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系統學的基本理論是以系統論、信息論、控制論、運籌學的共同理論為基礎,綜合吸收了耗散結構理論、協同學、突變論、超循環理論等系統理論的基本思想,并不斷發展、完善。它既是方法學理論,也是一整套科學理論。系統學理論被廣泛應用在自然科學和社會科學領域。其主要作用是使人們對客觀世界形成系統的,整體的認識觀念,認識系統的規律,對客觀系統達到有效控制。其研究和工作方法是定性、定量相結合的系統方法。以系統的整體性、層次性、開放性、目的性、穩定性、突變性、自組織、相似性、不可逆性為原理[6],以系統的結構功能相關律、信息反饋律、競爭協同律、漲落有序律、優化演化律為基本規律,系統學原理及規律對客觀世界具有普惠性,這種普惠性涵蓋了工業設計創新方法的研究[7]。設計從系統結構與結構分層認識創新,從系統的目標思考創新,從系統開放性的物質、能量、信息輸入尋找創新手段,從系統的升級與突變實現創新。設計創新的過程是改變產品的功能、技術、形態、品質、服務及用戶的過程,影響著從市場—產品創新—產品生產—市場的系統結構。在該過程中,判斷力來源于系統外部信息的綜合反饋,包括市場反饋、技術反饋、功能反饋、價格反饋、美感反饋、品質反饋、同類競爭反饋等,也來源于系統內部的構造子系統間的熵的反饋。通過反饋,控制系統內部及系統與外部競爭和協同,使系統的發展演化沿著既定的目標發展。實現系統處于不斷地演化之中的優化,從而實現耗散最小而效率最高、效益最大的過程。
2產品設計創新的系統求解
產品設計創新的過程是循環發展、螺旋上升的過程,在該過程中,需要創新的觀念、理論及工具,也需思考創新與功能、技術及文化藝術之間的問題。通過系統集成、系統協同、系統聯動,架構清晰的創新路徑,實現最終設計創新。創新是分析社會需求,提出產品設計創新問題,確定創新目標,實現產品升級的功能、技術、藝術的集成創新,需要創新思維求解、創新的技術策略求解、創新的藝術策略求解等。
2.1產品設計的思維創新
產品設計創新首先是思維創新,實現思維創新就要建立系統思維體系。從系統思維的結構分析,思維分為邏輯思維、形象思維、辯證思維、靈感思維[8]。結合線性和非線性的推理性、多向性、跨越性、綜合性鏈接,形成了創新思維。
2.2產品設計的技術創新
功能是產品設計的核心和本質,具有明確的物理和技術特征,它是設計創新的關鍵。功能具有明確的系統結構。創新的過程是完善產品的功能,首先圍繞著產品的主要功能,然后是系統分層的子功能。產品的功能依附在技術系統上,這樣,功能創新的實質即技術創新。功能創新首先要進行功能分析,分析出現問題的技術系統,列出該技術系統的所有組件;分析系統組件之間的關系,建立結構模型,將組件之間的關系轉化成功能,建立功能模型。功能的技術解決建立在資源分析、矛盾求解的基礎上。產品設計的技術創新資源包括自然資源、時間資源、空間資源、系統資源、物質資源、能量資源、信息資源等。這些資源及其派生資源、差動資源(差動物質資源、差動場資源)在設計應用時受數量、理化性能、質量、價格、范圍、對于應用的準備等因素的影響,并與相應的技術創新產生矛盾,在矛盾的過程中創新出現多種趨向。創新矛盾的多趨向性顯現了矛盾的復雜性,但矛盾的系統分層、矛盾的原理、矛盾的特性類型是有限的,在TRIZ理論體系中,解決矛盾的原理歸納為40個創新發明原理,例如:動態化原理、不對稱原理……,矛盾的特性類型歸納為39個通用工程參數,例如:物體的質量參數、壓力參數、能量參數……。設計創新的矛盾一般表現為技術矛盾,技術矛盾指一個作用同時導致有用及有害的2個結果,也指正面作用引入和負面作用消除導致的一個或幾個子系統的破壞,它一般表現在一個系統中子系統之間的矛盾。解決技術矛盾的具體措施:(1)確定主要的功能創新,通過分層列出其關鍵子系統及各種輔助功能,對待設計的功能的操作進行描述,確定系統應改善的特性、應該消除的特性,將涉及的參數按標準的39個工程參數重新描述。(2)對技術矛盾進行描述,如果某一工程參數要得到改善,將導致哪些參數惡化。(3)對技術矛盾進行另一種描述,假如降低參數惡化的程度,要改善的參數將被虛弱,或另一惡化參數的惡化程度將被加強。(4)在矛盾矩陣中由矛盾雙方確定相應的矩陣元素。(5)將這些措施確定為可用的發明原理,將原理按照40個創新發明原理重新描述,將所確定的原理應用于解決設計創新的問題,找到評價并完善的概念設計及后續的設計[9]。
2.3產品設計的系統創新
用戶在購買產品時一般關注產品的外觀、品質、功能、價格[10],這構成了產品的高級物場系統,在這個過程中,來源于人的場是“體驗”,來源于產品的場也是“體驗”,這個體驗過程是由整體到局部的過程;由宏觀到微觀的過程;由外觀到功能的過程;由直觀感受到價值判斷的過程,它是從外觀—品質—價格—功能的過程。體驗包括空間體驗、形態體驗、材質體驗、人機體驗、技術體驗[11]、情感體驗[12]、功能體驗、價值體驗[13]。這些體驗是感性判斷到理性判斷的過程。產品的系統創新要求體現在價值、外觀、功能、技術方面,產品的系統創新分為產品的升級創新和科學技術發明原始創新兩種方式,這兩種形式的過程是相反的。產品的升級創新過程是:人—體驗—目標追求、產品—體驗、人—產品—體驗,體驗分外觀體驗、情感體驗、技術體驗、功能體驗、價值體驗等5個子系統,36個體驗要素,36個體驗要素以創新目標和價值的升級的要求進行矛盾博弈,最終實現理想的產品升級創新。蘋果iPadAir(圖4)的創新是人圍繞產品的一種體驗。體驗的目標是實現外觀簡潔、功能全面、操作方便,便于攜帶,從而使產品實現價值提升,這種目標在產品上體現出外觀與功能的矛盾,這種矛盾解決是外觀、功能、技術的系統博弈,外觀精微、功能強大需要新材料、新技術和新工藝,需要技術集成、技術控制的創新,這種創新是外觀與功能的技術進步過程。iPad產品的尺寸越縮減,性能就越難提升,越難保持電池電量的使用時間,這樣就出現了矛盾,但為使產品更輕盈、更小巧,另一方面還要使功能更強大,只能通過外觀、功能的設計來促進技術的進步,經過系統博弈,最終出現了產品創新。在外觀上,整體體積比上一代iPad減小了24%(近1/4),機身厚度僅有7.5mm。在材料上采用鋁金屬unibody一體成形,使機身在輕巧之余不失堅固,并且賦予了簡約之美。獨特的斜邊由單晶金剛石削切而成,容差控制在微米級別,從而弱化了機身邊緣的突兀感,使機身整體柔和自然。在功能與技術上,雖然產品的空間縮減,但性能倍增,核心部件采用全新的A7芯片與M7運動協處理器。為隨身方便攜帶而進行設計,采用兩條天線支持MIMO(多輸入輸出)技術。在軟硬件的協作上體現出了完美的統一,iOS7的交互界面設計簡潔直觀,方便人們簡單的使用[14]。產品原始創新的過程如下:科技原始創新—原始創新形態描述(微觀的、虛擬的、數字化的[15]……)—科技產品—外形、功能、市場—體驗—觀念(人),如圖5所示。在該過程中,技術的進步對產品形成顛覆性的影響,直接改變人的觀念,這個觀念又可作用于產品的升級創新過程,形成對工業產品設計的整體聯動效應,實現產品的不斷創新發展。
3結論
