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統計學基礎范文1
關鍵詞:醫學統計學;概率論;本科生;教學改革
一、課程背景
醫學統計學是一門以概率論與數理統計為基礎,為解決醫學實際問題而對醫學數據資料的收集、整理、分析、推斷進行研究的一門學科[1]。該門課程的特點在于應用概率論等數學知識與醫學實際科學問題結合。其主要目標是在隨機偶然事件中找出其中潛在的必然性,即隨機事件的客觀規律性。例如,判斷某種新療法是否對疾病具有顯著療效;不同年齡的病人對某種藥物的反應是否一致等問題。醫學統計學在20世紀20年代后逐漸成為一門學科,近幾十年由于電子計算機的飛速發展,極大地促進了醫學統計學在醫學研究領域中的應用。目前醫學統計學在醫學研究與數據分析領域得到極廣的應用??梢哉f,沒有醫學統計,就沒有醫學科學研究。統計在醫學研究領域已經成為一種基礎技能,因此目前國內高校大多數醫學相關專業都開設了醫學統計學課程。對于學生來說,掌握醫學統計這項重要技能對于今后的工作或者繼續深造都至關重要。所有統計都是基于概率論基礎的,統計推斷的基本思想是基于小概率事件在單次試驗中不可能發生的原則。采用類似反證法的思想,首先假定0假設,然后基于概率論計算事件的發生概率,如果該事件是小概率事件,則認為對應顯著性水平上0假設不成立。該過程設計較多的概率論知識,而醫學相關專業學生缺乏概率論學習的系統性,難以理解統計學基礎原理部分。根據學生學習情況反饋,醫學統計學在醫學類相關專業學生中屬于學習較為困難的科目[2]。因此,相對于統計學與數理統計等專業課程,醫學統計學更多地側重于統計方法的介紹,著重了解各種現有統計方法,如T檢驗、F檢驗,相關分析等的適用范圍與具體操作。
二、教學問題分析
那么概率論等數學基礎的缺失對于學生學習醫學統計學是否會造成影響呢?為解決這個問題,我們設計了一項教學試驗進行驗證,試驗流程如右圖所示。試驗對象為貴州大學醫學院護理學專業大二學生,共49人。在第一次教學課程時發放概率論試卷,對學生當前概率論知識水平進行簡單測試,為保證試驗的雙盲,對試卷進行封存處理。在所有教學課程完畢,期末成績出來之后對概率論試卷進行批改。然后統計學生的概率論知識水平,這里采用偏相關分析概率論分數與醫學統計學分數是否存在顯著相關,其余非數學類課程平均成績作為協變量放入用于排除學生個體因素,例如學習努力程度等的干擾。統計分析后發現醫學院護理學學生醫學統計學分數與概率論分數呈顯著正相關(p<0.05)。值得注意的是,醫學統計學試卷分為理論部分與上機操作部分,學生概率論分數與上機操作部分總分也呈顯著正相關(p<0.05)。這部分試驗結果顯示學生本身的概率論基礎知識水平會極大地影響后續醫學統計學課程的學習效果,值得注意的是概率論基礎知識水平不僅影響了醫學統計學理論課程的學習,在看似不相關的上機實踐操作中也產生了顯著影響。這可能與學生理論學習過程中由于基礎知識不足而對本門課的學習信心產生了影響有關。
三、教學改革方案
基于目前醫學統計學教學存在的問題,現提出以下三個方面的教學改革措施:教學內容、教學模式、考核方式。
(一)教學內容1.增強基礎數學內容教學從本門課的教學數據分析上可以看出,概率論等基礎數學知識水平對醫學統計學的學習具有顯著影響。但是醫學相關專業的課程安排有其特殊性,課程較多。在此基礎上增加概率論等數學基礎課程會進一步加重學生學習負擔,導致整體學習效果的下降。因此,本論文提出在醫學統計學教學過程中應進一步加強數學基礎內容的教學,如古典概率、概率密度函數、大數定律、中心極限定律等內容,在相關課程開始之前安排對于基礎數學內容的教學。2.理論教學深入淺出,增強學生學習信心從教學數據的分析中,我們同時發現醫學統計學實踐操作部分的學習效果也與學生數學基礎水平相關。而實踐操作部分教學內容實際是不需要數學基礎知識的。這提示學生數學基礎水平的欠缺可能導致了對醫學統計學理論知識學習的畏難情緒,從而對整門課程學習的信心不足,導致對全部課程學習效果的降低。因此,本文提出在醫學統計學教學過程中對理論教學內容的進一步淡化,但該部分的淡化并不意味著對理論推導過程的不重視,而是對理論知識的深入淺出,盡可能地用通俗易懂的實例來進行教學,而不是大段的公式推導,例如,統計推斷的過程可以采用和數學定理推導中的反證法進行類比的方式,如下表所示,而不強調統計推斷的數學推導過程。讓學生簡單理解其思想即可,不強求學生完全理解其背后的數學原理。
統計學基礎范文2
University, USA
William D. Johnson Louisiana State
University,USA
Basic Biostatistics for
Geneticists and
Epidemiologists
A Practical Approach
2009, 373pp.
