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统计学的内涵精选(十四篇)

发布时间:2023-09-19 15:25:43

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇统计学的内涵,期待它们能激发您的灵感。

统计学的内涵

篇1

统计学研究的对象是数据,数据科学顾名思义也是以数据为研究对象,这产生一种直观的错觉,似乎数据科学与统计学之间存在某种与生俱来的渊源关系。Wu(1998)直言不讳,数据科学就是统计学的重命名,相应地,数据科学家替代了统计学家这个称谓。若此,那是什么促成了这种名义上的替代?显然仅仅因为数据量大本身并不足以促成“统计学”向“数据科学”的转变,数据挖掘、机器学习这些概念似乎就已经足够了。问题的关键在于,二者所指的“数据”并非同一概念,数据②本身是一个很宽泛的概念,只要是对客观事物记录下来的、可以鉴别的符号都可以称之为数据,包括数字、文字、音频、视频等等。统计学研究的数据虽然类型丰富,如类别数据、有序数据等定性数据,定距数据、定比数据等定量数据,但这些都是结构化数据;数据科学所谓的数据则更为宽泛,不仅包括这些传统的结构型数据,而且还包括文本、图像、视频、音频、网络日志等非结构型和半结构型数据,即,大数据。大数据(以半/非结构型数据为主)使基于关系型数据库的传统分析工具很难发挥作用,或者说传统的数据库和统计分析方法很难在可容忍的时间范围内完成存储、管理和分析等一系列数据处理过程,为了有效地处理这类数据,需要一种新的范式———数据科学。真正意义上的现代统计学是从处理小数据、不完美的实验等这类现实问题发展起来的,而数据科学是因为处理大数据这类现实问题而兴起的。因此数据科学的研究对象是大数据,而统计学以结构型数据为研究对象。退一步,单从数量级来讲,也已发生了质变。对于结构化的大规模数据,传统的方法只是理论上的(可行性)或不经济的(有效性),实践中还需要借助数据挖掘、机器学习、并行处理技术等现代计算技术才能实现。

二、数据科学的统计学内涵

(一)理论基础

数据科学中的数据处理和分析方法是在不同学科领域中分别发展起来的,譬如,统计学、统计学习或称统计机器学习、数据挖掘、应用数学、数据密集型计算、密集计算方法等。在量化分析的浪潮下甚至出现了“metric+模式”,如计量经济学、文献计量学、网络计量学、生物统计学等。因此,有学者将数据科学定义为计算机科学技术、数学与统计学知识、专业应用知识三者的交集,这意味着数据科学是一门新兴的交叉学科。但是这种没有侧重的叠加似乎只是罗列了数据科学所涉及到的学科知识,并没有进行实质性的分析,就好似任何现实活动都可以拆解为不同的细分学科,这是必然的。根据Naur(1960,1974)的观点,数据科学或称数据学是计算机科学的一个替代性称谓。但是这种字面上的转换,并没有作为一个独立的学科而形成。Cleveland(2001)首次将数据科学作为一个独立的学科提出时,将数据科学表述为统计学加上它在计算技术方面的扩展。这种观点表明,数据科学的理论基础是统计学,数据科学可以看作是统计学在研究范围(对象)和分析方法上不断扩展的结果。一如统计学最初只是作为征兵、征税等行政管理的附属活动,而现在包括了范围更广泛的理论和方法。从研究范围的扩展来看,是从最初的结构型大规模数据(登记数据),到结构型的小规模数据(抽样数据)、结构型的大规模数据(微观数据),再扩展到现在的非(半)结构型的大规模数据(大数据)和关系数据等类型更为丰富的数据。从分析方法的扩展来看,是从参数方法到非参数方法,从基于模型到基于算法,一方面传统的统计模型需要向更一般的数据概念延伸;另一方面,算法(计算机实现)成为必要的“可行性分析”,而且在很多方面算法模型的优势越来越突出。注意到,数据分析有验证性的数据分析和探索性的数据分析两个基本取向,但不论是哪一种取向,都有一个基本的前提假设,就是观测数据是由背后的一个(随机)模型生成,因此数据分析的基本问题就是找出这个(随机)模型。Tukey(1980,2000)明确提到,EDA和CDA并不是替代关系,两者皆必不可少,强调EDA是因为它被低估了。数据导向是计算机时代统计学发展的方向,这一观点已被越来越多的统计学家所认同。但是数据导向仍然有基于模型与基于算法两种声音,其中,前文提到的EDA和CDA都属于基于模型的方法,它们都假定数据背后存在某种生成机制;而算法模型则认为复杂的现实世界无法用数学公式来刻画,即,不设置具体的数学模型,同时对数据也不做相应的限制性假定。算法模型自20世纪80年代中期以来随着计算机技术的迅猛发展而得到快速成长,然而很大程度上是在统计学这个领域之外“悄然”进行的,比如人工神经网络、支持向量机、决策树、随机森林等机器学习和数据挖掘方法。若响应变量记为y,预测变量记为x,扰动项和参数分别记为ε和β,则基于模型的基本形式是:y=f(x,β,ε),其目的是要研究清楚y与x之间的关系并对y做出预测,其中,f是一个有显式表达的函数形式(若f先验假定,则对应CDA;若f是探索得到的,则对应EDA),比如线性回归、Logistic回归、Cox回归等。可见,传统建模的基本观点是,不仅要得到正确的模型———可解释性强,而且要得到准确的模型———外推预测能力强。而对于现实中复杂的、高维的、非线性的数据集,更切合实际的做法是直接去寻找一个恰当的预测规则(算法模型),不过代价是可解释性较弱,但是算法模型的计算效率和可扩展性更强。基于算法的基本形式类似于非参数方法y=f(x,ε),但是比非参数方法的要求更低yx,因为非参数方法很多时候要求f或其一阶导数是平滑的,而这里直接跳过了函数机制的探讨,寻找的只是一个预测规则(后续的检验也是基于预测构造的)。在很多应用场合,算法模型得到的是针对具体问题的解(譬如某些参数是被当作一个确定的值通过优化算法得到的),并不是统计意义上的推断解。

(二)技术维度

数据科学是基于数据的决策,数据分析的本质既不是数学,也不是软件程序,而是对数据的“阅读”和“理解”。技术只是辅助数据理解的工具,一个毫无统计学知识的人应用统计软件也可以得到统计结果,但无论其过程还是结果都是可疑的,对统计结果的解释也无法令人信服。“从计算机科学自身来看,这些应用领域提供的主要研究对象就是数据。虽然计算机科学一贯重视数据的研究,但数据在其中的地位将会得到更进一步的加强”。不可否认,统计分析逐渐向计算机科学技术靠近的趋势是明显的。这一方面是因为,数据量快速膨胀,数据来源、类型和结构越来越复杂,迫切需要开发更高效率的存储和分析工具,可以很好地适应数据量的快速膨胀;另一方面,计算机科学技术的迅猛发展为新方法的实现提供了重要的支撑。对于大数据而言,大数据分析丢不掉计算机科学这个属性的一个重要原因还不单纯是因为需要统计软件来协助基本的统计分析和计算,而是大数据并不能像早先在关系型数据库中的数据那样可以直接用于统计分析。事实上,面对越来越庞杂的数据,核心的统计方法并没有实质性的改变,改变的只是实现它的算法。因此,从某种程度上来讲,大数据考验的并不是统计学的方法论,而是计算机科学技术和算法的适应性。譬如大数据的存储、管理以及分析架构,这些都是技术上的应对,是如何实现统计分析的辅助工具,核心的数据分析逻辑并没有实质性的改变。因此,就目前而言,大数据分析的关键是计算机技术如何更新升级来适应这种变革,以便可以像从前一样满足统计分析的需要。

(三)应用维度

在商业应用领域,数据科学被定义为,将数据转化为有价值的商业信息①的完整过程。数据科学家要同时具备数据分析技术和商业敏感性等综合技能。换句话说,数据科学家不仅要了解数据的来源、类型和存储调用方式,而且还要知晓如何选择相应的分析方法,同时对分析结果也能做出切合实际的解释②。这实际上提出了两个层面的要求:①长期目标是数据科学家从一开始就应该熟悉整个数据分析流程,而不是数据库、统计学、机器学习、经济学、商业分析等片段化碎片化的知识。②短期目标实际上是一个“二级定义”,即,鼓励已经在专业领域内有所成就的统计学家、程序员、商业分析师相互学习。在提及数据科学的相关文献中,对应用领域有更多的倾向;数据科学与统计学、数学等其他学科的区别恰在于其更倾向于实际应用。甚至有观点认为,数据科学是为应对大数据现象而专门设定的一个“职业”。其中,商业敏感性是数据科学家区别于一般统计人员的基本素质。对数据的简单收集和报告不是数据科学的要义,数据科学强调对数据多角度的理解,以及如何就大数据提出相关的问题(很多重要的问题,我们非但不知道答案而且不知道问题何在以及如何发问)。同时数据科学家要有良好的表达能力,能将数据中所发现的事实清楚地表达给相关部门以便实现有效协作。从商业应用和服务社会的角度来看,强调应用这个维度无可厚非,因为此处是数据产生的土壤,符合数据科学数据导向的理念,数据分析的目的很大程度上也是为了增进商业理解,而且包括数据科学家、首席信息官这些提法也都肇始于实务部门。不过,早在20世纪90年代中期,已故图灵奖得主格雷(JimGray)就已经意识到,数据库技术的下一个“大数据”挑战将会来自科学领域而非商业领域(科学研究领域成为产生大数据的重要土壤)。2008年9月4日刊出的《自然》以“bigdata”作为专题(封面)探讨了环境科学、生物医药、互联网技术等领域所面临的大数据挑战。2011年2月11日,《科学》携其子刊《科学-信号传导》、《科学-转译医学》、《科学-职业》专门就日益增长的科学研究数据进行了广泛的讨论。格雷还进一步提出科学研究的“第四范式”是数据(数据密集型科学),不同于实验、理论、和计算这三种范式,在该范式下,需要“将计算用于数据,而非将数据用于计算”。这种观点实际上是将数据从计算科学中单独区别开来了。

三、数据科学范式对统计分析过程的直接影响

以前所谓的大规模数据都是封闭于一个机构内的(数据孤岛),而大数据注重的是数据集间的关联关系,也可以说大数据让孤立的数据形成了新的联系,是一种整体的、系统的观念。从这个层面来说,将大数据称为“大融合数据”或许更为恰当。事实上,孤立的大数据,其价值十分有限,大数据的革新恰在于它与传统数据的结合、线上和线下数据的结合,当放到更大的环境中所产生的“1+1>2”的价值。譬如消费行为记录与企业生产数据结合,移动通讯基站定位数据用于优化城市交通设计,微博和社交网络数据用于购物推荐,搜索数据用于流感预测、利用社交媒体数据监测食品价等等。特别是数据集之间建立的均衡关系,一方面无形中增强了对数据质量的监督和约束;另一方面,为过去难以统计的指标和变量提供了另辟蹊径的思路。从统计学的角度来看,数据科学(大数据)对统计分析过程的各个环节(数据收集、整理、分析、评价、等)都提出了挑战,其中,集中表现在数据收集和数据分析这两个方面。

