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第1篇

正確認識和評價大學生學習成績的影響因素，是制定和執行合理的教學計劃、教學大綱、教學方法，提高學生學習成績的主要依據。而學生的學習成績是一個系統因素集成的必然結果。系統因素的一個主要組成部分是主觀因素，它是影響學習成績的主要原因，即學生自身因素——包括學習能力、學科知識與能力、綜合素質、心理素質、身體素質等。

和主觀因素相對的因素是客觀因素。對大學生而言，學生主觀努力程度是影響其學習成績好壞的主要因素。除此之外，我們也應注意到性別、地區性質、寢室環境等客觀因素對大學生學習的影響。

在對學習成績進行評估時，目前常用的有綜合指數法、測試法、評分法、層次分析法和概率統計法。這些方法大部分需要一些數據附加信息或者先驗知識，而這些知識又不容易得到；指標體系過于繁瑣，很多數據難以收集，對我們來說不易理解和應用。

因此我們決定結合所學的統計分析方法來進行研究，通過問卷或當面咨詢方式取得原始數據，運用相應檢驗初步探討了性別、地區性質、寢室環境等因素對大學生學習成績的影響結果。由于不滿足t檢驗關于均值、方差和分布的假設，在下文中我們用一些非參數的檢驗方法來判斷性別因素和地區因素對大學生成績的影響。

一、研究方法

Wilcoxon-Mann-Whithey秩和檢驗

假定兩總體分布樣本和，檢驗問題為：。

把兩樣本混合在一起，將個數按照從小到大的順序排列，令為在這N個數中的秩。根據單樣本的Wilcoxon符號檢驗可知，用表示混合樣本中Y觀測值大于X觀測值的個數，它是對Y相對于X的秩求和。

當數據為大樣本時，，雙邊檢驗中令，此時，K可以通過正態分布求得任意點的分布函數，a，b由上式Z確定。在顯著性水平為下檢驗的拒絕域為：。

當X和Y中有相同數值時，此時排序有相同的數據則采用平均秩。

Kruskal-Wallis檢驗

當樣本數據取自完全隨機設計并且存在3個或更多組時，我們先把多個樣本混合起來求秩，再按樣本組求秩和。這種Kruskal-Wallis方法也稱為H檢驗。

用表示第i個處理的第j個重復觀察，表示第i個處理的觀察樣本量，將數據形態表中所有數據從大到小給秩。若有相同秩，則同秩和檢驗中采取平均秩。對每一樣本觀察值的秩求和，所有數據混合后的秩和為，在零假設下：。

即當統計量H的值時拒絕零假設（k個總置相同），即表明處理間有差異。

當個處理觀測值有結點時，則H校正為：。

二、實證分析

（一）研究對象

在本次研究中，我們以湖北省武漢市中南財經政法大學統數學院11級統計學在讀本科生為調查對象，以該院11級本科生的成績差異影響因素為研究對象，在中南財經政法大學南湖校區共抽取40名大學生了解其績點和地區、寢室成員等信息，其中男生16人，占40%，女生24人，占60%。

（二）研究內容

1.性別因素

為了分析性別這一客觀因素的影響，我們從教務部獲取并整理研究對象的績點。

首先運用R軟件畫出原始數據的箱線圖如下：

圖1 男女生績點的箱線圖

從圖1可以很直觀地看出，男女生的績點存在很明顯的差別。女生的績點普遍要比男生高，雖然績點很高的男生和績點很低的女生在圖中反應為離群值，但其現實中存在也是正常狀況所以不足為奇。

用F代表女生，M代表男生，則Mann-Whithey檢驗的原假設為。

先將兩組數據混合從小到大排列，并注明各績點對應的組別和秩。統計計算可得：女生人數24，男生16，用表示男生在混合樣本中的秩：則由得。因為，或運用R軟件的Wilcox檢驗直接計算的p為0.0007164小于0.05，故拒絕原假設即認為男女生的績點間存在顯著性差異。

以上分析可以看出，性別對學生成績的影響是比較大的，而且女生的平均績點大于男生的平均績點。通過深入調查，我們了解到男生比女生成績差的原因是自制力不強，沉迷于桌游和網游，而女生們學習則相對較認真，堅持上自習，按時完成作業。

