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现代教学理念强调“以学生发展为本”,确立“学生主体观”,使学生积极主动地学习,以促进学生的终身发展。而建构主义理念正是倡导学生主动建构,自主学习。因此,以建构主义理论为依托进行课堂教学改革,具有重要的现实意义。本文仅以建构主义理论为指导,从学生“学”的特点出发,探讨统计学教师课堂“教”的特色方法。
一、建构主义理论学生“学”的特点
建构主义对学生学习活动的本质进行了科学的分析,认为学生学习有如下特点:
1、学生学习不是从零开始的,而是基于原有知识经验背景的建构。即学生在学习统计课程之前,头脑里并非一片空白。学生通过日常生活的各种渠道和自身的实践,对客观世界中各种自然现象已经形成了自己的看法,建构了大量的朴素概念或前学科概念。这些前概念形形,共同构成了影响学生学习统计学概念的系统。学生的前概念是极为重要的,它是影响统计学学习的一个决定性的因素。前概念指导或决定着学生的感知过程,还会对学生解决问题的行为和学习过程产生影响。
2、学生学习知识是一个主体建构的过程,要突出学习者的主体作用。学习不仅仅是知识由外到内的转移和传递,而是学习者主动地建构自己的知识经验的过程,即通过新经验与原有知识经验的反复的、双向的相互作用,充实、丰富和改造学习者原有的知识经验。在这种建构过程中,学生一方面对当前信息的理解要以原有的知识经验为基础,超越外部信息本身;另一方面,对原有知识经验的运用又不只是简单地提取和套用,个体同时需要依据新经验对原有经验本身也做出某种调整和改造,即同化和顺应两方面的统一。学生不是被动信息的吸收者,而是主动地建构信息,这种建构不可能由其他人代替。因此,教师不能直接将知识传递给学生,而是要组织、引导,使学生参与到整个学习过程中去。
3、学生学习既是个体建构过程,也是社会建构过程。虽然知识是在个体与环境的相互作用中建构起来的,但社会性的相互作用也很重要,甚至更重要。因为人的高级心理机能的发展是社会性相互作用内化的结果(正如统计的特点具有社会性)。此外,每个学习者都有自己的经验世界,不同的学习者对某种问题可以有不同的假设和推论,学习者可以通过相互沟通和交流,相互争辩和讨论,合作完成一定的任务,共同解决问题,从而形成更丰富、更灵活的理解。同时,学生可以与教师、统计专家等展开充分沟通。这种社会性相互作用可以为知识建构创设一个广泛的学习共同体,从而为知识建构提供丰富的资源和积极的支持。因此,课堂上师生交互和生生交互活动起到了很重要的作用,“学习共同体”的形成以及对课堂社会环境和情境的营建是学生获得学习成效的重要途径。
二、建构主义理论教师“教”的特点
建构主义理论认为教师在课堂中的作用,可以概括为教师是课堂教学的组织者、发现者和中介者。
1、教师是课堂教学的组织者,起主导作用和导向作用。教师应当发挥“导向”的作用和教学组织者的作用,努力调动学生的积极性,帮助他们发现问题,进而去“解决问题”。
2、教师是课堂教学的发现者。教师要高度重视对学生错误的诊断与纠正,并用科学的原理和原则,给予正确的引导与指引。
3、教师是课堂教学的中介者。教师是学生与教育方针及知识的桥梁。教师既要把最新的知识和分析方法提供给学生,也要注意提高学生的综合素质。
从辩证法的角度看,教学是一个不断发展的动态过程,教与学是对立统一的矛盾运动,随着教学活动的变化,矛盾的主要方面,或在教师,或在学生。分开来看,“教”的主体是教师,客体是学生,教师发挥主导作用,学生发挥能动作用;“学”的主体是学生,客体是教师,学生进行认识活动和实践活动,教师则对这些活动施加影响。合起来看,在教学活动这一不断发展、循环往复的全过程中,教师与学生的主体客体地位是相互依存、相互规定,又在一定条件下相互转化的。因此,“基于教师在课堂中组织者、发现者和中介者”的角色作用,教师可以实行“提出问题──探索问题──解决问题”的模式组织课堂教学。
“基于学生为主体,教师为主导”的教学思想,在教学过程中,“学”与“导”的活动、学生与教师之间的关系应该是互动的、融合的,在和谐中不断向前发展。因此,按照“学与导和谐发展”的教学要求,教师在课堂教学中按照“提出问题──探索问题──解决问题”的模式组织课堂教学时,可以采取“诱导试学——引导探学——开导活学”方法组织课堂教学。
(1)设置情境,提出问题,激发学生学习的兴趣和热情
教师引导学生学习首先要从现实的、有兴趣的、富有挑战性的真实问题情境开始。让学生一开始进入学习探索就真切地感受到统计就在自己身边,体验到学习统计的价值,从而激发起学习统计的兴趣,萌发积极主动探索统计理论和方法的求知欲望。教师要通过对课堂的组织,让学生对学习统计产生学习兴趣,“热爱是最好的老师”,兴趣盎然地进入了对统计学知识的探索,学生才能学有所长。
(2)探索问题,增强学生主角意识,激励学生积极参与
“基于教师在课堂中组织者、发现者和中介者”的角色作用,课堂教学方式应从根本上改变原有的教师讲、学生听,教师指挥、学生操作的教学现象。学生要在自己生活经验的基础上不断地提出问题,分析问题,对各种信息进行加工转换,对新经验和旧经验进行综合概括,解释有关现象。在教学过程中,教师可以提供一定的支持和引导,设计有思考价值、有意义的问题。学生可以进行小组合作研究探索,教师允许学生从不同的角度去观察分析,允许学生用自己喜欢的方法学习,通过各自想法的交流、碰撞,发现学生有价值的建设性建议及方法措施,及时制止学生运用统计方法计算分析问题时可能出现的偏差,使问题得到正确的解决。
(3)解决问题,培养学生创新能力,提高学生综合素质
在以往统计学教学中,我们关注比较多的是学生能否记住计算公式、方法、意义、应用条件,能否利用这些知识完成所设问题的正确计算。而“基于教师在课堂中组织者、发现者和中介者”的角色作用,教师在课堂中,就应该更加关注学生能否将科学知识与自己的生活经验紧密联系起来,关注学生在灵活应用统计学知识、创造性地解决实际问题时所表现出来的情感、态度和价值观。并通过实践活动,使学生对学习统计产生兴趣,变抽象的科学法则、科学方法为得心应手的工具,从而使学生在解决问题过程中,体验参与学习统计的快乐,享受成功解决实际问题的愉悦。
三、以建构主义理论为指导统计学教法探讨
1、设计课堂教学新模式
统计学课程旨在培养学生能够运用统计学基本理论和定量分析方法,对经济现象进行定性和定量的分析和评价。统计学课程内容基本分为三个模块两个层次。第一模块:研究统计学的一般问题,属于基础理论。第二模块:推断统计的理论与方法,相关与回归分析,属于一般的统计方法及其在社会经济领域的运用。第三模块:时间序列分析与预测,统计指数与因素分析,统计综合评价,属于社会经济统计方法的特有问题,侧重于各种统计分析方法运用。两个层次即理论部分和计算分析部分,两部分知识比为30:70。反映了知识、能力、素质培养的要求。在建构主义学习环境下,教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大变化。因而首先教师必须改变传统的教育思想与教育观念,以现代教育思想和学习理论为指导,利用多媒体等现代化技术优势,探索最优的课堂教学模式。课堂教学中应进一步发挥好学生的主体作用,让学生主动地参与到获取知识的过程中去,做到:(1)合理处理好教材,创造性地使用教材,充分展示学习内容的实用意义。(2)教学思路清晰,过程流畅、自然。(3)采用启发式、精讲多练式、答疑式、案例式等教学方法,构建情景逼近式的教学模式,努力提高课堂教学效果。
2、设计课内课外相融共生的大课堂
课堂教学不仅要教会想要传授给学生的知识,还要教会学生在书本之外查阅图书、报刊、杂志、网络等资料,以开阔视野,扩大知识面,吸取精华,为我所用,要教给学生发现问题、分析问题、解决问题的方法。此外,还要通过课内设计的实训教学内容激发学生主动参与的热情,实训教学内容主要包括统计调查方案的编制、调查问卷的设计、统计表统计图的制作、综合指标分析、统计案例分析等内容。统计实训的课内教学采用精讲、示范、多练、答疑的方式;课外教学采用学生自行分散复习和有组织分组制表、制图、社会调查、整理计算分析等方式。
3、实行点、线、面、体相结合的大统计
“点”是指让学生根据某一知识点完成作业、实习。“线”是指让学生针对某一问题进行深入分析。“面”是指让学生把若干知识点联系起来进行综合的分析和实训。“体”是指让学生能就学科体系及相关学科的内容进行深入、全面、综合的分析与应用。在讲授基本理论和基本知识的同时,注重学生基本技能培养、综合能力培养、设计能力的培养。使学生能从高度整体把握统计的思路和统计分析、评价思想。
4、充分发挥学生的主体作用
建构主义理论强调学习者在建构性学习中的积极作用,是要求教师在课堂教学中善于激发学生的好奇心和求知欲,使学生主动积极的学习。教学中应根据统计教学内容和学生特点,选择适当的教学方法,灵活运用适当的教学手段,设置悬念,使学生产生好奇心和强烈的求知欲。统计学教学过程中涉及到特有的概念及科学家,教学中可以适当拓展,开阔学生的视野,影响学生的心智,塑造学生的灵魂,在潜移默化中激发学生学习统计的兴趣;教师的教学语言要准确生动形象,善于设疑,启发学生思维,活跃课堂气氛,使学生充满求知思索的激情;做到理论联系实际,强化学习的动机,激发学生学习统计持久的浓厚的兴趣,激励学生不断提高对自己能力的欲求,不断增强自己的学习信心,不断地在自我实现中超越自我。
5、设置情境,在交互中实现教学目标
学校是社会的一个细胞,是社会的一个重要组成部分。课堂也不单纯是“老师教、学生学”的木讷课堂。课堂中的社会性环境主要包括两方面,一是师生之间的交互,二是学生之间的交互。建构主义认为,每个学习者都有自己的经验世界,不同的学习者可以对某种问题形成不同的假设和推论。师生在课堂上可以通过合作解决问题、小组讨论、意见交流、辩论等形式,促进学习者之间的沟通和互动。统计教学要从过去主要关注“人机交互”到关注“人际交互”;从只关注学生与教师、教学信息的交互到关注学生之间的交互以及学生与校外专家、实践工作者的交互;从关注个别化学习到同时关注学习共同体的建立。教学中要充分利用社会性资源,调动学生的学习情趣,拓展学生的知识面,在交互中实现最佳的教学效果。
关键词:医学论文
1.统计研究设计:应交代统计研究设计的名称和主要做法。如调查设计(分为前瞻性、回顾性还是横断面调查研究),实验设计(应交代具体的设计类型,如自身配对设计、成组设计、交叉设计、析因设计、正交设计等),临床试验设计(应交代属于第几期临床试验,采用了何种盲法措施等);主要做法应围绕4个基本原则(重复、随机、对照、均衡)概要说明,尤其要交代如何控制重要非试验因素的干扰和影响。
2.资料的表达与描述:用 x±s表达近似服从正态分布的定量资料、用M(QR)表达呈偏态分布的定量资料;用统计表时,要合理安排纵横标目,并将数据的含义表达清楚;用统计图时,所用统计图的类型应与资料性质相匹配,并使数轴上刻度值的标法符合数学原则;用相对数时,分母不宜小于20,要注意区分百分率与百分比。
3.统计分析方法的选择:对于定量资料,应根据所采用的设计类型、资料所具备的条件和分析目的,选用合适的统计分析方法,不应盲目套用t检验和单因素方差分析;对于定性资料,应根据所采用的设计类型、定性变量的性质和频数所具备的条件以及分析目的,选用合适的统计分析方法,不应盲目套用χ2检验。对于回归分析,应结合专业知识和散布图,选用合适的回归类型,不应盲目套用简单直线回归分析,对具有重复实验数据的回归分析资料,不应简单化处理;对于多因素、多指标资料,要在一元分析的基础上,尽可能运用多元统计分析方法,以便对因素之间的交互作用和多指标之间的内在联系作出全面、合理的解释和评价。