(一)数据收集方面

在统计学被作为一个独立的学科分离出来之前(1900年前),统计学家们就已经开始处理大规模数据了,但是这个时期主要是全国范围的普查登记造册,至多是一些简单的汇总和比较。之后(1920-1960年)的焦点逐渐缩聚在小规模数据(样本),大部分经典的统计方法(统计推断)以及现代意义上的统计调查(抽样调查)正是在这个时期产生。随后的45年里,统计方法因广泛的应用而得到快速发展。变革再次来自于统计分析的初始环节———数据收集方式的转变:传统的统计调查方法通常是经过设计的、系统收集的,而大数据是零散实录的、有机的,这些数据通常是用户使用电子数码产品的副产品或用户自行产生的内容,比如社交媒体数据、搜索记录、网络日志等数据流等,而且数据随时都在增加(数据集是动态的)。与以往大规模数据不同的是,数据来源和类型更加丰富,数据库间的关联性也得到了前所未有的重视(大数据的组织形式是数据网络),问题也变得更加复杂。随着移动电话和网络的逐渐渗透,固定电话不再是识别住户的有效工具变量,相应的无回答率也在增加(移动电话的拒访率一般高于固定电话),同时统计调查的成本在增加,人口的流动性在增加,隐私意识以及法律对隐私的保护日益趋紧,涉及个人信息的数据从常规调查中越来越难以取得(从各国的经验来看,拒访率或无回答率的趋势是增加的),对时效性的要求也越来越高。因此,官方统计的数据来源已经无法局限于传统的统计调查,迫切需要整合部门行政记录数据、商业记录数据、个人行为记录数据等多渠道数据源,与部门和搜索引擎服务商展开更广泛的合作。

(二)数据分析方面

现代统计分析方法的核心是抽样推断(参数估计和假设检验),然而数据收集方式的改变直接淡化了样本的意义。比如基于浏览和偏好数据构建的推荐算法,诚然改进算法可以改善推荐效果,但是增加数据同样可以达到相同的目的,甚至效果更好。即所谓的“大量的数据胜于好的算法”这与统计学的关键定律(大数定律和中心极限定理)是一致的。同样,在大数据分析中,可以用数量来产生质量,而不再需要用样本来推断总体。事实上,在某些场合(比如社会网络数据),抽样本身是困难的。数据导向的、基于算法的数据分析方法成为计算机时代统计学发展无法回避的一个重要趋势。算法模型不仅对数据分布结构有更少的限制性假定,而且在计算效率上有很大的优势。特别是一些积极的开源软件的支撑,以及天生与计算机的相容性,使算法模型越来越受到学界的广泛重视。大数据分析首先涉及到存储、传输等大数据管理方面的问题。仅从数量上来看,信息爆炸、数据过剩、数据泛滥、数据坟墓、丰富的数据贫乏的知识……这些词组表达的主要是我们匮乏的、捉襟见肘的存储能力,同时,存储数据中有利用价值的部分却少之又少或尘封窖藏难以被发现。这除了对开采工具的渴求,当时的情绪主要还是迁怨于盲目的记录,把过多精力放在捕捉和存储外在信息。在这种情况下,开采有用的知识等价于抛弃无用的数据。然而,大数据时代的思路改变了,开始变本加厉巨细靡遗地记录一切可以记录的数据。因为:数据再怎么抛弃还是会越来越多。我们不能通过删减数据来适应自己的无能,为自己不愿做出改变找借口,而是应该面对现实,提高处理海量数据的能力。退一步,该删除哪些数据呢?当前无用的数据将来也无用吗?显然删除数据的成本要大于存储的成本。大数据存储目前广泛应用的是GFS、HDFS等基于计算机群组的文件系统,它可以通过简单增加计算机来无限地扩充存储能力。值得注意的是,分布式文件系统存储的数据仅仅是整个架构中最基础的描述,是为其他部件服务的(比如MapReduce),并不能直接用于统计分析。而NoSQL这类分布式存储系统可以实现高级查询语言,事实上,有些RDBMS开始借鉴MapReduce的一些思路,而基于MapReduce的高级查询语言也使MapReduce更接近传统的数据库编程,二者的差异将变得越来越模糊。大数据分析的可行性问题指的是,数据量可能大到已经超过了目前的存储能力,或者尽管没有大到无法存储,但是如果算法对内存和处理器要求很高,那么数据相对也就“大”了。换句话说,可行性问题主要是,数据量太大了,或者算法的复杂度太高。大数据分析的有效性问题指的是,尽管目前的硬件条件允许,但是耗时太久,无法在可容忍的或者说可以接受的时间范围内完成。目前对有效性的解决办法是采用并行处理。注意到,高性能计算和网格计算也是并行处理,但是对于大数据而言,由于很多节点需要访问大量数据,因此很多计算节点会因为网络带宽的限制而不得不空闲等待。而MapReduce会尽量在计算节点上存储数据,以实现数据的本地快速访问。因此,数据本地化是MapReduce的核心特征。

四、结论

(一)数据科学不能简单地理解为统计学的重命名,二者所指“数据”并非同一概念,前者更为宽泛,不仅包括结构型数据,而且还包括文本、图像、视频、音频、网络日志等非结构型和半结构型数据;同时,数量级也是后者难以企及的(PB以上)。但是数据科学的理论基础是统计学,数据科学可以看作是统计学在研究范围(对象)和分析方法上不断扩展的结果,特别是数据导向的、基于算法的数据分析方法越来越受到学界的广泛重视。

(二)从某种程度上来讲,大数据考验的并不是统计学的方法论,而是计算机科学技术和算法的适应性。譬如大数据的存储、管理以及分析架构,这些都是技术上的应对,核心的数据分析逻辑并没有实质性的改变。因此,大数据分析的关键是计算机技术如何更新升级以适应这种变革,以便可以像从前一样满足统计分析的需要。

(三)大数据问题很大程度上来自于商业领域,受商业利益驱动,因此数据科学还被普遍定义为,将数据转化为有价值的商业信息的完整过程。这种强调应用维度的观点无可厚非,因为此处是数据产生的土壤,符合数据科学数据导向的理念。不过,早在20世纪90年代中期,已故图灵奖得主格雷就已经意识到,数据库技术的下一个“大数据”挑战将会来自科学领域而非商业领域(科学研究领域成为产生大数据的重要土壤)。他提出科学研究的“第四范式”是数据,不同于实验、理论、和计算这三种范式,在该范式下,需要“将计算用于数据,而非将数据用于计算”。这种观点实际上将数据从计算科学中单独区别开了。

(四)数据科学范式对统计分析过程的各个环节都提出了挑战,集中表现在数据收集和数据分析这两个方面。数据收集不再是刻意的、经过设计的,而更多的是用户使用电子数码产品的副产品或用户自行产生的内容,这种改变的直接影响是淡化了样本的意义,同时增进了数据的客观性。事实上,在某些场合(比如社会网络数据),抽样本身是困难的。数据的存储和分析也不再一味地依赖于高性能计算机,而是转向由中低端设备构成的大规模群组并行处理,采用横向扩展的方式。

篇2

    设计美学产生于工业革命以后,是一门立足于现代,在现代设计理论的基础上,结合传统的美学思想和审美理念发展起来的交叉性学科。它涉及的内容相当广泛,包含了功能之美,造型之美,工巧之美,内涵之美等与美学相关的各个方面。但就研究范畴而言,设计美学又不同于纯粹的美学思辨。设计美学是应用型美学,它强调的是以市场经济为导向,通过艺术与技术的巧妙结合,设计出符合现代人的审美标准和精神需要的产品。而传统的美学则侧重于纯粹的艺术方面,看重艺术家个人情感的表现[1]。虽然设计美学作为一门独立的学科确立于工业革命之后,但是设计美学的思想却是很久以前就存在的了,并且在中国古代就已经有着非常广泛的应用和体现。

    中国古代的设计美学注重抽象化与意境,这有别于西方注重写实和逻辑思维的设计美学。因此古代器物在制造时也会秉承“天人合一”的理念,用有形的东西传达无形的思想,借而抒发造物者的情感、志向,并且关注人与自然平等包容关系。以座椅为例,中国传统比较讲究意向与象征意义,手工也非常精细,会把重点放在椅子材料(木头等)的选用及装饰与做工等,以求更好地达到与自然结合的目的。而西方设计美学则强调实用功能的重要性,在设计的时候会把精力放在研究人的坐姿、椅子的尺寸、舒适度等具体问题上,以此来设计出更符合人体姿态的座椅。

    东西方设计美学的差异在文化、艺术、建筑等诸多领域也很明显。如,绘画。受中国古代设计美学的影响,中国古代画家推崇的是意境而非写实。因此他们并不是写生作画,往往是游览了名川大山之后凭借自己的记忆绘画,借画来表达自己的志向、心情。如果说中国画家重写意,那么西方画家则偏写实,看重的是技艺和逻辑。继承了西方设计美学的精华,他们的绘画一种是强调反映物或人在光影下自然逼真的写实画,一种是表现极强逻辑思维的抽象画。同样的设计思想在园林建造中也有所体现。中国的园林建造受到诗歌绘画的影响,追求诗情画意的境界,因此它们通常被设计的曲折含蓄,着重考虑景观在情感上给人的感受,力求“虽由人作,宛自天开”之境界。而西方的园林则过于强调结构、对称、比例,且多会采用轴线对称,以此表现强烈的节奏和逻辑感。

    不止这些,确切地说,凡是涉及到设计美学的领域,在东西方范围内,都有着不同的诠释和发展。但尽管如此,设计美学思想却是源于相同的出处——新石器时代。设计美学便是从那时起,伴随着人类历史走过了数千年,并一直指导着中国古代的设计。这些设计在历史的长河中保留下来,且璀璨至今,每一个都饱含了设计者聪颖的思想和辛勤的汗水。然而在这些优秀的器具中,中国古代灯具以现存数量众多,记载之详尽,且拥有着完整的发展体系和脉络,能够充分反映中国古代设计美学的本质内涵[2]。

    中国古代灯具起源于火的发现和人类照明的需要。随着科学技术的发展、设计美学思想体系的完善,灯具有了更广泛的作用和内涵。它们不仅仅是用作照明,更多的时候起到装饰的效果。所以古代的灯具也必须要符合设计美学标准,兼具功能和形式两方面才算得上是优秀的灯具。据考古资料记载,在春秋战国时期就已经有了成型的灯具出现。那个时期的灯具,受传统设计美学理论的影响,除了少量仿生、象形造型的铜灯以外,大多数灯具造型类似陶制盛食器“豆”。上盘下座,中间以柱相连。后来,由于青铜的发现、铸造技术的提高,灯具和其他器具一样,在美学价值上有了更深一步的发展。唐宋时期,更多的新材料被运用到灯具的制作中,于是出现了大量兼具实用功能和精美造型的灯具[3]。自那以后,灯具广为流传和发展。灯具的功能也随之完善,造型和装饰也更加贴近人们的审美标准、符合设计美学的规律。

