時間:2023-01-17 23:19:44
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇統計課程論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
(2)在教學過程中要將隨機現象的各種形式進行數據化處理,例如,在講到“隨機變量”的概念時,可以通過豐富的實例使學生隨時從網絡、雜志、電視媒體中,有意識地獲得一些隨機數據信息,讓學生理解隨機數據的重要性,從而看到隨機現象的規律是通過隨機數據反映出來的。同時,也可以通過計算機模擬產生一組隨機數,從這組隨機數的不同取值說明隨機變量的隨機性。
(3)培養學生從統計角度思考隨機現象中的各種問題,可以從身邊的各種現象談起,如心血管病是否與職業有關,人的一生是否會遇到強震,等等。從統計的角度進行分析和思考,使學生看到統計思維的合理性,從而產生對統計的興趣,形成統計活動的良好開端。
二、收集和分析數據的作用
統計的出發點是收集數據,然后再科學的分析數據和整理數據。不列顛百科全書對統計學下了如下定義:“統計學是收集和分析數據的科學與藝術”。這就是說,統計學不僅是一門科學,而且是一門收集和分析數據的藝術,要求從數據中挖掘出新的信息,而不是死記硬套現有的公式和定理。為了突出收集和分析數據的重要性,我們在教學的過程中,可以考慮以下幾個方面:
(1)首先展現給學生一系列的實際數據,比如一批電燈泡的壽命、某年級外語考試成績等,讓學生對數據有一個明確的感性認識,意識到統計是從數據出發的,先有數據,然后才有公式和定理。不同的數據具有不同的實際意義,弄清楚這些數據的分布規律和性質是統計的基本任務。
(2)強調如何有效地收集數據是統計中的重要問題,通常是從總體中抽取樣本,抽樣的方法是多種多樣的,在教學中可以結合實例作抽樣試驗,比如從同一種型號的汽車中隨機抽取5輛,測量每公里的耗油量;觀察吞某類藥物的病人的反應情況;調查部分學生的外語考試成績;等等。
(3)分析數據是統計工作的核心,分析數據就是對數據進行加工處理,從而獲取數據中關于總體的信息。通過構造各種不同的統計量,對所研究的總體進行推斷,達到從部分認識全體的目的。在教學中可以通過計算機軟件對數據的結構、統計量的分布作動畫演示,比如數據頻率直方圖、經驗分布函數曲線、樣本均值分布直方圖等,從而提高學生對分析數據的興趣。
三、結合實例強調統計方法的重要性
概率統計是數學的一個重要分支,它的方法別具一格,無論對自然科學還是社會科學,現代統計方法是必不可少的。在教學的過程中,結合實例強調統計方法的重要性,既能加深對于概率統計理論知識的理解,又能激發學生對這門課程的興趣,具體可從以下幾個方面進行考慮:
(1)結合日常生活實例進行教學,比如統計學生中同生日的人數,隨著統計人數的增加,至少有兩人同生日這一事件的頻率會接近于1,然后將這一結果與理論概率進行比較;統計吸煙與非吸煙人群中患肺癌的比例,檢驗吸煙與患肺癌是否存在某種依賴關系;觀測一天中某人手機的呼喚次數,然后與泊松分布進行擬合優度檢驗;統計某年級的外語考試成績,根據數據進行正態分布的擬合優度檢驗;等等。
(2)結合實例突出統計中的基本方法,參數估計和假設檢驗是進行統計推斷的兩種最基本的方法,其涉及的范圍十分廣泛,在教學的過程中應首先理解方法的基本原理和理論依據,結合典型實例進行分析,比如通過估計湖中魚的條數,使學生了解矩法和最大似然法的原理和步驟;通過檢驗自動包裝機工作是否正常,使學生掌握假設檢驗的方法步驟。
(3)結合實例系統介紹統計中的基本內容,使學生進一步認識到統計方法的實用性和廣泛性,為學生在今后的學習和研究中提供廣闊的應用空間。
四、從統計觀點出發進行概率論的教學
“不確定性”或“隨機性”是概率統計這門學科研究的對象,從統計的觀點來看,“隨機”并非完全“偶然”,其中蘊含內在的規律性,這種規律是對隨機現象經過大量觀察后得到的某種統計規律。隨機事件的概率、隨機變量的概率分布、數字特征等只是這種統計規律在數量上的某種刻畫。目前的教學計劃是先講概率后講統計,在講概率時可從統計的觀點出發進行概率論的教學,這樣有利于對概率論中基本概念的深層次的理解和全面的把握,學生學習起來不容易出現概率和統計前后脫節的問題,有利于整門課程首尾呼應,貫穿一體,具體可把握以下幾個方面:
(1)從統計的觀點出發講清楚概率論中幾個最基本的概念。
(2)從統計的觀點出發理解概率論中幾個最基本的定理。比如從數據的分散程度理解切比雪夫不等式的含義;由頻率的穩定性和觀測數據的平均值的變化趨勢看大數定律的意義;從大量數據的疊加的波動性理解中心極限定理的含義;等等。
(3)從統計數據出發利用現代化的教學手段進行概率論的教學。比如通過繪制數據的直方圖來理解概率密度函數;由二維數據的平面散點圖看相關系數的大?。煌ㄟ^動畫演示高爾頓釘板實驗來揭示中心極限定理的奧秘;等等。
主要是使學生掌握常用試驗設計方案,掌握正態總體的統計量的分布,掌握常用統計描述指標的計算方法、正態總體的均值和方差的置信區間的求法等。
2.能力目標的改革
主要是使學生能熟練地運用所學知識對統計數據作醫學參考值范圍(質量控制、可疑值取舍)、參數區間估計、參數假設檢驗、方差分析、線性相關與回歸分析,能熟練使用SPSS進行統計數據的處理等。
3.人文素質培養目標的改革
主要是引導學生逐步養成良好的學習習慣、創新意識和實事求是的科學態度,具有溝通、組織、協調等能力以及團隊合作的精神,在專業方面要引導學生初步具備自主學習醫藥數理統計新知識的方法能力以及信息處理能力,樹立終身學習的觀念。
二、教學內容的改革
根據高職高專醫藥學院校教學定位和醫藥專業學生的專業特點,強化崗位工作任務與課程教學內容的有效對接(嘗試專業基礎課體現“工學結合”),積極推行任務引領、案例或項目驅動課程。打破原來課程的知識體系,根據崗位工作過程的系統化確定的課程教學內容的標準為依據,適當刪減、合并教學內容并且引進專業需要的新內容,加大實踐教學內容比例,著重培養學生分析問題和解決問題的能力以及實際動手能力,使課程盡可能體現應用的特點,使其知識結構更具實用性、可讀性,更具醫藥學的特點。要改變以前重概率輕統計、重理論輕應用的現象,淡化定理證明和計算技巧訓練,加強統計試驗設計和統計思想方法的講解,注意闡釋數理統計應用的背景及應用中所需的條件,對得出的結論進行合理的解釋,重點介紹如何用統計方法解決實際問題,做到學以致用,突出應用。要增加與醫藥學緊密聯系的一些教學案例,讓學生通過學習這些案例來體會這門課程的重要性,體會醫藥數理統計的價值,激發學習興趣。運用醫藥學研究的案例(或項目)引導教學。用案例(或項目)引出知識點,也可以在講解知識點后用案例(或項目)做實證。從實際問題入手,介紹統計推斷方法,注重訓練學生的崗位工作能力與統計思維能力(做中學、做中教、做中研)。
三、教學方法改革
1.采用研究教學法
研究教學法就是指教師依據具體教學內容,遵照教學目的,提出富有思考性的題目和研究要求,先由學生個人獨立思考、琢磨,然后互相研究,得出初步的認識、理解、判斷和概括,再由教師歸納、總結,講授正確答案,糾正錯誤意見,完成教學過程的教學方法。研究教學法不僅適用于師生之間的雙邊活動,而且適用于學生之間認識的交流活動。這種教學法的特點是,它是在教師提出問題的前提下的一種有目的、有針對性的研究和學習活動,這一特點體現了這種教學方法與啟發式教學和發現法教學的區別。
2.采用案例教學法
在傳授知識之前,教師提出一個醫藥學真實的案例,學生在教師引導下,采用互動方式討論、分析案例。教師要鼓勵學生積極思考,啟發學生討論設計解決問題的方法和步驟,對他們的實際操作能力、判斷能力及創造能力給予重視,針對具體案例要求一題多解,允許批判精神的存在,在學生充分發表了觀點后,教師及時總結答疑。案例教學法采用的案例是來源于現實的醫藥學實際問題,有可能就是學生將來步入工作崗位要面臨的實際問題,這樣對學生來說就有一種吸引力,提高了學生參與的積極性。案例教學法采取以學生為主進行課堂討論研究的方式,有效地培養了學生分析問題、解決問題的能力和決策能力。應用案例教學法,將醫藥數理統計中的難點、重點都環境化、具體化,并讓學生都參與到討論分析的過程中,以使學生能夠充分理解這類知識,在這個過程中切身感受到數理統計應用的奇妙作用。
3.采用社會實踐教學法
社會實踐最大的意義和出發點是通過社會實踐的指導和開展,促使學生掌握將書本知識和社會實踐相結合的方法,借助社會實踐這一杠桿工具將書本僵硬、理性的知識,運用到活生生、真實的社會生活中,即真正理解理論來源于實踐并指導實踐的道理,以提高學生的整體素質和能力。通過到醫院、藥廠進行實踐活動使學生學會深度思考問題的方法,使學生在未來的學習中能,運用理論知識對醫藥學案例加以深度分析,從而能更好地理解和運用書本知識。
四、教學手段改革
