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在當今網絡教學平臺飛速發展和改革的時代,后臺管理頁面可將所有對前臺操作的了解和數據的采集都體現并統計出來。在國內,通過調查只有7.5%平臺數可對學生網上學習行為進行統計和數據采集。因此在國內分布式學生網上學習行為的統計并沒有受到大家的關注和重視。其實我們應抽出一部分時間學習并了解它,讓它走進我們的學習生活中,因為每個人的學習需求和學習能力不同,我們可以通過網上學習行為的統計,來分析自己以什么樣的方式和模式來學習會比較快、效率會更高。同時通過反饋也可以對網絡教學平臺提供建議和改進,不僅能夠讓自己在很好地平臺學習,同時也對網絡教學平臺的發展起到了推進作用!例如:電大遠程教育網絡平臺“三級”模式,就做的非常好,學生可以根據自己的實際情況和所需,任意登錄中央、省、地市電大“三級平臺”,然后選擇自己比較有意向的教學資源和內容進行學習和瀏覽。后臺管理會根據這“三大平臺”的共享和網上學習行為的跟蹤和統計,最后得出準確、科學、公平、公正的數據。這些都是傳統數據的統計所無法實現的,因此我們應關注和重視分布式網上學習行為的統計,充分利用學校資源,讓學習更快、更有效率。同時也督促了那些打著學習的幌子,卻在做與學習無關的事。
2分布式學生行為統計系統的優勢
經過仔細研究分析,以往使用的傳統學習行為跟蹤統計方式有以下的缺點:第一,傳統的網上學習行為跟蹤,操作難度大,系統工作量不穩定,因為都是在線平臺系統,在對學生網上學習行為進行數據統計時,如果發生錯誤,不便于修改。再有就是后臺的服務器對平臺上的每一個學生都是進行實時跟蹤和數據統計的,如果同時在線的人人數超出服務器的負載后,就會造成速度變慢或者系統崩潰,導致統計的數據丟失,給統計工作帶來很多的不便,只有增加更多的服務器和負載平衡設備才能更快、更準確的工作。第二,每個學生所需知識不同,學習的能力和學習方式也不盡相同,因此他們會根據自己的所需來選擇,有的同學會到不同的平臺去學習。當他們到其它平臺學習的時候,其它平臺跟蹤和統計的行為數據在本平臺上是無法統計和獲知的,這樣就不能完全反應出學生在網上學習的真實情況,不能夠給出正確的學習評估。第三,有關于“三級平臺”的數據不能夠共享。分布學習行為跟蹤統的優點有以下幾方面:
(1)采用一個一個的分布采集,這樣就可以將數據采集的工作分到很多的客戶端進行。這樣不但避免了集中采集數據,還減輕了服務客戶端的壓力,在進行數據統計時,可以進行獨立平臺操作。方便了數據的修改工作,在一臺設備出現問題時,不會影響到其他的平臺,數據統計工作可以照樣進行。
(2)可以對跟蹤系統進行修改,這樣可以避免跟蹤學生一天當中所有的行為,可以有效的保護學生的隱私,另一方面,可以解決跟蹤數據缺失的情況,保證數據的完整性。
(3)在數據整理后,要進行三級平臺互享,保證數據的完整性,可以隨時查閱參考。
3分布式學生行為統計系統的過程分析及設計實現
3.1客戶端與服務器端整體架構與功能
學生在網絡上進行學習,在網上學習的登錄方式有很多種。我們進行了客戶端與服務器端的連接,組成整體架構。就是在客戶端這邊的學生把數據進行采集并進行傳輸,服務器這邊把數據接收過來進行整理、分析,最后給出結果。在這個過程中服務器屬于被動的,只有客戶端主動向服務器進行數據傳輸時,服務器才能夠進行接收。簡單來說,就是學生在前面輸入學習的數據,后面進行整理和分析,最后給出結果傳給前面同學。
3.2數據結構與存儲模式(服務器端和客戶端)
數據的結構和存儲的模式之間是存在著一定的關系的,是屬于計算機系統存儲的一種。如果隨便組織數據進行存儲,會降低存儲的效率和運行的速度,相反的,如果對數據進行精心的選擇就會加快運行速度和存儲效率。檢索的技術和算法會直接影響數據的結構,在客戶端收集到學生的行為并傳輸到服務器后,服務器對數據進行分析后,按照原始記錄、頁面顯示、后臺維護來分別存儲。原始記錄就是傳輸至服務器的有關學生的學習時間等基本信息。頁面顯示就是在原始記錄基礎上,將數據進行整理制作成可以再前臺顯示出來的數據。后臺維護主要是在夜間對學生一天當中的學習行為數據進行整理,標記好年月日當做備份使用,存儲在數據庫當中。
3.3圖形化的統計數據顯示及多種查詢方式
醫學檢驗技術專業對從業者的《衛生統計學》知識有較高要求,不僅包括常用統計圖表的繪制,常用統計原理、統計方法的理解,還包括檢測結果的質量控制和部分多因素分析等。因此《,衛生統計學》是醫學檢驗專業一門重要的必修課。
2高職醫學檢驗專業《衛生統計學》教學改革初探
2.1改革教學內容
2.1.1結合職業崗位需求,精選授課內容:不同的職業崗位對《衛生統計學》知識的需求存在較大差異,教師要對專業崗位需求有清晰的認識,認真研讀該專業的人才培養方案,明確該專業對《衛生統計學》知識的整體需求和知識結構。高職醫學檢驗技術專業對《衛生統計學》專業知識的需求主要包括常用統計圖表的制作、常用資料的統計描述和統計推斷、相關與回歸分析等,很少用到多元回歸分析、醫學科研設計等統計方法。因此,教師要結合專業特點對教材內容進行合理的梳理和篩選。
2.1.2強調對基本原理、概念的理解,形成統計思維,避免死記硬背:五年高職學生普遍存在邏輯思維能力差、喜歡死記硬背概念、生搬硬套公式等情況,課前不預習、課后不及時復習,很容易把各種統計分析方法張冠李戴。作為教師,應在講清《衛生統計學》基本原理和基本概念的基礎上,講清、講透幾種最基本的統計分析方法,逐步培養學生的邏輯思維和統計思維能力。引導學生把學習重點放在掌握統計方法的基本概念和有關公式的應用條件上,讓學生對統計內容進行對比、歸納,建立統計知識的整體觀。課后讓學生及時復習,以滿足將來職業崗位的需要。