地區因素

為了觀察地區性質給學生成績帶來的影響，我們把數據歸為兩類——城市和農村，用U代表城市（Urban），R代表男生（Rural）。

列出城市和農村學生績點的W-M-W秩和檢驗表后可得：農村人數17，城市23，用表示農村人數在混合樣本中的秩，則，由于，接受原假設即認為城市和農村的大學生間績點不存在顯著性差異。

因此，地區性質的差異對學生成績沒有顯著性的影響。這也從另一方面體現出，隨著經濟的發展和社會的進步，較之以前農村的教育水平有了很大的提升，來自農村還是城市并不能成為判斷學生成績好壞的顯著因素，只能說是在某方面造成了些許影響。

寢室環境因素

寢室氛圍在大學生活中扮演著十分重要的角色，一個好的寢室環境能營造好的學習氛圍，學習效果也會有所差異。因此我們將男女生各寢室的平均績點進行了對比分析，如表1所示。

表1 12個寢室學生績點比較表

A B C D E F

重

復 2.54（19.5） 2.96（34） 2.55（21） 3.22（40） 2.91（33） 2.5（13.5）

2.64（26） 2.75（28） 2.53（17） 3.21（39） 2.49（12） 2.57（23.5）

2.61（25） 2.83（32） 2.88（32） 3.12（36） 2.5（13.5） 2.51（15）

2.37（7） 2.87（31） 2.87（31） 3.13（37.5） 2.43（9）

處理內秩和 77.5 92 101 153 58.5 61

G H I J K L

重

復 2.99（35） 2.78（29） 2.45（10） 1.82（3） 2.53（17） 2.34（6）

3.13（37.5） 2.53（17） 2.46（11） 2.01（4） 2.54（19.5） 2.56（22）

2.32（5） 1.68（2） 2.71（27）

2.41（8） 1.65（1） 2.57（23.5）

處理內秩和 73 46 34 10 87 28

統計分析：

，因為，故拒絕即認為各寢室學生間的績點存在差異。在R中可以調用Kruskal-Wallis檢驗程序得，同樣可得結論。

分析結果可知，寢室因素對學生的學業成績影響顯著，并不是因為不同的房子對學生的成績有影響，而是由寢室內部學生造成的。這種影響主要表現為：大學生平時的學習和生活主要以室友為單位，不同的學習氛圍極易導致不同的學習行為，所以也就不難理解這一檢驗結果。因此我們也可以建議高等學校應加強學生宿舍管理，把寢室作為學風建設的重要環節。

第2篇

關鍵詞:參與式教學;參與式教學設計;QQ群

1背景分析

圖1QQ群的網絡教學功能常用的網絡通信工具有QQ、微信、MSN、Email，其中以QQ最為普及。QQ群具體功能如圖1所示，它為網絡化學習提供了一個理想的免費平臺，本文重點分析QQ群環境下的參與式教學設計。按照第四代參與式設計理念，師生應合作設計教學方案，但受困于目前“上課有交流，下課無聯系”的教師和學生課后不見面的現狀，難以開展有效的交流合作。依托QQ群推行參與式教學設計可以發揮其網絡通信、資源共享的優勢，克服無法當面交流的局限，實現師生間的即時溝通。相關學者的研究未能對如何運用QQ群進行參與式教學設計展開詳細分析，也未能對可能遇到的問題及其解決措施展開探討［1－2］。鑒于此，本文擬對參與式教學設計的具體流程，以及教學設計中可能遇到的問題展開探索性分析。

2參與式教學設計的流程規劃

2．1建群

根據授課人數來確定創建QQ群的類型。然后登陸進入QQ，在群界面里點擊創建QQ群，并將進入該群的選項設置為必須經過審核才能成為群成員。建群完成之后，將群號碼公布，通知學生加入該群，并要求學生將自己的群名片以“班級+學號+姓名”清楚標識，以便開展交流討論。而且便于在學生申請加入時，群管理員進行資格審查。