兒童聲樂教學與成人聲樂教學有很大的不同。貪玩、好奇、注意力不集中是兒童的天性,他們的控制能力相對成人來說要差很多,他們興趣廣泛,但往往集中在一個固定目標上的時間很短,很容易被外界的環境所干擾。小學階段是增長知識非常重要的一個階段,這一時期的兒童生理上主要呈現出神經系統迅速發展的特征,他們的聽覺、視覺等都進一步得到完善,思維方式也從形象思維逐步地向抽象思維開始轉換,想象力也日漸豐富。針對這一現象,對兒童的聲樂教學就不能按照成人的標準要求。在聲樂學習過程中,每一個年齡階段都有不同的生理特征和心理特征。小學低年級是聽覺最為敏感的時期,也是對音樂節奏的反應能力最強的時期,他們對音樂的態度處于寫實階段;小學中年級學生識譜能力逐漸提高,對旋律的表現能力更加豐富,他們對音樂的態度也開始進入真正的審美階段;小學高年級的學生對音樂情感的掌握有了進一步的發展,對表演及和聲的變化都有強烈的興趣,他們已經清楚地掌握了語言規律,并開始探索字面背后的涵義。了解每一個年齡階段兒童的心理特征,對每一個不同年齡階段學生進行有針對性的教學,掌握其學習聲樂的規律,才能達到事半功倍的教學效果。興趣是孩子學習聲樂的基本動力,是孩子主動學習的精神力量。孩子們在剛剛接觸聲樂時,不會對其有太深的認識,就更加需要家人和老師對其有有效的引導,加強對音樂藝術的耳濡目染。孩子們對音樂的感受能力比較弱,在教導孩子的過程中,多采用一些抽象的形式幫助孩子了解歌曲與歌詞之間的關系,幫助學生建立豐富的想象空間。選擇和兒童年齡特征相符的歌曲,不能讓其產生壓力和畏懼,要遵循由簡單到困難的原則,激發孩子求知和探索的欲望。盡可能地讓孩子們把藝術的內在聽進去,將內心的聲音唱出來。讓孩子們在感受聲樂藝術美感并能大聲唱出來的同時,愛上聲樂演唱。在教學的過程中,單純地教授樂理知識,孩子們可能會感覺枯燥,可以結合一些與聲樂相關的其他藝術形式,比如詩歌、舞蹈等等,以講故事的方式傳授給孩子,不僅可以使課程更豐富多彩,也可以提升孩子們的綜合審美能力。又如引導孩子們在認識節奏時,可以運用一些比較熟悉的歌曲來進行教學。隨著節奏的帶動,可以讓孩子們更快學會一首歌的演唱,增加孩子們的成就感,由此可以更好激發孩子們的興趣愛好。孩子們在學習聲樂、感受節奏的同時,可以用雙手、身體和腳來打拍子,在邊玩邊娛樂的過程當中愛上這門藝術,讓孩子們的內心得到表達和釋放,讓孩子們在快樂的同時享受音樂,也可以讓孩子們在今后學習聲樂的道路上增加更多的想象力和創造力。
2兒童聲樂教學中的保障——兒童情感表達的培養
歌唱藝術是通過聲音來表達情感的,發聲的技巧方面只是歌唱的基礎,歌唱最終的目的是要把歌曲所蘊含的意義和賦予的情感表現出來,使聽眾與歌唱者在聲音和心靈情感上產生共鳴。它不僅是一種聲波的運動,更是通過情感的注入從而引發內心的思考體驗。著名音樂家門德爾松曾經說過:“只有歌曲才能告訴人們統一的東西,喚起同樣的感情。”我國音樂家賀綠汀也曾經說過:“好的音樂之所以能感動人,也就因為它有真實的情感。”所以,兒童聲樂演唱的情感表達培養也尤為重要和關鍵,對兒童的聲樂教育,同樣也應該是從情感表達培養開始的。在對兒童聲樂教學情感表達的培養中,首先要讓孩子們感受音樂的意境美。在引導學生學習新作品時,應運用多樣的教學手段,使教學更具吸引力和直觀性,向學生介紹作品的作曲家、創作背景、所表達的內涵,在演唱時需要用什么樣的聲音和情感去表達,讓學生有所理解和領悟。利用孩子的好奇心和敏銳的觀察力,讓他們通過眼、耳、手、腦等身體上的各種器官來體驗和感受音樂。其次,在教學中要讓孩子們體會音樂中的韻律美,通過優美熟悉的旋律來感受和培養孩子們的情感。隨著旋律線條的高低起伏,隨之加入情感的平穩和奔放的變化,可以選用不同風格、不同民族的音樂,讓學生體會不同的民族文化和各民族音樂的特色,比如維吾爾族民歌《新疆是個好地方》,是歡樂、充滿活力的作品,是2/4拍的有舞蹈性的歌曲,可以使學生先了解新疆的風土人情,講一些有關新疆的傳說故事,看一些新疆美麗景色的圖片,引導學生表達對這片美麗富饒土地的熱愛之情,運用贊美、熱愛的情感來演唱這首作品。在聲樂演唱中,只有情感處于較為積極的狀態,身體各方面才會配合運作,演唱者才能快樂舒暢地演繹作品,對于身心都處于發展階段的兒童來說,積極的情感會激發他們對新鮮事物以及今后生活的熱情和向往。此外,在聲樂教學中,讓孩子感受到希望和鼓勵也尤為重要。教學中發現,孩子們在遇到比較難的曲目和概念時,常常因為無法順利地掌握而失去信心;平時練習很好的學生,一要上臺演出就因緊張而發揮不出原有的水平,從而回避問題。這是因為在教學過程中沒有重視對兒童心理的分析培養,以致孩子們對聲樂演唱逐漸失去興趣。每一個孩子都希望得到他人的關注,所以在聲樂教學過程中,有希望的教學會使孩子們充滿信心。在學生演唱完曲目時,教師帶頭給予鼓勵,豎起大拇指,撫摸學生的頭,結合每個孩子的喜好,發放一些小禮品,這樣會增強孩子們學習聲樂的信心并且會讓孩子們在學習的過程中感受到溫暖。
3結語
【關鍵詞】大學生量表心理健康影響因素
隨著我國經濟的發展和醫學模式的轉變,精神心理衛生的重要性日益受到社會的重視與關注。有關資料顯示:對全國高校學生的一項調查表明,有28.75%的學生存在不同程度的強迫癥、壓抑癥和焦慮等心理問題。心理的亞健康狀況已經成為當代大學生較為普遍的現象,在心理健康問題上,大學生仿佛成了社會新的“弱勢”群體[1]。大學生正處于心理的第二斷乳期[2],其心理和生理特點決定了他們在身心兩方面的不平衡、不穩定,也就是人們通常所說的大學生有很大的可塑性,是心理多變的高峰期,很容易受到內外界各種因素的影響,產生不同程度的身心反應,導致心理障礙。如果他們沒有及時得到適當的引導與調適,就會影響身心的健康成長,甚至出現嚴重的后果。
1資料與方法
1.1研究對象
采用調查問卷的形式對廣州十所高校的學生進行隨機問卷調查。每所高校發放問卷120份,分大一、大二、大三、大四不同年級進行,共發出問卷1200份,回收有效問卷1122份,回收率93.5%。
1.2量表編制
本研究采用的調查問卷主要是結合SCL90量表,但由于SCL90量表已經是1986年的常模,以此得出的結論從理論上講是缺乏科學性的,也是不合理的[3]。因此,我們把有代表性的問題進行歸類,選取其中適合大學生、對大學生心理健康方面有針對性的題目,并增加了量表中沒有但又與當今大學生息息相關的內容,通過預測和復測剔除相關性差(相關系數<0.35)的題目,最后共保留50道題目作為正式測量問卷,涉及家庭狀況、健康狀況、戀愛、性、學業、情緒、人際關系、學校、職業及其他10個領域。
1.3調查方法
所有調查問卷采用統一的指導語和統一的答卷,委托各高校負責人在班級集體同時發放,統一回收。正式調查在2004年9月1日~10月1日一個月內完成。為了考察量表的一致性和穩定性,我們的調查分兩個時期進行,時間間隔約1個月。
1.4統計處理
所有數據在Excel17.0建立數據庫,應用SPSS11.0統計軟件包和Amos4.0進行χ2檢驗、t檢驗及F檢驗等相關統計學檢驗。
在問卷調查結果的數據統計方面,為了統計方便和具有可比性,我們把各因素各方面的得分均轉換成百分制,選項從嚴重到沒有得分依次增高。因此,得分越高,表明其心理健康狀況越好。
2結果與分析
2.1一般資料(見表1)表1調查對象的基本資料(略)
由表1可以看出,有效問卷的男、女生比例約為1:1,大部分被訪者的家庭是融洽的,有沖突的被訪者約占總數的13%。
2.2大學生心理健康狀況測量表的因素分析結果
