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關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計學;教學方式;實踐教學
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)48-0145-03
生物統(tǒng)計學是數(shù)理統(tǒng)計在生物學中的應(yīng)用,它是用數(shù)理統(tǒng)計的原理、方法來分析解釋生物學中各種現(xiàn)象和實驗調(diào)查資料的一門科學。生物統(tǒng)計學是本科生專業(yè)必修課,對提高學生的科研能力和綜合素質(zhì)有重要意義。生物統(tǒng)計學,不僅提供設(shè)計科學試驗和收集數(shù)據(jù)的方法,而且也提供整理和分析數(shù)據(jù)、得出科學結(jié)論的方法。同時,生物統(tǒng)計學也是一門理論性和實踐性較強的課程,課程內(nèi)容廣、概念多、公式多;加上學生缺乏背景知識,對該課程認識不夠,使這門課程有教師難教,學生難學、難記、難用的“四難”課程之稱[1,2]。從2012年開始,我校生物統(tǒng)計學教研組針對課程特點,重新確立了教學目標和教學計劃,改進教學方式,增加學生上機操作訓(xùn)練,使學生由傳統(tǒng)的學習統(tǒng)計基礎(chǔ)知識向掌握具體數(shù)據(jù)處理和分析方法的目標上轉(zhuǎn)變,將過去以筆試為主的考試方式轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)知識測試和統(tǒng)計分析方法應(yīng)用相結(jié)合的考核制度,從源頭上使教學模式向注重人才培養(yǎng)和提高學生科研素質(zhì)上轉(zhuǎn)變。經(jīng)過教研組全體教師的努力,生物統(tǒng)計學的教學質(zhì)量和教學水平得到了大幅提升。筆者根據(jù)兩年來的生物統(tǒng)計學教學工作的實踐,結(jié)合課程特點,對生物統(tǒng)計學課程教學方法的探索和實踐作如下總結(jié)。
一、確立教學目標、調(diào)整教學計劃
2012年前,我校生物統(tǒng)計學,主要由數(shù)學專業(yè)的老師進行講授,教學內(nèi)容以數(shù)理統(tǒng)計為主。學生學習本課程后,仍然無法將統(tǒng)計學這一工具應(yīng)用于生物學的相關(guān)領(lǐng)域。針對這一情況,學院領(lǐng)導(dǎo)研究決定生物統(tǒng)計學這門課程由學院相關(guān)專業(yè)的教師授課,教研組接到通知后進行了研究部署。筆者在確立人才培養(yǎng)目標時,首先將生物統(tǒng)計學課程定義為工具課。在確保這一基礎(chǔ)后,筆者根據(jù)我校本科生培養(yǎng)目標,將生物統(tǒng)計學的目標明確為:以一線教師和科研工作中最常用的統(tǒng)計分析方法為內(nèi)容,要求學生了解現(xiàn)代科學研究的基本方法、統(tǒng)計學基本概念和主要參數(shù)的意義;理解生物學實驗設(shè)計方法和常用統(tǒng)計模型的應(yīng)用條件;掌握實驗設(shè)計和統(tǒng)計分析方法,掌握EXCEL和STATISTICA軟件操作方法,能夠獨立進行生物學試驗結(jié)果的統(tǒng)計分析,并具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。
根據(jù)上述教學目標,筆者選擇合適的課程教材,制定教學計劃,將生物統(tǒng)計學的課程重心放在讓學生了解統(tǒng)計學的一般原理和方法、掌握實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析的原理、掌握統(tǒng)計軟件處理和分析數(shù)據(jù)的方法上。
二、優(yōu)化教學內(nèi)容,突出課程重點
教學內(nèi)容貫穿整個教學過程,是人才培養(yǎng)的主要落腳點。生物統(tǒng)計學的教學內(nèi)容非常龐雜,筆者根據(jù)教學目標和教學計劃,將生物統(tǒng)計學課程進行了梳理,主要以一線教師和科研工作者最常用到的統(tǒng)計學知識為基礎(chǔ)。教學內(nèi)容,主要包括數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)類型、總體和樣本、數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計、概率和分布、統(tǒng)計推斷、t檢驗、方差分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、多重比較、相關(guān)和回歸、因子分析、非參數(shù)檢驗、實驗設(shè)計等。教學的重點,是讓學生理解各種統(tǒng)計方法的使用條件和基本原理,通過在計算機上運行EXCEL和STATISTICA軟件,結(jié)合生物學實例掌握各類統(tǒng)計模型和檢驗方法的具體操作步驟,得出統(tǒng)計檢驗結(jié)果,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)運用已掌握的生物學原理解釋實驗數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的科學意義。此外,我們在教學過程中,會將近年來生物學方面有重要意義的一些統(tǒng)計學方法和原理做簡單的普及,如將系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系納入形態(tài)數(shù)據(jù)中,檢驗形態(tài)特征進化的譜系依賴性;利用不同地理種群的生活史特征和形態(tài)特征計算物種的表型分化,結(jié)合遺傳分化數(shù)據(jù)分析物種分化的原因等。我們通過這樣的方式,在學生心中埋下進一步學習統(tǒng)計學的種子,為他們以后的科研和學習提供幫助。從教學內(nèi)容上,筆者將以往所注重的統(tǒng)計原理介紹和統(tǒng)計模型推導(dǎo)的部分轉(zhuǎn)變?yōu)樽寣W生理解統(tǒng)計模型的原理和應(yīng)用條件,內(nèi)容上側(cè)重于讓學生掌握統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用。因此,筆者在授課過程中,上機實習的學習時間約占整個課時的50%。根據(jù)人才培養(yǎng)目標,生物統(tǒng)計學課程重點要求學生掌握實驗數(shù)據(jù)分析處理的一般方法,并利用EXCEL和STATISTICA軟件綜合分析數(shù)據(jù)并得出科學結(jié)論。教學過程中,筆者注重生物學實例教學,利用已發(fā)表文章的數(shù)據(jù)為訓(xùn)練內(nèi)容,將課程所涉及的各類統(tǒng)計模型貫穿于實例教學中,使學生在學習理論知識的同時,將所學方法應(yīng)用于實際科研項目中,激發(fā)學生學習的積極性和主動性。
三、“以學生為本”,優(yōu)化教學方式
現(xiàn)代教學觀念認為,課程是學生的發(fā)展,課程是教師與學生之間的契約[3]。這里體現(xiàn)了一種“以學生為本”的教學理念,傳統(tǒng)教學較多地體現(xiàn)在對教師和教材的關(guān)注上,而“以學生為本”的教學思想,則更多地關(guān)注在課程教學活動過程中學生的參與和知識的獲得,關(guān)注在課程教學過程中為學生創(chuàng)造出充滿生機的學習、研究氛圍,為學生提供張揚個性、充分發(fā)展的環(huán)境[4]。在“以學生為本”的教學思想指導(dǎo)下,針對生物統(tǒng)計學理論性較強,內(nèi)容枯燥、乏味等特點,筆者在教學過程中,以多媒體教學為主,輔以傳統(tǒng)的板書教學。教學過程,筆者為學生提供大量的實驗數(shù)據(jù),啟發(fā)和引導(dǎo)學生主動挖掘數(shù)據(jù),通過小組討論等形式探究數(shù)據(jù)處理方式,應(yīng)用已學習的統(tǒng)計模型分析實驗數(shù)據(jù)并得出科學結(jié)論。
