時間：2023-09-12 17:04:43
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關鍵詞：統計學；教學改革；融合
1專業基礎課教學現狀分析
專業基礎課是高等院校設置的為專業課程學習奠定必要基礎的一類課程，它往往在一個專業的課程設置中起到承前啟后作用，是學生掌握專業知識和專業技能必須的重要課程，專業不同，將設置不同的專業基礎課。同一門課程也可能成為多個專業的專業基礎課。以統計學為例，它是一門關于數據的收集、整理、顯示和分析、解釋數據的方法論學科。對經濟管理類專業學生來說，在校學習和畢業后的工作中，都會涉及到很多社會經濟方面的數據，也會涉及到一些大數據分析。因此，統計學一直是經濟管理類本科專業的核心課程和必修的專業基礎課之一。通過統計課程的學習與培養，希望學生能掌握統計學科的基本思想，并將其用于不同學科背景下的數據分析，形成數據統計分析的思維方式，提高解決實際問題的綜合能力。現有教學模式基本解決了專業基礎課將理論課教師與實驗課教師分離的問題，這也在一定程度上解決了理論教學和實驗教學的分離問題。但這還未能實現理論教學與實驗教學的完整統一。以經濟管理類專業基礎課《統計學》為例，主要表現在：目前的統計學理論教學材料與實驗教學材料仍然相對獨立，缺乏統一的知識體系。然而，作為一門工具性和應用性極強的學科，統計理論與統計實驗二者本應該是屬于同一知識體系下的兩個不同教學環節，但因為歷史原因，統計理論的發展相對比較成熟，而統計實驗卻相對滯后，因此形成二者獨立存在。一個突出的特點是，理論課學習的知識和方法不能恰當地在實驗課中得以實施和訓練，實驗課的訓練未能與理論課同步進行。要想從根本上解決專業基礎課理論教學與實驗教學相統一的問題，還必須有能將理論課和實驗課統一一體的教學材料。因此本文探討專業基礎課理論教學與實驗教學材料融合模式的問題顯得尤為重要，并以統計學為例，提出總體的融合方案、融合模式，為其它專業基礎課教學改革提供參考。
2統計學理論教學與實驗教學材料融合方案設計
2．1整合統計學理論教學和實驗教學目標
統計學是處理數據的一門科學，通過收集數據、處理數據、分析數據、解釋數據并從數據中得出結論的科學。統計研究的是來自各個領域的數據，統計方法是適用于所有學科領域的通用數據分析方法，只要有數據的地方就會用到統計方法，比如政府部門、學術研究、日常生活、企業生產經營管理等。而今，人類已步入大數據時代，知識總量急劇增長。大數據給企業運營、政府管理和科學研究等都帶來了革命性變革。大數據對統計學教學也提出了更高的要求，為順應時展，統計學教學改革勢在必行。而在統計學教學改革中，首先要解決的就是現有教學目標的調整。在以往的教學中，通常把理論教學與實驗教學孤立開來，其教學目標也不統一。大數據時代使得統計學理論教學與實驗教學密不可分，因此，需要整合統計學理論教學和實驗教學的教學目標：通過統計學理論課和實驗課的教學，培養學生扎實的定量分析能力和理論聯系實際的能力，使學生掌握統計學的基本思想、基本理論、基本方法以及運用統計軟件處理數據的能力，為后續課程的學習準備必要的統計知識和統計技能。基本內容要求：描述統計重點培養學生統計資料收集、整理、綜合能力；推斷統計重點培養學生進行統計抽樣、運用樣本信息對總體進行參數估計、假設檢驗、方差分析以及統計回歸等能力。同時，強化學生的動手能力，掌握一至二種統計分析軟件，培養學生運用統計軟件處理數據、分析解決實際問題的能力。
2．2構建統計學理論教學與實驗教學知識體系融合架構
為解決現有統計學理論教學與實驗教學分離的問題，需要從教學資源的融合著手，目前在大部分院校的統計學教學中，理論課教學和實驗課教學由同一老師完成，這從一定程度上實現了二者的融合。但是，由于在教學中使用的理論教學材料和實驗教學材料相對獨立，老師很難將理論教學和實驗教學有機結合。從筆者多年統計學教學經驗看，要較好地解決二者的分離問題，得將統計學理論教學和實驗教學知識體系融為一體，各章內容構架設計：引導案例、基本理論和方法、軟件功能模塊、實驗案例、思考練習題、實務操作題。“引導案例”主要反映一些社會經濟熱點問題，其目的是引導學生認識本章將涉及到的統計知識；“基本理論和方法”主要介紹經典的統計理論和統計方法，也可以介紹一定的前沿理論和方法；其目的是讓學生掌握基本的統計知識，了解前沿統計理論方法；“軟件功能模塊”主要介紹本章實驗需要的軟件功能模塊，其目的讓學生熟悉軟件功能及基本操作；“實驗案例”主要是結合本章的理論方法給出一至二個案例，介紹如何進行數據處理和數據分析，其目的是讓學生能根據實際問題，運用相應的軟件模塊，進行數據處理和分析；“思考練習題”主要是體現統計基本理論和方法的練習題，其目的是讓學生通過練習掌握統計的基本知識；“實務操作題”主要是給出一兩個案例，要求學生課后運用軟件處理和分析這些實際問題，其目的是讓學生能根據實際問題選擇相應的軟件功能模塊進行數據處理和分析。
3結論與建議
一、統計學實驗教學改革的必要性
《統計學》是高等院校經濟管理類專業的基礎核心課程之一，它與經濟、數學和計算機等課程之間有著緊密的聯系，是經管類學生研究經濟現象所必須掌握的一門應用性與實踐性很強的課程。《統計學》實驗是采用計算機及統計分析軟件處理數據資料，運用統計理論知識分析實際問題的一門實驗課程。正是統計理論教學與統計實驗教學相結合，才能真正體現統計的活力。第一，統計學是一門關于大量數據資料如何進行收集、整理和分析的方法論科學，其目的是探索數據內在數量規律性，它必須與社會實際相聯系，應用統計理論對社會實際問題進行分析，探索出社會經濟現象的內在規律和彼此間的聯系；第二，隨著社會經濟和科技的發展，統計所要研究的對象越來越系統，越來越復雜，其一系本文由收集整理列統計分析方法的正確運用必須建立在充分占有大量統計數據的前提下，借用大量的統計表格、統計圖形及統計模型來表現所研究現象的量變規律及內在特征，因此有必要采用諸如spss、mintab、statistica等統計分析軟件分析復雜的社會經濟現象及處理各類現實問題的多變量數據分析；第三，目前我國高等院校每年的財經類畢業生有相當一部分從事統計工作，但這些畢業生在實際工作中多數只能從事簡單的統計工作，不會運用科學的統計方法進行生產經營分析和經濟發展前景的預測，工作中后勁不足，因此有必要在高校加強統計學實驗課程的教育，以提高學生的工作能力。
二、現有統計學實驗教學模式存在的不足
1.實驗課時過少且與教學內容的安排不夠合理
