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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。
doi:10.3969/j.issn.1002-6916.2012.21.043
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著的体现。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。
说到工艺之美,还有一件作品值得一提,便是永乐青花折枝花卉八方烛台。主要是因为其表面精巧绝伦的花饰。烛台通体绘有青花,色泽鲜艳,釉面也是青白色,莹润、干净。烛台的烛插和座壁都绘有蕉叶纹,且纹理间通过线条粗细变化来表现层次。将青花瓷的端庄典雅以及高超烧制工艺在烛台中完美体现出来。而制作为八角,是借数字“八”来寄托祥和富贵的愿望、心意。
纵观这些优秀的灯具设计,它们造型独特、工艺巧妙、寓意深刻,每一个都承载了中国古代丰富的文化内涵和设计美学理念。可以说,这些灯具在设计美学的影响下,既将功能和形式的关系处理的恰到好处,还把古代人追求“天人合一”的境界充分表现出来。而且其设计美学理念合理科学,不仅对当时器物设计有很重要的指导意义,也是现代设计绝佳的灵感源泉。因此对中国古代设计美学进行研究是很有必要的,不但能够让我们对古代的设计理论和美学规律有更深一步的了解,也能更好地启发现代设计,用现在的设计语言来诠释传统,把传统应用到当代产品设计中[5]。在分析研究中国传统设计美学的同时,发掘中国古代的美学精髓,并在此基础之上,继承、发扬中国的传统文化。我们要做的不仅仅是符号的抄袭、形式的模仿,我们要深入剖析传统设计文化及表达方式,了解其美学内涵和设计语义,走出一条属于中国自己的特色设计之路。
参考文献
[1]童友军,李道兵.论设计美学产生背景及原因 [J].攀枝花学院学报,2008,(1):83-85.
[2]王强.中国传统器具的设计观 [J].包装工程,2009,(11):152-154.
[3]赵鹏.古代灯具中的传统文化要素[J].包装工程,2010,(8):32-34,38.
[4]王乐琼.论传统灯具设计中的文化意蕴 [J].安徽工业大学学报,2007,(5):70-71.
[5]祝燕琴,杨维平,晏群.中国古代灯具造型艺术研究[J].安徽工业大学学报,2009,(8):120-122.
作者简介:陈州,浙江品和律师事务所。
中图分类号:D923.6文献标识码:A文章编号:1009-0592(2015)01-009-02
民法是宪法之下的部门法,是由若干调整某种民事关系的单行法组成的一个庞大的法律体系。其中合同是民事法律中最重要的概念之一,虽然在理论方面还没有统一规定这些立法,但不可否认合同作为一种协议活跃在市场经济中,用来规范财产流转关系的基本依据,只有合同当事人作出的意愿,才能说明此合同合法且具有法律约束力。因此,探究合同内涵及其在民法学界的地位有利于获得全新的理解。
一、民事法律中的合同内涵及特征
合同也叫契约,是民法中重要的概念之一,然而关于合同概念的基本理解在世界两大法系中却有两种不同学说。大陆学说主张合同是双方当事人的合意,英美法系则主张合同是一种单方的允诺。我国民法合同概念基本予以认同,都通认为合同是一种协议且被我国立法所确认和接受。相关民法条例明确指出,合同是当事人之间设立、变更、终止民事法律关系的协议。
(一)广义
民法学界对合同内涵的认定还有广义之分,认为合同就是民事合同。例如行政合同就不属于民事法律范畴,因此它就不属于合同法中,财产合同、身份合同也是同等道理。相关研究学者指出,虽然我国《民法通则》中将合同划分至“债权”范围中,然而其具体定义却有广义合同的意义。“债权”在《民法通则》中规定合同相关条文又定义为债权合同。如果是债权以外的合同,不论是《民法通则》或其他法规都很少看见具体规定。因此可以判定,广义合同就是我国民法调整后的合同,像物权合同、身份权合同等不属于债权合同的都可运用法律对债权合同的规定,同时也可适用《民法通则》对民事法律行为的规定。总而言之,广义合同即具有一些能够引起法律上效果的协议。
(二)狭义