Hardcover
ISBN 9780470024898
John Wiley
R.C.愛爾通等著
任何從事遺傳學或流行病學研究的專業人員閱讀專業文獻時都不可避免地要面對許多統計數據和統計方法,這就要求他們對生物統計學的概念和基本方法能準確地理解。本書兩位作者基于科研、教學的經驗曾成功地撰寫了專著Essentials of Biostatistics(《生物統計學精義》),本書是其新版本,作了增補和修訂。本書以遺傳學和流行病學方面的科研人員為基本對象,著重講述專業所需要的統計方法,注意通過實例給出有關背景材料,闡述基本概念,包含必要的計算但不涉及較復雜的推演。是一本入門讀物。
全書由13章組成。1.引論,強調統計方法對于專業研究的重要性和必要性;2-3.給出群體、樣本等基本概念,闡述了描述性統計學的思想及作用;4-5.包含了稍難的一些材料,即概率、隨機變量和分布的概念,其中涉及的計算以能保證應用為限;6-9.用簡易的方式講述極大似然估計、最小二乘法、假設檢驗、χ2檢驗等基本統計方法;10-11.討論相關和回歸、方差分析和線性模型;12.重點講述目前廣泛應用于專業研究中的一些統計技術,如轉換檢驗、自助再抽樣等;13.關于對專業報告進行評價的一些指導。
與其它同類統計學的入門書籍比較,本書更具有針對性、專業性和實用性,并且講述淺顯,通俗易懂。還包含大量選擇題形式的習題(附答案),有利于讀者加深對概念的理解和自學。本書可供有關專業大學生和科研人員閱讀。
朱堯辰,研究員
(中國科學院應用數學研究所)
統計學基礎范文3
【關鍵詞】小學數學統計教學問題及對策
小學數學中的統計是統計學的基礎知識,對學生數學知識與數學能力的提升具有重要意義。但由于新課改后統計學方面的知識增加給部分教師備課增加了難度。另外統計學相關知識相對復雜,給不同層次的學生帶來不同程度的困難,導致部分學生學習興趣不高。為改善統計教學現狀,教師應對當前統計學中存在的問題進行探究并找出策略,以促進學生綜合能力的全面發展。
一、 提供保障,提升教師專業素養
教師是學生學習的主導者,對學生綜合能力的提升具有重要作用。但由于新課改后統計方面的知識得到擴展延伸,部分教師對這方面的知識理解不深且缺乏科學的教學方式,導致學生學習效率不高。為改善這一情況,為學生提供良好的教學保障,教師應積極提升自身的專業素養,從根本上解決統計教學問題。
首先,教師應積極改變傳統的教學觀念,注重培養并提升學生的數學能力而非成績。其次,教師應通過多種渠道積極提升自身的專業素養。如教學之前教師應對統計相關內容的教學大綱進行深入的研究,明確教學目標,結合自身的情況積極借助書籍、網絡等資料不斷強化自身的專業知識。另外,教師應積極培養自身對統計教學相關知識的興趣,加深自身對數據知識的理解與運用,然后在教學中為學生滲透相關知識,讓學生真正理解統計教學的含義。以“運動與身體變化”這一內容為例,教師可以以學生生活現象導入教學:“同學們,你們喜歡體育運動嗎?經常參加體育運動對身體有什么好處?你知道在運動后,身體會發生哪些變化嗎?!边@樣可以使學生經歷探索運動前后脈搏跳動變化規律的過程,感受通過實驗收集數據的一般方法,進一步理解平均數的意義,增強用平均數分析數據的意識和能力。
二、 激發興趣,提升學生學習效率
由于大多數數據知識抽象且難以理解,為學生統計知識的學習帶來一定的困難,導致學生數學學習興趣不高。對此,教師應結合教學內容與學生實際學情,結合小學生特點與興趣設計科學合理的教學方案,以此提升學生的學習效率。
分析小學生特點可以發現,小學階段的學生喜歡實踐與動手。因此教師可以抓住學生這一特征,結合學生的興趣引導組織學生參加相關的實踐活動。如教師可以結合學生實際學情將學生進行科學合理的分組,然后引導組織學生以小組為單位對學校附近家屬樓近三個月的用水量進行調查。教師可要求每組推選一個小組長對成員進行分工安排,調查之后小組需要畫出相關的統計圖并做一調查報告,選出代表在課堂上講解報告。在實踐活動過程中,學生為了完成這個任務,便會先在小組內部進行分工,自主地學習各種統計圖和表格,從而更好地展現自己小組的調查結果。通過這樣的數學實踐可以讓班級學生積極參與數學實踐活動,有助于讓學生之間優勢互補,共同進步,同時有利于促進學生數學學習效率的提升。
三、 探索學習,強化學生統計能力
在傳統小學數學教學中,數學教師通常以權威者的身份主導課堂,造成學生被動學習的局面。但新課改要求在素質教育下,小學數學教師應注重對學生數學能力的培養,為學生將來的數學學習奠定良好的基礎,促進學生綜合能力的全面發展。教師可以引導學生通過探索學習,強化學生數學自主學習能力。
以“了解我們的生存空間”為例,教師在講到這一內容之前可以為學生布置相應的預習作業“通過查閱資料等方式對我國近五年來城鎮生活污水排放總理進行統計,并畫出折線統計圖”。通過這樣的形式將實際生活,引入課堂教學中,加深學生對教學知識的理解。在課堂教學中,教師可以針對教學內容結合學生實際生活,為學生布置相關的探究問題,激發學生對統計知識的興趣,然后通過讓學生主動參與與體驗,進而提升學生統計相關數學知識的能力。另外,教師可以引導組織學生以小組為單位對相關問題進行探究學習,在學生探索過程中教師引導學生從多角度、多方面進行思考問題。以此提升學生自主學習的能力,同時可以提升學生數學知識的實際應用能力。