在教學過程中,將傳統(tǒng)的教師講授模式轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熤v授和實例教學相結(jié)合的模式,筆者將上課的地點安排在計算機機房進行,每次上課根據(jù)教學內(nèi)容的不同設(shè)置1~2課時的實例教學。從應(yīng)用統(tǒng)計方法解決實際科研問題的角度組織課堂教學,以小組的形式就某個實際問題展開討論,教師的角色定位成課程組織者,充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性。例如,我們在講解t檢驗時,前1個課時,我們通過多媒體教學結(jié)合板書的形式講解t檢驗的應(yīng)用條件和計算原理;其余2個課時,我們提供一定的生物學實驗和中學生考試成績相關(guān)的數(shù)據(jù),以小組討論的方式要求學生對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計檢驗并得出科學結(jié)論。在學習相關(guān)與回歸時,我們要求學生將生物化學實驗和生態(tài)學實驗的數(shù)據(jù)拿到生物統(tǒng)計學上進行統(tǒng)計檢驗,如分子量和電泳遷移距離的實驗數(shù)據(jù),可以用來檢驗蛋白質(zhì)分子量和電泳遷移距離的相關(guān)性,并預(yù)測已知遷移距離的蛋白質(zhì)分子的分子量;通過卡方檢驗驗證果蠅雜交結(jié)果是否符合實驗預(yù)期等。我們通過對自己實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗,讓學生深刻體會到學習生物統(tǒng)計學的重要性,從而激發(fā)學習的主動性,變被動接受為主動學習和探究。
四、“學以致用”,加強實踐教學
實踐教學是高校實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié),是高校生物專業(yè)教育教學體系的重要組成部分,是培養(yǎng)學生專業(yè)技能及實踐技能的重要途徑。它對提高學生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,造就學生成為具有社會競爭力和國際競爭力的高素質(zhì)人才具有特殊作用[5,6]。因此,筆者根據(jù)大學生人才培養(yǎng)目標,將生物統(tǒng)計學的教學內(nèi)容融入到學生實踐教學中。在教學過程中,我們將整個班級按照每6個人一個小組進行分組,在教授不同的教學內(nèi)容時,給每組同學收集一定的數(shù)據(jù),采用研究型教學的方式讓學生根據(jù)已有的知識對數(shù)據(jù)進行分析和整理,并得出相應(yīng)的統(tǒng)計結(jié)果。我們通過研究型教學的方式,可以使學生積極參與到教學和科研實踐中,對提高學生利用生物統(tǒng)計學的原理解決實際生物學問題有積極的推動作用。
此外,筆者利用動物、植物和微生物野外實習和大學生創(chuàng)新訓(xùn)練等實踐教學活動引導(dǎo)學生將所學的統(tǒng)計學知識應(yīng)用到實際科研訓(xùn)練中。教師根據(jù)已學過的統(tǒng)計學原理組織和指導(dǎo)學生在開展野外調(diào)查和創(chuàng)新訓(xùn)練前,針對性地查閱文獻、設(shè)計實驗方案,學生在實習過程中根據(jù)已確定的實驗方案進行數(shù)據(jù)的收集和采樣工作,完成野外實踐活動并獲得相應(yīng)實驗數(shù)據(jù)后,對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析得出科學結(jié)論。我們通過完整的實驗設(shè)計、獲得數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論等過程,使學生更好地掌握生物統(tǒng)計學這門工具課,提高學生的科研創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。
五、注重實效,改革考核形式
考試是教育教學工作的重要環(huán)節(jié),正確理解和掌握考試的目的對促進學生學習和改進教學工作、提高教學質(zhì)量有重要意義。在以往的教學過程中,考試以筆試為主,考試內(nèi)容主要偏重于概率論和統(tǒng)計學的原理和基本概念等,期末考試的成績決定了這門課的最終成績。在這種考試指揮棒的作用下,學生往往是平時松、考前緊,考后不復(fù)習。這種考試方式不能全面考查學生對各種統(tǒng)計分析方法的掌握和應(yīng)用情況,同時也不利于學生形成良好的學習習慣,學習課程后也不能將具體的統(tǒng)計學方法應(yīng)用到今后的科研或教學實踐中。為了扭轉(zhuǎn)這種局面,對學生進行準確、客觀、公正地評定學習成績和能力的改革勢在必行。筆者根據(jù)人才培養(yǎng)目標,將課程最終考核成績分為以下三個部分:平時成績(占總成績的40%,主要由出勤和課后作業(yè)成績組成)、期末筆試成績(占總成績的24%,主要是生物統(tǒng)計學一些重要的概念和統(tǒng)計原理)和實驗數(shù)據(jù)分析(占總成績的36%,根據(jù)給定的實驗數(shù)據(jù),利用EXCEL和STATISTICA軟件選擇正確的統(tǒng)計分析方法,得出可靠的實驗結(jié)論)。
在教研組實施上述教學改革后,我院學生應(yīng)用統(tǒng)計學處理和解決科學問題的能力有了明顯提高。在大學生科研訓(xùn)練中,我們要求學生不斷地把統(tǒng)計的方法應(yīng)用到解決實際科學問題上,使他們形成了一個不斷鞏固統(tǒng)計學方法和學習新的統(tǒng)計學知識的良性循環(huán)中,對統(tǒng)計學的學習有了更進一步的提高??傊覀兺ㄟ^對教學內(nèi)容、教學模式、教學方法和考核形式的一系列改革,可以有效地將學生從機械地學習生物統(tǒng)計學的理論知識向利用統(tǒng)計學的原理解決實際生物教學和科研的實際問題上轉(zhuǎn)變,讓學生能夠在理解統(tǒng)計學理論的基礎(chǔ)上,正確選擇和熟練運用統(tǒng)計方法解決實際問題。作為專業(yè)教師,我們也會在今后的教學中,仍需要不斷學習統(tǒng)計理論,探索教學規(guī)律,完善教育體系,提高課程教學質(zhì)量,為培養(yǎng)具有較強社會適應(yīng)能力和競爭能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才而努力。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);醫(yī)學統(tǒng)計學;教學
Suggestions on Medicostatistics Teaching in the Age of Biomedical Big Data
Li Shenghui Xu Zhiwei Zheng Zhijie
(School of Public Health affiliated with Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200027,China)
Abstract:With the development of electronization, informatization, digitalization, and intelligentization in residents’ health records management system, along with the increasing accumulation of biomedical research data, a large amount of biomedical data (Big data) has been and will be generated. Consequently, there is an increasing need to better understand and mine the data to further knowledge on health management stratege and health policy making. This article discusses the challenges of big data on statistical theory and methods, furthermore, attempts to give some suggestions on how to adjust medicostatistics teaching strategy in the age of biomedical big data.
