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序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇科研的统计学方法范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)07-0097-02
一、引言
统计学是一门通过搜集、整理、分析数据等方法,推测分析研究对象的本质,预测其未来的综合性科学,具有极强的理论性和应用性。随着经济社会的发展和科学技术的进步,当今世界大数据分析遍布各个领域,统计学的应用范围越来越大,而且与多个学科交叉,成为一种不可缺少的分析工具。对经济管理类专业的学生而言,《统计学》课程是教育部规定必修的专业核心课之一。在强调培养学生统计应用能力的同时,为学生进一步学习计量经济学和多元统计分析等提供必须要的统计学理论基础也尤为关键。随着经济社会发展对统计分析需求的提高,以及目前高等院校教学计划对《统计学》课程授课时间的限制,现有的教学方法已经不能很好地满足经济管理类专业《统计学》课程教学的需要。为了提高经济管理类专业《统计学》课程的教学水平,培养更加符合时代需求的经济管理类人才,探索《统计学》课程教学方法改革路径是当前高校教师面临的一个重大问题,具有重要的理论和实践意义。
二、现有教学方法存在的问题
随着信息技术的发展和大数据时代的到来,现有的面向经济管理类专业的《统计学》课程教学方法出现了新的问题。主要表现在以下几个方面:
1.统计理论教学多而统计实践教学少。在经济管理类专业的《统计学》课程的课堂上,教师的教学方法仍然以讲授理论为主。虽然采用了多媒体教学,但依然是讲授统计学的理论知识为主,且对于统计学知识如何应用的实践性教学非常少。以课本知识为主的讲授方式,学生实际应用统计学的能力缺乏足够的锻炼。通过这种方式培养出来的学生,虽然拥有一定的统计学的理论知识,但是却不会运用这些知识去分析问题、解决问题。
2.缺乏案例教学。在统计学理论知识的教学部分,大多数教师仅仅是照本宣科,讲述完某个统计理论的内涵后,没有采用相关的案例来进一步说明该理论可以应用的背景,或者该理论可以解释的现象。此外,《统计学》课程的学习要求同学们具有较扎实的数理基础,且很多统计学理论都会涉及到一些数学公式。对于这些数学公式,基本上都缺乏相关的案例来解释这些公式的内涵。然而,目前经济管理类专业的学生在招生时多为文理兼收,因此部分学生的数学基础参差不齐,这使得他们不能很好地理解这些公式的内涵,导致对统计学理论认识不够深入。
3.缺乏互动式教学。就目前的经济管理类专业的《统计学》课程而言,教学明显缺乏互动性,教师和学生之间交流很少。一是统计学的理论内容比较枯燥,而教师的授课方式与风格不能改变这种枯燥,甚至使其更加枯燥。二是学生对课堂参与的积极性和主动性不高,这主要是由考核方式以闭卷考试为主,所以学生更关心课堂笔记而忽视课堂参与。互动式教学的缺乏可能会造成教学效果的事倍功半。
4.软件应用教学不足。当前应用专门的统计软件,例如R、SPSS、SAS等,进行统计研究,已经成为大数据背景下各个领域进行统计分析的常态。但由于受到《统计学》课程内容多、学时少的限制,我们分配在软件应用教学上的学时较少。实际上,这些统计软件是比较复杂难学的,学生在缺乏教师指导的情况下很难自己学好软件应用。此外,由于部分高校对《统计学》课程的考核方式里不包括对软件应用的考核,也会导致部分学生会忽视软件应用的学习。
三、教学方法改革的建议
针对上述提出的现有教学方法存在的问题,结合自身多年教学科研的经验和实践,通过不断的创新与摸索,提出以下几点改革建议。
1.理论与实践并重。面向经济管理类专业的《统计学》课程授课老师在讲授课程内容时,应当坚持理论性教学与实践性教学并重,不可过分重视理论而忽视统计实践。而且实践性教学不仅能培养学生运用统计知识解决问题的能力,还能反过来促进学生更深刻地理解统计学的相关理论。对于实践性教学,教师应该在教学的过程中,结合理论性教学的内容,给学生安排课后的实践任务。例如,在课程开始时,教师可以给学生分组,让其选择自己感兴趣的问题,如大学生网购等作为调查主题,根据统计学的授课进度,分步完成搜集数据、整理数据、描述性统计分析、统计推断等任务。这种方式能让学生有参与感,体会统计实践的过程,促进学生对理论的理解和掌握。
2.采用统计分析案例教学。通过课堂上引入具体的统计学案例,引导学生选取合适的统计分析方法进行分析,使得抽象枯燥的统计理论变得立体生动。通过采用统计分析案例教学,不仅可以帮助学生理解教学内容,还可以激发学生学习兴趣,锻炼学生思考问题、分析问题、解决问题的能力。教在选择案例时,可以根据经济管理类专业自身与经济社会联系紧密的特点,选择具有专业特色的案例进行深度分析,具体说明统计方法运用的背景、条件以及分析过程。例如,股票市场的案例、物流公司的案例、房地产市场案例等。此外,统计学案例也需要做到与时俱进。
3.采用互动式教学。对于经济管理类专业的学生而言,《统计学》是课程难度较大,如何提高学生对《统计学》课程的学习兴趣以及课堂参与的积极性是一个非常重要的问题。学生只有拥有浓厚的学习兴趣,才能具有学好统计学的动力。互动式教学恰好可以激发学生的学习兴趣,提高学生课堂参与的积极性。所以,在面向经济管理类专业的《统计学》课程的教学中,采用互动式教学是非常有必要的。互动式教学并没有具体的形式,它要求教师在教学过程中,运用多种方法,积极引导学生学习《统计学》课程的思路,激发学习《统计学》课程的兴趣以及课堂参与的积极性。此外,可以将互动式教学纳入课程的考核范围,这样可以更好地提高学生的积极性。
4.理与软件应用相结合。使用统计学方法解决经济管理实际问题时,需要处理大量的统计数据,此时学习R、SPSS、SAS等专业统计软件是非常必要的。教师在教学过程中,可以将统计理论教学与软件应用相结合。一方面,可以解决大量数据烦琐的计算问题,提高教学效率。另一方面,通过教师统计软件的演示,学生可以更好地学习软件操作,掌握运用软件处理数据的方法。由于受到《统计学》课程内容多、学时少的限制,大部分经济管理类专业在课程安排时,选择先讲授统计学的理论知识,在理论课程结束之后,才安排软件应用的上机操作课程。这种安排是不尽合理的,从以提高学生运用统计知识解决问题的能力为目的的角度看,既不利于教师的教学,也不利于学生的学习。将理论与软件应用相结合,教师可以更好地教授理论知识,学生也能更好地理解理论知识并熟悉软件的操作,对于软件操作,在学中用,在用中学,有利于学生更加快速地学习软件应用。
四、结束语
经过多年的改革和发展,虽然面向经济管理类专业的《统计学》课程的教学方法已经越来越规范化和系统化,然而目前的教学方法仍然存在一定的问题。学无止境,教无止境,时代的要求在变化,教学方法更应该不断地改革和完善。面向经济管理类专业的统计学课程的教学方法应当更加丰富多彩。本文面向经济管理类专业的《统计学》课程教学方法改革的几点建议是经过我们多年的《统计学》课程教学和探索的总结,希望能对广大师生提供有益的帮助。
参考文献:
[1]唐志.统计学课程考核方式改革的理论与实践[J].高教论坛,2011,(11):17-19.
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[3]吴启富.中国统计学课程建设发展沿革及存在问题[J].统计与决策,2012,(3):48-50.
[4]纪淑娴.网络环境下经济管理类统计学课程教学的思考[J].中国教育技术装备,2010,(30):109-111.
[5]史文雷,徐蕾,彭学君,宋存米.经济管理类专业统计学课程教学改革研究[J].科教文汇,2011,(06):41-42.
