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《統計學》是財經院校經濟類各專業的專業基礎課,本課程的設置旨在培養學生對統計學的基本理論和基本方法的掌握,為相關專業課程的學習提供定性和定量的統計分析方法。
《統計學》是研究社會經濟現象總體的數量表現和數量關系的方法論科學。
通過本課程的學習,使學生明確統計這個認識工具的特點、作用;掌握統計學的各種基本概念、基本原理和基本方法,尤其是各種定量分析的方法和技能,提高學生對社會經濟現象數量研究時分析問題和解決問題的能力。
為更好地掌握《統計學》課程,除課堂教學應有的54課時外,要求學生做到課前預習、課后總結,重視本課程作業練習這一環節,以實現本課程的既定目標。
二、課程的教學目標及總的教學要求、重點、難點
教學目標及總的要求:
社會經濟統計學是研究社會經濟現象總體的數量表現和數量關系的方法論科學。
通過學習本課程,要求學生明確統計這個認識工具的特點、作用;掌握統計學的各種基本概念、基本原理和基本方法,尤其是各種定量分析的方法和技能,提高學生在對社會經濟現象進行研究時的分析問題和解決問題的能力。
同時,為進一步學習各專業課程提供定性和定量分析的方法。
教學的重點:
統計學中的基本概念:統計總體、總體單位、標志、變量、統計指標和指標體系及其相互之間的區別和聯系。
統計調查的意義,統計調查的分類。
統計調查方案的內容,調查對象、調查單位、填報單位和調查表、調查時間等概念。
統計報表制度的意義、作用和內容。
各種專門調查的概念、特點和作用。
統計整理的意義、步驟。
統計分組的概念、作用和形式。
分配數列的概念和種類。
分配數列中的名詞概念,尤其是組中值的計算。
統計表的作用、結構和種類。
統計表的編制原則
總量指標的概念和作用。
總量指標的分類,尤其是時期指標與時點指標的區別。
相對指標的概念和作用及其表現形式。
各種相對指標的意義和計算方法。
正確運用相對指標的原則。
平均指標的概念和作用。
算術平均數、調和平均數、幾何平均數、眾數、中位數的意義和計算方法,注意算術平均數與強度相對指標的區別。
標志變異指標的意義和作用,各種標志變異指標的計算方法及特點,尤其是標準差的計算方法。
正確應用平均指標的原則。
動態數列的概念和作用。
動態數列的種類。
動態數列的編制原則。
各種動態水平分析指標和動態速度分析指標的意義和計算方法,這些指標相互之間的關系,如逐期增長量與累計增長量的關系、發展速度與增長速度的關系、環比發展速度與定基發展速度的關系、發展速度與平均發展速度的關系等。
序時平均數與一般平均數的異同點。
平均發展速度兩種計算方法的側重點。
動態數列的四種變動形態。
幾種常用的測定長期趨勢的方法:間隔擴大法、移動平均法,尤其是用最小平方法配合動態趨勢方程。
季節變動的測定方法。
指數的概念、作用和種類。
綜合指數的編制原理,數量指標指數、質量指標指數的計算。
平均數指數的編制原理,加權算術平均數指數、加權調和平均數指數的計算。
平均數指數與綜合指數的關系,以及平均數指數在實際工作中的應用。
平均指標指數的編制和分析方法。
指數體系的概念和作用。
運用指數體系進行因素分析,以及根據指數體系進行指數間的推算。
抽樣推斷的概念、特點和作用。
抽樣推斷的基本概念。
抽樣推斷的理論依據。
抽樣誤差的概念和抽樣平均誤差的意義,抽樣平均誤差的計算方法。
抽樣極限誤差的意義及計算。
概率度的意義及其與抽樣推斷可靠程度的關系。
區間估計的方法與步驟。
抽樣方案設計的內容以及抽樣方案設計的原則。
主要的抽樣調查組織形式。
簡單隨機抽樣條件下必要抽樣單位數目的確定。
相關關系的概念和種類,現象之間相互聯系的兩種類型:函數關系、相關關系。
相關關系的特點。
相關關系的測定方法,相關系數的概念、計算方法和性質。
回歸分析的概念和一元線性回歸分析的特點、方法。
相關系數與回歸系數之間的數量關系。
估計標準誤差的意義及計算方法。
相關系數與估計標準誤差之間的數量關系。
國民經濟統計核算的概念及國民經濟核算體系的內容。
國民經濟核算中三大產值指標的核算方法以及國內生產總值的三種核算方法。
國民經濟統計核算中的五大平衡表及四大賬戶體系。
教學難點:
統計學中的基本概念。
調查單位與填報單位的區別。
普查、抽樣調查、重點調查、典型調查的區別。
總量指標和相對指標的分類,相對指標的計算方法。
各種平均指標的應用條件及計算方法。
標志變異指標的意義及計算方法。
各種動態分析指標的意義和計算方法,以及指標之間的關系。
數量指標指數與質量指標指數的區分和編制。
算術平均數指數與調和平均數指數的區分和編制。
因素分析法。
抽抽樣誤差、抽樣平均誤差、抽樣極限誤差、概率度的意義。
概率度與概率的關系。
區間估計。
必要抽樣單位數目的確定。
相關關系的種類。
相關系數的計算方法。
一元線性回歸方程的建立及其與直線趨勢方程的區別。
