浅谈计算机辅助数理统计方法教学

李秀昌 孙健

摘要：新世纪以来，世界科学技术得到了迅猛的发展，信息技术得到了空前的进步，人类社会的发展得到比其他任何时期都要快的发展速度。21世纪面临的是知识经济的挑战，知识转化为经济，科学技术转化为生产力的速度不断加快，对于人才的竞争将日趋激烈。在面临机遇和挑战的时刻，也给当前的教育提出了更高的要求，以前落后的教育观念、内容和形式必须改革，这就需要提供更多、更快、更新、更广的知识，从而提高教学的质量和效率，在极短的时间内获取更多的知识，留给学生更多的独立操作和活动的空间与时间，培养高素质的具有现代意识的人才。

关键词：计算机；数理统计；辅助教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）27-0187-02

一、数理统计课程的特点

数理统计方法课程是以概率论为基础，研究随机现象及其数量规律的一门学科。其主要内容包括概率论的基础知识、随机变量及其概率分布、常见的统计分析方法、常见的试验设计方法。课程开设的目的是使学生掌握基本的统计分析方法，学会用统计思维的方式去观察、分析具体问题。试验设计与统计分析方法广泛应用于自然科学、社会科学等各方面。随着医药事业的不断发展，定量研究的不断深入，它已成为这一领域一种必需的工具。对于提高学生素质、提升学生的分析问题和解决问题的能力起到了关键作用，为后续专业课程的学习提供了分析工具。由于各校人才培养方案的调整及信息时代发展的需要，从而使数理统计成为医药专业的一门重要基础课。

二、数理统计课程的教学现状

1.授课时数越来越少。近年来，我国高等教育的改革正在稳步推进，随着我国高等教育改革的不断深入，对大学本科教学起到了关键作用。其中一个显著的特点是：强化学生的自主学习和创新能力，在教师指导下完成学习任务。在这样的一种思想指导下，各高校在进行人才培养方案修改时，对课程门类及教学内容进行了大幅度的调整，限制课程门类和各门课程的教学时数，其中对各门课程的学时进行了大量的缩减。在新一轮的人才培养方案中，数理统计课程的授课时数很多学校都有所减少，一般由原来的54学时调整为36学时左右。

2.教学内容多。数理统计课程内容包括概率论、统计方法、试验设计等部分。概率论是基础，统计方法与试验设计方法是应用，本课程学习的目的是学习统计方法与试验设计方法。由于受传统数学教学理念的影响和教学时数的限制，教学中在概率论部分花费大量时间。概率论的特点是内容多难度大，大量的时间都可以消耗掉，处理不好就会把课程变成纯概率论的学习，而统计方法与试验设计就没有时间去讲授，而医药院校开设本课程的目的是使学生能够掌握常用的统计方法，并能正确地运用统计方法分析解决实际问题。

3.学生学习手段落后于科学技术发展。目前大多数的学校，数理统计课的教学还是以计算器为主，学生使用计算器来进行平时的学习和考试，应用计算器来完成对统计分析方法的计算。而随着计算和信息技术的快速发展，各种计算软件的日益丰富，其功能越来越强大，解决统计问题越来越多使用的是计算机。这样学生学的是用计算器计算，而实际遇到的问题计算器是很难解决的，必须通过计算软件实现。学和用严重背离，导致学生学而无用。

4.考试内容不合理。考试内容偏于基础知识，大多是考察概率方面的定理、公式，缺少对学生知识、能力和素质方面的综合考查；考试题型中判断、选择等客观性习题所占比例较大，计算、分析、思考等主观性习题较少；考查学生记忆性的内容多，而应用知识解决实际问题的内容少。这样死记硬背限制了学生的思维发展，使学生很难形成综合、分析、应用的能力，也不利于学生创新精神的培养。