随机现象在实际生活中经常出现,而概率的研究为人们解决生活中的实际问题提供了有效的解决方法,它不仅与现实紧密相连,还与其他学科有着重要联系,因此对于高中数学概率统计学的研究势在必行。
一、高中数学统计概率简析
随着新课改的深入,要求将概率与统计作为高中数学课程的必修内容,概率统计是必修课程的五大模块之一,原本属于大学教材中的内容,却出现在了高中的教材中,充分说明了其重要性。学生将通过实际问题来研究、学习概率,学习随机抽样、样本估计、线性回归的基本方法。通过解决实际问题来积累数据与经验,体会统计思维和确定性思维的差异,深刻体会随机现象,并且通过典型案例解决,认识积累统计方法。
二、高中统计概率教学的现状
在新课标实施后,总体来讲,学生学习概率和统计的兴趣还是比较大的,这也肯定了概率知识在生活中的作用。但在高中数学概率教学的过程中仍存在不足之处,导致学生无法清晰地理解概率和统计的基本概念,并且在实际运用中无法掌握正确的方式,使得最后结论与实际存在很大的偏差。而教师则没有摒弃传统的教学观念,无法将新课改的要求落实到实处,新课改的实施离不开教师,若教师对新课改的内容理解不到位会影响其教学,从而影响学生的发展。
另外,课程本身也存在问题,新课改对于概率教学的具体要求比较笼统,缺乏具体的课程指导。例如,新课改强调理论与实践的结合,让学生体会它的影响和作用,却没有具体设定研究课程。学生仅仅学习理论知识,无法对生活中的实际情况进行实验,最后得出的实际结论不够准确,从而影响了学生对概率准确性的把握。
三、新课标高中数学概率统计教学方法研究
随着信息社会的不断发展,生活中人们常常面临着大量的随机事件以及各种随机数据,这就要求人们要具备概率统计的基本知识,从而进行问题的解决。在高中数学教学中,将概率知识引入其中,可以培养学生的概率统计能力,更好地促进学生全面发展。
1.重视理解概率统计的概念
教师对学生传授概率统计知识时,要改变传统的教学观念,运用新型的教学方式对学生进行教学。学生在初步接触概率知识时,容易将自身的生活实际经验融入判断思维中,导致结果出现偏差,所以,教师在教学过程中要引导学生运用正确的科学定义进行实际问题的解决,同时要通过不断的实验、计算以及积累来验证事件的发生概率,最终熟练应用相关概念,正确地进行问题的解决,防止出现偏差。学生只有对概率的概念有一个深刻的了解,才能够更好地运用概率知识进行实际问题的解决,提升自身的数学知识运用能力。
2.引导学生实际应用
实践是检验真理的唯一标准,对于学生概率知识的教学,主要是为了能够使学生在生活中得以应用,而且新课程改革的最大特征也是要求学以致用。概率与人们的实际生活紧密相关,所以,教师也应该引导学生理论与实际相结合,给学生创造思考与合作交流的空间,不断引导和帮助学生,使其主动发现并且能够运用概率知识解决生活中的实际问题,从而提高学生的兴趣和创新精神。举个简单的例子,对于“最小二乘数问题”的教学,教师可以采用学生感兴趣的话题,比如“学生的身高和体重的关系”等问题,让学生收集数据,并作出相应的散点图,再通过最小二乘法来分析处理数据,利用散点图的直观性来发现变量之间存在的关系。学生研究后再引入最小二乘法,给出线性回归方程。这样的方式不仅提高了学生研究问题的积极性,也养成了学生主动发现、主动积累的习惯。
3.运用信息技术,提高教学质量
随着经济与科技的飞速发展,概率所涉及的领域也越来越广,为了让高中数学的课堂教学更加直观、生动以及准确,可以将信息技术应用到教学中去,概率与统计的关键就是对相关数据的收集与整理。而计算机的应用很大程度上提高了数据的处理速度与效率,是学生建立记录和研究信息的有效工具。教师要留给学生充足的时间去研究实际生活中的问题,学生可以利用计算机对事物的随机现象进行试验分析,计算出模拟结果,使学生能够更直观地理解随机现象的特点。因此,教师应该正确运用信息技术的优势,将平时难以呈现的课程内容呈献给学生,改变学生学习方式,引导学生利用信息技术去积极探索,研究更多更有意义的数学内容。
4.突出统计思维的特点和作用
通过搜集、整理、分析数据最后得出结论是统计的特征之一。统计的结果可能是随机的,所以也可能出现错误的统计结果,这点与确定性思维不同,但它又是一种重要的思维方式,可以通过对不确定的数据进行推理算出结果。概率统计主要是对随机变化的数学数据进行描述,从而推理出合理的结果,并呈现出正确与错误的概率。教学中应该为分析结果提供有效依据,让学生认识到统计的作用,分辨出统计思维与确定性思维的差异。例如,通过随机抽取500名老人的年龄、寿命来推算老年人的平均寿命。像这样运用统计数据来估算整体时,应该认真分析搜集到的数据,让学生体会数据的随机性。
生活中的很多问题都离不开概率与统计,因此,教师在授课过程中应该着重引导学生将统计与概率的基本思想与现实的问题相结合,重视其在日常生活、科学领域中的广泛应用。在教学过程中,利用信息技术充分展现更直观、科学、真实的数据,让学生真实地面对实际生活中的问题,主动设计方案,收集和整理数据并进行分析交流。
计算机技术飞速发展,其实践性强、技术性因素多、应用范围广泛等特点,使得其在各个领域和行业得到了广泛的应用。基于这样的原因,计算机技术被纳入我国的教育,高等职业技术课程中,计算机课程属于必修课程,这说明计算机课程是很重要的。但是由于计算机技术的发展速度,高职院校计算机教学面临着一系列的问题,无论是教学内容上的更新,还是教学模式的改变,都提出了更高的要求,学生必须做到理论和实践能力的双修,做到学以致用,这才是目前课堂教学的主要目的。
一、高职计算机课堂教学的多样化发展
随着教育体制改革的深化,我国高职计算机课堂的整改工作取得了一定的成绩,目前的计算机课堂教学的方式有以下几种:其一,音视频资源教学模式,基于计算机对于电视信号的接收,实现对音视频课程的演示,一方面可以讲解计算机知识点;一方面可以结合视频资源进行有针对性的演示,从而给予学生最直观的展示,使得其更加容易理解。其二,多媒体视角下的计算机课堂教学,积极利用先进的教学设备,如投影仪、音响、幻灯片等,构建其立体的多媒体教学环境,在相关的教学软件的协助下,对于计算机知识点进行详细的演示,使得学生理解计算机知识;其三,互联网模式下的计算机课堂教学,将计算机与校园网。互联网相互融合在一起,由此建立起有效的互联网体系。结合此体系中的数据库资源、课件资料与文件,实现教学资源的优化配置,开展引导式教育,激发学生的学习主动性。
在新形势下,我们应该将注意力集中在学生自主学习能力培养上,以不断激发其学习计算机技术的积极性,发挥其在计算机技术上的创新能力,实现计算机课堂教育的最终目的。
二、高职计算机课堂整改系统教学方法
由此看来,在计算机课堂教学方面还需要不断调整和改善,课堂整改的力度要不断强化,对此我们应该在原来计算机课堂教学方式的基础上,实现优化配置,合理组合,关注学生自主学习能力,追求更好的教学成果。
1.优化课堂知识结构,促进学生自主学习能力的提高
高职计算机课堂的任务不仅仅局限于计算机知识的传授,还应该将注意力集中在学生自主学习能力的培养上。首先对于课堂教学内容来说,教师应该坚持在课本知识的基础上,充分结合课外的知识延伸,使得学生能够有效接触到更加全面,更加崭新的计算机技术;其次,教师应该积极发挥自身的引导作用,以培养学生了解计算机信息资讯习惯为契机,引导学生去了解社会对于计算机技术的要求;除此之外,教师在准备课程的时候,要优化课程内容,对于课堂教学进行合理的分类,保证学生在计算机学习过程中有条不紊,循序渐进,对于重点和难点都可以顺利掌握;最后,以激发式教学,设置相关的问题,去引导学生进行自主的思考,自主的设计,使其能够积极主动学习计算机知识和技术,提高实践能力。
2.注重课堂教学的实践性,提高学生的计算机技术水平
高职院校的计算机课程应该不同于其他普通高校的教学,更加注重教学内容的实用性,将重点放在学生的计算机技术的提高上。这是高职院校的历史使命决定的,也是由计算机技术的教学目的决定的。因此,教师在课堂的教学过程中,应该以实践性强、技术要求高的内容为重点,引导学生进行实践操作,以进一步提高计算机实践能力,为未来适应社会需求打下坚实的基础。在此过程中,要注意对于学生不懂的地方,进行及时的引导和帮助,使得其有效处理实践操作中的问题。