1.運用多媒體課件進行輔助教學
“醫藥數理統計”這門課程基本理論比較抽象,為了消除學生的畏難情緒,增強課堂學習內容的感染力,在課堂上恰當地使用有價值的多媒體教學課件,能提高學生的學習興趣,因為通過圖形顯示配上文字說明,能創設一個圖文并茂、聲像并舉、生動直觀的教學環境。
2.開展理實一體化教學
對于實踐教學,原來整章的理論教學講完,才能進行這章的實踐教學,使理論與實踐相脫離。現在對實訓項目——SPSS統計軟件的應用實踐教學,采用四步“理實一體”教學法,即邊講解、邊示范、邊模仿、邊練習。教師把學生組織到機房,做到理論教學講授內容與相應的實踐教學項目安排同步進行,實訓項目由教師進行操作演示,然后根據教師的指導,學生進行相應的訓練,真正實現理論教學與實踐教學有效接地理實一體化教學。
3.開設網絡教學課程
加強對教師的現代教育技術手段培訓,積極推進課件教學和網絡教學建設,創建醫藥數理統計課程多媒體網絡教學平臺,相關的教學大綱、教案與課件、目標檢測與試題(卷)庫、實訓項目、說課與課件、微課、參考文獻目錄等上網并免費開放,開發網絡教學資源,包括交互式教學、自學、討論、答疑和考試等,實現優質教學資源共享。鼓勵學生充分利用網絡資源查找一些疑難問題,學生通過上網查找資料,提升了通過網絡獲取學習資料的能力。
隨著科技的進步和計算機的發展,數學的思想和思維方法在越來越多的領域中得到了廣泛的應用,數學在現代科學中發揮著巨大的作用,將數學思維方法應用到醫藥學領域,培養學生的應用能力,解決醫學實際問題是醫學院校數學教育的主要目的?!夺t藥數理統計》是為醫學生開設的一門必修基礎課,是一門應用性較強的課程,旨在開闊學生視野,培養學生科研意識,用數理統計方法去分析和解決醫藥學中實際問題。從數理統計這門學科本身來說它是研究隨機現象的科學,它有自己獨特的處理問題的思想方法,與以往學生學過的高等數學思考方式不同,兩者思想體系差別較大,基本理論比較抽象,描述性色彩比較濃厚,學生除具備《高等數學》基本知識外,還應具備語文、邏輯學知識,是公認的一門較難課程。為了提高學生的學習興趣,消除畏難情緒,我們對這門課程進行了教學改革,以下是我們的一些思考與體會。
1聯系醫藥學專業基礎,優化教學內容
長期以來,在醫藥學專業教學過程中形成了專業課和非專業課的觀點,而《數理統計》課是公共基礎課、非專業課得不到應有的重視。針對這種情況,我們首先要明確培養目標,轉變數學觀念,我們認為醫學院校的數學教育應以數學的應用為主要目的,以培養學生的應用能力為目標。應改變傳統的重知識傳授,重技能計算技巧訓練,輕能力培養忽視應用,我們應把教學重點轉到通過講解數學概念、定理,思想方法引導學生理解數學思想并應用思想方法解決實際問題,達到培養應用能力,學以致用。為此,我們教學改革第一步就是要根據一般本科醫學院校教學定位和醫學生的專業特點,改革教學內容,優化教材體系,使教材盡可能體現應用數學的特點,使其知識結構更具實用性、可讀性,更具醫科的特點。
對教材體系、內容增減方面作了以下探索:
①本門課程是應用性較強的課程,主要應用部分在統計學部分,在不影響本課程體系完整性條件下,壓縮概率部分內容,減弱概率論部分理論難度。
②改變重概率輕統計重理論輕應用的現象,淡化定理證明和計算技巧訓練,加強統計思想和統計方法的講解,重點介紹如何用統計方法解決實際問題,突出應用。增加一些常用統計軟件簡介。
③增加與醫藥學緊密聯系的例題和習題。適當配置一些臨床案例,學生通過學習這些案例來體會這門課程的重要性,激發學生的學習興趣。
2改革教學方法,培養學生應用能力
傳統的教學方式是一種封閉型的教學方法,教師講、學生記的“填鴨型”不利于培養學生的思維能力,其要害在于用教師的思維活動代替學生的思維活動,使學生的智力發展受到束縛,不能用所學知識去分析和解決實際問題,更談不上有創新能力。根據《數理統計》課程偏難應用性又較強的特點,我們采用多種教學方法靈活運用,努力培養學生分析問題、解決問題的能力。
2.1討論式教學法,增強學生積極向上參與意識,培養互相溝通合作的精神
傳統教學法偏重于“教”,忽視學生的“學”,課堂教學大多是教師的“一言堂”。我們都知道應重視互動教學,重視教師與學生之間的互動,但往往忽略學生與學生之間的相互影響。討論式教學法是在師生之間雙向信息交流基礎上,增加學生之間的協助和交流的一種教學方法。根據《數理統計》課程特點,對一些較難理解的內容或富有爭議性問題,采用教師講授與討論相結合。教師在備課過程中就要擬定好要討論的問題,可以進行課堂提問、討論、回答,也可以小組討論,留問題課后討論等多種討論形式。例如,我們在講完區間估計概念后,為了準確理解這個概念,我們出了這樣一個思考題讓學生討論,P{θ1<θ<θ2}=1-α能否說參數θ落入區間(θ1,θ2)的概率為1-α?經過討論,絕大多數同學認為此說法是錯誤的,回答正確。但仍有一小部分同學堅持此說法正確,教師及時總結、釋疑說明回答錯誤的同學是把參數θ當成隨機變量了。學生圍繞某一問題進行討論,不僅解答了自己的疑問,同時在解決其它同學疑問的同時對自己所掌握的問題有了進一步的深化。在課堂教學即將結束時,我們往往會留下思考題讓學生回去討論,給學生提問,留下新疑使教學在“有疑”中結束,使學生感到學習這門課程有趣味性,從而激發學習的主動性。實踐證明,討論式教學法對于學生的智力因素和情感因素的開發和發展都會產生積極的影響,激發了學生的學習熱情,有效地培養了學生創新意識和合作精神。同時這種方法也督促教師不斷更新知識,積極學習,提高講課素質。
2.2案例式教學法,培養學生解決實際問題能力和決策技能
案例是一個實際情況的描述,它一般要涉及一個決策問題。教學案例是適應教學目標的需要,圍繞一個或幾個問題,在對實際調查后所作的客觀書面的描述。案例式教學法又稱“蘇格拉底式”教學法,主要采用對話式、討論式和啟發式。這種教學方法是在教師指導下,組織案例,把學生引導到實際問題中去,進行學習、研究、通過分析、討論找到解決問題的方法。在備課中,注意選取醫藥學真實案例,一旦選定某個案例作為教學方法,首先要熟悉案例內容,找出案例涉及的重要問題,尋找該案例相關資料,將案例要求學生事先閱讀,擬定解決問題的步驟,教師引導學生討論,在學生充分發表了觀點后,教師及時總結答疑。例如:在講假設檢驗內容時,我們主要采用案例教學法闡述基本概念、基本原理及推理方法,將理論教學與實際案例結合起來,使課堂講解生動,激發了學生學習興趣,提高了教學效果。
《數理統計》這門課是公認的一門較難課程,學生學習起來確實存在畏難情緒,而案例教學法采用的案例是來源于現實的醫藥學實際問題,有可能就是學生將來步入工作崗位要面臨的實際問題,這樣對學生來說就有一種吸引力,提高了學生參與的積極性,案例教學法采取以學生為主進行課堂討論方式,有效地培養了學生分析問題、解決問題能力和決策技能。在這個過程中同學們切身感受到數學應用的奇妙作用。
案例教學法雖然在培養學生能力方面具有明顯優勢,但我們也看到它的不足之處,案例教學是對某一方面問題的描述,它不能代替系統的理論教學,只有掌握了一定的理論知識,才能分析案例,理論教學是基礎,案例教學是補充,只有把兩者有機結合好,才能達到好的教學效果。
2.3開展計算機輔助教學,創設良好的教學環境,提高授課效果
21世紀,教育現代化已經成為大勢所趨,教育的現代化既包括教育理念、教育管理的現代化,也包括教學手段的現代化。對于學生來說,《數理統計》這門課程要比以往學過的高數難學,基本理論比較抽象,描述性色彩比較濃厚,為了消除畏難情緒,增強課堂學習內容的感染力,在課堂上恰當地使用多媒體教學課件,能提高學生的學習興趣,因為通過圖形顯示配上文字說明,能創設一個圖文并茂,聲像并舉,生動直觀的教學環境。使教學的表現形式更加形象化、多樣化、視覺化。。在使用多媒體教學時,我們應該注意到CAI教學是一種輔助手段,不能取代教師在課堂中的主導地位。教師的人格魅力和語言魅力是任何機器所無法取代的,一節課是否能吸引學生,不在于CAI課件的趣味性,而在于教師的語言魅力,用語言吸引學生,而不是課件吸引學生。教師不可過多地用課件進行授課,也更不適合應用在教學的全部過程,因為它的條理性較強,不易更改,使教師在課堂上的隨機應變,融會貫通受到限制。只有把計算機輔助教學技術和傳統的教學手段有機地結合起來,才能更好地提高教學效果和教學質量。
3改革考試方式和內容,注重對學生能力的考察
教學改革的一項重要內容就是考試改革,它與教學內容、教學方法的改革相輔相成,互相促進,前者對后者具有強烈的導向作用,后者為前者打下了基礎。對于《數理統計》這門課程,除了改革教學內容、教學方法,對考試改革不可忽視。通過改革考試,更好地促進學生能力的培養和教學質量的提高??荚嚫母镏饕獜囊韵?個方面進行。