合同除了有广义,还有狭义,即在民事法律中,合同的设立、变更及终止债权关系等行为都在平等主体之间展开。在我国法律中,例如自愿结婚或离婚等不发生债权债务变动的合意均不属于合同,即便双方在此过程中物权有所变动也不属于合同。同样也有相关研究学者对狭义合同内涵做出解释,相关民法条例明确指出,合同的设立、变更及终止通过自然人主体发生协议民事关系。学者就认为这条规定是有语病的,如果说合同设立即“民事关系协议“,若协议离婚是否为终止民事关系且是否为合同?收养、结婚是否为设立“民事关系”且是否为合同?和其他西方资本主义国家不同,我国对所谓结婚、收养等亲属法上广义合同是不给予认同的。我国民法既然对财产关系和人身关系作出调整,所以,就不能笼统地说合同为设立、变更、终止“民事关系”。总的来说,协议的合同内涵为民事合同或民法合同,它包括身份合同、物权合同、债权合同等协议范围。
(三)最狭义
合同最狭义即债权合同,所谓债权合同指基于合同关系,一方当事人可以向对方当事人请求给付的权利。合同债权是相对权,存在于特定的当事人之间,债权人对于给付标的物或者债务人的给付行为并无支配力。此中合同具有以下特点:首先,合同关系具有特定性的法律关系,在债务人给付之前,对于债务人的给付行为,债权人只能通过请求债务人为给付,合同权利是相对权。合同债权人只能向合同债务人请求给付,无权向不特定人要求给付。一般合同债权人无权向一般不特定人请求给付,只能向合同债务人请求给付。但是相对性原则在当前合同法中相对于以往有了较大的改变,合同债权人可以在第三人履行合同过程中通过行使相应的权利请求第三人为给付。第三平等性;合同债权没有排他性,除了具备相对权之外,还能对同一客体成立多个合同债权且无论发生先后均以同等地位并存。
(四)法律特征
合同是发生、变更、消灭民事法律关系的法律事实,其主体为自然人、法人及其他组织。民法和其他法律最本质的区别在于民事法律关系包括合同法律关系主体间所具有的法律地位是完全平等的,合同法中的合同当事人尽管在法律上的人格可能不相同,但法律主体地位却是平等的。合同是一种民事行为,是以协议的方式设立、变更、终止民事权利关系的法律事实。其民事行为即民事主体实施能够引起民事权利和民事义务产生或变更、终止的行为。合同成立必须有两方以上的当事人,双方协商一致或表达意思一致可形成合同,若不一致则不能形成合同。
二、民事法律中合同法的地位
合同即有引起民事法律关系变动的协议,因此也称为“民事合同”,所以因合同产生的法律后果可能是知识产权、人身权等权利的变动或物权的变动,不能将其与债法、合同法联系在一起,同样不能将其看做债法的一部分。合同法是调整平等主体之间的交易关系的法律,对规范合同中产生的各种问题、一定程度上可以维护交易秩序,保护合同当事人合法权益。合同法只是民法中的重要组成部分,并不是一个单独的法律部门。合同法与物权法、知识产权法、婚姻法不同,其作为法律事实之一以意思表示为构成要素行为的法,强调行为,而物权法就重点强调当事人权利义务关系。我们生存的世界可划分为作为类的人与人之外的其他事物即外部客观世界两类。其中外部世界可以分为由该主体创造且独立于该主体存在的外部世界和由该特定主体创造的外部世界。前者还可以说为是智力成果,后者是人类通过智力创造的成果,尤其外部客观世界中的太阳、土地及森林和其他主体创造的物质形态成果一定程度是相通的。
民法调整的平等主体间的社会关系主要为人格关系、身份关系、物权关系、知识产权关系,与其相配的法律有人格权法、身份权法、物权法、知识产权法。所谓调整,即人之所以为人及该人之所以为该人的法律就是人格权法。主要调整(个体的)人与(个体的)人之间不以财产为媒介形成的关系的法律,称为身份法。在对人与外部世界的法律进行调整时,调整人与上述外部世界中后者所表示的以物质形态的外部世界关系,此法律也称为物权法。如果对人与以智力成果表现的外部世界关系的法律则为知识产权法。上述不同调整的关系都为属性关系且是静态的关系。当智力成果、外在的物等要发生转移时,具体转移途径为交易关系和非交易关系转移。前者为双方以协商的方式,即合同关系。合同法就是调解这两种关系的法律。后者主要为继承,继承法是调整该法律关系的法律。它和静态法最大的区别就是对财产变动调整可划分至动态法中,所以可以说,民法中的知识产权法、人格法、身份权法可以与合同法相提并论且位置同等重要。合同法作为调整债权关系的法律规范,反映和规定从生产领域移转到交换领域社会财产或其他劳动成果。这些劳动成果会以交换形式形成经济,进而带动人群消费。具体为转移已占有的财产,财产以一种运动方式活跃在流通领域,合同当事人的种种行为都会受到合同法的规范调整,在行使权力和履行义务过程中会形成一种法律约束力量控制对方行为,引导其往健康正规的方向发展。