估計標準誤差的意義及計算方法。
(一)培養學生的興趣職業教育的目的是培養高素質、技能型專門人才。所以,在統計教學中,要考慮理論知識的適度、夠用,而不刻意追求理論體系的完整。要強調統計基礎知識的掌握和統計基本技能的訓練,注重提高學生運用基本理論和方法來分析、解決實際問題的能力。在語言表述上,力求簡明、通俗、易懂,把概念表述準確、完整,便于學生理解、掌握。同時,將統計知識與計算機知識融為一體,讓復雜難懂的統計理論和方法變得簡單、快速、準確。將反映國計民生的最新統計數字放在恰當的地方與教材內容緊密結合,讓學生感受我國社會經濟的高速發展,人民生活的豐富多彩,國家變化的日新月異。這也能提高學生的學習興趣。
(二)科學設置教學內容統計的目的是認識社會經濟現象總體的數量方面,從中發現帶有規律性的東西。為了達到這個目的,統計需要做一系列的工作。統計課的教學內容就是按照統計工作過程的每個階段來安排的:統計設計、統計調查、統計整理、統計描述、統計推斷、統計分析和數據積累。其中,統計設計和統計數據積累理論性較強,原則上讓學生知道“是什么”、“怎么做”就行了。而對于統計調查、統計整理這兩部分,內容雖然多,但容易理解,可以簡單講解,讓學生多看,借此培養學生的自我學習能力。統計描述、統計推斷、分析這幾部分內容,要在學生對統計基本概念準確理解的基礎上進行系統講解。搜集統計數據的過程又稱為統計調查,就是圍繞統計指標及其體系搜集統計數據,特別是原始數據。主要方法包括直接觀察法、報告法、采訪法、郵寄法和實驗設計調查法。統計整理,即對調查資料進行加工匯總。統計調查所獲得的資料往往是分散的、不系統的原始資料,這就要求我們必須對統計調查所獲得的資料進行科學的整理,并通過合適的形式把這些整理結果表述出來。具體來說,統計整理是根據統計研究的目的和要求,對統計調查所得到的原始資料進行科學分類、匯總,或對已初步加工的資料進行再加工,使之系統化、條理化,成為能夠反映現象總體特征的綜合資料的工作過程。統計整理主要講方法,包括分組、匯總和編制統計表和繪制統計圖。統計課的主要內容包括:統計描述(綜合指標)、抽樣推斷、統計指數、時間數列(動態分析)和相關與回歸分析。這也是重點和難點。
(三)注重學科知識的系統性統計各章節內容的安排是有邏輯性的,前面內容往往是后面內容的基礎。學習過程環環相扣,不能跳越某一章節而直接進入后面的章節??傉摬糠质菍y計課程教學內容的概括描述,通過學習,使學生了解統計學的基本框架體系,把握統計學的涵義、研究對象、研究方法及統計活動的過程,尤其要準確理解統計學的基本范疇(基本概念)。統計學基本范疇包括:總體、總體單位、標志、統計指標以及延伸出的小概念。如果把統計課的學習比喻為蓋高樓大廈,那么這些基本范疇就是地基或基石。深刻理解領會這些基本概念的含義,準確把握基本概念之間的區別與聯系,并能正確運用,就為這座高樓大廈夯實了地基、穩固了基石。教師講解這些概念時,可結合生活中學生熟悉的例子深入淺出地講解,課下布置練習進行鞏固。
二、統計課重點、難點內容解析
(一)統計學的基本概念最基本的概念包括:總體、總體單位、標志、統計指標。如上所述,這是學好統計課的基礎。例如,“總體”這個概念。毫不夸張地說,統計所有章節的內容都是圍繞“總體”展開的。統計學的研究對象是大量的客觀現象,特別是社會經濟現象的數量方面,包括數量特征、數量關系和數量界限,目的是認識社會經濟現象發展變化的規律性。而社會經濟現象包羅萬象,種類繁雜,包括社會的政治、經濟、文化、人民生活等領域的各種現象。統計研究時需要分門別類,把他們界定為一個個客觀存在的、具有某種共同性質的許多個別現象或事物組成的集合體,即統計總體。個別現象或事物就是總體單位。總體具有大量性、同質性、差異性三大特征。大量性即總體是由許多單位組成的,一個或少數單位不能形成總體,因為統計研究的目的是要揭示大量事物的普遍規律性,所以,統計研究的對象必須包括足夠多的個體。同質性即構成總體的各單位必須具有某種共同性質,這是形成總體的客觀依據,也是我們確定總體范圍的標準。差異性即總體的各單位除了某些方面的共同性外,在其他方面必須有差異,這些差異是統計研究的基礎和前提。如果學生不理解“總體”這個概念,就不能在特定的統計研究目的下,準確地界定總體的范圍,描述總體的總量指標、相對指標、平均指標就無從理解和計算,更談不上利用這些指標進行統計推斷和統計分析。
