趣,导致教学目的的实现易显困难。
3.统计学教学中统计思想的培养
加强数学专业学生统计思想培养的关键在于改进教学过程中的思维方式与习惯.由于在教学过程中最重要的组织者与实施者是教师,故教授统计学的教师应当首先转变教学思维方式与习惯,清楚明白在教学过程中对于学生统计思想培养的重要性.将统计方法的适当选用以及相关学科的知识点融在一起用来解释统计计算与统计分析的结果,这样学生获得的统计思想更加深刻与难忘.当学生具有了统计思想后,他们就会经常从统计学的角度出发来看问题,看世界.而具体的复杂的统计方法容易忘记,在现实的教学过程中,一些教师特别是一些年轻教师,过分的看重于统计方法的传授,而忽视了对学生统计思想的培养,其实在教学过程中,老师在教学每一单元时,都应该积极的去引导学生思考,重视学生统计思想的培养.在加强培养学生的统计思想时,可以有以下的改进措施:
3.1在教学内容上,重视知识体系的更新,着重培养学生的统计思想
知识是永远出于发展变化之中的,而统计学中所学的知识与要掌握的学科方法也是不断跟新与发展的,因此教师在教学内容的讲授上,除了教给学生基本的学科内容外,还应适当的添加相关学科最新的科研成果,使得学生能够及时的掌握所学学科的发展现状.此外,统计学中涉及到的数学知识以及相关公式原理的推导过程都相当复杂,对于绝大部分学生学习起来相当吃力,因此在教学过程并不要过分的注重于这部分内容,而是着重于对学生统计学逻辑推理思维上的培养,以及提高学生处理问题的综合能力。
3.2在教学过程中,重视案例教学
教师在教授数学专业的学生时,应当特别要注重统计学实际案例运用.案例教学不仅对统计学的教学起到重要作用,而且对学生的统计思想和统计意识的培养也起到巨大的推动作用.因此教师在教学时要尽可能地挑选具有一定趣味性的,与学生日常生活有紧密联系的实际案例,通过这些案例教学加强学生对统计资料理解与利用的敏感性,与主动性,培养学生通过实际案例去发现问题,分析问题和解决问题的能力.在教学过程中,教师应当尽可能的弱化案例中涉及到的统计学中过高的专业知识,避免由于案例所涉及的专业知识过高,使得大多数的学生难以理解所学案例的内容,这样就是去了案例教学的实际作用.但如果是对统计学本专业学生的教学,案例最好与专业知识具有紧密结合。
值得注意的是,案例教学也仅仅是在教学过程中起辅助作用的,通过对案例的讲解,真正的目的是通过对案例的讲解使得学生学习相关知识点,以及提高运用知识的能力,从而让学生体会到统计学这门课程所包含的思维方法,从而利用所学的知识与方法去分析和研究其它学科领域中所遇到的问题。
3.3在教学方法上,加强实践教学
理论的正确与否最终需要利用实践来进行检验,而在学习的过程中,可以通过加强实践教学,提高学生利用统计的思想与方法来思考问题和分析问题的能力.由于受到学时的限制,很难满足数学专业学生对于统计知识的学习的需要,因此学校可以以学生兴趣为导向积极开展课外相关活动,改变考核标准,通过学生的亲身实践来培养学生的统计思想.如:让学生对该学校在校学生上自习情况进行调查研究,学生第一步工作就是进行调查方案的设计,此时学生就要思考具体有哪些人,多少人才能代表上自习的人数(此时就包括总体认识的思想),做哪些方面的调查研究才能反映学生上自习的情况(此时就利用了定量分析,均值评价,综合评价等思想),采用什么样的方法来确定所要调查学生的范围以及如何根据所得的数据分析这部分学生的上自习的情况(其中包含抽样与归纳等思想),以及学生上自习的次数与学生的学习成绩之间的关系(包括了正确认识统计规律,关联等思想),在此过程中通过老师从旁的帮助与启发,学生可以从亲身的经验中学到并感悟出统计思想的精髓。
3.4在教学环节上,重视统计规律运用
教学环节上应该多利用现代计算机技术来辅助课堂教学的完成,并且在教学过程中培养学生应用统计软件的能力.目前,国际上已经开发出了功能较为完善的多款统计软件,并且统计的相关思想,概念,以及公式的应用也已融入到了这些统计软件之中.目前应用比较广泛的统计软件有SPSS,SAS,Eview等,但这些统计软件虽然数据处理能力很强,但专业性能较弱,需要学生对这些软件进行系统的学习,因此,教师在教学过程中需要对所应用的统计软件做出正确的介绍,使得学生能过真正清楚所用软件的功能.在实践操作中,指导学生对统计模型进行恰当选择,通过对所学知识的相关应用,培养学生自主地学习和分析处理问题的能力,并且从中体会到统计学这门学科的真缔。
4.结束语
对于统计学教学改革的关键是对于统计思想和观念理解的转变. 统计学是一门实用性很强的学科,而一般传统的教育观念是重視应试教育而并不看重学生实践能力的培养,而当今社会需要的是开放型的教育观念,应该把科学放在教育思想的中心位置,注重培养学生的创新能力意识,树立多方向,多目标的教育观念;改变过于追逐共性的教育思想目的,鼓励学生其个性能力的发展;改变教学观念,树立教学、科研、实际运用相结合,多方面,多角度发展的教育观念;树立知识,能力,素质全面评价的教育观念,只有改变了教育思想与观念的理解,统计学教学的改革与创新才能取得实质性的突破。
参考文献:
[1]范文正.几种基本统计思想的现实意义[J].统计与决策,2002(8).
[2]李金昌.关于统计思想若干问题的探讨[J].统计研究,2006(3).
[3]马艳梅.强化统计思想教育以提高统计学课程的教学效果[J].教育与职业,2008(33).
[4]高和鸿.统计教学中如何加强统计思想的教育[J].中国流通经济,2001.
[5]习勤,刘为民.统计学专业课程设置探讨[J].统计与决策,1997(4).
[6]汤光华.对统计学科改革的系统分析.Statistial Research[J].1997(4).
[7] 熊健益.非统计专业学生统计思想的培养[J].合作经济与科技,2011(4).
【论文关键词】统计学;统计思想;认识
【论文摘要】所谓统计思想,就是在统计实际工作、统计学理论的应用研究中,必须遵循的基本理念和指导思想。统计思想主要包括均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想等思想。文章通过对统计思想的阐释,提出关于统计思想认识的三点思考。
1关于统计学
统计学是一门实质性的社会科学,既研究社会生活的客观规律,也研究统计方法。统计学是继承和发展基础统计的理论成果,坚持统计学的社会科学性质,使统计理论研究更接近统计工作实际,在国家和社会得到广泛发展。
2统计学中的几种统计思想
2.1统计思想的形成
统计思想不是天然形成的,需要经历统计观念、统计意识、统计理念等阶段。统计思想是根据人类社会需求的变化而开展各种统计实践、统计理论研究与概括,才能逐步形成系统的统计思想。
2.2比较常用的几种统计思想
所谓统计思想,就是统计实际工作、统计学理论及应用研究中必须遵循的基本理念和指导思想。统计思想主要包括:均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想。现分述如下:
2.2.1均值思想
均值是对所要研究对象的简明而重要的代表。均值概念几乎涉及所有统计学理论,是统计学的基本思想。均值思想也要求从总体上看问题,但要求观察其一般发展趋势,避免个别偶然现象的干扰,故也体现了总体观。
2.2.2变异思想
统计研究同类现象的总体特征,它的前提则是总体各单位的特征存在着差异。统计方法就是要认识事物数量方面的差异。统计学反映变异情况较基本的概念是方差,是表示“变异”的“一般水平”的概念。平均与变异都是对同类事物特征的抽象和宏观度量。
2.2.3估计思想
估计以样本推测总体,是对同类事物的由此及彼式的认识方法。使用估计方法有一个预设:样本与总体具有相同的性质。样本才能代表总体。但样本的代表性受偶然因素影响,在估计理论对置信程度的测量就是保持逻辑严谨的必要步骤。
2.2.4相关思想
事物是普遍联系的,在变化中,经常出现一些事物相随共变或相随共现的情况,总体又是由许多个别事务所组成,这些个别事物是相互关联的,而我们所研究的事物总体又是在同质性的基础上形成。因而,总体中的个体之间、这一总体与另一总体之间总是相互关联的。
2.2.5拟合思想
拟合是对不同类型事物之间关系之表象的抽象。任何一个单一的关系必须依赖其他关系而存在,所有实际事物的关系都表现得非常复杂,这种方法就是对规律或趋势的拟合。拟合的成果是模型,反映一般趋势。趋势表达的是“事物和关系的变化过程在数量上所体现的模式和基于此而预示的可能性”。
2.2.6检验思想
统计方法总是归纳性的,其结论永远带有一定的或然性,基于局部特征和规律所推广出来的判断不可能完全可信,检验过程就是利用样本的实际资料来检验事先对总体某些数量特征的假设是否可信。
2.3统计思想的特点
作为一门应用统计学,它从数理统计学派汲取新的营养,并且越来越广泛的应用数学方法,联系也越来越密切,但在统计思想的体现上与通用学派相比,还有着自己的特别之处。其基本特点能从以下四个方面体现出:(1)统计思想强调方法性与应用性的统一;(2)统计思想强调科学性与艺术性的统一;(3)统计思想强调客观性与主观性的统一;(4)统计思想强调定性分析与定量分析的统一。
3对统计思想的一些思考3.1要更正当前存在的一些不正确的思想认识
英国著名生物学家、统计学家高尔顿曾经说过:“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,唯有统计学可以帮助他们打开一条通道”。但事实并非这么简单,因为我们所面临的现实问题可能要比想象的复杂得多。此外,有些人认为方法越复杂越科学,在实际的分析研究中,喜欢简单问题复杂化,似乎这样才能显示其科学含量。其实,真正的科学是使复杂的问题简单化而不是追求复杂化。与此相关联的是,有些人认为只有推断统计才是科学,描述统计不是科学,并延伸扩大到只有数理统计是科学、社会经济统计不是科学这样的认识。这种认识是极其错误的,至少是对社会经济统计的无知。比利时数学家凯特勒不仅研究概率论,并且注重于把统计学应用于人类事物,试图把统计学创建成改良社会的一种工具。经济学和人口统计学中的某些近代概念,如GNP、人口增长率等等,均是凯特勒及其弟子们的遗产。
3.2要不断拓展统计思维方式
统计学是以归纳推理或归纳思维为主要的逻辑方式的。众所周知,逻辑推理方式主要有两种:归纳推理和演绎推理。归纳推理是基于观测到的数据信息(尤其是不完全甚至劣质的信息)去产生新的知识或去验证一个假设,即以所掌握的数据信息为依据,归纳得出具有一般特征的结论。归纳推理是要在数据信息的基础上透过偶然性去发现必然性。演绎推理是对统计认识能力的深化,尤其是在根据必然性去研究和认识偶然性方面,具有很大的作用。
3.3深化对数据分析的认识
任何统计研究都离不开数据分析。因为这是得到统计研究结论的必要环节。虽然统计分析的形式随时代的推移而变化着,但是“从数据中提取一切信息”或者“归纳和揭示”作为统计分析的目的却一直没有改变。对统计数据分析的原因有以下三个方面:一是基于同样的数据会得出不同、甚至相反的分析结论;二是我们所面对的分析数据有时是缺损的或存在不真实性;三是我们所面对的分析数据有时则又是海量的,让人无从下手。虽然统计数据分析已经经历了描述性数据分析(DDA)、推断性数据分析(IDA)和探索性数据分析(EDA)等阶段,分析的方法技术已经有了质的飞跃,但与人类不断提高的要求相比,存在的问题似乎也越来越多。所以,我们必须深化对数据分析的认识,围绕“准确解答特定问题并且从数据中获取一切有效信息”这一目的,不断拓展研究思路,继续开展数据分析方法技术的研究。
新晨
参考文献:
[1]陈福贵.统计思想雏议[J]北京统计,2004,(05).