    中国古代灯具能够反映每一个历史时期的装饰风格以及人们的审美观念,是设计美学体系发展的很好见证, 其蕴含的设计美学思想和观念值得我们深入研究。中国的设计美学思想包括很多内容,尤以功能之美、造型之美、工巧之美、内涵之美为代表。在营造灯具造型之美这方面,古代造物者最常用的一种方法便是模仿自然形态。因此古代的灯具通常是通过具体的形状来营造出一种情景交融的精神境界,通过虚与实、意与境的相互结合,使灯具本身具有较高的情思和理趣,从而表达人们内心祈求融入自然的美好愿望。如图1的十五连盏灯,产生于战国时期,是由青铜制成,以造型独特闻名于世。那个时期中国社会十分动荡,艺术家们的思维也很活跃,他们希望更好的描述自然,与自然融为一体,因此这样一款造型的灯具应运而生。该灯为树形,中间一树干直立于灯盘之上作为灯柱,前后各有十五个灯盏,灯的底座上刻着镂空的龙,底座靠近中心刻着两个小人。在灯架上也分别设计了玩耍嬉闹的猴子和小鸟。从远处看,俨然一幅人与自然和谐相处的画面。在造型的设计上,生动又富有情趣,灯盘的重复也表现出很强的形式美感。可以看出它倾注了当时人们最高的智慧——借助有形的物体传达无形的思想,表达了造物者渴望与自然和谐相处的美好愿望。而数字十五在文脉底蕴中也是蕴含着生命以及美好的向往的意思[4]。这件艺术品不仅在造型上构思巧妙,在功能和工艺的设计上也是匠心独运。灯盘高低错落,灯光可均匀地射向周围四方,使照明功能更加完备。在制作中,将工艺、雕刻等技术集于一身,手工精细,灯具连接处也吻合牢固。十五连盏灯将古代设计美学精华反映的淋漓尽致,在设计美学的各个方面都可作为典型的例子和代表。 当然,设计美学的内涵在其它灯具中也有非常显着的体现。以功能之美为代表,中国古代传统灯具的功能美学讲究“重己役物,致用利人”。强调器物是为人所用的,器物最本质的目的是更有利于人的生活,相当于现在设计所强调的“以人为本”。例如图2的汉代长信宫灯。这款灯具不仅在中国,乃至世界上都享有盛誉。该灯集各种美学内涵于一身,堪称“中华第一灯”。在造型美学上打破了传统青铜器具给人的笨重感觉,以宫女一手执灯为造型,含蓄温婉,整个形态极其优美自然。它在设计时比较注重概念,没有刻意追求严格的结构,将形象的东西抽象化,寓情于物,给人更加随和舒适的视觉感受和精神境界,与设计美学所追求的意境相吻合。在功能美学方面,除了基本的照明以外,还加入了蓄烟功能。设计原理是灯火的烟可积聚于器身内腔,然后从袖口排出,减少灯油的污染而保持空气清洁。其在功能方面做出的跨越,为以后的灯具设计提供了方向。它的制作工艺也是相当精湛。《考工记》中记载一个好的器物应该是“材有美,工有巧”的,就是说传统设计美学包括了材料的品质加上完美的技艺。从这件灯具高超工艺中就可看出造物者的审美观念。长信宫灯是通体鎏金的铜灯,整体由六个部分——头部、身躯、灯座、灯盘、右臂、灯罩组成,浇铸后合在一起。表面打磨得非常光亮,细腻,宫女的神态以及衣服袖子上的褶皱都栩栩如生,活灵活现,把工巧美学的内涵表现到极致。

篇3

【关键词】 马克思;人的本质;西方哲学

一、马克思人的本质思想的科学内涵

1.人的本质在其现实性上是一切社会关系的总和。在《关于费尔巴哈的提纲》中,马克思明确地指出:“费尔巴哈把宗教的本质归结于人的本质。但是,人的本质并不是个人所固有的抽象物,在其现实性上,它是一切社会关系的总和。”首先人的本质的规定性不是人的自然属性、生物属性,而是人的社会属性。社会是人的社会,人则是社会的人。人离不开社会,社会制约着人的存在,规定着人的本质。如果没有社会,人就失去了自己的本质,人就不成其为人。“人的本质是人的真正的社会关系”。其次人的本质不是由社会联系的某一方面决定的,而是由一切社会关系总和决定。把人的本质理解为社会关系的某一方面或者各种社会关系的机械的相加,都是片面的。只有以生产实践为基础,把人放到各种社会关系中作综合的考察,才能真正把握人的本质。同样应看到,处于不同关系的人的本质也必然是具体的、历史的、发展变化的。

2.人的本质在其类的区分上是劳动。马克思所阐述的人的类本质就是“自由自觉的活动”,即,劳动。所谓自由自觉的活动,就是指人的合规律性与合目的性的活动,就是主体按照自身的需要,价值取向亦即对于课题属性规律性认识所构成的目的而进行的感性物质活动。这种感性的物质活动,就是人的对象化活动,在哲学意义上,这种对象化活动就是劳动。首先劳动创造了人本身和人类社会。任何人类社会并不是从来就有的,而是自然界长期发展的产物。人和人类社会产生的内在机制,和现实基础是劳动,劳动是整个人类生活的一个基本条件。社会形成过程中,劳动起了决定性作用。其次劳动是人现实存在的根本前提。人必须通过自己的活动变革自然对象,创造属于人的产品。马克思认为:“劳动这种生命活动,这种生产活动本身对人说来不过是满足热爱的需要即维持肉体生存需要的手段。”人的生命的延续、发展首先需要通过劳动获取生存资料,这是人活动的首要目的,也是人存在的根本前提。

3.人的本质在其自然属性上是其需要。马克思认为人的需要是人进行生产和结成社会关系的动因,人们所以进行生产,是为了生活的需要。需要推动了劳动的发生,促使社会关系在劳动过程中得到发展,随着需要的不断满足,社会关系不断扩大、发展。可以说,社会关系的发展是随着需要的增长实现的,从这一角度看,人的需要是人的本质,它是人其他特性产生的前提条件。人在满足需要的过程中改造原有的需要,产生出新的需要,给劳动以新的动力,从而不断地使任何社会得以发展变化,因此,人的需要又是人的自我发展的内在确证和根据。

4.人的本质从相对于群体的个人而言人的本质又在于其独特性与个性。马克思指出:“人是一个特殊的个体,并且正是他的特殊性使他成为一个个体,成为一个现实的的、单个的社会存在物。”个人有独特的思考和感知活动,人由于自己的特殊性而成为一个个体,称为单个的社会存在物。在马克思看来,个人及其个性是在社会和社会关系中得以表现、实现和确立的。“个人怎么表现自己的生活,他们自己就是怎样。因此他们是什么样的,这同他们的生产是一致的――即和他们生产什么一致,又和他们怎么生产一致。”所以,处于不同社会现实中的人,必然具有不同的社会关系,也就必然具有各自的个性。

二、马克思人的本质思想对传统西方传统哲学的发展

篇4

关键词:1奇数 , 2偶数, 3对立性, 4 同一性 , 5哲理整小数, 6 哲理整性质,7对立统一,8派生子集合, 9为什么1+1=2?等等

1、奇数与偶数的对立性和同一性(理性地认识奇数与偶数这对拥有哲学和数学意义的矛盾):

如果从自然辩证法(现代哲学)、数学角度出发去认识奇数与偶数这一对矛盾,偶数能被2整除、奇数不能被2整除的传统理论,只谈了差异、排斥与对立的一面,换言之,仅仅涉及到了奇数与偶数(矛盾)的对立性,没有涉及到奇数与偶数(矛盾)的同一性与差异中的共性,很显然是非完整的理性认识、带有片面性,…,如果奇数与偶数是一对带有数学意义的哲学矛盾,则这一矛盾的两个方面不仅具有对立性与不同性、而且还存在着同一性与差异中的共性,如果存在着差异中的共性与同一性,必须探索寻求科学依据,不能凭空而论,自然辩证法(现代哲学)和辩证数值逻辑共同发现:在数值逻辑公理系统中,派生子集合,即小数0.5,1.5,2.5,3.5,4.5,5.5,6.5,……,…的绝对值比其他普通小数的绝对值整装(不要被它小数性质的现象、假象所迷惑),因而从系统的发展变化的过程中差别、产生分化出来、占据整数的位置(即派生子集合),充当“整数”,体现其哲理整性质,为奇数能被2哲理整除提供科学依据,为奇数与偶数这一对哲学矛盾提供同一性的科学依据,因此,自然辩证法(现代哲学)为怎样正确回答为什么1+1=2?这一数学真理开辟了前进道路、指明了前进方向,所以,偶数能被2整除,奇数不能被2整除确着实能被2哲理整除,不仅存在着对立性,尤其存在着共性与同一性,即异中之同、差异中的共性,换言之,奇数与偶数存在着同一性、存在着相反相成对立统一的辩证关系,奇数与偶数不仅是拥有数学意义的矛盾,更是一对拥有哲学内涵的矛盾,那么当然需要辩证认识与辩证推理,当然更需要自然辩证法(现代哲学)的指导与哲学专家的鼎力支持,…。

2、哲理整小数及其哲理整性质:

我们将小数0.5,-0.5,1.5,-1.5,2.5,-2.5,3.5,-3.5,4.5,-4.5,5.5,-5.5,……,…以及它们的哲理整性质统称为哲理整小数,…。

何为哲理整性质?:即其他普通小数的绝对值比哲理整小数的绝对值更零散,换言之,哲理整小数的绝对值比其他普通小数的绝对值“整装”,这一相比较而言而得到的“整装”性质与整数的整装性质构成异中之同、差异中的共性,我们将这一差异中的共性与同一性称之为哲理整性质,尽管二者是相对而言的,然而亦是一个客观存在,它为奇数能被2哲理整除提供了客观上的科学依据,这是自然辩证法的重大发现和自然辩证法的重大胜利!这是世界观的认识问题,很显然,哲理整小数具有相互矛盾的双重性质:其一是哲理整性质、其二是普通小数的性质,惟独哲理整小数拥有哲理整性质,其他普通小数并不具备哲理整性质,特此说明,…。

3、哲理整小数的哲学与数学意义:

哲理整小数的哲学与数学意义:它揭示着奇数与偶数相反相成对立统一,为奇数与偶数提供同一性,为奇数能被2 哲理整除、为数学真理为什么1+1=2?提供科学依据,奇数与偶数是一对既属于哲学范畴又属于数学范畴的综合矛盾,整数与哲理整小数为偶数能被2整除、为奇数能被2哲理整除提供完整科学依据,单纯的数学角度去认识似乎无法正确理解与接受,相反相成,老子先生早在两千多年前就提出来了,即相反的事物拥有同一性,奇数与偶数这对哲学矛盾也不例外,哲理整小数的哲学与数学意义主要是为奇数能被2哲理整除、为奇数与偶数相反相成对立统一提供科学依据,即为奇数与偶数提供了哲学意义的同一性,自然辩证法(现代哲学)为完整数学真理指明了前进方向!这是自然辩证法(现代哲学)的重大胜利!