由表2可以看出,10個因素共解釋項目總變異的51.025%,由各因子所包含題目的共同含義對各因素命名為家庭狀況、健康狀況、戀愛、性、學業、情緒、人際關系、學校、職業及其他共10個方面。對這10個方面進行二階因子分析,結果發現可以合并為兩大重要因素,共解釋總變異的55.929%,其中前4個可歸結為個人自身因素,后6個歸結為社會環境因素,之所以這樣劃分量表維度,是為了更突出主要矛盾,尋找影響大學生心理健康狀況的本質因素。表2大學生心理健康狀況測量表的因素負荷矩陣(略)
2.2.1大學生心理健康狀況測量表的信度及其與個體心理健康狀況的相關
本研究對大學生心理健康狀況測量表各因素及維度進行了同質信度、復測信度、分半信度及相關系數的檢驗。由表3可知:該量表內部一致性a系數為0.892,穩定性系數為0.597,符合心理測量學的基本要求,同時各因素及維度的分數與個體心理健康狀況總分的相關(0.488)超過了0.48(P<0.001),表明該量表對大學生心理健康狀況有良好的預測能力。由此可見,大學生心理健康測量表的內部一致性和穩定性很好,能夠對個體的心理健康狀況起到良好的預測作用。表3大學生心理健康狀況測量表的信度及其與個體心理健康狀況的相關(略)
2.3調查統計結果
2.3.1大學生心理健康的性別差異分析
由表4可以看出,男女大學生主要在性問題和學業方面存在顯著性差異,男生在這兩個方面所受到的心理困擾比女生嚴重得多,而在家庭狀況、健康狀況、戀愛、情緒、人際關系、學校、職業和其他等方面,兩者沒有多大的差別。從整體上看,男女大學生主要在個人自身因素方面存在顯著性的差異,而社會環境因素方面,兩者差異不顯著。表4大學生心理健康的性別差異分析表(略)注:*P<0.05,**P<0.001;n表示人數。
2.3.2大學生心理健康的專業分類分析
由表5可以看出,醫學生和非醫學生僅在性和學業方面存在著顯著性的差異,但差異間的距離并不是很大,體現為非醫學生在性方面的心理壓力比醫學生的大,由表可知其得分較低,而醫學生則在學業方面比非醫學生的心理壓力大。總的來說,醫學生和非醫學生心理健康狀況在整體水平上沒有顯著性的差異,這由兩者總分的情況可以看出。表5大學生心理健康的專業分類分析表(略)注:*P<0.05,**P<0.001;n表示人數。
2.3.3大學生心理健康的家庭因素差異分析
由表6可以看出,大學生心理健康與家庭的融洽程度息息相關。家庭融洽與家庭沖突僅在戀愛、學校和職業3個方面沒有顯著性的差異;而在其他7個方面,兩者均存在極顯著的差異,并且所有差異中得分高的均是家庭融洽的學生,說明家庭融洽的學生心理健康狀況明顯好于家庭沖突的學生。表6大學生心理健康的家庭因素差異分析表(略)注:*P<0.05,**P<0.001;n表示人數。
2.3.4大學生心理健康狀況的年級差異分析
從表7中可以看出,在整體上,大學生心理健康狀況在年級方面存在顯著性的差異。心理健康狀況由好到差表現為大二>大三>大一>大四,并且其中社會環境因素對其影響極顯著,而個人自身因素則不顯著。具體體現為:①大一和大二、大二和大三、大二和大四之間在戀愛和情緒兩方面存在顯著性差異,并且大二的得分最高,大四最低,說明大二學生在戀愛和情緒兩方面心理健康狀況比其他年級的學生好,大四在這兩方面的壓力比較大。②學業方面,大一和大二、大四學生之間存在顯著性差異,大一學生得分最低,說明大一新生在學業方面存在一定的心理壓力,應引起重視。③人際關系方面,大一和大二、大一和大四之間存在顯著性的差異,并且大一和大二之間的差異更大,大一得分最低,說明大一新生在人際關系方面存在一定的心理問題,這要求我們應重視新生入學后的心理健康教育。④在學校與職業兩個方面,大四得分最低,并且與其他三個年級都存在顯著性差異,其他三個年級之間在這一方面也存在顯著性差異,其總體趨勢為大二>大一>大三>大四,這說明大四學生更關注職業和所處的學校,其心理壓力較大,大三的學生在這方面的心理壓力也有所體現,而大二在這方面則保持較好的心理狀態。表7大學生心理健康狀況的年級差異分析表(略)注:*P<0.05,**P<0.001。
3討論
大學生的心理健康問題不僅是一個區域性的問題,更是一個普遍性的問題。當前的大學生正處于社會急劇變革時期,新舊價值觀念的碰撞、高校招生分配改革措施的不斷出臺,都使他們面臨的競爭形勢日益嚴峻,所承受的心理壓力不斷增強[4],因此,系統、全面地分析大學生心理健康狀況及其影響因素,對于有針對性地采取疏導和教育措施,不斷提高大學生的心理健康水平有著至關重要的意義。
通過對廣州10所高校不同年級的學生進行測量,結果表明:
(1)大學生心理健康狀況在性別方面差異并不顯著。根據有關報道,在中學階段,女生的心理健康水平高于男生[6],而到了大學,兩者在整體水平上的差異并不顯著,他們僅在性和學業兩個方面存在差異,表現為男生的心理壓力比女生大,這與男女自身原因有關:女生在性方面較男生難以啟齒,且她們更主要地把精力用于學業,故在問卷上體現為女生的平均得分比男生高。而社會環境因素對兩者的影響不存在顯著性差異,調查結果與實際情況相符合。
(2)大學生心理健康狀況在專業分類上差異并不顯著。醫學專業的學生與非醫學專業的學生也僅在性和學業上存在差異,表現為非醫學生在性方面的壓力比醫學生大,這與他們所學的專業息息相關:醫學生通過專業的學業,在性知識這方面遠比非醫學生豐富,這提示我們不能忽視非醫學生的性教育。而學業方面,醫學生比非醫學生感到壓力大,這可能是因為醫學生從事的專業是人類神圣而特殊的專業,需要過硬的本領,因而學業要求相對嚴格,因而感到壓力較大。
(3)大學生心理健康狀況在家庭因素方面存在顯著差異。由表6及其分析可知:家庭融洽的大學生心理健康狀況良好,而家庭沖突的大學生心理健康狀況較差,兩者在個人自身因素和社會環境因素兩方面均存在極顯著的差異,說明家庭融洽與否對大學生心理健康狀況有著舉足輕重的作用。這就要求父母們能從孩子的利益出發,創造融洽的家庭氣氛,使孩子們向著健康的心理方面成長。
(4)大學生心理健康狀況存在著顯著的年級差異。心理健康狀況最好的是大二的學生,其次為大三的學生,再次為大一的學生,最差的是大四的學生,這與王滔等的研究相符[7]。其原因可能為大二的學生通過大一一年的鍛煉,基本上適應了大學的生活,對學業和未來充滿自信,暫時無就業壓力,因此自我評價也較高,有較好的心理狀態,故在量表上的統計得分最高。大三的學生通過兩年的大學生活,其適應性更強,但由于他們已經考慮自己未來的職業和發展方向,有著新的困惑,因而其心理健康狀況不如大二的學生。由表7可以看出,大三學生在職業方面的得分比大二的低,兩者存在顯著性的差異;大一新生的心理健康狀況排在第3,其原因可能是他們剛剛從高中走出來,一下子適應不了大學這種高度自我管理的新生活,許多人可能是第一次離家出遠門,甚至是第一次離開父母、離開家庭,在此期間他們會碰到很多問題和困惑,因此反映在心理健康狀況方面便比大二、大三的學生差。這就要求我們對大學新生進行心理健康的輔導,幫助他們建立良好的信念,盡快適應大學生活。大四的學生心理健康狀況最差,這主要與他們的就業壓力有關。當今就業形勢的嚴峻、人才競爭的激烈對大四學生構成了嚴重的心理壓力,這也提示學校應該注重畢業班學生心理素質的教育,使他們有一個良好的心態去應對未來新生活的挑戰。
【參考文獻】
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3王全道.SCL90量表使用的現狀及檢測心理健康的異議.中國心理衛生雜志,2004,(18)1:51.