[2]庞有贵.统计工作及统计思想[J]科技情报开发与经济,2004,(03).
关键词: 建构主义 统计学 教学模式
进入二十一世纪,随着现代信息技术的高速发展,高校的理论教学与实践教学的环境有了很大的改变。传统的教学模式和方法在现代信息技术的推动下不断为适应新形势而改变。建构主义学习理论以更关注学生,更多地注重交流,更强调课堂的研究活动和小组互动的理念成为二十一世纪教育改革的主流理论。我国各教育领域也受到建构主义理论的影响,尤其是在教育改革不断创新的背景下。作为高校财经类各专业必修的专业基础课,统计学在教学上必须摆脱传统的模式,以适应不断变化的新要求。本文尝试基于建构主义教学模式下讨论统计学教学的改革,以提高学生的学习兴趣,提高教学效率,提高学生分析和解决实际问题的综合能力。
一、建构主义教学观
从儿童认知发展的相关理论建立的建构主义认为,知识不是通过教师直接传授得到的,而是在一定的情景,即社会文化背景下,学生主体借助他人(包括教师和同学)的帮助,利用相关的学习资料,通过意义建构的方式获得。在此过程中,学习不再仅仅是由教师把知识简单地传递给学生,而是由学生自己建构知识。与此同时,学生也不是简单被动地接收信息,而是主动地建构知识的意义。因此,建构主义更强调以学生为中心,要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。这就使得教师要从传统的教学过程中转变角色――由知识的传授者、灌输者转变为学生学习过程中建构意义的引导者和帮助者。
在建构主义者看来,课本知识是一种关于各种现象的较为可靠的假设,而不是解释现实世界的精确模版。因而对教师来说,必须认识到学生在教科书里学习到的所谓“知识”的很大一部分,几十年后可能会被看成是错误的概念。尽管科学知识包含真理性,但它并非是绝对正确的知识。建构主义强调从相对正确的意义上去理解科学知识、书本知识,这要求教师在教学过程中更加注重培养学生主动学习、建构知识。
二、统计学教学中存在的问题
统计学作为高校财经类各专业必修的专业基础课,旨在培养本科毕业生的分析问题能力、实际处理和分析相应财经数据的业务技能。该课程是在掌握必要的统计原理和统计分析方法的基础上,对社会经济现象进行量化分析的方法论工具。当前,统计学教学存在一些问题和挑战。
(一)教学内容日益丰富与学生学习兴趣低下
随着大统计学思想的建立和统计学在实质学科中应用的需要,统计学的教学内容日益丰富。在统计学的教学过程中,除了保留社会经济统计学原理中仍然具有现实意义的内容之外,如统计的基本概念、统计学的研究方法、统计数据的搜集整理、总量指标、相对指标、抽样调查、时间序列、统计指数等外,还系统地充实了统计推断的内容,例如:假设检验、统计数据的分布特征、方差分析、相关与回归分析、统计决策,等等。
然而统计学由于相关理论繁多,且重复教学内容不少,使得很多学生认为统计学学习内容枯燥,从而导致畏难情绪,对统计学的学习兴趣不高。此外,统计学与前修课程概率论和后修课程计量经济学两门课程内容多有重复。在教学过程中,相同内容重复教学,教学效率低下,重难点无法突出,使得学生无法掌握基本的知识、技能,导致学生应该具有的能力无法培养。统计学涉及大量的计算问题,且计算量很大,如方差分析、回归分析等。由于计算量大,会占用很多教学课时;而学生在做练习时不能快捷地得到计算结果,会影响后续的教学内容。计算的繁琐使得计算结果容易错误,也会影响学生学习统计学的积极性,所有这些都不利于统计学的教和学。
(二)课程重要性的提高与教授方法的枯燥
随着我国市场化步伐的加快,社会对新知识的需求日益增加,无论是国民经济管理,还是公司企业乃至个人的经营、投资决策,都越来越依赖于数量分析,依赖于统计方法,统计方法已成为管理、经贸、金融等许多学科领域科学研究的重要方法。作为一门通用方法论的科学,统计方法只有与具体的实质性学科相结合,才能够发挥其强大的数量分析功效。在实际教学过程中统计学的教学方式局限于课堂上教师的传授,形式单一,且注重理论教学,实践教学内容偏少,存在重概念轻实践、重理论轻方法、重传授轻参与的现象。于是在教学过程中,学生始终处在被动接受的位置上,从而不利于学生独立思考能力、质疑发问精神的培养,特别是在处理相应财经数据技能方面存在欠缺。
三、统计学教学方法的改进
建构主义学习理论认为学习是双向构建的过程。一方面,学习者对信息的理解是通过运用已有经验,超越所提供的信息本身而形成的。另一方面,学习者从记忆系统中提取的信息本身,要视具体情况的变异而进行重新构建。构建主义主张教学应选择真实性的任务,避免学生脱离现实,过于抽象简化,强调学习过程中学生的主体性。教师设计学习情境要以提高学生解决现实问题的能力为目标。学习过程中强调师生的合作沟通与交流及学生与学生之间的合作和讨论,目的在于使学生获得对同一事物更丰富、更全面的理解。在具体的实践过程中有如下应用:
(一)抛锚式教学
因为抛锚式教学要以真实事例或问题为基础(作为“锚”),所以有时也被称为“实例式教学”或“基于问题的教学”。这种教学要求以有趣、有感染力的实例或真实问题为基础,帮助学习认识事物的性质规律及其相互关系,建构认知图式。抛锚式教学的主要目的是使学生在一个完整、真实的问题情境中,产生学习的需要,并通过教学及学习成员之间的互动交流,即合作学习,凭借自己的主动学习,亲身体验从识别目标到提出并达到目标的全过程。抛锚式教学应用于统计学课堂时,可以将学习内容分解成若干部分,将其中实践性的内容作为“锚”,要求学生对此展开讨论和调查。例如在统计方法的教学中,教师可以引导学生通过对概念的把握结合经济生活中的一些热点问题展开实际的运用,让学生发挥想象力和创造力。在这个过程中教师全程跟进,及时帮助学生处理遇到的难点,有助于保持学生对问题研究的完整性,使学生积极融入对“锚”的研究过程中。
(二)支架式教学
支架是建筑行业中的术语,即脚手架。作为一种教学模式,支架即为教师的帮助。支架式教学强调学生的学习是通过支架把学习的任务逐渐由教师转移给学生。教师为学生构建对知识的理解提供一套概念框架,使学生在了解学习内容的基础上,激发兴趣和智力,以完成学习目标。具体操作时要先由教师介绍相关概念、演示方法运用和计算过程,然后让学生自己去体会、分析。在学习过程中教师要适时提示,帮助学生沿概念框架逐步深入。此外还可以引导学生利用课余时间完成学习项目、鼓励学生利用假期时间,参加学校组织的一些团队、小组或自己组织去开展一些与统计有关的活动,全方位地激发学生的学习兴趣,培养学生的统计专业能力、研究方法能力和社会适应能力。
(三)合作学习
建构主义者十分重视学生在交往和合作中的学习。在教学中可以将学生分成若干学习小组,教师将学习任务布置给学习小组展开知识的构建。学习形式包括小组讨论、互帮互学等合作互助,旨在营造出活泼生动、轻松愉快、合作竞争的教学环境。学生小组学习有利于学生对知识构建新的、更深层次的理解,同时在与同伴的交流过程中可以更好地整理自己的思路。在统计学的学习中,学生合作学习开展的形式包括小组讨论、头脑风暴、专题演示、小组互评等。通过这些形式的应用,教师可以将课堂变得更加有趣生动,使枯燥的学习过程成为学生互相学习、取长补短、交流思想的场所。同时,教师还可以由片面地依据“一张试卷”,到从多个角度对学生展开评价,有助于学生对学习目的的重新认识。
参考文献:
[1]莱斯利・P・斯特弗,杰里・盖尔.教育中的建构主义[M].高文等译.上海:华东师范大学出版社,2002.