①改革考試內容??荚噧热萑绻窒抻诮滩?,劃范圍、定重點,這樣助長了一部分學生死背硬記也能得高分,傷害了認真學習學生的積極性,不利于培養學生的創新能力??荚噧热輵w現出對基本理論、基本統計方法的掌握,淡化計算技巧,注重對分析問題解決問題能力的考察,適當出一、二道能考察創新能力的題目。
②避免考試方式單一??荚嚹J蕉鄻踊?,平時要有測驗,要提交讀書報告,增大平時考試成績的比例。學生的成績應根據平時成績、讀書報告和期末卷面成績綜合評定。
③改革考試題型。應減少客觀性試題比例,多出些綜合性思考、分析題,以達到培養學生的綜合素質和創新能力。
總之,《醫藥數理統計》教學改革的目的就是提高學生的學習興趣,提升學生應用數學能力和分析問題解決實際問題的能力,培養學生的科研意識。本研究是針對一般本科醫學院校的教學定位進行的一些思索和實踐,還有一些方法不夠完善,但我們相信在以后的教學中將不斷改進,為培養21世紀應用創新型醫學人才貢獻力量。
隨著科技的進步和計算機的發展,數學的思想和思維方法在越來越多的領域中得到了廣泛的應用,數學在現代科學中發揮著巨大的作用,將數學思維方法應用到醫藥學領域,培養學生的應用能力,解決醫學實際問題是醫學院校數學教育的主要目的。《醫藥數理統計》是為醫學生開設的一門必修基礎課,是一門應用性較強的課程,旨在開闊學生視野,培養學生科研意識,用數理統計方法去分析和解決醫藥學中實際問題。從數理統計這門學科本身來說它是研究隨機現象的科學,它有自己獨特的處理問題的思想方法,與以往學生學過的高等數學思考方式不同,兩者思想體系差別較大,基本理論比較抽象,描述性色彩比較濃厚,學生除具備《高等數學》基本知識外,還應具備語文、邏輯學知識,是公認的一門較難課程。為了提高學生的學習興趣,消除畏難情緒,我們對這門課程進行了教學改革,以下是我們的一些思考與體會。
1聯系醫藥學專業基礎,優化教學內容
長期以來,在醫藥學專業教學過程中形成了專業課和非專業課的觀點,而《數理統計》課是公共基礎課、非專業課得不到應有的重視。針對這種情況,我們首先要明確培養目標,轉變數學觀念,我們認為醫學院校的數學教育應以數學的應用為主要目的,以培養學生的應用能力為目標。應改變傳統的重知識傳授,重技能計算技巧訓練,輕能力培養忽視應用,我們應把教學重點轉到通過講解數學概念、定理,思想方法引導學生理解數學思想并應用思想方法解決實際問題,達到培養應用能力,學以致用。為此,我們教學改革第一步就是要根據一般本科醫學院校教學定位和醫學生的專業特點,改革教學內容,優化教材體系,使教材盡可能體現應用數學的特點,使其知識結構更具實用性、可讀性,更具醫科的特點。
對教材體系、內容增減方面作了以下探索:
①本門課程是應用性較強的課程,主要應用部分在統計學部分,在不影響本課程體系完整性條件下,壓縮概率部分內容,減弱概率論部分理論難度。
②改變重概率輕統計重理論輕應用的現象,淡化定理證明和計算技巧訓練,加強統計思想和統計方法的講解,重點介紹如何用統計方法解決實際問題,突出應用。增加一些常用統計軟件簡介。
③增加與醫藥學緊密聯系的例題和習題。適當配置一些臨床案例,學生通過學習這些案例來體會這門課程的重要性,激發學生的學習興趣。
2改革教學方法,培養學生應用能力
傳統的教學方式是一種封閉型的教學方法,教師講、學生記的“填鴨型”不利于培養學生的思維能力,其要害在于用教師的思維活動代替學生的思維活動,使學生的智力發展受到束縛,不能用所學知識去分析和解決實際問題,更談不上有創新能力。根據《數理統計》課程偏難應用性又較強的特點,我們采用多種教學方法靈活運用,努力培養學生分析問題、解決問題的能力。
2.1討論式教學法,增強學生積極向上參與意識,培養互相溝通合作的精神
傳統教學法偏重于“教”,忽視學生的“學”,課堂教學大多是教師的“一言堂”。我們都知道應重視互動教學,重視教師與學生之間的互動,但往往忽略學生與學生之間的相互影響。討論式教學法是在師生之間雙向信息交流基礎上,增加學生之間的協助和交流的一種教學方法。根據《數理統計》課程特點,對一些較難理解的內容或富有爭議性問題,采用教師講授與討論相結合。教師在備課過程中就要擬定好要討論的問題,可以進行課堂提問、討論、回答,也可以小組討論,留問題課后討論等多種討論形式。例如,我們在講完區間估計概念后,為了準確理解這個概念,我們出了這樣一個思考題讓學生討論,P{θ1<θ<θ2}=1-α能否說參數θ落入區間(θ1,θ2)的概率為1-α?經過討論,絕大多數同學認為此說法是錯誤的,回答正確。但仍有一小部分同學堅持此說法正確,教師及時總結、釋疑說明回答錯誤的同學是把參數θ當成隨機變量了。學生圍繞某一問題進行討論,不僅解答了自己的疑問,同時在解決其它同學疑問的同時對自己所掌握的問題有了進一步的深化。在課堂教學即將結束時,我們往往會留下思考題讓學生回去討論,給學生提問,留下新疑使教學在“有疑”中結束,使學生感到學習這門課程有趣味性,從而激發學習的主動性。實踐證明,討論式教學法對于學生的智力因素和情感因素的開發和發展都會產生積極的影響,激發了學生的學習熱情,有效地培養了學生創新意識和合作精神。同時這種方法也督促教師不斷更新知識,積極學習,提高講課素質。
案例是一個實際情況的描述,它一般要涉及一個決策問題。教學案例是適應教學目標的需要,圍繞一個或幾個問題,在對實際調查后所作的客觀書面的描述。案例式教學法又稱“蘇格拉底式”教學法,主要采用對話式、討論式和啟發式。這種教學方法是在教師指導下,組織案例,把學生引導到實際問題中去,進行學習、研究、通過分析、討論找到解決問題的方法。在備課中,注意選取醫藥學真實案例,一旦選定某個案例作為教學方法,首先要熟悉案例內容,找出案例涉及的重要問題,尋找該案例相關資料,將案例要求學生事先閱讀,擬定解決問題的步驟,教師引導學生討論,在學生充分發表了觀點后,教師及時總結答疑。例如:在講假設檢驗內容時,我們主要采用案例教學法闡述基本概念、基本原理及推理方法,將理論教學與實際案例結合起來,使課堂講解生動,激發了學生學習興趣,提高了教學效果。
《數理統計》這門課是公認的一門較難課程,學生學習起來確實存在畏難情緒,而案例教學法采用的案例是來源于現實的醫藥學實際問題,有可能就是學生將來步入工作崗位要面臨的實際問題,這樣對學生來說就有一種吸引力,提高了學生參與的積極性,案例教學法采取以學生為主進行課堂討論方式,有效地培養了學生分析問題、解決問題能力和決策技能。在這個過程中同學們切身感受到數學應用的奇妙作用。
案例教學法雖然在培養學生能力方面具有明顯優勢,但我們也看到它的不足之處,案例教學是對某一方面問題的描述,它不能代替系統的理論教學,只有掌握了一定的理論知識,才能分析案例,理論教學是基礎,案例教學是補充,只有把兩者有機結合好,才能達到好的教學效果。
2.3開展計算機輔助教學,創設良好的教學環境,提高授課效果
21世紀,教育現代化已經成為大勢所趨,教育的現代化既包括教育理念、教育管理的現代化,也包括教學手段的現代化。對于學生來說,《數理統計》這門課程要比以往學過的高數難學,基本理論比較抽象,描述性色彩比較濃厚,為了消除畏難情緒,增強課堂學習內容的感染力,在課堂上恰當地使用多媒體教學課件,能提高學生的學習興趣,因為通過圖形顯示配上文字說明,能創設一個圖文并茂,聲像并舉,生動直觀的教學環境。使教學的表現形式更加形象化、多樣化、視覺化。。在使用多媒體教學時,我們應該注意到CAI教學是一種輔助手段,不能取代教師在課堂中的主導地位。教師的人格魅力和語言魅力是任何機器所無法取代的,一節課是否能吸引學生,不在于CAI課件的趣味性,而在于教師的語言魅力,用語言吸引學生,而不是課件吸引學生。教師不可過多地用課件進行授課,也更不適合應用在教學的全部過程,因為它的條理性較強,不易更改,使教師在課堂上的隨機應變,融會貫通受到限制。只有把計算機輔助教學技術和傳統的教學手段有機地結合起來,才能更好地提高教學效果和教學質量。
3改革考試方式和內容,注重對學生能力的考察
教學改革的一項重要內容就是考試改革,它與教學內容、教學方法的改革相輔相成,互相促進,前者對后者具有強烈的導向作用,后者為前者打下了基礎。對于《數理統計》這門課程,除了改革教學內容、教學方法,對考試改革不可忽視。通過改革考試,更好地促進學生能力的培養和教學質量的提高??荚嚫母镏饕獜囊韵?個方面進行。
①改革考試內容。考試內容如果局限于教材,劃范圍、定重點,這樣助長了一部分學生死背硬記也能得高分,傷害了認真學習學生的積極性,不利于培養學生的創新能力。考試內容應體現出對基本理論、基本統計方法的掌握,淡化計算技巧,注重對分析問題解決問題能力的考察,適當出一、二道能考察創新能力的題目。
②避免考試方式單一。考試模式多樣化,平時要有測驗,要提交讀書報告,增大平時考試成績的比例。學生的成績應根據平時成績、讀書報告和期末卷面成績綜合評定。
③改革考試題型。應減少客觀性試題比例,多出些綜合性思考、分析題,以達到培養學生的綜合素質和創新能力。