綜上所述,統計教學在小學數學教學中占據重要地位,學生動手能力與實踐能力的提升具有重要意義。但當前的統計教學中依舊存在一些問題需要教師針對這些問題積極找出相應的對策,不斷改進與完善自己的教學設計。教師首先應積極提升自身的專業素養,為學生之后的統計學習提供相應的保障。其次,教師應注重激發學生的學習興趣,促進學生學習效率的提升。最后,教師可以借助探索強化學生統計能力促進學生綜合能力的全面發展。
【參考文獻】
[1] 楊蘭. 小學數學統計教學的問題與策略研究[J]. 學生之友(小學版),2013(11).
統計學基礎范文4
Abstract: Medical Statistics is the study of medical data. Medical Statistics guides medical students in medical research and practice how to effectively access the data, analyze the data correctly to get a reasonable interpretation of the results. This paper aims to analyze teaching situation of Medical Statistics, introduces the advanced teaching methods, uses advanced teaching methods, improves assessment methods, for stimulating students'' interest and enthusiasm in learning Medical Statistics and improving teaching effectiveness, to help medical students develop the proper concept of Medical Statistics, grasp basic statistical methods and improve their ability of scientific research and comprehensive analysis.
關鍵詞: 醫學統計學;教學改革
Key words: Medical Statistics;teaching reform
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)03-0211-02
0 引言
醫學統計學是研究醫學領域內數據的科學,是一種方法學。醫學統計學指導醫學生在醫學研究與實踐中如何有效地獲取數據、正確地分析數據以合理地解釋所得到的結果。因此醫學統計學在教學過程中主要以醫學過程為背景,運用概率統計等基本原理考察、解決和處理醫藥衛生工作中的實際問題;強調宏觀觀點、邏輯推理、定量運算及科研設計能力的培養和訓練,強調理論與實踐的緊密結合,以提高學生分析問題、解決問題的能力。醫學統計學在醫學院校中已成為各層次、各專業學生必須掌握的專業基礎課程或專業課程。我校在醫學檢驗技術、預防醫學、藥學等專業均開設了醫學統計學。從以往的教學實踐看,醫學統計學教學現狀并不樂觀,高職高專院校學生數學基礎本身就不夠扎實,而統計方法完全是和數據打交道,數字多、符號多、公式多,比較抽象難學,學生在學習過程中多有畏難情緒。有的教學內容的針對性不強也使得許多學生產生了錯誤認識,覺得醫學統計學和以后實際工作關系不大,因此學習積極性不高,教學手段的落后、考核方式的不甚合理等等狀況,都直接影響了醫用統計學教學的質量和效果。針對這種狀況,我們對醫學統計學課程教學進行了改革,采用先進的教學方法和手段,改革考核模式,使學生真正成為學習的主體。把課堂教學、上機操作訓練和社會實踐活動結合起來,在課堂教學的基礎上,盡量讓學生多上機練習,熟悉統計軟件的功能,提高數據處理能力;創造條件讓學生多參加社會實踐,讓學生在親身體驗中學會運用統計知識解決實際問題,提高了學生的學習興趣和學習積極性。我們的具體做法是:
1 在教學中引入先進的教學方法