4.统计结果的解释和表达:当P<0.05(或P<0.01)时,应说对比组之间的差异具有显著性(或非常显著性)的意义,而不应说对比组之间具有显著性(或非常显著性)的差别;应写明所用统计分析方法的具体名称(如:成组设计资料的t检验、两因素析因设计资料的方差分析、多个均数之间两两比较的q检验等),统计量的具体值(如:t=3.45,χ2=4.68,F=6.79等),应尽可能给出具体的P值(如:P=0.0238);当涉及到总体参数(如总体均数、总体率等)时,在给出显著性检验结果的同时,再给出95%置信区间。
中图分类号:G624 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.036
1 引言
案例教学是指教师根据教学目的选择或编写案例,提供具体真实的场景,让学生把自己纳入案例场景,并在教师组织与指导下,通过自主积极思考,讨论或者研讨,提出解决问题的方法来进行学习的一种教学方法。它强调以学生为主体,以培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力为目的[1]。目前,案例教学在临床、法学、管理等课程的应用,已取得很好的效果。
概率论与数理统计作为应用数学的一门分支,在生产、科研、经济等领域有着广泛的应用,与人们日常生活密切相关,是具有强烈实际背景的数学课程,为课程引入案例教学提供了相当有利的条件。
通常,案例教学分为几个阶段:教师编写案例――分发案例,学生自行准备――小组讨论案例――小结。案例分为教学案例和研究案例。教学案例的选取或编写、设计又分为几个阶段:明确案例编写目标――选取素材――编写设计案例。其中,案例的选取与设计是案例教学的基础,而选取与设计合适的案例则是有效进行案例教学的一个关键环节。
如何针对概率论与数理统计课程特点,选取与设计合适的教学案例,解决学生在学习中出现的难理解、缺乏兴趣等问题,目前尚在探索之中。下面结合本人在实际教学中的体会,探讨概率论与数理统计教学案例选取与设计的要点和方法。
2 案例素材的选取
案例教学的主体是学生,通过学生之间主动、积极的讨论,达到学习相关的理论、定理、法则、方法与思想的目的。那么在教学中引入的案例,应能引起学生兴趣与探索的欲望,能调动学生参与讨论、学习的主动性和积极性。因此,案例的素材选取应侧重以下两个方面。
2.1 充分呈现课程理论的发展史,激发学生学习的兴趣
在案例教学中,选取概率论与数理统计发展史上有趣的典型案例,将课程的学习融入概率论与数理统计发展史中,增强学习的趣味性。如在学习数学期望这个概念时,可选取合理赌金分配案例。本案例源于1652年前后,贵族梅累向帕斯卡请教的关于合理分配赌金的问题。为解决这个问题,数学家们展开了对概率论及组合数学的研究。费马利用组合学方法,帕斯卡利用算术方法都得到这一问题的正确结果;随后,1657年荷兰数学家惠更斯引进数学期望的概念解决赌金分配问题[2]。
通过该案例,让学生在浓厚兴致的情绪中了解概率论的起源和发展,数学期望概念的来龙去脉,加深对数学期望概念意义的理解,并引导学生如何应用数学期望的概念,解决实际生活中类似赌金合理分配的问题。同时还能让学生在愉快的气氛中,感受随机数学的思想方法,体会了概率学的规律:提出问题―解决问题―抽象出概念或归纳出命题―证明命题。
2.2 客观真实,注重与专业知识、社会热点、日常生活结合,突出课程的实用性
概率论与数理统计是认识理解随机世界的一把钥匙。概率论是揭示研究随机现象的学科;数理统计是概率论的理论为基础,通过收集、整理、分析数据,从而做出决策与判断的学科。其中的思想方法、原理、公式法则 等理论,大部分来源于实践并广泛运用于实际生活。
如公平抽签问题:抽签是一种博弈,几乎人人都有这样的经验,申购新股摇号抽签,公务员面试考官、考生的双抽签、实验课考查抽签,那么抽签的结果与抽签顺序是否有关?
如概率与彩票、保险精算、 癌症检验呈阳性时癌病的发病概率等等,这些案例素材都为学生或熟悉或关心的事件。
诸如此类的案例素材反映了概率论与数理统计思想方法在不同领域应用。因此,在教学案例中尽可能选取贴近社会热点及日常生活案例素材,最能够触发学生学习欲望,克服对本课程的畏惧心理,使学生在体会概率论与数理统计的基本概念、定理、公式产生过程中,培养学生抽象概括,严谨推理论证以及解决实际问题的数学能力。
3 案例编写与设计
案例是实现案例教学的载体,是为完成一个教学目的而设置的。而一个合适课程教学的案例,必须考虑本课程的特点,能清晰说明一个概念、定理法则或方法;必须兼顾学生的知识结构、学习等综合能力,以学生为本,以教学计划为指导,难易适中;必须考虑课程知识点之间的联系,承前启后;必须考虑课程的学习进度及可操作性。因此,在案例设计时,注意以下三点。
3.1 明确案例编写目标,突出教学重点,难易适中
教学案例可分为简单案例与综合案例。在编写案例时,首先要明确案例编写的目标,使之变成可操作的具体要求。即应根据我们的教学目的,课程学习的内容,学生掌握知识水平等具体情况,确定案例编写的目标和类型。再根据课程学习的内容,选取合适的案例素材,通过设置的问题,控制案例的难易度,使之成为符合教学目的、突出教学重点的教学案例。
如在编写条件概率、全概率公式教学案例时,我们首先要明确教学目的:通过学习,学生能熟练掌握条件概率、全概率公式相关概念及其应用。二是评估学生掌握知识水平:培训对象为刚刚开始学习概率论与数理统计课程的本科二年级学生,他们掌握的概率知识相对较少,运用概率随机思想方法分析问题解决问题的能力及综合学习能力较为薄弱。确定案例编写目标是:让学生置身于该案例场景,通过自行准备阶段的预习与查阅资料,课堂讨论的相互学习,达到设置的教学目的,同时对事件的独立性、互斥事件与独立事件的关系有个初步的认识。
根据上述案例编写需求分析,可选用和设计下面相对较为简单的教学案例:
案例1抽签的公平性。
班里有50名同学,仅有一张参加《快乐大本营》节目的票,现在决定用抽签决定机会归谁。问中签概率与抽的顺序是否有关。
该教学案例设计时为了突出教学的重点,弱化复杂的概率计算,仅对一张票的中签概率进行讨论。但作为本次学习内容的拓展,可以要求学生在课后,对有2张票以及更一般地,有k(1
又如在编写参数假设检验案例时,我们的目标是:通过案例学习,使学生进一步理解掌握各种检验法、特别是总体均值差T检验法与配对数据T检验法适用条件及在实际中的应用。此时,学生已基本完成概率论与数理统计课程的学习,初步了解掌握了正态总体均值及方差假设检验方法,掌握MATLAB简单编程及各种参数检验函数、分布拟合检验函数的基本使用;学生分析、解决问题以及学习能力有了较大的提高。根据上述案例编写需求分析,可设计下面的案例作为参数检验的综合教学案例。
案例2 确定两组评酒员的评价结果有无显著性差异(改编于2012全国大学生数学建模竞赛A题,相关数据来自竞赛题附件)。
确定葡萄酒质量时一般是通过聘请一批有资质的评酒员进行品评。每个评酒员在对葡萄酒进行品尝后对其分类指标打分,然后求和得到其总分,从而确定葡萄酒的质量。根据附件给出的数据,分析两组评酒员对白葡萄酒的评价结果有无显著性差异。
3.2 案例的编写要循序渐进,难点分散
概率论与数理统计是一门理论性很强的应用数学课程,各部分的理论知识联系紧密,在教学中,对课程的内容及知识点要有个整体的把握,对运用案例教学的内容有一个整体的规划,遵循循序渐进,难点分散的原则,同时,案例的编写尽可能注意其延续性[3]。
下面3个教学案例均改编于2009年全国大学生数学建模竞赛B题,相关数据来自竞赛题附件,每个案例只解决一个问题,每个案例的知识点又相互联系,逐个递进,由浅入深。
案例3-1判断及验证眼科门诊人数、各种眼疾病门诊人数概率分布,术后住院天数概率分布。
教学目的:通过该案例理解掌握常用概率分布性质及特征,并能运用MATLAB软件对结论给出验证。
案例3-2 研究门诊平均候诊人数及各种眼疾病患者术后住院平均天数概率分布。
教学目的:通过该案例理解掌握中心极限定理,并为后续的置信区间估计案例学习做准备。
案例3-3 讨论门诊平均候诊人数、各种眼疾病患者术后住院平均天数95%的置信区间。
教学目的:通过该案例掌握置信区间估计概念与方法及如何估计来自非正态总体样本的置信区间。
3.3 案例编写设计与数学实验课有效结合,使案例教学能顺利实施
目前,在实施案例教学过程中,存在几个必须正视的困难。
第一,数理统计是一门通过收集、整理、分析数据,从而推断随机现象的学科。这决定了本课程部分的教学案例将涉及大量的数据处理,没有学生掌握相关的数学软件的支持,案例教学很难达到预期的效果。
其二,案例教学所涉及本课程相关知识与教学大纲及授课安排不匹配,存在滞后现象。
其三,案例教学,不但需要教师与学生课外花费较多的时间准备,仅课堂讨论,尤其对人数较多的班级来说,其所耗时间将可能影响教学计划顺利完成。
因此要顺利开展案例教学,不仅需要对教材内容及教学方法进行优化整合,还需要调整数学实验课与概率论与数理统计课程的教学进度匹配。更重要的是要在教学案例编写设计时,协商统筹考虑实验课的匹配设计。精心设计实验课的实验内容,使其能配合、辅助理论课程的教学。
如案例3-1中给出的数据,不仅量大,而且不能直接运用。我们把读入数据,建立每天门诊人数、各种眼病患者术后住院天数矩阵作为MATLAB的基本应用的实验题;这样,同时兼顾数学实验教学及案例教学,解决数据量基本处理工作的难题。
在案例教学中,不可避免涉及对数据进行正态性检验及概率分布拟合检验问题,但根据大纲,分布拟合检验是本课程最后一部分内容,由于课时限制,其列为自学内容,不能满足案例教学需要。解决方案之一,是在学习随机变量分布之后,数学实验课介绍MATLAB分布拟合检验函数的应用,并把对案例3相关数据分布拟合检验包括正态分布检验作为实验内容。
又如在学习中心极限定理时,数学实验课同步让学生依据定理,并运用案例3中给出的数据,自行设计一个验证中心极限定理实验。如此不但使学生加深对中心极限定理的理解,减少理论课授课时间,同时更有效地对案例3-2展开讨论。
总之,教学案例的选取与设计,要充分与数学实验课整合,解决案例教学过程中存在的数据处理、课时限制、知识结构问题,实验课与理论课相辅相成,取得事半功倍的效果。
4 结束语
选取与设计合适概率论与数理统计教学的案例,是本课程开展案例教学的基础,是有效进行案例教学的关键环节。案例选取与设计思想:要以学生为本,以教学计划为指导,难易适中,能清晰说明一个概念、定理法则或方法,使教学案例成为各重点相关概念的结合点,成为引导学生探讨应用概率论与数理统计思想方法、定理、公式的平台,成为提升学生解决实际问题的数学能力的着力点。
而选取与设计一个合适课程教学的案例,必须考虑课程特点,必须考虑课程知识点之间的联系,必须统筹相关课程的学习内容及进度,必须兼顾学生的知识结构、学习等综合能力。案例素材选取要客观真实,注重与专业知识、社会热点、日常生活结合,突出课程的实用性;充分呈现课程理论的发展史,激发学生学习的兴趣。案例设计要明确编写目标,突出教学重点,难易适中;遵循“循序渐进,难点分散”原则;统筹数学实验设计,保障案例教学有效实施。
目前,概率论与数理统计案例教学尚处于起步阶段,教学案例选取及编写设计尚在探索中。广泛开展概率论与数理统计案例选取与设计方法的研究,应是当前推动概率论与数理统计案例教学深入发展的重点工作。
本文是笔者在教学中的一点体会,意在抛砖引玉。
参考文献:
[1]赵洪.研究性教学与大学教学方法的改革[J].高等教育研究,2006,(2).
[2]粱宗巨,王青建,孙宏安.世界数学通史(下)[M].辽宁教育出版社,2001.