5.实验实训学时少。数理统计的理论性、逻辑性很强，一般的较传统的教学方式是基本理论讲授和习题课的形式。重点是概率论的基础、知识的理论体系。而医药高等学校药学专业开设这门课程的目的是知识的应用、统计方法的正确应用与统计结论的结果分析。要实现这一目的，必须有大量的课时作为保障。现在大多的院校只进行理论的教学，忽视了实踐教学。因此必须增加实验实训的学时数，让学生通过训练来实现开设本课程的目的。

三、如何利用计算机进行数理统计的辅助教学

1.引入多媒体教学。多媒体技术的发展给教学带来了革命性的变化，通过这种技术可以在较少的时间内提供大量的信息，由于其可视较果好，特别适用于版书较难完成的课程。数理统计课程经过数次调整，课程内容多而授课时间少。引入多媒体教学后，教师可以充分利用其能节约传统的板书时间、开阔知识面、增加信息量的优点，从而提高学习效率。数理课程中有许多的案例、图形和表格需要在教学中显示，而传统的板书很难完成。引入多媒体后，则可以很方便地显示多个案例，可以很容易地制作表格和图形，从而使得教学变得形象、直观。

2.引入统计分析软件。数理统计课程中有大量的统计方法，每种统计方法都得通过计算才能得到统计结论，而用传统的教学工具计算器计算既费时又费力。在教学中，教师可以根据学生的实际情况和自己对统计软件的掌握情况，分别介绍不同风格的统计软件。例如SPSS统计分析软件、SAS统计分析软件、Statistica统计软件、R软件等等，这些都是公认的国际通用统计分析软件。这些软件都有很强的统计功能，都能满足本课程中的统计需要，有些软件也很容易学会。通过统计软件的引入，使得学生解决实际问题变得更容易，可以使学生独立地进行数据的统计分析，加强对所学内容的理解和掌握，提高学生分析问题和解决问题的能力。现代化的统计计算和分析与传统的教学手段相融合，从而可以全面提高学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。

3.构建统计方法分析题库。数理统计课程中介绍了多种统计方法，各种统计方法所解决的问题各不相同，有时同一实际问题，可以用不同的统计方法计算，也可以得出不同的统计结论。因此区分各统计方法是一个重要的问题，而各种统计方法间有时很难区分。从以往的教学情况来看，许多学生有时这个问题学得并不到位，方法区分起来有一点困难。我们利用现有的考试系统，对每种统计方法建立一个库，每个库中都是同一个方法的试题，每个试题一般有多种提问，提问一般包括：解决这个问题用哪种统计方法，这种统计方法的原假设和备择假设是什么，解决这个问题用到的统计量公式是什么等。采用选择题的形式，考试系统随机组成试卷，学生利用实验室开放时间来练习这个题库。通过这种形式的练习，使学生能够对不同的问题，找到解决问题的最优统计方法，大大地提高了学生辨析统计方法的能力。

4.构建统计软件学习系统。学生通过统计软件的学习，主要的目的是使学生能够掌握所学习的统计软件。但在学习过程中如何掌握学生的学习情况是一个技术问题。可以根据学生每次上机要学习的统计方法，给出具体的问题，通过完成试题的形式考核学生的学习情况。对于每个问题设置相应的知识点（统计量、概率值、统计结论等），学习用统计软件完成问题后，用相应的统计计算结果来回答知识点中提出的问题，学生完成各题后从所得到的分数就能考查出学生对于统计软件的学习情况，学生还可能重复多次地进行试题的操作，反复地学习，加深了学习的效果。这种用量化的方法上机学习统计软件，起到了学生学习有目标，教师考核有根据的效果，是一种很好的学习统计软件的方法。

运用计算机辅助数理统计方法教学是教学改革的发展方向，是大势所趋，它能解决许多教学中存在的问题。但它只是一种教学手段的利用，教学的主体还是教师。教师如何更好地、更巧地利用是一个技术性问题。我们通过多年的教学实践，深深地体会到更好地利用计算机来辅助数理统计教学的重要性。它对于提高教学效果是很有必要的。

参考文献：

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[2]张红霞.关于高校计算机多媒体辅助教学实践的几点思考[J].信息与电脑：理论版，2018，（14）：255-256.