2．2學習主題

作為學生討論的內容，學習主題不宜過大、過多，應集中于某一專題。如《公司戰略與風險管理》課程主要包括三塊內容:公司戰略管理、風險管理和內部控制，那么相應地可以三個學習主題，分別對應三部分內容，每次只討論一個主題。學習主題應清楚地闡述該部分的教學目標、教學內容和教學方法，如公司戰略管理，教學目標定位于培養學生對于公司發展的戰略把握能力;教學內容包括:戰略分析、戰略選擇、戰略實施和控制;教學方法以案例教學為主，并且對公司戰略管理的目標、內容和方法詳細闡述。學生依據學習主題，再通過自己閱讀教材，思考通過學習本門課程獲得什么，應學習什么內容，采取何種教學方式是最容易接受的，從而為開展討論分析奠定基礎。學習主題可以由教師上傳到群共享中，同時上傳相應的輔助材料，如教程各章節的教學目標、內容和教授方法，案例教學、模擬演練、小組討論、角色扮演等教學方法的適用范圍及注意事項等，以便于學生在思考教學設計中能及時獲取相關的輔助資源，幫助其作出合理的設計規劃。

2．3學生分組

一般按6～8人一組，分組的標準不固定，可以按學號、座位、寢室等方式分組，也可以學生自由組合，但是每次小組討論應該采用不同的分組方式，便于讓學生有機會和不同的人合作，利于培養其溝通、協助能力。

2．4小組討論

在分組完成之后，學生即可開展小組討論，這種討論可以利用課堂時間進行，但更廣泛深入地探討需要學生課后通過QQ群的討論組功能展開。因為分組之后，可能組員分布比較分散，難以集中，此時，由一名組員發起邀請，讓其他組員參與到新設立的討論組中，就該學習主題發表意見看法，及時補充完善，即使無法同時在線交流也無影響，因為有留言記錄，組員可以通過留言記錄了解討論進入到何種程度，進而發表自己對此的觀點看法，而且討論記錄便于討論結束后，由選出的總結人整理提煉，形成最終意見，上傳提交。小組合作學習具有如下優勢:使學習者產生更多和更高水平的洞察力、認知能力、道德推理能力、更深入的理解力、更敏銳的批判性思維和更深的記憶［3］。學生通過小組合作學習，能比獨自學習獲得更深刻的認識和更廣泛的能力鍛煉。

2．5上傳小組意見

事先規定討論意見上傳的時間期限，一般1～2周。以文件共享的形式收集各小組意見，先在群共享中上傳一個空白的意見記錄表格文檔，然后各個小組均可以下載該文檔，將本小組對教學目標、教學內容和教學方法的意見錄入對應的記錄中，保存之后再上傳，這樣不斷地把各小組的意見匯集到該文檔之中，實現意見的即時收集。

2．6教師評價、分析和實施優化方案

教師根據收集的意見文檔，分析學生對于學習《公司戰略與風險管理》課程的期望目標，了解他們希望在能力、知識上獲得何種程度的提升，掌握何種教學方式是最受學生歡迎和接受的，進而采取合理的教學設計方案。在實施教學方案之后，學生與教師進行互動交流，不斷調整教學方案、優化設計，使其能切實滿足學生的需要，具體的實施過程如圖2所示。根據交流反饋的信息，在教學重點處組織課堂討論，以加深學習質量;在教學難點處組織討論，以啟發性問題幫助學生解決疑難，提高效率;在教學生長點組織討論，拓展優化學生的思維空間，幫助學困生加深對知識的理解。

3推行參與式教學設計的問題分析及解決措施

作為一種新興的教學模式，參與式教學設計在具體的推行過程中存在諸多困惑和問題，如學生積極性不高，參與度較低或者因增加學生、教師工作負擔，致使參與者消極應付甚至抵制等不利局面，對于這些問題，如果沒有切實有效的應對措施，必然會使參與式教學設計無法達到預期效果，甚至失敗。因此，需要針對不同的問題，給出相應的解決對策，下面予以逐一闡述。

3．1學生參與積極性不高

針對此類情況，需區別對待。班上的學生必然會出現分化，有積極性高的，也有積極性不高的，這取決于個體差異和環境影響，也有可能是對參與式教學設計不了解所導致的。此時，需要耐心講道理、做解釋，鼓勵學生參與討論、發表意見。并對參與式教學設計的理念，具體流程，各種教學方法的優缺點等進行詳盡的闡述，以便學生了解、掌握參與式教學設計，并能積極地參與到其中。在學生的考核評價中，也可將學生是否積極參與教學設計作為其平時成績的評定依據，以提高學生參與的積極性。