2.1.3結合統計軟件,淡化公式的數理推導和記憶《:衛生統計學》具有理論深奧、概念抽象、數據枯燥的特點,但它不是數學,不像數學那樣著重公式的推導、證明、記憶,并通過大量的習題運算來強化公式《。衛生統計學》的主要特點是邏輯性和實踐應用性強,最終的教學目的是讓學生在理解統計學的基本原理和方法的基礎上學會分析問題、解決問題。合適的統計軟件能使復雜的統計過程簡單化,更容易激起學生學好《衛生統計學》的興趣。利用統計分析軟件,如SPSS等,使學生在學習統計學時不再拘泥于繁雜的計算過程,而是更加注重統計方法的實際應用,讓學生能根據資料的類型,利用軟件選擇合適的統計分析方法,熟練地進行數據分析,同時也培養了學生對統計軟件的操作使用能力。
2.2改革教學方法
2.2.1密切結合醫學實例,強調應用能力的培養《:衛生統計學》是一門教師難教、學生難學的應用型學科,多數同學由于對醫學檢驗技術專業的認識不夠,不能深刻認識《衛生統計學》的重要性,導致缺乏學習興趣。傳統的教學方法多以教師講授為主,輔以實習、案例討論。課堂上教師先講解基本概念、原理、公式和計算等,然后讓學生采用手工法計算相應的統計指標,結果是繁瑣的計算使學生對統計學這門課程越來越不感興趣,對所學的內容似懂非懂,遇到具體問題時無所適從《。衛生統計學》授課時應采用多種教學方法,如PBL教學法、實踐教學法、應用教學法等,通過應用統計軟件、分析案例避開繁瑣的運算,著重培養學生使用統計學這一工具分析問題、解決問題的能力。采用多種教學方法不僅課堂氣氛活躍,師生交流多,學生印象深刻,還能充分調動學生學習的積極性、主動性和創造性。
2.2.2適當拓展課本知識:適當拓展對數據量較大的資料的整理和分析能力訓練,如不同數據庫之間的數據如何相互轉換、導入,不同形式錄入的數據如何整理分析,如何選用正確的統計分析方法等。只有通過具體的資料分析、統計方法的應用訓練,才能讓學生充分掌握理論知識,形成統計思維。
2.3改革教學評價的方式
2.3.1注重從結果性評價到過程性評價:高等職業教育的目的主要體現在應用性和操作性上,為了全面考查學生的知識和能力,務必摒棄簡單的以期中或期末考試作為終結性評價的做法。應做到全面評價學生的學習過程和結果,調整考試結構,從基礎知識和基本能力兩個維度進行測試。基本能力的評價要覆蓋課堂考核、課后考核、課前預習、知識掌握、靈活應用程度等方面,以全面考查學生對《衛生統計學》基礎概念、基本原理和基本方法的掌握程度,以及對具體案例的統計分析能力。
2.3.2從知識評價的單一體系向知識、能力、應用分析等多元評價轉變:目前,多數《衛生統計學》教材和各院校開設的《衛生統計學》課程依然使用傳統的教學模式,注重理論知識、公式的推導、運算,很多時間花費在講解基本原理和具體公式上,導致最終的考核評價主要側重于理論知識的掌握程度,而較少側重對于統計思維的養成、具體案例分析能力的考核。為此,對于《衛生統計學》考核的具體評價應該包括課堂知識的掌握、課后的總結歸納、統計軟件的應用、具體的案例分析等多元評價。
2.3.3注重學生對老師的評價,反饋于教學(多元評價主體,多元評價客體):評價主體應多元化,不僅教師對學生進行評價,而且應該包括學生對教師授課內容、授課方法、授課過程中的亮點與不足等進行的定期評價,以期對教師改進教學方法、提高教學效果起到推動作用。
3結語
摘要:根據21世紀對生物統計學課程的重新定位,在生物統計學精品課程建設中重點突出了教學方法和教學手段的改革,強化了學生能力的培養。
關鍵詞:生物統計學;精品課程;教學改革
一、引言
隨著生物科學的發展,只有定性的結論已不能滿足實踐的需要,實現生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標;生物統計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法,生物統計學是生物學科應具備的基本知識和素質,與生命活動有關的各種現象中普遍存在著隨機現象,大到森林陸地生態系統,小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現為各種各樣的隨機現象,而生物統計學正是從數量方面揭示大量隨機現象中存在的必然規律的學科。因此,生物統計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科,它是生命科學各專業的專業基礎課,對后續生命科學課程學習和生物科研有重要作用。
同時,生物統計作為數理統計在生物學領域的應用,是教學難度較大的一門課程。因此,在生物統計學精品課程建設過程中,針對各專業培養目標的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓練,在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統計學課程的重新定位。
(一)新世紀對生物統計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了發展,在其基礎上發展起來的生物統計學、統計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等實驗科學產生出的巨量數據,需要新工具來組織和提取重要信息。
將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統計學將會與信息技術密切結合,較少側重傳統數理統計,而會更多注意數據分析,尤其是大型數據庫的處理。生物統計學越來越不同于其它數學領域,計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統計學對大學生素質培養的作用。