[2]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报(社会科学版),1997(5):74-81.
【关键词】统计学;统计思想;认识
1关于统计学
统计学是一门实质性的社会科学,既研究社会生活的客观规律,也研究统计方法。统计学是继承和发展基础统计的理论成果,坚持统计学的社会科学性质,使统计理论研究更接近统计工作实际,在国家和社会得到广泛发展。
2统计学中的几种统计思想
2.1统计思想的形成
统计思想不是天然形成的,需要经历统计观念、统计意识、统计理念等阶段。统计思想是根据人类社会需求的变化而开展各种统计实践、统计理论研究与概括,才能逐步形成系统的统计思想。
2.2比较常用的几种统计思想
所谓统计思想,就是统计实际工作、统计学理论及应用研究中必须遵循的基本理念和指导思想。统计思想主要包括:均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想。现分述如下:
2.2.1均值思想
均值是对所要研究对象的简明而重要的代表。均值概念几乎涉及所有统计学理论,是统计学的基本思想。均值思想也要求从总体上看问题,但要求观察其一般发展趋势,避免个别偶然现象的干扰,故也体现了总体观。
2.2.2变异思想
统计研究同类现象的总体特征,它的前提则是总体各单位的特征存在着差异。统计方法就是要认识事物数量方面的差异。统计学反映变异情况较基本的概念是方差,是表示“变异”的“一般水平”的概念。平均与变异都是对同类事物特征的抽象和宏观度量。
2.2.3估计思想
估计以样本推测总体,是对同类事物的由此及彼式的认识方法。使用估计方法有一个预设:样本与总体具有相同的性质。样本才能代表总体。但样本的代表性受偶然因素影响,在估计理论对置信程度的测量就是保持逻辑严谨的必要步骤。
2.2.4相关思想
事物是普遍联系的,在变化中,经常出现一些事物相随共变或相随共现的情况,总体又是由许多个别事务所组成,这些个别事物是相互关联的,而我们所研究的事物总体又是在同质性的基础上形成。因而,总体中的个体之间、这一总体与另一总体之间总是相互关联的。
2.2.5拟合思想
拟合是对不同类型事物之间关系之表象的抽象。任何一个单一的关系必须依赖其他关系而存在,所有实际事物的关系都表现得非常复杂,这种方法就是对规律或趋势的拟合。拟合的成果是模型,反映一般趋势。趋势表达的是“事物和关系的变化过程在数量上所体现的模式和基于此而预示的可能性”。
2.2.6检验思想
统计方法总是归纳性的,其结论永远带有一定的或然性,基于局部特征和规律所推广出来的判断不可能完全可信,检验过程就是利用样本的实际资料来检验事先对总体某些数量特征的假设是否可信。
2.3统计思想的特点
作为一门应用统计学,它从数理统计学派汲取新的营养,并且越来越广泛的应用数学方法,联系也越来越密切,但在统计思想的体现上与通用学派相比,还有着自己的特别之处。其基本特点能从以下四个方面体现出:(1)统计思想强调方法性与应用性的统一;(2)统计思想强调科学性与艺术性的统一;(3)统计思想强调客观性与主观性的统一;(4)统计思想强调定性分析与定量分析的统一。
3对统计思想的一些思考
3.1要更正当前存在的一些不正确的思想认识
英国著名生物学家、统计学家高尔顿曾经说过:“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,唯有统计学可以帮助他们打开一条通道”。但事实并非这么简单,因为我们所面临的现实问题可能要比想象的复杂得多。此外,有些人认为方法越复杂越科学,在实际的分析研究中,喜欢简单问题复杂化,似乎这样才能显示其科学含量。其实,真正的科学是使复杂的问题简单化而不是追求复杂化。与此相关联的是,有些人认为只有推断统计才是科学,描述统计不是科学,并延伸扩大到只有数理统计是科学、社会经济统计不是科学这样的认识。这种认识是极其错误的,至少是对社会经济统计的无知。比利时数学家凯特勒不仅研究概率论,并且注重于把统计学应用于人类事物,试图把统计学创建成改良社会的一种工具。经济学和人口统计学中的某些近代概念,如GNP、人口增长率等等,均是凯特勒及其弟子们的遗产。新晨
3.2要不断拓展统计思维方式
统计学是以归纳推理或归纳思维为主要的逻辑方式的。众所周知,逻辑推理方式主要有两种:归纳推理和演绎推理。归纳推理是基于观测到的数据信息(尤其是不完全甚至劣质的信息)去产生新的知识或去验证一个假设,即以所掌握的数据信息为依据,归纳得出具有一般特征的结论。归纳推理是要在数据信息的基础上透过偶然性去发现必然性。演绎推理是对统计认识能力的深化,尤其是在根据必然性去研究和认识偶然性方面,具有很大的作用。
3.3深化对数据分析的认识
任何统计研究都离不开数据分析。因为这是得到统计研究结论的必要环节。虽然统计分析的形式随时代的推移而变化着,但是“从数据中提取一切信息”或者“归纳和揭示”作为统计分析的目的却一直没有改变。对统计数据分析的原因有以下三个方面:一是基于同样的数据会得出不同、甚至相反的分析结论;二是我们所面对的分析数据有时是缺损的或存在不真实性;三是我们所面对的分析数据有时则又是海量的,让人无从下手。虽然统计数据分析已经经历了描述性数据分析(DDA)、推断性数据分析(IDA)和探索性数据分析(EDA)等阶段,分析的方法技术已经有了质的飞跃,但与人类不断提高的要求相比,存在的问题似乎也越来越多。所以,我们必须深化对数据分析的认识,围绕“准确解答特定问题并且从数据中获取一切有效信息”这一目的,不断拓展研究思路,继续开展数据分析方法技术的研究。
参考文献:
[1]陈福贵.统计思想雏议[J]北京统计,2004,(05).
[2]庞有贵.统计工作及统计思想[J]科技情报开发与经济,2004,(03).
