淺談?dòng)?jì)算機(jī)輔助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法教學(xué)

李秀昌 孫健

摘要：新世紀(jì)以來，世界科學(xué)技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，信息技術(shù)得到了空前的進(jìn)步，人類社會(huì)的發(fā)展得到比其他任何時(shí)期都要快的發(fā)展速度。21世紀(jì)面臨的是知識經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，知識轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)，科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的速度不斷加快，對于人才的競爭將日趨激烈。在面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)的時(shí)刻，也給當(dāng)前的教育提出了更高的要求，以前落后的教育觀念、內(nèi)容和形式必須改革，這就需要提供更多、更快、更新、更廣的知識，從而提高教學(xué)的質(zhì)量和效率，在極短的時(shí)間內(nèi)獲取更多的知識，留給學(xué)生更多的獨(dú)立操作和活動(dòng)的空間與時(shí)間，培養(yǎng)高素質(zhì)的具有現(xiàn)代意識的人才。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；數(shù)理統(tǒng)計(jì)；輔助教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）27-0187-02

一、數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的特點(diǎn)

數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法課程是以概率論為基礎(chǔ)，研究隨機(jī)現(xiàn)象及其數(shù)量規(guī)律的一門學(xué)科。其主要內(nèi)容包括概率論的基礎(chǔ)知識、隨機(jī)變量及其概率分布、常見的統(tǒng)計(jì)分析方法、常見的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。課程開設(shè)的目的是使學(xué)生掌握基本的統(tǒng)計(jì)分析方法，學(xué)會(huì)用統(tǒng)計(jì)思維的方式去觀察、分析具體問題。試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析方法廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等各方面。隨著醫(yī)藥事業(yè)的不斷發(fā)展，定量研究的不斷深入，它已成為這一領(lǐng)域一種必需的工具。對于提高學(xué)生素質(zhì)、提升學(xué)生的分析問題和解決問題的能力起到了關(guān)鍵作用，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供了分析工具。由于各校人才培養(yǎng)方案的調(diào)整及信息時(shí)代發(fā)展的需要，從而使數(shù)理統(tǒng)計(jì)成為醫(yī)藥專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課。

二、數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的教學(xué)現(xiàn)狀

1.授課時(shí)數(shù)越來越少。近年來，我國高等教育的改革正在穩(wěn)步推進(jìn)，隨著我國高等教育改革的不斷深入，對大學(xué)本科教學(xué)起到了關(guān)鍵作用。其中一個(gè)顯著的特點(diǎn)是：強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力，在教師指導(dǎo)下完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在這樣的一種思想指導(dǎo)下，各高校在進(jìn)行人才培養(yǎng)方案修改時(shí)，對課程門類及教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了大幅度的調(diào)整，限制課程門類和各門課程的教學(xué)時(shí)數(shù)，其中對各門課程的學(xué)時(shí)進(jìn)行了大量的縮減。在新一輪的人才培養(yǎng)方案中，數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的授課時(shí)數(shù)很多學(xué)校都有所減少，一般由原來的54學(xué)時(shí)調(diào)整為36學(xué)時(shí)左右。