(二)平均指標這是統計課中最重要的基礎性指標。平均指標用以反映社會經濟現象總體各單位某一數量標志在一定時間、地點條件下所達到的一般水平的綜合指標。它反映總體分布的集中趨勢。其中,算術平均數是基礎的、最重要一種。明確它的計算原理和含義,就能順理成章地掌握變異指標、抽樣推斷、時間數列分析、指數分析中各類指標的計算和應用。平均數的計算學生并不陌生,在小學或者初中都學過。這是學習統計平均指標的基礎。但要讓學生明白,他們以前學的平均數是一個抽象的量,而這里的平均數是有特定經濟內容的,是具體的有空間范圍、時間限制的量。學習平均指標首先要搞清分類。平均數分為兩大類:靜態平均數和動態平均數,這跟時間有無變化有關。計算靜態平均數的每個數值都是同一時間點上的,它表示每個總體單位在某一數量標志上的平均水平。計算動態平均數的每個數值是某一個統計指標在不同時間上的取值,是表示該指標在每個時間單位上的平均水平。最常用的平均數是算術平均數,其基本公式為:算術平均數=總體標志總量總體單位總量這個指標的含義、計算原理、四個計算公式以及應用都要講透,特別是加權算術平均數的計算和應用,對學生的要求不能停留在“會就給定的資料計算出算術平均數”這個層面,而要讓學生透徹理解掌握其計算原理,并把它運用到復雜的領域。因為標準差、抽樣平均誤差、平均發展水平、綜合指數、平均數指數、相關系數、回歸分析等有關指標的計算都是以算術平均數的計算原理為基礎的。
《衛生統計學》既然是一門應用性很強的學科,是預防醫學專業必開的基礎課,統計學課程的設置就應該遵循“淡化理論,著重技能,強調應用”的原則。在教學過程中,首先要求學生具備收集和整理統計資料的能力,其次要掌握根據分析指標正確選擇統計分析方法以及規范撰寫統計分析報告等技能,最終做到熟練地將統計理論思維結合到專業思維上,以達到解決實際問題的目的[1]。傳統的統計學教學模式不容樂觀,即使預防醫學專業的很多人學了多遍統計學仍不得要領,不會將實際問題正確地轉變成相應的統計學問題,一用就錯,臨床等其他專業的這種情況可能普遍,更加嚴重的是在醫學研究中統計方法的誤用可能會導致嚴重的倫理問題。學生數學基礎較差,統計素質較低,缺乏使用統計思維“透過現象看本質”的能力,缺乏正確使用統計方法去分析問題、解決問題的能力,對學生專業能力的發揮造成困擾。上述問題的癥結在于教和學兩方面:一方面在進行醫學統計學教學時,采取單一的正面灌輸的死板方式,結合統計學本身就跟數學息息相關的學科特點,就會使學習者僅有的一點學習興趣蕩然無存,使他們感到統計學難學難懂難用,枯燥乏味,甚至望而生畏;另一方面,醫學專業的學生“死記硬背”式的學習模式,導致他們在《衛生統計學》課程學習過程中存在很大的困難和瓶頸,也給課程的教學人員帶來了大量的難題和困擾。在幾年的教學實踐中,結合該課程的特點及培養目標,我們對課程教學改革做了一些嘗試性的探索工作。
一、轉變教學思路
將教學目標從讓學生理解統計學方法的原理、掌握統計學分析過程和步驟,轉變為讓學生理解統計學基本概念,了解統計學方法的原理,掌握統計學分析方法的應用條件,正確應用各種基本統計分析方法。教會學習者用辯證的思維去思考問題,用透視的眼光去洞察事物,掌握透過現象看本質的統計思維模式。統計思想的精髓是“透過現象看本質”。但在實際工作中需要進行統計處理的問題呈現出一種“表現型”的面貌,直接根據這種常常帶有假象的“表現型”盲目地去按照統計學教科書上的“標準型”進行套用,出錯的概率極大。這就要求人們在運用統計學方式時,必須先將“表現型”的本質——“原型”剖析出來,進而將“標準型”套用在“原型”上,這樣極大減少了錯誤的發生,進而有利于提高統計學的正確運用水平和科研工作的質量。傳統的統計學教學內容一般分為三個部分:基本概念、原理和方法,公式的來源、簡單推導和詳細的手工計算過程,分析結果的正確解釋和結論。在這些內容中,公式的推導有利于對公式及其概念的理解和記憶,手工計算可以進一步加深學生對公式的印象,但對醫學學生而言,公式推導過程已很困難,更不論記憶這些冗長的公式了。更重要的是公式的推導嚴重消磨了學生的積極性,因此,我們首先對教學思路進行了調整:把教學重點放在理解統計學的基本原理、掌握統計學方法的應用條件和培訓統計學思維上,而不是煩瑣的計算過程或數學算法的講解[2]。教學的主要目標是掌握統計學基本概念和理解統計學方法的基本原理,重點講解統計學概念、基本原理,強調統計分析方法的使用條件,培養學生的統計學邏輯思維能力,減少對數學公式及數學推理過程的灌輸,淡化相關統計公式的要求,最終達到學生的學習與實際工作需求緊密銜接的目標。
二、教學方法和教學手段的改革
1.將灌輸式教學改變為啟發式教學。教學時注重教育的多樣化和多層次化,讓學生掌握搜集、整理資料方法的同時,還要教會學生能夠“透過現象看本質”。在整個學習過程中充分發揮其主動性,學會用辯證的思維去思考問題,用透視的眼光去洞察事物,掌握透過現象看本質的統計思維模式。上課過程中將教師直接灌輸改為教師應用實例或某個問題引導讓學生找到解決問題的方法,從而更好地發現問題,這樣更好地激起了求知的欲望,在教學過程中才能很好發揮主動作用,配合好完成教學任務。