Key words:big data;medicostatistics;teaching
所謂大數(shù)據(jù)(Big Data),是指具有4V特征且用目前的管理、處理技術(shù)手段難以進行有效管理和分析的數(shù)據(jù)。4V的含義是數(shù)據(jù)量大(Volume Big),數(shù)據(jù)量級擴大至PB以及ZB級別;數(shù)據(jù)產(chǎn)生、輸入和處理快速化(Velocity Fast);數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和類型多樣化(Variable Type)及數(shù)據(jù)價值密度低(Value LowDensity)。大數(shù)據(jù)的目的是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識,探索數(shù)據(jù)的產(chǎn)生機制和過程,進行預(yù)測和政策制定。隨著醫(yī)學健康檔案“電子化、信息化、數(shù)字化、智能化”的管理,隨著物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)學健康領(lǐng)域的應(yīng)用,醫(yī)療、護理、康復(fù)、保健工作流程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲量呈指數(shù)增長。如何有效地利用這些海量信息為健康管理、臨床治療、醫(yī)院決策及衛(wèi)生政策制定提供支持,是大數(shù)據(jù)時代醫(yī)學信息化帶來的挑戰(zhàn)。美國國家衛(wèi)生研究院(NIH)為此特設(shè)立生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)研究中心及專項基金。在我國,科技部、國家自然科學基金委、國家社會科學基金委陸續(xù)醞釀和啟動了“大數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用”系列重大研究項目。
統(tǒng)計是一門數(shù)據(jù)科學,醫(yī)學統(tǒng)計學是關(guān)于醫(yī)學健康數(shù)據(jù)的收集、整理、分析和解釋的方法論學科?!按髷?shù)據(jù)”處理對統(tǒng)計學的發(fā)展提出了新的命題,如何將“醫(yī)學信息大數(shù)據(jù)”處理技術(shù)融入相關(guān)統(tǒng)計學課程教學以促進現(xiàn)代醫(yī)學信息分析技術(shù)的發(fā)展?本了相關(guān)的分析,并提出應(yīng)該思考的一些問題。
一、大數(shù)據(jù)對統(tǒng)計學原理和方法提出的挑戰(zhàn)
1.統(tǒng)計數(shù)據(jù)產(chǎn)生由“問題導(dǎo)向”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”
目前,統(tǒng)計數(shù)據(jù)的產(chǎn)生主要是基于所要研究的問題而主動進行的“數(shù)據(jù)收集”,落腳點在于如何獲取數(shù)據(jù)。在大數(shù)據(jù)時代,海量數(shù)據(jù)隨處可得,由數(shù)據(jù)驅(qū)動而進行問題研究將非常普遍。那么,獲得數(shù)據(jù)的關(guān)鍵點不在于如何獲得,而在于如何識別與選擇。由“問題導(dǎo)向”產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是經(jīng)過嚴格抽樣設(shè)計獲取的,具有系統(tǒng)誤差小、總體代表性好的優(yōu)勢,但是信息量有限,且數(shù)據(jù)獲取周期長。大數(shù)據(jù)流環(huán)境下,海量數(shù)據(jù)中有價值的數(shù)據(jù)可能并不多,即數(shù)據(jù)的價值密度低,且難以避免和判斷數(shù)據(jù)獲取的誤差和偏倚。在很多情況下,統(tǒng)計數(shù)據(jù)不需進行抽取,而是“數(shù)據(jù)樣本即總體”;同時,也要研究如何從源源不斷的數(shù)據(jù)中抽取足以滿足統(tǒng)計目的和精度的樣本,這需要研究新的序貫性和動態(tài)性的抽樣方法。
2.數(shù)據(jù)格式和結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣化
目前統(tǒng)計數(shù)據(jù)都是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),如疾病空間分布和時間序列數(shù)據(jù)等,可使用二維表格表示,可以方便地被常規(guī)統(tǒng)計軟件讀取和進行分析。在大數(shù)據(jù)背景下,除少量數(shù)據(jù)具有結(jié)構(gòu)化特征外,更多的是半結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),如各種格式的文檔、圖片、網(wǎng)頁、圖像、音頻和視頻等。目前,這些半結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化的大數(shù)據(jù)僅能做到初步的實時業(yè)務(wù)應(yīng)用。如在研究氣候變化與人類健康相關(guān)的命題時,需要處理龐大的氣象數(shù)據(jù),而80%以上的氣象數(shù)據(jù)均為非結(jié)構(gòu)化的大數(shù)據(jù),如何將這些非結(jié)構(gòu)化的大數(shù)據(jù)做到降維、分解和長時間序列儲存無疑是統(tǒng)計學面臨的新命題。
3.大數(shù)據(jù)的整合及跨庫分析方法亟待建立
傳統(tǒng)上,數(shù)據(jù)集的合并和拆分都是利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù),如共同的編碼或關(guān)鍵字進行操作。在大數(shù)據(jù)環(huán)境,很多數(shù)據(jù)集不再有標識個體的關(guān)鍵字,關(guān)系數(shù)據(jù)庫鏈接方法不再適用,需要探討利用數(shù)據(jù)庫之間的重疊項目來結(jié)合不用的數(shù)據(jù)庫。此外,還可以改變分析思路,如直接利用局部數(shù)據(jù)進行推斷,然后整合這些數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計結(jié)論。
4.大數(shù)據(jù)對于統(tǒng)計學核心理論的沖擊
一個新生事物的出現(xiàn)將必定導(dǎo)致傳統(tǒng)理論和技術(shù)的變革。大數(shù)據(jù)對傳統(tǒng)統(tǒng)計學原理和方法的沖擊是劃時代的。傳統(tǒng)的統(tǒng)計學方法和理論立足于應(yīng)用抽樣技術(shù)在總體中抽取小樣本進行分析,通過樣本統(tǒng)計量推斷總體的參數(shù)和性質(zhì)。在大數(shù)據(jù)背景下,我們更關(guān)心的不是數(shù)據(jù)量的大小,而是數(shù)據(jù)所蘊含的信息量及信息的識別和選擇。因此,大數(shù)據(jù)的預(yù)處理如數(shù)據(jù)清洗、糾偏完全跳出了傳統(tǒng)小樣本研究的范疇。同時,大數(shù)據(jù)充滿了各種隨機的、非隨機的誤差和偏倚,很難滿足小樣本數(shù)據(jù)精度和分布的要求。在大數(shù)據(jù)時代,需要進一步拓展統(tǒng)計思維,豐富現(xiàn)有統(tǒng)計學的理論和方法,賦予統(tǒng)計學新的生命力。
二、在大數(shù)據(jù)時代對統(tǒng)計學教學的幾點思考
《“十二五”時期統(tǒng)計發(fā)展和改革規(guī)劃綱要》中明確提出,“建立現(xiàn)代統(tǒng)計體系就是建立以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐的統(tǒng)計系統(tǒng)”。根據(jù)這個綱要,計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、多媒體等現(xiàn)代信息技術(shù)在統(tǒng)計技術(shù)中將發(fā)揮更重要的作用。在醫(yī)學信息大數(shù)據(jù)時代背景下,醫(yī)學統(tǒng)計學教育是否能夠與時俱進,迎接大數(shù)據(jù)帶來的機遇與挑戰(zhàn)?為此,筆者談幾點思考:
1.補充和加強數(shù)學基礎(chǔ)和計算機應(yīng)用課程