4、哲理整小数拥有哲理整性质的科学依据和其来源:

很显然,哲理整小数具有相互矛盾的双重性质:其一是哲理整性质、其二是普通小数的性质,分数有分数单位,1/2是最大的分数单位,那么则0.5是最大的小数单位,最大的小数单位“0.5”以及辩证数值逻辑中派生子集合为哲理整小数具有哲理整性质提供科学依据,因而,偶数能被2整除、奇数不能被2整除,如果将其极端绝对化了排斥掉了奇数与偶数二者的同一性,即如果排斥掉了奇数能被2哲理整除的性质,就要阻碍完整数学真理向前发展与突破,导致不可思议,千百年来数学基础数值逻辑自身的发展史充分地证明了这一点,偶数能被2整除,奇数不能被2整除的传统理论没有回答为什么1+1=2?,这是因为奇数不能被2整除,理论上无法直接承认、接受2是数学公理;这也是算术(经典数论)的一大遗憾,尽管高深的数理逻辑具有无穷无尽的力量与作用,由于它不能完全彻底取代数值逻辑的巨大意义与作用,因此偶数能被2整除,奇数不能被2整除的传统理论只把完整的数学真理认识了一半(仅仅涉及到了矛盾的对立性),另一半,即同一性,奇数能被2哲理整除亦很重要与必要,…。

5、奇数与偶数存在着对立性与同一性的辩证关系以及蕴含着深刻哲学意义的数学真理为什么1+1=2?:

本文将奇数与偶数这一对具有数学内涵下的哲学矛盾简单的归纳为:偶数能被2整除,奇数不能被2整除确着实能被2哲理整除,奇数与偶数不仅存在着对立性,而且还存在着共性和同一性,即异中之同,差异中的共性,偶数能被2整除、奇数能被2哲理整除就是异中之同,差异中的共性与同一性(偶数能被2整除、奇数不能被2整除就是指二者差异、排斥与对立性),因此说,奇数与偶数(整数与哲理整小数)二者存在着相反相成、对立统一的辩证关系,它揭示着2是数学公理系统的首要公理,自然辩证法、数学二位一体,辩证统一,这是世界观的认识问题,有什么样的世界观就有什么样的认识论、方法论,为什么1+1=2?我们的回答既简单又深刻:偶数能被2整除,奇数不能被2整除确着实能被2哲理整除,奇数与偶数相反相成对立统一、拥有对立性与同一性,2是数学首要公理,是啊!它真的既简单又深刻,它简单的表面上看似是小学生的基本知识,但它深刻地不可思议、不可理喻、难以理解与接受,世上有那么多的为什么,为什么迄今为止还没有数学真理为什么1+1=2?出笼?是它客观上根本不存在还是我们地球人类没有对它形成理性认识?本文对此进行了探索性地回答,不妥之处敬请谅解,…。

参考文献

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3、《古今数学思想》(北京大学数学系数学史翻译组译)上海科学技术出版社出版,1981年7月。原作者:(美国)M.克莱因 著

篇5

义(P>0.05)。316L不锈钢组的早期凋亡率高于含铜不锈钢组,差异有统计学意义(P

316L不锈钢更利于血管内皮细胞的黏附及增殖,并可以降低血管内皮细胞的早期凋亡率。

[关键词] 含铜不锈钢; 血管内皮细胞; 黏附; 增殖; 细胞凋亡

[中图分类号] R 783.5 [文献标识码] A [doi] 10.7518/hxkq.2013.01.005 在正畸治疗中,支抗控制贯穿于整个治疗过程,是治疗成败的重要因素之一[1]。微种植体的支抗作用

是通过种植钉与骨界面的组织学机械锁结和骨结合,从而抵抗一定限度内的矫治力[2]。在种植体愈合过程

中,新生血管的形成早于成骨活动的开始[3]。血管内皮细胞合成和分泌的调节因子具有调控成骨细胞趋化、增殖及分化的功能[4]。而细胞的生物学行为受生物材料自身性能的影响[5]。因此,不同种植材料很可能会影响种植体-骨界面血管内皮细胞的生物学性状。中国科学院金属研究所研发的含铜不锈钢具有良好的抗菌性能和生物相容性,能有效预防种植体周围细菌感染的发生[6-7]。本实验旨在观察含铜不锈钢对血管内皮细胞黏附、增殖及凋亡情况的影响。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 细胞株 人脐静脉内皮细胞株EA.hy926由中国医科大学中心实验室提供。

1.1.2 实验材料 316L不锈钢为医用级不锈钢,成分:Cr18%,Ni12%,其余为Fe。含铜不锈钢(316L-

Cu),成分:Cr18%,Ni12%,Cu4%,其余为Fe,材料由中国科学院金属研究所提供。

1.1.3 主要试剂和设备 DMEM、甲基噻唑基四唑(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)、二甲基亚砜(di-methylsulfoxide,DMSO)、胰蛋白酶(Sigma公司,美国),胎牛血清(杭州四季青生物有限公司),吖啶橙

(上海化学试剂公司),Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒(北京宝赛生物技术有限公司),荧光倒置显微镜(Nikon公司,日本),流式细胞仪(BD公司,美国),

自动酶标检测仪(Tecan公司,奥地利)。

1.2 方法

1.2.1 试件的制备 将含铜不锈钢和316L不锈钢制备成两种规格试件。一种为直径10 mm、厚2 mm,各15片,用于黏附实验和增殖活性检测;另一种为直径25 mm、厚2 mm,各5片,用于制备浸提液。上述材料经超声清洗、干燥,高温高压(33 MPa、121 ℃)灭

菌处理后备用。

1.2.2 浸提液的制备 将直径25 mm、厚2 mm的两种不锈钢材料置于6孔培养板中,按试件表面积与培养液之比为3 cm2·mL-1加入DMEM培养液,置于37 ℃培养箱内,浸泡72 h后收集浸提液。

1.2.3 黏附和增殖活性检测 将直径10 mm、厚2 mm的两种不锈钢试件置于无菌24孔板中。用0.25%胰蛋白酶消化处于对数生长期的血管内皮细胞,制备成密度为每毫升2×104个的细胞悬液,接种到各材料表面,静置3 h后,从各孔板侧壁缓慢加入DMEM培养基1 mL。标准条件下分别培养1、2、3 d后,将两种材料各取出2片,PBS冲洗3次,95%乙醇固定10 min,晾干,加入0.1 mg·mL-1吖啶橙染液,0.1 mol·L-1氯化钙分色。在荧光显微镜下观察细胞在不同材料表面的黏附情况,随机选取上、下、左、右、中5个视野拍照并计数。用MTT法检测两种材料表面血管内皮细胞的增殖活性。在培养1、2、3 d后,分别取出两种不锈钢材料各3片,PBS冲洗后,置于一预先加入DMEM培养液的新24孔板内。每孔加入5 mg·mL-1的MTT试剂80 μL,继续培养4 h后,弃培养基,每孔加入450 μL DMSO,37 ℃下静置2 h,待蓝紫色结晶物彻底溶解后,振荡10 min。将每孔中的液体按每孔150 μL吸入96孔板中,用酶标仪读取吸光度值(A值)(波长490 nm),实验重复3次。

1.2.4 流式细胞术检测细胞凋亡率 将浓度为每毫升2×105个的血管内皮细胞接种于3块6孔板中,分别设计为含铜不锈钢组、316L不锈钢组和对照组。培养24 h后,用浸提液置换孔板中的培养液,对照组用新培养液置换,继续培养24 h。用0.25%胰酶消化细胞,1 000 r·min-1下离心后重悬,制成单细胞悬液,分别加入Annexin V-FITC和PI,避光反应15 min,用流式细胞仪检测各组细胞凋亡率。

1.3 统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件对实验数据进行分析,数据以x±s表示,对黏附在材料表面的细胞数及增殖活性采用t检验进行分析,对细胞凋亡率采用方差分析,P

2 结果

2.1 荧光显微镜观察结果

荧光显微镜下,细胞呈多角形,铺路石样排列(图1)。在培养1、2 d后,含铜不锈钢组材料表面黏附的内皮细胞数明显多于316L不锈钢组(P0.05)(图2)。

2.2 MTT法检测细胞增殖活性

培养1、2 d时,含铜不锈钢组A值高于316L不锈钢组(P0.05)(图3)。

2.3 流式细胞仪检测结果

各组细胞均以正常细胞为主,凋亡细胞在各组间分布不均。316L不锈钢组早期凋亡的血管内皮细胞多于含铜不锈钢组和对照组(图4)。

2.4 细胞凋亡率的测定

316L不锈钢组、含铜不锈钢组、对照组的细胞凋亡率分别为5.23%±0.35%、1.96%±0.18%、1.45%±0.15%。经统计学分析,两种不锈钢组与对照组相

比,细胞凋亡率间差异有统计学意义(P

种不锈钢组相比,细胞凋亡率间差异有统计学意义(P

Fig 2 The numbers of endothelial cells on two kinds of materials

surface

Fig 3 Proliferation of endothelial cells on two kinds of materials

surface

3 讨论

微种植体支抗在正畸临床应用中较传统支抗方式相比,具有稳定、舒适、不依赖于患者配合等优点,提供了一种相对稳定的口内强支抗。目前使用的微种植体材料,一般为纯钛、钛合金及不锈钢种植体。钛的生物相容性较好,骨结合能力强,但其材质较脆,易折断。不锈钢与钛相比,具有良好的延展性和强度,穿透能力强,可抵抗一定程度的旋转力,降低种植体折断的风险。但在临床应用中,种植体周围炎的发生而导致种植体松动、脱落已成为微种植体失败的重要原因之一[8]。本实验中应用的

含铜不锈钢是一种集结构与功能于一体的新型生物医用材料。含铜不锈钢在体内会释放微量的铜离子,经证明能有效地杀灭引起种植体周围炎的常见致病菌[7],因此是一种极具开发潜力的微种植体材料。

种植体植入后起初被凝血块包绕,随后成骨细胞分化并参与骨形成[9]。骨形成是骨内微环境中血管

内皮细胞、成骨细胞和破骨细胞之间共同作用的结果[10]。相关研究表明:血管内皮细胞合成的血管发

生因子能促发丝裂原反应,在骨结节的形成中发挥重要作用[11]。同时,血管内皮细胞释放的内皮素-1

可结合成骨细胞膜上存在的相应受体,从而刺激骨形成[12]。而血管内皮细胞分泌的一氧化氮可通过旁

分泌的形式作用于破骨细胞,抑制其骨吸收功能[13]。

以上结果提示:血管内皮细胞合成和分泌的调节因子对成骨细胞及破骨细胞均具有调控作用。此外,种植体的愈合过程必须依赖充分的血供,血管内皮细胞形成的新生血管为氧气、营养物质及代谢废物的运输提供通道。因此,血管内皮细胞为种植体界面的愈合提供了良好的生物学基础。

血管内皮细胞在种植材料表面的黏附情况,直接影响到其增殖、分化以及在种植体-骨界面愈合中的作用。本实验通过吖啶橙染色,在荧光显微镜下观察、比较血管内皮细胞在两种不锈钢材料表面的黏附情况。其原理为:吖啶橙能与活细胞中双螺旋DNA结合,形成发绿色荧光的复合物。在共培养1、2 d后,含铜不锈钢组表面黏附的内皮细胞多于316L不锈钢组。Barbucci等[14]等研究表明:含有Cu2+的透明质酸复合物对血管内皮细胞的迁移和黏附具有促进作用。此外,MTT检测结果也显示,含铜不锈钢组细胞的增殖活性高于316L不锈钢组。分析原因可能是含铜不锈钢富铜相中的铜以Cu2+形式溶出,对血管内皮细胞的增殖产生影响[15]。

增殖和凋亡两者的动态平衡维持着组织的正常形态和功能。不同的合金材料由于成分、金相等差异,在析出金属离子的种类上有所不同,对黏附其表面细胞的影响也各有差别[16]。Annexin V作为检测细胞早期凋亡的灵敏指标之一,其原理为:细胞凋亡早期,细胞膜中的磷脂酰丝氨酸(phosphatidylse-rine,PS)由脂膜内侧翻向外侧。Annexin V能与外侧的PS特异性结合,标记早期凋亡的细胞。本研究通过流式细胞仪检测血管内皮细胞早期凋亡率,结果发现,316L不锈钢组的细胞凋亡率高于含铜不锈钢组,两者差异有统计学意义(P

本实验仅从细胞水平研究含铜不锈钢对血管内皮细胞黏附、增殖及凋亡的影响,而析出的Cu2+与血管内皮细胞的具体作用机制则有待于从分子水平进一步探究。

[参考文献]