三、民事法律中对合同内涵认识的误区及纠正
传统民事法律对合同内涵的认识还存有以下缺陷:首先与债权合同(最狭义合同)对应,从理论上分析应存在物权合同、知识产权合同等类型合同。此处的物权合同在承认物权行为的理论中就不能认为存在与债权合同相应的物权合同,仍然可以将如土地使用权合同、抵押合同、质押合同等引起物权发生的合同归入债权合同中。民法理论对存在与债权合同并立的知识产权合同也不认可,则将其归入债权合同,由此可见理论前后出现矛盾。其次与债权法上的合同;理论上必定有人身权合同(即引起人身权关系产生、变更、消灭的合同)、知识产权法上的合同(即引起知识产权关系产生、变更、消灭的合同)等,然而从民法理论角度分析,债法中的合同是引起知识产权关系产生、变更、消灭的合同,进而引起人身权关系产生、变更、消灭的合同,应划分至债法调整的范围,二者为相互矛盾,但更重要的矛盾还在于传统民事法律理论对债权让与合同的认识,即可以引起债权变更,所以债权让与合同应该是债法上的合同,民法理论则因为该合同能直接导致权利的变动,并不是债法上的合同,只是单纯的债权让与合同是处分行为。
对于上述民事法律中对合同内涵认识的误区,应及时予以纠正,合同最常见的法律事实即引起民事法律关系变动,即通过当事人的意志在当事人间产生法律关系。合同这种行为既可以引起知识产权、人身权等民事权利的变动,同时也可以引起物权变动,不能将其混为一谈或将其与债权合同联系在一起,因此所谓的“债权合同”也就没有必要区分。也由此可以说,物权法上的合同还包括债权合同和债法上的合同。如果说债权合同或债法合同都在合同法范围中,那么此类合同和合同法的要求标准就相违背。一般民法中会由合同法调整合同,其中包括如买卖合同、租赁活动等产生债权变动的合同,或地役权合同、土地使用权合同、抵押合同等产生物权变动的合同,上述两种合同类型都属于民事合同,合同法有权对其行为予以调整。
四、结语
总之,合同所设立的民事权利义务关系的协议,是由平等主体的自然人、法人及组织设立的权利义务,其过程中有权对合同进行变更或终止。合同的缔结由双方当事人协商一致才能成立。在我国,合同法就是民法中的动态法,它集中了人格权法、物权法、知识产权法、身份权法、继承法等。合同法在民法的基本原则和制度适用于合同法的同时以特别或具体的制度和规定调整各种合同关系。
参考文献:
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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
1、《辩证唯物主义和历史唯物主义原理》,中国人民大学出版社出版。
2、《哲学名词解释》,人民出版社出版。
《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。
一、案例教学的内涵和特点
(一)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。
(二)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。
二、高职统计学案例教学的几点建议
(一)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。
(二)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。
(三)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。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。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)07-0097-02
一、引言