0 引言
随着全球经济的一体化,世界上对信息技术研究的人越来越多。对信息技术的高效运用更是研究的重中之重,鉴于专家对高科技信息技术的大量研究和证明,使得人们越来越意识到知识和信息对人们生活的重大推动作用,尤其是高技术产业集群,它们是科学知识及其团队的合成和结晶,依靠着科学团队的知识储备和智力,利用集群产业的优势,带动了当地经济甚至国家的经济发展。靠着学科团队的优势形成学科集群,将科学团队的知识运用到产业集群中去,然后进行推广销售,这不仅给产业集群的企业带来了巨大的利益,而且为下一步进行研究的人员提供了基金。通过学科集群产业集群二者的相互促进相互作用,成功地带动了本地区甚至整个国家的经济发展。产业集群学科集群二者的相互配合,协同创新,是我国目前经济可持续发展的重点,产业集群学科集群以下简称为双集群。
1 学科集群与产业集群协同创新的内涵
随着改革开放的发展,学科集群日益壮大,这不得不说得益于与产业集群的合作。但是,他们之间不仅仅只是简单的线性关系,而且产业学科集群也并不是不相矛盾,天然就具有相互协作的能力。学科集群向产业集群输出的知识只有储备到一定程度时才能激发集群内部各要素的创新与协作,进而促进集群的发展,才能促进集群的壮大。
所以产业与学科集群的相互协作是一种全新的创业模式,是集群内各创新要素之间、与内外部环境之间相互竞争合作、依赖促进的关系,促使集群内创新资源在合作共享的基础上形成系统的创新机制,进而使集群创新协同能力得到动态持续的发展。
2 学科集群与产业集群协同创新的特点
产业集群与学科集群二者的相互协同创新是用来解决我国经济发展中遇到的实际问题的,而且渴望在短时间内解决,因此学科集群与产业集群协同创新有其独到的特点。
①广泛性。学科集群与产业集群协同创新是产业部门与高校和科研院所、政府、社会中介服务机构之间进行横向协作的方法和纽带,如果任何一个链条出了差错,效果就发挥不出来了。
②拓展性。一方面,产业集群的协作创新领域已由国内的转向外国学科集群,外延扩大。企业开发的方向也早已由自主转向协作,另一方面学科与产业集群协同创新从最开始的“产学研联合开发”发展到二者的联合体,加强了合作的力度,深度与广度,内涵也在持续更新。
③竞争性。一方面,产业集群对最新的科技成果的引入,增加了产品的竞争力与高科技含量。另一方面,学科集群和产业集群的协作中增加了选择的机会,克服了以前的行政“摊派”也或“撮合”结合的毛病。这些优势,都为产品增加了更多的竞争力和高科技含量。
④互补性。资源与信息的互补是双方协作的原因。他们协同创新因为各有优缺点,可以优势互补,形成相互协作共同发展的良好的合作关系。这种良好的合作关系,构成了两者的互补性。
⑤开放性。协同创新的着眼点在于开发研究,开发研究必须与企业保持密切的联系,只有这样才能满足企业的实际情况,在实验室进行的也是基于实际的了解;而且其开发研究很多时候是两个集群科研人员共同进行的,开发研究的成果首先要经过中试实验;最终还要经过市场的鉴定,这些都反映了协同创新的开放性。
⑥风险性。学科集群与产业集群协同创新想要取得成功,实行产业化,必然会遇到知识创新、技术创新、投资与风险投资和市场创新等几个问题。基础应用研究要么是为了学术价值,要么是为了探索研究方式,不考虑短期的直接的利益。而产学研合作所进行的研究开发则不相同,他首先考虑的因素则是他能否取得的利益,他所研究出来的成果都要接受市场的鉴定。
⑦多样性。学科集群和产业集群协同创新的方式已经从项目合作为主,发展到平台共建、人才培养、提高创新和信息融通等,有的企业已开始实现以资产为基础的机制转换,共同建成长期稳定的联合体。有的因人才交流相互输送,成了“你中有我,我中有你”的新的集群。共同创新进行技术转移,技术转移中有合作,合作中有技术转移,是一种稳定的合作关系,而不是单纯的生意买卖关系。
⑧收益滞后性。协同创新双方为创新能力的提升而投入的现有资源,产生的市场收益是滞后而且是难以预期的。具有风险意识的双方,只有对与协同创新有关的各种经济、科技、社会变量的未来趋势进行科学预测,做出理智的决定,才能解决收益滞后性给投入者带来的困扰。这种对收益的评估是决定投入的主要方面,它可以决定投入量或者是否投入。
3 学科集群与产业集群协同创新的机理分析
了解学科集群与产业集群协同创新的机理是他们之间共同产生效应的前提。在他们相互协作期间,一方面,产业集群可为学科集群提供具体数据与合作研究的基金,又可为学科集群提供实验的场所;另一方面,学科集群则可为产业集群提供技术团队风险评估以及最新研究成果,而且学科集群也可以为产业集群提供建议可在企业内部实施激励措施,可以提高企业工作效率。
产业集群与学科集群两者的协同创新是一种双赢,不仅对企业、科研院所,还是对社会的经济发展都具有重大意义。学科集群与产业集群的协同创新,主要是指两个集群协同作用,一起完成企业产品和技术创新整个过程或创新的某些环节,通过这两个集群的优势互补和集群资源共享,创新能力与支柱系统的资源得到优化配置,可以极大地提高创新效率。惟有不间断地创新科研能力才能促进产业集群稳步健康地发展,所有现有的产业集群建设,企业都是更多地注重产业内部的生产,忘却了与科研团队进行协作提高创新能力。企业惟有与科研团队进行协作才能拥有持续的创新力,企业凭借科研团队来促进创新能力提升,科研团队也只有通过企业提供的经费,才能继续发挥创新能力,在科研创新上也才可能有更大的突破。二者相辅相成,缺一不可。只有让学科集群与产业集群相互协同共同发展,才能有力地促进创新能力的提升。两者协同创新能力的结果与评价则是督促他们共同努力的因素。
4 结语
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》都作出了积极推动高校协同创新的战略部署。在此背景下,对学科集群与产业集群协同创新的基础理论进行深入研究,有利于指导高校协同创新的实践,从而产出一批重大标志性成果,培养一批拔尖创新人才,大力提升高校的创新能力,进而有利于高校在国家创新体系建设中发挥重要作用。
参考文献:
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基金项目:
【关键词】 医学人道主义 经济理性冲动 伦理共同体 基点
Ethics-community:the new basis of the medical humanitarian
YOU Wu-bing
Economical and Management Depatment,Anhui Traditional
Chinese Medical College,Hefei Anhui 230038
【Abstract】Medical humanitarian as the main ethical principal is shown in oral or “virtual”,this is due to the impulse of the economical rational. Regain the lofty of the medical humanitarian,awareness and Construction of ethics-community is the new basis of medical humanitarian.
【Key words】Medical humanitarian;Economical rational impulse;Ethics-community;The basis.
医学人道主义作为指导医疗实践的核心理念,它的伦理内蕴要求医务人员在医学活动中应以同情患者疾苦、尊重患者的人格和就医权利、同等珍视患者的生命价值和质量价值为旨要,从而表征出“医乃仁术”的宏旨。但在现实实践中,医学人道主义往往流于口头或被“虚化”,很多情形下医务人员和医疗机构面对患者尤其是经济贫困的患者表现出“救治无意识”的态势,也使医患关系造成不同程度的紧张。新境遇下医学人道主义出场的基点必须加以诠释。
1 医学人道主义弱化之源:经济理性冲动
理性的唤醒,曾经作为“文艺复兴时期”锐利的人文武器来反对宗教神学,使人挣脱了“它者”的束缚,“禁欲主义”也被抛到历史的垃圾堆里,取代其的是对经济利益最大化追求的冲动。市场经济社会的到来,经济理性冲动成为推动社会发展的有力杠杆,给资本主义社会带来经济上的繁荣壮观景象,但同时,经济繁荣的背后却隐藏着巨大的人文精神失落的危机。我们知道,对经济利益的追求和对伦理道德的景仰常常处于两难境界,两者的协调常常处于悖论之中,用中国传统伦理思想的话语来表述就是“义利不可兼得”。欲望常促使人不择手段来获取利益,这样挣脱道德理性制约的经济理性冲动带来一系列根深蒂固的现代社会“人文疾病”,比如精神家园的丧失、人类自身的迷失等。中国作为一个改革开放较晚的国家,市场经济是必须要完成的经济发展阶段,经济理性冲动这个市场经济本有的顽症无疑也对中国社会造成了影响,可以这样说,经济理性冲动之“酸”在当今消融着一切支撑人的传统固有的伦理观念和道德信仰,医学领域作为社会重要的组成部分,经济理性冲动也对医学领域许多支撑医务人员信仰的精神理念带来冲击,医学人道主义理念的弱化之源也应该归因于经济理性冲动。
医学人道主义是吸取西方人道论的观点而明确提出来的。其实自从有医学职业开始,朴素的医学人道主义思想就已经产生了,这种从尊重人的人格出发,平等救治一切患者的理念也已成为医务人员孜孜不倦坚守的职业情操,外显在医疗实践中,医务人员应该从不计任何名利为出发点,尽职尽责为患者生命健康护航,更不应该以患者的经济、文化政治背景的不同而实施不同的治疗,从而彰显医学人道主义追求的崇高道德目标。但现实中医院为自身发展,也加入了追求经济利益最大化的时代潮流中,很大程度上改变了医疗事业机构的公益性质,医院方似有任意提高医药价格、医疗费用之嫌,造成“看病难、看病贵”的普遍现象,家庭经济不景气的患者得不到很好的治疗或医院根本就拒绝给与治疗,比如现在医院实行的看病前要交纳的“押金”措施,交不起“押金”很明显就得不到救治或一旦“押金”余额不足,医院马上就会终止给与的治疗,这些很明显都是违背医学人道主义的。作为人道主义体现的载体医生在面对经济理性冲动的浪潮中很多也极易退去本色,为获得更多的经济利益,不顾及患者的经济承受能力和治疗方案的需要与否,有的医生一味给患者开出“大检查单”、“大处方单”,更有甚者,有的医生还对患者索要“红包”,无形中加重了患者的经济开支,给医患关系也带来产生紧张的因素。“医院的门朝南开,没钱治疗别进来”这虽然只是一句笑谈,但确实是当今社会经济理性冲动下的医学人道主义被淡化的写照。
2 医学人道主义出场的基点:伦理共同体
去除医学人道主义虚无或流于口头的流弊,必须找到医学人道主义出场的合法度性解释,也就是医学人道主义得以建基的理论基础。伦理共同体理论应成为解决此问题的理论依据。
所谓共同体,“是可以在其中获得相对同质的价值体系,以及个人必须从属于结构化的和有组织的团体和单位”[1],可见一个共同体的形成和维持,是以组成群体的各个个体具有相同的价值观为前提条件的。伦理共同体是指在具有共同利益基础之上达成价值共识,形成相应的符合大家共同意愿的行为规范和道德原则,从而结成相对稳定的人与人相互联系的一种结构稳态。在这种同一伦理共同体中,由于人们追求的价值目标一致,彼此又能达到双赢的境况,所以人们能够自觉遵守一系列的共同行为规范,来调节各自的行为,使其道德化。用马克思的话表述就是,只有“在真正的共同体的条件下,各个人在自己的联合中并通过这种联合获得自己的自由。”[2]而那种真实的共同体应是成员间具有真实的利益追求而达成和谐、合作的群体。只有在这种真实的利益共同体内,才能形成真实的伦理共同体。亚里士多德在《尼各马科伦理学》论德性篇中提出:“在任何一个时代建立一个社会共同体,所要具备的是:要实现共同利益,要为参与共同体的所有成员带来共同享有的利益[3]。”按亚氏的看法,我们可以理解为:只有在利益一致时,共同体成员对善与德性的看法广泛一致时,才能使得公民之间连接组合真实共同体成为可能。麦金太尔在《德性之后》也有关于此的论述,他说:“在一个有着共同利益的共同体内,对共同利益的共同追求是道德原则赖以存在的一个基本背景条件[4]。”可见,只有当人们在交往共同体中结成的关系是真实的利益共同体,此时人们的价值追求目标一致,达成道德共识,形成真实的伦理共同体,才能自觉践行道德原则和规范,而不去破坏它。对医务人员来说,只有认识到医患之间确实存在着真实的伦理共同体,相应才会自觉践行医学人道主义。