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篇6

一、统计学课程教学面临的形势和挑战

统计学的课程特点突出。一是概念非常多,而且很多概念之间又存在着十分复杂的关系,给学生的理解记忆带来了一定困难。二是计算公式多,而且计算有一定难度,对于数学基础不太好的学生来讲,有的会对统计学中的数字和公式产生排斥性条件反射,学习信心不足。三是逻辑性和推理性都很强,而且对结果的准确性要求很高,对于理解力和想象能力比较弱的学生,消极的学习心态加重。四是现实教学与实践应用之间结合不够紧密,有相当一部分学生未能深刻理解统计的用途,认为自己学习统计只是为了通过考试。

随着大统计学思想的建立和统计学在其他学科中的应用需要,大多数学校和教师在财经类专业的统计学教学过程中,除了保留社会经济统计学原理中具有现实意义的统计的基本概念、统计数据的搜集整理等以外,都系统地充实了统计推断的内容,如统计数据的假设检验、方差分析、回归分析等。这一变化使得统计学的内容更适合学科应用的发展需要,但同时也进一步增加了教学难度。

二、统计学教学的发展趋势

现代统计学教学更加注重运用现代技术、拓展教学内容、丰富教学形式、创新教学方法、完善教学手段,各方面教学改革相互作用、相互促进,共同推进教学的变革。

1.统计学与计算机技术的结合将推进教学内容的改革

统计数据处理手段的每一次飞跃,都给统计实践带来革命性的发展。由于专业统计软件的开发与商品化,使得统计工作变得非常简单,变得更加方便与快捷,使得大规模统计调查数据的处理成为现实。因此,在应用性统计教学过程中,只需要给学生讲清楚统计基本思想、计算的原理和正确应用的条件、正确解读计算的结果即可。

2.模拟实验、课堂教学和社会实践方式的结合

将推进教学形式的改革当前,更多的教师注意将讲授式教学、启发式教学、问题探究式教学、训练与实践式教学、多媒体教学等结合起来,有效提高学生的学习兴趣,调动他们的学习积极性。在传授已经形成的知识的同时,要加强学生的实践能力锻炼,提高学生的动手能力和创新能力。日常教学中,我们可以将本班作为样本采集的对象,由教师设计模拟课题,学生在设计调查方案的基础上,组成若干调查小组,在校园内正式进行一次统计调查活动。从具体调查对象和单位确定、小样本抽取、问卷发放、回收与审核、数据输入与资料整理、估计与分析,一直到调查报告的编写、调查总结或体会的形成,全部由学生自己来完成。这样,同学们就亲身参与了统计调查、统计整理和统计分析的整个过程,熟悉工作程序,在亲身体验的过程中深化对书本知识的理解,效果很好。

三、实践教学中对教学方法的创新与思考

适宜得当的教学方法,对于统计学教学同样非常重要,在知识的传授中会产生事半功倍的效果。

1.同类归并法

在统计学原理中,有些重要名词内涵是一致的,但在不同章节却叫法不一。这种名称前后不一致、不统一的现象极易使学生混淆,不易理解。把意思相同、内涵一样的名词归纳在一起,能有效帮助学生掌握知识,如绝对指标、统计绝对数、数量指标、总量指标等。这样很好地帮助学生理清头绪,加深了学生对同类名词的理解,帮助学生学会了灵活运用相关概念。

2.典型案例法

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关键词:社会经济统计学;数理统计学;关系解析

中图分类号:C8文献标志码:A文章编号:1673-291X(2019)24-0003-02

一直以来,社会经济统计学和数理统计学之间的关系都是我国统计学领域研究的重点。纵观当前统计学领域当中,对两者之间的关系主要分成两种看法。其一,持“分”的态度,部分学者认为应该将社会经济统计学和数理统计学分别按照各自的理论基础、内容结构进行分割式的纵向发展。其二,持“合”的态度,很多学者认为应该将二者融为一体,通过相互借鉴、相互学习的形式,促进二者之间的和谐共处与进步,从而既可以用来对自然现象进行认知,又可以使其成为社会现象认知的工具,切实地便于人们更好地工作与学习,为统计工作带来更多的便利,并揭示自然规律和社会现象。为了深入探究该问题,本文将针对社会经济统计学和数理统计学的关系进行详细的解析。

一、社会经济统计学和数理统计学的概述

1.社会经济统计学。社会统计学派的创始人是德国的经济学家、统计学家克尼斯,早期主要代表人物有恩格尔、梅尔等人。他们的观点融合了更早的国势学派和政治算术学派,认为统计学在学科性质上是一门社会科学,是研究社会现象变动原因和规律性的实质性科学。随着社会经济的发展以及社会科学本身不断地向细分化和定量化发展,社会统计学派为了提供更有效的整理、分析资料的方法,也日益重视方法论的研究。如今,社会经济统计学分科包括农业统计、工业统计、人口统计、社会统计、金融统计、国民经济核算等,是一门涉及范围相对广泛的学科。目前,社会经济统计学活跃在社会经济发展的各个方面。社会经济统计学是以社会再生产理论为依据,研究国民经济的生产、分配、流通、使用各环节的经济运行和社会发展情况的科学[1]。社会经济统计学主要针对社会经济各项活动的相关规律内容进行详细的研究,以反映出国民经济运行当中的各种数量关系和数量规律。随着我国社会经济的不断发展和进步,为了能准确掌握国民经济和社会发展情况,社会经济统计研究工作显得更加重要。

2.数理统计学。数理统计学派的产生与概率论的发展紧密相关。瑞士数学家伯努利对大数定律的论证,法国数学家棣莫弗发现了正态分布的密度函数,以及颠覆经典统计学的贝叶斯理论等都极大地推动了数理统计学的理论发展。数理统计学是研究社会和自然界中大量随机现象数量变化基本规律的一种方法,可分为描述统计和推断统计。描述统计的主要任务是搜集资料,进行整理、分组,以计算各种特征指标,描述资料分布的集中趋势、离中趋势等。推断统计则是在描述统计的基础上,根据样本资料对总体进行推断和预测[2]。数理统计学在实际运用的层面上,涉及到的范围极其广泛,也是一门社会基础性的学科。并且随着计算机技术的不断发展,使得数理统计在理论研究和应用方面也得到更深层次的发展。数理统计学可以切实有效地利用先进的数理统计知识,为行动和决策提供强大的数据依据。在各类社会问題的处理工作中,都可以通过数理统计学的手段,针对相关数据进行专业的分析和处理,以进行预先判断并提供相关决策。

二、社会经济统计学和数理统计学的关系

1.社会经济统计学和数理统计学的联系。统计学本身起源于对社会经济问题的研究,最早可以追溯到原始社会末期。在奴隶社会制度的早起,需要针对奴隶社会的人口数量以及土地进行丈量与统计,虽然只是简单的登记和计数,但最初的社会经济统计学可以说已经出现了萌芽。之后,随着社会的不断发展以及经济的进步,人们开展了大量的社会经济统计活动,在资本主义社会时期,社会经济统计学的应用已经到达了一个巅峰。在资本主义环境之下,社会资源更加炙手可热,社会分工更加明确。随着人们社会实践活动的展开,在实践的过程中,社会经济统计学的使用也更加成熟。早期的概率论所研究的问题基本都来自于当时比较泛滥的赌博活动。17—19世纪,不少数学家都对概率论的发展做出了贡献。数理统计学随着概率论的发展而迅速发展起来,虽然从时间上看,形成要晚于社会经济统计学,但发展飞速。数理统计并非完全独立于社会经济统计,它是在统计学的发展阶段中形成的一种分析数据的方法,社会经济统计学在分析问题时同样需要概率论与数理统计知识的支持。近代,数理统计学的发展势头迅猛,甚至有一些看法认为统计学几乎就是数理统计学。然而社会经济统计,作为对社会经济现象的一种调查研究活动,在社会发展中绝对有其存在的意义。有学者提出,社会经济统计学和数理统计学之间的关系与牛顿的力学和相对论力学的关系十分相似。相对论力学在接近光速时使用,而大多数情况是远离光速的,此时使用牛顿力学既准确又方便,社会经济统计学在描述变量时使用,数理统计学在描述随机变量时使用[3]。随机变量是随机现象下的变量,变量与随机变量的这种联系揭示了在一定条件下,社会经济统计学与数理统计学之间存在可以相互转化的关系。

2.社会经济统计学和数理统计学的相同之处。社会经济统计学和数理统计学具有一定的相同点,都能够有效地针对客观的事物进行充分的统计,并且针对客观事物的发展趋势、发展规律进行研究。社会经济统计学和数理统计学两者在研究的方法上具有一定程度的共通性,都能够利用归纳、推理的研究手段分析问题,并针对问题提出相对客观,且具有建设性的解决建议。学术界在对于数理统计学进行表述时,都明确地说明了数理统计学是对随机现象的数量变化进行统计,并对研究对象进行规律性的研究和问题揭示。但是针对社会经济统计学来说,学术界对其的界定存在一定程度上的差异。一些学者认为,社会经济统计学是独立的社会学科,在应用的过程中,一般是将具体时间、具体地点、社会现象中所表现出的经济活动内涵进行阐述,有效地揭示其数量表现以及规律特点。另一部分学术工作人员认为,社会经济统计学应该被归纳到统计学当中,并在重大社会事件中详细地分析出事物发展的规律。在经济现象的积极引导之下,对数据进行收集、整理、分析[4]。从长期的社会实践和社会发展的总体环境中来看,社会经济统计学和数理统计学两者的实际研究对象相同,并且两者都能够对统计规律进行详细的分析和探究。两者从研究对象的角度来看,都能够将某一人、某一事物、某一项目作为研究对象。研究对象还可以针对部分进行划分,分别是研究目标、研究客体,并能有效地分析出研究对象的客观发展规律。

3.社会经济统计学和数理统计学的不同之处。社会经济统计学和数理统计学的区别与差异也是非常显著的,其主要的差异有以下几点:其一,社会经济统计学和数理统计学两者研究范围不同。针对社会经济统计学来说,一般是针对社会经济现状内容进行分析。针对数理统计来说,不仅可以对社会经济现象进行分析,而且还可以有效地针对自然现象进行数据分析处理。相较于社会经济统计学来说,数理统计学所涉及到的应用问题相对比较广泛。社会统计学虽然研究范围相对狭隘,但是社会经济当中所涵盖的内容非常广泛。从广义的层次上来说,社会经济不仅涵盖了人们的物质、精神、自然环境的再生产活动,而且社会经济统计学当中的各项内容又存在相辅相成、不可分离的特点。所以,在社会经济统计学在实际运用的过程中,还需要考虑到研究对象与物质、精神、自然环境等内容之间的关系[5]。客观来说,社会经济统计学涉及到了人们日常生活的各个层次领域当中。而数理统计学一般是针对研究对象的自然现象进行研究,利用随机现象的手段,结合研究对象的实际情况,预测和体现出随机现象的可能性。其二,社会经济统计学和数理统计学的理论基础存在差异。客观来说,数理统计学的核心理论基础内涵便是概率论、统计推断理论。尤其是针对抽样推断来说,更是以概率论的大数法作为核心理论基础。

总而言之,社会经济统计学和数理统计学作为我国社会学科的基础内容,都是在统计学的基础上所衍生出来的内容。客观来说,社会经济统计学和数理统计学两者在研究对象和研究方法的层面上,存在一定程度的相同之处,但是在研究范围以及理论基础层面当中,存在一定程度上的差異。在实际运用社会经济统计学和数理统计学的过程中,必须要清晰地认识到两者的优势和两者之间的区别,不能够将两者一概而论,更不能将两者进行分离。另外,社会经济统计学和数理统计学的研究范围,在一定的条件下其实是可以相互转化的。这对既有区别又有联系的学科,相信今后可以相辅相成,继续发展壮大。