统计学是一门通过搜集、整理、分析数据等方法,推测分析研究对象的本质,预测其未来的综合性科学,具有极强的理论性和应用性。随着经济社会的发展和科学技术的进步,当今世界大数据分析遍布各个领域,统计学的应用范围越来越大,而且与多个学科交叉,成为一种不可缺少的分析工具。对经济管理类专业的学生而言,《统计学》课程是教育部规定必修的专业核心课之一。在强调培养学生统计应用能力的同时,为学生进一步学习计量经济学和多元统计分析等提供必须要的统计学理论基础也尤为关键。随着经济社会发展对统计分析需求的提高,以及目前高等院校教学计划对《统计学》课程授课时间的限制,现有的教学方法已经不能很好地满足经济管理类专业《统计学》课程教学的需要。为了提高经济管理类专业《统计学》课程的教学水平,培养更加符合时代需求的经济管理类人才,探索《统计学》课程教学方法改革路径是当前高校教师面临的一个重大问题,具有重要的理论和实践意义。
二、现有教学方法存在的问题
随着信息技术的发展和大数据时代的到来,现有的面向经济管理类专业的《统计学》课程教学方法出现了新的问题。主要表现在以下几个方面:
1.统计理论教学多而统计实践教学少。在经济管理类专业的《统计学》课程的课堂上,教师的教学方法仍然以讲授理论为主。虽然采用了多媒体教学,但依然是讲授统计学的理论知识为主,且对于统计学知识如何应用的实践性教学非常少。以课本知识为主的讲授方式,学生实际应用统计学的能力缺乏足够的锻炼。通过这种方式培养出来的学生,虽然拥有一定的统计学的理论知识,但是却不会运用这些知识去分析问题、解决问题。
2.缺乏案例教学。在统计学理论知识的教学部分,大多数教师仅仅是照本宣科,讲述完某个统计理论的内涵后,没有采用相关的案例来进一步说明该理论可以应用的背景,或者该理论可以解释的现象。此外,《统计学》课程的学习要求同学们具有较扎实的数理基础,且很多统计学理论都会涉及到一些数学公式。对于这些数学公式,基本上都缺乏相关的案例来解释这些公式的内涵。然而,目前经济管理类专业的学生在招生时多为文理兼收,因此部分学生的数学基础参差不齐,这使得他们不能很好地理解这些公式的内涵,导致对统计学理论认识不够深入。
3.缺乏互动式教学。就目前的经济管理类专业的《统计学》课程而言,教学明显缺乏互动性,教师和学生之间交流很少。一是统计学的理论内容比较枯燥,而教师的授课方式与风格不能改变这种枯燥,甚至使其更加枯燥。二是学生对课堂参与的积极性和主动性不高,这主要是由考核方式以闭卷考试为主,所以学生更关心课堂笔记而忽视课堂参与。互动式教学的缺乏可能会造成教学效果的事倍功半。
4.软件应用教学不足。当前应用专门的统计软件,例如R、SPSS、SAS等,进行统计研究,已经成为大数据背景下各个领域进行统计分析的常态。但由于受到《统计学》课程内容多、学时少的限制,我们分配在软件应用教学上的学时较少。实际上,这些统计软件是比较复杂难学的,学生在缺乏教师指导的情况下很难自己学好软件应用。此外,由于部分高校对《统计学》课程的考核方式里不包括对软件应用的考核,也会导致部分学生会忽视软件应用的学习。
三、教学方法改革的建议
针对上述提出的现有教学方法存在的问题,结合自身多年教学科研的经验和实践,通过不断的创新与摸索,提出以下几点改革建议。
1.理论与实践并重。面向经济管理类专业的《统计学》课程授课老师在讲授课程内容时,应当坚持理论性教学与实践性教学并重,不可过分重视理论而忽视统计实践。而且实践性教学不仅能培养学生运用统计知识解决问题的能力,还能反过来促进学生更深刻地理解统计学的相关理论。对于实践性教学,教师应该在教学的过程中,结合理论性教学的内容,给学生安排课后的实践任务。例如,在课程开始时,教师可以给学生分组,让其选择自己感兴趣的问题,如大学生网购等作为调查主题,根据统计学的授课进度,分步完成搜集数据、整理数据、描述性统计分析、统计推断等任务。这种方式能让学生有参与感,体会统计实践的过程,促进学生对理论的理解和掌握。
2.采用统计分析案例教学。通过课堂上引入具体的统计学案例,引导学生选取合适的统计分析方法进行分析,使得抽象枯燥的统计理论变得立体生动。通过采用统计分析案例教学,不仅可以帮助学生理解教学内容,还可以激发学生学习兴趣,锻炼学生思考问题、分析问题、解决问题的能力。教在选择案例时,可以根据经济管理类专业自身与经济社会联系紧密的特点,选择具有专业特色的案例进行深度分析,具体说明统计方法运用的背景、条件以及分析过程。例如,股票市场的案例、物流公司的案例、房地产市场案例等。此外,统计学案例也需要做到与时俱进。