生物統計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統計分析的基本特點,因此在生物統計課程的學習中培養了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數涉及到的是隨機事件,因此,生物統計學不僅是試驗設計與統計方法的教學,更重要的還是大學生思維方式的培養,這對提高大學生的素質很有必要。
生物統計學包括試驗設計和統計方法兩個有機聯系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統計方法的教學除讓學生弄清各種統計方法的內涵外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學生科學研究素質。
三、教學方法和教學手段的改革。
(一)加強電子課件及網絡平臺建設。
生物統計學是應用概率論和數理統計原理研究生物界數量變化的學科,而概率統計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學時的減少(由原來的60-70學時,降到現在的40學時左右),如何深入淺出地引導學生入門,并使學生在了解概率統計思想的基礎上,掌握常用統計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此,我們利用多媒體技術,制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化,收到了良好教學效果。建設了一個生物統計學教學網絡支撐平臺,現有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優勢與學生的認知規律有機結合,用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規律相結合,多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內容多,幻燈片變換快,由照本宣科變為照屏宣科,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內容以展示為主,缺乏啟發性;(3)教學內容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內容給學生講解,失去了傳統教學方法,老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色,在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規律緊密結合在一起。在制作課件時,采用啟發式教學方式,精煉教學內容,模仿傳統教學書寫板書的過程,根據教學內容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中,老師仍然保持傳統教學方法的教姿教態,在授課的過程中與學生保持互動,根據學生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發揮了多媒體教學的特點,又充分照顧到學生的認知規律,在內容沒有縮減,學時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學效果。
(三)長期堅持教育教學方法及教學規律的研究。
生物統計學的理論基礎是概率論與數理統計,從這個層面上講,它有非常濃的數學味道,但是它又有別于概率論與數理統計,生物統計學更主要強調的是概率論及數理統計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數理統計的原理講得太多,一是學時不允許,二是學生難以消化,得不到好的教學效果;如果只注重方法的講解,學生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導。在教學內容的安排上采用“保干削枝”,即在學時減少很多的情況下,將一些次要的統計方法去掉,也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統計假設測驗等方面的內容,讓學生掌握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思想精髓,從而避免學生亂套統計公式。
(四)密切跟蹤生命科學發展的前沿動向,探索生物統計學解決前沿問題的理論與方法。
統計學在生物學中的應用已有長遠的歷史,許多統計的理論與方法也是自生物上的應用發展而來,而且生物統計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺。現在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展,使得生物統計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。在課程建設中,隨時注意納入生物統計學在前沿領域研究應用的內容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產業主戰場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學,注重學生能力培養。