3．2學生缺乏教學設計的相關知識，難以做出合理的規劃設計

由于學生未參與過教學，對教學設計不了解，且對所需設計的課程內容未投入足夠的時間、精力預先學習準備，學生對所要設計的課程內容并不了解，要想學生對教學設計提出合理化建議存在困難。因此，需要事先為學生提供一個基本的教學方案，包括教學目標、教學內容和教學方法，如《公司戰略與風險管理》中的公司戰略模塊，其教學目標是培養學生對公司戰略的分析、設計、執行、控制的方法，能完成完整的公司戰略制定流程;教學內容包括戰略分析、戰略選擇、戰略實施與戰略控制的理論與方法;教學方法采取課堂講授和案例分析相結合的形式。首先給出初始的教學模式，然后鼓勵學生自己學習了解課程內容，教學設計的相關知識，進而鼓勵其運用所學知識提出有效的建議，對原教學模式進行優化改進。

3．3參與式教學設計加重了教師與學生的工作量，致使其形成抵觸心理

由于參與式教學設計需要師生間大量的溝通、協作，而且方案需經過多輪反復修改、完善，教師和學生已習慣于課堂授課、聽講的教學模式，下課后要各自忙于自己的工作、學習，投入大量時間、精力到這種嘗試探索，無法預知最終效果的實驗性教學設計之中，難免會產生厭煩心理，不愿參與配合，最終導致活動失敗。因此，在進行參與式教學設計時，一定要事先規劃實施步驟、流程，預先考慮各種可能出現的不利因素，提前做好預防措施，并且重視宣傳教育工作，讓教師和學生明白，進行參與式教學設計，表面上多花了時間和精力，但可以讓學生更好地了解自己要學的課程，知曉通過學習該課程將掌握何種知識，該門課程能提升哪種能力，從而放棄抵觸，轉而積極接受。并且，由于學生自己親自參與到教學模式的設計之中，對該教學模式不再抵觸，能采取一種接受、合作的態度，有利于提升教學效果。為降低參與式教學設計中師生的工作量，可以考慮設計能高效利用QQ群，學習主題、開展小組討論、實現資源共享、收集反饋信息的科學方法，以降低工作量，提高學習效率。

3．4缺乏合理的準備組織，難以開展有效的課堂討論

課堂討論是指以加深學生對所學內容的認識，明辨是非或獲得新的結論為目的，組織學生各抒己見以取得共識的教學方法。如果未能掌握討論活動組織技巧，僅僅是將學生分組，要求其開展討論，學生會感到茫然，以應付的態度參與討論，或者投入大量時間、精力參與，卻未能對主要的知識點進行深入探討，浮于表面。為提高課堂討論效果，需要從以下方面做好組織:第一，明確討論的目的;第二，提出有價值的問題;第三，捕捉討論的時機。教師應在學生認識普遍出現偏差時組織討論，及時糾正學生的錯誤;在教師提問出現“卡殼”時組織討論，讓學生茅塞頓開;在學生思維出現“低谷”時及時組織討論，將學生的思維再次推向“”，形成高低起伏的教學節奏;第四，把握教學的張力、恰當引導。組織討論時，教師要合理設置知識的難度，知識模塊之間聯系的跨度，問題的難易度和討論的密度等。在討論中，教師要引導學生打開思路，各抒己見;要巡視了解、引導，避免討論偏離主題;要啟發誘導，使討論得到深化，使學生的思維得到升華;第五，延緩評價，總結提煉。

4結論

參與式教學設計的具體流程包括創建QQ群、學習主題、學生分組、小組討論、上傳討論意見、評價分析、實施方案。整個流程是一個循環往復的過程，一個流程結束，總結經驗、教訓，開始一輪新的流程循環，周而復始。在整個師生參與教學設計的過程中，QQ群起到重要的交流媒介作用，作為現代社會重要的網絡信息溝通工具，QQ群對于參與式教學設計的順利開展至關重要。在這個活動之中，尤為重要的是事先預期可能發生的各種問題，并及時采取有效的解決措施。如針對學生不了解參與式教學設計的問題，可以由教師專門做解釋、溝通，并在群共享里上傳相應的說明資料，便于學生了解、掌握參與式教學設計的目的、流程和方法。