那么医患之间是否可以具有真实的伦理共同体?我们知道,医患关系是人类为对抗疾病,维护健康而结成的利益联系。它是以医务人员为一方,以患者为一方,在诊断、治疗、康复、预防和保健中结成的人际关系。医患关系中各方的根本利益是一致的:大家都是战胜致病因素来维护人类健康。体现在病人期盼恢复身体健康,医生努力医治病人的健康,两者交往为了一个共同目标――健康而达成共识,形成真实的伦理共同体。医生和患者的关系在初始阶段,是个体与个体交往的关系,医生对病人的诊断和治疗都是通过直接的接触进行的,在这种情况下,病人的痛苦在很大程度上感染着医生,会激发出医生的同情心和人道主义精神,医患之间常处于和谐的境界中。也可以理解为伦理共同体在医患之间本源就存在的,只是由于后来医生与病人关系发生了变化,是个体与群体的关系,一个医生要面对多个病人,医生的耐心减退;还有由于高科技的出现和介入,医生大量利用科技手段,使医患关系处于被“物化”的境况,医患关系的矛盾开始凸显,这种伦理共同体被有所破环。而后果就是医务人员对患者救治的麻木和无意识,医学人道主义常常被抛掷一边,导致医疗效果的不佳。其实这对医务人员本身也是无益的,它会损害医务人员的医疗形象和其它切身利益。所以医务人员如认识到“医”和“患”其实是可以处于也应该处于一个真实的伦理共同体之中,就会自觉践行医学人道主义,在医疗实践中担起重要的角色,和患者一起共同与疾病抗争。
3 医学人道主义强化之途径:伦理共同体的构建
面对经济理性冲动对医学人道主义的强势关系现状,必须寻求伦理共同体的构建之途径,以此来平衡这种失范的态势,找回医学人道主义的崇高。
伦理共同体的构建首先要加强对医务人员医德教育。医德是指医务人员在医疗卫生服务中应该具有的仁爱、救死扶伤的品德,是道德德目在医务人员身上的内化,更是医务人员必须具备的最起码的要求。没有医德的医生,即使技艺再高超,也算不上一个完整意义上的医生,“无德不成医”。一个缺乏医德的医生认识不到医疗职业的崇高性和不计功利性,在行医时只会求取名利,肯定会千方百计从病人身上索取钱财,置医学人道主义职业道德而不顾。而一个医德高尚的医务人员,会自觉认识到医学事业的“救世救人”属性,不是谋利事业,从而抵制社会上对经济利益的过度崇拜趋向,同情患者的疾苦,把患者看作与自己处于一个共同体之中,尽心救治患者,这样也会造就自己的功名。但医德的产生不是自然而然的,也就是说,医生的良好品德不是天生就会具有的,它的产生是医生在学习和长期实践中积累、发展起来的,医德具有很强的教育性、实践性。所以加强对医务人员经常的医德教育,可以使其增强对医学事业的认识,对伦理共同体的构建起到重要作用。
其次,加强医务人员诊疗实践中对患者的人文关怀要求。现代诊疗过程中,机器检查和治疗有部分或全部代替医务人员作用的趋势,很多原因是因为医院和医务人员从自身经济利益出发来造成的结果,患者往往面对机器的时间超过与医生交流的时间,使诊疗过程缺少医生人性化的关怀。建构伦理共同体,作为医务人员应当在交往中发挥主导作用,自觉体现出人文关怀精神。患者作为躯体或心理上产生了和健康人群的不同,他们相对我们就是“弱势群体”,更需要得到照顾和关爱,不能被排除于共同体之外,作为“人”的存在,他们理应受到医学人道主义的对待,得到比健康人群更多的关爱。医务人员作为直接面对患者的人,面对患者时应该注重交往中语言的礼貌性、安慰性、保护性,以消解患者的畏惧和不安心理。患者就医时由于是初次谋面,对医生的一个表情,一个眼神都会做出情绪反映,因此医生应当行为端正,稳重可信,诊疗耐心,增强患者的信任感,这些都是对患者人文关怀的体现,而只有医务人员首先在实践中真正认识到与患者的息息相存的关系,才能付出对患者的关怀,为建立良好的共同体打下基础。
再次,还应认识到,伦理共同体的构建也需要患者做出回应。伦理共同体在医疗实践领域,毕竟患者也是主要角色之一,患者也应该在伦理共同体的构建中参与互动,不去破坏共同体的存在,患者应该积极配合医生和尊重医生,共同努力来促使疾病早日康复。
当真实的伦理共同体在医疗实践中被认识和构建起来,医生就会自觉践行崇高的医学人道主义,以道德理性来规约现实经济理性冲动的强势,尽心为患者服务。
参考文献
[1] 阿格妮丝・赫勒.日常生活[M].重庆出版社,1990:38.
中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1005-5843(2012)02-0162-03
概念学习分为概念形成和概念同化两个方面:概念形成是由学生从同类事物的不同实例中发现共同的本质特征;概念同化是学生利用认知结构中原有的概念学习新概念的方式。奥苏贝尔根据学生原有知识与新知识之间的关系,提出了三种基本的概念同化模式,即上位学习、下位学习、并列结合学习。[1]因此,教师在进行概念的教学时,根据概念在知识体系中所处的位置、顺序和相互关系,依据概念同化的三种模式,选择合适的方法,使学生学会透过现象看本质,客观地认识概念的本质属性,明确概念的内涵和外延,达到理解和掌握概念、由浅入深地运用科学概念去解决一些实际问题。
一、上位学习模式教学
上位学习又称为“总括学习”,是指新概念相对于学生认知结构中已有概念具有较高的概括水平和较广的包容面,新概念通过把一系列已有观念包含于其下而获得意义,新旧概念产生了一种上位关系。上位概念的外延较大,比较抽象,直接提出概念学生往往不容易理解和接受,借鉴实例或实验,较直观地呈现事实,从具体到抽象,形成概念。正如鲁宾斯坦所说:“任何思维,不论它是多么抽象多么理论的,都是从分析经验材料开始,而不可能是从任何其他东西开始的。”
(一)联系生活实际事例学习概念
功率的概念对初中学生讲是比较抽象的,教师可从生活现象引入,挖土机与人在挖土,挖土机的土少而人挖的土反而多?为什么?两个工人工作相同时间,为什么会出现不同的结果?接着,引导学生比较做功快慢,有两种方法,一是相同时间比做功多少,二是做相同功比较时间长短。这实质上是帮助学生提取储存在头脑中的感性材料,从现象到本质,从感性到理性,建立上位概念。
(二)利用实验探究学习概念
质量有不随物体的形状、状态、温度和位置改变而改变的属性。质量的属性相对生活中具体例子是上位概念,教师来一次实验探究让学生观察现象得出结论要比直接告诉他们记忆深刻得多。教师测量一个烧杯和一个装有固态碘(紫黑色)的升华管的总质量;将升华管加热使里面的固态碘变成气态碘(紫红色)后,重新放入烧杯,观察天平是否平衡,然后引导学生从以上的数据得出结论。物体的质量不随物体状态的改变而改变,物体的质量不随物体温度的改变而改变。同理,教师先测橡皮泥的原始质量,再将橡皮泥捏成其他形状后放回,观察天平是否仍然平衡。得出结论,物体的质量不随物体形状的改变而改变。实践证明,利用实验探究,从具体到抽象,质量的属性上位概念顺利地得到建立。
(三)从生活经验逻辑推理学习概念
从生活经验逻辑推理学习概念,这种方法强调知识的内在逻辑性和知识体系的整体性,对于形成良好的认知结构十分有利,但限于学生的学习能力,这种引入方法在初中阶段应用较少。例如,在引入功的公式时,教材上规定:功等于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。作为教师,该如何帮助学生形成功大小计算的概念呢?教师可以引导学生探究:功大小与哪些因素有关呢?假设将物体A举高1m做的功为W。教师提出问题:(1)如果力增加一倍,高度不变。(相当于同一物体举两次)学生回答:2W;(2)力不变,高度变为两米。(相当于同一物体举两次)学生回答:2W;(3)力增加一倍高度变为两米。(相当于同一物体举4次)学生回答:4W。因此,我们可以得出:功和力的大小成正比和距离成正比,即W=Fs。
二、下位学习模式教学
下位学习又称“类属学习”,是指将概括程度或包容水平较低的新概念,归属到原有认知结构中适当概念之下,从而获得新概念的意义。教学中可在原有概念下引出新概念,并把新概念纳入原有概念体系,反过来对原有上位概念又做了补充和扩展。
(一) 运用例举法内化呈现概念
氢氧化钠、氢氧化钙是碱的下位概念,我们在学习了碱通性以后,再来学习氢氧化钠、氢氧化钙的特性。教师在讲述完氢氧化钠、氢氧化钙的特性后,教师可以说,氢氧化钠、氢氧化钙属于碱,当然具有碱的通性。又如,教师在引出重力、压力、摩擦力、浮力概念后,可以让学生讨论、分析力的三要素。通过学生讨论,画图,无形中丰富了学生对力的感性认识,对于抽象的力概念,更形象化、直观化,使之便于理解。所以,多层面、多角度地呈现概念,为概念的顺利得出和概括创造条件。
(二)运用简化的模式图实现概念同化
如细胞分裂和细胞生长、分化都是细胞特点的下位概念,三者属并列关系。教师如果单纯地通过文字进行讲解,学生难以理解概念。教师在教学中,利用简化的模式图,将抽象概念具体化,学生很容易了解细胞的行为特征。如下图,过程(一)表示细胞通过分裂使数目增多,故细胞分裂是量变的过程,刚分裂出的细胞在形态、结构和生理功能上都相似。过程(二)表示细胞分化的过程,是在分裂的基础上,细胞在形态、结构和生理功能上形成稳定性差异的过程。[2]
(三)应用生活中的实际事例掌握概念
民间谚语中蕴藏着许多科学的概念知识,在备课过程中有意识地挖掘,在教学过程中恰当地运用,一定能起到激发学生兴趣、促进学生概念学习的作用。
“龙生龙,凤生凤,老鼠儿子会打洞。”这是生物的遗传,是生物界普遍存在的现象;“一母生九子,连母十个样。”这反映了生物的变异现象;“一山不容二虎”――生物的种内斗争;“飞蛾投火”,这是生物的应激性。“一朝被蛇蛟,三年怕草绳”,这是生物的条件反射;“一方水土育一方人”,这是生物与环境的关系。通过应用生活中的实际事例,把学到的概念在实践中加以运用,这是帮助学生从抽象到具体,从一般到个别的过程。
三、并列结合学习模式教学
要学习的新概念与原有概念并无上下位关系,但横向上同其他的概念相互作用有一定联系,或都是某一概念的下位概念,它们存在于共同的知识体系中。在完成一定知识的教学后,可以使用求同和求异方法对相邻、相对、并列的概念进行归纳整理,根据它们的相互关系组合成概念体系。
(一)运用类比的方法同化概念
类比具有启发思路,提供线索,举一反三,触类旁通的作用,鉴于初中学生的年龄特点,其思维活动还刚处于从形象到抽象思维的过渡,对于较为抽象的科学知识难以接受。如果教师能在课堂上给某些知识以形象生动的类比,学生接受起来往往能收到事半功倍的效果。相对原子质量是初中科学基本概念教学的一个难点,需要学生有较强的非逻辑思维能力去理解。因此,在教学中可以用一些具体的事例进行形象类比来正确理解。如,现有四种粮食的籽粒,它们每粒种子的实际平均质量是:高梁3×10-5kg、谷子2.5×10-6kg、玉米2.5×10-4kg、小麦4.5×10-5kg,要经常书写和使用这些数字很不方便,若取一粒高粱种子实际质量的1/12(即2.5×10-6kg)作为标准,其他几种粮食种子的实际质量与这个标准相比较,就会得出一些便于书写和使用的简单比值:高梁12、谷子1、玉米100、小麦18。同样道理,相对原子质量的标准是碳原子(C―12)质量的1/12,其它原子的质量跟它比较的值,就是这种原子的相对原子质量。通过这种形象的类比,学生对相对原子质量这个比较抽象的概念有了一个形象的认识,为正确理解相对原子质量的概念打下坚实的基础。