2.在《衛生統計學》課程中增加案例教學內容。僅僅停留在書本上的統計教學不再適應目前醫學科研的發展需求,因此應將案例式教學加入到統計課程中。案例式教學法能夠克服傳統教學方法僵硬死板的缺陷,充分發揮教學互動、教學相長的優點。在《衛生統計學》課程中加入案例式教學,不但可以提高學生閱讀、理解統計文獻的能力,還能通過案例培養他們在統計文獻中發現問題、分析問題、解決問題的能力,最終達到學生正確利用資料和文獻的能力;案例中會涉及到不同學科的內容,通過案例鍛煉學生多門學科進行融會貫通,進而引導他們勇于創新;在案例討論課堂上,學生們會就自己的觀點進行激烈的討論,討論過程中讓他們學會傾聽,正確表達自己的觀點,鍛煉學生的語言表達能力。在授課過程中,我們發現案例式教學可以充分調動學生的主觀能動性,讓學生從被動接受到主動學習,真正成為學習的主體,學習效果提高。
3.培養統計分析軟件的實際操作技能。隨著信息化時代的到來,傳統的計算器教學已經逐漸被淘汰,各種統計分析軟件的應用越來越受到重視,在理論課教學工作中,每講授一種統計學方法都隨之加入統計分析軟件的講解和實驗,給學生講授各種統計數據的記錄方式、相應統計學方法的軟件操作過程以及軟件輸出結果的讀取,將統計學結果結合上專業知識做出解釋。讓體會到借助統計學軟件實現復雜統計學分析方法的簡便性,使學生克服對《衛生統計學》課程的恐懼心理,加強學生應用統計學方法解決醫學實際問題的能力。鼓勵學生將所學的統計方法應用于醫學實踐。實驗教學的內容采用教師講授與學生上機結合的方法,經過自己上機親自操作,更深入理解了所學的理論知識,要求學生掌握數據庫的建立、菜單的操作及結果的解釋。實習課的內容也是由淺到深,由例題數據類型到實際收集的原始資料的類型,這樣統計學實習課不僅擴展了知識面,獲得了分析處理數據的手段,還加深了學生對統計學知識的理解,激發了學習興趣和學習熱情,更重要是獲得了良好的教學效果。
三、改革考試模式和內容,合理評價教學效果
作為衡量學生學習效果,評價教學質量的重要手段,無論是哪種課程都將考試視為整個教學過程中的重要環節。長期以來,傳統教學模式中的《衛生統計學》考試都是采用閉卷筆試的方式。不可忽略閉卷筆試的方式對維持正常的教學秩序、評價教學質量的重要作用,但絕大部分學生為了應付考試而機械化地死記硬背,這樣根本不利于學生創造能力的培養。為此,我們將統計學的考核思路和內容圍繞教學思路做了相應的改革,減少了“名詞解釋”和“簡答題”這些需要死記基本概念和原理的題型比重,增加了“綜合數據分析”和“案例辨析”等題型,將重點放到考查學生對基本概念和原理的理解、靈活應用統計學知識解決實際問題的能力方面。試題形式以考查概念理解和知識融會貫通能力為目標,廣泛地涵蓋課程的學習內容,一個題目中會涉及到多個章節的內容,客觀地考查學生的學習效果。分為理論知識的考核和統計軟件應用能力考核兩部分。
1.理論知識的考核。統計學的理論知識主要包括概念、原理、案例分析、統計思路等,這部分以筆試形式進行。但不局限于死記概念和原理,需要學生能夠把理論知識轉化為解決實際問題的能力,可以利用“案例辨析”這一題型,考查學生對理論的理解程度。目的是要考核是否能夠將所學統計方法正確進行應用,解決本專業實際問題。
2.統計軟件應用能力的考核。目前計算機的普及,對統計分析軟件的廣泛應用,解決了過去冗長的統計分析計算過程。這就要求學生不僅掌握統計學的基本理論和方法,還要求學生能夠利用計算機和統計分析軟件進行資料的錄入、整理和分析。對學生對計算機軟件的熟練操作和結果正確讀取的考核則可通過上級操作考核完成,通過它檢驗學生統計應用能力,并把它作為考核學習效果的重要方面納入綜合考核中。
[關鍵詞]衛生信息管理醫學統計學教學改革
[作者簡介]周文君(1975-),女,江蘇鹽城人,鹽城衛生職業技術學院衛生信息管理教研室主任,講師,研究方向為公共衛生及衛生信息管理專業教學。(江蘇鹽城224005)孫曉凱(1978-),男,江蘇鹽城人,鹽城市疾病預防與控制中心慢性病科主管醫師,研究方向為慢性非傳染性疾病的預防與控制及衛生統計學教學。(江蘇鹽城224002)
[中圖分類號]G642.0[文獻標識碼]A[文章編號]1004-3985(2009)20-0144-02
現代醫藥衛生科技信息化發展迅速,衛生信息管理科學的發展對衛生信息管理專業人員的素質提出了很高的要求。醫學院校培養的衛生信息管理專業學生需要面向各級衛生行政管理部門、醫院、醫學信息部門、醫學圖書館等部門,從事日常辦公事務處理、病案管理、衛生信息資料、醫學圖書、檔案管理等工作和計算機維護工作。①他們除了需要掌握基礎醫學、臨床醫學等醫藥衛生知識和程序設計、數據庫管理等計算機知識外,還需要具有較好的統計學理論知識,能夠熟練掌握部分統計軟件的使用,以便為各級醫藥衛生機構提供信息和決策依據。為了提高醫學統計學課程質量,培養衛生信息管理專業學生建立統計學觀念,提高動手解決實際問題能力,近年來,鹽城衛生職業技術學院對衛生信息管理專業的醫學統計學的教學方法進行了探索與研究,主要從以下幾個方面著手。
一、根據課程特點明確學習要求
1.課程特點。醫學統計學是一門既有復雜理論知識,又有豐富應用技巧的醫學專業基礎課程。它是科研設計、資料的搜集、整理和分析的靈魂,可應用于居民健康狀況評價、醫療衛生實踐和醫學科研等各個方面,涉及基礎醫學、臨床醫學、預防醫學等多學科領域。醫學統計學內容主要是以醫學理論及其研究內容為載體,應用數理統計學的理論和方法來闡述某個醫學實際問題。②