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。轉在課程建設中,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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1.1可有效解決學生數學水平對本課程的影響
已有研究揭示,高中階段數學基礎較好的學生對心理統計學課程的學習態度、學習信心和其統計成績均好于基礎較差學生],我們在教學實踐中也深刻感受到學生數學能力高低會直接影響這門學科的教學效果。在教學過程中,數學功底差的學生很容易對這門課產生厭學、抵觸情緒,對學好這門課程失去信心;數學水平較好的學生也會因統計學計算多、容易出錯等問題而感到這門課難度大。高中數學基礎成為制約這門課程教學效果的首要因素。作為民族高校,心理學專業學生文理兼招,數學基礎不僅薄弱,而且層次差距很大,在傳統教學中很難改變高中數學基礎對學生學習這門課所造成的困難。將SPSS軟件納入到心理統計學的教學中,將學生從繁瑣的計算中解放出來,計算、公式等困擾學生學習的數學問題得到有效解決,學習積極性、主動性都得到提高。
1.2有利于突出心理統計學的教學重點
心理統計學課程教學中必然會涉及到計算問題,借助SPSS統計軟件,有效解決了困擾學生的計算、公式問題,在使用軟件的過程中,學生感受到的是用數據描述心理問題,揭示心理問題簡明、便捷與高效。當學生不再擔心自己的數學能力,不再為概念計算、公式推導所困擾時,教學內容就容易突出概念的應用、各類統計方法的適用條件與要求等內容上來,增強了統計思想的教學內容,突出了教學的重點內容,使學生的學習重點從關注計算向關注原理與思想轉變。
1.3擴大了心理統計學的教學內容
與軟件結合的教學,不僅沒有降低教學的難度,反而擴大了教學內容,提升了學生的能力。應用統計學的教學目的是培養學生處理、分析、挖掘數據的能力,這需要有一定的統計學理論與思想為基礎。當學生不再被計算與繁瑣的公式所困擾,統計理論的應用空間就自然打開了。通過對描述統計、推斷統計的具體操作,學生逐漸明白,相同的問題可以采用不同的試驗設計,不同的試驗設計都有彼此不同的數據處理方法,學生科學研究的思路隨著教學內容的不斷擴展而不斷豐富、發展。借助統計軟件,數據描述能夠用多種圖表的形式自由展示,幫助學生從多角度了解數據分布的特點與意義;對假設檢驗的適用條件與要求的理解,幫助學生理解實驗設計的條件與要求,提高了他們對統計原理的實踐能力。
1.4增強統計報告的規范性、準確性
統計圖表、假設檢驗計算結果等是數據處理最終需要呈現、報告的內容,對結果的解釋也是需要采用規范、準確的表述。借助SPSS軟件的輸出報告,轉換成為WORD文檔,圖表規范,數據不會發生再次抄寫錯誤,使學生養成規范書寫統計報告、正確描述統計結果的好習慣。
2具體教學內容
在具體教學內容的處理上,結合心理統計學的邏輯構架和SPSS軟件的特點,著重構建了以下幾方面的聯系。在基本概念部分,納入了SPSS的基本操作與數據錄入,要求學生能夠將調查問卷、實驗結果熟練轉換為SPSS的數據庫,為進一步開展數據分析打下了堅實的基礎。在描述統計部分,利用SPSS軟件描述統計輸出結果多樣性的特點,讓學生對數據分布獲得感性認識。平均數、標準差、標準分等概念放在數據分布的背景下,有助于學生理解這些概念和正態分布的意義與作用,數據分布特征的感性認識對假設檢驗中方差齊性檢驗的理解也非常有幫助。同時,SPSS輸出結果可以加深學生對統計學專業符號的識記。假設檢驗部分基本理論講解的目的是讓學生區分假設檢驗的適用條件,對不同實驗設計選取正確的統計方法,同時也能夠認識到對同一個心理現象可以采用不同實驗設計的統計學原理,開拓了學生對T檢驗、F分析與事后檢驗的理解。相關與回歸分析、卡方檢驗等內容,由于學生已經有了前期SPSS操作的基礎,這些內容的學習學生基本能夠通過自學完成。在課程后期選取近期發表在《心理學報》和《心理科學》等刊物上采用高級心理統計方法的研究成果,解讀其所采用的統計方法,引導學生理解其作用,演示用SPSS軟件如何實現,拓展學生的學習內容。
3能力拓展
學生通過一學期的學習,基本能夠熟練掌握數據描述、常用假設檢驗的基本統計方法,感受到的是心理統計學在心理科學研究中的高效、簡介與便利的特點。在教學后半期,增加每周提交兩篇閱讀心理學期刊中研究成果的讀書筆記這一要求。一學期的心理統計學教學對培養學生科學研究能力的作用主要表現在以下三個方面:
3.1對高級心理統計學的認識得到提高
在課程學習過程中,由于掌握了SPSS軟件使用方法,使學生擺脫了具體運算的困擾,再加上對心理學期刊研究成果的大量閱讀,很多學生都認識到多因素方差分析、多元回歸分析等高級心理統計學的內容并不是遙不可及,在完成畢業論文時,有部分學生會通過網絡等媒體自學高級心理統計的SPSS操作方法,并將其展現在自己的畢業論文中。
3.2統計方法的使用與創新
掌握了心理統計學的基本理論,能夠用SPSS軟件完成課堂教學的操作內容,對心理學學術期刊成果的大量閱讀,可使得學生對通過數據整理、分析與挖掘來揭示心理規律這一心理學研究的終極目標會有更為深刻的認識,并認識到對已有研究成果采用新的數據處理方法、對已有的測量選取不同的被試群體開展研究等都是心理學研究中發現規律的有效手段,是對已有研究成果的及時補充與更新,而這些經驗對他們畢業論文選題會產生直接影響。
3.3應用統計軟件處理數據的能力得到加強
本區處于西準葛爾界山與準葛爾盆地的交接地帶,褶皺構造發育,大多呈高角度緊閉狀態,樞紐起伏顯著,有時呈倒轉,使之更趨復雜化。斷裂構造也極為發育,形成于不同時期,規模、性質等均不同,斷裂眾橫交錯,破壞了褶皺的完整性,在一些構造有利于部位富集成礦。
1.1 區域地層
區域內出露層主要有上古生界下石炭統希貝庫拉斯組、包古圖組、太勒古拉組,上第三系上新統昌吉河群,新生界第四系等。希貝庫拉斯組主要分布于包古圖河東側希貝庫拉斯一帶,巖性主要為灰色、青灰色厚層細--粗粒凝灰砂巖與層凝灰巖不均勻互層,夾暗--灰黑色凝灰質粉砂質泥巖、火山灰層凝灰巖及凝灰質角礫巖,在局部地段可見圓礫巖、硅質巖、生物碎屑灰巖及安山玢巖的透鏡體夾層。