基于QQ群的參與式教學設計的價值體現在四個方面:其一為促進學生學習方面的價值，有助于提高學生的積極性和主動性，增強學生的學習責任感，發展其自主、終身學習能力;其二為改進教師教學方面的價值，讓教師更準確的了解學生需求，提高教學效率和效果;其三為改善師生間交流與協作方面的價值，為師生間相互交流、相互理解搭建一個良好的平臺，形成一種相互信任、相互尊重、民主協商的氛圍;其四為依托即時通信軟件開展參與式教學設計，探索具體的方法與技巧，建構合理的流程與規則，提供實踐指引。可將其分別略稱為學習價值、教學價值、交流價值和技術價值。

作者:劉錦芳 單位:湖南工業大學財經學院

參考文獻:

［1］屈丹丹，孫寬寧．基于QQ群的大學生參與式教學設計研究［J］．當代教育科學，2012(15):14－16．

第3篇

關鍵詞：巖石力學參數統計分析Matlab正態分布

隧道支護設計所依附的數據具有變異性和不確定性，為了確保支護設計的安全性，應加強對測得數據的處理，以便為設計提供可靠的依據。本文以巖石力學參數為例介紹信息處理的方法。

1．巖石力學參數的預處理

隧道工程的勘察、設計、施工過程常常是在不確定性條件下進行的，由此造成了不少工程事故，一直是個影響工程安全但急需解決的工程難點。不確定性的客觀原因主要在于巖石性質及其工程性狀具有較大的變異性，同時也由于工程師們難以對巖石的特征了解得很多、很全面。在這種條件下進行決策，就要對試驗觀測到的數據進行盡可能詳盡的統計分析，便于對巖石力學參數進行可靠的估計，從而為支護設計提供可靠的依據。這種估計建立在概率理論的基礎上，基于Matlab軟件所得的結果是巖石力學工程可靠性設計的基礎。

為了預估巖石力學參數，需要進行各種試驗和觀測，收集大量的數據。在取得這些數據之后，還必須經過處理才能顯示出它的規律性，從而得到有代表性的特征值，供設計、分析、施工之用。特別在評價巖石力學工程的可靠性、估計失效概率時，更需要進一步了解巖石力學參數的概率分布特征。通常的方法是剔除粗差并根據收集到的數據擬合成某一概率模型，然后進行各種概率分析。

剔除粗差的常用統計判別法有三倍標準差判別法(Pauta準則)、小概率事件判別法、端值判別法、t檢驗準則剔除異常數據法、狄克遜(Dixon)方法等。本文采用端值判別法。

端值判別法又稱格拉布斯(Grubbs)方法。設實驗所測定值是正態分布X=N(μ,a)。X的隨機子樣為x1,x2,……,xn。現按子樣的測試數據由小到大排列如下：

x(1),x(2)……x(n)

設x(1),x(n)為過小、過大值，即可懷疑的異常數據，則可按Grubb s方法判定異常數據。

1.1計算舍棄值的臨界值T

設x(1)是懷疑的，令

（1-1）

設x(n)是懷疑的，令

（1-2）

上式： 為平均值：

（1-3）

s為標準差：

（1-4）

1.2選定危機率a

按Grubbs方法造成錯判時，其錯判的危機率為a。一般常用的a為5%或1%。其概率意義是，當測試數據在服從正態分布的條件下，

1.3異常數據判定

當T(i)≥T(n,a)，則其相應的X(i)是可懷疑的異常數據，應從子樣數據中剔除；反之，當T(i)＜T(n,a)，則不能判定X(i)是異常數據。

在一個子樣(一組數據)中存在多于一個的異常數據時，應依測定值與平均值的差值，按大小順序逐個判定。

運用Grubbs方法按上述步驟對子樣中單個異常數據進行判定，方法是簡便的。如果通過公式的移項與簡化，以上下限控制來確定測試數據的正常值展布范圍，有利于了解異常數據的空間分布。

利用測試數據這些統計量，做出在某一概率下的、某個范圍內的隨機變量x的期望(即平均值 )，按Grubbs方法：

(1-5)

令(1-6)

則按子樣容量n和某一概率下的臨界值T（n,a）可得：

(1-7)

因而 則測試數據的正常值上下限應滿足：

(1-8)