統計學實驗一般課時安排過少（大多數院校經管類學生的統計學理論教學為40學時，而統計學實驗課時只有8個學時），且主要在實驗室中進行。據此統計學實驗教師就只能讓學生大致熟悉常用的統計學軟件，熟悉利用計算機計算及分析數據的過程。但是這種方式教學會產生兩個問題：其一是統計實驗過程不完整。統計工作應該是一個系統的過程，即包括統計數據的收集、統計數據的整理、統計數據的計算、統計數據的分析及預測。但由于課時所限，教師不可能去組織學生采集整理數據。因此學生在做實驗之前，數據基本是已經給定的，統計學實際實驗缺少了前期的工作，這樣不僅容易導致學生在今后實際的工作當中，不知如何收集整理統計數據或對統計數據進行任意的取舍和割裂。而實際上對統計數據的任意取舍會破壞事件原有的表現形式，造成統計結果失真；同時也容易使學生在運用統計資料對問題進行分析研究時，由于缺乏統計知識的功底，在實踐中容易對現象的起因、過程的表現形式和結論隨意加以解釋，統計資料的割裂使用必然人為地改變事件內部的固有構成，使事件產生扭曲、悖向，使統計資料不僅變得毫無價值，更嚴重的是在經濟理論研究和實際管理工作中產生誤導作用；其二是統計學實驗的教學內容安排不夠系統合理。目前有很多常用的統計軟件，但由于課時限制，教師不能詳細對其進行講授，只能選擇其中的任一軟件的一些主要功能進行講授，這樣難免容易造成實驗內容不夠系統，同時與統計學理論教學的相關內容的銜接不夠緊密。
2.實驗教學方法單一，學生缺乏足夠的學習興趣及解決實際問題的能力
目前很多高校的統計學實驗課程主要是在實驗室中進行的，即教師在計算機上先演示一遍統計數據的計算過程，然后讓學生重復這一過程，達到熟悉統計軟件的操作即可。這樣的教學效果與統計學實驗的教學目的產生很大的偏差。統計學實驗的教學目標是讓學生采用統計調查的各個系統環節，通過統計數據的整理分析，找出統計數據的內在規律以達到對客觀事物的認識，是使用統計軟件知識對統計數據進行分析的一個手段。這樣的教學方法既使學生缺乏上課的興趣，同時從實踐中經濟類專業畢業生的工作狀況看，他們對經濟活動往往缺乏定量管理的理念，特別缺乏定量分析的知識工具，搞理論研究的不會收集統計資料并進行實證分析，使得理論結論顯得蒼白無力。搞實際管理工作的，不善于運用統計資料進行量化管理，使得管理工作不深入、不具體。
3.考核手段單一
就目前情況看，很多高校經管類專業只開設了《統計學》課程，而沒有開設相關實驗課程，即便有的院校開設了統計學實驗課程，同時統計學實驗的考核方式也主要采取上機考核的方式，這種單一的考核方式使得很多學生在學習中對統計學實驗課程沒有給予足夠的重視，致使學生對統計學實驗的態度是“為學而學，為考而考”，并不理解統計工作的內涵，沒有充分調動學生學習的積極性。
三、統計學實驗教學改革的具體措施
1.學習相應的統計學軟件，重新整合實驗教學內容，培養學生對數據的采集、整理、計算及分析能力
目前社會中使用的統計軟件非常多，也各有所長，統計學實驗課程有必要結合本校的教學特色及統計學理論教學體系，編制適合學校學生的統計學實驗的教學內容及相應的應用軟件，以便更有利于學生的學習。如桂林電子科技大學將經管類專業的統計學實驗課時延長到16學時，同時以目前常用的spss軟件為依托，結合理論教學的系統體系，將統計學實驗課程整編為統計數據的整理、統計圖表的繪制、平均數的比較、相關分析、回歸分析及統計數據的估計檢驗等幾個模塊進行模擬實驗。
2.開辟“第二”課堂，提高學生親自到社會上采集、分析數據的能力
增加案例分析討論環節，提高學生學習興趣。統計數據是統計學研究的主要對象，統計數據的質量關系到整個統計工作的成敗。以往我們在上課時大多忽視了講授統計數據的采集、整理及編制的內容，而是將統計數據直接給學生并要求他們去計算和分析數據，長此以往，學生們就“為學而學，為考而考”，逐漸喪失了學習興趣。開辟“第二”課堂活動，即教師將學生進行分組，每組布置一個現實中的社會統計問題，（如某某商場的顧客流量、大學生今年的生活費用支出等），要求學生親自去收集整理數據，教師在此過程中監督指導學生統計工作的完成情況，并采取相應的考核方式。這樣不但完善了統計學實驗課程的教學環節，豐富了教學內容，同時也增加了學生和社會的接觸機會，提高了對統計學的學習熱情及實踐能力。
3.從傳統的重視理論考核向重視實踐能力考核轉變
關鍵詞：PBL；本科統計學；數學建模；教學實驗
中圖分類號：G642.421文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2012）01-0196-02
1 高校統計學教學存在的問題
統計學作為高等教育的一門基礎學科，在理、工、農、醫以及經管、教育類專業是一門廣泛性的基礎平臺課，包括概率論與數理統計（統計學的理論型基礎部分）和專業統計學（統計學的應用型實踐部分）。但長期以來，統計學沒有像其他公共課，如高等數學、大學外語等基礎平臺課那樣得到充分的認識和應有的重視。
與此同時，國內大中專院校統計學的教學幾乎還沿循傳統的LBL（Lecture-Based-Learning）講述式教學方式，如今高校教師已經慢慢的淡化了單純的舉例講解教學模式，推廣和發展了CAI多媒體輔助教學手段，不過基本的教學方式還是典型的填鴨式教育，其本質并未隨著社會的進步而有更為顯著的發展。
2 PBL教學模式簡介
2.1 歷史發展
以問題為導向的教學方法PBL（problem-based learning），是基于現實世界中以學生為中心的教育方式，1969年由美國的神經病學教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學首創，目前已成為國際上較為流行的一種教學方法。
與傳統的以講述為基礎的LBL教學法有很大不同，PBL強調以學生的主動學習為主；PBL將學習與更大的任務或問題掛鉤，使學習者投入于問題之中；設計真實性任務，強調把學習設置到復雜、有意義的問題情景中，通過學習者的自主探究和合作協調來解決問題，從而感知隱含在問題背后的社會科學知識，形成自主學習的能力、協作配合的精神和解決問題的技能。
2.2 國內研究現狀及問題
PBL教學法在西方的教育中已取得良好的教學效果，是西方主流教學模式之一。以此類教學法出名的包括荷蘭頂級大學馬斯特里赫特大學等世界著名院校。在我國，自20世紀90年代以來，國內多所院校在本科生和研究生教學中對PBL教學法進行了卓有成效的嘗試和探索，首先是從醫學教育領域開展，然后漸漸的推廣到了其他課程，同樣也取得了較好的效果。
與此同時，PBL教學法在教學實踐中存在的一些問題也逐漸被提出，如PBL教學法不能完全適應國內現行高等教育這一國情，大學新生因長期受應試教育和分本位等因素的影響，對新興教學模式的認知以及對師生角色轉換的適應性上存在一定的障礙，這也使得PBL這種具有先進理念的教學模式的效果大打折扣。但隨著近年來大學生數學建模的深入人心，高校本科生廣泛參與隊員選拔、知識培訓和活動競賽，有了這樣一個良好的平臺，在本科統計學課程中引入PBL教學法是值得教學實驗和探索研究的。
2.3 統計學教學中PBL可行性問題