摘要:医学统计学是医学生进行科学研究的必要工具,已经成为高等医学院校各层次、各专业学生的必修课,这门课程概念抽象、理论知识深奥难懂,收集分析数据过程枯燥无味,因此学生兴趣不浓,针对这些问题,在教学中应用类比教学法,调动学生的学习积极性,开拓学生思维,提高了教学|量。
关键词:医学统计学;教学研究;类比教学法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)26-0169-02
医学统计学是一门以统计学为基础,研究医学领域随机现象,分析数据规律,并推断特征的应用性学科,对医学生进行科学研究具有重要意义,近些年来,医学统计学越来越受到广泛的重视,社会对医学生的综合能力提出了更高的要求,培养医学生的科学素质和科研能力已成为现代医学教育的重要内容。[1,2]但目前医学生在学习《医学统计学》时,效果不是很理想,并在毕业论文中使用统计学知识的时候,经常发生统计方法使用错误的现象,学生普遍反映《医学统计学》这门课程,概念抽象及理论知识深奥难懂,数据枯燥无味并且计算复杂,并且与高等数学知识密切相关,笔者为了提高教学质量,根据目前教学《医学统计学》的特点及存在问题,应用类比教学法,解决学生学习中的难点,培养学生学习这门课程的兴趣,提高医学统计学知识的理解能力和在医学科研中的应用能力。
一、《医学统计学》教学过程中存在的难点
1.高等数学基础薄弱,数理统计与概率论运用能力差。高等数学、数理统计的理论与概率论是学习《医学统计学》的基础,目前大多数学生高等数学基础知识相对薄弱,数理统计与概率论理解和运用能力上都比较差,所以在教学《医学统计学》这门课程中,根据教学目的,老师在教授所用到的公式和方法的时候,如综合指标中的变异指标标准差和标准差系数;抽样估计中的不重复抽样;相关分析中相关系数的计算,多元线性回归方程,以及估计标准误;以及动态数列分析等等,只能侧重点介绍应用,无法再次详细介绍公式推导过程,因此学生也是只知其然,而不知其所以然,生硬使用,无法深刻理解统计推断的意义。
2.《医学统计学》中的概念抽象难懂。《医学统计学》这门课程方法论的根基出自概率论和数理统计,大部分概念源于此,这些概念抽象难懂,如随机事件及概率、同质与变质、偏态分布与正态分布、总体与样本、抽样与抽样误差、总体推断与假设检验等,这几个概念都是基础的概念,但是却难以表达,不同于《高等数学》中严格的逻辑推理型思维,学生要在短期内接受并形成统计学思维,进一步的应用,是非常困难的。
3.医学统计学涉及的数据收集、整理工作枯燥乏味。医学统计学涉及大量的数据收集、整理和分析,并最后进行统计描述和统计推断,在收集整理数据过程中,大多数学生觉得枯燥乏味,导致兴趣下降,很容易引起学生的厌学情绪。而数据的收集却是进行统计分析的关键的第一步,只有认真做好这一步,才能有效地探索数据的内在数量规律性,以达到对客观事物的科学认识。
二、应用类比教学法在《医学统计学》教学中的实践与改革
针对以上《医学统计学》教学过程中存在难点,笔者经过多年的该课程教学经验,应用类比教学法在授课中进行尝试。类比教学,实际上是一种探究式新的思维方法的教学,通过类比,大大地激发学生不断探索知识热情,激活原有知识结构新的生长点,促进知识迁移。[3]
1.应用类比推理来解释《医学统计学》中所用到的公式和方法,问题类比推理也称为类比问题解决(analogical problem solving)或问题解决中的类比迁移(analogical transfer),它是通过已经解决的相似的老问题(源问题)方法去解决当前的人们遇到一个新问题(靶问题),[4]医学统计学这些生硬难理解的公式,可以通过这样的类比得以解决,如对相关系数公式的理解,可以转换为余弦函数的内积运算,我们把两个向量的夹角的余弦,就叫做“相关系数”,通过这样的列子,学生在学习过程中更容易接受和理解公式的要点和推算,对深刻理解统计推断具体重要的作用。
2.类比教学过程中充分利用文本、动画、声音三种媒体对抽象难懂的概念处理,让抽象过程用动画表达出来,如在概率实验中,采用了随机分配印有5个数字兵乓球(分别为1、2、3、4、5)给一个家五个人(爷爷、奶奶、爸爸、妈妈和儿子)的方法,生动地表示为五人分别获得1、2、3、4、5兵乓球的概率。随着抽样次数的增加逐渐趋于20%的概率,将抽象中(1、2、3、4、5)的概率分别用在标准1~100%的长条上运动的箭头表示。[5]使用这种多媒体的类比课件教学更具有直观性、形象突出,抽象难懂的概念变得通俗易懂。
3.通过类比教学让学生了解数据获取和分析的能力的重要性,医学统计学第二课堂带动学生进行文献阅读的能力培养,通过让学生查找和阅读参考文献,深刻知晓获取数据的重要性,数据是进行科研工作的最基础的材料,医学生提高了获取实际数据以及对其进行分析基本技能和素质,[6]才不会感觉数据收集及分析过程的枯燥无趣,运用类比教学可以从三方面进行这种能力的培养:如类比不同的实验设计方案,选择合适自己收集到的数据的实验设计方案;让学生掌握最基本的统计学软件如SPSS,感受程序语言在数据预处理和数据建模上的优越性;类比各种医学统计模型,通过比较,学生更加容易掌握医学统计学各类数据合适的统计方法。
三、结语
在21世纪的信息时代,大数据挖掘领域得到了科研工作者前所未有的青睐,而医学统计学作为一门医学生最基本的收集、整理、分析数据的科学,已经广泛应用到医学研究的各个领域,调查表明,绝大多数医学研究论文都运用统计学方法和统计思维,为了培养杰出科研型医学人才,更为了适应形势发展需要,教学中必须以学生为主体,全方位、多渠道地改进教学方法和手段,尽力帮助学生解决学习难点,笔者运用类比教学法在《医学统计学》教学过程中的研究与实践证明,教学效果在稳步提升,而且在类比教学中,教师也不断地充实和提高自己提高师生的交流和互动,为我国的医学事业培养更多更好的科研人才做出贡献。
参考文献:
[1]陈静芳,周光纪.如何加强医学本科科研创新能力的培养[J].中国高等医学教育,2005,(4):48-49.
[2]潘发明,丁宁,范大志,等.医学生医学统计学教学方法的改革与初步实践[J].安徽医药,2014,18(1):210-212.
[3]陈红俊,孙天山.类比:一种有效的教学方法[J].化学教与学,2014,(2).
[4]畅娜丽.数学问题解决中的类比迁移研究[D].桂林:广西师范大学,2004:1-2.
一、《统计学》的应用
1.内容日益丰富
随着大统计学思想的建立和统计学在实质学科中的应用的需要,大多数学校和老师在财经类专业的本、专业《统计学》教学过程中,除了保留社会经济统计学原理中仍有现实意义的内容,如统计学的研究对象方法、统计的基本概念、统计数据的搜集整理、平均及变异指标、总量指标、相对指标、抽样调查、时间序列、统计指数等;同时也系统的充实了统计推断的内容,如:统计数据的分布特征、假设检验、方差分析、相关与回归分析、统计决策等。这一变化使得《统计学》的内容更适合相关实质学科的发展需要。
2.学生的学习难度加大
首先,结合《统计学》的课程特点——概念多而且概念之间的关系十分复杂、公式多且计算有一定难度等。如果学生不做必要的课外阅读、练习和实践活动,是很难理解和掌握的。对于财经类专业的本、专科的学生来说,本身的专业课学习负担已不轻。其次,对于财经类专业的本、专科的学生来说,由于其本专业的课程体系要求,使得学生的数学或者数理统计的基础不是特别好,对于学生来说更不用说,推断统计将是他们学习的困难。
二、《统计学》教学的发展趋势分析
1.统计学从数学技巧转向数据分析的训练
在计算机及计算机网络非常普及的今天,统计计算技术不再是统计学教学的重点了。统计思想、统计应用才应该是重点。现代统计方本文由收集整理法的实际应用离不开现代信息处理技术。统计软件的使用,不仅使统计数据的计算和显示变得简单、准确,而且使统计教学由繁琐抽象变得简单轻松、由枯燥乏味变得趣味盎然。所以,在统计教学过程中,大量的内容只需要给学生讲清楚统计基本思想、计算的原理和正确应用的条件、正确解读计算的结果,而对大量复杂具体的计算可以交给计算机去完成。
2.通过统计实践学习统计
也就是以学生为中心,通过课堂现场教学、引导学生先读后写再议、模拟实验、利用课余时间完成项目、利用假期时间,通过参加学校组织的某些团队、小组或自己组织去开展一些与专业有关的活动,如社会调查、专题研究、提供咨询、参与企业管理等方法。全方位地激发学生的学习兴趣、培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。
三、基于 excel 的《统计学》教学设想
如何从烦琐的数理统计技巧转向数据处理的训练,同时还要使学生容易掌握并有机会辅之于实践。教师的导向是第一位的,要求必须选择容易获得而且普及性比较强的统计分析软件,并在课堂教学和引导学生实践中广泛采用。
1.微软公司开发的 excel 软件无疑是我们最好的选择专业的统计分析软件 spss、sas、bmdp、systat 其功能固然强大,统计分析的专业性、权威性不可否认,但是对于没有开设统计学专业的院校这些软件并不常用,如果学生要进行自主性学习也比较难以找到相应的工具,此外专业统计分析软件的英文操作界面,也让中国人用起来不是很顺手。微软公司开发的excel 软件作为一款优秀的表格软件,其提供的统计分析功能虽然比不上专业统计软件,但它比专业统计软件易学易用,便于掌握。在 windows 操作系统极为流行的今天,excel 也是随处可见。对于《统计学》这门课程而言,利用 excel 提供的统计函数和分析工具,结合电子表格技术,已能满足统计方面的要求。
2.基于 excel 的《统计学》教学设想
自从Paelinck提出“空间经济计量学”这个术语,Cliff和Ord(1973,1981)对空间自回归模型的开拓性工作,发展出广泛的模型、参数估计和检验技术,使得经济计量学建模中综合空间因素变得更加有效。
Anselin(1988)对空间经济计量学进行了系统的研究,它以及Cliff和Ord(1973,1981)这三本著作至今仍被广泛引用。Anselin对空间经济计量学的定义是:“在区域科学模型的统计分析中,研究由空间引起的各种特性的一系列方法。”Anselin所提到的区域科学模型,指明确将区域、位置及空间交互影响综合在模型中,并且它们的估计及确定也是基于参照地理的(即:截面的或时-空的)数据,数据可能来自于空间上的点,也可能是来自于某个区域,前者对应于经纬坐标,后者对应于区域之间的相对位置。
