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统计学的原理和方法十篇

发布时间:2024-04-29 12:02:00

统计学的原理和方法篇1

《应用统计学》是一门工程实用性非常强的基础课程,它在经济、管理以及系统分析与决策中起着至关重要的作用,[1~2]因此,《应用统计学》课程已成为普通高等院校的一门重要基础课。[3]然而,对于《应用统计学》的教学,尤其是部分高等院校要求对《应用统计学》采用双语教学后,《应用统计学》以其知识点多、公式多、推理过程复杂等特点,给《应用统计学》的课堂教学和学习造成了很大的困难。

经过长期的教学研究和实践,在总结归纳现有的启发式教学、案例式教学等教学方法的特点和不足的基础上,我校《应用统计学》课程小组提出了自助式的统计学教学方法,并且在教学中取得了良好的效果。本文重点对自助式教学方法的理论和特点进行阐述。

1自助式教学的基本方法

自助式教学方法的核心思想是:以全面质量管理的八项原则中的“以顾客为关注焦点”[4]为基础,在教员对统计学的基本原理进行教学引导的基础上,以学员为中心,进行统计学的学习、教学、评价和质量控制,达到使学员理解统计学知识、掌握统计学方法的工程应用的目的。

1.1自助式学习

应用统计学具有知识点多、公式多等特点,在教学中若将所有的公式都进行推导,则难以全面地完成教学任务。自助式学习则是要求教员在讲述基本原理的基础上,由学员依据基本原理进行相关公式的推导。如在非参本文由收集整理数检验一章,进行统计分析的基础是“秩”,学员只要掌握了“秩”的原理和计算方法,则就可比较容易的采用与参数检验类似的方法,通过比较分析方法,[5]完成相关公式的推导。如对于spearman秩相关系数的计算,[6]只需将pearson相关系数中的定量数据用两个变量的秩替换,即可得出spearman秩相关系数的计算公式,其他相关公式都是以此为基础得出的。

自助式学习方法的优点是:学员只要掌握了统计学的基本原理,则可以通过基本的代数学知识,比较容易的完成相关公式的推导,而不需要记忆复杂的数学公式,从而降低学习的枯燥性。

1.2自助式教学

自助式教学即是在教员讲述统计学基本原理和使用技巧的基础上,由学员自修完成统计学软件的学习。要求学员在收集相关数据的基础上,学会运用统计学软件完成数据的描述、解释,以及相关的统计推断工作。《应用统计学》对管理工程、系统工程等应用性比较强的专业而言,教学与学习的重点应该放在“应用”上。因此,在统计学的教学过程中,一方面要注重对统计学原理的说明;另一方面要注重向学员分析、讲述统计学中不同方法的使用环境、使用要求,并且适当地通过管理、工程等中的案例讲述统计学的应用。辅助统计学应用的最为有效的工具是统计学的相关数学软件,如spss、matlab、r等。[7]spss以其简洁直观的操作界面受到各行各业人员的青睐,目前全球已有近30万用户,是最受欢迎的统计软件之一。所以,在统计学的教学过程中,要适当增加对统计学软件使用方法的说明,增加学员对软件输出结果的判读能力。

自助式教学的优点在于锻炼学员的动手能力和统计软件的使用技巧,通过自助式教学,学员一方面可以加强对统计学基础知识的理解;另一方面可以适当地在教员的指导下完成统计学软件使用的学习,从而为以后统计学理论的实际应用打下基础。

1.3自助式评价

自助式评价是变教员的作业分析、课堂讲述为以学员为主进行统计学习题和案例的分析,使其掌握对学习效果的评价方法。自助式评价主要有如下两种方法:(1)基于软件的自助式评价,即对于课后的习题,要求学员采用手动求解和软件求解两种方法完成习题计算,然后对两种结果进行比对,若结果不正确,则分析错误的原因。(2)基于小组的自助式评价,即在教学过程中,将学员按一定的比例分成若干学习小组。然后,由小组集体收集相关的统计分析案例或者教员给出统计分析案例,组内的成员则通过讨论完成案例的分析,在讨论过程中,小组内的成员互相启发,完成案例的分析。最后,由部分小组对其分析过程和分析方法对全体学员进行讲解。

自助式评价的优点在于,学员可以通过主动的分析问题,明确自身对统计学知识的掌握程度,进一步明确自身学习的不足。另一方面,自助式评价可以提高学员学习的积极性和对知识的掌握能力,可以提高学员对知识的理解能力和学员的主动参与性,[1]并且增加学员对统计学方法的统计实践分析能力。[3]

1.4自助式质量控制

从质量管理的角度而言,统计学的教学是一个“过程”,服务的对象是授课的学员,其产品是统计学的教学成果,教学成果的质量水平是由其教学过程决定的。因此,在统计学的教学过程中要加强质量控制,确保在教学的过程中大多数学员能理解、掌握所讲授的相关知识。这就要求教员在教学的过程中,要注重学员对所讲授知识的理解能力、注重学员的课堂和习题反应。自助式质量控制,就是要求学员主动的通过调查问卷、阶段小测验、阶段学习报告、课后习题等途径收集教学过程中存在的问题,并且及时向教员反馈。而教员则需要通过集中讲述、课后答疑等形式及时解决课堂教学中出现的问题,从而确保及时解决学员的疑虑、理解中存在的偏差,保证教学的质量。

自助式质量控制的优点在于可实现对统计学教学的全过程的质量控制,确保学员掌握教学内容。

2自助式教学法在应用中应重点关注的问题

通过课程教学小组的长期的教学实践与学员的调查反馈,我们认为自助式教学是一种有效的教学方法,尤其是将该方法与启发式教学、案例式教学等教学方法结合使用时,可以使得学员快速、有效地掌握所学统计学知识。但运用自助式教学方法进行教学时,要重点关注如下问题。

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2.1要注重教员的引导作用

自助式教学强调学员参与教学,强调学员自助学习、推理。但并不等价于要求学员自学。在自助式教学过程中,教员要起到引导作用,引导学员掌握统计学的基本原理,引导学员掌握统计学的使用方法,并且要通过质量控制,收集和分析学员学习过程中存在的问题,并提供有效的解决方案。

2.2要注重在理解中学习

统计学是一门逻辑性非常强的学科,记住公式不等于学会统计学,应用统计学的学习在于要求学员理解所学的知识,掌握统计学方法的使用技巧,因此,自助式教学的目的在于强调通过学员的自助式学习,使学员掌握统计学的基本原理和统计学方法的使用技巧。

2.3要注重学员的反馈

在自助式教学过程中,要通过采用相关的反馈渠道,及时收集学员在学习过程中遇到的问题、疑惑,并及时给予解决。这样才能提高学员的学习主动性和对知识的掌握能力。

统计学的原理和方法篇2

关键词:计算机操作系统;精品课程;实践教学;教学改革

中图分类号:G642文献标识码:B

1基本情况

“操作系统原理”是计算机学科最重要的专业基础课程之一。该课程介绍操作系统的基本原理和实现技术,是理解计算机系统工作、用户与计算机系统交互和设计开发应用系统等基本知识结构的重要途径。通过本课程的学习,要求学生理解操作系统在计算机系统中的地位、作用和特征,能够熟练掌握和运用操作系统原理中的软硬件资源管理中的概念、思想、策略和算法等,能结合实际操作系统开展应用系统开发,了解操作系统的发展方向和趋势。

我校计算机系于1985年开始开设“操作系统原理”课程,是湖北地区较早开设本课程的高校之一。在计算机软件专业的第一个教学计划中,即将操作系统原理列为专业必修课,采用了当时西北电讯工程学院的汤子瀛教授编著的教材,由于当时操作系统资料相对较少,实验资料主要是翻译学校引进设备时随机所带的系列资料,如根据mV6000机操作系统资料翻译的相关的操作系统使用手册,对操作系统及其他课程的教学起到了积极的促进作用。1987年开始,我系采用以UniX操作系统为主的新版《操作系统基础教程》。1992-2006年期间,本课题组在操作系统教学中,根据当时教学需要,相继采用过华中理工大学庞丽萍教授编著的《操作系统原理》(1版-3版)、清华大学张尧学教授编著的《操作系统教程》、北京大学陈向群教授编著的《操作系统原理》,以及陈向群教授等人翻译的《现代操作系统》等国内外著名教材。

从80年代末,在“操作系统原理”教学中引入了操作系统使用和算法实验。从1996年开始设置了“操作系统原理”实验,1998年开始设置“操作系统课程设计”课程,为此我们编写了内部用的操作系统原理实验教材,包括教师指导书和学生实验指导书。这些实践环节的加入,大大加强了学生的实践动手能力。同年本课题组开始采用多媒体设备进行“操作系统原理”教学研究,为此制作了操作系统课堂教学软件,后该软件获得了湖北省组织的Cai课件比赛三等奖。从2000年起,本课题组初步开发并建设了操作系统题库和考试系统。

1999年本课程组所申请的“操作系统原理”课程列为校级主干课建设行列,在课程组全体老师的共同努力下,经过不断的努力和建设,于2004年通过学校验收,并被评为校级优秀主干课,2005年本课程进入校级精品课程建设。

该课程经过20多年的建设,逐步形成了一个知识结构和年龄结构合理的教学团队,从1986年起,先后有5位教授、7位副教授和多名年轻教师先后担任过“操作系统”课程的主讲教师或实验课程教师。通过科研与教学相结合,形成了一支学术造诣高、知识与年龄结构合理、勇于探索且具有团结协作精神的教学团队。

2“操作系统原理”课程中的若干问题及其解决方案

操作系统是计算机系统中最底层的系统软件,其重点是并发性、调度与分派、内存管理、设备管理、安全与保护和文件系统等内容。“操作系统”课程主要讲授对计算机资源控制与管理的实现原理及方法、系统的设计思想、系统设计优劣的效率分析。

从资源管理的观点出发,该课程的核心知识单元包括:

(1)操作系统的基本概念(3学时):操作系统定义与组成,操作系统的发展历程,操作系统的功能和特征,操作系统的类型及特点,操作系统性能,常用操作系统介绍,操作系统的硬件基础;

(2)进程管理(21学时):进程的概念、进程的表示和调度状态、进程的控制、进程调度、进程同步、信号量、进程通信、死锁;

(3)内存管理(12学时):存储管理的基本概念、内存映射机制、早期的存储管理、分页存储管理、虚拟存储管理、请求分页存储管理、分段存储管理、段页式存储管理;

(4)文件管理系统(12学时):文件管理系统、文件结构和存取法、文件的目录结构、文件存储空间的管理、文件的存取控制、文件系统与用户的接口;

(5)设备管理(6学时):设备管理、输入输出系统结构、设备驱动与驱动调度、设备分配程序、i/o设备处理程序。

我们认为,该课程的重点包括:

(1)操作系统中的基本概念、原理、算法与策略;

(2)系统调用接口及其使用;

(3)计算机系统中的处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理方法;

(4)计算机死锁的检测与预防;

(5)操作系统实例研究,如UniX/Linux系统。

该课程的难点包括:

(1)并发程序设计、进程创建、进程撤销、进程间的同步与互斥;

(2)存储管理策略与实现方法;

(3)文件系统及其实现方法;

(4)设备驱动程序设计。

对于以上各类重点难点、本课程在组织理论课程教学中,主要采取以下几种解决办法:

(1)备课等各类教学活动,对重点、难点进行研讨,根据学生实际,提出解决方案;

(2)采用案例教学,提倡启发式、交互式的教学方法,教师的讲解要点、方法、思路、原理与策略,层层剖析。从抽象到具体,在从具体到抽象,引导学生积极思考,提出问题,激发学生的求知欲和学习主动性;

(3)将传统教学手段和多媒体技术结合起来,采用多媒体课件和网络课件等辅助教学手段,结合板书进行教学,增强教学效果;

(4)倡导学生的自学精神,使学生从“听懂”到“学会”,最后达到“融会贯通”与提高学生的动手能力。

与此同时,我们将“操作系统原理”实践教学设计为四个层次,即预备层、概念层、原理层和应用层。预备层为流行操作系统的主要命令使用及其上的程序设计;以及以Linux的基本Shell程序设计方法;概念层主要涉及操作系统原理中的相关概念实现,如pCB和信号灯等;原理层为“操作系统原理”中的主要算法、策略和原理的验证性实验和部分综合性实验,包括进程的创建和撤销、内存空闲块管理策略、作业与进程调度策略、分区分配管理、内存淘汰策略等基本算法的设计与实现;应用层是以上述算法为基础的课程设计,以体现学习操作系统原理后的应用价值,例如实现火车票网上订购系统等。前两个层次的内容,要求全体学生均要参加,第三、四个层次的内容供部分学生在课程设计和毕业设计时选择。

在课程设计时,我们强调学生在实际操作系统环境下,进行系统核心算法的设计与调试,学生在完成这些内容时,必然涉及系统程序设计的诸多问题,在解决这些问题的过程中,培养了学生的系统程序设计能力,使学生真正学到了操作系统的实现技术和系统程序设计方法。学生们通过操作系统多个教学环节,不仅真正学懂了操作系统的原理和理论,还掌握了剖析实际操作系统、实现并扩充操作系统功能模块的基本技能。学生学到了多方面的知识,培养了综合能力,有很大的收获。

3“操作系统原理”精品课程建设中的若干问题及其解决策略

在“操作系统原理”精品课程建设过程中,我们遇到了一系列有待解决的具体问题,主要涉及如何分层次进行理论和实践教学;教学研究项目的申报和研究;课堂多媒体教学研究与实践;课程及其资源建设;在夯实基础教学的同时,如何培养学生的综合能力;师资队伍建设和青年教师培养,等等。下面就解决这些问题进行一些探讨。

针对上述教学改革和研究中出现的相关问题,我们主要采用了如下解决策略或方案。

(1)构建分层次的理论教学内容。建立了层次化的“操作系统原理”课程体系,改革了传统的“操作系统原理”课程体系,在原有课程的基础之上,根据培养层次,增加了先导课程“基于Linux程序设计”,提出了“操作系统”课程群思想,该课程群主要包括“C语言程序设计”、“数据结构”、“汇编语言程序设计”、“基于Linux的程序设计”、“计算机组成原理”、“操作系统原理”和“操作系统课程设计”等课程,并在研究生层次上开设了“分布式操作系统”等课程。课程内容体系建设已初见成效,使得该课程不再是一个点,而是一个以点带面,以面促体的活体。这个点就是“操作系统”理论课程,这个面就是操作系统算法实验,这个体就是以操作系统算法实验为基础的课程设计和毕业设计。

(2)构建分层次的实践教学内容。课程组长期坚持教学改革,其宗旨在于在传统单一传授专业知识的基础上,注重培养学生正确的学习方法和良好的自学能力,培养学生的科学精神和健全人格,使学生具备适应快速变化的社会环境的综合素质和能力。课程组改革了“操作系统”实验课程体系,重点研究了课程实践教学环节,在原有“操作系统原理”实验的基础上,增加了“操作系统课程设计”,并将相关实验按难易程度划分为初、中、和课程设计四个层次,形成了课程实验、应用实验和综合实验层次。在实施过程中,充分发挥师生互动的作用,完成相应实践过程,达到能力训练和启发创新的目的。试行结果表明,学生开放实验室对促进学生个性发展、培养学生的创新能力起到了积极的作用。学生创新能力明显增强,学风有了较大好转,使得学生每年参加的aCm等各类比赛中,均获得了好成绩。

(3)重视教学研究项目的申报和研究。课程组一贯重视参与、申报、建设各级教学改革项目,先后主持或参与湖北省以及华中师范大学校级等各级各类教改项目数项,有的已顺利完成,通过了验收。阶段性成果已多次获奖。具不完全统计,近三年中,课程组教师获得“湖北省高等教育教学成果奖”各2项、“多媒体教学课件奖”1项、“湖北省科技进步奖”1项(三等奖)、“武汉市科技进步奖”2项(二等奖和三等奖各一项)。

(4)对“操作系统”的教学大纲和实验大纲进行了重组和整体优化。完善了教学大纲和实验大纲,编写了实验指导书和实验报告书,建立了以“操作系统原理”为核心,以“操作系统算法实验”、“操作系统课程设计”为突破口,以带动毕业设计选题和考研为目标的层次课程体系;在该课程的培养效果上,由单一化发展为多样化;由单纯的课堂教育走向包括课程设计、毕业设计在内的多种形式教学;从近三年我系毕业生考研中的“操作系统原理”考试效果分析看,平均及格率达到70%,其中平均优良(85分以上)率达35%,这充分说明了该课程教学的效果。

(5)建立了以多媒体、网络为核心的教学平台,将现代教育技术和手段应用到教学过程中。开发了以“操作系统原理”为核心的多媒体教学软件、多媒体课件、多媒体远程课件、网上答疑系统、网上在线考试系统和试卷(题)库系统在内的一系列软件,形成了本课程体系的特色项目,这样不仅提供了网络课堂,而且实现了对包括作业布置、批阅、成绩记载等教学环节在内的整个教学过程的有效管理。

(6)教学研究和课程资料建设。具不完全统计,近年来,课程组教师共编写编译出版4部教材。这些教材均由国内有影响的出版社正式出版发行,并被许多高校选为教学用书或教学参考书。在本课题建设过程中,我们共发表教学科研论文50篇以上,其中教学研究方面的论文17篇以上;教材教法、课堂教学、实验教学和双语教学等论文2篇以上,教学实践方面的论文2篇以上;教学管理及其相关研究方面的论文近2篇以上。

(7)在加强基础的前提下,就如何培养学生的资料收集能力、归纳总结能力、发散思维能力和创新能力进行了探索,并取得了可喜的成绩。这从我系大学生在aCm比赛(2006-2008年中,在aCm亚洲区中国赛区的系列比赛中,共获得6块铜牌,其中的很多比赛算法都利用到操作系统原理中的相关算法思想)、挑战杯、数学建模大赛和大学生科研获奖人数上可以得到佐证。

(8)采取有力措施,持续加强师资队伍建设。这一点将从我们采用的青年教师培养措施和执行情况上进行说明。

①培养措施

本课程组一向重视教师队伍建设和对青年教师的培养和提高,通过采用积极鼓励措施提高其业务知识和科研能力,如青年教师教学导师制度、教师上岗前的试讲制度、每年一次的青年教师授课比赛制度等,同时我们分期分批安排主讲老师利用暑期时间参加短期师资培训(参加暑假计算机骨干教师课程培训,以及参加Sun公司的Solaris操作系统实验培训等)和参加全国操作系统学术会议(如从2005年以来,我们先后安排多位教师参加了第八届全国操作系统教学和第九届全国操作系统教学会议),积极鼓励教师攻读博士学位,近3年来,课程组先后有5人在职攻读博士学位,其中有2为教师获得了工学博士学位。坚持青年教师深入教学第一线,让青年教师独立承担一门课程,使他们尽快成长;积极开展教学研究和研讨活动,尽快提升青年教师的教学水平;鼓励青年教师参加教材讲义编写,提高教学总结和写作能力;努力创造环境,加速提高青年教师的科研能力。

②执行情况

本课题组根据系里的规定,坚持青年教师教学导师制度,对每位新上岗的青年教师指派一位有经验的教师作为教学导师,导师将在为人、工作态度、教学规范和教学经验多方面给予指导。在教师相互听课制度的基础上,我们还利用教研室活动时间,组织有经验的老师对青年教师的教学进行点评,以及开展青年教师之间相互评课的活动,有效地提高了青年教师的教学质量。我系还坚持新教师上岗前的试讲制度等一系列措施保证教师课堂教学的质量。

本课题组根据我系每年组织一次青年教师授课比赛的传统,积极推荐青年教师参加比赛,将比赛获胜者推荐到学校参加校级青年教师教学大赛,对在青年教师大赛中的获奖者给与相应的奖励,并规定只有获得学校青年教师大赛的获奖者才能取得资格担任主干课的教学工作,这样有力地确保了本课题组的教学质量。根据学科发展形势,本课程组专门设置了实验课程教师,由具有副教授职称的教师具体负责和实施,吸收了具有博士学位的青年教师参加本课题组建设,使得课程理论与实验教学后继有人。

4结束语

从教学效果上看,从1997年起,本科生参加“操作系统原理”课程的算法实验和课程设计综合实验,有多届学生选择了与操作系统选题相关的毕业设计和毕业论文题目。这些实验、课程设计、毕业设计和论文,极大提高学生的程序设计能力、动手能力。很多同学在毕业后从事的开发工作中,感到了“操作系统”等课程对其动手能力提高所带来的潜移默化的作用;部分学生攻读研究生期间,深感本科阶段的“操作系统”系列课程,对其研究能力的提高所带来的影响和帮助。

参考文献:

统计学的原理和方法篇3

abstract:oScurriculaisstrengthenedintheteachingreformandteachingplanadjustmentofministryofeducation,anditcanimprovestudents'basictheorysystem,developstudents'systematic,completeandin-depthreflectiononthestructureofcomputerhardwareandsoftwaresystem.throughtheintegrationofoperatingsystemprinciplecoursecontent,thispapercomesupsomeefficientteachingmethodsandpracticalexperienceforpeer'sdiscussion.