在大數(shù)據(jù)背景的沖擊下,統(tǒng)計學教育首先要面臨兩大沖擊。一是大數(shù)據(jù)背景下的統(tǒng)計模型將會跳出原有的傳統(tǒng)統(tǒng)計模型框架,需要更廣泛的學習一些數(shù)學概念,如拓撲、幾何和隨機場,這些數(shù)學知識將會在龐大數(shù)據(jù)分析的背景下扮演重要的角色。二是算法和計算機上的實現(xiàn)是傳統(tǒng)教育面對的更大挑戰(zhàn),大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)是海量的,同時又是結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的混合數(shù)據(jù),處理這些技術(shù)需要先進的計算機技術(shù)平臺。在大數(shù)據(jù)和信息化的時代背景下,在目前醫(yī)學生的通識教育中,是否應(yīng)該加強數(shù)學基礎(chǔ)及計算機應(yīng)用等相關(guān)課程的教育?值得思考。
2.滲透大數(shù)據(jù)基本知識和統(tǒng)計思維
統(tǒng)計思維的培養(yǎng),是提高學生處理數(shù)據(jù)和運用數(shù)據(jù)分析實際問題能力的重要一環(huán)。在大數(shù)據(jù)時代,并非所有的醫(yī)學健康問題都通過大數(shù)據(jù)方式去處理,基于小樣本的分析仍然是最基本和最有效的實現(xiàn)方式。因此,傳統(tǒng)統(tǒng)計學基礎(chǔ)和原理仍然為醫(yī)學統(tǒng)計學教育的核心和重點。與此同時,結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)的特點,對統(tǒng)計學的基本知識進行拓展教育,有計劃地將大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析思維滲透在教學工作中。將大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)知識,如數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和格式、收集和篩選,在教學中進行適當補充。引導(dǎo)學生將已有的統(tǒng)計學基本原理和方法運用到大數(shù)據(jù)處理中。
3.擴充實驗教學內(nèi)容,夯實基本軟件操作
統(tǒng)計學是一門處理數(shù)據(jù)的方法學科,重在應(yīng)用。因此,在系統(tǒng)統(tǒng)計原理教學的基礎(chǔ)上,更加側(cè)重實踐性和應(yīng)用性的訓(xùn)練。在目前的統(tǒng)計學教學中,學生普遍比較缺乏的不能將醫(yī)學實際問題正確的轉(zhuǎn)化為統(tǒng)計學問題,不能根據(jù)資料根據(jù)資料的設(shè)計類型、性質(zhì)和分析目的靈活選用合適的統(tǒng)計分析方法。通過綜合性的實際案例,將醫(yī)學科研中的實際問題納入教學,使學生虛擬的置身于科研一線,去感受和完成科學研究中的統(tǒng)計學應(yīng)用。大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)、資料的產(chǎn)生方式發(fā)生了很大變化,因此,需要增加部分大數(shù)據(jù)方面的數(shù)據(jù)、資料收集和整理方法的訓(xùn)練內(nèi)容。大數(shù)據(jù)背景下,數(shù)據(jù)中除了一些結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)外,更多的是半結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),很難用傳統(tǒng)的二維數(shù)據(jù)表顯示方式予以直觀化。因此,除了目前常用的統(tǒng)計圖、統(tǒng)計表外,還應(yīng)該逐步補充一些比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)透視化技術(shù)方面的教學,如探索性可視化描述工具、Tableau、TIBCO和QlinkView以及敘事可視化工具等。
在大數(shù)據(jù)時代,在統(tǒng)計學的教與學中,不應(yīng)要求死記有關(guān)概念、定理和計算公式,而應(yīng)加強統(tǒng)計學基礎(chǔ)性原理與知識的教學,凸出統(tǒng)計學理論與方法的應(yīng)用性,建立起大數(shù)據(jù)統(tǒng)計思維。學習統(tǒng)計學是為了應(yīng)用和解決實際問題。對教師來說,教好醫(yī)學統(tǒng)計學的標志是教會學生運用統(tǒng)計思維思考問題和選擇合適的統(tǒng)計方法解決實際健康決策及健康管理問題。對學生來說,學好統(tǒng)計學的標志是建立統(tǒng)計思維,能夠以問題為導(dǎo)向,在統(tǒng)計思想的引導(dǎo)下,選擇合適或最優(yōu)的統(tǒng)計方法,或者通過創(chuàng)新統(tǒng)計方法,有效地解決實際問題。
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基金項目:上海市高校一流學科建設(shè)(公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學);上海市公共衛(wèi)生優(yōu)秀學科帶頭人培養(yǎng)計劃(編號:GWDTR2012
關(guān)鍵詞: 畜牧獸醫(yī) SPSS軟件 教學效果
生物統(tǒng)計學是收集、整理、分析數(shù)據(jù)資料,以數(shù)字為語言,描述和分析客觀事物數(shù)量方面的科學,它的應(yīng)用已經(jīng)滲透到自然科學和社會科學的各個領(lǐng)域。生物統(tǒng)計學課程是高等農(nóng)業(yè)類院校為畜牧獸醫(yī)各專業(yè)學生開設(shè)的基礎(chǔ)必修課,是一門應(yīng)用性很強的課程。生物統(tǒng)計學課程的目的在于培養(yǎng)學生統(tǒng)計方面的基本技能,了解這些方法在實際領(lǐng)域中的具體應(yīng)用,理解統(tǒng)計方法背后隱含的統(tǒng)計思想,培養(yǎng)學生應(yīng)用統(tǒng)計方法分析問題和解決問題的實際能力。
在傳統(tǒng)的生物統(tǒng)計學教學過程中,統(tǒng)計公式的計算是通過計算器和手工完成的,對于含有大量復(fù)雜數(shù)據(jù)的案例很難引入教學中;與此同時,數(shù)據(jù)的圖表、圖形在生物統(tǒng)計的教學過程中有著很重要的作用,面對大量數(shù)據(jù),手工繪圖極其困難,并且精確度難以把握。這些都對生物統(tǒng)計學課程的教學產(chǎn)生較大的障礙,不利于學生對生物統(tǒng)計學理論和方法的深入理解,不利于培養(yǎng)學生運用統(tǒng)計方法分析與解決實際問題的能力。
SPSS統(tǒng)計軟件是國際上公認的權(quán)威的統(tǒng)計分析軟件,相對于SAS、SATA、R語言等統(tǒng)計軟件來說,其最大的優(yōu)勢是入門快,也就是操作簡單。對于初學者,完全利用菜單命令就能完成操作。其對用戶的計算機編程能力要求不高,所以在自然科學與社會科學研究中SPSS統(tǒng)計軟件得到廣泛應(yīng)用。SPSS統(tǒng)計軟件作為解決統(tǒng)計問題的一個工具,在畜牧獸醫(yī)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛,結(jié)合SPSS開展統(tǒng)計學教學,對調(diào)動學生的學習積極性、提高其解決問題的能力具有較強的現(xiàn)實意義。SPSS統(tǒng)計軟件在畜牧獸醫(yī)專業(yè)生物統(tǒng)計教學中有以下優(yōu)勢。
(一)SPSS統(tǒng)計軟件能夠方便、快捷地處理大量數(shù)據(jù),并且精確地繪制圖形、圖表,直觀、形象地展示統(tǒng)計結(jié)果。
畜牧獸醫(yī)專業(yè)是應(yīng)用性極強的學科,在傳統(tǒng)教學方式下,對于實際生產(chǎn)過程中遇到的數(shù)據(jù),很難在短時間內(nèi)利用計算器和手工完成統(tǒng)計分析,同時難以手工繪制出精確的圖形來展示統(tǒng)計結(jié)果,然而,采用SPSS軟件教學后,這些問題都可以解決。SPSS軟件可以方便、快捷地處理復(fù)雜的數(shù)據(jù),在很短的時間里就可以得到統(tǒng)計結(jié)果,同時可以精確的繪制圖表、圖形,把統(tǒng)計結(jié)果形象直觀地展示出來,加深學生對概念的理解。
(二)SPSS統(tǒng)計軟件的應(yīng)用有利于提高學生的學習興趣。
在傳統(tǒng)的生物統(tǒng)計學教學過程中,數(shù)據(jù)的計算都是通過計算器和手工完成的,講授重點內(nèi)容是統(tǒng)計學的基本原理和方法。由于受到課時和學生數(shù)學基礎(chǔ)知識的限制,講授內(nèi)容的廣度與深度都很難擴展,很難滿足實際生產(chǎn)的需要。事實上,只要學生正確運用SPSS軟件,就能很方便快捷地把生物統(tǒng)計學課程的習題例題在很短的時間內(nèi)演算完成。教師可以把授課重點從統(tǒng)計學的基本原理和方法轉(zhuǎn)向?qū)嶋H生產(chǎn)過程中遇到的實際問題的解析和理解,讓學生貼近實際生產(chǎn),更容易理解和掌握。