3.坚持以人为本,不断提高学生的创新能力
众所周知,高职院校以培养适应社会需求的人才为己任,要求对于学生的创新能力进行全面的培养。这就要求高职院校的计算机课堂教学具备一定的创新性,我们要不断打破现有的教学模式,坚持以人为本,开展创新能力培养的教学活动。在此过程中,充分尊重学生的主动性,要求学生进行合理思考,有效规划,实现自身创新能力的提高,教师应该积极引导学生进行自我创新,对一些有自己想法的学生要进行一定的鼓励和支持,保证在充分的交流情况下,实现学生个人创新能力的提高。
三、结束语
综上所述,我国高职院校计算机课堂整改还存在很多的缺陷和不足,我们应该在实践经验的基础上,开展多方面的创新,实现教学方式的多样化发展,以保证高职院校计算机课堂教学效果的提高,完成高职院校培养适应性人才的历史使命。
参考文献:
[分类号]C931
1 引言
创新是科学评价工作的灵魂,是遴选科研项目的基本着眼点,即科学评价工作的本质是对科学项目创新性的评审。学科交叉的实质是知识体系的渗透和多学科思想精华的融合,具有浓烈原创思想的科研项目,一般都来自于交叉学科领域,因此,交叉学科的科学评价问题倍受社会各界和科研管理者的重视。发现和支持原始创新是一项非常艰巨的工作,具有原创思想的科学评价项目怎样能够得到同行评议专家的共识,怎样进行有效评估和遴选创新项目,如何选择交叉学科同行评议专家成为科研管理工作中一个极为重要的核心问题。
2 交叉学科同行评议的难点
原始性创新的交叉学科研究项目对同行评议提出了挑战。首先这个挑战就来自于同行评议专家的选择上。常规学科的研究内容是严格收敛在某一科学范式所规定的狭小范围内的,这样做的好处是能够对某一科学问题进行仔细而深入的研究。但交叉学科的研究内容往往不在范式规定的研究框架内,这样会使从事常规科学研究的同行评议专家对交叉学科的研究成果或科学评价项目的创新内容视而不见,并且又因为这些交叉学科的创新性科研项目成果对同行评议专家所持的范式构成了威胁,这种状况常常使交叉学科科学评价问题成为同行评议方法的盲区和难点。
3 解决方案:交叉融合的科学知识图谱
同行评议专家的遴选问题与图书情报领域中专家检索和专长识别问题相近。专家检索和专长识别的目的是为了快速准确地找到某领域或组织内的专家,以获取帮助,共享其掌握的隐性专长知识等,主要利用组织和领域内外部能够表征专家专长的各种文档和资源,识别专家在某给定查询主题(领域)的专长(相关性)程度,并按程度高低排序显示专家结果列表的过程。虽然专家检索与专长识别的研究可以为科研管理中同行评议专家的选择提供相应的理论支撑,但在专家检索中,前人很少将科学知识图谱作为识别工具并应用于科研管理之中,因此,本文希冀借用科学知识图谱来解决交叉学科同行评议专家遴选问题。
3.1科学知识图谱的概念
科学知识图谱是显示科学知识的发展进程与结构关系的一种图形。由于它是以科学知识为计量研究对象的,所以属于科学计量学(scientometrics)的范畴。刘则渊、陈悦等学者将知识图谱定义为可视化地描述人类随时间拥有的知识资源及其载体,绘制、挖掘、分析和显示科学技术知识以及它们之间的相互联系,在组织内创造知识共享的环境以促进科学技术研究的合作和深入。
在知识图谱中,学科前沿之间的交互关系是以空间的形式展现出来的。研究发现,科学引文与被引文之间往往有着学科内容上的联系。通过引文聚类分析,特别是从引文间的网状关系进行研究,能够探明有关学科之间的亲缘关系和结构,划定某学科的作者集体,分析推测学科间的交叉、渗透和衍生趋势,还能对某一学科的产生背景、发展概貌、突破性成就、相互渗透和今后发展方向进行分析,从而揭示科学的动态结构和某些发展规律。
3.2科学知识图谱所用理论与方法
3.2.1 文献同引 文献同引分析是最基本的同引关系,它反映了同被引论文之间的结构关系,进而揭示学科之间的某些联系。通过文献同引分析,可以了解:①同被引文献簇的特征结构;②不同理论纲领、学派的汇集过程;③学科、文献类型、语种等的分布形式;④科学文献体系中互相引用的规律性。通过分析同被引文献群网络结构及其变化趋势,可进行科学学和科技管理方面的分析,研究学科之间或整个科学体系中相互联系、相互作用的发展变化状况及其不同理论纲领、学派的发展趋势。
3.2.2领域本体 所谓的领域本体(domain-speeific ontology)就是对某一特定学科概念的一种描述,包括学科中的概念、概念的属性、概念问的关系以及属性和关系的约束。领域概念(或称为类)是对领域知识清晰而规范的描述。领域本体针对特定的应用领域,抽象领域知识的结构和内容,包括各种领域知识的类型、术语和概念,并对领域知识的结构和内容加以约束,形成描述特定领域中具体知识的基础。
3.2.3多元统计分析方法 相关分析、多维尺度分析、主成分分析、因子分析和聚类分析是常用的多元统计分析方法。它们的主要目的都是从反映事物的多个变量中,抓住主要因素,舍弃次要因素,以简化系统的结构,认识系统的内核。通过这些方法,对有多个变量的数据进行分析处理,化繁为简,以期能从看似杂乱无章的数据中发现和提炼出直观的、概要性的结果或结论。
3.2.4信息可视化技术 信息可视化(Information Vi-sualization)的宗旨是在计算机协助下,通过对数据可见的、交互的表示,洞察数据、发现信息。具体而言,就是把文献、数据、信息等不可见的内部语义关系转换成图形,将高维性的数据库,在一个二维或三维的可视化空间中显示出来,使得不可见的关系用可见的方式表达出来。可视化空间中的普通对象表现为空间中的点,对象间的关系则表现为点间连线。可视化的关键是降低高维向量空间的维数。
4 实验、利用科学知识图谱选择交叉学科同行评议专家
确定一个交叉学科研究对象――水,有关水的研究是一个跨物理、化学、生物等多学科融合的研究领域。通过科学知识图谱的绘制,构建有关水的主要研究内容的主题概念网络和学科领域网络,并找寻到与水相关的某一领域(如环境科学)中某一热点研究主题(如废水)合适的同行评议专家。
4.1数据源说明
以世界比较权威的有关水科学研究的期刊Water Research为计量数据依据,从SCI数据库中查到2005至2007年Water Research一共有1063篇论文被其他期刊论文所引用,由被引论文可追溯到来自其他期刊的3386篇引用论文,并下载这些论文相应的数据信息,包括著者姓名(Author(s))、标题(Titie)、关键词(Key-words)或关键词附加(Keywords-plus)以及学科类别(subject category)。
4.2过程说明
把所有引用论文的作者视为同行评议专家的候选人,遴选的思路如下:①通过对与水研究有关的重要数据单元――学科类别进行分析,确定与水密切相关的学科,绘制出水研究相关学科的可视化图谱,并确定相关学科的亲疏远近;②利用下载引用期刊论文数据单元中的关键词信息,确定水研究中经常出现的高频科
学词汇,绘制水研究相关高频词汇的可视化图谱,确定词汇之间语义远近关系;③在与水研究最近的学科类别中,找到与水研究最相关的几个高频科学词汇,并通过这些高频词汇确定相应的论文著者,即为同行评议专家的最佳人选。
4.3结果分析
表1是与水研究密切相关的高频引用主题研究领域:
表1显示环境科学、环境工程、水资源、化学工程与生物技术与应用微生物五个主题研究领域与水研究有非常密切的学术关联,提示科学评价管理者从以上学科中挑选能够对水研究项目进行科学评价的同行评议专家。
图1是水研究相关研究领域三维关联图,图中圆点表示与水研究相关的学科:
表2显示了引用Water Research论文的高频关键词排序情况:
关键词揭示论文研究的主题内容,因此,关键词频次越高,代表的交叉学科的某方面主题内容越被关注,并逐渐成为交叉学科所研究的焦点或热点问题。
图2是水研究相关学科热点研究主题三维网络图:
在与水研究最为相关的学科中,选择Environmen-tal Sciences,观察Environmemal Sciences中的研究热点以及这些研究热点领域的专家学者,这些学者即为交叉学科中最为适合的同行评议专家的候选人。
表3是经过处理后部分引用Water Research的期刊论文AU、DE和sc字段的数据信息,其中,AU代表作者,DE代表所发文章的关键词,SC代表所属的相关学科。然后,在SC字段中查找与水研究最为相关的学科领域Environmemal Science(已用深色底纹标示出)。在所有sc中有EnvironmentM Sciences的行里,记录下DE包含的关键词,并将所有符合条件的关键词进行统计,统计出高频关键词,这些高频关键词就是Environmental Sciences学科与水研究相关的研究热点方向,见表4。
选取wastewater作为水研究与Environmental SCI-ences共同研究热点问题,找寻合适的科学家作为交叉学科的同行评议专家。在表3中找寻所属学科sc中有Environmental Sciences、关键词DE中有wastewater的行,统计作者字段AU中的高频作者,这些高频作者即为交叉学科某一领域中最适合的同行评议专家。这种遴选可以科学地得到在水研究相关学科Environ-mental Sciences中以wastewater作为研究重点的学者群,作为交叉学科同行评议专家最为合适的候选人名单,如表5所示:
通过对表5中候选专家进行调查,发现这些专家都是在水环境治污研究方面非常活跃的一线专家,对此领域颇有研究,非常合适做同行评议专家。
5 结语:给同学评议专家遴选系统的启示
5.1能够准确判定交叉学科相近研究领域
采用科学知识图谱方法,通过确定某交叉学科期刊被引用的情况,尤其是引用论文的所属学科等信息,反映此交叉学科涉及的学科研究领域。根据真实、可靠的数据和绘制的科学知识图谱来描绘交叉学科的学科结构以及交叉学科中相关学科的学术关联,为科研管理者提供同行评议专家相关学科背景知识的信息;同时也为科研管理者把握交叉学科发展方向、规律提供可靠的数据支持。
5.2能够准确判定交叉学科热点研究主题
0 引言
作为计算机科学与技术专业的一门重要专业基础课程,操作系统的地位举足轻重。但在高校本科教学过程中,学生普遍反映该课程难学,教师在教学中也困难重重。究其原因,操作系统课程自身的知识结构以及研究对象特有的复杂性使上述情况成为必然。而知识体系的复杂性直接导致该课程给人理论性强、抽象的印象。因此,如何有效开展操作系统课程的实验教学,加深学生对该课程的直观理解和把握就显得至关重要。传统实验方法以验证和仿真为主,实验很难发挥应有的作用,且容易混淆系统级和应用级的许多概念,反而使学生更难把握知识结构,难以对系统软件形成宏观认识。结合多年教学实践,我校在操作系统课程的本科教学过程中结合实验平台软件的开发和应用,探索出一种直观有效的实验教学模式,使得教学效果得到较显著的提高。
1 操作系统实验教学现状
1.1 实验比重
由于操作系统课程涉及的理论知识多杂志铺,系统级的验证和实验难度较大,导致教学过程中容易出现避重就轻的情况,教师易偏重理论课而轻视实验课教学,实验的课时设置在各高校中也不同程度地偏少。另一方面,学生受考试形式的引导,也偏重理论学习而忽视实践动手能力的培养。实践证明,不注重实验、验证环节,学生很难对该课程涉及的大量概念和方法形成直观认识,导致对许多知识点的认识出现偏差,反而不利于理论课的学习。例如,目前选用的教材在行文时经常变换研究的“角度”,一些知识点是面向应用的,而一些是研究操作系统内部实现的,但在讲述中并未明确说明,比如:在“进程同步与互斥”部分,大部分教材是从“应用”的角度来描述P、V操作的,并附带伪码算法。但在学习过程中,许多同学搞不清这些算法用在何处,是在应用程序层次还是在操作系统实现层次。如果结合Linux或Windows平台设计实验内容,补充P、V操作对应的系统调用和有关函数的用法,真正写出可运行的程序,就可以大大加深对知识点的理解。
1.2 实验方式
与大部分应用类课程相比,操作系统课程的研究目标是系统软件,知识结构偏重底层软件,且往往涉及到硬件知识,开展实验所需的软硬件平台复杂,传统教学模式很难真正实施“系统级”的实验项目,故常用模拟算法代替。这样容易导致所学知识和方法比较抽象和“遥不可及”,很难形成对操作系统整体上的理解和把握。
1.3 现有的一些改革和尝试
针对操作系统课程实验教学中的问题杂志铺,各高校进行了许多有益的改革和尝试。例如,使用逐渐被认同的Linux实验平台[1],整理更加规范的实验内容[2],以及按照归类和划分层次的原则对实验目标进行细化等方法[3]。但操作系统实验内容自身的复杂性与实验方式尽量简单、有效的要求之间的矛盾依然存在。
2 基于内核分析的实验模式
针对上述问题,本校操作系统教研组在操作系统实验教学中不断探索和尝试,总结出一种基于内核分析的实验教学方法。实施过程中,在保障36个实验学时的前提下,直接面向具体的操作系统对所学的概念和算法进行验证、设计,配合跨平台编译和调试技术,有效地降低了实验实施的难度,且不增加学生的额外负担。
2.1 内核分析
内核分析,就是选择一个开源的操作系统作为对象,通过阅读源代码来分析其实现原理和必要细节,并在特定的地方修改部分代码以验证自己的算法。但是,为了降低实验的复杂度并适应本科生的知识结构,实验对象不应太复杂。基于上述考虑,可以选择Linux0.11版本作为实验的目标系统。Linux0.11版是Linux的早期版本,其总的代码量只有1万行左右,且结构清晰,功能较完整(能够覆盖实验教学中的知识点),几乎包含了目前较新版本内核的所有基本功能和原理[4],能够较好的满足实验要求。
2.2 跨平台编译和调试
单纯的代码阅读是枯燥无味的,特别是操作系统这种系统软件。为了提高实验的直观性,可借助动态调试技术来实现内核代码的阅读和分析工作。通过调试过程可以较轻松的跟踪内核执行的流程、关键算法的运行效果以及关键变量和寄存器的取值情况。
但由于操作系统是系统软件,其修改、编译和调试过程远比一般的应用程序复杂。目前常见的实验环境是在微机上直接安装Linux的发行版本或在Windows系统中通过虚拟机安装Linux开展实验。但这些方法都需要在修改内核后重新编译并重启系统,其过程繁琐且需要掌握Linux的大量命令,从而加重了学生的负担并容易导致其失去学习兴趣。
得益于自由软件基金组织GNU对Linux的支持,目前有许多Linux相关的工具软件可以使用,并且有对应的Windows版本。其中杂志铺,著名的编译器GCC和调试工具GDB可以巧妙解决实验过程繁琐的问题。其主要思路是:利于GCC、GDB、MAKE工具和虚拟机软件,实现一种跨平台的内核编译和调试方法,即在Windows平台下编辑、编译并调试运行Linux系统。这和用VC、VB等应用程序开发工具编程调试的工作方式几乎没用区别。另外,通过开发一个集成实验环境(Windows下的应用程序),可将GCC、GDB、MAKE及虚拟机工具进行集成,从而将命令行工作方式转换为视窗工作方式,大大简化实验步骤,使学生更容易集中注意力到实验内容本身。
图1描述了这种基于跨平台编译调试技术的工作流程。
图1 跨平台内核编译、调试流程
3 集成实验环境的搭建
搭建集成实验环境的目的是避免实验时频繁的执行GNU工具集对应的各种命令,使实验步骤尽可能简洁。其主要组成为:虚拟机BOCHS、Windows下的GNU工具集以及主控程序。集成实验环境的开发过程本身涉及许多操作系统课程中的知识点,比如进程间通讯、管道、共享存储器等。对学有余力的学生,阅读其实现代码有助于编程能力和对操作系统整体认识的提高。
3.1 虚拟机BOCHS
传统的Linux内核调试方法是使用KGDB进行远程调试。这种方法必须要求有一台目标机和一台调试机,因此用于实验有很多困难,难以实施。而利用虚拟机软件,可以在一台微机上虚拟另一微机并满足实验的要求。另外,选择BOCHS而非其它软件的主要原因在于它使用的是仿真技术而非虚拟技术,从而更适合充当调试服务器的角色。