2.學習要求。醫學生學習醫學統計學,并非要成為醫學統計學的專業人才,其目的在于建立起統計學觀念,學會從不確定性、機遇、風險和推斷的角度去思考醫學問題。對于衛生信息管理專業等非預防醫學專業學生,特別是??粕?,醫學統計學的數學原理、公式推導等要求可以更加放寬,重點應放在統計方法的應用上。因此,我們要求學生學習醫學統計學必須要牢固樹立起統計學觀念,如生物性個體變異觀念,各種醫學指標獨特和分類觀念,抽樣誤差不可避免及各種條件下樣本具有不同的誤差觀念,各種研究對象和研究方式含有不同變異的觀念,等等。學習醫學統計學的具體要求是:能夠理解一些基本概念、基本原理;記住一些最基本的公式和界值;重點要掌握統計方法的適用條件、統計結果的解釋;此外還要再加上認真的課后練習和上機實習。
二、系統安排教學重點
1.合理選擇授課章節。目前,各地院校本科、??粕_設的醫學統計學課程課時大多在50~100節課間,要在這有限的課時內講完這么多的內容很不現實,所以各地學校要根據培養目標選擇適當的章節為學生講解。對于非預防醫學專業學生,除了基本的概念、統計描述、概率分布、參數估計、t檢驗、卡方檢驗、非參數檢驗等醫學統計學基礎理論部分外,其他的理論部分,如實驗設計、調查設計、復雜的相關與回歸等章節可以不講,留給有興趣的同學自學,把更多的時間安排在課上討論和實習課的操作上。對于衛生信息管理專業學生的培養目標,除了基本統計學理論外,還應重點加上在日后信息統計工作中會常用到的關于各種率的概念、計算方法的章節。此外,還可以講座的形式為學生介紹一些常用的、比較復雜的統計學方法。
2.明確教學重點。傳統的統計學教學內容包括三個方向:一是基本概念和方法;二是公式的來源、推導和詳細的手工計算步驟;三是統計結果的解釋與分析。③傳統的公式推導雖有利于對統計基本概念的理解,但對非統計專業的醫學生來講,冗長的公式推導已很難理解,更談不上對它的記憶了。因此,對于統計公式,我們要求學生只要了解其直觀意義、用途和應用條件,而不要求掌握其數學推導,教學內容的重點放在統計學基本原理、基本要領和邏輯思維上,而不是統計學方法的計算過程或數學算法的講解上。同時,隨著信息技術的迅速發展,各種數據處理軟件和統計軟件唾手可得,統計學計算也很容易實現,相反,統計學基本知識和基本原理的教學更顯迫切。我們的教學重點是培養學生解決實際問題的能力,讓學生對已有資料能夠找到適合的統計方法,結合本專業知識解釋統計結果。為此我們調整了一些教學內容,注重統計學基礎、統計學思維、統計學操作能力的培養,同時利用優秀的統計軟件,簡化統計計算過程,強調統計方法的選擇與報告信息的提取。例如,目前醫學上常用的假設檢驗方法有十余種。我們要教會學生能夠根據研究目的、資料類型選擇最適宜的統計方法,如計量資料常用t檢驗、方差分析等方法;計數資料常用卡方檢驗;等級資料可用秩和檢驗等,同時還要注意各種檢驗方法的應用條件。
三、注重例題的練習
1.從例題入手,提高學生的認識。醫學統計學的學習以理解為主,而一般醫學院校的學生對數學的接觸很少,因此,對于醫學統計學這門課程,很多學生往往存在一種恐懼心理。為消除這種心理,使學生對之感興趣,從實例入手是非常重要的。在理論教學課上講授某個概念或方法之前先舉個例子或提出問題,讓學生給出自己的看法和解決思路,教師適當加以引導和啟發,在解決這些問題的同時,再將統計學基本概念、基本原理和基本方法融入其中。這里提到的實例,可以是教材中現有的例題或練習題,可以是統計咨詢中碰到的實際問題,或醫學期刊論著中的一些實例,也可以是日常生活中的某一現象。學生的思維經過這樣一個由感性到理性,由具體到抽象的認識過程,減輕了接受抽象概念和方法的難度,加深了對書本內容的理解,還調動了他們學習的積極性,對提高教學效果大有幫助。此外,大量例題的講解和練習還有利于提高學生日后解決實際問題的能力。由于畢業后從事不同的工作崗位,對于大部分人來說,很多統計方法往往因用不到而不會使用,等實際工作中碰到時候便無從下手,這時他們便可查閱以往教材、參考書上的例題,與實際工作中的材料進行對比來獲得合適的統計方法。
2.進行案例討論,加深對常見錯誤的認識。統計方法的選擇重點在于要根據設計類型、資料類型及分析目的選用適當的檢驗方法和檢驗統計量。我們在講授各種檢驗方法時,不但重點強調各種方法的應用條件,還舉出具體誤用例子加以討論,將常被誤用的方法列舉出來,供學生辨析,從反面吸取經驗教訓。比如常見誤用有:配對t檢驗誤用為成組t檢驗;多組均數比較應用方差分析及q檢驗誤用為t檢驗;配對設計卡方檢驗誤用為成組卡方檢驗;多個率比較應用行×列表卡方檢驗誤用為四格表;應該用確切計算概率法誤用為四格表卡方檢驗;等等。新版的“衛生統計學”教材每章都增加了“案例討論”部分,教師減少了習題課時間,充分利用這些案例,給學生足夠時間進行課堂討論。案例討論在不偏離主題的前提下,調動了每一個同學的積極性,又能及時發現問題,解決問題,培養學生的綜合應用能力,為今后的實際應用打下堅實基礎,很受學生的歡迎。