總之,《醫藥數理統計》教學改革的目的就是提高學生的學習興趣,提升學生應用數學能力和分析問題解決實際問題的能力,培養學生的科研意識。本研究是針對一般本科醫學院校的教學定位進行的一些思索和實踐,還有一些方法不夠完善,但我們相信在以后的教學中將不斷改進,為培養21世紀應用創新型醫學人才貢獻力量。
一、引言
隨著生物科學的發展,只有定性的結論已不能滿足實踐的需要,實現生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標;生物統計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法,生物統計學是生物學科應具備的基本知識和素質,與生命活動有關的各種現象中普遍存在著隨機現象,大到森林陸地生態系統,小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現為各種各樣的隨機現象,而生物統計學正是從數量方面揭示大量隨機現象中存在的必然規律的學科。因此,生物統計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科,它是生命科學各專業的專業基礎課,對后續生命科學課程學習和生物科研有重要作用。
同時,生物統計作為數理統計在生物學領域的應用,是教學難度較大的一門課程。因此,在生物統計學精品課程建設過程中,針對各專業培養目標的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓練,在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統計學課程的重新定位
(一)新世紀對生物統計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了發展,在其基礎上發展起來的生物統計學、統計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等實驗科學產生出的巨量數據,需要新工具來組織和提取重要信息。
將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統計學將會與信息技術密切結合,較少側重傳統數理統計,而會更多注意數據分析,尤其是大型數據庫的處理。生物統計學越來越不同于其它數學領域,計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統計學對大學生素質培養的作用。
生物統計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統計分析的基本特點,因此在生物統計課程的學習中培養了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數涉及到的是隨機事件,因此,生物統計學不僅是試驗設計與統計方法的教學,更重要的還是大學生思維方式的培養,這對提高大學生的素質很有必要。
生物統計學包括試驗設計和統計方法兩個有機聯系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統計方法的教學除讓學生弄清各種統計方法的內涵外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學生科學研究素質。
三、教學方法和教學手段的改革
(一)加強電子課件及網絡平臺建設。
生物統計學是應用概率論和數理統計原理研究生物界數量變化的學科,而概率統計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學時的減少(由原來的60-70學時,降到現在的40學時左右),如何深入淺出地引導學生入門,并使學生在了解概率統計思想的基礎上,掌握常用統計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此,我們利用多媒體技術,制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化,收到了良好教學效果。建設了一個生物統計學教學網絡支撐平臺,現有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優勢與學生的認知規律有機結合,用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規律相結合,多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內容多,幻燈片變換快,由照本宣科變為照屏宣科,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內容以展示為主,缺乏啟發性;(3)教學內容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內容給學生講解,失去了傳統教學方法,老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色,在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規律緊密結合在一起。在制作課件時,采用啟發式教學方式,精煉教學內容,模仿傳統教學書寫板書的過程,根據教學內容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中,老師仍然保持傳統教學方法的教姿教態,在授課的過程中與學生保持互動,根據學生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發揮了多媒體教學的特點,又充分照顧到學生的認知規律,在內容沒有縮減,學時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學效果。
(三)長期堅持教育教學方法及教學規律的研究。
生物統計學的理論基礎是概率論與數理統計,從這個層面上講,它有非常濃的數學味道,但是它又有別于概率論與數理統計,生物統計學更主要強調的是概率論及數理統計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數理統計的原理講得太多,一是學時不允許,二是學生難以消化,得不到好的教學效果;如果只注重方法的講解,學生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導。在教學內容的安排上采用“保干削枝”,即在學時減少很多的情況下,將一些次要的統計方法去掉,也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統計假設測驗等方面的內容,讓學生掌握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思想精髓,從而避免學生亂套統計公式。
(四)密切跟蹤生命科學發展的前沿動向,探索生物統計學解決前沿問題的理論與方法。
統計學在生物學中的應用已有長遠的歷史,許多統計的理論與方法也是自生物上的應用發展而來,而且生物統計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺。現在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展,使得生物統計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。在課程建設中,隨時注意納入生物統計學在前沿領域研究應用的內容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產業主戰場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學,注重學生能力培養
生物統計學要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統計學不僅應該開設實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統計軟件的應用上,讓學生不僅掌握統計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業或升學的必備計算機統計技能,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統計軟件的實習,擴大學生的視野,提高學生素質。