作為課程的主題，人們的日常生活和一切社會生活都離不開統計。英國統計學家哈斯利特說：“統計方法的應用是這樣普遍，在我們的生活和習慣中，統計的影響是這樣巨大，以致統計的重要性無論怎樣強調也不過分。”甚至有的科學有還把我們的時代叫做“統計時代”。
而統計學課程體系中所包含的概率論知識以及數據分析就與日常生活息息相關.本科生受中學概率的熏陶，以及數據庫和計算機的吸引，由教師合適的設定案例和身邊問題的啟發下，PBL的教學方式就水到渠成。
數學建模是在20世紀60年代進入西方大學的，我國幾所大學也在20世紀80年代初將數學建模引入課堂。數學建模強調的就是發現問題、探索問題、分析問題和解決問題，在三個同學的小組配合中發揮更大的作用，和PBL學習方式是一樣的，而作為數學建模的培訓和參與方式也和PBL如出一轍。隨著高校數學建模競賽知名度的提高，參賽隊伍也隨之迅猛擴大，而這種教學和學習方式也會深入人心，也為在普通的教學中進行PBL模式的推廣作了前期的宣傳和鋪墊。
筆者有幸作為數學建模指導團隊的參與人，從2006年開始一直持續參與統計學教學和數學建模的助教工作，所以對于數學建模比賽的模式和賽題有了更多的思考，是否可以借助這個平臺，相應的學習認知方式來改進或者更新現有的高校統計學公共課的教學方式和教學效果。這樣的可行性實踐是值得探索和嘗試的。
2.4 開展PBL教學的實踐方式
開展具體的PBL教學實踐活動主要包括問卷調查及班級選擇、問題設計及教學實踐和教學考核及效果評價三個階段。
2.4.1 問卷調查及班級選擇
在課程開始之前，我們選擇了即將開始統計學課程的本科二年級土木工程專業、通信工程專業和金融數學專業的487人進行了問卷調查，見表1。
通過問卷調查，可知46.41％的學生“不了解統計學”，46.0％的學生“了解大學生數學建模競賽”，82.14％的學生“希望教師補充社會案例”，73.92％的學生“希望進行互動式學習”。
測試的教學班最終選擇為2010級土木工程方向的124人，2個教學班。
2.4.2 問題設計及教學實踐
統計學課程的內容主要包括問卷設計、概率分布、假設檢驗和應用分析四部分，下面簡單給出幾個部分的問題設計。
在統計學的第一部分：問卷調查的設計，可以在課程起初留下作業，讓大家每三人一組設計一個有關大學生旅游消費方式的問卷調查，要求自我完成問卷制作和數據搜集，然后進行匯總和評比，然后在正式的課堂上，利用理論教材對問卷設計的基本要求和順序進行一一說明，讓大家逐漸的理解自己設計的問卷的缺陷，為什么同樣的問卷調查結果卻良莠不齊、響應率差別大、樣本是否具有代表性等疑問。通過互動交流和自我審視，學生會逐漸明白問卷設計的重要性和關鍵點，也體會到了統計學的有趣和難度。
在統計學的第二部分:概率知識，這部分相比較而言是易懂的，在課程開始之前留下任務，發動學生進行生活中的概率常識的搜集和展示工作，來鼓勵大家對高中知識的回憶和再利用，并且增加概率知識和社會生活的關聯度理解，其中老師可以推薦幾個搜索的渠道，比如網絡、紀錄片和書籍等。在正式的課堂中，可以組織一部分準備比較充分的學生進行課堂演示，還可以通過情景劇表演來展示自己所搜集或發現到的概率常識。而老師也可以適時的播放Discovery系列紀錄片“現實生活中的概率知識知多少？”，在充分的刺激和誘因下，學生的潛在學習能力和探索能力會不斷的被挖掘出來。
在統計學的回歸分析部分，可以首先提出疑問：“什么是回歸？”“GALTON先生是怎樣的一個人？”“生活中還有什么問題可以用回歸來解決呢？”鼓勵大家利用各種方式進行查詢，來了解回歸分析的定義、由來、數學原理、案例分析和計算機的操作，同樣通過GALTON先生的生平和貢獻，可以進一步進行美育和德育熏陶，塑造青年學生的社會良知和培養發現真理的科學精神。
2.4.3 教學考核及效果分析
通過測試班一個學期的統計學學習，在課程結束的最后進行了第二次問卷調查，見表2，可以發現有91.79％的學生“肯定PBL探索教學方式”，79.88％學生“希望以后繼續使用這種教學方法”，84.39％的學生“對授課教師滿意”，57.08％“愿意參加大學生數學建模競賽”。
同時，期末2個教學班的統計學考核成績基本呈現正態分布，和其他仍然采用LBL教學方式的對照組教學班成績大同小異，沒有顯著差異，這也說明雖然PBL的教學方式比較生動有趣，但是作為新生的課堂名詞，在初期探索階段仍有很大的改良和進步空間，另外一方面，我們慣有的考核方式仍然是以筆試為主，而采用PBL教學所獲得的動手和實踐能力并沒有得到驗證，這個仍需要進行進一步的試驗和分析。
3 總結
PBL教學法為學生們提供了一個從不同角度觀察問題的機會，不僅提高了學生的科學素養，也利于職業探索、社會責任感的培養，彌補了應試教育在高校人才培養中的缺陷和不足，易獲得本科生及社會的認可。
總之，PBL教學法是一種嶄新的教育理念，它的先進性、科學性值得借鑒，但如何與我國現有的本科生教育模式相融合，進一步建立符合我國本科生教育特點的教學新模式將是PBL 研究的重要課題。
參考文獻
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關鍵詞：藥理學 實驗課 數據統計
學生在藥理學實驗課中，在數據統計設計方面上出現問題，多半是原則性的或致命性的。此時數據統計的可靠性就經不起推敲。而在藥理學實驗課過程的各項數據統計中，在統計研究設計方面出現錯誤者并非少見，而這些錯誤無疑會降低實驗效果，阻礙了實驗課程的真實性，造成實驗成本的浪費。在醫藥課程實驗課工作中，學生忽視統計研究設計或設計不完善，出現的結果會導致致命的錯誤。其例如下較為常見：
一、隨機化原則
表現為觀念淡漠。有些人誤認為隨便就是隨機，在藥理實驗中分配小動物時，閉著眼睛從籠子里隨便地去抓動物，將先抓到的若干只動物放在一組，后抓到的若干只動物放入另一組；在試驗過程中，按學生入實驗室的先后順序分組，將先來實驗室的若干個學生分入一組，后來實驗室的若干個學生分入另一組。沒有在實驗前預先設計好分組，這些分組方法都是不正確的，違反了“隨機化原則”。
二、對照組比
如何設立好對照組比。有些藥理實驗研究缺乏必要的對照組，沒有對比，就沒有鑒別，其結論是缺乏說服力的；有些藥理實驗研究中看起來設有對照，其實是“假對照”。如學生在臨床實驗藥物治療鉛中毒的驅鉛效果時，將30名鉛中毒工人脫離現場后住院治療的結果列出來，發現無論是“血鉛”還是“尿鉛”的數值，治療后都明顯低于治療前，經統計學處理得出差異有統計學意義的結論。雖然“療前與療后”是自身對照研究，但未排除患者“自動排泄的影響”，將人體自身排泄的血鉛色和尿鉛量都歸功于驅鉛藥物的效果顯然是不妥的。還有一些實驗研究犯了“對照不全”的錯誤，如人們常設計3個組，第一組為空白對照組，第二組為單用甲藥組，第三組為甲、乙藥聯合使用組。顯然該設計中缺少了一個“單用乙藥組”。缺少這一組，不僅在臨床藥理實驗設計上有嚴重缺陷，根本無法考察本來可以考察的兩因素之間的交互作用，而且也給數據的統計分析帶來了極大的不便。