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关键词:案例教学;高职统计学;实践教学

中图分类号:G4

文献标识码:A

文章编号:16723198(2013)01012502

高等职业教育是以培养经济建设和生产一线高级应用型人才为目标。为了适应社会发展需求,高职统计学教学必须以就业为导向,实现理论与应用的有机结合。因此,在统计学课程中进行案例教学是开展实践性教学的有效途径。《统计学原理》是高职院校经管类专业的专业基础课,其教学目的是教会学生宏观地、直观地、有条理地去观察问题、分析问题和解决问题。通过《统计学原理》的学习,了解和掌握几个概念和原理是远远不够的,而应加大分析、判断力度,突出实用特色,注重统计工作能力的培养。案例教学本质上创造了一种模拟实践的环境和过程,在统计理论和统计实践之间架起了一座桥梁,对激发学生的专业学习兴趣,培养学生的专业素质,提高学生的综合实践能力起非常重要的作用,能有效地将专业知识转化为专业技能。

1案例教学的内涵和特点

1.1案例教学的内涵

案例教学,又称情景教学法,是教师根据一定的教学目的和教学内容的要求,在学生掌握有关知识和方法的基础上,使学生经历或体验模拟的具有一定典型意义的事物发生、发展的过程,引导学生对这些特殊情景进行分析和研究,并运用所学理论知识和方法提出各种解决问题的方案,从而提高学生分析问题和解决问题能力的一种理论联系实际的启发式教学方法。

1.2案例教学的特点

(1)以基本知识点为核心。

案例教学的目的是通过案例帮助学生掌握统计学课程中的要点和难点。基本的知识点是案例教学的支撑点,一个案例可能涉及到一个或多个知识点,因此,案例和知识点之间应该做到明确对应。例如高职《统计学原理》课程的讲授内容包括:统计数据的采集方法;数据的整理与显示方法;统计数据的描述;时间序列分析法;相关与回归分析法;指数分析法;简单统计推算方法等。教师在编写和讲解具体案例时,应根据课程的章节与内容要求,紧密结合课程中的基本理论和重要知识点,提出问题,收集数据,使每一个案例尽可能包含本所章节所有知识点。

(2)以现实环境为背景。

案例教学以现实环境为背景,案例多取材于现实问题,是实际存在或曾经发生过的典型事例,通过研究现实世界中群体现象数量表现出的内在规律,将抽象的概念、原理具体化,使学生的知识得到内化,同时也最大限度地激发了学生的学习积极性。由于统计学原理和定理取材于丰富的现实世界,在教师的引导下,通过真实而典型的素材分析研究和总结规律,从而能够增强学生的认识能力,提高学生的动手实践能力。

1.3以亲身实践为过程

相对传统的理论教学法,案例教学法是在实践活动中去进行真实的模拟。在案例教学中,教师是主导,学生是主体,其着眼点在于使学生从“被动的听众”转变为“积极的参与者”, 是师生共同参与的交互式教学过程。对于兼容理论与实践的统计课而言,案例教学是一种基于实践性教学活动的教学方法,通过具体情境的创设和模拟,有效地缩短了教学情境和实际工作情景之间的差距。

1.4以能力培养为目标

现代职业教育强调应用性,以“行为导向”为理念的案例教学法遵循了职业教育的特点。案例的功能是提供情景、体验过程、积累经验,其着眼点在于培养能力。在学生主动参与和共同合作的过程中,在分析问题、讨论问题以及充分交流意见的过程中,大家各抒己见,集思广益,各种观点相互碰撞,既锻炼了学生独立思考问题、解决问题的能力,又逐步培养了一定的学习能力、实践能力和职业能力,最终实现了统计学案例教学的目的。

2高职统计学案例教学的几点建议

2.1选取合适的统计案例

选取合适的、有针对性的案例是案例教学的基础。统计案例应将统计理论知识融于具体实例之中,并且与课本知识点紧密结合。具体的教学目标、内容及学生应掌握的知识和技能是构建案例教学的基础。首先,从教学功能的角度来看,案例教学适合内容比较复杂、专业性比较强的知识。其次,从形式与内容的统一性来看,案例要与教材内容密切联系。脱离了教材内容,偏离了教学主题,就无法达到帮助学生掌握基本概念和原理的教学目的。同时,案例选择一定要有现实性和趣味性,贴近学生生活实际、活生生的案例,才能吸引学生,激发他们的探究热情,促使他们不断思考。例如对于抽样推断、假设检验、方差分析等基本思想,可以选择控制产品质量等方面的案例来讲解,从而做到深入浅出,通俗易懂。此外,统计学的案例教学中要明确问题,案例选取应当具有明显的问题导向性,这样才能有利于学生通过统计分析做出明确的判断。

2.2适当应用统计分析软件

在进行统计调查和案例教学的过程中,不可避免地会碰到大量的实际数据,适当地在高职统计案例教学中辅助以统计分析软件,会起到事倍功半的效果。在案例实践教学中,有很多可供选择的统计软件,比如Excel、SPPS、SAS等应用较广的统计软件。这些统计软件功能非常强大、普及程度很高、而且本身拥有完整的统计分析工具,如描述统计分析工具,方差分析工具,回归分析工具等,这些分析工具可以非常方便地对现有数据进行处理;另外,上述统计软件都带有很强的模拟工具。大多数概率统计公式都比较抽象,如果需要生动地展示其原理,就可以进行各种数据模拟和试验,可以处理和分析大量案例数据。除此之外,这些统计软件都具有强大的制图功能,以图表的形式展现许多统计分析结果,有利于更加直观地进行案例讲授,从而加深学生对统计功能的理解,帮助学生完成统计的定量分析和定性分析。在统计教学中,将统计软件、统计案例和传统的统计理论教学有机结合起来,是一种行之有效的教学方法。

2.3强调学生的实践参与活动

应用性和实践性是高职统计学教学的一个突出特征,学生运用统计学中所学基本知识点,通过亲自搜集数据,亲自尝试编写案例,进而在教师的引导下分析案例,是案例教学达到良好效果的途径之一。例如可以组织学生到本地大型超市和电器商场进行大型的统计调查实践,通过搜集有关消费者数据和产品数据,对当地的消费市场进行调查和分析。这些调查都以问卷的形式进行,问卷的设计、分发、回收和数据的汇总工作都由学生来完成,而教师负责指导和整体把关。教师则根据每个同学的兴趣,成立学习小组,通过布置课外作业的形式,鼓励学生完成数据的整理工作和统计案例的编写。一方面,学生通过实地调查获取的丰富数据,可以为教师编写教学案例提供丰富的素材。另一方面,由于学生从始到终参与了整个案例数据的调查和数据的分析和研究过程,对案例的背景知识有比较清楚的了解,而且渴望知道他们搜集到的数据有没有实际价值;如果数据有应用价值,通过数据的整合,能发现什么样的问题,进而得出什么样的结论。因而对于这样的案例讲解,学生的学习兴趣往往会很浓厚,学习效果也会更佳。除了鼓励学生组织研究合作小组之外,还可以由任课教师牵头,组织大型的统计调查活动,就他们所感兴趣的现实问题进行实地调查和研究,内容可以涉及校内和校外生活的方方面面,如大学生网恋情况调查研究,大学贫困生生活现状调查等。由于所研究的问题贴近他们的实际生活,同时又在运用所学知识解决实际问题,并且整个学习过程学生全程参与,因而可以极大地激发学生的学习热情,极大地调动学生学习统计方法的积极性。在整个研究过程中,针对实验设计,问卷的设计,异常数据的处理,软件操作等问题,学生查阅资料,与老师和同学相互探讨,从而找到解决问题的途径,大大提高了他们自学的能力,使学生获得很高的成就感。

2.4注重与所学专业的交融

在当今信息时代,数据的收集、管理与分析不仅是统计学研究的核心问题,经济学、工程学、管理学、计算机科学等也都涉及到统计技术。一个完整的统计学案例往往还包含了许多其它相关学科的内容知识,教师应在明确不同专业教学目的的前提下,调整不同专业统计学课程的教学目的、重点和难点,本着“服务专业、突出应用”的原则,并结合学生所学案例,精心选择教学案例。例如,对于金融专业的学生,可以设计用单利和复利两种形式在银行存款,利用算数平均数和几何平均数计算平均年利率的多少,来判断投资的平均收益率;利用变异指标来考察投资的风险大小。所以,随着科技的发展,各个学科融合交叉已成为一种趋势。在统计学的案例教学中融入其他学科知识,不仅会扩展学生的知识面,而且有利于加深学生对统计学实用价值的进一步理解。

总之,案例教学是对传统统计教学的一种重要补充。一方面,案例教学将理论与实际紧密结合起来,将抽象、枯燥的统计理论知识和具体、形象的现实案例有机地结合起来,培养了学生综合运用所学知识去解决实际问题的能力;另一方面,在案例教学中,教师起引导的作用,而学生是活动的主体,通过学生积极参与和主动思考,有利于发挥学生的主观能动性,使学生对统计方法有更加透彻的理解,熟练掌握渗透在统计方法里的统计思想。同时,统计理论、统计案例和统计软件三者的有机结合,能够使学生在掌握统计理论和统计方法的同时,更加熟练的运用现代化的数据处理工具,进一步提高统计学课程的实用价值和现实效益。

参考文献

[1]周晓宏.管理专业统计学教学模式研究[J].价值工程,2009,(2).

[2]张英华,凌培全.案例教学法创新研究与应用[M].北京:经济科学出版社,2006,(5).

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关键词:数理统计;西方统计思想史;数量经济学;贝叶斯

一、古典统计学时期

古典统计时期统计学同时存在不同的两大学派,在这种情况下,争议是必然的,但他们之间的争议并未在国势学派和政治算术学派之间爆发,而是通过内部纷争表现的。随着政治算术学派的发展,其计量思想冲击使得国势派分为两个阵营,一个是以哥根廷大学教授为代表的正统派,他们坚持统计研究要以文字记述为主,另一个是以克罗姆为代表的图表派,主张在文字记述的基础上,接受政治算术学派所提倡的计量方法的思想。图表派和正统派的矛盾在十九世纪初期终于爆发了,正统派指责图表派的表式统计是没有方法的大杂烩,没有形式,只能沉迷于表现;而图表派则坚持认为,正统派只是固步自封、墨守成规,不能真正意识到能真正反映客观事实的图表和数字的重要性。克尼斯指出,虽然统计学的命名最早是由国势学派提出的,但国势学派没有统计学之实,它仅仅是关于用文字记述国家事项的“国家记述学”,并且其所使用的研究方法和目的与历史学相一致,所以应该把它被归为历史学,而政治算术学派属于以新任务、新方法的方式提出的新的观点,因而政治算术学派才是真正的统计学。克尼斯的论证宣告了政治算术学派在此次思想交锋中取得胜利,结束了国势学派和政治算术学派长期以来的争论,同时也为统计学界指出了未来统计学的发展方向。

二、近代统计学时期

到了近代统计学时期,比利时统计学家凯特勒同时融合了国势学派和政治算术学派的思想,并在计量思想的基础上引进概率论的方法,将统计学的发展推向了一个新的高度,形成了近代统计学发展的起源思想,开辟了统计学的新时代。