3.2 Windows下的GNU工具集
为了实现跨平台的内核编译和调试,实验环境需要使用Windows下的GNU最小工具集(Minimalist GNU for Windows),主要包括的工具有:AS、LD、GCC、MAKE以及GDB。其主要作用是保证在Windows平台下GNU开发环境仍然可用。但需要注意的是,基于该工具集生成的可执行程序是PE格式的,即Windows下的可执行程序格式,不能作为内核镜像执行,因此需要一个简单的转换过程。但这种首先将内核编译为exe再转换为内核镜像的过程恰好可以为GDB保留内核符号表,从而使跨平台调试成为可能。
3.3 集成实验环境
这是一个用VC开发的Windows应用程序,其功能包括内核源码的管理、编辑、编译、内核镜像的生成、调试、MINIX根文件系统的维护以及实验项目的管理。
(1)内核源码以及实验项目的管理
该功能主要结合操作系统实验教学中的系统引导、进程管理、存储管理、设备管理、文件系统等内容,针对相应的内核源码给出注释、快速索引、实验指导以及实验步骤。它可以帮助学生通过真正的内核代码分析,更深刻理解相关知识点,且形式直观、易于理解。
(2)内核镜像的生成、调试
该功能是实验环境的核心部分。基于该功能可以快速对修改过的内核生成新的镜像,并通过调试器看到真正的运行情况,从而使内核分析实时、动态进行杂志铺,并且像调试应用程序一样简单。具体实现时,将GCC、GDB、BOCHS等作为子进程执行,并通过管道和I/O重定向等方法将繁琐的控制台工作方式转变为视窗工作方式。例如,进行调试时,不再需要记忆GDB的调试命令和频繁的控制台输入,只需点击鼠标设置断点、单击菜单项或按快捷键即可实现字符环境下几十条命令才能实现的功能,操作简单、界面更友好。
(3)根文件系统的维护
在Windows下维护根文件系统的目的是便于将可执行程序加载到磁盘镜像中。由于Linux0.11功能简单,并且为了保证磁盘镜像尽可能小,Linux0.11本身不包含GCC等编译工具,因此,要在目标系统中运行的程序必须在Windows系统中编辑、编译,最后再加载到根文件系统中。
图2为集成实验环境运行的情况。
图2 集成实验环境
4 结语
操作系统课程实验教学的必要性和重要性已被广泛认同,而对教学方法、手段的探索和改革还任重道远。这种基于内核分析的实验方法试图让学生真正接触操作系统实现细节的同时,力争简化实验步骤,使实验环节易于实施。实践证明,该教学模式容易被学生接受、取得了较好的教学效果。
参考文献
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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)34-0241-02
汽车发动机电控系统检修在高职院校汽车专业人才培养方案的进程中,一般是第三阶段的教学任务,此时学生通过在第二阶段对汽车发动机机械系统检修、汽车底盘机械系统检修和汽车电气系统检修等专业课的学习,己具备了一定的实践能力和认知能力。由于汽车发动机电控系统检修专业课自身特点,在实验教学和对学生实践能力培养等方面的难度大大增加。如何保证学生在学习汽车发动机电控系统检修专业课时必须掌握的实践技能,使之符合企业的要求。是每个专业课教师必须认真思考的问题。
一、汽车发动机电控系统检修专业课实践教学中存在的主要问题
目前在汽车发动机电控系统检修专业课实践教学中存在的问题主要表现有:实训时间偏少、实训设备和实训工位的不足、学生对专业课理论知识学习的重要性认知不足、学生的综合素质下降、学生实践能力不高等。
(一)实训时间偏少
通过对学生的问卷调查,学生普遍反应实操时间偏少。从教师对相关实训课题进行形成性考核的结果看也证实了这方面的不足。主要表现为,学生未掌握或基本掌握教师针对相关实训课题所要求应掌握的基本慨念、基本知识和基本技能。以汽车发动机电控系统检修实训课为例,主要表现为:①对发动机电控系统中相关传感器、执行器的检测方案(工艺进程)制定不全;②检测时,对检测仪器的选择及检测方法存在不足;③对相关传感器、执行器在发动机电控系统所起的作用理解不深等。造成学生实操时间偏少的原因主要由以下几个方面构成:
1.学时(学分)的限制。在高职院校汽车检测与维修技术专业人才培养方案的课程设置体系中,不论是通识课程、通用技术课程还是专业核心课程,每门课程的学时(学分)是一定的,或者说这个学时在一定时间及较长一段时间是不变的,这就要求任课教师在制定教学计划时应根据实际情况对实训课时间进行优化。
2.实训设备和实训工位的不足。从目前全国高职院校开设了的汽车相关专业在实训设备投入和硬件建设的现状看,总体可分为两类,一类是汽车相关专业在所属高职院校中是非重点专业或不被列为重点建设专业的,另一类是汽车相关专业在所属高职院校中是重点专业或被列为重点建设专业的,前一类的实训设备投入和硬件建设较少,而后一类实训设备投入和硬件建设较好,显然这种比较是相对的。在实训教学过程中,不论是前一类还是后一类,都会面临实训设备和实训工位不足的问题,这是因为在高职院校中每班学生人数与实训设备和实训工位设定之间所谓的最佳配置是不可能实现的。虽然,我们有许多优秀的教师在各自的岗位上,根据本校的实际,为了让学生有较多的实训时间和参与时间,在教学手段、教学方法等方面做了许多有意义改革和探索。例如:同时开出不同的实训课题,增加实训工位的数量;通过组织学生现场观摩、过程参与和本人实操练习等环节,使学生能在课程规定的学时分配时间内掌握或基本掌握应掌握的知识和技能。即便如此,因实训设备和实训工位的不足造成的学生实操时间偏少的矛盾依然十分突出。
(二)学生对本专业课理论知识学习的重要性认知不足
专业课的理论知识既是学生形成技能的保证,也是学生未来综合能力发展的基础。尤其在高职院校,专业理论课的地位是区别与各中职技工学校及各种职业技能培训机构教学的主要内容之一。学生对本专业课理论知识掌握的程度,直接关系到实验课的学习质量,特别在检测方案(工艺进程)制定及相关传感器、执行器在发动机电控系统所起的作用理解等方面显的尤为突出。
(三)学生的综合素质下降
近几年由于整体生源下降,进入高职院校学生的综合素质普遍不高,这使得教师在教学过程中的难度大大增加。客观严肃的讲,学习态度不端正、在大学学习期间混时间的学生比例有逐年上升的趋势,虽然针对这个问题,高职院校通过多方面做了大量的工作,但学生的综合素质下降的问题给正常教学带来的困扰仍应是我们每个高职教育工作者需认真面对和正视的问题。从实践教学的角度看,这些学习态度不端正、在大学学习期间混时间的学生,也严重浪费了高职院校实训教学的资源,从学生的问卷调查中,学生反应实操时间偏少的问题,学习态度端正,想学习的学生反应更加突出。
二、开放性实验和开放性实验室对专业课实践教学补充作用
高职院校中,开放性实验应是一种新兴的以学生为主体的学习方式;开放性实验室应是学生在完成正常学分外的一个提高自己独立操作、独立思考、独立分析问题及解决问题的平台;开放性实验和开放性实验室是对传统实验教学模式的改革和补充。汽车发动机电控系统检修专业课实验课题的主要特征是以验证性实验为主导,例如相关传感器、执行器的单件检测和在车检测等。在这个教学环节中,学生应是通过对相同或不同的实训课题进行反复练习,掌握正确的对相关传感器、执行器的单件检测和在车检测的步骤与方法,通过对检测结果进行正确的判断和分折,进而强化对相关理论知识的理解和掌握,是专业知识和专业技能打基础的阶段。在这个阶段,是需要实训设备和时间作为保障的,通过分析汽车发动机电控系统检修专业课实践教学中存在的主要问题可知,实训设备和时间在正常的教学过程中是难以保证的。而开放性实验和开放性实验室对上述的不足能够起到良好的补充作用。在汽车发动机电控系统检修实验课正常的教学过程中,教师以讲授指导为主的教学方式和学生的以接受实操练习为主的学习方式是打好专业课基础必需的。但对学生独立操作、独立思考、独立分析问题及解决问题能力的培养和引导也是相当重要的,而开放性实验室为学生提高自己的上述能力搭建了一个良好的平台。应该指出的是,学生在开放性实验室做实验练习,此时的主体是学生,这对培养学生的学习兴趣和自信心也是很有帮助的。