关键词:实践;oS;整合

Keywords:practice;oS;integration

中图分类号:G42文献标识码:a文章编号:1006-4311(2013)08-0216-02

0引言

《操作系统》作为计算机及相关专业必修课程,将学生在一、二年级学到的知识和技能进行综合并予以提升,帮助学生完善专业基础理论体系,培养学生对计算机软硬件系统结构进行系统、完整、深入的思考。该课程在教育部历次教学改革和教学计划调整中都不断得到加强。

任何一门课程,要对其有比较深刻的内涵理解的前提是对其内容的精确提炼,而不仅仅是简单的以章节形式进行的罗列和叠加。笔者在多年从事该课程研究的基础上,对操作系统的一些教学方法方面有一些比较成熟的看法,特提出以供大家商榷。

1操作系统课程的精髓教学框架

对本课程的全部教学内容所提炼并加以有机整合而形成的精髓教学框架:

1.1系统发展历史的回顾与当前技术发展潮流追踪许多学校的计算机专业在讲解操作系统课程时,往往局限于介绍具体方法和技术细节,忽略对技术发展历史和当前技术潮流的诠释。既不能开拓学生专业视野,又无法对专业历史有深入的了解。本门课程争取使用3-4学时的时间详细讲解操作系统的发展历史、著名人物、分类体系和技术发展趋势。这样的内容极大的激发了学生的学习兴趣和专业使命感,具有很好的教学效果。

1.2作系统基本设计原理与核心技术方法的分析讲解本门课程注重对基础专业理论的讲解,从五个方面详细剖析操作系统的核心原理。对进程管理、存储管理、文件系统、设备管理、系统接口等基本的设计原理均进行了详细的介绍和分析。

操作系统的各种基本设计原理中包含了大量的算法设计与技术实现优化考虑,在教学过程中,要特别注重剖析算法设计思想和优化方法的差别,强调激发学生的主动思考能力,而不是僵化的向学生灌输思想。

1.3真实操作系统案例的组成结构与实现特色剖析对比操作系统的设计原理体系严密,各种技术方法错综复杂。要注重选用真实操作系统作为学习的案例。通过对真实案例的剖析以提高学生的感性认识。

1.4操作系统原理与计算机原理、编译原理、数据库、计算机网络等课程的关联《操作系统原理》课程是计算机及相关专业的学生在本科阶段“承上启下”的重要课程,讲授过程中必须注重与其他专业基础课内容和知识的结合。要专门讲解“操作系统硬件基础知识”以融合《计算机原理》课程知识;重点分析“应用程序编译链接过程”以融合《编译原理》课程知识;在“进程同步互斥、i/o设备同步阻塞-异步传输”的内容中有机融合《数据库原理》、《计算机网络》的基本概念。这样的关联式教学方式使得学生能够将多门专业基础课程进行有机的融合贯通,有效的促进了专业理论体系的完善。

2选择科学合理的教学方式

基于以上对教学内容的有机的系列化分类,在选用优秀计算机经典教材的基础上,必须强调教学方式的科学与合理,主要采用以下教学方式:

2.1定位于专业基础必修课,帮助学生建立扎实的专业理论基础计算机领域各相关专业的学生都需要建立扎实完整的软件基础理论体系。《操作系统原理》是讲述计算机硬件资源管理、应用程序运行控制、人机交互接口实现等内容的基础性课程,在专业人才培养方面具有极为重要的作用。应该不断加强对《操作系统原理》课程的教学投入,积极完善师资队伍、改进教学计划、建立完整实践环境、主动追踪技术发展潮流,使得本门课程的教学质量不断提升。

2.2面向应用、软件等各专业学生授课,实现“承上启下”的总体教学目标《操作系统原理》是计算机科学与技术专业必修基础课,是自动化专业的专业选修课,也是非计算机专业的软件方向主干课。在教学计划中,本门课程最主要的作用就是实现对低年级专业基础知识的综合与提升,帮助学生建立系统、完整的专业基础理论体系,培养学生的研究型思维和动手实践能力,开拓学生的专业学术视野,为后续课程的学习和专业发展奠定重要的基础。

2.3原理、实践、现实应用相结合,为培养高水平专业人才服务《操作系统原理》是综合了基础理论讲授、动手实践、观察体验、最新技术发展潮流追踪等多项内容的专业基础课程。课程建设存在教学工作量大、上机实践环节重要、学生学习任务重等特点,课程教学过程中,常常存在原理讲授与上机实践脱节、课堂学习与现实应用剥离的情况,导致老师在教学过程中常采用“灌输式”教学方法、学生在学习过程中常采用“机械记忆”的学习习惯,教学质量难以提升。

为此,在《操作系统原理》课程建设中应该积极进行教学改革和创新,近年来不断引进国内外经典操作系统教材,努力搭建多种操作系统平台的上机实践环境,加强师资队伍建设和教学督导力度,加强对技术发展潮流的追踪。

2.4“启发式、关联式”的课堂讲授与课堂讨论相结合在对基础性的操作系统原理进行讲解时,要注重讲授与讨论的结合,教案的内容组织并不完全遵循各类教材的内容安排,在讲解顺序、思路整理方面均体现了教师对学习过程的把握和指导。在详细讲解各类原理之前,安排小规模“课堂讨论”分析猜测设计思想,激发学生的好奇心和主动思考能力;在讲解原理的过程中,不断的问“为什么”,提高学生的对比分析能力;在原理讲解完成后,进行系统性的总结和展望,指导学生建立系统性的思维方式。

为激发课堂讨论的积极性,对讨论过程中表现优异的学生给予“小额加分”的激励,鼓励学生表达自己观点。

2.5“案例剖析式“的技术实现分析与工程规范培养相结合脱离了上机动手实践的操作系统教学将陷入枯燥和单调的误区,在课程讲授过程中,专门安排了技术实现细节分析和软件工程规范的教学内容,这些内容基本利用上机实践课时,由上机指导教师和高年级研究生共同向学生讲解具体算法、实现过程、工程规范的内容,指导学生建立扎实的动手实践习惯。

2.6“抛砖引玉式”的学生实践与团队展现相结合为了摆脱“一言堂式”的教学弊端,在教学过程中可以安排学生实践团队的展示内容,对于上机实践完成情况较好的学生团队,或者认真阅读操作系统学术论文的学生团队,都安排了一定的课时供他们展示自己的成果。这种教学方式极大的激发了学生的参与热情。

参考文献:

[1]williamStalling编著.操作系统:内核与设计原理.电子工业出版社,2000.

统计学的原理和方法篇4

一、国贸专业统计学课程教学内容设计存在的主要问题

(一)统计学课程教学内容设计与其他相关课程的教学内容重复较严重

统计学作为国贸专业的专业基础课,是继概率论与数理统计后所开设的一门课程,同时它又是学习计量经济学课程的基础。统计学课程中的统计思想、方法、原理与数理统计基本相同,相关与回归分析与计量经济学的部分内容相同,统计调查、统计预测类似于市场调查与预测的部分内容。有些学校国贸专业的统计学教学内容偏重于统计方法和原理,比较忽视统计学的应用教学,一些教学内容基本上类同于数理统计的教学,体现不出统计学自身的特点,导致国贸专业的学生在学习过程中感到统计学课程枯燥难懂,激发不了学生学习的兴趣,直接影响教学效果,使得部分学生很难达到该课程的考核要求。

(二)统计学课程教学内容中的实例针对性不强

我国早期统计学教学遵循原苏联的教学模式,虽编著了各专业统计学,如管理统计、经济统计、财务统计、旅游统计等,这些专业统计学课程主要介绍大量的专业概念,没有对统计学的基本方法和原理等内容进行系统介绍,自然难以使学生的统计分析能力得到有效的提高。最近的统计学课程主要通过介绍统计学的基本原理和基本方法,特别强调各不同专业需要掌握的共性统计理论知识,但又与专业的结合不够,导致学生运用统计知识与方法解决本专业问题的能力不强。国贸专业所使用的统计学教材与其他经济管理专业的教材是一样的,教材中的实例涉及的范围较广,所以统计学课程教学内容中的实例针对性不强,学生无法掌握统计方法和原理在本专业上的应用范围,不能有效提高国贸专业学生的应用能力。

(三)统计学课程缺乏与国贸专业相关的实践教学内容

我国统计教学改革已经开展了多年,在各方面取得了显著的成效。但在实践教学方面至今还比较薄弱,国贸专业的统计教学亦是如此。首先,教学计划上实践环节所占用的时间普遍较少,或者有些学校根本没有实践环节;然后,教学内容偏重于理论知识、方法和原理的讲授,不注重实践技能的训练。由于缺乏实践环节的训练,学生习惯于死记硬背,不善于活学活用,导致国贸专业的学生无法有效掌握统计在本专业上的应用。

(四)缺乏学生上机操作的教学内容

目前统计学课程教学中常用excel来演示统计数据的处理过程,但由于课时较少,所学的内容有限,而且学生上课时只能观看老师演示,没有时间上机操作,所以无法熟练掌握统计软件的应用。

二、国贸专业统计学课程教学内容的改革与设想

(一)对统计学课程教学内容进行系统的模块设计和分块教学

1.对统计学课程教学内容进行系统的模块设计模块设计是指将统计学课程的教学内容设计为多个相对独立而密切联系的多个模块,这些模块的设计由统计学教师协同国贸专业课任课教师合作完成。可将国贸专业统计学课程的教学内容分解为两大模块,一是统计学基础知识、方法和原理,这一模块的内容主要介绍描述统计、推断统计、方差分析、相关与回归分析、非参数检验、多元统计分析等统计学基本方法和基本原理,对该模块内容具体分为三部分:第一部分是描述统计、参数估计和假设检验;第二部分是方差分析、相关与回归分析;第三部是非参数检验、多元统计分析。二是统计学基础知识、方法和原理在国贸专业中的应用。

2.对统计学课程教学内容进行分块教学

因为第一个模块中的描述统计和推断统计等内容在数理统计中已经介绍过,故对这些内容可以用少量时间做简单复习,帮助学生巩固所学的统计知识;而对于方差分析、相关与回归分析这部分内容,虽然数理统计中有相关介绍,但由于课时所限,数理统计一般不上,故应详细讲解。但由于相关与回归分析的内容与后续课程计量经济学的内容相似,故只对满足经典假定的模型进行讲解,而对不满足经典假定的模型则留给计量经济学来介绍,尽量让学生能准确地理解方差分析、相关与回归分析的基本原理;由于非参数检验、多元统计分析内容较多较繁杂,故需结合其他专业课来讲解。对于第二个模块的内容是学生感兴趣的,而且在前面的课程教学中涉及较少的,故需加强教学,通过大量案例来讲解已学过的统计方法和原理在国贸专业上的应用,使学生掌握统计方法和原理在本专业上的应用。

(二)增加学生上机操作的教学内容

统计学是一门应用性很强的学科,在实际应用中所需要处理的数据较大较多,且涉及的计算很复杂,所以必须借助于计算机和统计软件来得出计算结果,进而利用计算结果对实际问题进行分析,提出解决问题的具体方案。在统计学教学中,可以选用的统计软件有很多,如excel、Spss、SaS等软件。其中,普及率高的excel是最简单易学的。而Spss、SaS等专业统计软件拥有完整的统计分析工具,实现对现有数据的统计处理;同时,它们都带有很强的模拟工具和作图功能,可以帮助我们进行各种数据模拟和试验,生动、直观地展示抽象的统计公式、统计原理和统计分析结果。虽然,excel简单易学,但统计功能不够强大,学生有必要学习一门专业的统计软件,如Spss等,而要熟练掌握专业统计软件的应用,除了上课看老师的演示外,还要学生自己上机操作,故需增加学生上机操作的教学内容。

(三)增加学生的实践教学内容

统计学的实践教学,主要通过案例教学来实现,要增加学生的实践教学内容,就必须加强案例教学。统计学的案例教学,是指在教师指导下,学生通过阅读统计学教学案例,运用所学统计理论知识和方法对案例中的问题进行分析研究,并对计算过程及其结果进行评价,从而选择一个比较好的解决问题方案的过程。案例教学是对实践活动的真实模拟,在案例教学法中,案例教学将抽象、枯燥的理论结合一个个生动的事例进行讲解,学生听起来感到形象、生动,有利于对知识的理解和升华,起到举一反三、触类旁通的作用。在案例学习过程中,学生有身临其境之感,由于案例的解决方案往往不是唯一确定的,具有一定的挑战性,从而最大限度地调动学生学习的积极性,提高学生学习的兴趣。

统计学的原理和方法篇5

关键词:数据库原理;教学改革;案例教学

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1009-3044(2011)22-5511-02

DiscussionontheDatabaseprinciplesofteachingReform

LUQiu

(SchoolofinformationScienceandengineering,GuilinUniversityoftechnology,Guilin541004,China)

abstract:thispaperisontheproblemsabout"Databaseprinciples"arousedindailyteaching.itgivesadetaileddesigntoteachingreform,andproposestoadoptsomenewteachingmethodssuchascaseteaching,taskdriving,whichcanmakethepupilswanttolearnmoreinitially.what'smore,inthisarticle,theexaminationmethodsarereformed,anditcombinesthetheoriesandpracticestogether.