1.2 區域構造
區域內構造形跡較為發育,主要有南北向構造體系、東西向構造體系、北東--北東東向構造體系、北北西向壓扭性斷裂等。其中褶皺及斷裂構造各個時代均極為發育。
1.3 區域巖漿巖
區內侵入巖較發育,以花崗巖分布最廣,超基性巖、閃長巖、與花崗巖有關的中酸性脈巖次之,主要是華力西中期侵入巖。
①西中期第一侵入次科果拉超基性巖體:巖體長2.3km,寬60-200m,最寬處380m。多被第四系覆蓋。呈北東50-60方向延伸的巖墻狀巖體。與圍巖接觸面不規則,產狀一般為傾向北西或北東,傾角42-89。巖石以斜方輝橄巖為主,二輝橄欖巖、含輝純橄欖巖次之。巖石均遭受了強烈的蛇紋石化,局部形成了蛇紋巖。同時在巖體邊緣還有綠泥石化、碳酸巖化、滑石化等蝕變現象,分異條件較好。但蝕變及礦化均受成礦前次生構造所控制。
②西中期第四次侵入鉀質花崗巖:該期侵入巖活動規模大,出露廣,主要分布于區域的東南部、西南部。本次侵入的花崗巖體,結晶分異好,一般可劃分出中央相帶和邊緣相帶,個別巖體見有過渡相帶。
2 區域地球化學特征
1988年,新疆地礦局物化探大隊在本區圈出一處綜合異常,異常面積120km2,走向呈北東向,異常排序第三,類別屬甲類異常。其元素組合為Au、As、Hg、Sb、Cu、Zn、Mo、W、Ti、Pb、Th等11項,其中Au、As元素濃集中心明顯。親銅成礦元素、鐵族元素、鎢族元素為該異常的主要異常元素。
3 礦區地質
3.1 地層
礦區出露地層為下石炭統包古圖組和第四系。包古圖組巖性中含砂粘土巖、長石雜砂巖及少量黑色頁巖呈互層產出,界線不明顯,填圖過程中不易區分,故在本次填圖時將其按照一個巖性組做劃分,硅質巖則單獨進行了劃分。
3.2 構造
工作區內構造發育,共發現四條大的斷裂構造,分別編號F1、F2、F3、F4。斷層的確定主要依據區域地質資料中確定的斷層位置,結合礦區內的地形,斷層位置均為溝谷,且兩邊溝壁巖石破碎,據此推斷出本區四條斷層的位置,依據不是很充分,在今后工作中需進一步研究。
F1斷層:為區域達爾布特深斷裂的中間部分,是工作區內的主干斷裂,為一逆斷層,斷層傾向北西,傾角約55--70,此斷裂在地表形成一條寬約百余米的大溝,達爾布特河從中流過。
F2斷層:位于工作區中部,走向近東西,為一平移斷層,斷距約120m,該斷層為達爾布特斷裂的次一級斷層。
F3、F4斷層:位于工作區南部,斷層性質不明,F3斷層走向南東,F4斷層走向近南北,均為達爾布特斷裂的次一級斷層。
3.3 巖漿巖
巖漿巖主要為工作區中部出露一條輝長輝綠巖脈,巖脈沿南西--北東向呈帶狀斷續出露。巖石具強烈蛇紋石化、綠泥石化,經地表揀塊樣分析,鎳品位已接近或超過邊界品位。從區域資料上看,該巖置與科果拉超基性巖置重合,在該巖體上曾發現鉻鐵礦等礦點,本次工作中采集巖石標本進行鑒定,鑒定結果為輝長巖和輝綠巖。
此外,工作區內還出露少量石英脈,出露規模均較小。
關鍵詞: 心理統計學 哲學 方法論
一、引言
哲學是關于世界觀和方法論的學說,研究自然、社會和思維的最一般的規律,在人們認識世界和改造世界的過程中發揮了重要的作用[1]。哲學在發展過程中,不僅在自身領域的研究中取得了重大進展,而且推動了其他的一些學科的誕生,如天文學、數學、教育學、美學等。統計學也當然可以歸于哲學的發展框架下。因此,可以從某種程度上來講,哲學可稱為“萬學之母”,抑或“元科學”。
統計學作為一門研究客體特征和規律的方法論學科,有很強的數學基礎做支撐。它不但可以作為一門基礎學科創造和發展理論,完善學科結構,而且可以作為一種應用型很強的學科,為人們認識世界和改造世界,進行量化研究提供強有力的工具手段。掌握好統計學,對進行科學研究,尤其是量化的科學研究必將大有裨益。然而正是由于其要求較強的數學基礎,因此對于缺乏數學訓練的人,尤其是文科學生來說,對統計學的掌握就可能成為一件比較讓人頭疼的事情,有的甚至是“談‘統計’色變”。即使不從理論研究的深度來學習,哪怕只是在統計學的應用層面上來掌握,強調實用性,也需要費些心思,再加上沒有適當的方法,就可能更加懊惱了。但是,由于哲學對統計學起指導作用,為統計科學研究和統計工作提供一般指導原則和思維方法,因此如果能將哲學中的一些方法論知識運用到統計學習中,可能會起到事半功倍的效果。
二、哲學思想的運用
哲學的眾多原理和方法論都可以作為統計學習的有力指導,本文選擇三方面加以闡釋。
1.“從一到多”的思想,也可以稱為“從簡單到復雜”的思想。事物的狀態有繁有簡,有的表現在量的層面上,有的則表現在質的層面上。單從量的層面上來講,就可以看到從1個、2個到3個乃至多個的變化。比如,線性回歸中,從最初的回歸模型中只包含一個自變量的最簡單模型到后來的回歸模型中包含2個甚至更多個自變量的情況,是一種從自變量的角度來觀察模型由簡單到繁瑣的過程[2]。再比如,從t檢驗到方差分析的變化。t檢驗可以有三種情況,即單樣本t檢驗,獨立樣本t檢驗和配對樣本t檢驗(后兩者均可以檢驗兩個總體的均值是否有差異,只是在具體的操作過程中有些差別)。但是對于三個及以上的均值是否存在顯著差異的檢驗,t檢驗則顯得力不從心了(多次兩兩比較可能增大一類錯誤的概率),而方差分析則會很好地解決這一問題,因為其不僅可以處理獨立樣本的問題,還可以處理重復測量的問題,在很大程度上彌補了t檢驗的不足[3]。不難看出,從t檢驗到方差分析,又是一個針對平均數個數從簡單到繁瑣的過程。回顧上面的例子,可以對這一形式的統計方法有一個比較性的認識。首先,它們都是從一個向多個的變化過程。“多”個的發展是以“一”個的發展為前提的,換句話說,多個變量的模型要想發展,必須滿足一個變量的單個模型發展所需要的假設條件。比如,多元回歸要想進行就必須滿足一元回歸所要求的一系列條件(如正態性、連續性和方差齊性)。而方差分析若要進行也必須滿足獨立t檢驗所需要的條件(方差齊性)。如果不能滿足,那么即使統計方法再先進,其科學性差的結果也是不容置疑的。其次,還要看到“多”與“一”的不同。這表現在:一方面,從前提假設方面來講,“多”除了要滿足“一”所需要的基本前提條件外,還有自己的額外要求。比如,多元回歸中的多重共線性檢驗、多元正態分布及方差分析中的協方差分析。另一方面,從功能上講,“多”的功能與“一”的功能既存在一致性,又存在區別,比如一元回歸所能解決的問題運用多元回歸也能解決,但是一個含有兩個自變量的二元回歸的功能卻不能由分別以每個自變量作一次回歸的兩個簡單回歸的功能之和。對于方差分析,如前所述,亦不能分別進行多次兩兩比較的t檢驗來完成。了解這一思想后,在處理類似的情況時,便可以通過比較分清異同之處,查找前提條件,選用適當的方法。