(三)SPSS統(tǒng)計軟件的應(yīng)用有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力。
對于生命科學領(lǐng)域而言,隨著測序技術(shù)的迅猛發(fā)展,每天都會有大量數(shù)據(jù)完成,面對海量的數(shù)據(jù),統(tǒng)計分析工作顯然無法用手工方式完成,需要運用計算機統(tǒng)計軟件實現(xiàn)。在傳統(tǒng)統(tǒng)計學教學中,不論是老師教學,還是學生完成作業(yè),都是通過手工計算,這樣很難培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。使用SPSS統(tǒng)計軟件輔助教學,能讓學生在學習理論知識的同時掌握實踐操作技能,在使用生產(chǎn)過程中遇到的具體案例獲得實踐經(jīng)驗,使用數(shù)據(jù)快速做出基于事實的決策,使用各種技巧找出處理特定數(shù)據(jù)類型最佳的統(tǒng)計方法,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
生物統(tǒng)計學是一門應(yīng)用性很強的課程,是將數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法分析和解釋生物界的現(xiàn)象與數(shù)據(jù)資料規(guī)律的科學。在傳統(tǒng)教學中,一般偏重于統(tǒng)計的原理和方法的教學,老師和學生用計算器進行數(shù)值計算。這一教學方法可以在短時間內(nèi)使學生學到盡可能多的內(nèi)容,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬎季S,但由于數(shù)據(jù)的龐大或公式、圖表的復(fù)雜,導(dǎo)致哪怕是求一組數(shù)據(jù)的方差、計算相關(guān)系數(shù)或建立回歸方程,都無法在課堂上較短的時間內(nèi)完成,更不可能精確顯示相關(guān)圖形和進行預(yù)測。傳統(tǒng)的教學模式讓學生認為其難學且枯燥無味,甚至懷疑所學知識在實際中無用武之地,失去學習和實踐的興趣。隨著信息技術(shù)迅猛發(fā)展,學生能夠通過手機、網(wǎng)絡(luò)等多媒體資源接收豐富多彩的課程信息,學生追求新穎、趣味方面的需求非常強烈,這給傳統(tǒng)的教學模式帶來巨大的挑戰(zhàn)。如果在課堂上給學生引入SPSS統(tǒng)計軟件,就能在講課時一邊講解理論,一邊利用統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行處理,可以有效解決計算量大的困難,增強學生學習的信心,即使面對計算量大、數(shù)學原理復(fù)雜的推斷統(tǒng)計學知識,利用SPSS統(tǒng)計軟件一樣可以輕松解決,這樣可行大大提高課堂教學效率,加深學生對基本概念的理解,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,有利于今后的學習和工作,提高就業(yè)競爭力。
總之,結(jié)合SPSS統(tǒng)計軟件開展生物統(tǒng)計學教學,能有效激發(fā)學生的學習熱情,充分調(diào)動學生的積極性與主動性,切實提高學生應(yīng)用統(tǒng)計方法解決實際問題的能力,增強統(tǒng)計學課程教學效果。
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本課程包括流行病學與醫(yī)學統(tǒng)計學兩個部分,均為醫(yī)學科研中必不可少的重要手段,是醫(yī)學生應(yīng)掌握的一門必修課,對于培養(yǎng)創(chuàng)新意識、畢業(yè)后在實際工作中開展醫(yī)學科學研究有著重要作用。
流行病學是流行病學與醫(yī)學相結(jié)合,以病人群體為主要研究對象,應(yīng)用流行病學、醫(yī)學、醫(yī)學統(tǒng)計學、衛(wèi)生經(jīng)濟學及醫(yī)學社會學等的原理和方法,研究疾病自然史、病因和危險因素,以及診斷、治療、預(yù)后的評定等問題的一門科學。醫(yī)學統(tǒng)計學則是從人群健康與疾病具有變異性觀點出發(fā),運用數(shù)理統(tǒng)計學的原理與方法,研究醫(yī)學研究中數(shù)據(jù)的收集、整理和分析,揭示醫(yī)學現(xiàn)象內(nèi)在的本質(zhì)規(guī)律,為醫(yī)學工作的決策提供依據(jù)。
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【關(guān)鍵字】統(tǒng)計軟件 統(tǒng)計理論 融合 應(yīng)用型本科高校
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,在經(jīng)濟、金融、生物、醫(yī)學等各行業(yè)數(shù)據(jù)量都在呈爆炸式增長,這就需要使用專業(yè)的統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。而目前統(tǒng)計學的教學主要集中在統(tǒng)計理論和方法,導(dǎo)致學生統(tǒng)計理論扎實,但應(yīng)用能力不足;因此單純的統(tǒng)計理論的教學已經(jīng)不能適應(yīng)當前社會發(fā)展的需求,這就需要高校統(tǒng)計專業(yè)教師在不斷的加強實踐環(huán)節(jié)的教學。對于應(yīng)用型本科高校統(tǒng)計學專業(yè),培養(yǎng)應(yīng)用型人才更需要加強實踐環(huán)節(jié)的教學。要加強實踐教學,那統(tǒng)計軟件和統(tǒng)計理論教學融合就成為一種必然的趨勢。統(tǒng)計學專業(yè)的學生若能熟練運用統(tǒng)計軟件,無異于“站在統(tǒng)計家的肩膀上,又借助了計算機專家的智慧”。
1、y計理論教學中統(tǒng)計軟件使用的現(xiàn)狀
目前國外統(tǒng)計學的教學重點已經(jīng)逐步從統(tǒng)計理論和方法介紹轉(zhuǎn)為介紹統(tǒng)計分析方法、研究設(shè)計和統(tǒng)計軟件的應(yīng)用。國內(nèi)大多數(shù)高校統(tǒng)計學教學的重點還主要側(cè)重于統(tǒng)計理論和方法的介紹,通過題海戰(zhàn)術(shù),訓(xùn)練學生的邏輯推理能力,最后再以紙質(zhì)試卷的形式考察學生的學習情況。這種教學模式雖然能有效促進學生對理論知識的掌握,但在培養(yǎng)學生運用理論解決實際問題等方面存在一些不足之處?;仡欉@一教學過程,不難發(fā)現(xiàn)在教學過程中不能很好的將統(tǒng)計軟件作為一種輔助的教學手段,導(dǎo)致學生理論扎實,但不能有效地運用于實踐。目前一些應(yīng)用型本科高校統(tǒng)計學專業(yè)已經(jīng)意識到統(tǒng)計軟件在統(tǒng)計學專業(yè)人才培養(yǎng)的重要性,逐步增加實踐教學課時,但是還沒有做到專業(yè)課程教學與統(tǒng)計軟件使用的融合。
2、統(tǒng)計理論教學中存在的問題
統(tǒng)計學是關(guān)于數(shù)據(jù)的學問,是從數(shù)據(jù)中提取信息、知識的一門科學,它通過收集、整理、分析、解釋數(shù)據(jù)以達到推斷和預(yù)測的目的。統(tǒng)計學理論是以數(shù)學為基礎(chǔ),導(dǎo)致統(tǒng)計學在一定程度具有較強的理論性;在教學模式上,一定程度上沿用了數(shù)學的教學模式,出現(xiàn)了現(xiàn)代的統(tǒng)計教學主要側(cè)重于統(tǒng)計原理和方法的講解。統(tǒng)計軟件僅僅作為一門課,在其他一些統(tǒng)計專業(yè)課程教學中看不到統(tǒng)計軟件的影子。統(tǒng)計學研究的對象是數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的處理和分析若離開了統(tǒng)計軟件和計算機,就無法從龐大的數(shù)據(jù)中提取到有價值的信息,這樣統(tǒng)計學就失去其本身推斷對象本質(zhì)的價值。現(xiàn)階段統(tǒng)計理論教學與統(tǒng)計軟件脫節(jié),不但使理論不能更好的應(yīng)用于實踐,而且阻礙了統(tǒng)計理論進一步學習。
3、統(tǒng)計理論與統(tǒng)計軟件融合的必要性
(1)統(tǒng)計軟件離不開統(tǒng)計理論。毫無疑問,統(tǒng)計軟件的開發(fā)需要開發(fā)人員具有深厚的統(tǒng)計學理論功底。對于軟件使用人員來講,理解統(tǒng)計軟件中這種分析方法運行的理論基礎(chǔ),不僅能對該方法適用的對象更明確,而且對軟件得出結(jié)果分析的更準確。
案例1