三、預試驗
一些學生對所上藥理課的內容缺乏必要的了解，既不全面地查閱文獻資料，又不做必要的預試驗，更沒有制定完善的實驗設計案，盲目開展實驗。當實驗過程中出了問題時便措手不及。如某學生在測完一組鼠的白細胞（WBC）計數后發現有些鼠的WBC值偏高，于是，僅對這幾只鼠重測，而對那些自認為WBC值可以接受的鼠只測1次。不僅如此，在進行數據處理時，將一組鼠的WBC值寫成兩列，只測一次的鼠兩個數據相同，而測兩次的鼠兩個數據不同，分別用作甲、乙兩種藥物的對照組數據，這種對照是沒有意義的；又如有的學生在研究毒物的半數致死量時，在所選定的幾個劑量組內動物的死亡率或者均低于50％，或者均高于50％，導致無法進行半數致死量的正確估計。
四、實驗數據的表格
在藥理實驗課程中，各實驗者常將實驗數據隨便記錄在零散的紙片上或用過的舊練習薄上，等到空閑時再來抄錄實驗數據。缺乏完善實驗設計指導的實驗研究者，常常也缺乏設計類型相匹配的收集實驗數據的表格。這樣做有很多缺點：數據很容易丟失；數據轉抄很容易出現過失誤差；盲目抄錄的數據常不符合統計軟件分析數據的格式要求。很多與特定設計類型對應的實驗資料有其固定的記錄或錄入格式，便于進行統計分析。
五、選用的樣本
很多人誤認為藥理實驗中全部動物數就叫做本次實驗的樣本含量，其實不然。如某學生用30只動物做實驗，先按藥物作用時間長短將動物隨機均分成10組，每組3只；接著又按藥物的3種劑量將每組中的3只動物再均分成3個小組，每小組僅有1只動物。這個實驗研究中的樣本含是克競應當是30還是1呢？正確的回答n＝l，而不是＝30。
六、單因素設計
每次讓一個因素的水平變化，等找到該因素的所謂“最佳水平”后便固定不變了，用同樣的思路再依次去尋找其他因素的所謂“最佳水平”。最后將全部 因素的所謂“最佳水平”組合在一起，學生就認為得出了“最優實驗條件”。這種做法，不僅浪費人力、物力和時間等資源，而且，當因素之間存在顯著互作用時，易得出錯誤的結論。如某學生在進行“菌發酵”的實驗中，分別對培養基含水量、培養基起始PH值、溫度和光線強度對產物的影響作了4批實驗，由此得出這4個因素各自的最佳水中，然后將它們組合在一起就獲得了該項實驗研究的“最優實驗條件”，這種做法是不可取的。
在藥理實驗課中，統計設計方面存在的問題很多，其對藥理學教學效果有著重大影響。所以，教師要引導學生如何重視在藥理學實驗課中的統計設計，是提高教學質量的重要手段，是培養學生提高實驗能力的最有效方法。
參考文獻：
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【關鍵詞】統計學專業；實驗課程；教學內容；統計軟件
統計學專業是以培養具有一定的數學和經濟學基礎，掌握統計學的基本理論和方法，并能熟練地運用統計方法分析數據以解決實際問題的應用型人才為目標.天津工業大學統計學專業自2012年開始招收本科生，在開設相關理論專業課的同時，也注重培養學生解決實際問題的綜合能力，因此，對統計預測與決策、統計計算與軟件、計量經濟學、應用回歸分析、多元統計分析、壽險精算學等課程配備了一定學時的實驗課.實驗教學與理論課程相輔相成，是實現培養實用型統計人才的重要手段之一.通過這些實驗課的訓練，有利于提高學生應用統計軟件（Matlab、R、SPSS、Eviews、Excel、SAS等）解決實際問題的能力，從而促進學生理論知識、能力、思維和素質的全面協調發展.本文以天津工業大學統計學專業為例，根據筆者在實驗教學過程中的一些體會，結合本專業的特點，深入地分析了高校統計系實驗課程中存在的現狀，并從課程體系、教學內容、統計軟件等方面提出幾點相關建議，希望對統計學專業實驗課程的教學改革有所裨益.
一、y計學專業實驗課程的教學現狀
實驗課程是統計專業人才培養方案中的一個重要環節，是提高學生解決實際問題的重要途徑，但在實際的教學中，仍存在一些需要改進的地方.
（1）在所開設的實驗課程中，有些課程會出現重復的知識內容.比如，線性回歸模型是統計學中重要的知識點之一，在數理統計、多元統計分析、應用回歸分析、計量經濟學等課程中多次出現，并占有相當大的比重.同一知識點的反復練習，勢必影響實驗課程其他教學內容的安排.
（2）根據教學內容以及教師對實驗課程的要求，學生使用的統計軟件有所不同.例如，多元統計分析、統計計算與軟件、數理統計、計量經濟學課程要求學生分別采用SPSS、Matlab、R和Eviews來解決實際問題.雖然學生可選擇的軟件多樣，但由于不同課程只涉及某個軟件的一些功能，學生對這些統計軟件的使用只停留在表面，對軟件深層次的運用還有所欠缺.
（3）實驗課程內容與相對應的理論課程密切相關，但與實際社會需求有一定的差距，因此，會造成學生對目前流行的新統計方法和統計技術缺乏了解，對學生未來的就業產生一定的影響.
針對統計學專業實驗教學過程中的教學現狀，如何優化現有實驗課程體系和教學內容，更好地整合教學資源，以達到培養應用型統計人才的目標，是本文的初衷.
二、實驗課程體系與教學內容的改革
為更好地提高學生解決實際問題的能力，改善目前的教學現狀，筆者結合自己的教學經驗提出以下幾點教改方案，其教學改革結構圖如下圖所示.
（1）結合統計學專業所有實驗課程的教學計劃和安排，整合現有實驗課程內容，優化實驗課程教學體系，在突出各實驗課程的側重點和難點的同時，也使學生有的放矢地通過實驗環節提高解決實際問題的綜合能力，以達到更好地分配教學資源.
（2）針對學生對多種統計軟件掌握得多而不精的狀況，可以嘗試選擇一至兩個主流的統計軟件，這樣通過不同實驗課程內容的學習，逐步加強學生對軟件使用的深度，能熟練運用軟件分析數據和解決實際問題，進一步提高學生動手操作能力.在此基礎上，編寫適合統計學專業學生的實驗課程教材，規范實驗課程格式，加強實驗教材建設.
（3）不斷更新實驗課程內容，在現有實驗教學內容的基礎上，融入新的統計方法和技術，如現在流行的大數據處理方法中的python技術，與實際社會需求接軌，為學生將來的就業奠定一定的基礎.
三、結語
本文結合筆者的教學經驗，深入地分析了高校統計學專業實驗課程在教學中存在的一些問題，并分別從課程體系、教學內容、統計軟件等方面提出幾點建議：整合現有實驗內容，優化課程體系，更好地分配教學資源；選擇一至兩個主流統計分析軟件，貫穿整個統計實驗課程，使學生熟練運用，從而具備解決實際問題的綜合能力；加強實驗教材建設，編寫通用的適合統計學專業的實驗課程教材；不斷更新實驗課程內容，融入新的統計方法和技術.本文旨在研究如何優化統計學專業實驗課程體系和教學內容，為培養具有一定的實踐操作能力的統計人才奠定基礎，從而提高學生解決實際問題的綜合能力和統計專業畢業生在社會上的競爭力.希望以上幾點建議，能夠對高校統計學專業實驗教學改革起到拋磚引玉的作用，為提高教學質量打好基礎.