2.“整體與部分的關系”的思想。整體是由部分組成的,整體是部分的整體,離開部分,整體即不會存在;部分是整體的部分,離開整體談部分,部分也會喪失其原來的意義。這一思想要求我們要正確處理好整體與部分之間的關系。由于統計研究中經常會涉及處理多個變量的數據的情況,多變量及多層關系的情況,或是為了更好地分析事物之間的關系,通過假設將多個數據變為一個(如利用平均數來代表整組數據的信息),將幾個變量合并為一個(如某一概念的結構分為了幾個維度),將多個相互復雜的關系合并為一個(如結構方程及利用多元線性模型處理嵌套關系)。這就會使某些變量為了滿足統計分析的需要而臨時組成一個小的整體。比如,多層線性模型中,就會出現一個由不同層次的回歸模型而組成的層次結構,每一層的回歸模型均可看做是這一多層模型中的一部分,而且是必不可少的一部分;而由多個層次的單個模型所組成的模型又很好地囊括了每一個層次的部分[4]。然而,各個部分所組成的整體可能有各個部分單獨所不具有的功能,亦即整體的功能并不是各個部分的簡單相加。比如,多層線性模型中就存在每個單層的回歸模型所不具有的擬合特性,能夠充分發揮其模型的整體擬合優度來實現對各個層次的信息的最大限度的完美組合,而作為部分的每個層次的單一回歸模型,則只能依據下一層的回歸結果來考慮本層次的信息,并在一定程度上為更上一層的分析提供一定的信息基礎。但就單一層次來講,雖然可能會與相鄰層次發生關系,但是絕對不可能夠表現出所有層次的整體效果,即使是在層級次數很少的情況下。此外,對于模型的好壞程度的檢驗也是如此[5]。對于整個模型的評價,既要有整個模型的擬合優度的指標,又要求其所組成的各個部分均達到顯著性水平;而對于各個部分的考察,則更多地只考察其自身的顯著性即可。這一點除了多層線性模型,在結構方程處理一般概念結構時也有所體現。一般認為,如果想要證明所建構的概念(如自尊)的結構效度比較好的話,除了要使整體的結構方程的各項指標(如NFI,GFI)符合要求外,還要保證模型(概念)的各個維度也都要符合要求,甚至于對于每一層的各個項目的各項測量學指標(四度)也要符合通行的標準,因為一旦一個不符合要求的題項進入模型之中,將直接影響到維度的各項指標的要求,進而影響整個模型。而當僅僅對某一個維度或題項進行考察時,一般只對于其自身的數據所包含的信息進行分析,很少涉及其他的部分。整體與部分的思想要求我們在處理涉及模型的統計分析時,一要分清整體界限,認清整體的模型到底是什么;二要通過理論分析和數據驗證,認清整體模型相對于各個部分模型的獨特之處,即整體的優越性,通過模型的擬合最大限度地利用數據所蘊含的統計信息。此外,還不應忽視的一點是,對模型的整體檢驗,既要有對模型的整體的檢驗,又要包含對局部的評估,將兩者綜合考慮,通過比較選擇出最適合的模型。
形式邏輯的研究表明[6],類屬關系和整體與部分的關系是不同的。類屬關系中的屬相具有類項所具有的全部功能,而各類的功能則沒有其屬的很多功能。而整體與部分關系中的部分則不可能具有整體的全部功能,但是部分所組成的整體則具有各個部分所不具有的功能。比如,在前面談到的回歸中,一元回歸與多元回歸都歸屬于“回歸分析”這一類,當然無論一元回歸還是多元回歸都具有探索自變量與因變量的因果關系的傾向性這一回歸分析的特性,但是如果因為一元回歸和多元回歸乃至于其他的回歸類型歸屬了回歸分析這一類從而就使回歸分析增加了很多的其他功能(如真正確定因果關系),這顯然是不合適的。另一方面,由各個維度所組成的結構方程會有比各個部分更加優越的功能,但各個部分卻不能夠擁有這些功能(因為其分析只是基于自身數據)。弄清楚了這一點,就能夠很好地區分開類屬關系和整體與部分的關系,也就不至于遇到多個變量的統計分析時不知道該以何種方法論來進行指導。這樣,無論是對于統計的技術分析,還是基于研究假設對技術理論的解說,都是使人受益匪淺的。
3.具體問題具體分析的方法論。統計學作為一門學科,其必有自己的知識體系。心理統計學也必然是如此。所謂的知識體系,通俗來講,就是知識組成的方式與結構,或稱“知識樹”。知識體系的把握對于學好一門課程來說至關重要。當前國內外有關統計方法的書目中對統計知識體系的呈現不盡相同。有按照“從事物屬性上的排他性”來安排的,比如,講到平均數的檢驗時,就把三種平均數(單樣本、兩樣本獨立和相關)的檢驗全部呈現出來,依次講完。也有按照東方思維方式的“功能性分類”來展現,比如當講到方差分析時,最先側重講一元(one way)方差分析,之后是更復雜的兩個自變量的方差分析,之后進入“析因設計”(factorial design)的方差分析,從此采用多變量方差分析(MANOVA),以考察交互作用為首要任務[7],而不是一氣呵成地把各種多變量的方差分析全部講完。誠然,每種體系具有各自的特點,不同書目有不一樣的體系,甚至于對于同一本書不同章節的知識可能適合于不同的知識體系。因此,要針對不同的內容采用不同的呈現方式來構建各具特色的知識體系。
三、結語
其實,從科學的整體結構來看,哲學是處在統計學之上層的,而統計學也可以追根于哲學這一母體。因此,哲學中所蘊含的方法論思想理論理應適合于統計學這一學科的發展的指導。正如哲學中的“對立統一”觀點、“質量互變理論”、“矛盾的偶然性與必然性”等理論在統計學中得到了廣泛的應用一樣[8],哲學的其他方法論思想也理應被吸納到統計學學習的方法中,并將其很好地運用到實際中去。這樣一來,統計學的學習就如同有了前進的探照燈,即使數學基礎不扎實,在統計學學習的道路上也會存在諸多的平坦。
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[6]金岳霖.形式邏輯.北京:人民出版社,2005,(1).