(二)列表对比展示概念差异
对比法就是把一些相近或关系密切的基本概念,从几个方面进行逐项的对比,从中找出异同点来,以便明确其本质特征。例如,动脉、静脉、毛细血管三种血管不同,可以从从管壁、弹性、血流速度、功能四个方面加以比较。动脉、静脉、毛细血管三种血管对比列表如下。
(三) 概念图构建概念体系
概念图能较好地展示概念之间的逻辑关系,能让概念之间隐性的关系显性化,用概念图来构建知识网络,能更好地组织和呈现教学内容,使学生更容易理解各概念之间的关系及其在知识体系中所处地位。[3]如,在动物的生命活动的调节教学中,涉及到很多概念,有些概念属于并列存在,有些概念属于上下位关系,关系错综复杂,学生不容易理清前后知识点的联系。它们的关系可以用概念图表示。
概念图既可以概括一节课的内容,又可以概括一章或几章的内容,范围大小视需要而定,引导学生自己画图找概念间的联系,有助于理清思路,理解概念在知识体系中的位置和作用,提高学习的效率。
(四)维恩图彰显概念关系
笔者发现,对概念的理解不到位,特别是对概念之间的关系理解不到位,这是学生在概念学习中的最大困难。许多概念之间有包含与被包含,或者出现交集的情况,这种内容相关的概念可以用借助数学集合关系,用直观的几何图形。比如,用大小的圆圈,以及圆圈之间的从属或有部分交集的关系来表示几个概念之间的关系。例如,种内斗争和种间斗争是并列关系,都是生存斗争概念的下位概念,它们构成了生存斗争的两种形式。竞争是属于种间斗争的下位概念,而不是种内斗争的范畴。生存斗争的维恩图可以概括为右图所示。
借助数学集合直观的图形,让学生在在运用中得到巩固和概念的深化。教师可以在完成章节知识的教学后,对那些相邻、相对、并列或从属的概念进行类比、归纳,根据它们的逻辑关系,用一定图式组成一定序列,形成概念体系。把学生感知“孤立”、“散装”的概念纳入相应的概念体系之中,让学生获得一个条理清晰的知识网络,既能帮助学生理解新概念,又能进一步巩固深化已学概念。
(五)循环图突出概念联系
在血液循环的教学中,体循环和肺循环是血液循环概念的下位概念,它们构成了血液循环的两阶段,并且都包含了营养物质和气体两方面的交换。体循环是细胞消耗营养物质,将氧气转化为二氧化碳;同时动脉血变成静脉血;在肺循环的过程中,血液将CO2排除,增加了氧气,把静脉血变成动脉血。体循环和肺循环同时存在,在物质上互相依存,在气体交换上具有的连续性。血液循环的整个过程用循环图表示更清晰,学生容易掌握血液的变化情况。
总之,奥苏贝尔提出的这三种概念同化模式并不是孤立存在,而是统一在一起的。教师在采用上位学习模式教学,有时还要用到下位学习模式,甚至并列结合学习模式。所以,教师在概念教学时,应灵活应用,同时,对一些重要的科学概念,学生只有在多次循环中才加以深刻的理解和掌握。为此,在教学中要根据学生的特点,从实际出发把握教材,深入研究每个概念的深度和广度,才能更好地完成科学概念教学。
注 释:
随着近代机械工程学科的不断发展,相关的计算机技术、摩擦、及机械传动等分支学科迅速发展,深化了“机械设计基础”课程的内容。它着重培养学生掌握机构的基本分析方法、选择常见机构类型及一般工作条件下常用零部件的能力。通过该课程学习,学生应能分析一般机械的结构,了解其工作原理,具有通用机械零件的设计能力。随着现代社会的发展,迫切需要各种领域的机械设计人才,因而不同专业的设置应运而生[1]。
近年来,西华大学(以下简称“我校”)开设了机电工程、包装工程、工业设计、生物工程、建筑环境与能源应用工程等专业的“机械设计基础”课程,这些专业的学生在其他课程的课程设计、毕业设计乃至到工作岗位后,都会经常接触到各种类型的通用和专用机械,应该具备一定的机械基础知识。因此,“机械设计基础”是工科机械类及机械类专业的一门重要专业基础课。
为了提高教学质量和教学效率,激发学生学习热情和兴趣,在教学过程中我们积极进行教改和探索,特别是在理论教学内容方面做了改革。在适应不同专业设置过程中,“机械设计基础”教学大纲做了相应修改,课程学时也做了相应变动。理论课程学时包括64,56,48学时,下面就我校目前不同学时对应的“机械设计基础”理论教学内容做解析。
1.课时64学时的内容设置
“机械设计基础”上半部分主要讲述各类常用机构的设计和应用,即机械原理部分;下半部分主要讲授通用零件(连接零件-螺纹、键等;传动零件-带、链、齿轮等;轴系零件-轴、轴承等)的设计计算,即机械设计部分[2]。这两部分内容各有特点又相互联系,充分体现了课程内容体系的系统和完整。通过原理部分的学习,学生应掌握机器的工作原理,通过运动分析获得杆长等长度尺寸;通过设计部分的学习,学生应掌握通过计算准则获得零件的主要尺寸,并通过结构设计得以确定零件的其他尺寸,完成设计工作[3]。
课时64学时设置用于机电工程、包装工程、工业设计及机电卓越工程师实验班四年制本科教学[4]。随着知识经济的到来和信息技术的迅速发展,社会对人才的需求产生了很大变化,更强调实践能力和创新能力的培养。面向这些专业学生的培养计划及基于这些专业的学生未来大多数将在第一线从事机械设计、制造、维护等工作,在教学过程中不仅要培养学生熟练掌握专业基础理论知识的能力,而且要注重培养学生的实践应用能力、思维开创性和创新能力。因此要求学生掌握机械运动的基本原理,机械系统及零件设计的一般步骤,为以后机电系统、包装机械等的设计打下必要的理论基础。
由于这部分学生基础知识较为扎实,前续已经完成《工程制图》、《工程力学B》、《热工基础》等课程学习,后续还将进行《智能仪器设计》、《机械CAD/CAM》、《机电一体化系统设计》等课程学习。为适应这一教学要求,在理论教学内容上,加强了对机械相关概念的讲解,对机械的现代设计思想和方法做了较多评述,以使学生了解现代机械设计的发展现状和趋势。由于这些专业的学生在课程设计、毕业设计中可能会应用到机构运动分析、联轴器的选择、滑动轴承的设计这些方面的内容,在理论教学中,平面机构运动分析的图解法、联轴器的类型和选择方法、滑动轴承的结构形式及设计计算这些知识点应加以设置。在讲授过程中,对关键公式进行推导,使学生了解其由来,加深了解。如V带传动中由于楔形增压原理使当量摩擦系数大于平带传动的摩擦系数;对教学知识点进行拓展,如宽V带主要用于调速的原理加以阐述,使学生明白带传动可以用于机械无级调速中,从而开拓其创新思维。
2.课时56学时的内容设置
课时56学时设置用于生物工程四年制本科教学,该专业的学生应该具备灌装、装卸等机械知识,通过“机械设计基础”课程的学习,加强基础课与专业课之间的联系,使学生能够领会各种机构在机器中的应用。
为适应这一目的教学要求,在理论教学内容上,主要讲解常见机构的选型、通用零件的设计计算,让学生对所学知识消化透彻,了解一般机械的设计过程。由于课时较少,课程内容减掉机构运动分析的相对运动图解法,联轴器的选择,以及滑动轴承动压设计。讲授时除了要结合工程实例,还需结合日常生活中的一些现象,适当设疑,让学生课余时间回味与思考。
3.课时48学时的内容设置
课时48学时设置用于建筑环境及能源应用工程四年制本科教学,该专业要求学生具备建筑设备系统设计、调试和运行管理等方面的基本知识和技能,学生毕业后可从事室内环境设备系统和建筑公共设施的设计、安装调试、运行保障等方面的技术工作[2]。
由于该专业的学生对机械方面知识接触较少,对课程中涉及的各种机构、结构难以理解,同时理论课时设置少,为达到教学目的和效果,在教学内容中注意重点和难点内容。相对56学时教学内容,取消了该专业设备上出现很少的轮系教学内容,适当精简齿轮传动、带传动、链传动的部分讲述内容,如对常见的标准直齿圆柱齿轮进行重点讲述,而对斜齿圆柱齿轮和圆锥齿轮的强度计算进行删减。
随着社会和现代科学技术日新月异的发展,当代社会需要不同层次的工程技术人才,“机械设计基础”教学内容必须突破传统的教学理念,加强课程建设,不断改进教学内容,并结合适当的教学方法和手段,不断提高“机械设计基础”教学质量以适应现代工程教育的要求,为学生后续专业课程学习打好基础,使学生到具体工作岗位后能够更快更好地解决实际的工程设计问题。
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民办高校是我国高等教育大众化进程中高等教育从单一性的办学形式向多样化的办学形式发展的产物,是高等教育领域中的一支生力军.由于起步晚、面对全新教育对象,民办高校从培养计划的制定到课程的设置都处于探索阶段.作为唯一研究随机现象统计规律性的一个数学分支,其理论和方法的应用几乎遍及各领域,又向各个基础学科、工程学科渗透,与其他学科相结合发展形成不少新学科,如生物统计、统计物理、医药数理统计等,它又是许多新的重要学科的基础,如信息论、控制论、可靠性理论和人工智能等.由于它的广泛应用性,概率论与数理统计课程是理工科及经管类专业教学体系中的重要部分,也是理学、工学、经济学硕士研究生入学考试的一门必考课.因陈旧的教学方法已经无法满足学科发展对该课程的要求,因此,对于本门课程的教学改革势在必行.结合我校校情本文对产生问题的原因进行了分析,并结合工作教学实践,提出了部分改革措施.
一、传统教学方法的缺陷
目前的教材及教师授课都存在重理论、轻应用的特点,缺少该课程本身的特色及特有的思想方法,使许多初学者产生了厌学情绪.产生这种现状的原因在很大程度上归咎传统教学方法的机械化.在传统的教学方法下,学生获取知识的主要途径就是老师灌输,学生被动接受.这种“填鸭式”的教学忽略了学生的主体地位,同样也没有发挥出概率论与数理统计这门学科的特点.
二、改革教学条件
(一)以专业为导向精选教材
随着概率论与数理统计的教材改革开展得如火如荼,新的教材不断涌现,但真正适合的教材却屈指可数.在概率论与数理统计的教学中,应高度重视并加强统计的应用部分教学,突出其应用性.因此应以专业为导向精选教材,首先教材主要内容应包括概率论基础(概率空间、随机变量及其分布、随机变量的数字特征、大数定律与中心极限定理)、数理统计基础(统计量及其分布、统计估值、统计检验、方差分析、相关与回归分析)和统计实验设计等三大部分.其次,教材的选取应注重以下三点:第一是注重渗透统计思想,加强实际应用.所选例子和习题都应直接来自生产和生活实际,这不仅能加深对基本概念和基本方法的理解,同时也能提高学生学习的兴趣.第二是在习题编排方面,应注重选择难易结合,深浅对练的习题教材.第三是要切实实现专业课相互渗透,相互融合,在教学中大量引入应用实例,将统计思想运用于专业,使学生学习目标明确,同时也促进了学生对后继专业课程的学习.
(二)教学手段的改变
在教学过程中要充分注意该门课程“应用型”的特点,也要充分应用多媒体等辅助手段,开发多媒体教学课件,利用各种媒体增加课堂教学的信量,丰富教学内容、提高课时利用率,增加实例演示,使课堂教学图文并茂,声像具备,使抽象问题更加直观.
三、改进教学方法
教学内容的改革与教学方法的改革是相辅相成的,没有教学方法的改革,教学内容的改革就很难取得实际效果.在教学过程中,我们“以学生为主体,以教师为主导,知识、素质和能力协调发展”的现代教育思想为指导,教学中突出学生的中心地位,注重对大学生逻辑思维能力、分析问题和解决问题能力的培养.精心设计教学法,比如教师讲重点、讲难点、讲思路、讲方法,采用启发式、激励式的教学法,让学生积极参与到课堂中去.可以适当组织一些课堂讨论,比如案例教学法.