国外近几年空间经济计量学得以迅速发展,如Anselin和Florax(1995)指出的,主要得益于以下几点:
(1)人们对于空间及空间交互影响的作用的重新认识。对空间的重新关注并不局限于经济学,在其它社会科学中也得以反映。
(2)与地理对应的社会经济大型数据库的逐步实用性。在美国以及欧洲,官方统计部门提供的以区域和地区为统计单元的大型数据库很容易得到,并且价格低廉。这些数据可以进行空前数量的截面或时空观测分析,这时,空间(或时空)自相关可能成为标准而非一种特殊情况。
(3)地理信息系统(GIS)和空间数据分析软件,以高效和低成本的计算技术处理空间观测的发展。GIS的使用,允许地理数据的有效存储、快速恢复及交互可视化,为空间分析技术的艺术化提供了巨大的机会。至少目前线性模型中,缺少针对空间数据和空间经济计量学的软件的情况已经大为改观。目前已有一些专门的空间统计分析软件,并且SAS、S-PLUS等著名统计软件中,都已经包括用于空间统计分析的模块。
(二)空间经济计量学与相关学科的关系
空间统计学是研究空间问题的另一门学科,它是应用数学的一个快速发展的分支。它起源于20世纪50年代早期,用以帮助采矿业进行矿藏量的计算。最早的工作是采矿工程师D.G.Krige和统计学家H.S.Sichel在南非进行的。70年代随着计算机的普及以及运算速度的大幅提高,空间统计分析技术逐渐扩展到地球科学的其它领域。目前已经普遍存在于需要处理时间上或空间上相关的数据的科技领域中。
空间经济计量学与空间统计学的区分不太容易。Haining和Anselin的观点认为空间统计学的研究大多由数据驱动,而空间经济计量学由模型驱动,即从特定的理论或模型出发,重点放在问题的估计、解释和检验上。空间统计学的主流是研究生态学和地质学中的物质现象,空间经济计量学主要研究与区域及城市经济有关的模型。有一种观点认为二者的区分应基于作者将其工作对应于空间经济计量学还是空间统计学,这种区分办法可能较为简单。
地质统计学(Geostatistics)发展于20世纪60年代,主要用于研究地质学现象的空间结构和进行空间估值。例如,在探矿过程中,通常是在空间上布点进行钻探,然后对采样得到的样品进行分析,估计矿藏的分布和储量。由于矿藏不开采的话,在时间上结构几乎是不变的,因此地质统计学研究的问题主要是空间相关。空间经济计量学所研究的问题不仅存在空间相关,往往所研究的问题在时间上也存在相关。
在区域经济学的理论中,人们建立了各种理论以及关系式来描述人类在空间上的行为,如研究城镇问题的“引力模型”等。但在利用模型进行定量研究问题的时候,需要将理论或关系式用数学模型来进行刻划,利用统计方法对模型进行估计、检验,并进行评价,这些正好是属于经济计量学研究的范畴。应该说,空间经济计量学主要研究区域经济问题,依据的是区域经济学理论,但它还需要综合数学,以及空间统计学等学科,因此它不等同于区域经济学,而是一门交叉学科。
二、研究的问题
空间经济计量学主要研究存在空间效应的问题。空间效应主要包括空间相关和空间差异性。在研究中涉及空间相邻、空间相邻矩阵等概念。
(一)空间相关
空间相关指在样本观测中,位于位置i的观测与其它j≠i的观测有关,即
附图
存在空间相关的原因有两方面:相邻空间单元存在测量误差,空间交互影响的存在。测量误差是由于调查过程中,数据的采集与空间中的单位有关,如数据是按省、市、县等统计的,但设定的空间单位与研究问题不一致,存在测量误差。
空间相关不仅意味着空间上的观测缺乏独立性,并且意味着潜在于这种空间相关中的空间结构,也就是说空间相关的强度及模式由绝对位置和相对位置(布局,距离)决定。
对于空间相关,空间自回归通常是其核心内容,空间自回归模型的一般形式为:
附图
在这个模型中,β解释变量X(n×k矩阵)的参数向量(k×1),ρ是空间滞后相关变量的参数,λ是残差空间自回归(空间AR)结构中的参数。
W[,1]和W[,2]为n×n矩阵,是标准化或未标准化的空间加权矩阵,分别对应于因变量以及扰动项中的空间自回归过程,这两个矩阵可以不同,这意味着两个过程由不同的空间结构生成。
这个模型可以退化成为普通的线性回归模型、(纯)空间自回归模型、混合回归与空间自回归模型、残差空间自回归模型等形式。
对这个模型,普通最小二乘估计不仅是有偏的,而且是不一致的,参数的估计通常采用极大似然估计,近几年,有学者尝试采用贝叶斯估计对参数进行估计。
(二)空间差异性
空间差异性指空间上的区域缺乏均一性,如存在中心区和郊区、先进和后进地区等。例如,我国沿海地区和中西部地区经济存在较大差别。
对于空间差异性,只要将空间单元的特性考虑进去,大多可以用经典经济计量学方法解决。但当空间差异性与空间相关共同存在时,经典经济计量学方法不再适用,而且这时问题可能变得非常复杂,因为这时要区分空间差异性与空间相关可能非常困难。
研究空间差异性的模型主要有:
E.Casetti提出的空间扩展模型(1972)和回归参数漂移分析方法(简称DARP)模型(1982)。这时,空间差异性表现为模型参数随空间位置变化,并以空间单元的位置信息作为辅助变量(称为扩展参数)。
y=Xβ+ε
附图
模型(3)为以经纬坐标(Z[,x],Z[,y])作为扩展参数的空间扩展模型。同样可以以到中心区域的距离作为扩展参数设计模型。
将模型(3)的第二个式子右边加入随机扰动项,则为DARP模型。E.Casetti(1992)进一步提出了贝叶斯空间扩展模型。
D.P.McMillen和J.F.McDonald(1997),C.Brunsdon,A.S.Fotheringham;MartinCharlton(1996),提出地理加权回归模型(简称GWR模型)。
附图
(三)时空数据空间模型
在模型中考虑时间维增加了描述的复杂性,但综合时间空间的模型在实际工作中非常有用。在经典的经济计量学模型中,这是综合截面和时间序列数据的情形。如果数据不存在空间相关,则可以采用PanelData模型。Anselin(1988)将似不相关(SUR)模型扩展到空间的情形,提出空间SUR模型。
三、应用前景及需要进一步研究的问题
(一)在中国的应用前景
在我国,地质统计学是较早应用空间统计学的领域,在20世纪80年代中国科学院就有人研究并应用Krige模型。空间统计学除了在地质学的研究中发挥作用,近十年来,周国法、徐汝梅等学者研究生态学中的空间相互作用,并于1998年出版了《生物地理统计学》。20世纪80年代以来,我国利用卫星遥感技术,对土地、森林、农业、矿产、能源、作物估产、灾患检测等进行应用,开始了我国空间统计学在经济领域应用中统计调查的工作,为了将空间遥感调查技术逐步纳入到我国统计的常规性工作中,1998年10月,国家统计局成立了空间统计研究室,并与中国科学院地理所合作,组成了“空间信息多重采样设计的空间统计学应用研究”课题组,运用遥感技术和空间分析对我国农业耕地、森林、草地等资源以及城镇动态变化进行调查,该项目获得国家统计局2000年课题研究一等奖。
在我国地质统计学、生物地理统计学及利用遥感技术进行的各种调查,都属于空间统计学的范畴。地质统计学、生物地理统计学主要研究空间相关及空间估值,在生物地理统计学的研究中还包括物种的空间扩散过程。所用的方法主要是各种Krige模型、方差图模型,以及空间自回归模型。空间动态采样的研究,与地质矿产调查类似,主要涉及样本在空间上的布局、有效样本量的确定、采样误差的计算等问题的研究,根据其研究的问题和方法,也可以将其归入统计学的抽样调查分支之中。
随着我国按地区进行统计的统计基础资料不断积累,尤其是遥感技术应用到统计调查中来,都将使得按时间和空间排列的数据资料极为丰富,对数据进行空间甚至时空分析成为可能,人们将逐渐从时间的角度转向普遍从时空的角度来考虑问题。
从经济分析的角度看,空间经济计量学在我国以下几个方面将有很大的应用前景。
由于区域之间存在相关性,或者存在差异性,因此一项政策对每个区域的影响是不同的,通过运用空间经济计量学方法对各区域进行研究之后,找到政策在各区域上作用的关系,对于政府决策、正确制订政策具有很大的参考价值。
由于区域之间存在先进地区和后进地区,通过空间经济计量学方法可以对先进地区与后进地区之间的相互关系进行研究。
按区域编制投入产出表时,空间的概念将发挥作用。
对房地产的价值进行评估时,在考虑外界影响因素的基础上,充分考虑地区之间的相互关系,将对正确评估房地产的价值有很大帮助。
对环境污染进行研究时,运用空间经济计量学方法对污染的传播方式进行研究,有助于人们对环境污染进行控制。
在交通领域的研究,可以利用空间经济计量学方法对人员、货物在空间上的流动方式进行研究,同时对通道上的不同区段进行研究。
在对某种疾病(如流感)在空间上的传播过程进行研究之后,对于疾病的预防控制将有很大的帮助。
建立了空间的概念之后,人们对于在空间上的抽样将综合考虑空间单元之间的相关性。而空间抽样在空间上的布点方式也可以用作商业网点的布局研究。
总之,只要问题涉及到空间的概念,空间经济计量学就将发挥其作用。对空间经济计量学的深入研究及应用,将促使人们面对问题的时候,从空间或时空的角度思考问题。
(二)需要进一步研究的问题
目前的研究中,系统内的空间单元受到系统内其它位置单元的影响,但边界处的单元还受到系统外与之相邻的单元的影响,如何将这个影响考虑在模型中值得研究。
在具体问题中,距离的概念需要加以认真对待,单用地理上的距离有时并不合适,例如国与国之间的经济联系在今天并不是距离远近决定的,电子化交易使得资金的流动非常迅速方便,因此,在研究这类问题时,如何将贸易、人员、资金的流动充分考虑到空间加权矩阵中去,尚值得研究。
贝叶斯方法在统计学各个分支的应用越来越广,空间贝叶斯模型也是目前空间经济计量学研究的热点之一。
可变单元的问题。当数据汇总的级别变化,可能整个模型的描述都发生变化,对于不同的问题,可能影响模型变化的汇总的级别也不同,能否有一个统一的模式对系统进行描述尚待进一步研究。
时空数据的综合分析,参数估计的渐近性质,模型的各种检验方法等,还有待进一步的研究。
经济问题中,许多需要研究的对象是多维的,即研究对象是一个向量,如何在空间问题中建立一系列空间VAR模型,尚需研究。
不易获得较为详细且价格低廉的区域统计数据,将大大限制空间经济计量学模型的应用。建立我国区域统计数据库,要求价格低廉且方便实用,是摆在统计工作者面前的一个重要课题。
【参考文献】
1Anselin,L.1988.SpatialEconometrics.MethodsandModels,DordrechtKluwerAcademic
Publishers.