沒有探究的大學教育是毫無生機的,各國課程改革都強調對學生創造性和開放性思維的培養,這對于大學教育尤為重要。探究式教學為提升學生的科研素質提供了可能。
對于心理學本科教育而言,《心理與教育統計學》是一門重要的基礎性課程,其價值伴隨著心理與教育學科的快速發展和實證趨勢的加強而愈加凸顯,所提供的數理統計方法為人們探討繁雜心理現象所蘊含的本質和規律提供技術支撐。但《心理與教育統計學》課堂教學頻繁出現學生學習效能感低、學習興趣不高、主動參與性不強、動手能力差、理論與實踐脫節等諸多問題。如何才能實現心理與教育統計的“有效教學”,培養合格的心理學人才?
國內研究大多從理論層面對《心理與教育統計學》的教學方法進行了探討,提出了舉例教學、軟件輔助、多做習題、熱點問題討論等多種本文由收集整理建議,這為教學的有效開展提供了良好思路和途徑。但從實證層面上進行某種統計教學方法嘗試的研究略顯不足。借鑒探究式教學法的優點,以及高校本身濃厚的科研氛圍,如果教師能以自身科研優勢為依托,在《心理和教育統計學》課堂教學中鼓勵和引導本科生對自己關心的、感興趣的現象進行分組討論和研究,形成學生自己的“小課題”,由學生小組承擔“課題”設計、進行統計數據收集和分析、撰寫科研論文等,把靜態的課本知識和動態的科學探究過程有效結合,不僅能夠促使課本中抽象的概念和方法更加具體化和操作化,加深學生對課本知識的理解和應用,還能夠激發學生科學探究的興趣和好奇心,培養學生的創造性思維,實現教、學、研在課堂中的統一,這對心理學復合型人才的培養具有關鍵作用。基于此,筆者嘗試采用等組實驗法,對探究式教學法在《心理與教育統計學》課堂教學中的作用進行實證性探討,以期為后期的課堂有效教學提供實踐性支持。
一、實驗對象與方法
1.實驗對象
選取河南某高校心理學本科專業兩個班的學生各37人,其中一個班為實驗班,采用探究式教學法;另一個班為對照班,采用傳統講授式教學法。
2.實驗目的和方法
在日常教學中進行等組實驗,探討探究式教學法對提高《心理與教育統計學》課堂教學質量的作用。
實驗采用單因素等組實驗法,自變量為探究式和講授式兩種教學法。因變量為統計課堂的教學效果,以學生的學業成績和學習興趣為衡量標準。為使兩個班在實驗前盡量同質,對以下無關變量進行控制:①兩個班在人數、性別上基本相等,均是理科生。②兩班均由同一位教師授課,所用教材相同,課時量相同。
3.實驗程序
因為概率論是心理與統計學的基礎課程,因此以兩個班學生上學期的概率論成績作為前測成績,統計結果顯示,兩班學生成績差異不顯著(p>0.05)。實驗班的學生采取探究式教學法,教學程序包括4個部分:創設問題情境,學生探究,討論交流,歸納結論。對照班學生采用傳統講授式教學法。實驗結束后以《心理與教育統計學》的學業成績作為后測成績,并通過調查問卷了解學生對統計課程的學習興趣。用spss17.0對數據結果進行統計分析。
二、實驗結果
1.實驗班和對照班在學習成績上的比較
采用獨立樣本t檢驗對對照班和實驗班的統計成績進行差異分析,結果表明兩個班的學生在實驗前的成績不存在顯著差異(t=-0.641,p=0.524>0.05),但接受實驗處理后,實驗班和對照班學生期末《心理與教育統計學》測驗成績出現顯著差異(t=-2.612,p=0.011<0.05),說明探究式教學法能有效提高《心理與教育統計學》的課堂教學效果。
2.實驗班和對照班在學習興趣上的比較
在學生對《心理與教育統計學》課程的學習興趣的調查中,實驗班有30名學生表示“感興趣”,7名學生表示“不感興趣”;對照班中有17名學生表示“感興趣”,20名學生表示“不感興趣”,x2檢驗的結果顯示實驗班學生的學習興趣更高(x2=2.612,p=0.002<0.05)。
三、討論
1.探究式教學法提高了大學生學習統計知識的興趣
通過對心理學本科生學習興趣的調查表明,實驗班學生對心理與教育統計知識的學習興趣更高,有30人表示感興趣,而對照班學生只有17人表示感興趣,學習興趣出現差異的原因可以歸結為課堂教學方式的不同。在統計課堂的探究式教學中,研究專題的設定往往是學生所關心的、感興趣的問題。這些問題都很貼近學生的生活,符合學生當前的心理特點,同時這些課題又具有研究的價值。通過對這些數據的統計分析,學生能夠發現日常生活中隱藏的規律性現象和事物的本質,對自己的生活更加了解,更具掌控感,體驗到《心理與教育統計學》的實用價值,從而激發學生學習心理與教育統計知識的熱情,提高了課堂學習的興趣。
2.探究式教學法能顯著提高《心理與教育統計學》教學的效果
經過一個學期的教學,實驗班和對照班學生在《心理與教育統計學》期末考試中的成績差異顯著,說明探究式教學能使學生更好地理解、掌握和運用統計知識。心理與教育統計是一種方法論,更強調統計方法在心理與教育實踐中的應用價值,結合實踐進行教學應是統計教學的有效途徑,而傳統的講授式教學主要是教師在課堂上發揮“講”的主導作用,單純的講授或舉例只能讓學生在抽象的空間內理解和運用統計知識,對心理與教育統計知識的一知半解,在一定程度上降低了學生學習的主動性,從而影響課堂學習的效果。而探究式教學給學生提供了在日常生活中應用和檢驗統計知識的機會,使抽象的知識具體化,有效地實現了統計理論知識和生活實踐的結合及心理統計學科作為一種方法論的應用價值。同時,這種學習是在學生感興趣的課題中進行的,學生容易成為學習的主體,為學習的結果承擔責任,自然能夠提高《心理與教育統計學》課堂的教學效果。
3.探究式教學法可增強學生主動、合作學習的能力
學生先是根據個人興趣和能力提出待研究的題目,由任課教師和其他同學對題目進行討論后提出意見和建議,然后根據確定下來的課題題目按興趣分組,小組成員的人數以5~7人最佳,各組成員通過網絡或圖書館查閱相關文獻,了解已有的課題研究成果和未來的發展趨勢,確定課題的最終研究方向和數據收集的方法。探究的各個階段分別由不同的學生負責,最后以小組為單位報告研究結果,分享在課題研究過程中的收獲和感受,并請任課教師和其他同學進行評價和反饋。整個過程都是以學生為主體,幾乎完全是由小組成員獨立完成,教師只是在階段性任務完成前后給予必要的指導。學生變被動學習為主動學習,形成一種積極主動的、自主合作的探究學習氛圍,增強了學生主動學習和合作學習的能力,同時還培養了他們的觀察能力、表達能力和邏輯思維能力,提升了學生的綜合素質。
關鍵詞:商務統計學;課堂教學;學習興趣
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)06-0134-02
《商務統計學》是一門以經濟管理為理論基礎、以數理統計學為方法基礎,研究社會和經濟管理問題的應用學科。作為金融學專業的一門學科基礎課,在實際課堂教學中筆者發現,不少學生感到《商務統計學》這門課程枯燥無味、難學難懂,缺乏學習興趣,從而降低了學習效率。究其原因主要是統計學涉及到大量數學公式,客觀上要求學習者有比較扎實的數學基礎。而經濟類專業的學生,大多數是文科出身,數學基礎相對薄弱。因此課堂教學方法是否得當,能否激發學生的學習興趣,是影響教學質量的一個重要因素。本文結合筆者的教學實踐,就如何激發學生的學習熱情和興趣,談幾點認識。