十八世纪中后期,起源于英国的政治算术学派将其研究中心转移到了欧洲,政治算术学派在保留自身研究方法和内容的同时,吸收了国势学派的研究目的形成新的统计学派――社会统计学派。社会统计学派的开创之作就是克尼斯在在解决政治算术学派和国势学派争端时发表的《作为独立科学的统计学》,在这篇著作中克尼斯确立了统计学作为独立社会科学的地位,随后恩格尔支持并发展了他的统计理论。恩格尔认为统计学是根据合理的观察,从而描述一定时期人类社会的组织和状态以及这些组织、状态的变化的一门科学。在克尼斯和恩格尔的统计思想基础之上,德国统计学家梅尔总结了当时统计学界在各个方面取得的学术成果,建立和完善了社会统计学派的理论体系,由此社会统计学派又被人们称为梅尔学派,该学派认为统计学是在大量事实的基础上对社会现象进行研究,在研究中揭示社会现象发生变动的原因和规律,基于此,该学派将统计学定义为研究规律性的独立实质性社会科学。并且他们提出将统计学的研究内容分为自然和社会,将其从存在形式分为总体与个体。

在社会统计学派发展的同时,留在英国本土的政治算术学派开始朝着数学方面发展,形成了旧数理统计学派。作为旧数理统计学派代表性人物的高尔顿比较擅长用统计方法研究生物进化(这主要受其热衷于科学研究和统计调查的父亲以及研究生物的表哥达尔文的影响),他在其创办的杂志中首次提出生物研究中所使用的统计方法论为生物统计学,并在生物实验中建立了若干新的数理统计概念和方法,诸如“相关”“回归”“中位数”等。旧数理统计学派在方法上主要使用数学、概率论的方法,在搜集样本资料时,更倾向于使用大样本观察,这与他们的生物统计研究思想是密不可分的。该学派的出现实现了统计学从实质性到方法性的转变。

三、现代统计思想

到了现代,戈塞的出现为旧数理统计学派走向新数理统计学派提供了基础,其实相比于他的原名,他的笔名“student”更为人所熟知。在戈塞之前,人们一直认为统计认识思想的核心是大量观察法,依靠大样本统计来研究问题,然而他提出大样本统计方法并不是适合于所有的情况,有时候受客观原因的限制,有的实验很难进行多次,所以人们只能从少量的观察得出结论,这一思想构成了后来形成的小样本理论的基础。该统计思想的出现也拉开了新数理统计时代的大幕,实现了数理统计学从描述性统计学向推断性统计学的划时代的转变。

贝叶斯学派的思想源于1764年贝叶斯发表在伦敦皇家学会的遗作《An Essay Solving a Problem in the Doctrine of Chance》,在这篇著作中,贝叶斯提出了贝叶斯假设、贝叶斯公式以及参数的后验分布密度等,从思想的呈现到贝叶斯得到广泛的认可,期间经历了近200年的历史,原因就在于贝叶斯统计思想与经典统计思想之间存在很多分歧。他们之间的分歧基础就在于统计学中对“概率”的理解,即“概率”的定义是客观意义下还是主观意义下。概率的存在有两种解释,第一是某系统的内在特性,该特性不依赖于人们对系统的认识,即属于客观意义下;第二是对某一说法的相信程度的度量,这是在主观意义下的解释。经典统计学坚持认为概率是客观意义下的,而贝叶斯统计在经典统计中概率意义基础上,扩展了意义的外延,即在包括第一种意义的同时加入了第二种意义。基于统计学中“概率”定义的不同理解,引发了这两大学派在统计推断以及推断逻辑方面的更大分歧。

贝叶斯统计在发展的过程中,由于自身“主观”的导向问题,受到了经典统计的批判,但实践领域的成功应用证明了贝叶斯统计对统计思想的发展做出了很大的贡献。贝叶斯统计的发展扩宽了统计学所研究问题的客体,使得统计学的应用范围扩大到很多不能大量重复实验的领域。同时贝叶斯统计不仅开创了新的统计推断形式,而且解决了经典统计中的“两难推断问题”。

四、小结

在21世纪的今天,统计专家有各个方面的问题亟待解决,面对这些复杂的问题,哪一种统计思想在解决问题中占有支配地位,我们无从得知,但我们知道,统计学一定会在解决问题中更加趋于完善,在解决问题中留下更适合的。(作者单位:天津财经大学统计系)

参考文献:

[1]窦雪霞.统计思想演化的哲学思考[J].商业经济与管理,2011(1)

[2]郭海明.浅谈几种常见的统计思想[J].中国统计,2015(6)

[3]姚波,张凌翔.数学给了统计学什么[J].中国统计,2005(1)

[4]窦雪霞.历史视野下的统计学内涵思想分歧探讨[J].重庆科技学院学报,2010(5)

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[关键词]案例教学法;统计学;江村经济

[基金项目]财政部2016年度中央财政支持地方高校建设项目“海上丝绸之路协同创新团队”(0003016188)

[作者简介]欧进锋(1989—),男,广东高州人,硕士,岭南师范学院商学院助教,主要从事区域经济研究。

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2020)32-0259-03[收稿日期]2019-12-23

近年来,高等教育教学模式呈现出新特点,教学方式、教学方法不断创新,以慕课、微课、对分课堂、翻转课堂、混合教学法为代表的教学模式改变了传统课堂教学,呈现出教学方式现代化、网络化的特点,提高了教学的水平和层次。顺应“互联网+教育”时代潮流,教师通过网络渠道或智能教学工具,在智慧数字平台上精准教学,有利于提高效率和教学覆盖率。但是,无论教学形式如何创新,其核心目标仍是对教学目标、教学内容、教学方法以及教学评价进行创新优化,达到提高学生的学习能力、思维能力、应用实践能力等目标。在此背景下,选择合适的教学方法显得尤其重要。

统计学是21世纪最有发展前途的学科之一[1]。统计学作为一门研究数量规律的学科,具有很强的理论性和应用性,已经成为人们认识复杂世界的重要工具,凡是有数据的地方,均有统计学的用武之地。统计学具有很强的开放性和包容性,不断地与经济学、管理学、社会学等学科融合,为多学科提供重要分析工具,在如何有效地甄别、提取有价值信息领域具有重要实践指导意义。但是,在统计学教学中发现,学生对统计学的学习重视程度明显不够。部分同学先入为主地认为统计学难学、难懂,自己未来不从事数据统计工作,与其花大量时间学习统计学,不如学一门专业技能。深入研究发现,出现这种状况的原因主要是学生对统计学产生畏惧心理,传统的“黑板+粉笔”的课堂讲授方法,难以提高学生的学习兴趣,学生难以与教师实现交流共鸣。在此背景下,如何通过创新统计学课程教学方法,帮助学生克服畏惧心理,提高对统计学的兴趣,增强学习的成就感与喜悦感,对于提高同学们综合能力、培养统计思维具有重要意义。鉴于此,本文以早年著作《江村经济》为例,重点剖析典型案例教学法内涵与优势,探讨案例教学法在统计学教学实践中的应用,并对实践结果评估与反思。

一、统计学课程教学现状问题分析

一是统计学基础较弱、学习积极性不高。统计学课程涉及较多数学知识,公式较多、难度较大,加之部分学生是文科生,数理基础较弱,这无疑也提高了统计学学习难度。尽管经管类专业学生都开设高等数学、概率论与数理统计等课程,但学生对数理统计知识掌握程度不高,难以理解相关统计公式,一定程度上挫伤学生的学习积极性。另外,部分同学学习目标不明确、主动性不强,既不预习又不温习,课堂上一次、两次听不懂后,就可能选择放弃了。

二是教学内容整体性不强、重理论轻实践。目前,统计学教学中存在教学内容整体性不强,主要体现在不同课程之间的衔接度不高、知识跳跃性较大,尤其体现在统计方法与统计方法理论的结合度不高,例如“最小二乘法”内容的讲授,教师仅是简单进行运算教学,但对于运算背后的原理介绍甚少,学生难以知其然,也难知其所以然。另外,统计学教学存在重基本理论轻实践的情况,与专业契合度不高,由于缺乏具体专业领域的实践,学生更难掌握统计技能或锻炼统计思维。

三是教学方法单一,案例式教学较少。统计学教学仍以传统课堂教学为主,教师主要是通过黑板或多媒体的方式,向学生讲授知识;学生是知识被动接收方,对知识理解仅停留于认知层次[2]。传统的“传递—接受”教学模式过于单调,难以吸引学生的注意力,而且缺乏情景性,实践性不强,不利于引导学生主动思考,自觉地将所学内容迁移运用到实际问题的解决中。统计学涉及理论和公式较多,理解难度大,如果仅采用传统单向的讲授方式,学生很难掌握公式和理解其中经济含义。

四是教学评价体系有待完善。统计学为专业必修课,通常采用闭卷考试方式,考试题型包括单项、多项、判断、计算,考核内容侧重统计学基本公式、原理等内容的测验。这种考核方式忽略了对学生开展实地调查、撰写调研报告等应用能力的评价。相反地,在这种评价指导下,学生可能只需要期末考试周对知识点进行重点突击强化,就可以通过考试,甚至能考取较好的成绩。更重要的是,这种考试文化会在不同年级间流传,影响下一届学生学习统计学的积极性。

二、案例教学法的内涵与优势

案例教学法起源于1920年代,是一种以典型案例为基础,具有较强实践性、情景式的教学方法。在案例教学中,教师根据教学内容设计不同案例内容,组织学生围绕案例内容进行积极讨论,在学习中不断提高学生独立思考、分析问题、解决问题等综合能力。一般而言,案例教学法具有以下三个显著特点:

(一)理论与实践结合的桥梁

教学案例源于具体社会实践,又能加深对理论的理解程度[3]。对学生而言,案例教学法一方面可以把枯燥的理论内容具体化,让学生在具体问题情景中,探讨理论的来龙去脉,实现从实践到理论,再从理论到实践,知识体系的螺旋式交替上升,提高学生的学习积极性和主动性。对教师而言,案例教学是一個不断学习、不断打磨教学能力的过程。教师可以根据教学效果对教学组织方式、案例素材等内容进行总结,尤其是更新丰富符合学生认知特点的素材和案例库,将实践经验升华成为一般性教学理论,从而指导具体的教学实践。

(二)培养学生独立思考与解决问题的能力

传统“传递—接受”教学模式,学生是知识被动接收方,缺乏学习主动性,对知识理解仅停留于认知层次;而案例教学实践中,学生是案例探讨的主体,学生需要根据案例具体场景,针对具体问题独立主动去思考问题的解决方案,最后将研究成果进行展示汇报。教学方法的转变把枯燥乏味的理论讲授变得生动活泼,符合学生的认知习惯,让学生成为学习的主人。更重要的是,案例教学法有利于培养学生在具体情景下独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。

(三)培养沟通交流、团队协作能力

案例教学材料内容较多且有一定难度,基于不同的维度,对于同一个研究问题存在多样的解决方案,需要对不同方案进行权衡比较。案例教学要求,学生需要在熟悉案例材料的基础上,查阅更多相关资料,对研究问题形成整体认识,组成学习小组对研究问题进行充分沟通交流,总结讨论结果,设计最优解决方案并形成总结汇报材料。同时,案例教学法倡导不同小组之间的良性竞争,激发小组主动学习、集各成员的智慧成果,进一步提高案例研究质量。自然而言,在案例研究学习中,同学们的沟通交流、团队协作能力将会得到进一步的提高。