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關鍵詞:計算機系統;仿真實驗;EDA
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
隨著計算機技術的普及和深入,很多文科院校都開辦了計算機相關專業,如信息管理與信息系統專業和電子商務專業,雖然這些專業有的隸屬于管理學院,有的以獨立學院的形式出現,但無論以何種形式存在,計算機類課程都是其教學的主要內容。在本科教育從精英人才培養向普及型教育轉變的時代,人才培養的目標已從過去培養造就研究型人才向具有堅實理論基礎和豐富實踐能力的應用人才培養目標轉變。為此,文科院校開設的計算機課程越來越多,這種以實驗技術為基礎的課程看不見、摸不著,完全靠實驗來了解其內部工作過程的課程令文科院校學生十分困惑,因此,在文科類院校建立計算機教學實驗環境就是迫切需要解決的問題之一。
1文科類院校計算機實驗所面臨的問題
眾所周知,計算機類課程屬于理工類課程,而理工類課程的學習就離不開實驗室,這對理工類院校的專業來說不是什么問題,但對文科類院校,由于過去多年形成的慣性思維和基礎環境,對實驗課理解的偏差,把計算機實驗片面理解成計算機軟件的使用,把流程的模擬軟件當作了計算機實驗。因此,文科院校幾乎沒有像理工院校那樣的實驗室,所謂的實驗室就是幾個計算機房,安裝一些常用軟件或模擬軟件,如Microsoft Office、EVIEWS、QSB等,學生無法完成探索性實驗。這一方面是由于人文科學的實驗受主觀因素影響比較大,過去以定性研究為主,即使現在大量引入了定量分析,也主要是借助統計學理論進行數據處理,其對實驗環境要求也不像理工科那么直觀。在這種大背景下,文科院校很難建立像理工科院校那樣的專業實驗室也是情理之中。這對需要掌握計算機內部結構知識的計算機相關專業,如信息管理與信息系統專業的基礎教學影響很大。由于計算機底層知識(如數字邏輯、計算機組成原理、計算機網絡等課程)需要大量實驗支撐,致使這些課程的教學缺乏直觀性、可操作性,嚴重影響了教學效果和學生的學習積極性,本來比較直觀、深受學生喜愛的實踐應用型課程就完全變成了理論課,沒有實驗環境和實驗課,給學生的理解帶來很大困難,結果是學生不喜歡上這些課程。
事實上,在文科院校建立像理工類院校的實驗室也不現實。首先是利用率問題,相比理工院校,在文科院校的理工類專業學生人數少,使用這類實驗室的也只有本專業的學生和極少數選修二學位的其他專業學生。人數少,專業單一,這就很難保證實驗室的利用率。其次是認識問題,這類院校中信息管理、電子商務等專業都不是學校的主流學科,既然不是主流學科,當然也不是投資重點,能保證對其他學科的支撐保障作用就足以,投入“巨資”發展是很難的。
正確認識自己的地位和環境之后,我們應該學會在夾縫中尋求發展,探索一條適合文科院校實驗室建設的新思路。我們探索了計算機實驗教學模擬化方法,這也許是一條在機房建立實驗室的可行之路。
2當前實驗和模擬教學軟件的發展現狀
計算機教學軟件分為模擬教學軟件和實驗軟件,模擬教學軟件近年有了飛速的發展,但應用領域很不平衡,在中小學電子輔導材料中深受學生歡迎的計算機模擬實驗演示軟件直到近年教育部提出重點發展實踐教學以后才引起高校的重視。事實上,計算機輔助教學技術的發展已經達到了相當高的程度,只要看看在計算機輔助設計中大量使用的軟件,在電子游戲中大量使用的參與型操作軟件,就能想象到這些技術應用到計算機實驗和模擬教學中會產生多大影響。相對而言,現在財經類大學深受歡迎的各種操作實務型過程模擬軟件,在代替學生直接參與企業實踐方面發揮了有效的作用,是培養學生掌握某一特定技能的高效模擬軟件。如上海育文公司的“科榮電子商務模擬教學軟件”、網絡證券、期貨、外匯、財會網絡系統和電子銀行模擬軟件、上海遠恒電子工程有限公司的“YHLog物流模擬實習平臺”實驗室教學軟件等都得到了很好的應用,特別是一些主要軟件提供商,像用友和金蝶等也推出了教學版軟件。
應用在計算機技術方面的教學模擬軟件近幾年發展迅速,有思科網絡學院推出的各種模擬器(如Routersim CCNP),OPNET Technology公司的OPNET Modeler,UC Berkeley開發的NS2,Cadence公司的SPW仿真軟件,以及華為公司的網絡實驗模擬器軟件,這些實驗模擬系統都是網絡公司針對自己產品特點而設計的,推出的目的是配合網絡管理人員學習本公司產品的使用方法,很難作為學生學習一門課程的教學實驗軟件。這類軟件重視操作,對學生理解掌握原理和研究探索作用不大,屬于培養技能的教學軟件。
在計算機方面可以作為仿真實驗的主要是一些功能比較完善的EDA軟件,如Altera的QuartusII,Xilinx的 ISE,Lattice的ispLEVER等數字電路設計仿真軟件,這些軟件為用戶提供了各種門器件、編碼器、譯碼器、加法器、觸發器、組合邏輯器件、時序邏輯器件等數字電路常用器件,用戶可以用這些器件自由地搭建各種數字電路,構建計算機。軟件提供的仿真工具可以讓用戶方便地進行數字電路仿真分析,這些軟件作為輔助工具應用于實驗課的模擬教學,作為沒有硬件實驗室院校學生教學實驗,可以大大提高這類院校學生對相關課程的理解和興趣。
3計算機系統實驗方案
沒有配備計算機硬件實驗環境的文科院校,計算機硬件課程教學以理論講授為主,缺少實驗支持,學生學習硬件缺乏興趣,對內容的理解不深刻,學習主要靠死背硬記,教學效果欠佳。在教育部關于提高教學質量的1、2號文件精神指引下以及利用計算機模擬教學的呼聲日漸受到教育主管部門的重視的大背景下,我們嘗試了用Altera公司的QuartusII作為計算機系統的實驗模擬工具,收到了良好效果。
課程實驗設置分為三個層次階段,第一階段是基礎電路實驗階段,學生完成組成計算機單元電路的設計和仿真實驗;第二階段是計算機組成實驗階段;第三階段是控制器設計和運行實驗階段。
3.1電路基礎實驗
基礎電路實驗的目的是使學生掌握各模塊功能,重點理解邏輯電路和時序電路的差異,實驗包括加法器、譯碼器、寄存器的設計和仿真。加法器實驗從1位加法器開始,把邏輯表達式轉換成邏輯電路,實驗電路如圖1所示。把設計好的電路封裝后組成4位加法器,并通過功能仿真實驗觀測設計的正確性。例如,被加數Ai(i=0,1,2,3)的值為0010,加數Bi為0101,輸出和Si(i=0,1,2,3)為0111,學生可以從仿真波形圖中直接讀出結果。
圖1一位全加器電路
3.2CPU組成實驗
第二層次階段是計算機組成實驗,這一階段的重點是使學生掌握功能模塊的輸入/輸出控制機制和總線概念。實驗包括算術邏輯運算器ALU實驗,存儲器MEMORY,累加器Accumulator,計數器COUNTER等。控制器和指令譯碼器不在這個階段實驗,把它以一個黑匣子代替,由老師給定。ALU實驗重點學習、觀測各運算部件的連接,建立總線概念,了解三態門的作用。存儲器實驗重在理解地址譯碼器的選擇功能和輸入輸出控制信號的作用。而累加器實驗重點關注其內容判斷功能,如為零,為負等。這些部件的仿真在功能仿真基礎上要以時序仿真為主。
在掌握功能模塊輸入/輸出控制之后,進行基本CPU組裝實驗,為此,需要提供具有給定指令集的控制器電路,我們設計了用只讀存儲器實現控制器的電路。這部分相對較難,在作實驗時,可以由教師提供現成的模塊由學生引用。學生按照馮•諾依曼思想,把各部件組成CPU。
作為計算機課程的入門硬件課,到此實驗已經足夠了。如果學生已經學過匯編語言,或者有足夠的課時,可以考慮指令系統和控制器的設計。
3.3指令集和控制器實驗