三、汽车发动机电控系统检修专业课开放性实验的具体做法
汽车发动机电控系统检修专业课开放性实验的具体做法归纳为以下六个环节:学生拟定实验课题任务工作单―专业任课教师审核―学生填写实验申请单―开放性实验室管理部门认定―学生完成实验课题―撰写实验课题报告―专业任课教师评价。
1.拟定实验课题任务工作单。开放性实验内容的选择是一个重要环节,直接关系到学生在本次开放性实验中是否得到锻炼,是否有所收获。汽车发动机电控系统检修专业课实验课题的主要特征是以验证性实验为主导,综合性实验为拓展。所似拟定实验课题应验证性实验为主。专业实验课学生在拟定实验课题任务工作单时应包括:实验课题名称、实验目的、实验所需的设备、实验的步聚与方法及撰写实验课题报告等几个方面的内容。
2.专业任课教师审核。学生拟定的实验课题任务工作单,专业任课教师应认真审核,这是学生是否能顺利完成本次实验课题内容的重要保证,在审核过程中应注意学生的主体性,以讨论的形式来补充完善为宜。审核后的实验课题任务工作单由专业任课教师签字,学生提交至开放性实验室管理部门。
3.填写实验申请单。实验申请单其内容包括实验项目、实验所需的设备、申请实验时间,承接实验室的确认时间、专业任课教师签名和实验室管理人员签名等,并且还要留下申请者的联系方式。实验申请一式两份,实验室和申请人各执一份,实验时学生凭实验申请单进入实验室。学生需按确认的实验申请时间按时到实验室进行实验,应有专职教师在实验室进行必要的管理和指导。
4.完成实验课题。学生在按要求完成上述工作后,应认真按专业任课教师审核后的实验课题任务工作单及实验室的相关规定完成实训课题。
5.撰写实验课题报告。认真撰写实验课题报告,认知自己在动手能力、理解和分折问题的能力等方面有哪些提高或不足,明确今后努力的方向。
6.教师评价。由于本文把开放性实验定义为新兴的以学生为主体的学习方式;把开放性实验室定义为学生提高自己综合能力的平台,所以评价内容主要包括口头或书面表达交流探究实验过程、结果和结论;重点考查学生综合能力。评价结果可记入本课程考核评价体系中综合成级部分。
四、目前高职院校开放性实验教学中存在的主要问题
1.认知的问题。开放性实验和开放性实验室在高职院校中是把它定位在以学生为主体的学习方式、提高学生自身综合能力的平台以及作为正常实验教学的补充的这个层面,还是把它定位在一种新的教学模式这个层面,还是有很大讨论的空间。因为他与普通本科院在学生结构、所开设专业的特点(应用型)、人才培养目标(一定的专业理论水平、较好的实践能力、较高的综合享素质和基本符合企业用工要求的技术工人)及实验课题属性(基础性实验、验证性实验、设计性实验、研究性实验等)等方面都不同。本文认为第一种层面的定位较为合理。
2.实验室管理问题。与传统实验室相比,开放实验室在运行过程中,存在着实验时间不确定、实验对象的多层次和多专业等许多问题。开放实验是学生自主进行实验,相对较为分散,这样给实验室的安全、有效管理带来了新问题。与此同时,由于不同学生的知识水平和操作技能存在较大差异,而开放实验中指导教师直接参与指导或引导的力度减少,这在一定程度上更易造成仪器设备的损坏,使得对仪器设备的维护保养任务重、难度加大,实验室的安全管理工作量大大增加。因此,有必要重新制定实验室开放管理办法、仪器设备管理办法、低值消耗品领用办法、开放实验室安全使用规定等一系列规章制度,以确保实验室运行的安全性、有序性和高效性。
3.实验过程中的指导问题。学生在开放性实验过程中可能随时会出现这样或那样的问题,因此对实验指导教师的业务能力相应提出了更高的要求,指导教师应具备更多的知识储备和较高的实验操作技能。基于此,要求实验指导教师必须不断地学习新知识,以全面提高自身的实验技术水平。此外,还涉及到指导教师的酬金问题,由于实验过程的开放时间一般为课余时间,不占用正常的教学时间,实验指导教师的工作量大大增加,因此应适当提高实验指导教师的报酬,以充分调动其积极性和主动性,为实验室开放的可持续发展创造条件。
五、结论
汽车发动机电控系统检修专业课的开放性实验是要求学生在牢固掌握教师所授专业理论知识和实践技能的基础上,到开放性实验室这个平台中运用和验证,增强学生的感性认识,培养他们的实践能力,锻炼其独立操作、独立思考、独立分析问题及解决问题的本领,提高他们的综合素质和学习兴趣,因此在正常的实践教学中有作重要的补充作用。鉴于汽车发动机电控系统检修专业课实践教学中存在的主要问题及开放性实验室管理的难度,这项学习活动可以先从学习态度端正,想学习的学生开始,循序渐进,不断的总结经验,使这个好的学习方法和学习平台逐渐被广大学生接授和积极参于,这对营造学院良好的学习氛围及丰富学生的课外活动是十分有益的。
参考文献:
培养医学研究生不仅要提高其专业能力,更要培养其科研思维能力和解决科研实际问题的能力。《医学统计学》的学习不仅能够培养医学研究生良好的科研思维能力,而且能够从科研设计、资料收集、数据统计分析、结果正确解释等方面大大提高学生解决实际科研问题能力。因此,《医学统计学》教学在研究生课程教学中有着举足轻重的作用。
1《医学统计学》教学中存在的问题
尽管在本科教学、硕士研究生教学、博士研究生教学均开设了《医学统计学》课程,但是,在目前教学模式下,经过《医学统计学》课程学习的大部分医学研究生在医学统计学的理论学习和实际应用方面仍存在严重的脱节现象,如统计设计不合理、资料分析统计学方法应用错误、研究结果解释不正确等。有调查显示,只有不到30%的研究生能够熟练掌握和正确运用常见的统计学方法,如统计描述、t检验、相关分析、单因素方差分析等。由于缺乏良好的运用统计学方法的能力,有许多学生在开展科研实践中遇到了较多的麻烦,造成了不必要的损失。有的因为课题设计存在严重问题,只好在课题已经开始实施后推到重来;有的因为在资料分析时采用了错误的统计学方法,得出了错误的结果和结论,不仅导致了本研究的失败和科研资源的浪费,而且由于错误的研究结论未能得到及时发现和纠正而导致了后续研究资源的投入,产生了更多研究资源的浪费。此外,目前《医学统计学》教学对医学研究中常用的一些高级统计学方法如生存分析、Meta分析等涉及较少或者着力不够。
2 《医学统计学》教改措施
2.1教学方式的调整
目前医学研究生《医学统计学》教学模式中采取的教学方式仍然是本科学习阶段的教学方式,即老师理论授课,辅助课后练习题的完成。研究生在本科阶段已经较为系统地学习了《医学统计学》的基础理论知识,在硕士或博士阶段则应更加注重《医学统计学》方法实际应用能力的培养。因此,医学研究生《医学统计学》教学应采用理论教学为辅,实践操作为主的方式。减少理论课课时数,增加实践操作课时数。理论授课应结合医学研究的需要,采用问题为基础,学生为主,老师为导向的启发教学方法;实践操作教学可采用如下方式:
(1)典型案例分析法 老师可以选用一些典型的课题标书、研究论文,先让学生进行课前阅读,找出标书或论文在统计设计或统计方法运用方面的缺点和巧妙之处,然后在课堂上进行讨论,老师最后剖析和点评。
(2)小组课题设计 可通过学生自主设计课题的方式提高学生对统计方法、统计设计等的应用能力。具体方式为:首先对学生进行分组,每组自行选题,进行科研设计,然后在老师的引导下,对每一组课题标书进行课堂讨论和点评。
(3)导师课题演练法 学校安排一定的课时,让学生在《医学统计学》课程开始前、开始中积极参与导师课题研究活动。一方面可以通过提高学生对医学统计学方法应用的需求,激发学生学习《医学统计学》的热情和积极主动性;另一方面,学生在参加课题实践过程中往往会遇到许多有关课题设计、资料统计分析等方面的问题,带着这些问题去学习《医学统计学》,将有更加深刻的体会。
2.2课程内容的调整