20世紀20年展起來的多元統計方法雖然對于處理多變量的種類數據問題具有很大的優越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發展,使得復雜的數據處理工作變得非常容易,所以充分利用現代計算技術,通過計算機軟件將統計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統計輸出結果與有關解釋,從而使統計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學時數與達到培養目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此,可以通過標準的統計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴大學生視野,提高學生素質。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統計電腦實驗室。現共有50余臺電腦,并連接到校園網。實驗室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外,實驗室還對優秀學生免費開放,鼓勵他們結合教師的科研活動,應用所學生物統計學知識,學習新的生物統計學知識,掌握應用計算機解決生物統計學問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養學生實際動手能力和科學嚴謹的治學態度,必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程實驗與實習中,根據相關內容加入了試驗設計方法以及數據統計分析的相關內容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后,由原來的單一農科專業變成了理、工、農三大學科均有專業的格局。雖然專業的學科歸屬不同,但有一點是相通的,其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法,從不確定性數據中挖掘事物的客觀規律,是實驗科學工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農科專業上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業,結合實驗課教學的改革,對發酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統計學指導學生自主進行實驗設計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變為試驗條件的優化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計,對試驗結果要求學生使用統計學的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用,從專業基礎課或專業課的角度看,改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗,增強了學生解決實際問題的能力,培養了學生創新思維的能力;從生物統計學角度看,將課程的教學實踐延伸到課程外,彌補了學時的不足,更重要的是學生將自己學到的統計學知識,轉化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內化。
此外,在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數據的統計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業論文(設計)中要求學生采用恰當的生物統計學方法進行設計與分析,寫出高質量的畢業論文(設計)。
通過這樣的教學實踐,訓練了學生的統計思維能力,使學生充分認識到掌握生物統計學這一工具的重要性和必要性,增強了學生學好用好這門工具的信心,提高了學生從復雜的生命現象中挖掘事物客觀發展規律的能力。
精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優秀課程。作為精品課程的載體,應具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比,我們在生物統計學精品課程的建設上,才剛剛起步,今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度,將生物統計學建設成體現現代教育教學思想、符合現代科學技術和適應社會發展進步的需要、能夠促進學生的全面發展而深受學生歡迎的一門課程。
參考文獻:
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隨著院??蒲袑嵙θ找嬖鰪?,我院科研項目和科研成果迅速增長,科研管理部門針對論文及成果的管理難度加大,傳統的科研項目管理思維、管理方法、管理模式面臨著嚴峻的挑戰。越來越多的高職院校為適應自身發展的需求,以院校科研管理為應用背景,紛紛采購或者自主研發符合院校自身的信息管理系統,實現對科研項目和論文的信息化管理,實現信息資源的共享,使科研項目管理科學化、規范化,進一步對科研項目實施流程監控,已成為各院??蒲泄芾砉ぷ鞯陌l展趨勢。
1目前我院教師科研成果管理存在的問題
1.1科研信息收集管理人工操作,缺乏系統、規范的信息管理手段
以往科研管理人員對科研論文、申報文件的主要處理方式是基于文本、表格等紙介質的手工處理,對科研信息的處理是通過人工統計、查詢來進行,工作量大,容易出錯,運做的效率低下。若能通過科研管理軟件,發揮計算機管理、網絡共享的優勢,將會及時、準確、有效的進行學院科研情況的處理,提高信息處理的速度和準確性。
1.2管理部門重視不夠,成果經常處于沉淀狀態,成果利用難展示少
教師科研論著作為一種特殊的文獻信息資源,學校管理部門忽略了對本校教師科研成果完整性、連續性的收集和管理,缺乏對科研成果的宣傳和開發利用,廣大師生不了解教師科研成果的作用和價值。只有在需要時,例如教師進行職稱評比的時候,或者進行國家級和省級自然基金申請時,或者當學校向上級統計匯報科研成果時,才會對教師的科研成果進行集中的管理,這在很大程度上會影響學院科研水平的提高。
1.3科研項目流程管理資料不健全,缺乏科學有效的管理
在此次研究項目之前,我院教師科研成果管理還沒有統一規范;在科研項目的管理中,項目申報、項目中期管理、項目結題、科研成果登記等流程管理資料部分缺失,而科研項目這些連貫又交錯的業務流程都是密切關聯的,致使所收集的信息缺乏系統性、完整性和連續性。為提高系統設計水平,我們在項目初期走訪了兄弟院校后了解到,在具體管理中,大部分學校的科研成果由科研部門統計收集,有的由院系資料室負責統計收集,也有些學校是圖書館作為專題負責統計收集。各校數據庫建設標準各異,用戶檢索語言、檢索界面、數據的標引、分編、檢索點不統一,缺乏統一的建設和質量控制規范。考慮到建設教師全文數據庫的難度和工作量很大,可以先期實施科研成果管理系統,等到累積一定的經驗后將全文數據庫檢索和展示作為以后的研究目標,所以我們擬建立陜西職業技術學院教師科研成果信息管理系統,應用本系統對本校教師科研成果進行管理,為專任教師、專業技術人員提供教科研工作衡量標準和有效的考評依據,立足系統具體實施應用,進行系統實踐的探索,為其他院校建設本校成果庫提供借鑒和參考。
2系統分析及設計實施
2.1教師科研成果的范圍
教師的科研成果類型主要有:專著、專利、論文集、學術論文、學術報告、精品課程與試點專業、教師獲獎、指導學生競賽、參展作品及其它成果等。
2.2系統功能設計及模塊結構
2.2.1系統功能設計原則
在教師科研成果管理系統設計的過程中,我們以技術適用、系統實用、結構合理、運行可靠穩定、低成本、低維護量作為基本建設原則,遵循階段開發原則,將整個工作劃分為多個目標和階段,明確各個階段的工作目的、步驟和要求;在實際開發中,注重實用性和先進性的結合,充分考慮系統的容量及功能的擴充,具有與其他應用軟件進行數據交換和數據共享的能力;后期運行中,充分考量服務器安全、數據的備份和安全訪問機制,以確保數據信息的安全性,綜合考慮系統的建設、升級和維護費用。
2.2.2系統功能模塊
系統主要包括三個工作模塊:“系統管理員模塊”“,科研管理工作模塊”和“科研人員(教師)模塊”三部分組成“。系統管理員模塊”用于科研人員創建及用戶權限分配“,科研管理工作模塊”用于進行科研成果申報及審核、科研文檔管理、科研成果跟蹤、科研經費管理、信息查詢統計“,科研人員(教師)模塊”用于進行各類科研成果的登記、信息變更、統計查詢。