本控制器采用ROM存儲器的微指令方式來實現。控制器設計首先是指令集設計,由于指令設計不是本課程的內容,可以由教師給定,然后把指令按時鐘節拍分成多個微指令,確定每個節拍所涉及的控制信號,每個控制信號占用1條控制總線,如計算機CPU有15個控制信號,基本指令31條,指令最多節拍為6個節拍,則需要作為控制器的存儲器容量為31×6×15bit,我們選擇256×16存儲器作為控制器,指令操作碼作為存儲器高位地址,節拍序號(6進制計數器輸出)為低位地址,這樣每條指令就需要占用8個存儲單元(其中2個為空),每單元16位輸出。使用Altera 公司的QuartusII 直接把微指令代碼文件寫入ROM模塊即可。
3.4系統運行實驗
整個系統設計好后,可以把系統下載到FPGA仿真版
進行運行實驗,Altera 公司開發板種類很多,我們自己開發了PMC110計算機實驗系統,學生可以把自己設計的CPU下載到該實驗板進行運行,同時,可以按照自己的指令集設計匯編語言程序在該CPU上運行。
4結論
關鍵詞：統計分析 試驗設計 教學改革 教學效果
試驗設計與統計分析是面向林學、生物科學、生物技術、食品科學等專業的一門重要專業基礎課程。該課程將概率論與數理統計的原理和方法運用于生產與科學試驗，重點解決如何根據試驗目的和要求科學設計試驗，并對試驗結果正確地進行統計分析，以獲得有效試驗信息等問題，具有很強的實用性。隨著現代科學的不斷發展，試驗設計與統計分析已成為自然科學研究方法論領域一個比較成熟的學科，是相關專業科學領域研究和實際工作必不可少的工具。該課程的學習能夠提高學生的知識運用水平及動手能力，培養學生解決實際問題的能力，為從事各類相關工作奠定基礎。
試驗設計與統計分析課程要求有一定的數理統計基礎，教學中理論公式較多，采用傳統的教學方法學生容易感覺枯燥；且重理論、輕實踐的現象也影響了實際的教學效果。筆者結合多年課程教學的實踐經歷，變革課程內容，改進教學方法、教學手段及考核辦法等，提高教學效果，促進學生動手能力和實踐能力培養。
1 教學內容的優化與更新
試驗設計與統計分析課程由理論教學和實踐教學兩部分組成，是一門應用性和實踐性都很強的專業基礎課。從減少學生學習負擔出發，該課程已經壓縮到32學時，這就更要求我們對教學內容精挑細選，提高教學的效果。
在理論教學中要順應農林和生物科學高速發展和多學科交叉的趨勢，根據農林與生物類專業的教學基本要求和學生畢業后要從事的主要工作，重點講授試驗設計和統計分析的基本原理和常用方法。
在教學內容上，結合目前試驗設計方法的發展和應用現狀，適當刪減某些已不常用的設計方法，如對比法試驗設計、間比法試驗設計等。增加某些使用廣泛、應用較多的設計方法授課內容和深度，如正交設計等。
從教學組織安排上，在試驗設計基礎知識、基本原理講授完成后，按照具體試驗設計方法講授，分別引導學生掌握某種試驗設計的設計方法、統計分析方法，了解該試驗設計方法的優缺點和應用。在每1～2種試驗設計和統計分析方法的課堂講授完成之后，上一次討論課，以生產科研中的實際問題為范例，引導學生積極分析、討論，以深刻理解和體會某個具體試驗設計方法的試驗布置、應用及其優缺點。給出科研實踐工作中得到的真實試驗數據，讓學生進行統計分析并對結果進行分析和討論，從而深入理解某種試驗設計方法的應用。
2 教學方法與手段的改革
在講授基本原理時，為了突出本課程應用性強的特點，從科研工作中遇到的實際問題進行課堂討論的方法入手，而不是從公式的數學推導開始，以提高學生參與的積極性。例如，在講授試驗設計原則時，舉例：5個品種栽培試驗，每個品種各12棵樹，試將這些樹種在一片試驗田里。課堂上，請所有學生在紙上畫出這60棵樹的布置圖，同時請4～6名學生到黑板上把自己的想法畫出來。把學生的布置圖分類總結后，通過一步步引導，得出試驗設計的三大原則。進而結合公式推導，從理論上闡明三原則的作用。學生聽得有趣、容易理解、記憶深刻。
在授課過程中，要充分利用多媒體教學手段。現代多媒體教學具有信息量大、形象直觀等特點，不僅能減少教師在課堂上板書和復雜的畫圖工作，還能利用多媒體演示統計軟件處理案例，有利于充分調動學生的求知欲和積極性[1，2]，在本課程課時少的實際情況下，尤其要充分利用好這個工具。在現有課件的基礎上，增加新的內容和實例，使課件更加豐富、生動，便于理解，同時注意和科研、生產實踐緊密結合，使授課內容更貼近實際應用，有利于培養學生的實踐能力。但是在實際應用中要特別注意，多媒體只是一種教學手段，引入多媒體教學并不意味著完全放棄傳統的板書教學。該課程理論抽象且數學公式比較多，有很多公式需要推導。用PPT推導公式效果不好，學生難以跟上播放速度。教師利用板書在黑板上推導，推導公式的過程能夠吸引學生跟著思考，加深印象和理解。只有將多媒體教學和傳統教學方法結合，發揮各自優越性，才能達到更好的教學效果。
在課堂教學中，根據各章教學內容及要求，采取“啟發式”和“討論式”結合的教學模式，可以充分發揮學生的主體作用，以達到更好的教學效果[3]。在最常用的試驗設計方法章節的教學過程中，我們專門安排了一定的課時用于討論，充分發揮討論環節的作用。收集科研工作中的典型案例，同時鼓勵學生提出自己參與科研實踐中遇到的相關問題，引導學生積極分析、討論，以深刻理解和體會某個具體試驗設計方法的試驗布置、應用及其優缺點。給出科研實踐工作中的具體試驗數據，讓學生進行統計分析并對結果進行分析和討論。更好地達到提高學生知識運用水平及動手能力的目的，提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。采用提問、答疑等多種教學方法，加強教師與學生的互動，調動學生的學習積極性，也有利于教師掌握學生情況。對學生容易混淆的問題，如準確性和精確性、隨機模型和固定模型的區別等進行提問，加深學生對這些重要概念的理解，達到鞏固知識的目的。
理論聯系實際教學模式的應用。教學中，依托教師科研項目，密切聯系相關學科與課程，鼓勵學生在所參與的科研實踐中運用學習到的試驗設計和統計分析方法；鼓勵學生將學到的試驗設計方法，應用到大學生科研立項和“大學生挑戰杯實驗”等實際項目中。同時，學生所接觸的其他實驗性課程本身就有需要進行試驗設計的內容，例如他們將所學試驗設計方法應用到遺傳學實驗課中的多倍體誘導實驗的設計和育種學實驗課中花粉萌發的實驗等。為了拓寬學生的知識面，我們還推薦學生查閱相關期刊，如《遺傳學報》《林業科學》《食品科學》等發表的最新研究文獻，學習和分析這些試驗過程中所使用的試驗設計和統計分析方法。課題組還收集了相關的書籍、論文和網站等作為課外讀物，提供給學生廣泛閱讀。在教學過程中，提供合適的科研實例，鼓勵學生用不同的設計方法進行試驗方案設計和試驗數據處理并進行綜合對比分析，直觀地理解由于采用不同的設計方法，可能會得到不同的試驗結論，從而深刻理解試驗設計方法的重要性，起到了很好的效果。
3 實踐教學改革
試驗設計與統計分析課程屬方法論課程，該課程將概率論與數理統計的原理和方法運用于科學試驗，重點解決如何根據試驗目的和要求科學設計試驗，并對試驗結果進行統計分析，以獲得有效試驗信息等問題，具有很強的實用性。傳統的教學方法僅僅限于教師課堂講授基本理論、基本原理和基本方法等內容，缺乏學生實踐環節，因此學生對理論知識往往死記硬背，在今后的學習和工作中遇到相關問題不能靈活運用。因此在課程教學中，必須注重理論與實際相結合，通過對科研實踐和其他相關課程學習中遇到的試驗設計及統計分析案例進行深入分析和討論，提高學生的知識運用水平及動手能力，提高發現問題、分析問題和解決問題的能力，真正體會到本課程在生產和科研實踐中的應用。同時，實踐問題的解決還可以引發學生學習的興趣，增強他們的專業自信心。注重理論與實際相結合，從以下3個方面獲得教學案例：（1）給出科研工作中典型的試驗設計案例和試驗數據；（2）學生所參與科研實踐中遇到的試驗設計問題；（3）學生在其他相關課程中遇到的試驗設計問題和案例。