目前,研究生《医学统计学》教学课程内容主要包括:①基本统计学方法。主要有:统计描述、t检验、单因素方差分析、单相关分析、一元线性回归、二维表、秩和检验等。②高级统计学方法。主要有:多元线性回归、logistic回归、多维表x2检验、生存分析等。③科研设计。主要有:简单析因设计、简单拉丁方设计以及研究样本量的估算等。④统计软件及应用。主要有SPSS软件的应用。研究生《医学统计学》教学课程内容应根据培养学生的类型及医学研究的需要进行实时调整。一方面强调专业型硕士研究生基础统计学方法的学习;另一方面要增加或加强学术型硕士研究生和所有博士研究生对logistic回归、多维表x2检验、生存分析如COX回归和Kaplan Meier等常用高级统计学方法的学习。虽然有些学校现有教学课程内容包含了这些内容,但要求学习的内容不够全面和深入,只有极少数学生能够熟练应用此方法开展科研实践。此外,还应增加高级统计学方法在医学统计软件中的使用方面的教学内容。
2.3考核方式的调整
目前,研究生《医学统计学》课程考核方式主要是以闭卷笔试为主的理论考试,而对学生统计学方法的实际运用能力考核重视程度不够。对于硕士研究生,我们可以采用闭卷考试为主,辅之以实际操作能力考核。具体为:一方面采用闭卷考试考核,分值约60-70分;另一方面要求学生结合医学研究工作的需要,设计一项科研课题,撰写一份课题标书。此项考核分值约30-40份。博士研究生则采用实际操作能力考核,平时作业综合考评得分为辅的考核方式。具体为:要求博士研究生结合医学研究工作的需要,设计一项科研课题,撰写一份高质量的科研标书,此项考核分值约60-70分;同时,任课老师对每位学生平时作业情况进行综合考评,此项考核分值约30-40分。
3 思考
研究生《医学统计学》教学改革的重点内容包括:一方面要改变理论教学为主、实际运用能力为辅的教学方式,从而提高学生科研实践能力;另一方面,还要根据医学研究的需要,丰富《医学统计学》教学内容,以此满足医学研究的需要。教学改革需要教育部门、学校的高度重视;同时也对老师和学生提出了更高的要求和挑战。不仅需要教师不断更新、完善自己的知识结构,在教学实践中反复摸索、不断尝试,而且也要求学生具有更广的知识面和更强的自学能力及动手能力。
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很多在生物医药卫生等研究领域中从事科研工作的人经常提出这样的问题:"为什么我们学了多遍统计学仍不得要领,每到用时就出错?"我的回答是:"问题的症结是你们对统计学的系统性和准确性掌握得不够!"道理很简单,虽然你门学了多遍统计学,但每遍学的内容都大同小异,学的内容少,真正掌握的内容就更少了,而要解决的问题却远远超出了自己所掌握的知识范围;每次几乎都是脱离实际地学统计,从统计学教科书上看到的都是经过统计学工作者加工过的材料,自己面对的却是问题的"原型",在尚未真正学会统计学之前,不会将实际问题转化为统计学问题,用十分有限的"几个招术"去对付各种各样复杂的问题,生搬硬套,张冠李戴,出错也就成为难以避免的事了。事实正是如此,在我国的一些科研成果档案材料中,在许多公开发表的科技期刊的学术论文中,甚至在一些电视和报纸等宣传媒体中,误用和滥用统计学的现象相当普遍,以至于严重影响了我国科技工作的科学性和严谨性。
统计学误用的现状
科技期刊中学术论文是科研工作质量好坏和水平高低的一面镜子,全面而又彻底地映射出科研工作者科研创新的思路、统计研究设计的能力、数据处理的水平、结论的可信程度等综合情况。然而,翻阅我国生物医药卫生等研究领域内科技期刊中的学术论文,不难发现误用和滥用统计学的频率相当高,实在令人震惊!概括起来有以下几个方面:其一,人们在"统计研究设计方面"常犯的错误有:忽视统计研究设计,盲目开展科学研究,实验过程中一旦出现了问题,常常措手不及;实验设计的四个原则(随机、设立、重复、均衡)遵守不严,由于研究者对许多重要非实验因素未加以控制,使各实验组之间缺乏可比性;科研课题本身涉及多个实验因素,研究者常采用单因素设计方法取代多因素设计方法,将原本存在交互作用的多因素之间的关系视为互相独立的关系,从而作出偏离实际、甚至完全错误的结论来。其二,人们在"实验资料的收集和整理"方面常犯的错误有:由于缺乏完善的统计研究设计方案的指导,人们常不能正确地收集和整理观测或实验数据,最典型的事例是:为了考察三种药物对生物体所产生的影响之间的差别有无统计学意义,研究者常选用30只小鼠,将它们完全随机地均分到三个药物组中去,当每组10只小鼠服用一种特定的药物后,要在2、4、6、8、10小时5个不同时间点上观测各组中的每一只小鼠某项或某几项定量指标的数值大小(一般是抽血检测,故不需要处死小鼠),目的是要看药物效应随时间推移的动态变化趋势。很多人在收集此类实验数据时,未对各组内的每一只小鼠做标记,仅仅记下了各组小鼠在各时间点上观测到的数据,但无法明确区分从每一只小鼠身上观测到的是哪5个数据。这就将一个原本属于"具有重复测量设计的资料"错误地当作"独立重复实验设计的资料"了。资料收集时的错误,将直接导致统计分析方法的误用,乃至影响统计和专业结论的正确性。还有人在整理实验数据时,随意将那些自认为"过大或过小"的数据舍弃掉,这不仅使实验研究的真实性受到了破坏,有时还容易失去发现奇迹(如基因的突变)的机会。其三,人们在进行"统计描述和表达"方面常犯的错误有:用统计表表达统计资料时,表中数据的含义未表达清楚,使读者百思不得其解;用统计图表达统计资料时,常用表达定性资料的条图来表达各种定量资料,割裂了数据之间的内在联系;有时随意在坐标轴上标刻度值,使图形反映的升降变化趋势是错误的;用表达正态分布的方法来表达呈偏态分布的统计资料;将百分比与百分率混为一谈;滥用相对数,如用某药物医治某病患者5人,治愈3人,就认为此药的治愈率为60%。其四,人们在选用"统计分析方法"方面常犯的错误有:将t检验和c2检验分别视为处理定量资料和定性资料的"万能工具";不考虑资料所具备的前提条件,盲目套用各种统计分析方法;将在专业上毫无关联的变量强硬地放在一起进行相关与回归分析;用直线回归取代曲线回归。其五,人们在处理"多因素多指标统计资料"方面常犯的错误有:用单因素分析方法取代多因素分析方法,用一元分析取代多元分析,这样无法揭示多因素之间的相互关系和多指标之间的内在联系,容易得出片面的、甚至歪曲事实的结论。
对策与建议
要积极开展科研协作。笔者长期从事统计咨询的一个切身体会是:"实际工作者与统计学工作者之间开展密切的科研协作,对双方都非常有利。"这样一来,实际工作者不仅可以腾出大量时间做专业方面的事,而且可以集中精力投身于改革创新,在本学科领域及相关领域内做出更高水平的科研成果来;而对于统计学工作者来说,有机会将自己学到的数学、统计和计算机等方面的知识用来解决生产和科研实践中的具体问题,不仅是一种有意义的工作,而且是一种享受和快乐。"积极开展交叉学科之间的课题协作",是一个"经济、高效、优质、科学"地完成科研课题的现代运作模式,是信息时代的必然发展趋势。利用Internet网开展科研课题协作,是一个"投资小、见效快、回报大"的举措,是广大实际工作者最明智的选择!每一位实际工作者在运用统计学解决实际问题时,应当建立"有所为和有所不为"的理念,确有把握解决的问题就自己解决,没有把握解决的问题,应当向内行请教或请统计学工作者协助解决。
【Abstract】Statistics has been widely applied to health service management. This paper simply expounded the situation of health management statistics education at home and abroad, and elaborated the existed problems in some medical university and presented corresponding proposals, in the hope of making some reference for the reform of health management statistics education.