2Anselin,L.andR.J.G.M.Floraxed.1995.NewDirectionsinSpatialEconometrics,Springer-Verlag.
3Brundson,C.,A.S.Fotheringham,andM.E.Chalton.1996."GeographicallyWeighted
Regression:AMethodforExploringSpatialNonstationarity,"GeographicalAnalysis,
Vol.28,p281-298.
4Brunsdon,C.,A.S.Fotheringham,andM.E.Chalton.1999."SomeNotesonParametric
SignificanceTestsforGeographicallyWeightedRegression,"JournalofRegional
Science,Vol.39,No.3,p497-524.
5Casetti,E.1972."GeneratingModelsbyExpansionMethod:ApplicationstoGeographic
Research,"GeographicalAnalysis,Vol.4,p81-91.
6Casetti,E.1982."
DriftAnalysisofRegressionParameters:AnApplicationtothe
InvestigationofFertilityofFertilityDevelopmentRelations,"ModelingandSimulation
13,p961-966.
7Casetti,E.1992."BayesianRegressionandtheExpansionMetod,"Geographical
Analysis,Vol.24,p58-74.
8Cliff,A.D.andJ.K.Ord.1981.SpatialProcesses:ModelsandApplications,Pion.
9Haining,R.P.SpatialDataAnalysisintheSocialandEnvironmentalScience,Cambridge
UniversityPress.1990.
10Paelinck,JeanH.P.andLeoH.Klaassen.1979.SpatialEconometrics,SaxonHouse,
TeakfieldLtd.
11庄大方,张稳,罗建国.土地资源遥感调查中的空间信息多重采样框架设计与GIS实现,统计研究,1999年第1期.
一、统计学中的几种常见统计思想
统计思想主要包括:均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想等。统计思想不是天然形成的,需要经历统计观念、统计意识、统计理念等阶段。统计思想是根据人类社会需求的变化而开展各种统计实践、统计理论研究与概括,才能逐步形成系统的统计思想。作为一门应用统计学,它从数理统计学派汲取新的营养,并且越来越广泛的应用数学方法,联系也越来越密切,但在统计思想的体现上与通用学派相比,还有着自己的特别之处。其基本特点:(1)统计思想强调方法性与应用性的统一;(2)统计思想强调科学性与艺术性的统一;(3)统计思想强调客观性与主观性的统一;(4)统计思想强调定性分析与定量分析的统一。
1.均值思想。均值是对所要研究对象的简明而重要的代表。均值概念几乎涉及所有统计学理论,是统计学的基本思想。均值思想也要求从总体上看问题,但要求观察其一般发展趋势,避免个别偶然现象的干扰,故也体现了总体观。
2.变异思想。统计研究同类现象的总体特征,它的前提则是总体各单位的特征存在着差异。统计方法就是要认识事物数量方面的差异。统计学反映变异情况较基本的概念是方差,是表示“变异”的“一般水平”的概念。平均与变异都是对同类事物特征的抽象和宏观度量。
3.估计思想。估计以样本推测总体,是对同类事物的由此及彼式的认识方法。使用估计方法有一个预设:样本与总体具有相同的性质。样本才能代表总体。但样本的代表性受偶然因素影响,在估计理论对置信程度的测量就是保持逻辑严谨的必要步骤。
4.相关思想。事物是普遍联系的,在变化中,经常出现一些事物相随共变或相随共现的情况,总体又是由许多个别事务所组成,这些个别事物是相互关联的,而我们所研究的事物总体又是在同质性的基础上形成。因而,总体中的个体之间、这一总体与另一总体之间总是相互关联的。
5.拟合思想。拟合是对不同类型事物之间关系之表象的抽象。任何一个单一的关系必须依赖其他关系而存在,所有实际事物的关系都表现得非常复杂,这种方法就是对规律或趋势的拟合。拟合的成果是模型,反映一般趋势。趋势表达的是“事物和关系的变化过程在数量上所体现的模式和基于此而预示的可能性”。
6.检验思想。统计方法总是归纳性的,其结论永远带有一定的或然性,基于局部特征和规律所推广出来的判断不可能完全可信,检验过程就是利用样本的实际资料来检验事先对总体某些数量特征的假设是否可信。
二、对统计思想的若干思考
1.要改变当前存在的一些不正确的思想认识。英国著名生物学家、统计学家高尔顿曾经说过:“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,唯有统计学可以帮助他们打开一条通道”。但事实并非这么简单,因为我们所面临的现实问题可能要比想象的复杂得多。此外,有些人认为方法越复杂,越科学。在实际的分析研究中,喜欢简单问题复杂化,似乎这样才能显示其科学含量。其实,真正的科学是使复杂的问题简单化而不是追求复杂化。与此相关联的是,有些人认为只有推断统计才是科学,描述统计不是科学,并延伸扩大到只有数理统计是科学、社会经济统计不是科学这样的认识。这种认识是极其错误的,至少是对社会经济统计的无知。比利时数学家凯特勒不仅研究概率论,并且注重于把统计学应用于人类事物,试图把统计学创建成改良社会的一种工具。经济学和人口统计学中的某些近代概念,如GNP、人口增长率等等,均是凯特勒及其弟子们的遗产。
关键词:统计学;统计学实验;教学改革;
统计学作为一门研究数据信息的收集、整理、分析与应用的方法论科学,其在经济、社会、自然和科技领域的作用愈加凸显。为此,培养学生应用统计方法解决实际问题的能力,使之成为符合社会需要的专业人才,便成为新形势下统计学课程建设的主要目标。
在非统计学专业的统计学课程教学中,由于针对非统计学专业的统计学教材理论普遍偏深,利用EXCEL、SAS等统计分析工具进行统计学方法讲解的教材较少,加之非统计学专业学生数学基础相对薄弱,认为统计学概念抽象,公式繁多、复杂,因此其常常对学习统计学报以抵触情绪,使得老师在教授和学生在学习的过程中,都遇到了很大的困难。针对这种情况,在乐山师范学院推行“2+1”学期制改革的契机下,笔者提出统计学课程教学改革措施的若干建议。
1、加强统计学实验课程建设,处理好理论教学与实验教学的关系
目前统计学课程开展了理论课和实验课,因此在此基础上制定的教学大纲不仅要保证合理的理论授课和实验教学的课时分配,还要规范实验教学内容。要改变传统教学中重理论轻实验的现状,适当增加实验教学的时数,将实验教学内容穿插到日常的理论教学过程中,促使其与理论教学有机融合。设计的统计学实验既要考虑统计学应用性强的特点,又要考虑尽量保持统计学的完整体系,同时兼顾不同专业对该课程的不同要求。同时,还要采用不同方式和途径改革和充实实验教学内容,促进学生实验能力的提高。
2、积极推进统计学实验教学,增加教学实践环节
统计学实验教学采用计算机与统计软件包等工具进行统计方法的操作训练,将统计方法应用于实际问题,能帮助学生更好地掌握统计方法,培养学生的动手能力。目前市场上比较流行的统计分析软件包主要有SAS、SPSS、EVIEWSTSP等和数据计算综合软件EXCEL。前面几种对专业统计人员进行深层次分析非常有用,而EXCEL作为强大的办公软件,十分容易得到,普及面广,操作简洁,易学易懂,便于掌握,对于非统计专业工作人员进行数据处理和分析非常实用,完全可以满足一般统计分析的需要。在实验教学中加深对统计概念与方法的理解,特别是对统计方法的使用条件和局限性的理解,可以增强学生的统计方法创新意识。同时,统计学实验教学通过利用数据库、统计软件和多媒体技术,能使教学内容更加深入、生动和更全面,能把教师和学生从繁重而枯燥的教学任务中解脱出来,使学生在宽松的教学模式下认知统计应用的实质,从而使教学效果得以提高。
统计作为一门应用性很强的方法论学科,在理论教学中还要适当的增加一些实践教学环节,如问卷设计、市场调查,抽样调查等。让学生亲自设计、亲自实施,并应用Excel、SPSS等统计分析软件进行数据处理和分析,最后形成有观点、有看法、有对策的调查研究报告,使学生在实不端践的过程中建立对统计的感性认识,培养他们使用统计方法和计算机的兴趣和意识,提高学生分析问题、解决问题的能力。
3、改革考核方式,完善考核内容
统计学的考试多年来一直采用闭卷笔试的方式,这种单一的考核方式存在着不少缺陷,与和高校学生的培养目标不相适应。为应对考试,学生把精力都投入到概念、公式的死记硬背上,忽视了统计学在现实生活中的运用。因此,需要对统计学的考核方式和内容进行改革和完善,改变传统的理论考试模式,实施综合评价制度,并注重实践能力考核。
统计学课程考核应学生考试成绩应由三部分构成。一是理论成绩,主要考核学生的基本知识和基本运算及推理能力的掌握情况,占总成绩的40%为宜。二是实验成绩,主要考核学生利用现代化信息工具独立操作并完成调查设计、统计资料的整理与分析的实践能力,占总成绩的30%为宜。三是平时成绩,此项根据学生平时的学习态度、课堂表现和完成作业情况等进行综合评定,占总成绩的20%为宜。
此外,从培养学生的职业能力、职业道德及可持续发展能力的标准出发,可把对岗位职业能力的培养作为考核的内容之一,鼓励学生考取如统计员、统计师等相关职业资格证书,并将此作为学生课程成绩的额外加分。
4、转变教师角色,增强自身素质
教师在教学中起着主导作用,教师的综合素质与统计学的教学质量直接相关。教师的专业知识、基础理论水平、知识结构、计算机应用水平、对统计软件的掌握程度及科研能力等直接影响统计学教学的质量。在教学过程中,教师的观念要发生根本的转变,要从“教”师变为“导”师,利用自己掌握的知识、信息,创造丰富的教学环境,引导学生树立明确的学习目标,激发学生学习兴趣,充分调动学生学习的积极性。
随着我国市场经济的不断发展,统计的内容也不断的增多,为此统计学课程的深度与难度也增加了,这对统计学任课教师来说是一种严峻的挑战。作为统计学任课教师应加强学习,不断提高自己的业务水平.同时,统计学实验教学对教师提出了新的要求、新的挑战。教师在讲课风格、内容等方面也要做必要的调整。统计老师除了要熟悉掌握本专业知识外,还要掌握必要的计算计操作技能,熟悉相关的统计软件知识,不断拓宽知识面和进行软件知识的更新,提高计算机操作水平与软件应用的能力以及外语水平,以应对挑战。只有这样不断的提高自己,才能熟练应用Word、Powerpoint、Excel等制作自己的教学课件,才能在课堂上熟练地向学生进行演示。(作者单位:乐山师范学院旅游与经济管理学院)
该论文为乐山师范学院校级教改项目“基于短学期学制下统计学课程理论教学和实践教学改革的研究和实践”(课题编号JG11-YB22)阶段性研究成果。
参考文献:
[1]郑葵: 统计学课程教学改革探讨[J],教书育人.高教论坛,2010,(6).