2.教學(xué)內(nèi)容多。數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程內(nèi)容包括概率論、統(tǒng)計(jì)方法、試驗(yàn)設(shè)計(jì)等部分。概率論是基礎(chǔ)，統(tǒng)計(jì)方法與試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法是應(yīng)用，本課程學(xué)習(xí)的目的是學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)方法與試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。由于受傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)理念的影響和教學(xué)時(shí)數(shù)的限制，教學(xué)中在概率論部分花費(fèi)大量時(shí)間。概率論的特點(diǎn)是內(nèi)容多難度大，大量的時(shí)間都可以消耗掉，處理不好就會(huì)把課程變成純概率論的學(xué)習(xí)，而統(tǒng)計(jì)方法與試驗(yàn)設(shè)計(jì)就沒有時(shí)間去講授，而醫(yī)藥院校開設(shè)本課程的目的是使學(xué)生能夠掌握常用的統(tǒng)計(jì)方法，并能正確地運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法分析解決實(shí)際問題。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)手段落后于科學(xué)技術(shù)發(fā)展。目前大多數(shù)的學(xué)校，數(shù)理統(tǒng)計(jì)課的教學(xué)還是以計(jì)算器為主，學(xué)生使用計(jì)算器來進(jìn)行平時(shí)的學(xué)習(xí)和考試，應(yīng)用計(jì)算器來完成對統(tǒng)計(jì)分析方法的計(jì)算。而隨著計(jì)算和信息技術(shù)的快速發(fā)展，各種計(jì)算軟件的日益豐富，其功能越來越強(qiáng)大，解決統(tǒng)計(jì)問題越來越多使用的是計(jì)算機(jī)。這樣學(xué)生學(xué)的是用計(jì)算器計(jì)算，而實(shí)際遇到的問題計(jì)算器是很難解決的，必須通過計(jì)算軟件實(shí)現(xiàn)。學(xué)和用嚴(yán)重背離，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)而無用。

4.考試內(nèi)容不合理。考試內(nèi)容偏于基礎(chǔ)知識，大多是考察概率方面的定理、公式，缺少對學(xué)生知識、能力和素質(zhì)方面的綜合考查；考試題型中判斷、選擇等客觀性習(xí)題所占比例較大，計(jì)算、分析、思考等主觀性習(xí)題較少；考查學(xué)生記憶性的內(nèi)容多，而應(yīng)用知識解決實(shí)際問題的內(nèi)容少。這樣死記硬背限制了學(xué)生的思維發(fā)展，使學(xué)生很難形成綜合、分析、應(yīng)用的能力，也不利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

5.實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)少。數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論性、邏輯性很強(qiáng)，一般的較傳統(tǒng)的教學(xué)方式是基本理論講授和習(xí)題課的形式。重點(diǎn)是概率論的基礎(chǔ)、知識的理論體系。而醫(yī)藥高等學(xué)校藥學(xué)專業(yè)開設(shè)這門課程的目的是知識的應(yīng)用、統(tǒng)計(jì)方法的正確應(yīng)用與統(tǒng)計(jì)結(jié)論的結(jié)果分析。要實(shí)現(xiàn)這一目的，必須有大量的課時(shí)作為保障。現(xiàn)在大多的院校只進(jìn)行理論的教學(xué)，忽視了實(shí)踐教學(xué)。因此必須增加實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的學(xué)時(shí)數(shù)，讓學(xué)生通過訓(xùn)練來實(shí)現(xiàn)開設(shè)本課程的目的。

三、如何利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)的輔助教學(xué)

1.引入多媒體教學(xué)。多媒體技術(shù)的發(fā)展給教學(xué)帶來了革命性的變化，通過這種技術(shù)可以在較少的時(shí)間內(nèi)提供大量的信息，由于其可視較果好，特別適用于版書較難完成的課程。數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程經(jīng)過數(shù)次調(diào)整，課程內(nèi)容多而授課時(shí)間少。引入多媒體教學(xué)后，教師可以充分利用其能節(jié)約傳統(tǒng)的板書時(shí)間、開闊知識面、增加信息量的優(yōu)點(diǎn)，從而提高學(xué)習(xí)效率。數(shù)理課程中有許多的案例、圖形和表格需要在教學(xué)中顯示，而傳統(tǒng)的板書很難完成。引入多媒體后，則可以很方便地顯示多個(gè)案例，可以很容易地制作表格和圖形，從而使得教學(xué)變得形象、直觀。