主成分分析是一種多元分析中最常見的降維和賦權(quán)方法。然而,在實際的應(yīng)用中,許多人在沒有搞清楚方法的原理時就盲目的使用,只是片面的追求方法的應(yīng)用,導(dǎo)致對結(jié)果的錯誤理解。
例全國10個沿海省市經(jīng)濟指標的主成分分析,使用SAS的princomp過程得到如下信息:
根據(jù)上述的結(jié)果,不少人會得出如下主成分的得分公式:
Prin1=0.40*x1+0.03*x2+0.41*x3+0.41*x4+0.41*x5+0.40*x6+0.40*x7
Prin2=-0.17*x1+0.97*x2+0.04*x3-0.003*x4+0.14*x5+0.03*x6-0.12*x7
這個主成分的得分公式是錯誤的,為什么?由主成分的定義知 ,主成分的原理是通過對原來指標的線性組合的形成新的綜合指標,并且使得盡可能少的綜合指標包含盡可能多的原指標的信息。在主成分分析方法中,由于指標量綱和數(shù)量級上有差異,為了消除這種差異,就需要對收集到的數(shù)據(jù)進行標準化,用標準化后的數(shù)據(jù)計算協(xié)方差矩陣(即相關(guān)系數(shù)矩陣)。通過計算相關(guān)系數(shù)矩陣的特征根和特征向量,根據(jù)特征值判斷貢獻率,進而得到主成分?;仡欉@一過程,可以發(fā)現(xiàn)這時主成分得分公式中的指標x1不再是原始指標了,而是標準化后的指標。 所以,在計算主成分得分時,直接把原指標數(shù)據(jù)代入主成分表達式是錯誤的 ,而把標準化后原指標數(shù)據(jù)代入計算才是正確的。
(2)統(tǒng)計軟件促進統(tǒng)計理論學習。理論教學過程使用統(tǒng)計軟件能使統(tǒng)計理論、方法直觀的展現(xiàn)出來,能顯現(xiàn)出其實際應(yīng)用價值,能使學生對統(tǒng)計理論的精髓有更深入的理解,并且能提升學生學習統(tǒng)計的興趣。
案例2
某學院500名學生“大學英語”的課程考試成績中,隨機抽取60名學生的考試成績?nèi)缦拢?/p>
63 75 83 91 50 81 93 30 72 80 82 83 76 79 65 84 72 58 83 64
90 63 75 99 74 76 92 88 83 61 82 53 85 56 88 72 66 94 68 78
80 71 92 85 80 79 96 86 82 87 85 50 70 82 87 79 78 65 92 76
求:(1)計算均值、標準差、偏度、峰度;
(2)計算平均成績的置信水平為0.95的置信區(qū)間。
這類問題是在數(shù)理統(tǒng)計課程中描述性統(tǒng)計這一節(jié)最常見的問題。若上例中這一問題不借助一些軟件,手工處理起來會相當復(fù)雜。借助于統(tǒng)計軟件可以快速的得出相關(guān)的結(jié)果(見下圖1),并且精度很高。通過在統(tǒng)計理論教學過程中使用統(tǒng)計軟件作為輔助教學手段的教學模式,在掌握理論知識的基礎(chǔ)上,還能使得理論應(yīng)用展現(xiàn)的更直觀;這不但能讓學生體會到理論知識的實際應(yīng)用價值,而且能培養(yǎng)學生學習統(tǒng)計學其他課程的興趣。
4、結(jié)束語
培養(yǎng)學生的實踐能力,是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要手段。對于統(tǒng)計學專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng),培養(yǎng)學生熟練掌握統(tǒng)計軟件的使用是一條重要途徑。統(tǒng)計學是一門理論性很強、應(yīng)用性很廣的學科,在各專業(yè)課程教學過程中,應(yīng)將統(tǒng)計軟件作為輔助教學手段。這樣不僅加深了學生對統(tǒng)計思想和方法的理解,而且激發(fā)了學生的學習興趣,進一步提高了學生運用各種統(tǒng)計分析方法解決實際問題能力。讓學生將實際問題和統(tǒng)計分析技術(shù)有機結(jié)合起來,鍛煉挖掘信息的能力??傊y(tǒng)計軟件與統(tǒng)計理論教學的融合是統(tǒng)計學專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的必然趨勢。
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[3]華歡歡,吳楊.統(tǒng)計學專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學改革[J] 銅陵學院學報 2015,4:111-114
1《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的課程特點
《衛(wèi)生統(tǒng)計學》是利用統(tǒng)計學的原理對人群健康問題進行解決的一門應(yīng)用性的學科。《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的課程特點就是概念抽象、理論深奧、數(shù)據(jù)枯燥。在學習的過程中又和《醫(yī)學統(tǒng)計學》有所不同,學習的重點不是公式的推導(dǎo)和證明;同時,又不同于醫(yī)學學科的學習,學習的重點也不在于記憶和背誦,而是需要在學習的過程中進行深入的理解,在學習的過程中需要大量的實踐,所以《衛(wèi)生統(tǒng)計學》又具有了邏輯性強、實踐性強的特點[1]。
2《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學現(xiàn)狀
2.1定位不明確
《衛(wèi)生統(tǒng)計學》在教學的過程中經(jīng)常出現(xiàn)和《醫(yī)學統(tǒng)計學》交叉的現(xiàn)象?!缎l(wèi)生統(tǒng)計學》以統(tǒng)計學的原理和方法為基礎(chǔ),將其運用在公共衛(wèi)生領(lǐng)域,比較側(cè)重公共衛(wèi)生學的社會性;《醫(yī)學統(tǒng)計學》側(cè)重的是醫(yī)學的生物性。所以兩者之間具有很大的區(qū)別。但是,目前在醫(yī)學院校的教學中,兩者的區(qū)別并不是很大?!缎l(wèi)生統(tǒng)計學》和《醫(yī)學統(tǒng)計學》的區(qū)分不明主要體現(xiàn)在教學安排、課程設(shè)置、教材編寫等方面,比如,有的醫(yī)學院校為《衛(wèi)生統(tǒng)計學》專設(shè)了教學部門,但是這個部門開展的工作卻是編寫醫(yī)學統(tǒng)計學的教材,進行醫(yī)學統(tǒng)計學的教學;甚至有的醫(yī)學院校雖然設(shè)立了《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的碩士點,卻進行的是醫(yī)學統(tǒng)計學的考試。并且,在教學過程中,兩者也經(jīng)常被混為一談。這樣的情況給《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學帶來了很大的困難[2]。
2.2教學重點不合理
第一,《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學內(nèi)容包括兩個方面,一方面是統(tǒng)計學基礎(chǔ),其中涉及到的知識是數(shù)據(jù)資料描述、統(tǒng)計和分析,推斷統(tǒng)計分析,相關(guān)回歸分析,調(diào)查設(shè)計等;另一方面是專業(yè)知識,其中涉及到的內(nèi)容是橫斷面研究資料統(tǒng)計分析,病例對照研究分析、隊列研究的分析和設(shè)計、生存分析、壽命表和Meta分析。目前,在很多醫(yī)學院校的教學中,教學的重點依然集中在基礎(chǔ)知識的學習方面,對于專業(yè)性知識部分涉及的內(nèi)容非常少,甚至衛(wèi)生統(tǒng)計調(diào)查方法、衛(wèi)生統(tǒng)計制度等很多內(nèi)容都沒有在現(xiàn)行的《衛(wèi)生統(tǒng)計學》中涉及。這種情況給《衛(wèi)生統(tǒng)計學》課程的普及帶來了很大的麻煩。第二,《衛(wèi)生統(tǒng)計學》在教學過程中,醫(yī)學院校的教學重點普遍是基本原理的介紹和具體公式的推導(dǎo),沒有完善的培養(yǎng)學生統(tǒng)計思維的內(nèi)容。統(tǒng)計思維對于《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的學習來說非常重要,它是一種透過數(shù)據(jù)就能對現(xiàn)象進行分析和判斷的方法。在《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學中,忽視了對統(tǒng)計思維的培養(yǎng),對《衛(wèi)生統(tǒng)計學》教學的發(fā)展會產(chǎn)生非常不利的作用。
2.3缺乏電腦實驗課程