2.2.3系統結構及功能
1)用戶權限管理:為了保證管理系統的安全性,需要建立用戶、角色和權限數據庫表,按角色不同享有不同的權利,對于不同的用戶可以分配不同的權限,根據系統設置的安全策略,用戶可以訪問而且只能訪問自己被授權的資源。2).查詢統計系統:應當建立不同的搜索機制,可以對不同信息項目進行搜索??蒲谐晒畔㈨椖堪椖棵Q、項目來源單位、項目審核狀態、項目組成員、課題起始時間和結束時間、項目備注信息等??梢园凑斩喾N條件進行搜索,例如科研項目狀態為正在申報,還是通過審核后的狀態。系統中進行查詢時,可依據不同的用途加載查詢項,多維度顯示不同的檢索結果:可以按成果題名,主題/關鍵詞,著者,著者部門,所屬學科,出版/發表/結題時間,成果出處,獲獎時間,基金資助等檢索點來查詢。查詢輸出功能,還應根據查詢項統計結果,具備輸出各種報表的功能,以方便統計某一年或月的所有成果量或某學科、某專業及某課題的成果量,方便統計歷年來本校全部科研人員或者某部門教師所發表的科研成果篇數、專著專利數據等。3)項目類別管理:將不同類的科研項目劃分不同的項目種類。4)項目流程管理:項目申報管理、項目審批管理、項目結題管理5)系統管理:用戶管理、權限管理、密碼管理。6)系統幫助
3數據庫設計
通過分析,本系統需要輸入的數據如下:1)學院:包括學院編號,學院名稱。2)行政機關:單位名稱,單位地址。3)系:系名稱,學院編號,聯系電話。4)教職員工:職工編號,姓名,系名稱,單位名稱,性別,出生年月,政治面貌,籍貫,畢業院校,聯系電話。5)科研活動的信息:承擔課題,發明專利,撰寫論文,創作著作。6)科研項目的信息:課題(立項,鑒定,獲獎),專利,論文,著作。7)課題:課題編號,課題名稱,承擔單位,合作單位。8)專利:專利號,專利名稱,授予時間,主持人,人員,專利類型。9)論文:論文名稱,主編,副主編,出版刊物名稱,刊號,刊物級別。10)著作:書名,出版社,出版時間,職工編號,姓名,著作類別。11)課題立項:立項編號,課題編號,課題來源,參與人員,職工編號。12)課題鑒定:鑒定編號,課題編號,成果等級,參與人員,職工編號。13)課題獲獎:獲獎編號,課題編號,獲獎級別,姓名,職工編號。我們在SQL數據庫設計階段,根據系統的需求情況設計了若干個數據庫表,如項目信息表,個人信息表,學院信息表、項目申報管理表、項目申報批次管理表、表等,并設置了表與表之間的關系,力求滿足實際使用中各種多變的需求。
4系統運行環境及開發工具
本系統采用瀏覽器/服務器(B/S)模式進行設計,由客戶端(IE瀏覽器)、WEB服務器(Windows2003Server+IIS)和數據庫服務器(SQLServer2005)組成。采用ASP(ActiveServerPage)、VBScript、Dreamweaver等軟件作為開發工具。
5系統運行效果及存在問題
教師科研成果管理系統服務于科研管理人員,實現了對科研項目的有效管理,及時地將教師所發表的論文、獲得的獎項、科研項目流程信息等內容進行數據庫存檔管理,能夠做到對科研活動從申報到結題的全程跟蹤,為教師和學校管理層提供界面美觀一致的科研信息查詢和統計平臺,既能實現對科研活動的高效管理和控制,又能夠為高校對院系的評價以及院系對教師的評價提供依據,避免職稱評定中一些虛假信息的負面影響,滿足學院的決策者對科研活動的宏觀管理與決策的需要。系統采用ASP架構分層明確、便于擴展和復用,采用B/S架構,系統安裝部署和后期維護簡單,采用IE瀏覽器訪問,界面相對統一,縮短了軟件的學習培訓時間,便于科研人員使用。經過近三個月的運行,系統發生故障或者錯誤的概率在預定范圍內。由于采用B/S模式開發,難免會出現一些兼容性或者服務組件的可用性等問題,這些通過我們的協調和努力基本能夠得到解決。
目前,我院正在進行數字化校園建設,教師科研管理系統為“數字化校園”的一部分,需要和教務管理系統、辦公OA、人力資源系統、財務系統、資產管理、郵件服務器等系統整合為一體,出現了一些新的問題。如何使各個子系統兼容,需要構建統一的數據標準平臺,建立數據中心,對業務流程進行整合,使業務數據同步兼容,將在隨后繼續努力解決。
作者:趙蕊榮 王文通 張 騫 馬曉榮 單位:陜西職業技術學院
參考文獻
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2“系統動力學基礎”課程教學準備
2.1了解授課對象的基本情況
想要上好一門課,首先必須了解授課對象的專業、人數、學科背景,以及專業的培養方案、課程體系等基本情況。可以采用集體座談、個別交流等方式到學員隊進行前期調研,了解學員對課程的預期時間精力投入情況,對課程的期望和需求以及學員的個性、情感等基本情況。明確本課程在人才培養體系中的地位、作用,梳理學科知識網絡,明確本課程相關的先導課程和后續相關課程。例如,與本課程密切相關的預修課程包括高等數學、計算方法、計算機程序設計、自動控制原理、系統工程原理。通過與學員前期交流,可以了解學員現有知識體系以及對先導課程的掌握情況,這樣在課程設計和講授時就能夠有的放矢,因材施教。
2.2教材選取
教材選取是前期準備的重要環節。系統動力學有一些國內外相關教材專著,其中王其藩的經典教材《系統動力學》內容充實,基礎理論方法闡述較全面系統,引入較新的Vensim系統動力學圖形化建模仿真軟件,理論實踐結合較好,比較適合作為基本教材。鐘永光等人編著的“十一五”國家級規劃教材側重培養系統思維主線,弱化微分方程式等數學知識,對動態系統的行為模式與結構、因果回路圖和存量流量圖的繪制原則,復雜系統基模等概念闡述較為清晰,是對基本教材的有益補充。其他相關教材可作為課程課外讀物,例如《系統動力學與計算機仿真》雖然教材內容和實驗軟件比較陳舊,但是教學實例非常豐富?!断到y思考和系統動力學的理論與實踐》《社會系統動力學:政策研究的原理、方法和應用》《環境模擬:環境系統的系統動力學模型導論》《第五項修煉:學習型組織的藝術與實務》《增長的極限》等教材闡述了系統動力學在不同領域的應用實例,有利于開拓學員的視野。
2.3教學交流
教學交流是進行課程準備、提高教學水平的重要途徑。想上好本課程需要與學科和課程建設負責人、承擔相關學科方向(特別是系統工程、管理科學與工程、仿真工程)課程任務的老師、教學崗老師、教學督導專家等進行交流研討。作為新教員更需要積極參加各種教學培訓、教學觀摩活動,向有經驗的老師虛心請教。此外,還可以通過觀看國家視頻公開課、MOOC、與國內外一流大學的同類課程(例如美國MIT的系統動力學課程)進行對比分析,充分借鑒國內外優秀課程的先進理念、經驗,借鑒先進的建設成果。除了課前以外,整個教學過程中以及教學結束后都可以通過積極參加各類教學比賽、課件大賽、教學督導、撰寫教學論文、申報教學成果獎等方式與教育教學界同行進行教學交流。
3“系統動力學基礎”課程設計
3.1頂層設計
要想全面把握和上好一門課,需要從戰略上對課程進行整體設計,需要非常用心地按照系統工程的原理和思想進行系統動力學課程的頂層設計。本課程面向系統工程、仿真工程、管理科學與工程專業本科生,重點突出系統動力學的理論與方法、建模和應用。課程涵蓋系統動力學中的系統分析、建模、仿真、實驗分析各個環節。目的是培養學員采用系統動力學方法分析和解決問題的能力,使其能夠理解系統動力學的基本思想、建模原理、建模過程,能夠應用系統動力學建模方法及仿真環境建立宏觀層次的系統動力學模型,并通過仿真實驗解決宏觀層次的系統分析問題,從而提高學員解決實際問題的能力。在課程過程和方法設計上,除了進行基本概念方法講授外,還需要展示系統動力學在社會、經濟、生態、軍事等特定領域中的應用,加強學員對系統動力學應用的直觀認識。在此基礎上結合具體應用問題,組織學員從系統動力學和科學實驗角度認識世界和改造世界,形成科學的世界觀和方法論,并采用系統動力學建模仿真軟件開發相關的仿真模型,進行仿真實驗和分析,從而培養和提高學員分析和解決實際問題的動手能力。
3.2教學內容
在教學內容選取上,應根據學科之間的內在聯系、本課程在整個專業知識網絡中的地位作用和學員的認知規律,科學論證和選取課程核心內容和知識點、設計教學實踐環節等。需要特別注意與其他相關課程的聯系、呼應、分工、銜接。例如,一階負反饋的基本概念在以前的自動控制原理等課程講授過,本課程中就需要從系統動力學因果分析、定性定量建模、Vensim建模仿真實驗分析全新的角度進行講授。教學內容力求做到基礎性、系統性、科學性、實用性和先進性的統一。本課程理論教學內容包括:系統動力學基本概念、建模原理和步驟;系統動力學建模技術(因果回路圖、存量流量圖、狀態、速率、輔助變量和常數、參數、方程);系統動力學分析技術(簡單和復雜系統結構和行為分析、振蕩、延遲、基模、靈敏度與強壯性分析、模型精煉與重構、政策/決策分析)。本課程實踐教學內容包括:系統動力學仿真實驗技術(Vensim軟件、函數、輸入輸出分析);一階系統建模仿真實驗、二階系統建模仿真實驗、應用系統動力學分析解決復雜軍事問題。