當被檢驗的子樣數據在(1-8)式范圍內時，可認定這些測試數據是正常數據；反之，某些數據超出這個正常范圍時，可判定為異常數據。由式(1-4)，(1-5)知，隨機子樣容量的變化直接影響到測試數據展布的上下限和檢驗尺度的確定，因此，根據Grubbs方法逐個判定的原則，應在判定出異常數據后再重新計算 ，重新確定控制范圍，直到再無異常數據存在時為止。

巖石的物理力學性質各項測試數據的概率分布曲線，大多數符合正態分布，巖石指標一般根據子樣容量取其數學平均值。由于子樣的標準差s是反映與平均值的離散程度，因此，運用標準差s根據Grubbs給出的臨界值T(n，a)，作為判定子樣中的異常數據，是有實際意義的。只有當被檢測的數據符合正態分布，才能用來作為支護等設計的數據依據，否則說明取樣不合理，要重新取樣。

2．巖石力學參數的統計分析

2．1參數概率模型的選擇

在巖石力學參數的可靠性分析中，是以一定的概率模型來描述狀態變量所具有的不確定性。在實際處理時，就要在充分認識隨機變量物理性的本征的基礎上，尋求隨機變量的統計規律性，求統計參數的數值，建立適宜的概率模型。

建立適宜的概率模型，首先就要選擇參數的分布類型。在巖石力學參數可靠性分析中，隨機模擬方法是由指定的輸入變量，概率分布產生模擬的隨機變量，可靠指標法是基于正態變量或非正態變量經當量正態化進行計算的，因此，根據給定數據選擇和建立系統輸入隨機變量的概率分布，直接關系到分析結果的準確性和精確性，或者說，關系到可靠性分析的可靠性，因為，任何輸入概率模型的誤差遠不能由計算方法的精度得以補償。自然，正確地選擇和建立輸入概率模型是至關重要的。

選擇概率分布的主要依據是有關該隨機變量的物理知識和占有的數據。在某些情況下，不考慮特定分布的參數值，可以利用所分析系統中某一隨機變量的先驗知識，根據對該隨機變量產生過程的認識，選擇總體上似乎比較適宜的概率分布，或者至少可以排除某些分布。即使根據已有的知識尚不能決定應用哪種分布，起碼可以決定一些定性資料，這對選擇概率分布也是很有用的。

隨機變量及其統計規律性，是通過隨機變量的分布和分布參數來描述的，只有己知分布參數值，隨機變量X的分布函數才能完全確定。在巖石力學工程領域中，總體的分布參數精確值一般是未知的，均需通過參數估計來獲得估計值。

2．2隨機變量分布的檢驗

對于比較重要的隧道工程，分布假定之后，還需采用數值的統計假設檢驗方法，對假設分布進行有效性檢驗。檢驗的步驟如下：

（1）建立假設，根據經驗分布圖形或頻率直方圖的形狀，對總體作出某一理論分布的假設。

（2）給出統計量，選擇某種適當的函數，作出檢驗標準即給出統計量。

（3）按觀測數據進行統計量的計算。

（4）根據實際問題的要求，取顯著性水平α。

（5）作出判斷確定統計量的臨界值，依此作出拒絕或不拒絕假設的判斷。假設檢驗的方法有多種，采用W檢驗法。

2．3 W檢驗法

W檢驗法具有靈敏度高、計算簡單、需要樣本容量較小的優點。W檢驗法是由樣本X1，X2，…Xn的順序統計量X(1), X(1),… X(n)構成檢驗統計量:

(2-1)

其中

這里

對任何分布的樣本值(x1, x2,… xn),W的觀測值(仍用W表示)都滿足 ,而且分布越接近正態分布,W的值越接近1。

W檢驗法的檢驗法則為：

若 ，則拒絕正態性假設，即認為總體不服從正態分布；

若 ，則接受正態性假設，即認為總體服從正態分布。

3．結論與展望

隧道工程一直是巖土工程中的一個研究熱點，但由于巖石的物理力學性質的不確定性，在實際應用中經常發生事故，給公司和人民帶來了極大的損失。結合工程地質數據，本文以概率統計為基礎，基于Matlab數據矩陣軟件，研究了巖石力學參數的分布狀態，為工程數據的可靠信研究提供了新的統計方式。