3.采用互动式教学。对于经济管理类专业的学生而言,《统计学》是课程难度较大,如何提高学生对《统计学》课程的学习兴趣以及课堂参与的积极性是一个非常重要的问题。学生只有拥有浓厚的学习兴趣,才能具有学好统计学的动力。互动式教学恰好可以激发学生的学习兴趣,提高学生课堂参与的积极性。所以,在面向经济管理类专业的《统计学》课程的教学中,采用互动式教学是非常有必要的。互动式教学并没有具体的形式,它要求教师在教学过程中,运用多种方法,积极引导学生学习《统计学》课程的思路,激发学习《统计学》课程的兴趣以及课堂参与的积极性。此外,可以将互动式教学纳入课程的考核范围,这样可以更好地提高学生的积极性。
4.理与软件应用相结合。使用统计学方法解决经济管理实际问题时,需要处理大量的统计数据,此时学习R、SPSS、SAS等专业统计软件是非常必要的。教师在教学过程中,可以将统计理论教学与软件应用相结合。一方面,可以解决大量数据烦琐的计算问题,提高教学效率。另一方面,通过教师统计软件的演示,学生可以更好地学习软件操作,掌握运用软件处理数据的方法。由于受到《统计学》课程内容多、学时少的限制,大部分经济管理类专业在课程安排时,选择先讲授统计学的理论知识,在理论课程结束之后,才安排软件应用的上机操作课程。这种安排是不尽合理的,从以提高学生运用统计知识解决问题的能力为目的的角度看,既不利于教师的教学,也不利于学生的学习。将理论与软件应用相结合,教师可以更好地教授理论知识,学生也能更好地理解理论知识并熟悉软件的操作,对于软件操作,在学中用,在用中学,有利于学生更加快速地学习软件应用。
四、结束语
经过多年的改革和发展,虽然面向经济管理类专业的《统计学》课程的教学方法已经越来越规范化和系统化,然而目前的教学方法仍然存在一定的问题。学无止境,教无止境,时代的要求在变化,教学方法更应该不断地改革和完善。面向经济管理类专业的统计学课程的教学方法应当更加丰富多彩。本文面向经济管理类专业的《统计学》课程教学方法改革的几点建议是经过我们多年的《统计学》课程教学和探索的总结,希望能对广大师生提供有益的帮助。
参考文献:
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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。
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
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。
一、高职高专统计学教学中存在的问题
(一)高职高专专学生基础素质较差
高职高专院校的学生由于客观原因的制约,相对来说基础素质较差,这对统计学教学的展开造成了一定的阻力。数学知识是统计学中运用到的重要知识面,而许多进入高职高专的学生,其数学知识严重不足,为其统计学学习造成了先天的不足;同时,语文水平较差造成了学生在教学中对于课本和教师的教学不能够有效地理解,使得统计学学习存在困难;另外,高职高专学生在逻辑思维、计算机应用技能等方面的薄弱,使其对大学生活和大学课程不能够良好地适应,不利于统计学教学的展开。
(二)统计学教学课程体系不够完善
统计学是一门实用性较强的学科,进行统计学学习需要在高等数学、经济学及数理统计等课程的辅助下进行。高校不能够创设良好完整的统计学教学课程,造成学生知识体系不完善,将严重制约高职高专院校学生统计学学习的开展。另外,在面对专业和非统计专业的统计学教学中,高职高专院校不能进行有效的区别对待,使得统计学教学不能取得良好的效果[1]。非统计专业的统计课程并非为了专业的统计工作而展开的,高职高专院校在其统计课程中没有注重面对社会生活和企业进行统计学教学,使得统计学教学的收效甚微。
(三)统计学教学课程内容陈旧且对计算机技术应用不足