隨著計算機的普及，涌現出大量統計軟件，把人們從繁重的計算中解放出來。因此，對常用的試驗設計方法和數據處理，通過Excel和SPSS等統計軟件進行運算和分析，課程相關的各種統計分析軟件得到了開發和應用。將以上案例分類整理后應用于討論課，通過對案例的深入分析和討論，能夠提高學生的知識運用水平及動手能力，提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，讓學生真正體會到本課程在生產和科研實踐中的應用。通過生動的專業案例學習，可以避免課程學習中機械記憶冗長的數學公式，增加學生的學習興趣，培養學生試驗統計學思維。
4 教材建設
有關試驗設計與統計分析的書籍非常多，但每本教材都有其應用的背景和專業，針對林業院校的教科書較少，現有的教材多偏重于理論知識和數理統計原理方面的介紹，缺乏試驗設計應用性的闡述。1995年出版的《林業試驗設計》是當時林業院校的第一本試驗設計課程教材，該書也已經成為全國林業院校使用的主要教材。歷經多年的教學實踐，并且隨著試驗設計與統計分析學科的發展，需要我們對原有的教材進行補充和修正以適應現代課程教學的需要。我們在現有教材基礎上編寫了《林業試驗設計》第二版，將第三章《簡單試驗設計》進行了縮減，去掉現代試驗設計中不用的部分，同時刪去了原來第九章《格子設計》的內容。補充和更新了“回歸設計”的相關內容，并增加了一章《常用統計分析軟件在試驗設計中的應用》，目前已完成初稿，將在2013年出版。
5 轉變考核方式
考試在教學過程中具有指揮棒的作用，考試方法是教學方法的重要組成部分，從考試切入可以有效撬動教學方法改革[4]。傳統的考核方式多以閉卷考試為主，本課程采用開卷考試與平時成績相結合的考核方式，其中期末考試占總成績50%，實踐成績（包括研討部分）占20%，平時作業和小測驗占30%，實現從過分關注結果到更多地引入過程要素的轉變，促使學生平時堅持參與學習，避免平時不學習期末考試前突擊復習，死記硬背應付考試的現象。共設計實踐（包括研討）4次，課后作業6次，階段性測驗（考核）4次，記入平時成績。對作業或考核成績不理想的學生，允許提出重做或重新考核，有利于減少作業抄襲現象，同時使教師及時了解學生的學習情況。對于教師而言，這樣的設計需要更多的投入，需要精心為所有重要內容設計考題，鞏固學生對相關知識和方法的理解并測試他們的掌握程度，從而動態地調整教學進度。
6 結束語
試驗設計與統計分析是重要的工具課，通過對試驗設計與統計分析課程教學內容的調整和更新，加強了常用試驗設計方法在整個課程中的比重，增加了軟件分析范例；課程教學中注重案例的分析和討論，加強實踐環節的學習，極大地激發學生積極探索與主動學習的熱情，取得了良好的教學效果。達到了培養學生的專業水平，提高分析問題和解決問題能力的目的。
參考文獻
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[2] 王新國.高校多媒體教學準入制探究[J].中國現代教育裝備，2012（13）：23-25.
【關鍵詞】描述性統計 “任務型” 實踐與研究
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682（2012）12-0037-02
一、引 言
描述性統計作為統計學專業的基礎課，其內容廣泛，既有中學知識的回顧，又有后續專業課程的介紹，但沒有就某一個方面進行深入而系統的討論。學生聽課感覺跳躍性很大，雖然內容淺顯，但理解不深，學習上體現出眼高手低，每年這門課出現許多學生考試不及格的現象，而且重修生大有人在。
筆者接手這門課后，上第一次課時，發現學生絕大部分不愿聽講，喜歡自己看書學習，但又理解不透，針對這種現象，筆者分析了本課程的特點，得到以下幾個方面的結論：①內容難度雖然不大，但講課時卻不能深層次發揮，造成學生藐視這門課程的心理。②課程章節之間跳躍性大，前后聯系不像數學分析課程那樣，有一根主線貫穿，逐步深入，缺乏一定的連貫性，造成學生學習計劃的混亂。③課程覆蓋面廣，包涵了抽樣調查、統計圖表的制作、概率分布、總體參數的估計與假設檢驗、回歸分析、時間序列分析、統計指數等學科的初步內容，許多章節的公式不講來歷，只簡單介紹如何用，使學生知其然而不知其所以然，造成學生學習上的困惑。
隨著“國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）”的出臺，提高高等教育質量和國際化水平成為核心任務。任務型教學主要是指在教學中設計或創造一種與實際社會活動相仿的活動，讓學生在進行這樣的活動中學習知識、運用知識、演練技能、提高能力，它強調“做中學、學中做”。
筆者以此為指導思想，根據“描述性統計”這門課程的特征，以“任務型”教學方式進行教學研究與實踐。
二、任務型教學的實施
明確目標后，筆者就按以下步驟對描述性統計課程進行任務型教學。
1.教學任務的分解
筆者花1～2次課，把描述性統計的基本思想、脈絡以及注意事項給學生講清楚，讓學生知道知識的連貫性、重難點，以便他們課后查尋資料。筆者充分發揮班干部同學的作用，引導他們根據同學們各自的興趣成立制作課件、講演小組：共分為14組，讓兩個班63名同學全部參與進來。
盡管他們學習過計算機基礎課，但在做PPT課件時也會遇到一些技術問題，如字符的上下標如何設置，數學公式如何輸入，希臘字母如何輸入，Excel如何使用等，筆者都要事先給他們演示，做一些啟發性示范，讓他們知道從什么地方可以深入下去。所以，在讓學生做PPT課件之前，老師要通盤考慮，而不是興趣所致，隨意的安排幾名同學簡單的做課件和講課，而是經過深思熟慮，有步驟、有計劃、有目的的有序進行。具體來說，就是按以下方法進行：
（1）充分發揮班干部同學的帶頭作用。在進行實驗之前，把講明老師的意圖與打算跟全班同學進行多次解釋。尤其是要跟班干部同學講清老師的意圖和打算，爭取班干部同學的意見。這是其他上課方式所難以體會到的，充分鍛煉了班干部的領導能力。
（2）充分體現民主與集中的原則。首先讓同學們根據興趣愛好以及同學們之間相處的關系自由組合進行分組，當出現分組不均衡現象，也就是有的組的成員多，內容相對簡單些時，老師要進行調整，鼓勵部分同學參加到其他組。
（3）充分利用網絡與學生進行交流。讓各組同學根據分配給各自的任務，讀教材，查資料，對其負責的內容進行討論，形成共同的認識，然后設計出PPT的板式，并進行分工，制作課件。當他們把課件做好后，就用QQ或者E-mail發給筆者，筆者可以利用休息時間，閱讀他們的PPT課件，如果發現問題，立刻跟他們進行溝通，提出改進意見。
2.學生講課
PPT 課件做好后，就安排同學們上臺講課。每次三節課，每一節課由一名小組代表上臺講解相關內容，筆者與其他四名同學當評委，根據學生的PPT內容和表達能力給予成績，這個成績作為本課程結業成績的20%計入總成績。
有的學生講課速度慢，準備一節課的內容講不完；有的學生講課速度快，幾分鐘就把一節課的內容講完了；有的學生喜歡發揮，根據自己的理解解釋書中的內容。針對這些情形，需要老師及時的進行提醒，但盡量不要打斷他們的講演。既要保護同學們的積極性，又要糾正他們存在的問題，這也是一門管理與組織藝術。
3.對學生的講課內容進行點評