案例教学的目的是希望学生从实际问题出发,掌握理论知识,进一步运用到实践.为了达到这个目的,首要问题就是选择案例.这实际上是案例教学中最重要也是最困难的地方,主要取决于老师的选择.为了发挥案例的最大作用,在每个教学的环节应该慎重选择案例.比如说,处在概念的引入阶段时,案例发挥的作用应该是启发学生提出概念,并且理解概念的必要性与合理性,而且不能占据太多的时间.此时选择的案例一定要简单,具有代表意义,让学生直观上就能明白下面的概念要表达的含义.可以看这样一个引入最大似然估计概念的案例:一名学生和一个猎人去打猎,看到一只兔子跑过,听到一声枪响,兔子应声倒下,问:这一枪最有可能是哪个人放的.这是一个非常直观的问题,设置在课堂上既简单又能够说明事情.通过这个问题,学生的积极性都调动起来了,绝大多数同学都会回答这一枪一定是猎人放的.进一步,老师要引导学生揭示其中的原因,同学们会有不同的答案,都处在现象上面说明问题,最后老师可以根据学生的答案做总结:这一枪最可能是猎人放的.这里面有一个“小概率原理”,就是一个小概率事件在一次试验中是不可能发生的,假如这一枪是学生放的,说明学生一枪就击中兔子的概率是很大的,这显然是不合逻辑的,因此这一枪最有可能是猎人放的.进一步老师可以根据这个例子,引入最大似然估计的思想:在一次抽样中,取到了某个样本,说明这个样本出现的可能性最大,那么使得这个样本出现的可能性达到最大的参数值就是最大似然估.通过案例这种直观工具,加入学生的讨论,会让抽象的理论更加具体,使枯燥的课堂生动起来.
同时要加强对习题课、辅导及批改作业等教学辅助手段的重视,注重科学适当的作业习题训练,已达到熟练掌握基本知识和提高运用技能的目的.对于考核,应建设概率论与数理统计试题库,以保证试题的标准和质量.另外概率与统计应该分开来考核,概率论部分基础知识多应该采用闭卷考试,而数理统计部分应用性强、公式多应该采用开放式的考核.
四、趣味导向,培养学习兴趣
兴趣是最好的老师.如果能激发学生学习的兴趣,就可以唤起他们学习的动机,从而主动学习.俗话说“良好的开端是成功的一半”,上好第一次课,对于培养学生学习概率统计的兴趣非常重要.通过提出疑问、分析疑问、解决疑问而进行教学不仅有利于养成学生积极思考、敢于批判等良好的心理品质,也是激发学生兴趣的有效手段.不过在教学中我们要注意,不能只是机械地为了疑问而疑问,要明确自己的目的所在.具体来说,所设疑问要从实际出发,能够激发起学生的共鸣,使他们踊跃参与进来,这样才能真正提高学习兴趣和教学效率.在学习统计量的概念一节时,给学生介绍了这样一个案例:二战期间,盟军坦克作战能力超过了德国,但盟军仍担心德国的新型坦克,而且盟军不知道德国一年能制造多少坦克.缺乏这个信息,盟军对胜利没有一点把握.于是,情报部门开始观察德国坦克制造厂,甚至派人去战场数德国坦克,但收获甚微.后来统计学家发现可以利用坦克上的序列号来进行推断.假设德国坦克编号1,2,…N (其中N 为总生产数量).如果缴获5台坦克,编号分别是10,21,33,68 和92.此时样本总数S是5,最大序列号M是92.经过测试演算,得出制造总量=(M-1)(S-1)S.运用这个公式,统计学家认为在1940年6月到1942年9月,德国每个月制造出246 台坦克,比情报部门的数据1400台要低得多.战争结束后,盟军拿到了制造厂的生产报表,数据显示这三年德国每月生产245台坦克.学生通过这个例子发现原来统计学这么好玩还非常有用,就会开始对概率统计课程产生浓厚的兴趣.在引入基本概念时尽可能解释其直观背景和实际意义,并多举生活中常见的例子,也可以在课堂上利用计算机软件和数学软件进行一些简单的模拟试验,让学生直接观察并参与到试验中,从而改变学生对数学课呆板枯燥的认识,提高学生对概率论与数理统计学习的兴趣.
社会日新月异,社会对于人才素质的要求也逐渐提高,学校教育的培养目标逐渐开始向培养复合型人才,培养实际应用型人才转化.传统的教学开始不能适应社会发展的需求,这就需要我们探索、研究新的课程教学,从而为国家输入更加强有力的血液.
【参考文献】
[1]齐名友著.世纪之交话数学[M].武汉:湖北教育出版社,2000.
在培养目标上,两类硕士差距就更加明显了。学术型硕士要求可以进行基本的专业理论研究,有继续进行高等理论研究的素质和潜力,其中的一部分人可以继续攻读本专业及相关金融、管理、经济等相关专业的博士学位,学术性的硕士生更强调理论学习和理论基础的训练。专业学位硕士则要求较好的专业知识实用能力,了解掌握常用统计方法的思想和软件应用,实践能力强,具有分析解决带复杂数据分析背景的实际问题的潜力,强调的是学生对实际问题的处理能力,各种统计方法的综合运用及实战能力。在国外发达国家,目前均有应用统计专业学位博士,就是说将来在我们国家,优秀的应用统计专业学位硕士可以进一步攻读专业学位博士,这类博士应该对实际问题有敏锐的眼光,对各种实用的统计方法有全面的了解,知晓其长处与不足,可以解决复杂的实际数据分析问题,因此应用统计专业学位硕士的概率理论基础训练应更加倾向于实际,倾向于在统计学中大量用到的概率论知识。这就决定了对两类硕士在概率论基础知识要求方面有很大不同。在概率论基础方面,由于两类生源的本科知识体系中都是以《概率论与数理统计》课程为起点,概率论部分基本相同,内容是:概率基础及公式,随机变量及分布,随机向量及分布,数字特征及计算。在硕士生阶段应在此基础上考虑两类硕士的培养目标的差异,分别在概率基础课程中安排不一样的教学内容和重点。
让・皮亚杰是瑞士著名的心理学家,也是发生认识论的创始人,虽然他没有系统地论述他的教育观点,但是他的理论中凸显出来的教育思想却是不容忽视的。例如现代教育学中的结构主义教育理论,其根源之一便是皮亚杰的认知发展理论。他的一些观点,如发现学习论、准备性原则、个别差异论、认知冲突协调论、同伴交往法等对教育学的发展作出了不可磨灭的贡献。他的儿童心理学理论对基础教育教学有着较好的实践指导价值。
一、主动学习观
皮亚杰强调儿童心理发展的本质是主体通过动作对客体的适应,是内外因相互作用的结果。他指出,真正的学习是学生主动的、自发的学习,而不是教师传授的学习。正确的教育能够加速儿童的发展。他曾指出:“良好的方法可以增进学生的效能,乃至加速他们的心理成长而无所损害。”①“智力的发展依赖于自然的、自发的过程,这就是说,家庭或学校教育可以利用和加速这种发展过程,但是这种过程并不是产生于教育,相反,它们乃是任何形式的教学产生效果的先在的和必要的条件。”②由此,皮亚杰认为,教师只是学生学习的促进者,要尊重儿童学习的愿望,不能强加给学生。教师的作用是间接的,教师不应该企图将知识硬塞给儿童,而是介绍问题和对策,让儿童自己主动地、自发地学习。教师除了为儿童提供主动、自发学习机会外,还可选择一定的材料,激发儿童的学习兴趣,促进儿童的发展。
皮亚杰的上述理论对教育界的影响较大。美国密执安州的海伊斯科普(Highscope)教育研究所从1962年开始进行了一种把皮亚杰理论变为教育实践的认知发展课程实验,研究者们很重视儿童自我发动的主动学习,认为年幼儿童是通过自我发动的活动而学习概念、培养兴趣和发展才能的。通过10年的追踪比较研究,实验者们得出这样的结论:“那些在三四岁时参加了海伊斯科普学前课程研究项目的儿童,在后来的小学和中学学习中,在毕业后自己所在的工作岗位上,以及在社会方面,其表现都明显好于那些当年未参加过海伊斯科普学前课程的儿童。”③1979年在美国出版的《活动中的幼儿――幼儿认知发展课程》一书记载了30年来认知发展课程的研究成果,已经被译成多种文字,在世界各国出版。
基础教育阶段的儿童注意品质较差,尤其是初中阶段的学生还兼有叛逆的特点,因此传统的灌输式教学容易使学生对课堂失去兴趣,甚至产生厌烦心理。但是,这一阶段的儿童好奇心强,喜欢探索,学习风格的可塑性强。受皮亚杰主动学习观的启示,在教学中,教师如果能够科学地设计课程,多设置一些课堂主动探索和体验的环节,对学生的学习兴趣和效率的提高是有帮助的。近年来我国基础教育领域的新课改强调学生的主体性,实际上也是一种主动学习观。
二、通过动作学习
皮亚杰认为,动作是联结主客体的桥梁和中介,一切知识是主客体相互作用的产物,认识的形成主要是一种活动的内化作用。也就是说,儿童只有自己具体地和自发地参与各种活动,才能获得真实的知识,才能形成他们自己的假设,给予证实或否定。他还认为,只是观察别人的活动,包括观察教师的活动在内,儿童并不能形成新的认识结构。他指出,认识起源于动作,思维只不过是内化了的动作――在头脑中进行的具有可逆性、不变性和整体结构的活动。他十分强调动作在儿童的认知发展中起着重要的作用。他认为知识不是来自物体本身,而是来自动作,他把知识分为物理知识和数理逻辑知识,二者均起源于动作。物理经验是个体作用于物体,得到所观察物体的知识;数理逻辑经验是指个体作用于物体,从而理解动作间的协调结果。总之,二者都是个体在对客体所施加的动作中收集的信息。因此,皮亚杰认为在基础教育教学过程中,教师应该放手让儿童去动手、动脑探索外部世界,不断建构自己的知识经验系统。
因此在基础教育阶段,教师应注重体验式教学和直观教学的作用,在教学中设置情境、提供材料,让儿童自由操作、实验、观察、思考,自己认识事物、发现物体、得出答案,而不能只靠课堂上听教师的讲解,看教师的演示。同时,教师要为学生创设问题情境,向学生提出富有启发性的问题;要为学生提供反面例证,促使学生重新进行组合和思考。
三、根据学生实际情况施教
这里面有两层含义:一是按学生的年龄特征来实施教学,二是因材施教。皮亚杰的阶段理论认为,发展的每一个阶段都是形成下个阶段的必要条件。前一阶段的结构是构成后一阶段的结构的基础;发展是一个不断建构的过程,只有在前面发展的基础上才可能出现进一步的发展。由于儿童还不具备应有的认知结构,因此教师如果把超越儿童发展阶段的知识教给了儿童,儿童就不可能真正理解知识,只能造成精力和时间的浪费。因此,教师不要强迫儿童学习他们没有认识的材料,否则将出现欲速则不达的情况。同时教师要注重儿童的个别差异。尽管皮亚杰强调儿童发展的年龄特征,但他不否认儿童发展的个别差异性。他的阶段理论指出,由于各种因素,如环境、教育、文化以及个体的动机等的差异,阶段可以提前或推迟。因此,他指出,教师在教学过程中,不仅要根据儿童的年龄阶段,而且要面对认知发展上的先后差异,不能只考虑全班学生所处的共同发展阶段和集体需要,而应该根据学生的个体差异提供相应的学习内容和方法,提出不同的进度要求,使教学个别化。
在基础教育阶段,学生处于身心高速发育的阶段,年龄是一个非常敏感的指标。举例来说,11岁的儿童和13岁的儿童虽然只相差2岁,但是身心特征却可能相去甚远。而这样的两个儿童却极有可能在同一个班。按皮亚杰的理论,教师不能不重视这一差异,在教学的时候,应该充分考虑年龄小的学生的接受能力,采用班内分组辅导、个别帮扶、成立互助组等方法来弥补集体教学的不足。另外,传统教学法采用的是“大锅饭”式的教育方式,忽视学生的个体特点,对学生的充分发展是不利的。教师应充分了解学生,根据学生的认知风格、兴趣爱好等个体特点进行有的放矢的教学和辅导。
注释:
①[瑞士]让・皮亚杰著.傅统先译.教育科学与儿童心理学.文化教育出版社,1981.11,第1版:43.
②[瑞士]让・皮亚杰著.傅统先译.教育科学与儿童心理学.文化教育出版社,1981.11,第1版:38.
③曹能秀.试论皮亚杰的认知发展论与学前教育.云南师范大学学报,1999,(10).
参考文献:
[1][瑞士]让・皮亚杰著.王宪钿等译.发生认识论原理.商务印书馆,1986.12,第2版.