Keywords:databaseprinciples;teachingreform;caseteaching

数据库是信息类学科中重要的分支,几乎所有的软硬件系统都需要数据库的支持,它是计算机信息系统与应用系统的核心技术和重要基础。因此,各高校都将数据库原理课程作为专业基础课开设。数据库课程研究如何存储、使用和管理数据库,有较强的理论性和实用性,具有应用性突出、学科间综合性明显、学科内多层面内容交融、前沿新技术发展迅速等特征。数据库原理的特征决定了其既具有很强的理论性,又需要加强实践,对知识的综合应用和相关专业前沿技术应用的要求很高,对于刚接触数据库的学生来说是一门比较难学的课程。他们要在短时间内做到既掌握数据库原理的基本理论知识,又能对数据库信息进行数据操作及控制,还要根据实际的应用需求设计开发数据库应用系统,是很困难的,这就要求找到适合学生的学习方法和合适的教学方法。只有采用有特色的教学方法,才能取得好的教学效果。

1现状及问题

我院网络专业、计算机应用专业及自动化专业都开设了数据库原理课程,传统教学模式下存在以下问题:

1)教学目标不明确,理论和实践脱节

由于数据库原理课程涉及的理论概念比较抽象,现阶段教学主要采用传统的“教师讲授―教师演示―学生练习―学生综合应用”模式教学,教师处于主导地位,使学生被动的接受和掌握该课程的基本知识,学生所学的知识和应用不能同步进行,因此在应用系统设计开发中不能很好地应用软件工程思想解决实际问题。主要表现在在毕业设计中,大部分学生不了解开发一个实用数据库系统的基本步骤,往往只侧重系统的编程实现而忽略用软件工程方法进行系统的设计,对数据库知识体系结构缺乏完整的理解,使得所设计系统实用性差,影响了毕业设计的质量,使得部分学生毕业后不能较快的适应所在单位的工作要求。

2)重理论轻实验

根据教学大纲,课程设置以理论知识为主,占课程总课时量的80%以上,而实验课时一般只设置10个课时左右。教学内容涉及到关系代数,SQL语言、关系数据库规范化理论等,这些内容理论性强且模型抽象。由于实验课时比较少,故实验教学主要针对SQL语言设置实验。最终导致学生学完该课程后,对抽象的理论只有模糊印象,但没有建立整体应用体系的概念,在应用系统开发的时候无法将理论转换为实际应用。

3)学习效果不理想

在学习过程中,学生在课堂上首先接触到的是一大堆枯燥的概念或理论,部分知识点课本又缺少代表性例子进行进一步介绍,例如范式理论、数据库保护、并发控制等。学生只能体会基本概念和局部功能,缺少综合应用实践,无法体会理论在整个数据库系统应用中的位置和作用,学习效果不理想。

2教学改革方案

2.1案例教学模式

案例教学模式是指以案例作为教学材料,结合教学内容,通过讨论、回答问题等师生互动的教学过程,使学生掌握理论和理解相关的概念和理论知识,培养学生创新能力的一种教学模式[1]。根据本课程的特点及教学目标,在数据库原理教学中引入此教学方法,使学生在理解强化数据库系统基础理论知识的同时,培养其解决实际问题,开发设计数据库应用系统的能力。案例教学模式采用“案例―理论―概念”模式,通过对典型案例的分析与讨论,使学生了解理论知识在实际应用系统设计中的作用,将抽象的数据库原理知识运用到实际生活中从而解决实际问题,达到融会贯通的效果,使得数据库原理课程更具有实践性和实用性。

在数据库原理的教学内容组织上,我们以可视化开发工具Delphi及数据库管理系统SQLServer2000组织和设计针对各知识点的案例,在授课过程中设定每一堂课的学习目标,以启发式提问、讨论等进行教学互动,将知识点搭配案例和使用演示的方式进行讲解,使各知识点通俗易懂,容易消化并应用。表1给出了针对“数据库原理”课程[2]的知识点所设计的相应案例[3-4]。

2.2任务驱动的教学模式

在讲授数据库应用系统设计时,除了采用案例教学模式外,还采用任务驱动的教学模式。为了使学生更好的掌握这部分内容,教师精心设计一些贴近生活且具有现实应用价值的题目,例如图书管理系统,人事管理系统,合同管理系统等,让学生以小组为单位接受任务,设计数据库应用系统。在这一过程中,学生要深入体会和应用软件工程的思想和方法,进行合理的设计,最后提交项目设计报告。在课堂上安排一定的时间让学生阐述设计思路和方案,然后教师进行适当的点评和提出问题让学生参与讨论,引导学生循序渐进的完成任务,从而得到从应用的角度建构数据库应用系统设计的思路、方法和技术体系,深化对相关内容的理解。在这一过程中学生不断获得“成就感”,求知欲望增强,同时培养了其创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。

2.3改革考核方式,重视能力培养

数据库原理是一门理论性和实践性都很强的课程,传统的单独理论考试会造成学生为应付考试而对相关理论知识死记硬背,而具体动手操作一窍不通的局面,这与该课程培养目标相悖,因此有必要对考核方式进行改革。数据库原理课程的考核分为理论知识考核与应用能力考核两部分。理论知识考核重点考察学生对主要概念和原理的熟悉和理解和综合运用知识解决实际问题的能力。应用能力考核方式比较灵活一些,主要通过平时的实验和数据库设计的任务完成情况决定,例如,采用对学生分组进行“项目设计”和“项目开发”的方式进行考核,给学生足够的时间和有效的提示,使得这种考核方式成为学生对协同工作机制的一个体验。

3结束语

该文针对信息类专业的数据库原理课程教学中存在的问题进行探讨,提出了教学改革的思想,主要提倡采用案例教学模式和任务驱动模式进行数据库原理的教学,期望能够在教学中促进学生的主动学习、提高学生数据库应用开发能力和实践动手能力,加强团队合作精神,提高课程教学质量。同时通过调整考核方式,加大实践环节的考核比例,使得学生能将理论和实践联系起来,动手能力普遍提高。

参考文献:

[1]金蓉,庄红.面向能力培养的高校非计算机专业计算机基础教学改革与实践[J].计算机教育,2010(1):1-147.

[2]王珊,萨师煊.数据库系统概论[m].4版.北京:高等教育出版社,2006.

[3]刘畅.案例法和项目驱动法在“数据库原理”教学实践中的应用探索[J].计算机教育,2009(19):75-76.

统计学的原理和方法篇6

关键词:《计算机操作系统》课程教学改革改进方法

计算机操作系统是最核心、基础的计算机系统软件,计算机操作系统的设计原理与实现技术是计算机专业人员必须掌握的基本知识。《计算机操作系统原理》课程是计算机科学与技术及相关专业的核心课程之一。该课程主要介绍操作系统的基本原理和实现技术,是理解计算机系统工作、用户与计算机系统交互和设计开发应用系统等基本知识结构的重要途径。

由于该课程主要是由计算机各种操作系统的组成结构、设计思想、方法和理论综合而形成的,因此课程内容比较庞杂、涉及面广、概念抽象,不易理解,比其它专业课更加难教,学生也更加难学。根据多年的教学经验,我认为应根据《计算机操作系统》课程本身的特点,对学生的学习情况进行仔细分析和研究,有针对性地进行一些教学改革,这样才能提高学生的学习兴趣与实践能力。

一、目前各大高校操作系统课程的教学存在的问题

1.学生的程序设计能力较差

该课程主要是介绍操作系统的基本原理和实现技术,要求理解计算机系统工作、用户与计算机系统交互和设计开发应用系统等基本知识,其内容涉及理论、算法、技术、实现和应用。所以这门课程与C语言、数据结构、计算机组成原理等多门课程关联性很强,涉及面广,要求学生有较强的综合分析问题、设计及编程能力。因此,在学习理论知识以后,部分学生感到压力很大,对实践环节往往束手无策。

2.理论与实践相结合的内容较欠缺

各学校在《计算机操作系统》课程的教学中,很大程度上存在偏重理论知识传授的现象,基本上以书本各章节为主,在教学过程中缺少理论与实践相结合的具体内容。这造成课堂教学内容枯燥、实践内容不明确,使学生觉得这门课只能纸上谈兵,没有用武之地。

3.实验内容单一

目前学校使用的教材多是以UniX为实例来介绍计算机操作系统的特征,但大多数学校机房操作系统环境是以windows为主,很少有学校专门建设操作系统专业实验室。而且UniX作为商业软件,源代码不公开,也给实验环境的构建带来了一定的难度。大部分教师在操作系统实验课的教学中,还是以编写各种算法程序为主,实验内容单一,并不能真正地达到课程实验大纲的要求。

二、操作系统课程教学的改进方法

针对以上存在的这些问题,我们必须对操作系统课程教学进行改进。我们应从以下几个方面入手,合理安排教学活动,引导学生正确地学习操作系统,切实解决课程学习中的问题,克服学生的畏难情绪和打破“无用论”。

1.完善教学内容与教学体系结构

我们应根据操作系统课程的特点,了解操作系统课程与其他专业课程之间的紧密联系,要求学生在学习操作系统课程之前具备程序设计语言和数据结构的基础知识,并要求学生预先修完计算机原理等硬件课程。

2.建立合理的教材体系

我们应改变原来的单本教材,形成“主―从―辅”三级教材模式。选用概念清晰、专业性强、系统全面的教材为课堂教学的主教材。选用难度适中,对问题的论述较为通俗,适合学生自学的教材为从教材,用来加深对理论和概念的全面理解。为解决课程中难于理解的问题,我们还需配备一本辅导教材,结合生活实际论述操作系统原理中涉及的概念、理论与方法,帮助对抽象专业知识的理解与深化。

3.改进理论教学方法

我们应提倡以学生为中心进行教学,改变单向式、灌输式为启发式、讨论式、研究式,使学生自主性、创造性地学习,留给学生更多的思考空间和自学空间,培养学生阅读参考书、科技文献和写读书报告的习惯。出台一些列考核与奖励机制,鼓励针对具体问题制作问题分析、算法及技术发展报告多媒体幻灯片,提倡公开交流和信息交换,讲课与讨论相结合的教学方式。

在理论课程教学过程中,为使学生能够适应课程实践教学的内容,我们建议增加操作系统原理课外实验环节,通过教师布置实验题目,学生自主上机实验的方式,提升学生对局部问题的理解力。理论课授课形式多样,通过主课、习题课、专题课、课堂讨论,以及资料收集与分析、小论文、源程序分析、小型实验与设计等形式提高学生的学习兴趣和教学效果。