三、统计学教学中案例教学的组织实践

传统统计学课程教学侧重数学公式的推导,忽略对学生经济学直觉或经济现象感知能力的培养,很多学生只会死记硬背统计公式,不理解公式背后具体统计学意义。统计公式只是分析工具,影响研究成果质量的关键是数据,实地调研是统计数据收集、整理、分析的关键环节[4]。《江村经济》是先生根据自己20世纪30年代在江苏省吴江县开弦弓村做关于长江流域农村生活的实地调查资料而形成的博士论文,是关于如何做社会调查、如何撰写调查报告的典范,具有很高的学术和实践意义[5]。这是一本描述中国农民的消费、生产、分配和交易等体系的专著,是根据对中国农村实地考察写成,旨在说明经济体系与特定地理环境的关系,刻画了20世纪30年代内忧外患背景下,中国农村社会生活的变迁。作者通过实地观察、访谈等方法收集大量原始数据,并对不同类型的数据进行整理、分析,最终形成调研报告。文中数据丰富、研究内容详尽,向读者呈现了一幅农民社会生活的画像,是研究学习实地调研的重要文献。因此,本文以著作《江村经济》为案例,通过问题导向型方法引导学生精读文献,深入了解如何开展社会调查、收集数据、撰写调研论文,并以小组形式形成汇报材料开展课堂讨论。

(一)理解案例材料内容

这是案例教学的基础,学生需要在案例讨论之前了解案例内容,并查阅相关文献资料,加深对研究内容的理解。首先,教师要清楚地表达为什么选择《江村经济》作为统计学课程精读的文献,更进一步教师应该以身作则,分享自己精读《江村经济》的读后感,并结合自身实地调查经验对文献中的内容进行具体分析,分享社会调研中遇到的奇闻趣事,提高学生学习积极性。此外,教师需要提供相关参考书单,引导学生课外查阅更多相关主题的书籍,尤其需要加强对《江村经济》时代背景的了解,利于学生加深对案例分析材料的理解。

(二)明确案例分析目标

教师要明确案例分析的目标,制定详细的案例教学安排时间进度表,学生要清楚知道“他们需要做什么”。阅读文献是一件主动的事,需要有明确的目标,《江村经济》内容分析是围绕一系列问题展开,例如作者是如何进入调查现场?如何制定调查方案?通过何种方法获取数据?如何进行数据整理?在数据分析阶段,作者是如何基于当时经济背景对农村手工业向机器制造业转变进行分析等等。其实,每一个问题的解答都是一次统计理解能力的提高,都加深对统计数据收集、整理、分析的认识与理解。例如,社会调查首要任务是以合适的方法进入现场,否则会被认为是“入侵者”,即使在现场也无法收集到可信的数据。针对这问题,应该如何解决呢?结合文献资料,可寻找中间人等。在实地调研中,“中间人”是研究者与研究对象之间的纽带,影响调研收集数据的好坏。《江村经济》中,作者选择其姐姐为中间人,从而顺利进入现场,一定程度上确保了数据的真实性,有利于实地访谈有序开展。

(三)小组讨论与实践

开展小组讨论是案例教学的关键环节,此环节既要培养学生主动思考、解决问题的能力,又要加强师生交流,及时解决学生在分析中遇到的难题。教师可通过提供参考范本,与学生分享如何撰写调研方案、如何根据文献内容撰写汇报材料的经验,提高学生小组讨论、团队协作的效率与质量,保证研究成果汇报环节有序展开。在此阶段,小组成员需要利用课后时间准备相关资料、开展小组讨论;教师需要及时掌握各小组的研究进度,确保各教学环节有序进行。

(四)研究成果的汇报与点评

在案例讨论分析课堂中,教师是整个活动的筹划者,组织小组成员对案例分析内容进行汇报,引导各小组成员充分表达自己观点,多维度分析问题,不同观点、不同想法相互碰撞,从而实现对研究问题更加全面客观的认识,重点鼓励学生从不同的角度对案例进行剖析,力求展示出案例故事背后意义。最后,教师需要对各小组的研究成果进行点评,不仅是课堂成果汇报展示,也体现在学生综合能力层面,通过此次的案例深度学习,学生是否掌握社会调查流程,培养逻辑能力、提高语言表达能力等,更重要的是关注学生是否在实地调研中培养了关注社会的人文情怀。

四、案例教学效果评估与反思

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统计学教学 统计思维方式 创新

一、前言

随着统计学的作用不断凸显,统计学由原来的二级学科调整为理学类一级学科。理工农医以及社会学等大部分学科和专业中,纷纷开设了统计学课程;统计知识还被列入了中小学教学。无论是经济管理,还是企业与个人的经营、投资决策,都越来越依赖于定量分析,依赖于统计方法。统计方法已成为管理、金融等许多领域进行研究的重要实证方法。

二、统计学教学的创新

作为一门重要的方法论科学,如何实现统计学教学创新显得尤为重要。结合教学实践,本文认为主要应从以下四方面寻求有效途径。

1.教学理念。大多数统计学教学采取类似于数学的授课方式,如推导公式、讲解例题、布置习题等。由于这种教学方式过多强调解题过程,往往不将统计学的思维方式作为教学理念,因此,教学效果常常不遂人愿。

事实上,统计学从其成为一门科学的那一天起,就以客观现象数量的特征为研究对象,但也强调以现象的定性认识为基础。显然,如果对客观事物的基本性质没有正确的认识,无论搜集、整理数据的方法如何正确,计算的方法如何先进等等,最后得到的结果都不能准确地反映客观现象的本质,更不能达到本来的研究目的。对于抽象的数字, 可能出现两个以上的正确答案;对于客观的现象,同一资料不可能出现两个以上的答案,只有一个是合理的。这正是统计学异于数学之处。因此统计学一贯提倡定量与定性的分析方法相结合,要以定量分析为主,但不能置定性分析于不顾,甚至完全忽略不计。这成为统计学思维方式的一大特色。

2.教学内容。我国现行统计学教材中,既有统计学的内容,也有数理统计的成分,将大部分统计实务知识舍弃,甚至完全删除。

那么“统计学教学到底应该包含什么”呢?统计学不是简单的数据搜集,是一门关于如何数据收集、整理、归纳和分析的方法论。教学应当围绕收集、整理、归纳和分析这四大主要内容展开,并有所侧重,不能一味求全,否则得不偿失。因此,不能盲目采取“数理统计、统计学拼接”的办法,在教学内容的选择和筛选上要突出两者的不同,适度加以区分。

我们在教学中删除了与数理统计学重复的内容,并在相关章节补充统计实务的知识,即统计学原理、数理统计与统计实务的有机融合。这种做法不但突出了统计学与数理统计的差异,更重要的是,可以通过补充的统计实务知识,清晰地说明数据的来源和本质内涵,那么在学生学习的过程中,不是仅仅停留在“知其然”,还能“知其所以然”,更能“知其所以‘不然’”。

因此,在教学内容的选择上,要采取“契合统计学的特点+专业特色”的做法,突出统计实质,内容得当,因“专业”制宜。

3.教学方法。历来,统计学常以“课堂理论讲授”的教学方法为主,强调公式推导、计算过程等。学生往往将过多的精力放在公式的记忆、大量复杂的计算之中,无暇理解基本概念、方法及蕴藏其中的统计思想,由此出现一系列问题,如照本宣科、张冠李戴,数据处理能力、分析能力薄弱等等。应该如何避免、解决此类问题呢?

一方面,为了解惑释疑,达到更好的教学目的和效果,在教学设计方面,教师要注意在知识点间的衔接上下功夫。比如,对于算术平均数、调和平均数、几何平均数等知识点,学生在中学阶段已有涉及。不乏少数的人,认为这些不过是三种独立的平均数形式,但确实如此吗?相同的数据若采用不同的平均数形式,计算结果可能大不相同。究竟哪种平均数的结果才是正确的呢?若其中之一是正确的,其余两种又错在何处呢?如何衔接知识点,一气呵成,将问题的来龙去脉解释清楚,又能不露痕迹地过渡到“平均指标使用中注意的问题”,实现动态生成?经过精心安排、布局、设计,并结合实际教学经验,可以借助“平均化过程”的四个步骤,将三种平均数融为一体。这样,不仅巧妙地避免了某些常见的错误,而且在强调“四个步骤之二的合理性”时,又自然地引出了“平均指标使用中注意的问题”,合乎逻辑,自然过渡,合情合理,加深学生的理解,同时培养了学生良好的统计思维习惯,教学效果极好。

另一方面,通过上机操作课加强学生对理论的理解。根据教学计划修改的具体要求,我们增加了excel软件(该软件应用较广泛且获取方便)的上机操作课,学生的数据处理能力得到了很大的提高。

4.教学手段。现代信息技术与教学相整合是当前教育改革与创新的重要趋势。根据这一新趋势,我们不断提高信息技术应用于教学的水平,探索教学的新模式――“板书+多媒体课件+excel软件+教室局域网+教学平台”的组合。作为传统的授课模式,板书虽然存在静止、不够生动等缺点,但其直观、简洁的特点却是其他手段难以替代的。一定程度上,现代教育技术可以克服板书的缺点,例如,多媒体课件不仅可以生动展示各种图形、图表和图像,还可播放有音效的相关案例、录像资料;通过教室局域网的屏幕演示功能向学生示范excel软件操作过程,进行即时演示,使教与学同步,激发学生参与学习的积极性,提高了其知识接收的效率,从而改善师生之间的信息交流。利用教学平台,教师可课程要求、上传课件、布置与批改作业、网上答疑等,为学生课余时间的学习提供良好的环境;学生可以方便地利用教学平台上共享的课件、资源进行网络学习,按要求提交作业,交流反馈教学信息等。这种“四位一体”的教学模式相互补充、相互融合,既可高效地拓展教学环境,实现科学教学,又提供了平台,为学生的课后学习、巩固知识提供了便利条件,有利于学生更好地掌握统计学基本理论、思想与实务,提高学生应用计算机和现代网络信息技术的能力,增强学生动手实践能力。

三、结论

综上所述,注重学生的参与意识,调动学生的积极性,激发学生的求知欲望,培养学生的学习兴趣,是进行统计学教学创新的突破口。要进行统计学教育创新,使学生不仅能学到知识,更能独立获取知识。首先,应该以培养统计的思维方式的教学理念为核心;其次,要对教学内容合理取舍,做到结合专业特点,力求重点突出;再次,针对不同的讲授内容,教学设计要布局合理,自然流畅,力求理论与实践有机结合;最后,为了提高教学效果,需不断丰富教学手段。也就是说,不断创新、与时俱进,是推动统计学教学发展的最好方略和最佳途径。

参考文献:

[1]曾五一.关于经济与管理类统计学专业教学规范的若干问题[J].统计与信息论坛,2004,(19).

篇12

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革。

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。

在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养。

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。

通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

参考文献:

[1]何风华,李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报(综合),2004,25(6):25~27

[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.

[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.

[4]邓华玲,傅丽芳,孟军,等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学,2004,20(1):34~37.

[5]张红平,李利,明道绪,等。培养学生正确的统计学思维[J].四川农业大学学报,2004,22(s):56~57.

篇13

关键词:生物统计学;精品课程;教学改革

一、引言

随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。

通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

参考文献:

[1]何风华,李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报(综合),2004,25(6):25~27

[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.

[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.

[4]邓华玲,傅丽芳,孟军,等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学,2004,20(1):34~37.

篇14

关键词:生物统计学;精品课程;教学改革

一、引言

随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。

(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革。

(一)加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。

(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。

(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。

(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。

在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学,注重学生能力培养。

生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。

(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

(二)全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。

此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。

通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。

精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。

参考文献:

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