《衛(wèi)生統(tǒng)計學》課程的應(yīng)用性很強,為了保證課堂效果,在講授理論的同時,還要和電腦實驗相結(jié)合,通過具體軟件將抽象性比較強的統(tǒng)計學概念轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的數(shù)據(jù)結(jié)果或者是形象生動的圖形,可以在增強學生的實踐能力,同時還可以提高學生的學習興趣。但是,目前在大部分的醫(yī)學院校中,因為資金和課時的問題,還沒有開設(shè)電腦實驗課程,影響了《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學效果[3]。
2.4教學形式過于單一
目前,在大多數(shù)的醫(yī)學院校中,在教學形式方面存在的問題就是過于強調(diào)單一統(tǒng)計方法的學習,過于強調(diào)理論知識的學習。缺乏《衛(wèi)生統(tǒng)計學》知識的實踐應(yīng)用,導(dǎo)致學生在遇到統(tǒng)計學問題的時候,不能運用統(tǒng)計學的相關(guān)知識對其進行解決,影響了《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學效果。
3《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學模式
為了改變上述問題,就需要對《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學模式進行探討。在《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學過程中,使用多元化的教學模式,通過多媒體教學、案例分析教學、小組交流互動式教學、基于問題教學法等方法來改善《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學效果。
3.1案例教學法
案例教學法指的是在《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的課堂教學中引入案例,通過案例為學生設(shè)計某種情境,引導(dǎo)學生調(diào)動自己的理論知識對實際問題進行解決的教學方法。案例教學法的特點是:注重實踐,具有很強的能動性、創(chuàng)造性、仿真性,能夠很好的將啟發(fā)式教學、民主式教學和參與式教學融為一體。案例教學法的優(yōu)點是:充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性,能夠有效的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,能夠有效的提升學生解決問題的能力,以實現(xiàn)《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的教學目的[4]。案例教學法的應(yīng)用流程如下。第一,準備教學案例。在課程開始之前,要嚴格執(zhí)行集體備課制度,以教學大綱為基礎(chǔ),結(jié)合具體的教材內(nèi)容,融合相關(guān)的科研成果和工作實踐,根據(jù)以上內(nèi)容精心選取案例,對案例進行實際的分析,保證案例符合教學設(shè)計,符合學生的學習興趣,并且保證選擇的案例在學生可以接受的范圍內(nèi)。第二,運用案例進行教學。運用案例進行教學,需要按照以下的流程來進行:案例介紹—提出問題—學生討論—教師評價和分析—問題解決的實際應(yīng)用方法。具體的應(yīng)用步驟如下:首先,在課程開始時教師引入案例,通過案例引發(fā)學生的思考,讓學生對案例所反映的知識有一個明確的了解;然后,在學生經(jīng)過一段時間的思考之后,教師要組織學生展開討論,討論的方式可以是小組討論,也可以是集體辯論,還可以是個人發(fā)言;最后,教師針對學生的討論進行客觀的點評,對討論過程中的錯誤點和錯誤原因進行分析,然后對討論過程中不準確、不完整的方面給予指正。
3.2基于問題教學法
基于問題教學法(PBL)的應(yīng)用核心是“問題”,應(yīng)用流程是:提出問題—收集資料—建立假設(shè)—論證假設(shè)—總結(jié)。這種教學法實施的目的是培養(yǎng)學生的自主學習能力,培養(yǎng)學生捕捉、整合、判斷信息的能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和質(zhì)疑能力[5]?;趩栴}教學法的具體應(yīng)用流程如下:第一,理論的講授。應(yīng)用基于問題法進行教學,在教學的過程中,將教學的內(nèi)容和各個章節(jié)的內(nèi)容相結(jié)合,然后結(jié)合案例教學法,通過在教學的過程中引入案例,從而引出問題,然后將處理問題的統(tǒng)計方法和統(tǒng)計思路運用到教學的過程中。第二,問題的確定。在理論講授完成之后,授課老師根據(jù)授課的內(nèi)容,結(jié)合自身的工作經(jīng)驗或者在文獻中曾經(jīng)出現(xiàn)的統(tǒng)計問題,來確定學生的具體問題,在確定問題的過程中還要對學生的學習任務(wù)和學習目標進行明確。第三,討論學習。教師在提出問題之后,要將學生分成不同的學習小組,然后由學習小組來收集解決問題需要用到的資料,在收集資料的過程中,學習小組可以針對文獻中的不足之處和教師或者同學進行交流分析,或者還可以對如何實現(xiàn)課堂效果的改進進行討論,對討論的結(jié)果進行總結(jié)匯報。第四,總結(jié)評定。教師針對學生在收集資料的過程中出現(xiàn)的問題進行指導(dǎo),并給出具體的建議,同時要對各個小組的討論報告進行總結(jié)歸納,然后對學生的成績進行評定。評定的方式可以有三種,分別是:學生互相評價、小組自我評價和教師評價。通過基于問題教學法的實施,可以通過問題的設(shè)置來引導(dǎo)學生的學習,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生學習的主動性,讓學生在收集資料和小組合作的過程中豐富自己的知識系統(tǒng),從而提高學生解決問題和團隊合作的能力。
3.3實驗教學法
實驗教學法就是在《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的理論教學中,運用計算機的相關(guān)軟件來訓(xùn)練學生實際解決問題的能力。目前,很多醫(yī)學院校的《衛(wèi)生統(tǒng)計學》在教學過程中遇到相關(guān)的計算和檢驗問題時,大都是通過計算器來完成的。計算器在《衛(wèi)生統(tǒng)計學》教學過程中的應(yīng)用不僅增加了計算量,導(dǎo)致計算過程繁瑣,而且還會浪費大量的課程時間,導(dǎo)致在《衛(wèi)生統(tǒng)計學》教學過程中學生學習主動性難以得到發(fā)揮[6]。實驗教學法的應(yīng)用因為涉及到配套設(shè)施的購買問題和相關(guān)課時的安排問題,所以要循序漸進的來實現(xiàn)。首先,實驗教學的應(yīng)用可以從預(yù)防醫(yī)學專業(yè)開始,在進行實驗課的教學過程中,針對其部分內(nèi)容可以使用實驗教學的方法來進行教學。比如在學習方差分析的時候,因為這部分內(nèi)容涉及的公式比較多,計算過程比較復(fù)雜,如果應(yīng)用計算器進行教學,在教學的過程中在計算方面會浪費過多的時間。所以在教學過程中可以引進電腦教學,將方差分析時需要的數(shù)據(jù),比如:SS處理、SS總、SS區(qū)組、SS誤差等,通過幻燈片對學生進行講授,讓學生以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對其進行方差分析。通過這樣的方式,《衛(wèi)生統(tǒng)計學》在教學的過程中可以節(jié)約部分實驗課課時,并且在教學的過程中還可以向?qū)W生介紹相關(guān)軟件的操作和使用,可以取得很好的教學效果。
3.4搭建非實時課堂學習平臺
因為《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的內(nèi)容非常抽象、實踐性非常強,通過上述方法進行教學可以取得很好的教學效果,但是因為教學課時有限,僅僅通過課堂教學時間,學生很難取得很好的學習效果。在這樣的情況下,搭建非實時課堂學習平臺就具有非常重要的意義。學生在實時課堂中可以對課程的難點、重點進行學習,在非實時課堂平臺中,通過網(wǎng)上課程輔導(dǎo)、網(wǎng)上討論、課件練習、網(wǎng)上作業(yè)、資料查找、網(wǎng)上論文指導(dǎo)、期末復(fù)習等環(huán)節(jié),可以很好的實現(xiàn)師生之間的溝通和交流,可以靈活學生的學習時間,提高學生的學習興趣,增強學生的學習能力,促進《衛(wèi)生統(tǒng)計學》的開展。
4結(jié)語
論文關(guān)鍵詞:統(tǒng)計學教學;問題;對策
1 目前高等職業(yè)院校管理專業(yè)統(tǒng)計學課程教學存在的問題