生物統計學要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統計學不僅應該開設實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統計軟件的應用上,讓學生不僅掌握統計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業或升學的必備計算機統計技能,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統計軟件的實習,擴大學生的視野,提高學生素質。
20世紀20年展起來的多元統計方法雖然對于處理多變量的種類數據問題具有很大的優越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發展,使得復雜的數據處理工作變得非常容易,所以充分利用現代計算技術,通過計算機軟件將統計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統計輸出結果與有關解釋,從而使統計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學時數與達到培養目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此,可以通過標準的統計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴大學生視野,提高學生素質。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統計電腦實驗室。現共有50余臺電腦,并連接到校園網。實驗室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外,實驗室還對優秀學生免費開放,鼓勵他們結合教師的科研活動,應用所學生物統計學知識,學習新的生物統計學知識,掌握應用計算機解決生物統計學問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養學生實際動手能力和科學嚴謹的治學態度,必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程實驗與實習中,根據相關內容加入了試驗設計方法以及數據統計分析的相關內容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后,由原來的單一農科專業變成了理、工、農三大學科均有專業的格局。雖然專業的學科歸屬不同,但有一點是相通的,其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法,從不確定性數據中挖掘事物的客觀規律,是實驗科學工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農科專業上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業,結合實驗課教學的改革,對發酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統計學指導學生自主進行實驗設計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變為試驗條件的優化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計,對試驗結果要求學生使用統計學的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用,從專業基礎課或專業課的角度看,改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗,增強了學生解決實際問題的能力,培養了學生創新思維的能力;從生物統計學角度看,將課程的教學實踐延伸到課程外,彌補了學時的不足,更重要的是學生將自己學到的統計學知識,轉化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內化。
此外,在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數據的統計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業論文(設計)中要求學生采用恰當的生物統計學方法進行設計與分析,寫出高質量的畢業論文(設計)。
通過這樣的教學實踐,訓練了學生的統計思維能力,使學生充分認識到掌握生物統計學這一工具的重要性和必要性,增強了學生學好用好這門工具的信心,提高了學生從復雜的生命現象中挖掘事物客觀發展規律的能力。
精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優秀課程。作為精品課程的載體,應具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比,我們在生物統計學精品課程的建設上,才剛剛起步,今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度,將生物統計學建設成體現現代教育教學思想、符合現代科學技術和適應社會發展進步的需要、能夠促進學生的全面發展而深受學生歡迎的一門課程。
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