关键词生物统计学;理论与实践整合;中外合作办学;双语课程
中图分类号S-01;G642文献标识码A文章编号0517-6611(2017)30-0249-02
生物统计学(Biostatistics)是运用统计学的原理和方法,分析生命科学研究数据资料的一门科学,包含试验方案设计、试验数据收集、整理及分析。生物统计学是全国许多高等院校生命科学类本科专业的一门重要的专业基础课程。由于该课程涉及的原理、概念及数学公式多且抽象难懂,系统性强,对学生逻辑思维能力的要求也高,常使学生在学习中倍感头疼,是一门难度大的课程。而生物统计学属于应用统计学的范畴,具有很强的实践性和应用性,是一门重要的工具课,它能培养学生统计学思想,使其学会如何科学地设计研究方案及分析数据,从而得出科学的结论;它能帮助学生更好地学习专业相关课程及完成毕业实习论文。因此掌握好生物统计学知识对学生今后从事本行业相关工作有重要意义[1]。
在全球一体化的大环境下,中外合作办学日益兴起,福建农林大学自2003年以来成功开办了与加拿大新斯科舍农学院的“2+2”本科教学合作项目(中加合作班)[2],为了培养具有国际视野的高等人才,包括生物统计学在内的许多课程被设定为双语课程[3]。生物统计学双语课程要求学生掌握生物统计学的基本理论与应用的同时,也掌握一定的生物统计学专业英语,具备与国际同行进行专业交流的能力。本科学生的专业英语基础都相对薄弱,在学习难懂的生物统计学原理的同时,一并学习难记的生物统计学专业英语术语,可以说是难上加难。为了在有限的学时中让学生达到这两重学习目标,对课程体系和教学模式的完善进行了初步探索。关于优化生物统计学教学改革,各教学同行已有不少研究,案例法、引入各种计算机软件辅助教学、考核方式的改革、图示法、课程整合、项目导向等,均取得了成果[4-6]。其中课程整合模式和项目导向的教学模式启发很大,都在很大程度上强调了实践在生物统计学课程中的重要性,提倡“教、学、做”融为一体的教学理念,培养“知识+能力”的双强人才。世界著名教育学家杜威(JohnDewey)也强调理论与实践的整合,提出了综合课程的思想。在借鉴他人经验的同时,结合生物统计学的特点,即概念理论难和实践应用性强,从理论与实践相整合的角度出发,设计新的教学模式,利用理论讲授课、上机实践课、网络教学平台等多方面教学整合渗透,让学生在解决问题的实践过程中,更加深刻地理解理论知识,培养统计思想和实际应用的能力。
1修订教学内容及教学大纲
笔者所进行的教学改革面向对象为福建农林大学中加合作班的学生,他们本科学习的后2年即将赴加拿大繼续学习。为了提前适应国外的学习环境,他们的课程皆为双语课程,大多为全英文授课。针对各不同专业及各不同课程的双语课程,英文教学部分所占不等,都旨在使学生在掌握专业知识的基础上,培养能进行该专业学术问题国际交流的能力。而在英文渗透度不同阶段的双语教学中,以全英文教学对提高学生英语交流能力效果最好[7]。考虑到学生的实际需求,加上所面向的学生英语水平普遍较好,在教学内容的改革中,相应提高了英语教学所占的比重。起初计划实行全英文教学,但在与学生的初步交流后,发现他们的生物统计学专业英语基础十分薄弱,如果一味用全英文教学,恐怕本就难懂的生物统计学知识再加上不甚明了的专业英语使学生对该课的感觉更加云山雾罩,可能连掌握相应生物统计学原理的这个最基本教学要求都完成不了。因此修订了原初的教学计划,适当增加了中文教学的分量,在教学参考书、课件及教学情景设置上都做了相应的调整。教学用书选定了2本,中英文各1本,分别为杜荣骞著的《生物统计学》(高等教育出版社)和ThomasGlover、KevinMitchell著的AnintroductiontoBiostatistics(WavelandPrInc),同时也列出一些适合本科生阅读的英文教学参考书,方便学生课前预习和课后自学。采用全英文课件,旨在更好地给学生一个英语教学环境,而教学过程中,针对关键的专业知识和难懂的统计原理,用中英文详细解释,反复举例,力争使学生在掌握生物统计学知识的基础上同时增强他们的生物统计专业英语交流能力。
在确定该双语课程的教学语言模式后,根据该课程的教学目标及学时数,考虑到增加的生物统计学专业英语方面的学习内容,修订完善了教学大纲,对教学内容进行相应调整。相较于学校其他专业及他校该课程的40~50个学时安排,安排了60个学时,从时间上说比较充裕。其中51个学时为课堂理论课,9个学时为上机实践课。教学的主要内容与以往保持一致,包含生物统计学的基本原理概念、试验设计、描述统计(数据的整理与分析)和推断统计,每章增加相应的专业英语和统计软件操作的学习内容,并在课堂讲解后及时进行上机实践课的练习。为了让学生更好地学会灵活应用统计知识解决实际问题,一些公式的数理推算过程简略介绍,不再重点讲解。一方面让学生有更多时间和精力做到学以致用,另一方面打消学生因害怕艰涩难懂的数学演算而对该课程产生厌学情绪。在教学模式中,将理论与实践相整合,以达到“学中做,做中学”的目标。
2整合理论教学与实践教学
生物統计学虽然系统性、理论性强,但它更是一门实践性强的工具课。在教学中,若仅教授理论,学生很可能难以在今后的实际实践工作和研究中将其真正变成有利工具利用起来。基于这些特点,笔者试着从多角度进行理论和实践相整合的教学模式改革,以提高教学效果。具体体现在3个方面:一是试验设计原则理论与实践案例数据分析的教学整合;二是实践案例统计分析理论与计算机统计软件操作的教学整合;三是利用网络教学平台、课堂及课后的互动、中英文参考书的导读,将生物统计专业英语的教授与交流整合。
试验设计原则是生物统计学课程的重要内容之一,贯穿整个课程体系,它集中体现了统计思想的精髓所在。而对学生统计思想的培训,可以说是生物统计学课程教学的核心部分[8]。在教学过程中,这部分相对容易,没有复杂的数学公式,内容逻辑性强,学生能很快认同,但这也是最难教的一部分,学生可以很轻易地快速记住这些概念,但遇到实际问题的时候却往往表现得不知所措。同时,正因为没有真正学会如何去用,学生在一段时间后,可能不再记得这些概念原则。考虑到系统关联性,不少生物统计学书将试验设计的内容放在了全书的后半部分。若课堂教学也参照该顺序,那么试验设计原则教授的内容并没有反复解说和演练,很可能会导致试验设计的原则与实践案例分析相割裂,难于找到内在的密切联系,也使学生对试验设计的原则学习缺乏实践应用,从而导致易学易忘。所以笔者选择了从课程教学的初期就开始结合案例讲授统计思想,推出试验设计原则的内容,在后期的各推断统计模型的教学中,先给出案例,让学生自我实践,做出试验设计,进一步讲解试验设计原则与统计思想。一方面使普遍惧怕书中繁杂数学公式的学生了解到统计其实是很有趣的一门课,并非是一味地进行数学计算,打破学生恐惧的心防,激发学生的学习兴趣,让学生有学下去的动力。另一方面,让试验设计原则与统计思想的讲解和实践贯穿课程始终,原理、原则思想都是从实践中高度抽象浓缩的概念,也只有通过不断的实践,才能使学生在识记的基础上做到灵活应用,提高统计学能力。
计算机统计软件的操作技能在当今科技高度发展的时代愈显重要,尤其是当今大数据时代,对于海量数据的处理,单靠纸笔显然是不够的。因此计算机统计软件教学的重要性也被提到日程上来,成为当今生物统计学课程教学的重要部分[9]。关于计算机统计软件的教学,笔者在不同班级中分别尝试过Excel、SPSS和R教学,它们各有优缺点,