4.改进操作系统实验环节

对于应用型院校的学生来说,学习操作系统原理的主要目的应该不是设计新的操作系统,而是在理解的基础之上很好地运用操作系统,所以针对教材要求的实验环境实现困难、实验内容单一等问题,我认为教师可以为学生提供一个研究操作系统内核的学习方法,使学生可以由此来体验操作系统内核及其设计技巧。这样学生可以在不修改任何代码的情况下,了解操作系统内部状态的各个方面;通过编写新的代码来阅读内核的数据结构和了解操作系统运作方式,等等。教师可以根据学校和学生的特点,尝试为操作系统课程编写自己的实验教材,这样能让学生在实践中真正体验到操作系统在整个计算机系统中的功能与作用。

5.采用多样化的实践环节

在大部分高校的操作系统教学计划中,实践环节仅为各章节实验课程开设,相对其他课程比较单一。其实操作系统的设计与实现体现了程序设计与软件工程的精髓,操作系统原理课程设计正是该课程实践环节的集中表现。它可使学生更加系统地巩固学习的概念、原理、设计及算法,也可培养软件开发所应有的系统结构设计和软件工程素养。课程设计在突出内容的系统性、设计性和可操作性的同时,应本着综合能力提高的宗旨,通过协作学习与模拟性学习相结合,强化学生对操作系统原理理论知识的掌握,提高实际软件设计、编程的能力,培养组织协作与团队精神。我们应注重学生知识、能力、素质的培养,充分调动学生的自主学习热情,培养学生的多元能力。

操作系统课程的教学改革工作是一项长期复杂的系统工程,教学的改进应该以教师为主体,从学校与学生的实际需要出发,切实贯彻该课程的教学大纲和基本要求,不断地完善教学活动的各个环节,夯实学生的专业基础,培养学生分析操作系统的能力,进而提高学生程序设计的能力,从而使学生真正地掌握好这门重要的计算机专业课程。

参考文献:

[1]张娟.《计算机操作系统》课程“互动式”教学研究与探索.中国校外教育杂志,2010,(02).

[2]汤子赢,哲凤屏,汤小丹.计算机操作系统[m].西安:西安电子科技大学出版社,2001.

统计学的原理和方法篇7

医学检验技术专业对从业者的《卫生统计学》知识有较高要求,不仅包括常用统计图表的绘制,常用统计原理、统计方法的理解,还包括检测结果的质量控制和部分多因素分析等。因此《,卫生统计学》是医学检验专业一门重要的必修课。

2高职医学检验专业《卫生统计学》教学改革初探

2.1改革教学内容

2.1.1结合职业岗位需求,精选授课内容:不同的职业岗位对《卫生统计学》知识的需求存在较大差异,教师要对专业岗位需求有清晰的认识,认真研读该专业的人才培养方案,明确该专业对《卫生统计学》知识的整体需求和知识结构。高职医学检验技术专业对《卫生统计学》专业知识的需求主要包括常用统计图表的制作、常用资料的统计描述和统计推断、相关与回归分析等,很少用到多元回归分析、医学科研设计等统计方法。因此,教师要结合专业特点对教材内容进行合理的梳理和筛选。

2.1.2强调对基本原理、概念的理解,形成统计思维,避免死记硬背:五年高职学生普遍存在逻辑思维能力差、喜欢死记硬背概念、生搬硬套公式等情况,课前不预习、课后不及时复习,很容易把各种统计分析方法张冠李戴。作为教师,应在讲清《卫生统计学》基本原理和基本概念的基础上,讲清、讲透几种最基本的统计分析方法,逐步培养学生的逻辑思维和统计思维能力。引导学生把学习重点放在掌握统计方法的基本概念和有关公式的应用条件上,让学生对统计内容进行对比、归纳,建立统计知识的整体观。课后让学生及时复习,以满足将来职业岗位的需要。

2.1.3结合统计软件,淡化公式的数理推导和记忆《:卫生统计学》具有理论深奥、概念抽象、数据枯燥的特点,但它不是数学,不像数学那样着重公式的推导、证明、记忆,并通过大量的习题运算来强化公式《。卫生统计学》的主要特点是逻辑性和实践应用性强,最终的教学目的是让学生在理解统计学的基本原理和方法的基础上学会分析问题、解决问题。合适的统计软件能使复杂的统计过程简单化,更容易激起学生学好《卫生统计学》的兴趣。利用统计分析软件,如SpSS等,使学生在学习统计学时不再拘泥于繁杂的计算过程,而是更加注重统计方法的实际应用,让学生能根据资料的类型,利用软件选择合适的统计分析方法,熟练地进行数据分析,同时也培养了学生对统计软件的操作使用能力。

2.2改革教学方法

2.2.1密切结合医学实例,强调应用能力的培养《:卫生统计学》是一门教师难教、学生难学的应用型学科,多数同学由于对医学检验技术专业的认识不够,不能深刻认识《卫生统计学》的重要性,导致缺乏学习兴趣。传统的教学方法多以教师讲授为主,辅以实习、案例讨论。课堂上教师先讲解基本概念、原理、公式和计算等,然后让学生采用手工法计算相应的统计指标,结果是繁琐的计算使学生对统计学这门课程越来越不感兴趣,对所学的内容似懂非懂,遇到具体问题时无所适从《。卫生统计学》授课时应采用多种教学方法,如pBL教学法、实践教学法、应用教学法等,通过应用统计软件、分析案例避开繁琐的运算,着重培养学生使用统计学这一工具分析问题、解决问题的能力。采用多种教学方法不仅课堂气氛活跃,师生交流多,学生印象深刻,还能充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性。

2.2.2适当拓展课本知识:适当拓展对数据量较大的资料的整理和分析能力训练,如不同数据库之间的数据如何相互转换、导入,不同形式录入的数据如何整理分析,如何选用正确的统计分析方法等。只有通过具体的资料分析、统计方法的应用训练,才能让学生充分掌握理论知识,形成统计思维。

2.3改革教学评价的方式

2.3.1注重从结果性评价到过程性评价:高等职业教育的目的主要体现在应用性和操作性上,为了全面考查学生的知识和能力,务必摒弃简单的以期中或期末考试作为终结性评价的做法。应做到全面评价学生的学习过程和结果,调整考试结构,从基础知识和基本能力两个维度进行测试。基本能力的评价要覆盖课堂考核、课后考核、课前预习、知识掌握、灵活应用程度等方面,以全面考查学生对《卫生统计学》基础概念、基本原理和基本方法的掌握程度,以及对具体案例的统计分析能力。

2.3.2从知识评价的单一体系向知识、能力、应用分析等多元评价转变:目前,多数《卫生统计学》教材和各院校开设的《卫生统计学》课程依然使用传统的教学模式,注重理论知识、公式的推导、运算,很多时间花费在讲解基本原理和具体公式上,导致最终的考核评价主要侧重于理论知识的掌握程度,而较少侧重对于统计思维的养成、具体案例分析能力的考核。为此,对于《卫生统计学》考核的具体评价应该包括课堂知识的掌握、课后的总结归纳、统计软件的应用、具体的案例分析等多元评价。

2.3.3注重学生对老师的评价,反馈于教学(多元评价主体,多元评价客体):评价主体应多元化,不仅教师对学生进行评价,而且应该包括学生对教师授课内容、授课方法、授课过程中的亮点与不足等进行的定期评价,以期对教师改进教学方法、提高教学效果起到推动作用。

3结语

统计学的原理和方法篇8

关键词:系统观;能力培养;教学改革;计算机系统

从1946年第一台电子计算机eniaC(electronicnumericalintegratorandComputer)诞生到现在,计算机的发展经过了大型机时代(mainframeera:1950s-1960s)、小型机时代(minicomputerera:1970s)、个人计算机时代(pCera:mid1980s-mid2000s)和后pC时代(postpCera:Late2000s)。计算机教学模型机也经历了从大型机、小型机到pC的过程。通常,课堂教学内容比业界技术要滞后几年。20世纪80年代初,基本以iBm360/370或DJS200系列等大型系列机为模型机;20世纪80年代中后期开始,则以VaX11/780等小型机为模型机,并同时开设以iBmpC为模型机的“微机原理与接口技术”课程,到21世纪开始,基本上都转入了以intelx86或powerpC或mipS等微处理器为模型的教学模式。

随着多核/众核处理器、嵌入式和云计算技术的发展,以及大规模数据中心(wSC)的建立和个人移动设备(pmD)的大量普及使用,计算机发展进入了后pC时代。呈现出“人与信息世界及物理世界融合”的趋势和网络化、服务化、普适化和智能化的鲜明特征[1]。

那么,后pC时代的计算机专业教学应该如何改革?计算机专业教育的核心应该是什么?计算机课程的教学内容应该如何调整以适应新的发展需求?这些都是我们从事计算机专业教学的大学老师们应该思考的问题。本文将从计算机专业人才培养的目标、目前我国大学计算机专业教育存在的问题、南京大学在学生系统能力培养方面的新举措等几个方面阐述笔者的思考及初步探索。

一、计算机专业人才“系统观”培养的重要性

图1描述了计算机系统抽象层的转换。从图1可以看出,计算机系统由不同的抽象层构成,“计算”的过程就是不同抽象层转换的过程,上层是下层的抽象,而下层则是上层的具体实现。计算机学科主要研究的是计算机系统各个不同抽象层的实现及其相互转换的机制,计算机学科培养的应该主要是在计算机系统或在系统某些层次上从事相关工作的人才。

计算机系统由各种硬件和各类软件采用层次化方式构建,不同用户工作在不同的系统结构层,如图2所示。

从图2可看出,计算机用户有最终用户、系统管理员、应用程序员和系统程序员。显然,计算机专业培养的主要应该是设计和研制计算机的计算机工程技术人员以及系统程序员、应用程序员和系统管理员。不管培养哪个层面的计算机技术人才,计算机专业教育都要重视学生“系统观”的培养。

所谓“系统观”,笔者认为,就是指对计算机系统的深刻理解。具有“系统观”的人才,能够站在系统的高度考虑和解决应用问题,具有系统层面的认知和设计能力,包括对软、硬件功能进行合理划分、对系统不同层次进行抽象和封装、对系统整体性能进行分析和调优、对系统各层面的错误进行调试和修正、对用户程序进行准确的性能评估和优化,以及根据不同的应用要求合理构建系统框架等能力。

图2计算机各类用户所在层次

特别是在后pC时代,并行成为重要主题,培养具有系统观的、能够进行软/硬件协同设计的软/硬件贯通人才是关键。而且,后pC时代对于大量从事应用开发的应用程序员的要求也变得更高。首先,后pC时代的应用问题更复杂、应用领域更广泛;其次,要想编写出适合各类不同平台的高效程序,应用开发人员必须对计算机系统具有全面的认识,必须了解不同系统平台的底层结构,并掌握并行程序设计技术和工具。

只有具备“系统观”,计算机工程技术人员才能够设计研制出性价比高的适合特定应用需求或通用的计算机,系统程序员才能编写出适合于底层硬件架构的易于上层应用程序员或系统管理员使用的系统软件,应用程序员才能最合理地利用底层硬件实现机制和系统软件提供的相应功能编写出性能最优的应用软件,系统管理员才能配置出最佳的系统环境并提供最好的系统维护和系统管理等方面的服务。

二、我国大学计算机人才“系统观”培养的现状

为了更好地了解国外大学计算机专业人才培养的情况,笔者对mit、UCBerkeley、Stanford和CmU等4所美国一流大学在相关课程方面教学情况进行了跟踪调查[2]。我们发现,中美大学在计算机专业人才培养及课程教学方面存在许多不同。