一、注重現實問題導入,調動學生的積極性
眾所周知,統計學對經濟現象數量方面的研究應遵循“從定性認識開始,經過認識量的過程,達到認識事物質的目的”的規律。本著這一認識,在教學過程中采用了“實例問題—選擇方法—理論講解—解決問題—解釋結果—結論意義”的通用授課模式,即在每個章節的理論內容講解之前,都以實際問題引入,讓學生了解該章節內容的實際應用價值,然后和學生一起討論分析問題,解釋要解決該實際問題所需要的統計學知識,之后進入真正的理論知識講解以及方法的計算,最后再回到實際問題,并介紹如何利用軟件幫助計算;分析結果及解釋結果的實際意義。授課過程中注重結合不同專業的實例講深講透,加深學生對所學知識的理解,切實提高學生運用統計學知識分析問題、解決問題的能力。通過實施問題導入式教學,學生更加深刻體會到了統計學知識的實際應用價值,同時學生因迫切希望問題得以解決,無形中激發了學習相關理論知識的積極性。
二、豐富完善教學內容,提升課堂的趣味性
針對《商務統計學》的厭學原因主要集中在對數學的認同感不足這一情況。在教學過程中,重點通過對數學的趣味性以及相關背景知識的介紹來增強課堂教學的趣味性。
1.充分挖掘統計中的數學美。在統計學的教學過程中,理論知識的講解是不可避免的,在注重統計理論的科學性和嚴謹性的同時,還應注重充分挖掘統計中的數學美,以體現統計學的趣味性,激發學生的學習興趣。比如,在介紹概率公式時候,可提醒學生這樣記憶:左端到右端,長線變短線,和變積,積變和,這充分體現了數學中的奇異美。又比如,樣本均值是總體均值的無偏點估計,同樣樣本比率是總體比率的無偏點估計;大樣本下,樣本標準差已知,置信水平為時,總體均值的置信區間公式的結構為:點估計臨界值標準誤,即,總體比率置信區間公式的結構也一模一樣。在學習這些公式的同時,可引導學生觀察其中所體現的數學中的對稱美。再比如,在進行假設檢驗時,無論要檢驗總體的哪個參數,遵循的步驟都是統一的:先設立問題中的原假設和備擇假設;再根據條件找臨界值,得到拒絕域和非拒絕域,然后計算樣本統計量,最后做決策,這正體現了數學的統一美。
人們常說:“成功的教學給人以一種美的享受”。統計中所蘊含的數學美還很多,在教學中適當地揭示統計學之美,不僅可以使學生得到美的享受,還可以培養學生的審美能力,激發學習興趣,讓學生在美中學習,在學習中享受美。
2.注重引入數學史和統計名言。在與學生接觸的過程中,筆者發現有許多學生在學習上缺乏堅忍不拔的精神和毅力,針對這種情況,在商務統計學的教學中,在講某個方法時,用幾分鐘講一講該統計學家當時的事跡,幫助學生培養堅定勇敢的學習精神。比如在講解小樣本的t檢驗時,介紹了哥色特和他的t分布誕生的背景和過程。哥色特,筆名Student,他關心的是由人為試驗下所得的少量數據的統計分析問題,這在當時是一個全新的課題。經過一年的研究,他的那篇名垂統計史冊的論文《均值的或然誤差》于1908年發表在《生物計量》雜志上。他的這一思想的中心正是商務統計學的整個教學中一個重要的內容。除了良好的科學研究的能力,他還是一個易于與人合作的謙謙君子。當時不同流派的統計學家之間有的幾乎到了水火不相容的地步,而他幾乎與當時各個流派的統計學家都有良好的交往。在統計學的教學過程中,加入類似內容的教學,豐富了授課內容,加深了學生對所傳授方法的了解;另一方面又讓學生了解到統計學家也是人,有的和普通人一樣也有缺點。許多統計方法的產生也不是從天而降的,大多數是為了解決實際的問題。這樣的介紹增加了統計學的人文氣息,讓學生感受到大家風范的同時提高學習的興趣。
三、理論與實踐相結合,增強教學的科學性
《商務統計學》的傳統教學模式以課堂理論教學為主,目的是為打好數理分析基礎。然而在日益強調培養應用型與創新型人才的今天,獨立的理論教學遠遠不能實現這一目標。為此,筆者注重理論教學與實踐教學相結合,在提高統計學理論基礎的教學同時,增加對學生實踐環節的訓練,將教學內容拓展為理論與實踐相結合的教學體系。
1.積極開展案例教學。統計理論來源于統計實踐過程,反過來又指導統計工作。作為對統計實踐過程的一種模擬,統計案例教學對于激發學生學習興趣、培養學生專業素質、提高學生在實踐中探究學習方法的自覺性、有效地將理論知識轉化為專業技能等方面都發揮著重要作用。筆者在課堂教學中注重對相關案例進行歸納整理,把學生獨立分析與老師授課講解有機結合起來,既讓學生通過相互討論進一步提高語言表達、團隊合作和自我學習能力,又通過案例的分析描述,加深了學生對統計理論和統計思想的掌握以及對相關學科知識的融會貫通,還很好地幫助學生變被動學習為主動思考,培養提高了應用統計學理論、方法解決實際問題的綜合能力。
2.大力推行軟件教學。在課堂教學過程中,有針對性地加強了相關統計軟件如SPSS操作的教學內容。由于課時的原因,將每一步的操作步驟盡可能詳細地介紹,并將其打印發給每一個學生,在課堂上只進行簡單的演示介紹,由學生在課后自己進行練習;通過課堂講解和課后實際操作相結合,大部分學生都能掌握軟件的操作和使用。通過軟件教學,幫助學生找到了快速得出復雜運算結果的捷徑,大大減少了學生由于大量計算所產生的畏難情緒,提高了學習興趣。
3.廣泛組織課題設計。為提高學生創新實踐的能力,在教學中,筆者還堅持適當結合課程內容安排一定的社會實踐環節,要求學生就一些關心或與專業相關的課題作市場調查。比如在學習完統計數據的描述后,組織學生針對大學生們感興趣的如就業問題、逃課問題、圖書館使用情況等問題展開調查,學生自行確定具體調查對象,抽取樣本,設計和發放問卷、回收與審核,輸入數據與整理資料。在學完參數估計與假設檢驗的內容后,組織學生獨立估計與分析之前所獲得的數據,最后編寫調查報告,并總結調查體會。通過讓學生親自參與統計調查、統計整理和統計分析的全過程,在鞏固基礎知識、鍛煉應用能力的同時,也大大激發了參與學習的熱情和活力。
四、創新考試評分方式,實現考核的全面性
統計學課程分支多、應用性強,傳統的“一張考卷定終身”考核模式難以對學生作出客觀公正評價。為此,在考理論知識的同時,也要把學生獨立思考列入考試評分標準當中。在《商務統計學》的考試評分上,采取了期末考試、上機實驗、案例分析與課程設計等多種方式相結合的考核方法,從知識、能力等各個方面考察和綜合評價學生的學習效果。具體而言,將考試分為卷面和實踐操作兩部分,卷面部分主要對學生的理論知識、基本知識的掌握進行考核,占總成績的60%。實踐操作部分主要考察學生的動手操作能力和應用統計學理論解決實際問題的能力,這部分占總成績的40%。在實踐操作部分有兩種形式。一種是給學生一個具體的案例,讓學生完成一份分析報告,包括對案例中數據的分析、計算機的計算結果,結果的分析以及對案例中決策者的建議等。第二種讓學生以團隊的形式自行選題,結合本專業開展調查研究,完成一個完整的統計工作過程。這種考核形式,不僅鍛煉了學生們的實踐操作能力,提高了統計思維,而且培養了他們“團隊意識”和“合作精神”,得到了學生的廣泛認可,也收到了較好效果。
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