哪个软件更适合本科教学,很难一概而论。软件的操作属于课程实践环节的内容,它们都可帮助学生省去用复杂公式计算的工作,更高效地分析处理数据。无论是哪种软件,单一的操作教授并不是难点,如何选择正确的程序命令,如何解读计算结果,得出科学结论才是统计软件学习的关键,而这些则依赖其背后统计原理的掌握。正是由于这样环环相扣的关联,在教学过程中,笔者将统计软件的教学和相对应的生物统计理论的讲解通过实践案例相整合,在课堂中讲完统计理论后,随即教授如何用软件操作相关案例,通过软件操作的讲解和结果的解读,进一步巩固相关统计理论。同时,特意调整上机实践课的时间,让学生得以及时实践,将实践与理论教学整合。
该课程是双语课程,培养学生的生物统计专业英语能力也是教学的主要目标之一。而任何英语的学习,更多实践的练习是学好的不二法门。为了达到这个教学目标,笔者也采取了理论与实践整合的策略,除了全英文课件及课堂英文教学外,也利用各种课堂课后互动的机会及学校的网络教学平台加大对学生生物统计专业英语的实践训练。推荐课程参考书有英文书也有中文书,推荐中文书的目的是帮助没有生物统计学基础的本科生更好地系统掌握该学科的理论知识,而英文参考书的阅读则进一步训练学生生物统计的专业英语阅读能力。通过网络教学平台上传该课程的学习资料,布置部分课程作业,加强与学生的互动。上机实践课和课后习题也大部分采用英文形式,让学生在实践练习中熟记生物统计的专业英文词汇。
3教学效果及其展望
经过这样的教学改革,取得一定教学成果,但仍有不少缺憾的地方。通过理论与实践相整合的教学模式,学生对抽象的统计学概念原理有了深一步的了解,可能对方差分析、线性回归模型中相对复杂的计算公式不一定完全记牢,但对
其试验设计的原理都有所掌握,对于不同的案例,学生基本都能判断出其试验设计的类型,据此选择正确的软件程序命令,并对数据输入结果做出正确的解读,达到了预期的教学效果。教学反馈显示,学生普遍觉得案例偏少,自己实践练习的环节不够。从学生的表现看,他们也普遍热衷于自我实践的学习,激发了学习的热情,笔者也鼓励启发他们尝试多种方法解决问题,引导他们在课堂外自学,在实践中相互讨论,让他们更深刻、直观地理解生物统计学原理。而这也从另一方面反映了生物统计学为应用统计学一个分支的特点,需要在实践中学习,才能帮助学生活学活用。为了检验学生对生物统计专业英语的掌握情况,在课程考核(上机考试和期末闭卷笔试)中也采用部分英文考核方式。虽然大多学生最初被题目中描述的生物试验的专业英语所难住而显得无从下手,也有少数学生还是抓住了题目中统计常用的词汇,对题目做出了应有的解题判断,在笔者的一点提示后,近一大半的学生还是有了解题的正确思路,这有很大可能是得益于英文教学与平时大量英文习题的练习。
总之,作为应用统计学分支的生物统计学是实践性强的一门工具课,又具有理论性强的特点,理论与实践相整合的教学模式使学生“学中做,做中学”,不但激发了学生学习的热情,也能帮助学生通过实践更深刻地理解其背后统计原理概念,并真正做到活学活用。结合教学效果及学生的教学反馈,将对该教学模式进行进一步的优化,进一步增加软件实践环节,做到学以致用,培养出适应当今科技发展潮流的人才。
作者:贾琪等
参考文献
[1] 郝嘉琪.试论生物统计在农业科学试验中的应用[J].经济师,2017(6):224-225.
[2] 王松良,CALDWELL C D,KILYANEK S,等.中加合作农业生态学“双语+精品”课程建设的探索与实践[J].福建农林大学学报(哲学社会科学版),2010,13(1):90-95.
[3] 贾琪,贾坤志.农林院校留学生生物统计课程全英语教学实践与体会[J].教育教学论坛,2016(35):136-137.
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。
关键词:统计学;实践操作能力;自学能力
统计在日常生产生活中是常用和实用的工具,统计学是一门通用方法论的科学,是一种定量认识问题的工具。对于中等职业学校会计专业来说,统计学基础是学生应该掌握的一门专业基础课。不过学生在中小学数学课程中已经学习了一些简单的统计知识,而统计的教学比较容易枯燥无味,因此如何激发学生学习统计学的兴趣,用什么教学手段来达到较好的教学效果,使学生学以致用,在工作中使用统计工具,是统计教学的焦点问题。
一、强化统计的作用,通过实践激发学习兴趣
统计学作为一种工具,必须有其用武之地,否则,统计方法就成为无源之水,无用之器。一些学生曾作为被调查对象,填写过各种市场调查问卷,在教学中安排学生分组收集到洗发水、手机等类产品的调查表,使他们认识到统计学在各行业的适用性,增强对统计学习的感性认识。
在授课过程中注重启发式教学,逐渐改变按部就班地讲解调查结果的方法,着重增加学生实践操作能力的培养。在教学中把学生分小组来设计调查项目:如人口抽样调查表、动漫类型调查表等。全班同学参与调查表的填写,让学生亲身经历统计数据收集、数据整理和数据描述的过程,并在课堂上分小组讲解自己的调查结果,这种实践操作既能激发学生的学习兴趣,又能让其掌握操作的方法。但对于中职的学生,在此基础上要更进一步,根据调查结果作出自己的判断和选择,在模拟中教导学生明白统计过程不是为统计而统计,而是为了分析和解决问题而统计。
二、注重培养学生的自学能力
课堂讲授法是应用最多、内容讲授系统且可控的教学方法,但学生学习被动,学得快,忘得也快。学生作为学习的主体,在教学中加强学生自学能力的培养,是发挥学生主观能动性的条件,也是锻炼学生终身学习能力的好机会。
在讲课之前,有目的地布置预习题,阅读有关章节后回答,以《统计学中的几个基本概念》一节为例:
1.什么是总体?什么是总体单位?二者之间的关系如何?
2.什么是指标?什么是标志?二者之间的联系与区别如何?
3.什么是变异?什么是变量?什么是变量值?三者之间关系如何?
这三题抓住了统计学中的几个基本概念,也是这一节中的难点和关键。让学生既要了解这几个基本概念,又要弄清这几个概念之间的区别和联系。
课堂教学时教师对要求自学的内容进行提问和指导。提问是检查学生的掌握情况,激发学生积极思维,针对学生的回答,指导学生对要求掌握的知识形成正确的认识和完整的概念。最后对全课要进行总结,安排相关的技能训练,布置课后练习、巩固所学知识。
三、引进计算机辅助教学,提高教学效果
通过调查取得大量分散的原始资料,需要采用科学的方法进行加工、整理,此时计算机成为极好的工具。在统计调查数据时,EXCEL表格中的计算功能快捷而准确,通过一个调查项目的实践操作,学生可熟练运用SUM、AVERAGE、MAX等功能,通过设置使用方差和标准差函数,使学生学会误差函数的设置,输入数据即可得到统计结果。学生将计算出的统计结果利用计算机设计成为统计表或统计图,非常形象直观,从而培养中职学生的实践操作能力。
四、创造意境,启发想象
思维是离不开具体感性材料的,形象的直观材料在思维中起主导作用。在教学中结合画图给学生创设一种意境,启发想象。在讲概率分布之一——正态分布时,通过频数直方图作出正态分布曲线,引导同学直观地得出正态曲线象钟的形状,所以也叫钟型曲线,然后根据图形启发同学们归纳出正态曲线的性质。
在教学过程中培养学生独立思考能力是教育的目标之一,其中既要有教师积极引导和严密的组织教学,又要有学生独立自主、积极主动的学习,只有教与学这两方面有机地结合起来,才能更好地促进学生生动活泼地学习。对于中职学校,加强学生实践动手操作能力是培养的重要目标之一,因此在教学中既加强学生自学能力的培养,又注重技能操作的训练,争取培养出社会适用的人才。
参考文献