讓學生講課，并不意味著老師更輕松更省事。每當同學講完之后，筆者都要有針對性的進行點評。把未講到的知識點進行補充，把學生沒有講清楚的地方再解釋一遍。這些都需要老師對課本內容要相當熟悉。有時，學生把他們查資料中看到的其他說法提出來讓筆者解釋，筆者得查資料給予準確的回復，否則就會令學生失望。
4.考核方式的改革
為了檢查學生是否相互配合，真正進行了學習，筆者采取了過程考核方式。考核方式為：平時作業+講課得分+課后作業+開卷考試（上機考試）。考核方式將以往的期末一張卷子對學生進行考察的“終結考試”變為具有過程和動手能力考察的“形成性考核”。
開卷可以帶電子版本，可以把書上的內容錄入到Word文檔上存儲下來，保存到U盤帶入考場，但不能帶書。目的是讓學生真正的進行復習，掌握知識點，所涉及的公式計算、畫圖，全部用Excel軟件完成，書中的作業全部要做，可以分組完成。
如果有些學生在平時依賴其他同學，在考試時，盡管是開卷也難以完成任務，因為他們平時沒有聯系，考試時翻書也來不及。考試后很多同學都發出了感慨：雖然不是裸考，如果平時不下功夫，突擊學習過關也很難啊！
三、效果與思考
進行了一個學期的實驗，對學生進行問卷調查，發出64份問卷，全部回收。統計了學生對這門課程的滿意度分析，見下表。
學生對《描述性統計》任務型教學方式的滿意度分析
從上表可以看出，學生對《描述性統計》任務型教學方式表示滿意人數所占的比例較大，不滿意的較小，說明筆者采取這個方式進行教學是可接受的。
關鍵詞：計算機程序設計；實驗教學系統；數據庫
中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)26-6304-02
Design and Implementation of the Experimental Teaching System for Computer Programming Courses
TANG Tao
(Information Network Center,Anhui University of Architecture,Hefei 230022,China)
Abstract: At present, in colleges and universities continue to promote the teaching reform process, the traditional teaching meth? ods of computer program design experiments in urgent need of reform, how to improve the students’ enthusiasm, improve the abilities of students, reduce teacher workload, improve teaching effectiveness, computerprogram designed experimental teaching an important problem to solve these problems, this article on college computer program designed experimental teaching process analysis, design and experimental teaching system for computer programming courses.
Key words: computer program design; experimental teaching system; database
計算機程序設計課程是高校學生的公共基礎課，課程分為課堂理論教學和上機實驗教學二個環節，通過實驗，使學生進一步掌握所學的知識，提高實際操作能力。我校目前還是采用傳統的實驗教學方式，即授課老師把實驗任務布置給學生，學生上機完成，并把運行結果和相關程序寫到實驗報告中，教師根據實驗報告給出學生本次實驗成績。這種實驗教學方式很難真實反映學生對基本知識的掌握情況，也不能很好地反映出學生的實際操作能力，且教師的工作量大，教學效果差。因此，開發一個實驗教學系統，能真實反映學生的知識掌握情況和實際操作能力就顯得尤為重要，本文主要對計算機程序設計實驗教學系統進行了分析與設計。
1系統功能模塊的設計
本系統采用客戶端和服務器端結合的兩層C/S與B/S結構，包含系統維護模塊、系統管理模塊、學生管理模塊、題庫管理模塊、實驗過程管理模塊、實驗成績管理模塊、作業生成等功能模塊、，系統功能模塊結構見圖1。
1）系統維護模塊：主要實現系統設置(權限設置等)、系統初始化、修改口令、信息的定期安全備份等功能。
2）系統管理模塊：主要是對用戶進出系統的管理。
3）學生管理模塊：實現學生信息的導入和錄入學生數據庫，學生信息包括學號、姓名、班級、專業、所在院系。
4）題庫管理模塊：完成試題信息的錄入、添加、修改、刪除等維護工作。題庫管理模塊要根據需要設置不同的權限。
5）作業生成模塊：按照本次實驗的要求，由實驗教師先進行相關的設定，包括實驗內容、屬性(驗證型、設計型或綜合型)、難度等，然后由系統從試題數據庫中自動抽題組合，生成本次實驗作業。
6）實驗過程管理模塊：實現對學生上機實驗的全程管理，包括上機實驗的登錄、驗證、下載實驗作業、作業提交等。
7）實驗成績管理模塊：實現對學生提交的作業自動評判，給出學生的本次實驗成績，并寫入學生信息數據庫，同時生成本次實驗的班級成績表，實驗教師可將該成績表作為平時成績的一部分保留存檔，課程實驗全部結束后，這些成績表就構成了學生該門課程的實驗成績。以C語言為例，實驗教學共分10次完成，內容為：簡單的C程序設計、選擇結構程序設計、循環結構程序設計、數組、函數、預處理命令、指針、結構體、共用體與枚舉類型、位運算與文件。
2數據庫設計
本系統是采用B/S結合C/S模式，C/S結構和B/S結構的數據層采用同一數據庫管理系統SQL Server2000，它是一種易用、可伸縮的關系型數據庫。系統的數據組織分三個部分：
1）試題數據庫：用于存放各次實驗的題目（包括改錯、選擇、填空、程序設計等類型）及其相關信息，可通過事先設置的權限對數據庫進行維護，實現數據庫中各項數據的錄入、添加、修改、刪除、抽題組卷等工作。
2）學生信息數據庫：用于存放學生的信息，同時記錄學生實驗作業的答卷和實驗成績，通過設置的權限實現學生數據的維護，統計學生人數，并存放本次實驗的班級成績表。
3）實驗作業及參考答案：用于存放本次實驗生成的作業及參考答案，實驗作業直接顯示在界面上，參考答案用于系統的自動評分。
3系統特點
1）適用范圍廣：本系統可用于多種程序設計課程的實驗教學，通過建立不同課程的試題數據庫，完成各課程的實驗教學。
2）功能全，使用方便：實驗作業及作業評判都由系統自動完成，并生成本次實驗的班級成績表。
3）安全可靠：系統采用了大型數據庫系統，用戶權限分級管理，客戶端所需權限需申請獲準后才能操作，具有較高的安全性。
4）可維護性強：可根據需要設置不同的權限錄入、添加、修改、刪除題庫中的題目，生成的實驗作業還可以進行修改或手動方式更換部分題目。
4結束語
實驗教學是計算機程序設計課程教學環節的一個重要組成部分，通過實驗，學生才能真正掌握所學課程的內容，本系統應用于程序設計課程的實驗教學，可大大提高學生的動手能力，促進學生學習的積極性，減輕教師的工作量，提高工作效率，對學校的教學改革有積極的促進作用。
參考文獻：
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