2.引入統(tǒng)計(jì)分析軟件。數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程中有大量的統(tǒng)計(jì)方法，每種統(tǒng)計(jì)方法都得通過計(jì)算才能得到統(tǒng)計(jì)結(jié)論，而用傳統(tǒng)的教學(xué)工具計(jì)算器計(jì)算既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。在教學(xué)中，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況和自己對統(tǒng)計(jì)軟件的掌握情況，分別介紹不同風(fēng)格的統(tǒng)計(jì)軟件。例如SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件、SAS統(tǒng)計(jì)分析軟件、Statistica統(tǒng)計(jì)軟件、R軟件等等，這些都是公認(rèn)的國際通用統(tǒng)計(jì)分析軟件。這些軟件都有很強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)功能，都能滿足本課程中的統(tǒng)計(jì)需要，有些軟件也很容易學(xué)會(huì)。通過統(tǒng)計(jì)軟件的引入，使得學(xué)生解決實(shí)際問題變得更容易，可以使學(xué)生獨(dú)立地進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，加強(qiáng)對所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。現(xiàn)代化的統(tǒng)計(jì)計(jì)算和分析與傳統(tǒng)的教學(xué)手段相融合，從而可以全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.構(gòu)建統(tǒng)計(jì)方法分析題庫。數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程中介紹了多種統(tǒng)計(jì)方法，各種統(tǒng)計(jì)方法所解決的問題各不相同，有時(shí)同一實(shí)際問題，可以用不同的統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算，也可以得出不同的統(tǒng)計(jì)結(jié)論。因此區(qū)分各統(tǒng)計(jì)方法是一個(gè)重要的問題，而各種統(tǒng)計(jì)方法間有時(shí)很難區(qū)分。從以往的教學(xué)情況來看，許多學(xué)生有時(shí)這個(gè)問題學(xué)得并不到位，方法區(qū)分起來有一點(diǎn)困難。我們利用現(xiàn)有的考試系統(tǒng)，對每種統(tǒng)計(jì)方法建立一個(gè)庫，每個(gè)庫中都是同一個(gè)方法的試題，每個(gè)試題一般有多種提問，提問一般包括：解決這個(gè)問題用哪種統(tǒng)計(jì)方法，這種統(tǒng)計(jì)方法的原假設(shè)和備擇假設(shè)是什么，解決這個(gè)問題用到的統(tǒng)計(jì)量公式是什么等。采用選擇題的形式，考試系統(tǒng)隨機(jī)組成試卷，學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間來練習(xí)這個(gè)題庫。通過這種形式的練習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)Σ煌膯栴}，找到解決問題的最優(yōu)統(tǒng)計(jì)方法，大大地提高了學(xué)生辨析統(tǒng)計(jì)方法的能力。

4.構(gòu)建統(tǒng)計(jì)軟件學(xué)習(xí)系統(tǒng)。學(xué)生通過統(tǒng)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)，主要的目的是使學(xué)生能夠掌握所學(xué)習(xí)的統(tǒng)計(jì)軟件。但在學(xué)習(xí)過程中如何掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況是一個(gè)技術(shù)問題?？梢愿鶕?jù)學(xué)生每次上機(jī)要學(xué)習(xí)的統(tǒng)計(jì)方法，給出具體的問題，通過完成試題的形式考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。對于每個(gè)問題設(shè)置相應(yīng)的知識點(diǎn)（統(tǒng)計(jì)量、概率值、統(tǒng)計(jì)結(jié)論等），學(xué)習(xí)用統(tǒng)計(jì)軟件完成問題后，用相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果來回答知識點(diǎn)中提出的問題，學(xué)生完成各題后從所得到的分?jǐn)?shù)就能考查出學(xué)生對于統(tǒng)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生還可能重復(fù)多次地進(jìn)行試題的操作，反復(fù)地學(xué)習(xí)，加深了學(xué)習(xí)的效果。這種用量化的方法上機(jī)學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)軟件，起到了學(xué)生學(xué)習(xí)有目標(biāo)，教師考核有根據(jù)的效果，是一種很好的學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)軟件的方法。

運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法教學(xué)是教學(xué)改革的發(fā)展方向，是大勢所趨，它能解決許多教學(xué)中存在的問題。但它只是一種教學(xué)手段的利用，教學(xué)的主體還是教師。教師如何更好地、更巧地利用是一個(gè)技術(shù)性問題。我們通過多年的教學(xué)實(shí)踐，深深地體會(huì)到更好地利用計(jì)算機(jī)來輔助數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)的重要性。它對于提高教學(xué)效果是很有必要的。

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