首先,从课程设置上来说,上述美国四校在学完编程语言及其程序设计课程后都开设了一门关于计算机系统的基础课程,而且在课程内容上特别注重在计算机系统各个抽象层上的纵向关联,沿着一条主线,把每个抽象层都串起来,从而使学生形成完整的计算机系统概念。而国内大学计算机专业课程设置,基本上是按计算机系统层次结构进行横向切分,自下而上分解成数字逻辑电路、计算机组成原理、汇编程序设计、操作系统、编译原理、程序设计等课程,而且每门课程都仅局限在本抽象层,相互之间几乎没有关联,学生对整个计算机系统的认识过程就像“盲人摸象”一样,很难形成一个对完整计算机系统的全面认识。虽然国内高校也有计算机系统概论、计算机系统入门或导论之类的课程,但内容广而不深,什么都讲一点,什么都讲不透,基本上是计算机课程概论,而不是计算机系统概论。

其次,美国四校都采用了分流培养模式,都设置了偏硬件或计算机系统的专业或方向。例如,有电子工程(ee)、电子与计算机工程(eCe)、计算机工程(Ce)和计算机系统等专业或方向。而目前国内大多数高校都只有一个专业,即计算机科学与技术,专门分出eCe、Ce和计算机系统方向进行人才培养的学校很少。国内绝大多数高校只能培养应用程序员,而且是对计算机系统底层知之甚少的应用程序员。

最后,美国四校在计算机系统入门课后面都开设了关于数字系统设计的课程,课程内容涵盖了数字逻辑电路和组成原理两门课的基本内容,并要求学生用eDa方式设计相对完整的流水线CpU,而且都是由ee(eCe)部门开设,但并不要求所有学生都学,通常是偏硬件类的ee、eCe、Ce和计算机系统方向的学生必学,其他方向学生选修。反观国内绝大多数高校,基本上都是先上数字逻辑电路(有些合并了一些模电内容)课程,然后上组成原理课程(有些组成原理课程上的是微机原理与接口的内容),而且这两门课程基本上都是所有学生的必修课程,并没有考虑不同方向学生对于计算机底层硬件知识和硬件设计能力的不同需求。目前国内大多数学校的组成原理课程教学基本上还是沿用传统的教学理念,教学内容还停留在计算机硬件的基本构成和基本设计原理层面,既不像国外的数字系统设计那种硬件设计课程,能够让学生真正了解如何用硬件描述语言通过FpGa来设计现代计算机硬件系统;也不是一门关于计算机系统的入门课程,能够让学生全面地理解整个计算机系统的实现机理。因此,目前国内绝大多数高校的组成原理课程的教学,既没能达到培养学生利用现代化工具进行实际硬件设计的能力,也没有让学生学会运用机器底层硬件和系统结构知识来增强高效软件开发和程序调试的能力,更没有通过该课程让学生建立起计算机软、硬件系统的整体概念。

总之,国内大学计算机专业教育在“系统观”培养方面还存在一些问题,这点从近五年来全国计算机专业研究生入学考试的抽样结果可以得到印证。2009年开始,计算机专业的研究生入学考试采用全国统考方式,计算机专业基础综合统考科目包括数据结构、组成原理、操作系统和网络四门课程,总分为150分。五年来的抽样结果显示,全卷平均分每年仅在60~78之间,试题统计难度(单选题的试题难度指答对人数/总人数,综合应用题的试题难度指样本平均分/该题总分,最终难度为加权平均值)仅在0.41~0.52之间,其中组成原理最低,特别是其综合应用题的难度仅在0.181~0.440之间,五年共10个综合应用题,只有两题的难度达到了0.4以上,说明所有考生平均仅掌握所考内容的大约30%左右,有的方面只有20%不到,也即考生们对绝大部分综合应用能力考核内容都没有掌握。从抽样省份来看,前三年抽样的大多是高等教育水平比较高的地区,可想而知,全国的抽样数据应该更差。近五年的综合应用题抽样数据表明,试题统计难度与解题涉及的知识点个数相关性较大,通常涉及的知识点越多得分越差,说明学生的综合应用能力较弱,平时缺乏对相关知识和概念关联性的思考。

根据近年来对全国研究生计算机专业基础综合统考科目考试成绩的抽样调查结果,可以看出国内大学计算机本科专业存在“轻应用、缺关联、少综合、无系统观”的问题[3]。

三、国内大学相关教学改革概况

目前,越来越多的高校发现计算机专业基础课程教学中的一些问题,开始注重学生的系统能力培养,强化学生的“系统观”。

目前为止,已经有一些高校以mipS为模型机,对数字系统设计的相关内容进行了深入的讲解和实践,也有一些高校同时把CpU设计与操作系统和编译的内容融合起来进行实验课程的开设。浙江大学多年来每年在暑假都会开设有关CpU及其计算机系统设计的选修课;东南大学也专门开设了面向所有学生的计算机系统综合实验课程;北京航空航天大学从2006年开始筹划,花了5年时间实现了突破,在相关的数电和组原、oS及编译原理课程中逐步让学生完成一个完整计算机系统的设计;清华大学目前也已经完成了计算机综合实验平台的所有软、硬件部分的开发,准备在所有本科生中开设计算机系统综合实验课程。此外,中科大和国防科大等高校也一直在实施本科生的计算机系统设计能力培养计划。可喜的是,一些非重点高校的任课老师也在组成原理课程的教学及其相关实验中,引入了以mipS为模型机的CpU设计的教学和实验内容。

另一方面,像复旦大学软件学院和上海交大软件学院等则开设了与CmU的CS213类似的课程[4],北京大学也在去年全盘引入了CmU的CS213课程教学内容。但是,总的来说,目前在国内全面开展像CmU的CS213那样的课程教学困难还不小,对任课教师和学生来说都是一个不小的挑战。

四、南京大学相关教学改革思路和做法

根据对计算机相关领域目前发展情况的分析以及对国外一流大学计算机相关专业教学情况的调查,我系在新的2013版教学计划中,实施分流培养机制,提供了计算机科学、计算机系统、计算机应用、软件工程和信息安全五个方向。

在“系统观”培养方面,其基本培养目标为:建立计算机系统完整概念,深刻理解计算机系统的层次化结构。包括:理解计算机系统中各个抽象层之间的相互转换关系,了解计算机指令集体系结构的设计原则和设计原理,具备使用HDL进行计算机硬件设计的基本能力,深刻理解oS和硬件之间的分工和衔接关系,理解掌握从硬件角度出发进行编译优化的基本技术,深刻理解从硬件角度出发编制高效程序的基本原理,提高利用硬件知识进行程序调试的能力。特别对于计算机系统方向的学生,在系统能力方面则要求更高,在CpU设计、体系结构、操作系统、编译技术和并行处理技术等方面都有相应的实践要求。

在2013版教学计划中,重新规划了相关的一系列课程,并采用以下思路对相关课程进行重新建设:(1)根据系统能力培养总体目标,规划好相关课程各自涵盖的知识结构和框架体系,合理定位各门课程的教学目标,把每个知识点落实到具体课程中。(2)根据相关知识点总体框架,拟定各个相关课程之间知识点衔接方案,并且在教学过程中明确各知识点在不同课程之间的关系。(3)根据规划分头编写或修订教材及教案,并在统一的框架下建设相关课程。(4)在保留各课程独立实验平台的同时,构建一个公共实验平台,使相关课程的实验内容按照一定的关系有机联系起来。

2013版教学计划中有一组课程是所有方向学生都必修的学科平台准入和学科平台准出课程。学科平台准入课程是指转系学生只有选读并考试合格后才有资格转入我系学习的最低门槛课程;学科平台准出课程是指学生只有修读合格后才能从我系毕业的最低门槛课程。

与系统能力培养密切相关的准入课程是“程序设计基础”和“数字逻辑电路”;而与系统能力培养密切相关的准出课程是“计算机系统基础”、“操作系统”和“计算机网络”。

每个方向有几门方向必修课程和方向指选课程。方向必修课程是该方向学生必选的方向基础课程,方向指选课程是为该方向学生指定的选课范围内的方向相关课程。例如,对于计算机系统方向,其方向必修课程是“计算机组成与设计”、“计算机体系结构”和“编译原理”;而在方向指选课程中,与系统能力密切相关有“计算机系统综合实验”、“并行处理技术”、“LinUX分析”、“微机原理与接口”和“嵌入式系统”等课程,也即计算机系统方向学生必须在这些课程中选修一定数量的课程。

图3给出了整个教学计划中与“系统观”培养密切相关的课程设置,图中箭头描述了课程的先后依赖关系。

从图3可看出,所有相关课程中,“计算机系统基础”是最核心的课程,其先行课程是“程序设计基础”和“数字逻辑电路”,与其相关的后续课程有“计算机网络”、“操作系统”、“计算机组成与设计”、“计算机体系结构”、“编译原理”、“并行处理技术”、“微机原理与接口”、“嵌入式系统”、“LinUX分析”和“计算机系统综合实验”。

课程设置基本思路是“从两头到中间、从框架到细节”,即先开设顶层的程序设计课程和最底层的数字逻辑电路课程;然后再在“计算机系统基础”课程中,从两头到中间,把顶层程序设计的内容和底层电路的内容,按照程序员视角串起来,以形成对计算机系统的全面的和系统的框架性整体认识;在此基础上,再分别在其他后续课程中,介绍计算机系统底层的硬件以及操作系统和编译器等层次的实现细节。

围绕系统能力培养目标,根据课程之间的相互关系,我们确立了各课程定位如下:

(1)程序设计基础。该课程是学科平台准入课程,所有学生必修。它主要介绍高级语言编程技术的基础内容,让学生初步理解高级语言及高级语言程序设计涉及的概念,初步理解图1所示的计算机系统中最上面三个抽象层(问题、算法和程序)及其相互转换关系。学完该课程后,学生能够了解到计算机解决应用问题首先必须将其转换为算法,然后用某种编程语言将算法编写成程序才能在计算机上运行。因而,学完本课程后,应该希望进一步了解为什么计算机能够执行程序、计算机如何执行程序等问题。

(2)数字逻辑电路。该课程是学科平台准入课程,所有学生必修。它主要围绕组合逻辑和时序逻辑两大核心内容,在逻辑门到功能部件这两个层次展开,以后续课程中用到的功能部件(如半加器、全加器、加法器、比较器、编码器、译码器、触发器、寄存器、移位器、内存储器等)作为数字逻辑电路设计实例进行介绍,初步掌握图1所示的计算机系统中最下面的三层(功能部件、门电路和器件)相关内容。学完该课程后,学生能够了解到目前主流计算机解决所有问题的最根本的基础是布尔代数和数字逻辑电路,并了解到利用数字逻辑电路可以构建执行程序所需的所有功能部件。