統(tǒng)計學課程具有兩個明顯特點: 一是“ 三多兩難” ,即概念多 、 原理多、 公式多、 難理解、 難記憶。二是高度抽象性。 統(tǒng)計學中的很多概念都非常抽象, 如果不和統(tǒng)計實踐緊密聯(lián)系, 往往是很難理解的, 如置信區(qū)間、 參數(shù)檢驗等。 一般來說 ,統(tǒng)計學課程主要闡明統(tǒng)計工作的四個階段 : 統(tǒng)計設(shè)計、統(tǒng)計調(diào)查、統(tǒng)計整理和統(tǒng)計分析。前三個階段所占比重較小,真正的難點在第四階段, 當然在學習統(tǒng)計分析前, 必須弄清相關(guān)基礎(chǔ)概念。作為一門應(yīng)用性很強的學科,其教學目的不僅僅是讓學生理解和掌握統(tǒng)計學的基本理論和方法,關(guān)鍵是讓學生能運用這些原理和方法處理實際經(jīng)濟與管理問題 但目前管理類專業(yè)的統(tǒng)計學教學卻沒能實現(xiàn)這一目的,還有一些急需解決的問題。
1.1 教學模式單一
目前, 各職業(yè)院校管理類專業(yè)的統(tǒng)計學教學模式單一,嚴重阻礙了統(tǒng)計教育的發(fā)展。 具體表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1.1 教學目的單一
許多統(tǒng)計教師在制定管理類專業(yè)教學目的時,往往只注重統(tǒng)計基本原理和方法的傳授, 很少考慮如何培養(yǎng)學生的統(tǒng)計思維模式、 提高學生的統(tǒng)計素養(yǎng)、 真正提高學生的統(tǒng)計水平。
1.1.2 教學內(nèi)容單一
管理類專業(yè)的統(tǒng)計教學內(nèi)容多是抽象地介紹定義、 理論和方法, 很少涉及統(tǒng)計在各專業(yè)的具體應(yīng)用。大多數(shù)非統(tǒng)計專業(yè)的學生來說 ,由于缺乏恰當?shù)膽?yīng)用背景, 對于統(tǒng)計理論和統(tǒng)計意識的理解 、 統(tǒng)計分析方法的掌握就會大打折扣。因此 ,學生學完統(tǒng)計學之后,既難以理解統(tǒng)計學的意義和作用,具體的應(yīng)用更是無從著手,統(tǒng)計學對自身所學專業(yè)的幫助也就無從談起。
1.1.3 教學方式單一
填鴨式的滿堂灌仍普遍存在于管理類專業(yè)的統(tǒng)計教學中,這種教學方式的功能僅僅停留在統(tǒng)計知識的傳授上,上課記筆記 ,復(fù)習背筆記 。課后做作業(yè)也只是為了掌握和鞏固所學理論知識 ,考試還是考筆記 ,這樣往往縮小了學生思考、 判斷、 發(fā)揮、 創(chuàng)新的空間, 大大削弱了學生的學習興趣。
1.2 學習難度大,學生興趣不足
學生的知識結(jié)構(gòu)是一個斷層,由于接觸的社會經(jīng)濟現(xiàn)象少,事物顯得抽象 , 難理解,加上傳統(tǒng)統(tǒng)計學教學中大量冗長的數(shù)學計算,使學生在學習中覺得枯燥,缺乏興趣。 而且,職業(yè)院校的學生知識底子較差,有些院校管理類專業(yè)招生都是文理兼招的,在文科學生中有相當一部分同學看到數(shù)字和公式就頭疼,對統(tǒng)計學有著本能式的排斥 ,缺乏學習信心。
(1)統(tǒng)計學課程概念多而且概念之間的關(guān)系十分復(fù)雜,公式多且計算有一定難度,如果學生不做必要的課外閱讀、 練習和實踐活動,是很難理解和掌握的。對于管理類專業(yè)的本科學生來說,本身的專業(yè)課學習負擔已不輕。
(2)對于管理類專業(yè)的本科學生來說,其數(shù)學或者數(shù)理統(tǒng)計的基礎(chǔ)不是特別好,推斷統(tǒng)計將是他們學習的困難。
1.3 考核內(nèi)容和方法比較陳舊
統(tǒng)計學多為考試課 ,考試形式多采用閉卷考試的方式, 常用的題型包括單項選擇 、 多項選擇 、 判斷、 簡答和計算, 考核內(nèi)容多注重對基本知識點的測試, 忽視對統(tǒng)計方法綜合應(yīng)用能力的考察 。在這樣的考核設(shè)計中,學生對知識點的短期突擊和強化也往往能夠在考試中奏效, 甚至取得不錯的成績, 而對統(tǒng)計綜合應(yīng)用能力卻缺乏客觀真實的評價。 考試是教學工作的最后一個環(huán)節(jié), 考試雖不是教學的目的,但考試的形式和內(nèi)容卻在某種程度上像一根指揮棒指引學生的學習 。 這就需要教師在考核方式和方法上多動腦筋。在平時的教學過程中有意識地引導(dǎo)學生做一些綜合性的訓(xùn)練,以培養(yǎng)和提高學生利用統(tǒng)計方法解決實際問題的能力。
1.4 缺乏與統(tǒng)計實踐的有機結(jié)合
教師在講授統(tǒng)計理論 、 統(tǒng)計方法時缺乏針對性 在實際的教學中,雖然強調(diào)統(tǒng)計的應(yīng)用 ,但主要是從概念 、公式 、定理出發(fā)對統(tǒng)計理論和方法的介紹, 而不是從現(xiàn)實管理工作實際需要出發(fā),說明統(tǒng)計理論和方法產(chǎn)生的背景、 應(yīng)用的條件等,由此造成學生畢業(yè)后適應(yīng)工作的能力較差,不能用所學的理論知識解決實際工作和科研問題。同時,現(xiàn)有的統(tǒng)計學教材中統(tǒng)計案例很少,即使有也是過于簡單的設(shè)例, 或是純“ 編寫 ” 的案例 ,基本上都與實際的經(jīng)濟 、管理工作脫節(jié), 很難達到應(yīng)有的教學效果。從而導(dǎo)致學生學習了統(tǒng)計學課程,卻難以應(yīng)用統(tǒng)計理論和方法解決本專業(yè)實際問題,不會利用統(tǒng)計方法和技術(shù)對專業(yè)問題進行統(tǒng)計推斷和統(tǒng)計預(yù)測 。 2 統(tǒng)計學課程教學改革相關(guān)建議
2.1 加強信息技術(shù)手段在教學中的應(yīng)用
(1)充分利用多媒體技術(shù)。教師利用形象生動的多媒體課件來進行統(tǒng)計學教學, 不但避免了枯燥的板書和講解 ,而且降低了教學的抽象性 ,使一貫以枯燥 、難懂而著稱的統(tǒng)計學變得生動而充滿現(xiàn)實生活氣息 ,還增加了課堂容量。學生的積極性 、接受程度都會得到一定的提高。 但在運用多媒體教學時,必須注意師生傳統(tǒng)教學,即:語言描繪、手勢比劃、模型展示 、實物演示等,只有教師和多媒體兩方面的優(yōu)勢都充分發(fā)揮出來,才能達到一種完美的結(jié)合。
(2)在教學內(nèi)容上, 依據(jù)EXCEL的函數(shù)功能、 電子表格功能 、 數(shù)據(jù)分析功能, 結(jié)合統(tǒng)計學原理的基本理論和方法,整合教學內(nèi)容。統(tǒng)計軟件的使用, 不僅使統(tǒng)計數(shù)據(jù)的計算和顯示變得簡單、準確, 而且使統(tǒng)計教學由繁瑣抽象變得簡單輕松、 由枯燥乏味變得趣味盎然。所以,學生不僅會使用普通函數(shù)計算器進行求和、平均、方差和標準差、相關(guān)系數(shù)等統(tǒng)計功能鍵,還會利用EXCEL的函數(shù)功能、 電子表格功能 、 數(shù)據(jù)分析功能,提高學生實際處理數(shù)據(jù)信息的能力。
2.2 改革教學方式,積極運用案例教學法
注重引導(dǎo)學生運用所學知識來解決實際問題, 給學生多做一些教學案例,教學案例與教科書上的例題不同, 例題的作用是單一的、有限的, 通過例題只是掌握和熟練所學的統(tǒng)計方法及計算公式,而案例的作用是多方面的, 它讓學生了解了分析問題的思路, 要解決什么問題 , 如何解決, 應(yīng)用什么理論和方法, 需要什么數(shù)據(jù), 怎樣解讀計算結(jié)果, 并根據(jù)分析結(jié)果,提出針對性的對策和措施,訓(xùn)練學生綜合運用所學知識去解決實際問題的能力,激發(fā)學生學習的興趣和求知的欲望。
2.3 增加統(tǒng)計實踐教學內(nèi)容
讓學生在應(yīng)用種學習多媒體教學比傳統(tǒng)的教學手段優(yōu)勢明顯,但僅僅采用多媒體演示 ,還不能改變學生被動學習的問題 要真正提高學生運用統(tǒng)計方法分析、解決實際問題的能力,還需要變學生被動學習為主動學習。這樣才能使得教學活動收到事半功倍的效果。 例如: 在講解分層抽樣的時候 。 可以讓學生自行分組 , 每組獨立抽樣 , 然后計算樣本指標均值和標準差,并對總體均值作出區(qū)間估計 , 最后將各組的結(jié)果匯總在黑板上進行比較分析。這樣 , 可以把一節(jié)原本比較枯燥的課上得立體、生動。還可以就某一個實際問題進行統(tǒng)計分析,包括問卷設(shè)計 、 抽樣和數(shù)據(jù)收集、 數(shù)據(jù)處理、 分析方法的選擇、 撰寫分析報告等幾個環(huán)節(jié), 可先由學生 自己完成 , 然后再由教師組織學生進行討論和評價 這種邊學邊用的教學方式, 不僅能使學生由消極學習、 被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極學習、 主動學習, 增強學生的實踐動手能力 , 而且還能提高學習效率 , 減輕學生課余學習壓力。
2.4 采用綜合考核形式