[2][瑞士]让・皮亚杰著.傅统先译.教育科学与儿童心理学.文化教育出版社,1981.11,第1版.
[3]刘宣文.学校发展性辅导.人民教育出版社,2004.4,第1版.
[4]周宗奎.现代儿童发展心理学.安徽人民出版社,1999.6,第1版.
当前,现代化的潮流在世界范围内迅猛发展。但人类在“征服”自然的同时也遭到了自然的无情报复;巨大的物质文明成果包含着同样巨大的负面效应,生态环境日益恶化就是它的突出表现之一。如何协调人与自然的关系,以保证人类社会的可持续发展,成为摆在人类面前的重大课题。在这种情况下,重温中国古代人民处理人与自然关系的理论与实践,从中获得智慧和启迪,是很有意义的事情。
保护和合理利用自然资源是我国古代人民正确处理人与自然关系的一个重要方面。它起源很早,《逸周书·大聚》载周公旦追述的“禹之禁”,就包含了这方面的内容,说明这种思想在我国从原始社会过渡到文明社会之初即已萌芽。西周时期出现了各种管理山林川泽的职官,形成以保护和合理利用山林川泽的天然富源为特点的“虞衡”业。在先秦时代和反映先秦情况的古籍中,有关记载比比皆是,在七十年代出土的云梦秦简中也有这方面的条文。它构成先秦传统农学很有特色的一个重要部分,而其意义则超越了传统农学的范围。对于这个问题,学术界已有一些研究,但尚欠系统深入,而且对这种思想产生的原因及其理论基础探讨不够。本文打算首先概述先秦时代保护和合理利用自然资源理论的基本内容,然后着重分析这种理论形成的基础及其意义。
一 先秦保护和合理利用自然资源理论的基本内容
(一)对林业资源的保护利用
首先是只允许在一定的时间内砍伐林木,反对滥砍滥伐。如《 逸周书·文传》说:“山林非时不登斤斧,以成草木之长。”《荀子·王制》说:“草木荣华滋硕之时,则斧斤不入山林,不夭其生,不绝其长也。”又说:“斩伐养长不失其时,故山林不童,而百姓有余材也。”《孟子·梁惠王上》:“斧斤以时入山林,林木不可胜用也。”《管子·八观》:“山林虽广,草木虽美,禁发必有时。”《礼记·王制》:“林麓川泽以时入而不禁。”[1]《大戴礼记·曾子大孝》:“草木以时伐焉。”这也就是所谓“时禁”,或“以时禁发”[2]。
禁止砍伐林木的时间主要是春季和夏季“草木荣华滋硕之时”。《逸周书·大聚》规定的禁期是“春三月”,即整个春季。《管子·禁藏》;“当春三月……毋伐木,毋夭英(谓草木之初生),毋折竿(谓笋之初生),所以息百长也。”《礼记·月令》中有孟春之月“禁止伐木”,仲春之月“毋焚山林”,孟夏之月“毋伐大树”,季夏之月“毋有砍伐”等记载。七十年代出土的《云梦秦简·田律》则有“春二月,毋敢伐材木山林……唯不幸死而伐绾(棺)享(槨)者,是不用时”的条文,这就是说,除了因不幸死亡需要木材做棺材的以外,一律禁止在春天砍伐山林。[3]《管子·轻重己》云:“春尽而夏始,天子令毋斩大木,毋斩大山,毋戮大渊,灭三大而国有害,天子之夏禁也。”一般说来,深秋以后才允许砍伐林木。《礼记·月令》季秋之月,“草木黄落,乃伐薪为炭”;仲冬之月,“日至短,则伐木,取竹箭”。《礼记·王制》:“草木零落,然后入山林。”但《周礼·山虞》也有“仲冬斩阳木(生山南者),仲夏斩阴木(生山北者)”之说。
与此相联系,是保护幼小的林木,以保证林木的生长和再生。《国语·鲁语》把“山不槎(砍)蘖(断木上长出的新生的枝条),泽不伐夭(未长成之草木)”作为“古训”加以强调。《逸周书·文传》也说:“无杀夭胎,无伐不成材。”《大戴礼记·卫将军文子》:“方长不折。”这和上述“时禁”意义相同,只是从不同侧面予以论述而已。《礼记·王制》规定:“木不中伐,不鬻于市。”是通过市场管理所采取的保证措施。
即使在允许采伐的季节,采伐的时间也有限制。《周礼·山虞》:“令万民时斩材,有期日。”郑玄注:“时斩材,斩材之时也。有期日,出入有日数;为久尽物。”这种限制的意义在于防止过度的砍伐。
为了保护森林等自然资源,还采取以下两种措施:
一是建立山林“保护区”。《周礼·山虞》:“掌山林之政令,物为之厉,而为之守禁。”郑玄注:“物为之厉,毎物有蕃界也。为之守禁,为守者设禁令也。”“厉”与“列”字同音通假,这里是遮列的意思。对山林中的各种资源(“物”)设立“蕃(藩)界”而“遮列”之,实际上就是建立某种资源保护区。当时的各种“时禁”,主要是在这些“保护区”内实施的。所以《周礼·山虞》又说:“春秋之斩木不入禁。”郑注:“非冬夏之时,不得入所禁之中斩木也。斩四野之木可。”所谓“禁”就是上文的“厉”,即山林遮列之处——“保护区”。非禁区春秋可以斩木,但也不是亳无限制,例如《礼记·月令》就规定季春之月“毋伐桑柘”,其范围当不限制在山林地区,主要意义则在于保护蚕业生产。
二是制定了防火法令──“火宪”。《荀子·王制》:“修火宪,养山林薮泽草木鱼鳖百索(蔬)[4],以时禁发,使国家足用而财物不屈,虞师之事也。”《管子·立政》:“修火宪,敬(通儆,警戒的意思)山泽林薮积草;夫[5]财之所出,以时禁发焉,使民足于宫室之用,薪蒸之所积,虞师之事也。”《礼记·王制》“昆虫未蛰,不以火田”,《月令》仲春之月“毋焚山林”,季春之月“毋烧灰”,云梦秦简《田律》“不夏月,不敢夜(注:夜,疑读为择)草为灰(取草烧灰)”,大概就是“火宪”内容之一。《周礼》中还有一个专门“掌行火之政令”的“司爟”。
(二)对渔业资源的保护利用
首先还是“时禁”,即只允许在一定的时期内捕鱼。《荀子·王制》:“汙池渊沼川泽,谨其时禁,故鱼鳖优多而百姓有余用也。”《逸周书·文传》:“川泽非时不入网罟,以成鱼鳖之长。”《周礼·泽虞》:“掌国泽之政令,为之厉禁。”这是与上引《周礼·山虞》相似的资源保护区。什么时候禁止捕鱼呢?主要是在鱼类和其他水生动物孕别之时。即怀子与产卵期间。《荀子·王制》:“鼋鼍鱼鳖鰌鱔孕别之时,网罟毒药不入泽,不夭其生,不绝其长也。”《逸周书·大聚》则具体指为“夏三月”。《睡虎地秦简·田律》:“毋毒鱼鳖,置穽罔(网),至七月而纵之。”与《逸周书·大聚》所言合。《礼记·王制》则以“獭祭鱼”这种物候作为允许“渔人入泽梁”的标志。这种情况与现代渔业生产中的禁渔期和适渔期的划分十分相似。《国语·鲁语上》记载了有名的里革断罟匡君的故事:
宣公夏滥(渍网)于泗渊,里革断其罟而弃之曰:“古者大寒降(减退),土蛰发, [6]水虞于是乎讲罛(大魚网)罶(竹编鱼具),取名鱼,登川禽,而尝之以寝庙(登尝,盛物于豆以荐神)行诸国,助宣气也。鸟兽孕,水虫成,兽虞于是乎禁罝(兽网)罗(鸟网),矠(以矛猎物)鱼鳖以为夏犒(干肉),助生阜也。鸟兽成,水虫孕,水虞于是乎禁罝[7]罜(小鱼网),设阱鄂(捕兽设施),以实庙庖,畜功用也。且夫山不槎(砍)蘖(断木上长出的新生的枝条),泽不伐夭(未 长成之草木),鱼禁鲲(鱼子)鲕(小鱼),兽长麑(幼鹿)(幼麋),鸟翼鷇(待哺幼鸟)卵,虫舍蚳(蚁卵)
蝝(未生翼的蝗子),蕃庶物也。──古之训也。今鱼方别孕,不教鱼长,又行网罟,贪无艺也。”公闻之曰:“吾过而里革匡我,不亦善乎!……”[8]
这里,不但指出什么时候不允许捕鱼,而且指出了最适宜捕鱼的季节。这一故事表明,先秦对自然资源的保护已经制度化,并在相当程度上是被认真实行了的,
与此相联系,是禁止捕捉小鱼。所谓“鱼禁鲲(鱼子)鲕(小鱼)”,为此,禁止使用小鱼网(罜)。《孟子·梁惠王上》载:“数罟(密网)不入汙池,鱼鳖不可胜食也。”《吕氏春秋·具备》记载春秋时宓子贱(又称季子)把鲁国亶父这个地方治理得很好,以致老百姓自觉地不取小鱼[9]。
即使在允许捕魚的季节,也禁止竭泽而渔。如《礼记·月令》“季春之月”,规定“毋竭川泽,毋漉陂池”。云梦秦简规定不准使用毒药。《太平御览》卷84引《逸周书·文传》有“泽不行害”的内容,也就是不许使用毒药。其意义都是防止斩尽杀绝式的攫取。
(三)对野生动物的保护利用
对野生动物的狩猎也有“时禁”。《逸周书·文传》:“畋猎以时,童不夭胎,马不驰骛,土不失宜。”《太平御览》卷84引作“畋猎唯时,不杀童牛,不夭胎,童牛不服,童马不驰,不骛泽[10],不行害……”。《大戴礼记·曾子大孝》:“禽兽以时杀焉。”《国语·鲁语上》:“鸟兽孕……兽虞于是乎禁罝(兽网)罗(鸟网)”。《大戴礼记·卫将军文子》:“开蛰不杀。”《管子·禁藏》“当春三月……毋杀畜生,毋拊卵……”,《礼记·月令》孟春之月“毋覆巢,毋杀孩虫,胎夭飞鸟,毋麛毋卵”;季春之月“田猎罝罘、罗网、毕翳、餧兽之药无出九门”;孟夏之月“驱兽毋害五谷,无大田猎”,季秋之月“天子乃教于田猎”。《睡虎地秦简·田律》“不夏月,毋敢……麛(小鹿,亦作小兽的通称)(卵)鷇”,“……禁苑者,麛时(泛指野兽幼小之时)毋敢将犬以之田”,就是这种“时禁”的具体化。《礼记·王制》则以“豺祭兽”、“鸠化为鹰”作为开始田猎、捕鸟的物候指标[11]。
这种“时禁”是为了保护幼小和怀孕的禽兽以及尚未孵化的禽卵,反对斩尽杀绝式的狩猎。《礼记·王制》有“天子不合围,诸侯不掩群”,“不麛不卵,不杀胎(怀胎母兽),不夭牝(年青母兽),不覆巢”的记载;又有“禽兽鱼鳖不中杀,不粥于市”的规定。《周礼》中有掌管狩猎事务的“迹人”,也规定“禁麛卵者与其毒矢射者”。这就是说,禁止猎取幼兽、怀孕母兽,禁止攫取鸟卵,倾覆鸟巢和使用毒箭。目的是保证野生动物种群能够正常的生长延续。《逸周书·文传》说:“不麛不卵,以成鸟兽之长。”这与《国语·鲁语》所说的“……兽长麑(幼鹿)(幼麋),鸟翼鷇(待哺幼鸟)卵,虫舍蚳(蚁卵)蝝(未生翼的蝗子),蕃庶物也”的记载精神一致。
二 保护和合理利用自然资源理论形成的基础
我们知道,现代保护自然、保护环境的思想,是在工业化过程中生态环境遭到严重破坏以后产生的,是人类对人与自然关系的一种反思;它作为一种世界性的思潮形成于本世纪六十年代以后。而我国,早在先秦时代已经出现保护自然、保护环境的思想。或谓之“超前意识”。不过,即使是“超前”,也不可能是凭空产生的。那么,它形成的基础是什么?这是很值得研究的一个问题。以下,我们从三个方面进行分析。
(一)总结历史教训,着眼永续利用
我国先秦时代虽然没有发生象现代社会这样的全面的生态环境的恶化,但生态环境局部的破坏并不鲜见,先秦时代保护和合理利用自然资源的思想正是从对这些惨痛的历史教训的反思中产生的。
我国远古时代黄河流域的农业开发过程中,曾经广泛采取火耕的方式,或以火猎和火耕相结合来垦辟耕地。古史传说中的“烈山氏”[12]就是这个时代留下的史影,这在当时开拓了人类的活动空间,是必要的;但却为此付出了损耗大量自然资源的代价。[13]到了传说中的黄帝尧舜时代,人们大规模沼泽低地,进一步拓展其活动空间,这是我国历史上从“野蛮”向“文明”过渡的时代,也是自然资源破坏比较严重的时代。战国时人回忆当时的情况说:
黄帝之王,[童山竭泽],谨逃其爪牙,不利其器,烧山林,破增薮,焚沛泽,逐禽兽,实以益人,而天下可得而牧也。(《管子·揆度》)
黄帝之王,[烧山林、破增薮,焚沛泽],谨逃其爪牙;有虞之王,枯泽童山;夏后之王,烧增薮、焚沛泽,不益民之利……烧山林、破增薮,焚沛泽,[谨逃其爪牙]禽兽众也:童山竭泽者,君智不足也;烧增薮、焚沛泽,不益民利,逃械器,闭知能者辅已者也……(《管子·国准》)[14]
舜使益掌火,益烈山泽而焚之,禽兽逃匿……后稷教民稼穑,树艺五谷。(《孟子·滕文公上》)[15]
从上述记载看,当时一定范围内过度的开发已经造成自然资源局部枯竭的恶果,即所谓“童山竭泽”;而人们也从中吸收了一定的教训,认识到这是一种“君智不足”的行为方式。故《管子·国准》谈论如何吸收先世经验教训时提出“立祈祥而固山泽”。[16]
随着人口的增加,不适当的砍伐和过度的放牧也会造成资源的枯竭和生态的破坏。例如齐国东南的牛山就因为滥伐滥牧而变成濯濯童山。《孟子·告子上》:
牛山之木尝美矣,以其郊于大国也,斧斤伐之,可以为美乎?是其日夜之所息,雨露之所润,非无萌蘖之生焉,牛羊又从而牧之,是若彼濯濯也。人见其濯濯也,以为未尝有材焉。此岂山之性也哉!