(3)计算机系统基础。该课程是学科平台准出课程,所有学生必修。它是一门新开设课程,主要介绍高级语言程序中的数据类型及其运算、语句和过程调用等是如何在计算机系统中实现的,从宏观上介绍计算机系统涉及的各个层次,使学生从整体上了解计算机系统全貌和相关知识体系,初步理解图1所示的计算机系统中的每一个抽象层及其相互转换关系。学完该课程后,学生能从程序员角度认识计算机系统;能够建立高级语言程序、iSa、oS、编译器、链接器等之间的相互关联;对指令在硬件上的执行过程和指令的底层硬件执行机制有一定的认识和理解。从而增强学生在程序调试、性能提升、程序移植和健壮性等方面的能力,并为后续的“计算机组成与设计”、“操作系统”、“计算机体系结构”等课程打下坚实基础。由此可见,该课程可以作为“程序设计基础”课程的深入内容,能起到为其解惑答疑的作用,学完该课程,学生完全应该能够回答为何计算机能够执行程序以及计算机如何执行程序等问题。

(4)操作系统。该课程是学科平台准出课程,所有学生必修。它将系统地讲解操作系统的基本概念和方法、设计原理和实现技术。主要内容包括:处理器管理,同步、通信和死锁,存储管理,设备管理,文件管理,操作系统安全和保护,分布式操作系统和网络操作系统。既阐述经典内容,又以当代主流操作系统作为实例介绍最新发展;既注重操作系统的理论知识,又重视操作系统的实践和应用。操作系统是一门实践性、应用性很强的课程,学习这门课程必须动手实践。实验将配合原理教学同步进行,课程实验以设计性实验为主,进行模拟类操作系统实验,要求学生能够基于虚拟机环境,实现一个可运行的操作系统。实验通过对操作系统原理的剖析,辅助学生深入理解抽象原理,强化学生对操作系统总体结构的理解和认知,提高学生的动手实践能力,并帮助学生对操作系统建立起理性、全面、完整和准确的概念。

(5)计算机组成与设计。该课程是计算机系统方向学生的必修课程。它主要从寄存器传送级以上层次介绍单处理器计算机设计的基本原理和设计细节,重点在CpU设计和存储器设计方面,使学生在理解高级语言程序与机器级代码之间对应关系的基础上,进一步理解机器级代码如何在具体硬件系统中执行的过程以及如何构造计算机硬件系统。因而,该课程主要涉及图1中的第5层(指令集体系结构)和第6层(微体系结构),并通过实现细节介绍这两个层次与上层的操作系统/虚拟机以及与下层的功能部件/RtL之间的关系。通过该课程的学习,要求学生能够利用硬件描述语言和FpGa开发板来设计基本的功能部件以及单周期CpU和流水线CpU。因而,在课程内容组织方面应该细化通用寄存器组、aLU和桶形移位器等功能部件设计的内容,细化单周期CpU和流水线CpU设计的内容,并讲透流水线CpU设计中的各种冒险处理机制和基本的指令级并行处理的内容。

(6)计算机体系结构。该课程是计算机系统方向学生的必修课程。学生在完成单处理器计算机系统相关技术学习的基础上,通过该课程进行多核处理器、众核处理器、多处理机系统、集群系统等不同粒度和规模的并行计算机系统的工作原理、实现方式及其应用方面的深入学习。因为学生已经建立了单处理器计算机系统的完整概念,因而该课程重点应该更多地转移到超标量流水线、多核/众核系统、多处理器系统、多计算机系统等并行处理系统方面。此外,该课程还涵盖了数据中心、云计算系统和虚拟机/虚拟化方面的部分内容。

(7)编译原理。该课程是计算机系统方向学生的必修课程。学生在掌握了程序设计、数据结构、算法设计与分析、组成原理和操作系统的基础上,进一步学习编译器的设计原理和实现技术。它主要包括有限状态自动机理论、形式语言分类以及词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、中间代码优化和目标代码生成的作用和方法,还介绍属性文法的基本概念和半形式化的中间代码生成方法。该课程的各个知识模块综合起来对应的培养目标,是使每位学生掌握和编译器设计相关的形式语言理论基础、了解编译器生成工具的使用方式以及实践一个简单编译器的设计与实现过程。该课程的学习能为后续的形式语言和自动机等课程以及在软件工程和自然语言处理等方面的研究工作打下良好的基础。

(8)并行处理技术。该课程是计算机系统方向学生的指选课程。其主要内容包括并行环境、并行算法、并行程序设计、并行性能评价等部分的内容。课程总目标是通过并行计算和并行处理的基本概念、基本原理、基本方法与基本知识的讲授与实践,为计算机系统方向学生打下并行算法与并行处理方面的研究与应用基础。通过简单介绍并行计算机的体系结构、并行计算模型与并行算法的性能评价方法,掌握并行算法设计、编程实现与性能评价时涉及的基本知识与基本概念;通过介绍任务分解、任务调度、负载平衡、设计模式、设计技巧等知识,掌握并行算法设计的基本原理、基本方法与基本技术;通过对mpi与openmp等编程语言或编程模型的简单介绍,使学生掌握并行算法程序实现的基本知识;通过几类典型的数值与非数值并行算法介绍,加深学生对并行算法设计基本原理与常用方法的理解,并为实际应用问题的并行算法设计与并行处理打下坚实的基础。

(9)微机原理与接口。该课程是计算机系统方向学生的指选课程。主要定位为在pC上的实例化教学课程,以目前流行的基于ia-32体系结构的pC为实例,主要介绍ia-32提供的存储管理机制、异常/中断机制以及总线和接口技术。实验重点内容在pC的i/o接口技术,包括在FpGa实验板上利用CpU软核进行总线、中断和Dma实验,利用硬件描述语言(HDL)进行UaRt等i/o接口设计的实验等。

(10)嵌入式系统。该课程是计算机系统方向学生的指选课程。主要定位为在嵌入式系统方面的实例化教学课程。主要介绍嵌入式系统概论、嵌入式处理器、存储器及其总线互连,嵌入式系统集成接口,嵌入式操作系统,嵌入式硬件与软件协同设计方法与工具,嵌入式应用系统开发及其工具,嵌入式系统功耗分析与优化设计等。实验重点内容是基于aRm处理器和μCoS-Ⅱ操作系统的简单嵌入式软件开发技术。

(11)LinUX分析。该课程是计算机系统方向学生的指选课程。它是操作系统的后续课程,以剖析Linux内核实现技术为切入点,结合Linux内核代码,从用户层及内核层两个层面,围绕“原理、技术、应用”三个角度剖析Linux的内部结构与内核实现机制,帮助学生从系统实现角度理解现代操作系统的系统架构、实现机理及关键技术。课程以“技术专题”形式组织教学内容,每个专题由知识讲授与课程实验组成。核心知识模块包括进程管理、进程调度、进程通信、存储管理、系统调用与中断处理、文件管理。每个知识模块按“原理设计基本思想―实现相关技术问题―Linux内核实现途径―用户系统编程体验”为主线组织具体内容。

(12)计算机系统综合实验。该课程是计算机系统方向学生的指选课程。主要目的在于将本科计算机教学中的基础课程,如程序设计、数字逻辑电路、操作系统、计算机组成与设计等课程融会贯通,使学生从系统的角度对整个计算机有一个全面的认识和了解,并能够设计和实现一个简单的计算机系统。本综合实验区别于一般的基础实验课程从单个层面出发的设计局限性,它要求学生把计算机软件和硬件相结合,并强调各个基础课程之间的衔接与联系。实验要求学生能够对于从高级程序语言开发到程序的系统管理、编译与代码转换以及硬件运行的选择与实现等有一个全面的掌握。实验还强调学生的动手能力和对系统的设计能力,培养能够独立开发一套简单系统并能对整个系统进行改进和优化的能力。

当然,除了上述课程以外,其他课程对学生系统能力培养也有一定的作用。除了学科平台准入和准出课程以外,其他方向的学生还可以选修上述其他课程,有些课程还可能是某个方向的必修课和方向指选课,而计算机系统方向的学生除了上述给出的必修课和指选课以外,也还可以选择一些偏理论或偏应用的课程进行修读。

后pC时代wSC、pmD和pC等共存,使得原先基于pC而建立起来的专业教学内容已经远远不能反映现代社会对计算机专业人才的培养要求,原先计算机专业人才培养强调“程序”设计也变为更强调“系统”设计。这需要我们重新规划教学体系,调整教学理念和教学内容,加强学生系统能力培养,使学生能够深刻理解计算机系统整体概念,更好地掌握软/硬件协同设计和程序开发技术,从而更多地培养出满足业界需求的各类计算机专业人才。

参考文献:

[1]王志英,周兴社,袁春风等.计算机专业学生系统能力培养和系统课程体系设置研究[J].计算机教育,2013(9):1-6.

[2]王帅,袁春风.美国一流大学计算机组成与系统结构实验课程研究[J].计算机教育,2011(17):121-124.

统计学的原理和方法篇9

从而证明现代统计学的发展及其在社会政治经济生活中发挥作用越来越大的趋势,数理统计研究问题的理念及其方法已对统计学的发展产生重要的革命性影响

[关键词]数理统计工作特点地位

一、数理统计的主要特点

数理统计就是通过对随机现象有限次的观测或试验所得数据进行归纳,找出这有限数据的内在数量规律性,并据此对整体相应现象的数量规律性做出推断或判断的一门学科。

从数理统计的学科特征来看,数理统计是应用数学中最重要、最活跃的学科之一。由此可见!数理统计从学科划分来说,应属于数学学科,但是其重在应用!而不是纯数学理论或方法的研究,故其采用的方法也就重在归纳法,而不是数学的演绎法。

二、数理统计在统计学中的地位

1.数理统计在统计思想发展中的地位。统计作为一项社会实践活动,已有几千年的历史。“统而计之”,就是人们对统计的朴素认识。随着社会生产力的不断进步,当代的统计已不圄于“统而计之”的范畴。

(1)统计作为人们认识社会的最有力的武器之一,已广泛应用于社会、政治、经济、科技等众多领域,而每一个领域有其复杂多样性,若采用简单地“统”,即全面调查几乎是不可能的,但是全面地了解每一个领域的基本情况及不同领域之间的数量联系的规律性,又为现代社会管理所必需。数理统计研究问题的思路和方法,自然而然地为统计学所利用,即数理统计为现代统计学的发展点燃了解决复杂现实问题的科学思想火花――为用总体的部分去说明总体奠定了数理基础。

(2)20世纪30年代以来,随着政府要有效地干预国民经济理念的形成,政府以社会经济生活直接参与者的身份出现,基于对全局数据的掌握,大大地推动了统计思想的发展,不仅投入了大量的资金对统计这支“武器”进行开发,更重要的是从立法的角度对统计行为进行规范。在当今许多国家的统计法规中,都明确地规定抽样调查在统计调查中的重要地位。比如,在我国1996年5月经修改后颁布并实施的《中华人民共和国统计法》第二章第十条就明确规定:“统计调查应当以周期性普查为基础,以经常性抽样调查为主体,以必要的统计报表、重点调查、综合分析等为补充,收集、整理基本统计资料”。而抽样调查的基本原理就基于数理统计的推断原理。可见,数理统计的推断理念在统计实践中的地位已用法律的形式确定下来。

(3)作为社会经济活动主体的企业单位,在世界经济全球化、区域经济一体化的发展背景下,不仅没有足够的资金、技术支持从事某一方面的全面调查,有时也没有必要通过全面调查以获得生产经营方面的全面数据资料,而抽样调查就足以提供相应可靠的数据作为企业生产经营决策的依据。这也说明数理统计有着微观的现实需要,为微观经济管理活动开辟了无限广阔的前景。在微观统计应用中有着坚实的思想根基。