四、使用統計軟件提高教學質量
1.選擇SPSS軟件作為教學軟件。計算機和軟件技術的飛速發展避免了在醫學統計工作中煩瑣的計算過程和記憶復雜的計算公式,使得醫學統計學的應用越來越易于實現。衛生信息管理專業學生之前接受過計算機基本知識的培訓,很容易掌握軟件的操作,因此開設統計軟件實習課顯得尤為必要。目前,國內外的統計軟件眾多,根據學生的實際情況,從針對性、實用性的觀點出發,我們選擇了功能強大且易于掌握的SPSS軟件作為醫學統計學實習課的教學軟件。SPSS是目前國際上最流行的、具有權威性的統計分析軟件之一,它操作簡單,無須編程,易學易用,可以直接讀取Excle等數據文件,分析結果清晰、直觀,可以直接復制到Word文檔中,為學生使用帶來極大的方便。④
2.精心安排實習課內容。實習課我們要求學生在計算機上學會應用該軟件,能夠在學習之后應用該軟件獨立完成實際資料的統計分析等工作。具體做法是,首先由實習教師對本節課的內容進行講解,并在主機動態演示SPSS軟件的操作過程,解釋結果,然后讓學生應用SPSS軟件獨立完成書本上或教師精心篩選的習題,并要求學生看懂計算機輸出的結果,同時能對資料進行解釋。我們重點讓學生掌握的是一些基本操作(包括數據的輸入和整理、變量的設置、轉換等)、主要統計分析過程(包括描述性統計、t檢驗、方差分析、卡方檢驗、線性回歸和相關分析、非參數檢驗)和基本統計圖等內容,同時要求學生能理解輸出的結果,合理解釋統計結論中重點指標的含義。
3.避免盲目使用統計軟件。統計方法選擇的正確與否依賴于使用者對資料的了解程度與統計分析方法的掌握程度。而SPSS軟件只是一種工具,它無法對統計方法的適應性做出判斷,不能取代分析過程。如果不懂得選用正確的統計方法,而盲目使用計算機和統計軟件,不管是什么研究類型的數據都簡單地交給計算機處理,用計算機取代統計,那么大量的信息和統計數據將得不到有效的利用,勢必造成統計方法的濫用和誤用。另外,學生在課本上看到的是規范化的表格表示出來的資料,很容易選擇適當的方法,而日常工作中往往不是這樣,因此,如果學生對統計方法掌握不好,在實際工作學習中很容易出現濫用統計軟件的情況。所以,我們教學中一再強調不能盲目的使用統計軟件,而是要根據統計學原理選擇合適的統計方法,然后再使用統計軟件進行分析。
五、采用現代化教學手段
關鍵詞:偏理科類課程;工科專業;上機實驗;水文統計學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)48-0265-02
工科是應用數學、物理學、化學等基礎科學的原理,是結合生產實踐所積累的技術經驗而發展起來的學科,是我國高校第一大學科(共55個專業),其培養目標是在相應的工程領域從事規劃、勘探、設計、施工、原材料的選擇研究和管理等方面工作的高級工程技術人才。在工科專業的專業課程(尤其是專業基礎課程)中,有些課程偏理科,理論性較強,以致教師和學生在該門課程的教與學的過程都感覺比較吃力。專業基礎課中的實驗教學對于抽象概念和理論的理解非常重要,是培養大學生創新意識和探索能力的重要環節。本文以水文與水資源工程專業水文統計學課程為例,探討了上機實驗環節的設置,以期為提高工科專業基礎課程的教學水平提供有益的借鑒作用。
一、水文統計學教學內容及學時安排
水文統計學是根據水文現象的特點,將概率論與數理統計的原理和方法用于水文數據的分析并做出推斷的學科,它是水利工程學科水文與水資源工程專業的一門專業基礎課。這門課程的學習可以使學生掌握水文統計學的基本概念、常見水文統計計算方法、P-III型水文曲線繪制以及回歸分析、假設檢驗等常見的水文數據處理技術,為學生進一步學習水文水力計算、流域水文模型等課程以及今后從事水文專業教學及其相關研究打下基礎。但課程基本概念比較抽象,不易掌握,數學基礎要求高。
按照高校水利學科教學指導委員會組織編審,黃振平、陳元芳主編的教材,教學內容一共包括12章,其中第1~5章為概率部分,第6~9章為統計部分,第10~12章為其他部分(包括誤差理論、隨機過程和時間序列分析三部分)。學時安排各高校大多在32~40學時之間,實驗學時一般為4~8學時。
課時短、內容多、任務重是本課程面臨的現實問題,所以壓縮教學內容和實驗學時是講授本門課程的教師不得不做出的選擇。但如何壓縮,不同教師有不同的做法。筆者自2008年承擔水文統計學教學至今,也進行了不同的嘗試。目前在教學中,課堂學時安排如表1所示。
二、實驗內容的選擇