统计学是一门与时俱进发展的学科,许多的高职高专院校不能够及时更新教学内容,部分教学内容陈旧落后,对于现代数据分析法等内容的教学不足。此外,计算机技术在科技高速发展的今天对于统计学的学习有着至关重要的作用,计算机的辅助运算等功能能够大大简化统计分组工作的展开。许多的高职高专院校学生不会利用现代信息技术进行信息的搜集工作,不善于使用专业软件开展数据的整理、分析工作,其统计学学习不能够良好地利用现有的科技手段。
(四)统计学教学实践性不足
许多高职高专院校的统计学教学以理论教学为主,其统计学教学仅仅是在向学生灌输理论的同时进行例题教学,在教学工作中忽视了统计实训教学的展开[2]。统计学教学工作实践性的不足,使得学生对于统计学的用途失去了正确的认识,许多学生学习统计学只是为了獲得学分或者是考试过关;此外,统计学教学实践性的缺失使得学生在进入社会后,不具备市场所需要的实用技能,其统计学知识不能够得以运用,失去了其市场竞争力。
二、高职高专统计学教学改革的几点思考
(一)增强学生统计学基础技能增加其学习的信心
高职高专院校在进行统计学教学前,要正视学生基础素质较差的问题,对于学生在学习中所欠缺的素质进行教导。避免忽视其基础薄弱的问题,盲目地对学生灌输统计学知识,要在进行统计学教学中,对与统计学学习相关联的数学、语文及计算机等基础技能进行增强。此外,教师在教学中要注意对于学生学习统计学信心的培养和建立。高职高专院校的学生已进入成年人阶段,对于其在统计学学习中出现的问题进行处理时,要讲究方式方法,避免对学生的自尊心和自信心产生挫伤。
(二)针对不同专业的统计学教学合理设置教学课程
统计学的学习与数学、市场营销学和计算机等多门学科有着密不可分的关系,互相具有相辅相成的关系。在统计学教学中,要合理设置和安排相关的学科教学,并且针对不同的专业有所侧重地进行课程设置。例如在市场营销专业的统计学教学中,要适当增加市场调查分析的案例来辅助教学;再比如,在会计学专业的统计学教学中,要重视财务方面知识的教学和应用。对于不同专业的统计学教学实施因地制宜的教学,能够使高职高专院校学生实现体系完整的学习,增强其知识内涵和深度。
(三)与时俱进地将统计学教学与计算机技术紧密结合
现代信息技术的发展,使得计算机技术对于统计学的学习和运用有着很大的促进作用,将统计学教学与计算机技术进行紧密的结合,能够极大地促进统计学教学的展开。EXCEL、SPSS等计算机软件对于统计学中的数据处理和分析工作有着巨大的促进作用[3]。在对学生进行统计学教学中,教师要对计算机技术加以大力利用,同时注意提高学生的计算机技能,这样能够增强学生统计学学习的效率和技能,使学生更好地掌握和运用统计学技能。
(四)课堂教学与实践教学相结合
高职高专院校要秉承着培养技术型人才的理念来开展,在统计学教学中注重理论与实践的结合。在统计学教学中,学校和教师在夯实学生统计学基础理论的同时,要注重为学生创造社会实践的机会,提高学生的实际操作能力。例如学校为学生联系实训基地,让学生对现实进行了解和接触,将所学统计学知识在实际中进行应用,切实增强自身的统计学实用技能。
结束语:
统计学是与人类生产生活息息相关的学科,高职高专统计学教学成效的好坏,对于学生和社会都有着重要影响。本文从学生基础素质较差、教学课程体系不够完善、教学课程内容陈旧且对计算机技术应用不足以及教学实践性不足四个方面,对于高职高专统计学教学中存在的问题进行了阐析,并就这四个方面对高职高专统计学教学改革提出了几点建议,以促进高职高专统计学教学的进步。
参考文献
[1]李呈琛,高鹏.高职高专统计学实践教学改革研究[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016,6(2):205.
[2]鲁小丽.浅谈高职高专统计学的教学体会[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015,14(11):178.
[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。
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.
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。[ Www.]
(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.