(4)统计的理念,已不仅仅在于用历史数据描述历史的发展特征,而当代更强调通过对历史数据的收集、整理和分析,去预测未来,而这种预测的基础同样基于数理统计的原理。即从历史的时序数据中找出数据的内在数量规律性,以把握未来的走向,即数理统计的分析原理在时间序列数据预测中的作用,同样功不可没。

2.数理统计在统计方法中的地位。随着数理统计解决现实问题的理念在统计思想中地位的确立,数理统计在统计方法中的重要地位也相应地得以确立。

大数定律为数理统计应用于统计学搭起了连接的纽带。大量观察法是现代统计学的基本方法之一,而大数定律又是大量观察法的基础。统计学若没有大量观察法的支撑,则统计分析中的基本指标――平均数与相对数,则失去其应有的作用和意义,可见数理统计在统计方法中的基础地位不容置疑。

3.数理统计在统计内容中的地位。统计学是一门关于如何收集、整理和分析统计数据的一门方法论科学。不管数理统计对统计思想的发展有多大的影响,也不管数理统计在统计方法中居于何种地位,数理统计在统计学中的地位还是主要体现在统计分析中的地位。数理统计对数据的收集方法与整理方法的实际影响要比其对统计数据分析方法的影响小得多。也就是说,统计学作为一门方法论科学,其研究领域要比数理统计宽广得多。试图用数理统计取代统计学的观点显然是不正确的,同样试图用大统计学取代数理统计的观点也不正确,毕竟数理统计作为一门数学学科有其自身的不可替代的特点。因此,数理统计在统计内容中的地位,也只能主要体现在统计分析方面。

(1)统计数据收集方法的研究仍然是现代统计学的主要内容之一。正如前所述,在我国现阶段如何获得大量真实有效的统计数据,是我们所面临的迫切任务之一。不真实、不全面的统计数据,使国家的宏观管理"经济理论’经济模型和经济政策的统计检验,以及企业的生产经营预测、决策,都不能有效地进行。可见,“统计数据的质量是统计全部工作的生命”的观点的正确性。而数理统计在统计数据收集方面的影响仅体现在统计数据调查方式方法方面,即抽样调查如何组织实施的方式方法,在统计数据收集方法中得以突出和强调。

统计学的原理和方法篇10

关键词:统计学;教学改革;财经类非统计专业;独立院校

中图分类号:G641文献标志码:a文章编号:1673-291X(2015)20-0182-02

引言

随着市场经济的不断发展,统计学的应用领域也逐步扩宽:统计学为金融,医学、服务、工业、农业等行业提供了必不可少的数量分析工具,同时随着电子计算机的发展,使得原本复杂的统计运算变得简单明了,又进一步促进了统计学的应用。因此,目前统计学被很多财经院校设置为专业基础课程之一,旨在培养学生统计思维能力,以及利用统计分析工具解决具体问题的能力。英国著名生物学家、统计学家高尔顿说:“统计学具有处理复杂问题的非凡能力,当科学的探索者在前进的过程中荆棘载途时,统计学可以打开一条通道。”这一描述揭示了统计学的魅力。但是,目前非统计类专业统计学教学普遍存在学生重视程度不够、学习主动性不高、学生实践能力差等问题。针对这些问题,解决的主要途径还是通过课程教学方式方法的改革。

一、统计学教学中存在的一些问题

(一)学生学习主动性不强,课堂互动不足

三本独立院校学生普遍数学功底差,对于统计学中计算公式和枯燥的概念兴趣不大,并且非统计类专业学生普遍认为统计学对自身专业发展没有什么帮助,从思想上不够认同统计学课程。出现这种现象的主要原因在于教学方式方法不得当。虽然我们财经类院校统计学课程的培养目标旨在培养学生利用统计思维及统计方法解决实际经济问题,但我们统计学课程的教学却普遍只是课堂上强调学生动手能力,而整个学期中还都是老师在讲台上讲及演练,学生则坐在下边听,并没有就学生的动手能力进行专项训练。如此单向灌输式的教学模式,最终导致学生学习兴趣低、学习的主动性不强、课堂上与教师的互动不足等一系列阻碍教学效果提升的不良现象。

(二)实践环节指导不充分,学生动手能力差

统计学课程一般在概率论与数理统计课程之后,即大二的第二学期,上课班级数多,师生比例严重失调,课程内容繁多,实践性课时几乎被理论性课时挤占得所剩无几,因此整个学期都是教师讲授,学生做笔记,做课后习题,学生根本没有利用所学统计学方法去解决实际问题的体验机会和可能,也就谈不上学以致用了。但这个问题的出现,根本原因在于课程安排不合理,不能体现统计学应用性的特点,从而导致学生学习统计学完全是为了应付期末考试。

二、改革措施

(一)注重统计思维能力的培养

统计的真谛在于它体现的思想,在于它所提供的思维方式。正如H.G.wells所说:统计思维总有一天会像读与写一样成为一个有效率公民的必备能力。戴维・S・穆尔描述统计:“不要把统计当做专业的工具,而要当做受过教育的人应有的文化素养……统计是一种独立且基本的思考方法。”学好统计学的关键不在于记住多少公式,而在于如何利用统计思维解决实际问题,因此教学过程中,教师应轻公式推理,重统计方法的基本思想及原理。比如《统计学的世界》中对各种统计概念是这样介绍的:“小心潜在变量”,变异无处不在”,“结论并不是百分百的”,“数据可反映社会价值”等,并结合通俗易懂的案例进行阐述,使读者可以深入浅出地领悟统计基本思想。课堂上,我们可以借鉴他的这种方式,以统计方法的基本思想为标题,以通俗易懂的生活案例为背景,将统计方法的基本思想讲授给学生,让学生轻松的氛围中领悟统计方法的基本原理。

(二)抛锚式教学

我们传统的讲课模式,是老师负责“填鸭式”的灌输,学生负责理解记忆,很难激发学生学习的兴趣。因此,统计学教学中应注意导课方式,让学生有主动去学习的欲望。而抛锚式教学以真实事例或问题为基础(作为“锚”),引出知识模块,既能引起学生学习的动力,又能深入浅出的将知识讲授给学生。此外,所选案例应尽可能的贴近学生所学专业和生活,让他们深刻的体会到统计无处不在,看到统计的魅力。比如,讲到统计调查问卷设计时,可将课前设计好的带有缺陷的调查问卷或调查表(如大学生择偶标准调查、大学生志愿者服务意愿调查等可以激发学生兴趣一些调查项目),先发给学生,并要求他们认真阅读并填写,之后让他们将自己填写过程中的一些体会或疑问分组讨论,最后教师只需将他们讨论结果进行汇总,由此引出调查问卷设计的基本原理、基本步骤、注意事项。再比如,讲到调和平均数指标(一般算术平均数指标作为前置内容)时,应先以2―3个实例(例如,已知每个工人的日产量和每个工人的劳动生产率,求工人平均劳动生产率)为背景,让学生自己寻找解答的共同思路(计算依据:基本公式,例如,平均劳动生产率=工人实际总产量/总工时)及与算术平均数指标运算的异同,在此基础上总结出调和平均数指标的一般公式,并总结出无论是算术平均指标还是调和平均指标所依据的基本公式相同,即两者本质上是一致的,在解决实际问题时,到底选用简单算术平均指标还是调和算术平均指标,取决于所掌握的数据资料。这样不仅可以直接消除学生对统计公式的恐惧感,也深入浅出的将知识讲解清楚。再比如,讲到统计综合指数时,以测定一组不同计量单位和使用价值的商品销量变动程度为背景案例,让学生自己思考如何构建反映不同计量单位和使用价值的商品销量综合变动程度的分析指标。通过思考的过程,让学生深刻的体会到复杂现象总体要想综合反映平均变动,直接相加是行不通的,必须想办法使这种不能直接相加比较的价值量转换为可以直接相加的价值量,以此逐步引入综合指数的编制原理。再比如,讲到标志变异指标,以投资风险为背景,再比如,讲到回归分析,以财政收支与GDp为背景等等。总之,要选择贴近学生专业和生活的具有实际意义的案例为背景,以激发学生主动思考学习的积极性,在整个过程中教师只是引导者和学生学习的伙伴,而非说教者,只有这样学生才会在解决问题的过程中,轻松的领悟统计方法的基本思想及原理,才会体会到统计与自身学习和生活息息相关。

(三)培养学生动手能力

统计学作为一门方法论学科,为我们提供了分析问题和解决问题的基本思维及方法,因此,要学好统计学,必须充分理解统计学中基本方法的使用条件,掌握其操作方法,并能够结合经济背景对数据分析结果做出合理的解释。而现实中,我们统计学的课堂教学中虽然也注重统计方法的应用,但是由于统计学知识繁杂、课时安排普遍过少、开课班级过多等原因,导致我们统计学教学过程中对于学生的动手能力的训练过少。因此,在不能改变基本条件的情况下,我们可以对统计学应用性较强的章节进行模块划分,例如,可将统计学按照统计活动过程分为以下三个模块:统计资料的搜集、整理及描述统计分析、深度分析(时间序列分析、统计指标分析、回归分析)。并在课程简介完后让学生分组,选择自己所感兴趣的项目,并依据课程进度进行相应的实践活动。比如,统计资料搜集的基本理论及方法学习完后,学生就自己所选择的项目,设计调查方案和调查问卷,并进行实地调查。再比如,数据整理及描述统计分析,可编写相应的实验手册(主要包括数据录入、数据筛选、平均数、标准差、众数、中位数等基本指标,以及excel统计图表的绘制),通过演练使学生可以对统计数据进行简单描述统计分析,并可以借助统计图表将分析结果展示给读者;深度分析又可以分为时间序列分析、统计指标分析、回归分析三个模块,并针对不同模块以实际研究项目为背景,带领学生进行研究和学习,并通过演练使学生可以灵活应用所学分析方法研究具体的经济问题。

(四)优化考核方式

对于独立学院的学生而言,通过统计学的学习,应掌握调查方案设计、调查问卷设计、调查资料收集、调查资料整理分析、调查报告的撰写等基本技能。而我们传统的卷面考试很难考查到学生解决实际问题的能力,因此必须对传统考核方式进行改革创新,充分体现独立学院对非统计专业学生开设统计学专业基础课程的培养目的,改变学生以往只为应付考试的学习态度。我们可以根据统计学课程教学目标将课程考核分为基本技能考核、案例分析能力考核、基本理论知识考核。其中,基本技能考核(调查报告形式)主要考查调查方案设计、调查问卷设计、实地调查、数据录入整理分析,并能撰写一份完整详实的调查报告的能力;案例分析能力(研究报告形式)考核主要考查学生结合实际经济背景,利用所学知识(时间序列分析、统计指标、回归分析等方法)进行分析,并能撰写研究报告的能力;基本理论知识的考核(闭卷形式)主要考查学生对统计学基本概念及方法的使用原理的掌握程度。通过不同的考核方式,全方位考查学生对统计学方法的基本思想及原理的理解程度,调查方案和问卷设计技能的掌握程度,对调查数据进行描述分析及深度分析的能力。

参考文献:

[1]王玲.应用统计学教学改革探索[J].中国电力教育,2013,(32).

[2]石秀丽.经管专业统计学教学改革与创新[J].黑龙江教育,2011,(12).