實驗教學是培養大學生專業領域創新意識和探索能力不可替代的手段。通過實驗,學生不僅可以掌握基本的實驗技能,而且能深入理解專業基礎課中的基本理論知識。水文統計學教學內容都是以概率統計為基礎的水文概率計算與分析,理論性強;但只學理論、方法,而不應用于實踐,學生學完之后會很快將知識還給教師,所以開設上機實驗是激發學生學習熱情、提高學習效率、鞏固學習成果較好的途徑。為此,在對教學內容認真分析的基礎上,從第7章開始,每一章都至少開設一個上機實驗(見表2)。
三、實驗內容的選擇
第7章水文頻率計算是本課程核心的教學內容,P-III型曲線的相關內容更是本章的重點,所以“Excel下的P-III型曲線的繪制”實驗的安排可以加深學生對基本概念的理解和應用,為后續課程的學習打下良好的基礎。其主要內容包括:海森幾率格紙的繪制、參數的適線法估計、曲線的繪制和擬合程度的判定,其中海森幾率格紙的繪制需要保持足夠的細心和耐心,所以安排4學時。課堂授課階段要對該方法進行初步的講解。
第8章假設檢驗的“Excel下的水文數據的非參數假設檢驗”實驗內容包括:整體分布的假設檢驗、獨立性檢驗和一致性檢驗,實驗較為簡單,安排2學時。但在實驗準備階段,需要授課教師準備好需要的水文數據。
第9章回歸分析的“SPSS下的水文曲線回歸分析”實驗內容包括:水文數據的線性回歸和非線性回歸,較為簡單,安排2學時。在實驗準備階段,需要授課教師準備好需要的水文數據,同時在前期需要學生下載并學習SPSS軟件,不然實驗無法進行,所以鼓勵、引導學生自己完成SPSS軟件基本知識的學習是該實驗順利完成的關鍵。
第11章隨機過程的“Excel下的水文序列的Markov預測”實驗內容包括:水文數據的狀態劃分、計算轉移矩陣、一步及多步轉移的預測。其中轉移矩陣的計算需要花費較多的時間,需要保持足夠的細心和耐心,所以安排4學時。
第12章水文時間序列分析的“Excel下水文時間序列組成成分識別”實驗內容包括:水文數據趨勢成分識別和檢驗(利用滑動平均法和Kendall秩次相關檢驗法)和突變點的識別。數據量較大,所以安排4學時。
四、教學效果分析
目前,一般高校本課程實驗安排為4~8學時,所以可根據不同情況自行選擇實驗內容。其中“Excel下的P-III型曲線的繪制”實驗應該是必選實驗。近年來,本人在授課過程中,選擇“Excel下的水文序列的Markov預測”實驗作為另一個實驗。通過課后學生的評價,上機實驗環節起到了激發學生學習熱情、提高學習效率、鞏固學習成果的目的(見表3)。
五、結語
1.水文統計學與概率論與數理統計有很多重復的內容,如果在教學過程中不突出水文的特點,學生的意見會比較大,教學效果也會較差,所以這些實驗的設置對于學生加深水文統計學課程基本概念的理解和應用,會起到積極的作用。
2.這5個實驗都要求授課教師在前期準備大量的水文序列數據;要求學生在進行實驗之前學習相關的軟件,掌握計算機基本操作技能。通過實驗以及前期相關知識的學習與互動,可以增加師生的交流,提高學生的學習興趣。
3.工科專業偏理科類課程理論性強,內容相對枯燥,增加上機實驗環節可以促進傳統教學模式的改革,提高教學質量。
參考文獻:
摘 要 《體育統計學》屬于基礎應用學科,在很多體育院校中開設,此課程的學習有助于提高學生用科學方法研究、解釋體育領域中各種問題的能力。但很多學生對《體育統計學》學習目的不明確,學習方法不熟悉,甚至對此課程的開設必要性存在一定偏見。體育運動的發展、創新離不開《體育統計學》的理論支撐,所以有必要對其教學方法、方式進行研究。本文通過調查發現了學習中存在的問題,并提出了相對應的學習建議。
關鍵詞 體育統計學 教學
一、引言
體育統計是運用數理統計的原理和方法對體育領域里各種隨機現象規律性進行研究的一門基礎應用學科。隨著體育科學的發展,體育領域中許多問題都需要運用統計學原理、方法來解決。體育系的大學生學習《體育統計學》有助于提高他們科學地研究或解釋體育領域中的各種問題。但大學生參加科研活動的機會較少,運用統計知識的實踐機會也很少,造成他們對《體育統計學》的學習目的不明確,且存在一定的偏見。所以,有必要對《體育統計學》的教學方法、方式進行思考與研究,以提高體育系大學生學習《體育統計學》的積極性。
二、研究方法
(一)研究對象
山西體育職業學院09級的全體學生,共6個班級,237人。
(二)研究方法
運用簡單隨機抽樣法中的隨機數表法隨機在每個班抽取10名學生,共60名學生進行座談,并做好訪談記錄。訪談內容包括對體育統計學的學習目的及意義、學習方法、學習中存在的問題及對教學的建議等。
三、大學生學習《體育統計學》的現狀及存在的問題
(一)大學生對《體育統計學》課程開設的誤解
經訪談發現山西體育職業學院沒有學生認為開設《體育統計學》課程非常必要,僅18%的學生認為開設此課程很有必要,82%的學生認為該課程的開設是沒有必要的,認為上體育統計學課就像是在上數學課,學習計算一些統計指標,計算步驟及過程,覺得在今后的學習、工作中運用不到。
(二)大學生在學習《體育統計學》過程中存在的問題