人们已经认识到,这种生态的恶化不是自然的本性所产生的,而是人类违反自然规律的不合理的经济行为所造成的;它实际上是自然界对人类的一种报复。
这样的事,在当时不会是个别的。春秋末年墨子劝阻公输般助楚攻宋时说:“荆有云梦,犀兕麋鹿盈之,江汉鱼鳖黿鼉为天下饶,宋所谓无雉兔鲋鱼者也!荆有长松文梓梗柟豫樟,宋无长木,此犹锦绣之与短褐也!”宋处于黄河下游,正是殷人活动的腹心地区。墨子的说词未免有夸大之嫌,但宋与楚相比,野生动植物资源的相对匮乏当是不争之事实;这当然是由于黄河流域与长江流域自然条件存在着差别,更是黄河流域在长期开发过程中生态环境受到破坏的结果。殷人的“不常厥邑”和周灭殷前的多次迁移,论者或谓即系由于黄河流域局部生态环境的破坏所致。[17]
通过各种正面反面的经验教训,人们逐渐认识到,自然资源是有限的,如果利用过度或不适当的攫取,就会妨害资源的再生,导致资源的枯竭,影响到以后的继续利用。黄土地区气候偏旱,天然植被相对并不丰茂[18],对自然资源的合理利用就更显得必要。
竭泽而渔,岂不获得?而明年无鱼;焚薮而田,岂不获得?而明年无兽。(《吕氏春秋·义赏》)
覆巢毁卵,则凤凰不至,刳兽食胎,则麒麟不来。干泽涸渔,则龟蛇不往。(《吕氏春秋·应同》)[19]
这些无疑是对历史上的经验教训的深刻总结。人们已经明确认识到,做事不能光顾眼前的利益,应该考虑到长远的利益。如《吕氏春秋·长利》说:“利虽倍数于今,而不便于后,弗为也。”所以先秦诸子论述保护自然资源的必要性时,总是着眼于自然资源的永续利用,强调“使国家足用而财物不屈”,是从人类的长远利益立论的。在上面所引述的资料中,这种思想反映得相当清楚。
欲使资源不屈而能永续利用,关键是处理好“用”和“养”的关系;先秦时代人们已经认识到“养”是“用”的基础。孟子正是从牛山林木受到破坏的教训中引伸出“苟得其养,无物不长;苟失其养,无物不消”(《孟子·告子上》)的道理。上引“修火宪”等等措施,其中心就是一个“养”字。为了使“物得其养”,就必須“取物有节”,即有节制地利用自然资源[20]。《荀子·王制》谈自然资源利用时也强调协调“养长”与“杀生(斩伐)”的关系,以避免童山竭泽现象的出现。《逸周书·文传》曰:
无杀夭胎[21],无伐不成材,无墯(墮)四时。如此者十年,有十年之积者王。生十杀一者物十重,生一杀十者物顿空。十重者王,顿空者亡。
这里所说的“生”与“杀”,也就是“养”和“用”的关系,只有处理好这个关系,使生之不绝,取之有节,才能保持发展的后劲,成功王霸之业。反之,“为人君不能谨守其山林、菹泽、草莱,不可以为天下王”(《管子·轻重甲》)。班固追述三代“先王之制”时说:
于是辩其土地、川泽、丘陵、衍沃,原隰之宜,教民种树畜养;五谷、六畜及至鱼鳖、鸟兽、雚蒲、材干、器械之资,所以养生送死之具,靡不毕育。育之以时,而用之有节……所以顺时宣气,蕃阜庶物,畜足功用,如此之备也。(《汉书·货殖传》)
郑玄注《礼记·月令》季春之月“毋竭川泽,毋漉陂池,毋伐山林”,说这是“顺阳养物”,可说是深得其旨。总之,是通过“用”与“养”的协调来保持自然界的生态平衡和自然资源的不断再生,以达到永续利用的目的。
(二)立论基础:“三才”思想
先秦时代保护和合理利用自然资源思想的产生,不仅由于我国古代人民对历史教训的深刻总结,而且由于我国古代人民在长期农业生产实践中(包括破坏生态平衡的教訓在内)形成了有机统一的自然观,从而能够比较正确地处理人和自然的关系。这种自然观最典型的表现就是“三才”理论。先秦时代保护和合理利用自然资源的思想,正是建立在“三才”理论的基础上,同时它又成为这个理论的重要来源、重要组成部分和和重要表现形式。
“三才”是中国传统哲学的一种宇宙模式,它把天、地,人看成是宇宙组成的三大要素,这三大要素的功能和本质,人们习惯用天时、地利(或地宜)、人力(或人和)这种通俗的语言来表述它,并作为一种分析框架应用到各个领域。中国传统农学中关于“天、地、人”关系的经典性论述见之于《吕氏春秋·审时》:
夫稼,为之者人也,生之者地也,养之者天也。
这种理论把农业生产看作“天”(气候、季节)、“地”(土壤、地形)、“人”(农业生产主体)、“稼”(农作物,扩大一点,可以理解为人们培育和利用的生物)等各种因素相互联系的、动的整体,体现了人和自然之间的相依相亲、协调统一的关系。这种理论主要是在长期农业生产实践的基础上形成的,又反过来支配和推动了中国传统农学的发展。中国农业发生在自然环境丰富多样的广阔地域内,中国古代人民农业实践的广度和深度在世界上是无与伦比的。农业离不开自然界。正是在与自然界长期打交道的过程中,孕育出人与自然和谐协调的整体观念。这是“三才”理论最本质的东西。“三才”理论不但被应用于狭义的农业生产,而且被应用于包括野生动植物利用在内的广义农业生产中。先秦学者对保护和合理利用自然资源问题的论述,正是以“三才”理论为立论根据的。
上文谈到,先秦时代人们已经认识到对自然资源永续利用的基础是“养”—— “苟得其养,无物不长;苟失其养,无物不消”。所谓“养”究竟指的什么,其精义何在?首先,当时人们所说的“养”是一种“天”即自然的活动,故有“天养”之称。《荀子·天论》:“列星随旋,日月递炤,阴阳大化,风雨博施,万物各得其和以生,各得其养而成。”《吕氏春秋·审时》“养之者天也”,也可以包括野生动植物在内。用现在的话,可以叫做“自然再生产”。不仅如此,《荀子·天论》还说:“财非其类以养其类,夫是之谓天养。”这已包含了自然界各种生物之间互养共生的意义在内。对于这样一个自然的过程,人们不应该越庖代俎,不应该打乱其正常秩序,使之“不夭其生,不绝其长”;进而采取适当的保护措施,使野生动植物在良好的自然环境中得以正常生长,这就是《国语·鲁语》所谓“助宣气”、“助生阜”、“畜功用”、“蕃庶物”。所以《荀子》说“顺其类者谓之福,逆其类者谓之祸,夫是之谓天政”(《天论》)。这里所体现的是人与自然的协调关系,而不是对立关系;人在尊重自然规律的基础上对自然再生产起着协助和促进的作用。这是“三才”理论的精髓,它与古代西欧征服自然的思想是大异其趣的。[22]
《荀子·王制》有一段集中论述自然资源的保护与利用,上文多次引用过,但是割裂分散于各部分,为了使读者有一个完整的了解而免翻检之劳,兹把该段文字迻录如下:
君者,善群者也。群道当,则万物皆得其宜,六畜皆得其长,群生皆得其命。故养长时,则六畜育,杀生时,则草木殖。政令时,则百姓一,贤良服。圣王之制也。草木荣华滋硕之时,则斧斤不入山林,不夭其生,不绝其长也。鼋鼍鱼鳖鰌鱔孕别之时,网罟毒药不入泽,不夭其生,不绝其长也。春耕、夏耘、秋收、冬藏,四者不失时,故五谷不绝而百姓有余食也。汙池渊沼川泽,谨其时禁,故鱼鳖优多而百姓有余用也。斩伐养长不失其时,故山林不童,而百姓有余材也。圣王之用也,上察于天,下错于地,塞备天地之间,加施万物之上……
这里首先提出了“群道”问题。所谓“群道”,就是把人类和自然界视为一个整体,认为人和各种生物都是依存于自然界的;因此必须协调好它们之间的关系,才能使之各得其宜。这正是“三才”理论整体观的具体体现。故后文在论述了必须“以时”利用山林川泽自然资源和“以时”从事农业生产之后,又归结到天地人的关系上来。
《逸周书·大聚》也把这种思想表述得相当清楚:
2 选择正确的统计检验方法
研究目的不同、设计方法不同、资料类型不同,选用的统计检验方法则不同。例如:2组计量资料的比较应采用t检验;而多组(≥3组)计量资料的比较应采用方差分析(即F检验),如果组间差异有统计学意义,想了解差异存在于哪两组之间,再进一步做q检验或LSD-t检验。许多作者对多组计量资料进行比较时采用两两组间t检验的方法是错误的。又如:等级资料的比较应采用Ridit分析或秩和检验或行平均得分差检验。许多作者对等级资料进行比较时采用卡方检验的方法是错误的。
3 假设检验的推断结论不能绝对化
假设检验的结论是一种概率性的推断,无论是拒绝H0还是不拒绝H0,都有可能发生错误(Ⅰ型错误和Ⅱ型错误)。因此,假设检验的推断结论不能绝对化。
4 P值的大小并不表示实际差别的大小
研究结论包括统计结论和专业结论两部分。统计结论只说明有无统计学意义,而不能说明专业上的差异大小。P值的大小不能说明实际效果的“显著”或“不显著”。统计结果的解释和表达,应说对比组之间的差异有(或无)统计学意义,而不能说对比组之间有(或无)显著的差异。P≤0.01比P≤0.05更有理由拒绝H0,并不表示P≤0.01时比P≤0.05时实际差异更大。只有将统计结论和专业知识有机地结合起来,才能得出恰如其分的研究结论。若统计结论与专业结论一致,则最终结论也一致;若统计结论与专业结论不一致,则最终结论需根据专业知识而定。判断被试因素的有效性时,要求在统计学上和专业上都有意义。
5 假设检验结果表达