【Key words】Health management statistics;education;situation
【中图分类号】G633.26 【文章标识码】A 【文章编号】1326-3587(2012)05-0004-02
当前,无论是深化医药卫生体制改革、加强医疗服务的监管,还是传染病的预防控制等卫生管理工作,都需要统计信息的智力支撑。统计学在卫生事业管理中得到广泛应用,实践证明,医学统计学已成为提高科学管理水平的重要保证之一。卫生管理统计为各级卫生机构提供信息价值较高的决策依据,实现管理的精细。高校提高卫生管理统计学的教学质量,培养高质量的卫生管理统计专业人才显得尤为重要。本文简要对比了国内外卫生管理统计学的教学现状,并详细剖析了国内某高校的卫生管理统计学教学中存在的主要问题,以引起各卫生管理相关专业教学与科研人员的重视,为进行卫生管理统计学教学改革提供参考。
一、国内外卫生管理统计学教学现状
英、美等国的医学院校中,卫生管理统计学教学往往融合在医学统计学的教学中开展,结合不同的专业开设相关的必修和选修课程,同时根据培养的目标和层次不同,实施两阶段的教学,如在大学本科基础教育阶段进行基础的医学统计学或卫生统计学基本理论、方法的教学,而在实习阶段和研究生阶段,结合不同专业的需求开设高级统计学方法以及应用型统计学方法的教学,其中在公共卫生预防医学以及卫生管理专业的统计学教学别强化了卫生管理统计学技能与方法的培训。日本的卫生管理统计学教学则更多的集中在大学生的毕业后继续教育过程中,这也和日本的教学管理体制别注重毕业后的职业和继续教育有关。
我国从1948年郭祖超教授编著的《医学与生物统计方法》出版并被当时的教育部定为大学用书算起,在医学院校中开设统计学课程已经有60年的历史。随着学科的发展和医学院校的培养专业层次的不断丰富,医学院校中的统计学教学不断分化为医学统计学、卫生统计学、卫生管理统计学、教育统计学等分支。特别是随着上世纪80年代我国开始设立卫生事业管理本科专业后,“卫生管理统计学”的教学就成为了该专业科研能力方法培养的必然需求。但由于专业培养定位、课程分类等问题,国内大多数院校在公共(卫生)事业管理专业的统计学方法和能力的培养上,仍然选择进行基础的医学统计学或卫生统计学的教学,没有与其他医学专业形成专业的区别性和针对性。
二、某高校卫生管理统计学教学现状
早在1954年国内某高校便由国内卫生统计和医学统计学的奠基人和创始人之一的薛仲三教授在当时招收的卫勤管理干部学员中开设了“卫生统计学”的课程,主要讲授卫生管理统计的基本流程、卫生统计报表的制作以及基础的卫生统计分析方法等。随着卫生统计学学科的发展,卫生管理干部培训的需求以及公共(卫生)事业管理本科学生的招收和培养,卫生管理统计学逐步发展成为一门较为成熟的学科,主要讲授卫生事业管理和医院管理中各类资料的收集、整理、分析、统计报表的设计制作以及卫生工作调查的方法等,用于培训各级卫勤管理干部。目前,该校卫生统计学教研室按照学校人才培养方案的要求,在公共(卫生)事业管理专业中开设了“卫生管理统计学”的课程。该高校拥有专业的卫生管理统计学教师队伍以及较为完善的教材讲义,卫生管理统计学的教学进入了一个新的发展阶段。
三、某高校卫生管理统计学教学中存在的问题
随着医学统计学学科的不断发展,卫生管理统计学在该校的地位也在不断提升,但是在教学中仍然存在一些问题。
1、教学内容的针对性不强。
公共(卫生)事业管理的卫生管理统计学教学的教学内容与其他临床医学、麻醉、护理等专业的教学内容相近,教材仍然使用国家的统编的《医学统计学》教材,没有相关卫生管理统计学专门的教学内容设置和实践环节的训炼,没有达到专业化教学的目的。
2、学生对卫生管理中的统计工作缺乏了解。
卫生管理统计工作是卫生事业管理的重要内容之一,为日常卫生管理工作的开展、政策的制定及卫生措施的评价提供基础的数据支撑,是公共(卫生)事业管理专业必须了解的重要内容。而目前在公共(卫生)事业管理的专业课教学中缺乏该部分内容的介绍,在统计学的基础训练模块中也缺少相应教学内容的安排,使得学生对该部分的知识了解甚少,如对医院常用的统计指标、人群常用的健康指标等缺乏了解,影响其毕业后相关工作以及卫生管理科研的顺利开展。
3、学生的卫生管理科研的基本素养缺乏锻炼。
由于卫生管理科研工作的开展有着区别于医学临床与基础科研的特殊性质,公共(卫生)事业管理本科学生虽然通过医学统计学课程的学习掌握了一些基本的数据收集及处理方法。但是,由于目前公共(卫生)事业本科学生缺少卫生管理科研的基本理论和方法的系统训练,导致了其在开展卫生管理科研实践工作中的思路不够清晰,方法选择不够合理。在毕业论文的设计、撰写以及毕业后的管理工作和科研实际中不能正确地选择和应用卫生管理统计的科研方法,影响了论文和科研的质量,同时不利于实际管理工作的开展。
四、卫生管理统计学教学改革建议
为了克服当前公共(卫生)事业管理本科专业卫生管理统计学中存在问题,提高教学和专业培养的质量,十分有必要对当前的卫生管理统计学的教学内容和实施方式进行适当的改革和调整。
1、建立“双模块”教学模式。
目前,卫生管理统计学教学中存在的最大问题是教学内容针对性不强。公共(卫生)事业管理专业的卫生管理统计学的教学,完全照搬医学统计学的教学模式,没有形成针对公共(卫生)事业管理专业特点的教学模式。针对此现状,在对公共(卫生)事业管理本科学员进行基础的医学统计学科研方法训练的同时,应增加卫生管理统计学的教学模块,形成“基础医学统计学训练+卫生管理统计学专业训练”的“双模块专业化卫生管理统计学”教学模式。基础的医学统计学教学模式只要培养学生统计思维能力,掌握对医学研究资料进行收集、整理、分析的基本方法与技能。卫生管理统计学专业训练培养学生解决公共(卫生)事业管理中实际问题的能力。
2、尝试多元的实践教学形式。
改变传统的教师说教式课程教学方式,教学中可采用多种教学方法和形式,培养学生“主动实践”理念,提高学生卫生管理统计知识的应用能力,并加强学生对公共(卫生)事业管理工作的了解。例如,可尝试案例式教学、问题为基础的学习(Problem-based Learning,PBL)教学方法等。案例式教学形式,可通过公共(卫生)事业管理中的实例,介绍卫生管理统计学在公共(卫生)事业管理中的作用及应用。PBL教学方法,以激发学生的问题为中心,用问题把已有知识和未知知识联系起来,学生在问题讨论、相互激发、协作和互助解决问题的过程中进行学习,引导学生自主参与教学。
3、增加软件实习教学。
在信息时代的今天,信息数据的处理基本都依赖于计算机软件。统计软件的使用使得卫生管理统计在公共(卫生)事业管理中数据的处理变得简单化。卫生事业管理的学生将来开展卫生管理科研实践工作中必然用到统计软件,所以在教学中有必要加强学生统计软件的训练。软件实习的教学能增加学生的学习兴趣,通过实际操作练习,把理论知识与实际数据结合在一起,把一些抽象、难懂的统计理论和方法直观的展示出来,培养学生应用软件解决实际问题的能力。掌握基本的统计软件方法,不但有利于学生顺利完成毕业论文的撰写,也有利于将来管理工作和科研实际中应用卫生管理统计的方法。
【参考文献】
1、韩丽萍、殷瑞玉,统计学在医疗卫生事业管理中的应用[J]河南预防医学杂志 2002 13(6): 369
2、陈景武、邢建民、陈建红等,现代医学统计方法在卫生事业管理研究中的应用[J]中国卫生管理事业管理 2004 3: 185-186
军事医学科学院情报研究所胡良平教授对医学界出现的统计学错误很是忧心。他提及了一个令人触目惊心的数据:全国各类医学期刊中,有统计学错误的论著竟占到80%。他说:“随便拿起一本我国的医学杂志,我就几乎肯定能找出其中的统计错误。”
胡良平教授说:“让人忧虑的不仅是上述现象,它们背后所反映出来的是我国整个医学界对统计学的不重视,对统计学方法掌握和应用的不合格。”他谈到,不可否认,少数人为了自己的私利,增添、省略或篡改某些实验数据是造成医学统计错误的原因之一,但就整个医学界的整体来看,统计学的处境不容乐观----行政主管部门没有给予医学统计以正确、恰当的认识;有关业务人员统计学知识和基本功底太薄弱;相关学校的统计教学内容陈旧,方法落后,以为完成了教学大纲布置的任务便能让学生有足够的统计知识去完成日后的工作和研究;有关医学杂志并没有统计学专家参与稿件审阅;有关科研课题和科研成果的评审也没有统计学专家参与……
于是,在这种氛围下,一系列不良现象不可避免地发生了:许多课题缺乏统计研究设计方案或设计方案经不起推敲;有些实验研究缺乏必要的预实验,以至出现异常现象时,研究者措手不及;有些因收集数据不当,不可避免地导致误用统计分析方法;有些实验设计的基本原则有误,用单因素设计取代多因素设计,以至于无法考察因素之间的交互作用;有些研究人员误用t检验分析一切定量资料,误用χ2检验分析一切定性资料,误用直线回归方程表示有明显曲线变化趋势的资料,用一元统计分析方法取代多元统计分析方法……
更为严重的是,这些在错误的统计研究设计指导下收集的错误数据,又用错误的方法进行处理后得出的错误结论常被写进论文,“证明”了新发现或新发明,然后这些充斥错误统计数据和结论的论文堂而皇之地刊登在我国优秀期刊上……“其后果可想而知。有严重统计学错误的论文怎能说明作者的观点,质量不高的杂志怎能推动医学新知识的严肃交流,有错不改或根本不知道有错误存在又怎能促进整个国家医学的发展呢?”胡良平教授十分忧虑地说道。
据了解,由于变异性在医学科研中表现得尤为突出,因此在这一领域,运用统计学的场合比其他研究领域要多得多。同时,统计学知识近年来也获得了大发展,胡教授介绍说:“多个边缘学科的合作研究,多中心临床试验,大规模多层次的调查资料的出现等,促进了META分析和多水平统计模型的诞生和发展;多因素多水平的实验研究问题的提出,促进了重复测量设计、分式析因设计、反应面设计、混料设计、均匀设计等多因素试验设计方法的发展;包含固定效应因素和随机效应因素的复杂课题的研究,促进了一般与广义、线性与非线性混合模型的研究和不断完善;许多大型通用统计软件包的出现,又使得复杂的实验设计和统计分析成为可能。”所有这一切为医学科研提供了更有力的辅助工具。