雖然在教學過程中一直強調《體育統計學》是應用性學科,屬方法論范疇,重點是掌握方法,但經過與學生訪談后,發現學生在這門課程學習中存在的主要問題是:偏重教科書中列舉的各個指標的計算過程和統計推斷的計算步驟,也僅限學習書中的例題,不會靈活運用到其他類同的實際教學、訓練及科研問題中。學體育的學生數學基礎比較薄弱,導致學習興趣低落。
(三)大學生對《體育統計學》教材的看法
《體育統計學》課程在體育院校開設已有二十幾年,體育統計教材多達幾十本,但適合于教學的卻較少。經訪談后,學生認為教材中的例題比較空,且與實際相差較遠;還認為教材中統計理論知識較多,介紹的多是統計方法的推導、計算與步驟,太抽象,不是很符合體育院校學生掌握知識的特點。
四、對大學生學習《體育統計學》的建議
(一)擺正學習態度,明確學習目的
學生不管學什么課程首先要擺正學習態度、明確學習目的,學校開設《體育統計學》課程的目的是為了使學生能夠領會體育統計的基本思想、概念、基本思路,并能把體育領域中存在的實際問題,運用科學合理的統計思想及方法進行定量解決,并為將來畢業論文設計或從事體育科研工作打下堅實的基礎。
(二)熟悉常見的基本概念及其統計學意義
體育統計中常見的基本概念有正態分布、平均數、方差、標準差、標準誤、誤差、相關系數等,學生在學習過程中應該重點掌握這些基本概念及統計指標的統計學意義,而不是去弄清每一個指標的計算步驟,計算過程能看明白即可不需要記憶。
(三)掌握假設檢驗的基本思想
假設檢驗的基本思想:統計假設有兩個類型H0和HA。在具體的研究工作中,樣本統計量之間或樣本統計量與總體參數之間一般是存在偏差的,這種偏差存在的原因有兩種:抽樣誤差和非抽樣誤差。
(四)熟知常用假設檢驗方法的適用條件
體育統計學中常見的假設檢驗方法有t檢驗、方差分析、卡方檢驗、正態性檢驗、相關分析、回歸分析等,不同的檢驗方法適用的條件是不同的,在進行數據統計的過程中必須嚴格按照適用條件選擇正確的統計推斷方法。
(五)熟練掌握SPSS軟件處理數據的過程
1.在SPSS軟件中的數據輸入與編輯
SPSS軟件是以數據為操作對象,按統計方法要求整理數據格式,是使用SPSS進行統計分析前首先要進行的工作。數據的輸入格式要嚴格按照相對應的統計方法要求進行編輯,不同的統計方法數據的錄入格式不同,如果數據錄入錯誤,就不能進行統計分析,甚至統計出錯誤的結果。
2.在SPSS軟件中的統計方法選擇及處理步驟
在SPSS軟件中提供了很多統計方法,大部分的統計方法在數據編輯窗“Analyze”的下拉菜單中。在保證數據錄入正確的前提下,根據自己研究需要選擇合適的統計方法,在打開的窗口中導入相對應變量,并在復選框中選擇想要的統計指標,再點擊 “ok”,即可得到統計分析結果。
3.正確解釋SPSS軟件處理數據的結果
對于統計結果的分析,首先要按照假設檢驗思想進行分析,用小概率水平來控制,其次要聯系實際問題進行分析,從統計結果去估計發生某種體育事件的原因,進而來反映實驗或調查的科學性、實踐性、合理性,并根據研究結果的實用性投入實踐。
參考文獻:
[1] 孫芝娟.正確選用體育統計方法的若干思考[J].體育成人教育學刊.2006.22(2):49-50.
概率論是風險研究的必備工具,它能幫助工程師通過建模來進行決策分析,以降低工程項目的風險系數。這本教科書是工程學學生及其研究者、應用數學和經濟學學生的主要教科書,讀者僅需具有大學本科工程數學的基礎知識,或是選修過統計學課程就可以閱讀。
本書共有1O章,主要向讀者提出了風險統計處理的基本概念及其在工程風險和安全分析領域的應用。第1~5章介紹了概率論的基礎知識,包括離散型和連續型隨機變量及其典型分布;第6~10章涉及了各種類型的概率問題及其在風險和安全分析領域中的應用。各章內容如下:1 概率入門;2 風險分析中的概率;3 隨機變量及其分布;4 數據擬合分布:古代的經典推論;5 條件分布及其應用;6 貝葉斯推論;7 密度和泊松模型;8 失效概率和安全系數;9 分位數估計;10 設計荷載和極值。
本書有以下幾個特點:多為說明性語言并用案例;每章后面都有部分練習,并在附錄中做了簡單的解答;前幾章的練習僅檢測基本概念,后續的練習注重實際問題的解決,體現了循序漸進的學習方法;注重理論的實際應用,所有實例問題的設計都是以實際數據為依據;作者在序言中簡要概括了每章學習的主要內容。
作者Igor Rychlik自1986年在瑞典隆德大學獲得博士學位后一直留校任教,2007年7月1日獲得隆德大學數理統計學院教授職稱。他的研究興趣包括隨機過程理論在工程中的應用、建筑與環境的安全分析、隨機過程的極值理論及其統計估計技巧和非線性變量系統動力學的統計估計技巧。
本書不僅是一本教課書,而且也是風險研究者和從事工程決策分析等研究人員的參考書。對于上述相關專業的大學高年級學生和研究生而言它也是必備的。
侯玉梅,教授
秦皇島市燕山大學經濟管理學院
北京理工大學管理與經濟學院博士后
Hou Yumei,ProfessorThe college of economics and management,