3.3課程特色
每門課程都有其特殊性和獨有的特點,本課程需要重點把握以下兩個特點:一是突出理論與實踐相結合的“雙螺旋”主線。與一般的理論課或實驗課不同,本課程是一門理論性與實踐性結合非常緊密的課程。課程主要按照“案例引入—原理推導—軟件實驗—綜合應用”的思路展開。因此,教學方法側重于理論講解與應用案例結合、抽象的理論知識與Vensim系統動力學軟件實現相結合、培養學員綜合解決現實應用問題的興趣和能力。二是突出課程的系統特征、因果特征和動力學特征。通過課程學習,使學員能夠建立系統辯證觀,強調系統、整體的觀點,通過對因果特征和動力學特征的講解,使學員掌握聯系、運動與發展的辯證觀點。系統動力學與物理學中的動力學具有相似性,系統的結構相當于物理學中的“力”,系統狀態隨時間發展變化的系統行為相當于物理學中的“運動”。系統內部結構和反饋機制決定了復雜系統的行為模式和動態特征。系統動力學非常適合研究復雜系統隨時間變化的問題,例如人口、經濟、社會隨時間的發展、興盛與衰亡等。因此在課堂講授時可以適當采用具有多媒體動畫,仿真實驗時特別需要展示系統隨時間變化的動態特性。
食品生物技術課程的課外論文成績考核步驟如圖1所示。其中,學生進行資料查閱、社會調研、理論調研、論文撰寫需要1~2個月的時間,由教師及全體學生聽取學生個人或課題小組的答辯(對小組中每個學生都有單獨答辯的要求),論文成績各項指標由教師和學生共同進行綜合評分[2]。論文成績考核包括論文名稱與作業相符程度;論文格式;參考文獻數量;講述熟練程度,表達準確,重點突出;內容豐富,信息量大;運用先進手段,講解氣氛活躍;回答教師及學生問題流利準確。成績分別占10%、10%、10%、20%、20%、10%、20%。學生完成論文后,制作答辯幻燈片,全班公開答辯,同時提交論文。實際上,這種形式從考試的綜合性、全面性、客觀性來說,對學生的要求遠遠高于一般的卷面考試。既是水平的檢閱,又是能力的體現,更是很好的交流,同時也激發了學生的創造靈感,提高了學習熱情和積極性,培養了團隊精神。
口試成績考核評分方法及標準
在專業課《食品生物技術》教學中引入口試方式,這對培養學生的思維敏捷性、靈活性及口頭表達能力至關重要。在考核內容上,要選擇能夠充分體現素質教育要求的具體知識和能力的內容,突出學生能力的訓練和考核,而不是局限在要求死記硬背的內容上。考核內容不僅包括教科書的主要內容,而且包括教師補充的前沿信息,更要有指定的教學生閱讀的專業文獻內容。教師對上述內容分類做成口試題簽,學生可以選擇自己感興趣的工藝章節進行抽簽,也可以自述一些食品加工工藝的前沿信息。根據回答問題的熟練程度及信息的先進性進行打分。讓學生自己選擇考試內容,可以充分調動學生智力活動的熱情,把某種心理壓力轉變為探求學習的興趣和動力,使考試過程成為學生發展智力、探求知識的智育過程??谠嚦煽兛己税?口試選題的新穎性;對教材內容的熟練性;閱讀的參考文獻數量;講述熟練程度,表達準確,重點突出;專業前沿信息量大,分別占總成績的15%、20%、15%、30%、20%??谠囀枪J的最能反映學生真實水平的一種考試方法,將教材、筆記等書面知識用自己的語言表達出來,是口試考試方法特有的功能。口試與其他考試方式相結合的考試方式是值得探索和實踐的課題。
期末考試成績考核評分方法及標準
期末考試題型應該多元化,具體指每套試卷至少要設計填空、名詞解釋、單選或多選、判斷、簡答、比較分析、綜合應用等多種形式的題型,合理確定主觀性和客觀性試題的比重,注重試題的認知層次和難易程度的協調搭配。命題思路為:①多以現實生活中的有關理論問題和實際問題立意命題,力求比較全面和真實地模擬現實;②試題的構造以引導學生注重對事物整體的結構、功能和作用的認識,以及對事物發展變化過程的分析理解;③所涉及的有關知識以多樣性、復雜性和綜合性的特征呈現出來。評分標準為:試卷的客觀題有標準答案,主觀題沒有固定標準答案,但是要給出給分點,按照給分點綜合評定成績。
考試效果
1考試改革對教師提出了更高的要求,有利于教師提高自身素質
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2013)11-72-02
0 引言
操作系統課程是計算機及相關專業的核心課程,是各層次學生的必修課和選拔考試的一門常考課程[1]。因此講好、學好操作系統事關各方切身利益。
然而操作系統課程卻是講之不易、學之困難的一門課程。究其原因,首先是操作系統軟件本身規模龐大,邏輯復雜,不易描述;其次是教材內容偏離學生興趣,理論與實際聯系不夠緊密,工程性不足,邏輯欠清晰,內容選材應試化等使得教材可讀性不強。本文根據多年操作系統課程教學經驗,并結合相關學科理論與實踐經驗,分析了操作系統課程存在的問題,總結了行之有效的應對措施。
1 操作系統課程的若干問題分析
1.1 理論性強
操作系統課程給人的第一印象就是理論性強[2,3],其內容不具體、不直觀,教材篇章以文字敘述為主,層次結構較為隱蔽,不易把握邏輯脈絡。知識內容可操作性不強,難以設計實驗以驗證書本理論的正確性。與課程配套的訓練題目同樣難以理解,難以解答。
1.2 理論與實際脫節,整體與部分脫節
眾多學習人員具有使用某一種或幾種具體操作系統的經驗,但是對其內部構造和工作機制不甚了解,自然希望通過操作系統理論課程揭開心中之謎。但是課程內容有所答非所問、理論與實際需要脫節之嫌,學員關心的實際問題,如:操作系統是如何研制開發出來的,操作系統的整體結構是什么,其各個組成部分是如何聯接在一起的,它們是如何協作運行的等問題往往得不到明確解答。
理論與實際脫節、整體與部分脫節,使得雙方難以相互追溯、相互印證。似懂非懂的知識只會令人疑慮重重,增加課程的困難體驗。
1.3 課程的工程性、趣味性不足,應試化特征明顯
作為一種結構復雜、規模龐大的軟件系統,操作系統的研制離不開軟件工程技術的支持。操作系統技術代表了軟件工程的頂級應用技術,操作系統軟件的開發是軟件工程技術應用的一個重要范例。操作系統的資源抽象、資源虛化等技術思想符合軟件工程從抽象到具體、自頂向下、逐步細化的復雜問題求解原則,對于其他各類軟件的開發具有普遍的借鑒意義。
而以知識性為主、缺乏應用功能的教材內容脫離了操作系統自身的工程性,培養學生的工程興趣無從談起。缺乏工程性的內容學起來往往很枯燥。這樣,操作系統理論課程就容易淪落為選拔考試的工具,而不是充滿快樂的課程。
1.4 操作系統規模的龐大與學習時間及學習能力的有限性之間存在著尖銳的矛盾
源代碼是操作系統的第一手資料,分析源代碼有望了解最真實的操作系統。然而有限的學習時間和有限的學習能力使得源代碼分析很難實施。因為操作系統規模極為龐大,Windows2000達到了幾千萬行代碼,Linux2.2.20內核達到了幾百萬行以上代碼,即使是最低版本的Linux內核也達到了將近1萬行源程序代碼。如此龐大的軟件系統很難在一年半載時間內分析完畢和透徹理解。分析幾十萬行的操作系統源代碼幾乎需要耗盡人的畢生精力。最終,基于源代碼分析的操作系統學習方式對于很多人來說是可望而不可及的,他們或者無從下手,或者半途而廢。
因此,深入了解操作系統原理的現實途徑依然是操作系統理論專著的學習,即通過第二手資料進行間接學習和了解。
2 操作系統課程問題應對措施
根據上述分析,解決操作系統課程教學困難主要從教材建設、課堂講授和訓練三個環節采取相應的措施。
2.1 教材建設
既然教材仍然是操作系統課程學習的關鍵資源,提高教材質量就是解決教學困難問題的基本途徑。教材建設時,必須改造操作系統理論教材內容中不合理、不適應需要的部分,提高邏輯清晰度,尤其是要明確具體操作系統技術與相應概念理論之間的對應關系,避免有意無意的模糊論述。在闡述操作系統某一概念、知識、數據結構、操作或子系統等局部事物時,通過明確該事物與其他事物之間的關系和該事物在全局框架中所處的位置而避免知識孤立,正確引導人們了解事物全局面貌。
確保教材內容理論聯系實際的關鍵仍然是掌握和理解第一手資料,即透徹分析理解操作系統源代碼。鑒于操作系統的復雜龐大和學習時間的有限,可將待分析的源代碼限制在規模較小的低版本上,分析人員也僅限于教師等教材建設人員,對學生不作統一要求。
2.2 課堂講授
在教學環節,則要采取言簡意賅、清晰易懂、引人入勝的教學方式。充分運用直觀表達工具,控制學習強度,提高學習效率,避免學生過于疲勞。增強學習內容的邏輯清晰性和吸引力,提高學生解題訓練的規范性,培養學生邏輯思維能力和以理服人的習慣。
清晰是產生注意力和吸引力的前提,冗長枯燥的講解會令人倍感疲乏。只有清晰才能引導、啟發學生積極思考問題,參與課堂討論,提高學生學習積極性。
簡練是使學生保持注意力的另一舉措。過多的文字、密集的語言容易使人很快陷入疲勞。因此,應當盡量避免或減少文字使用量,增加圖表、動畫等較為直觀的表達形式,并運用美術色彩原理,將表示不同對象的幾何圖形涂上不同的背景及邊框顏色,使不同對象可以醒目、輕松地加以區分?;脽羝淖趾蛨D表盡可能交替出現,避免單調感,以豐富多彩的形式直觀形象地解釋抽象的事物和含義。
2.3 解題訓練
在訓練階段,強調學生解題訓練的規范性。解題規范性包括:清晰簡明地給出解題步驟或解題示意圖,求解算法設計類、編程類題目如P、V操作[4]應用問題時,要按照軟件工程規范方法步驟,首先給出算法設計思想,然后給出算法實現,定義相關信號量和變量,并對變量和語句給出必要的、準確的注釋。解題過程要清晰表明自己答案的合理性,而不只是表明與某個標準答案相符合。
3 結束語
操作系統是一門復雜的課程,對教材、教學方法、訓練方法等均有較高要求。上述措施的采用已經獲得了良好的教學效果,原本抽象的內容變得容易明白了,學生對操作系統課程的興趣被激發起來,課堂討論積極,氣氛活躍,互動良好,學生分析問題、解決問題的能力大大提高。學生的理解水平和應用水平都大幅提高了,這不僅為他們繼續深造打下了深厚的理論基礎,而且為他們成為合格、優秀的卓越工程師也奠定了良好的實踐功底。
參考文獻:
[1] 符琦,李潤求,黃力.操作系統課程教學內容和方法的探討[J].當代教育理論與實踐,2011.3(2):69-70
二、課程設計步驟
1.課程調研
目前,高職院校課程改革的難點就是核心載體不明確,課程開發過程不開放,主要是沒有建立校企深度合作的課程開發機制、課程開發的主體是學校專任教師、行業、企業沒有實質性介入課程開發等原因,那么通過下廠拍攝由企業人員講解的教學錄像可以較好地解決了由專任教師擔任課程開發的問題,并且通過企業人員講解可以更好地了解在具體工作情境和工作過程中的專業知識和操作技能,可以更好地抽取某一職業(或專業)最重要的專業能力和綜合性的“典型工作任務”。
2.找出典型工作任務
首先要選擇正確的方法如專家研討會找出典型工作任務,其次通過歸納總結出學習領域,最后設計出適合學校具體情況的工作任務,逐漸明確教學內容;明確課程改革人員的參與情況,改革的不同階段要由適當的人員參加,例如,第一階段找出典型工作任務,一定要由企業的技術專家參與,而不是經理、廠長等這些行政人員等;明確課程改革的重點與難點,重點是找出正確的典型工作任務,這直接決定課程體系的成功與失敗,難點就是如何設計出好的學習性工作任務這個載體,它直接決定著課程的教學效果。
3.課程內容確定
“化工自控系統運行與維護”學習領域的學習情境都以控制系統為載體,每個學習情境都可以反映出學習領域的學習內容,并且保證課程的實施總體呈遞進和包容關系。學習情境設計兼顧控制系統簡單和復雜投運方法的不同,包含物位、溫度、流量、壓力四大參數、針對控制系統維護的對象特性變化、檢測系統問題和調節閥問題等三大問題,所以在進行學習情境設計時設計了六個學習情境,簡單液位控制系統的運行與維護、簡單溫度控制系統的運行與維護、簡單溫壓力控制系統的運行與維護、簡單流量控制系統的運行與維護、串級控制系統的運行與維護、均勻控制系統的運行與維護,學時安排分別為12、12、8、8、12、8學時,共60學時。
4.制定教學課程計劃
在整個教學過程,需要老師編寫很多的教學資料,這些教學資料的編寫直接決定著教學效果的好壞,所以通過學習怎樣制訂一個教學課程計劃?可以得出教學內容和方法:第一階段:準備工作:實驗儀器有哪些?搜索相關信息,所要傳授的知識是什么?確定實驗主題及內容,現有設備能否滿足實驗?需要購買哪些新設備,了解學生準備的知識和狀況:學生層次、所處培訓階段、所在職業群體;第二階段:目標描述:學生應會什么?通過成功的經驗,學生能夠連接實驗設備,并進行參數設置。第三階段:分目標設計:通過什么方式,要達到什么目標,可以通過閱讀機器操作手冊,確定能夠完成哪些實驗內容(要考慮企業在使用該設備時的要求)讀懂設備參數要求,并進行設計,向學生說明為什么這樣設置,根據設備額定值去判斷都可以采用哪些實驗,并設定參數值,使用機器,編寫過程文檔。
5.教學方法
選擇在教學法培訓方面,不僅注重具體教學方法的理念與實施,還強調了教學法的概念、教學法行為和過程、宏觀及微觀教學法,這樣對于選擇更加恰當的教學方法,提供了理論支持。在具體的教學方法中,主要是教師根據課程內容來選擇教學方法,學生沒有選擇的余地,如生產過程自動化技術專業,涉及技術方面的內容,因此,要選擇適合技術方面的教學方法,如引導文或者項目教學法,那么在具體學習情境(傳感器)中,選擇引導文法,學生一邊讀引導文,一邊看傳感器,完成任務。通過引導文,學生自行認識具體型號的傳感器。給學生設定時間限制。有些學生會先看引導文,然后研究傳感器,有的學生先研究傳感器,然后再看引導文,這并沒有一定的限制。需要教師提前做好準備工作,需要知道學生在哪里該怎么樣去獲得信息。教師還需要制定工作計劃,讓學員以最快的方式獲取知識。教師必須一直在場,監督學生完成自主學習的過程。
三、課程設計特點
1.課程內容來源于實際案例,將理論與實踐相融合,有利于維護與檢修技能的形成
主要以化工生產過程四大參數和控制系統為載體并進行分類,以生產過程中遇到的主要故障如對象特性的變化、檢測系統有問題調節閥堵塞、腐蝕等會損壞閥座和閥芯等進行設計學習情境,融入相關的理論知識,轉化為適合學生的教學內容。
2.課程內容與過程遵循教學規律和實際工作工程
將教學活動按照實際的控制系統維護和維修過程進行教學,根據故障現象進行分析和判讀,選擇正確工器具進行維護,突出職業能力的培養,學習情境的編排注重能力培養的遞進關系,符合學生的認知規律。
3.采用六步法教學方法
編寫課程實施方案,對教學內容以工作任務及其工作過程按照六步法實施,在引導文引導下,教師進行組織和安排,在理實一體的實訓室實施教學做一體化的教學。本課程應在理實一體化的過程控制實訓室進行,采用理實一體化教學法,按資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價6步法完成,注重真實情景,密切結合化工儀表維修工中級工和高級工的考核要點實施,如:“某塔的液位測量中發現,浮筒液面計的指示為50%,而玻璃液面計的指示為滿刻度”。
4.引入職業標準與行業規范,對學生職業能力培養和職業素養的養成起主要支撐作用。
四、資源庫建設
專業建立資源中心,資源中心包括標準規范、合作企業、專業資源、課程資源、教學素材、社會服務。課程建立資源庫,包括課程介紹、課程標準、課程內容描述、課堂實施方案、教學資料、教案、課件、教學錄像和生產錄像。資源庫是支撐課程建設的主要內容,所以其內容的好壞起了很重要的作用。
1.課程標準
在學習領域描述、學習情境設計的基礎上進行了學習標準的編寫,對課程的教學條件、教學方法、教材和教學資源都進行了描述。
2.教學資料
(1)教學單元設計
在工作過程系統化課程中,教學內容體現為一個個的學習情境,所以學習情境設計的是否正確直接決定著課程的教學效果,學習情境作為完整的工作任務,一般較大,所以為了教學實施方便,進行了教學單元的設計,教學單元設計應盡可能小,以2-4學時為宜,避免出現一個單元十幾個學時的情況。例如,簡單液位控制系統的運行與維護共12學時,在實施上可以分為3個教學單元,分別為簡單液位控制系統投運前準備、簡單液位控制系統投運及參數整定和簡單液位控制系統得維護,每個單元都按照資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價六步法實施。
(2)任務書設計
任務書其實就是一個任務單,對所要完成的任務進行一定的描述,如果是一個完成的加工零件,任務書可以給出加工零件的結構和尺寸,如果任務是一系列的操作,任務書就要給出完成操作的具體描述,就是一種任務描述。“化工自控系統運行與維護”學習領域的任務書以學習情境為單位進行設計,就是一個完整的學習情境編寫一個任務書,任務書的主要內容包括任務描述、已有知識和相關資料三項。
(3)引導文設計
引導文教學法是借助一種專門的教學文件(即引導文)引導學生獨立學習和工作的教學方法。它的基本原則就是引導學生自主學習,促進學生獨立工作能力的發展;引導文這種專門的教學文件,主要包括一系列難度不等的引導問題組成。學生通過閱讀引導文,可以明確學習目標,清楚地了解應該完成什么工作、學會什么知識、掌握什么技能;在引導文的引導下,學生必須積極主動地查閱資料,獲取有意義信息,解答引導問題、制訂工作計劃、實施工作計劃、評估工作計劃。
(4)課程實施方案
根據學院制定的課程實施方案的模板,結合“化工自控系統運行與維護”課程的特點,編寫了60學時完整的課程實施方案,按照資訊、計劃、決策、實施、檢查與評價六個步驟實施,在每個步驟中又詳細描述了學生和老師的工作任務,并對相關的知識點進行了列寫。