教學方法是傳播知識的重要形式和有效手段,恰當合理的教學方法不僅能激發學生學習興趣,而且能使深奧難懂的知識變得簡單易學,從而起到事半功倍的效果。為解決醫學統計教學形式單一,方法呆板的問題,把學生從被動的學習過程中解脫出來,我們學習和采用了先進的教育理念和教學方法,把“案例教學法”引入醫學統計學的教學中,通過一個個的醫藥實際應用案例,引入醫學統計學的教學要求,在解決案例問題的過程中教會學生掌握統計方法,使靜態的書本知識和動態的實際應用之間架起一座橋梁,實現了溝通。例如在“醫學統計中的基本概念”一章教學中,由于學生剛剛接觸這門課程,對醫學知識掌握不多,我們就采用了既是學生比較了解而專業性又不是太強的案例“醫患關系對重癥病人死亡率的影響”,根據問卷調查對收住重癥監護病房的病人分為“醫患關系良好組”與“醫患關系緊張組”,比較兩組間的住院死亡率。結果“醫患關系良好組”25例,住院間死亡3例,死亡率13.6%,“醫患關系緊張組”23例,住院間死亡9例,死亡率39.1%,兩組間差別有顯著意義。通過引導學生進行數據分析,可得出初步結論:醫患關系緊張亦可增高重癥病人的住院死亡率,其原因可能與醫師害怕被病人告而治療方案趨向保守有關。通過此案例的教學,即使學生了解了醫學統計工作的內容和基本概念,也對醫學生的醫德以及人際關系培養起到了積極引導作用。
“案例教學法”的教學實踐,使學生充分體會到醫學統計學的實用價值,能比較順利完成從統計學概念和方法到實際應用的過渡,教師在教學過程中通過一個個案例分析幫助學生加深對課程知識點的理解,實現融會貫通,強化了學生閱讀、理解和運用統計資料的能力,培養學生利用統計資料發現問題、提出問題、分析問題和研究問題的能力,通過理論與實踐的結合,加強了學生學習醫學統計學的主動性和積極性,使學生能夠實現從知識向能力、素質的轉變。
摘要: 醫學統計學是研究醫學領域內數據的科學,醫學統計學指導醫學生在醫學研究與實踐中如何有效地獲取數據、正確地分析數據以合理地解釋所得到的結果。本文旨在分析醫學統計學教學現狀,提出引入先進的教學方法、采用先進的教學手段、改進考核方法,最大程度地激發學生學習醫學統計學的興趣與積極性,改善教學效果,幫助醫學生建立正確的醫學統計觀念,掌握基本的統計學方法,提高科研和綜合分析能力。
Abstract: Medical Statistics is the study of medical data. Medical Statistics guides medical students in medical research and practice how to effectively access the data, analyze the data correctly to get a reasonable interpretation of the results. This paper aims to analyze teaching situation of Medical Statistics, introduces the advanced teaching methods, uses advanced teaching methods, improves assessment methods, for stimulating students'' interest and enthusiasm in learning Medical Statistics and improving teaching effectiveness, to help medical students develop the proper concept of Medical Statistics, grasp basic statistical methods and improve their ability of scientific research and comprehensive analysis.
關鍵詞: 醫學統計學;教學改革
Key words: Medical Statistics;teaching reform
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)03-0211-02
0 引言
醫學統計學是研究醫學領域內數據的科學,是一種方法學。醫學統計學指導醫學生在醫學研究與實踐中如何有效地獲取數據、正確地分析數據以合理地解釋所得到的結果。因此醫學統計學在教學過程中主要以醫學過程為背景,運用概率統計等基本原理考察、解決和處理醫藥衛生工作中的實際問題;強調宏觀觀點、邏輯推理、定量運算及科研設計能力的培養和訓練,強調理論與實踐的緊密結合,以提高學生分析問題、解決問題的能力。醫學統計學在醫學院校中已成為各層次、各專業學生必須掌握的專業基礎課程或專業課程。我校在醫學檢驗技術、預防醫學、藥學等專業均開設了醫學統計學。從以往的教學實踐看,醫學統計學教學現狀并不樂觀,高職高專院校學生數學基礎本身就不夠扎實,而統計方法完全是和數據打交道,數字多、符號多、公式多,比較抽象難學,學生在學習過程中多有畏難情緒。有的教學內容的針對性不強也使得許多學生產生了錯誤認識,覺得醫學統計學和以后實際工作關系不大,因此學習積極性不高,教學手段的落后、考核方式的不甚合理等等狀況,都直接影響了醫用統計學教學的質量和效果。針對這種狀況,我們對醫學統計學課程教學進行了改革,采用先進的教學方法和手段,改革考核模式,使學生真正成為學習的主體。把課堂教學、上機操作訓練和社會實踐活動結合起來,在課堂教學的基礎上,盡量讓學生多上機練習,熟悉統計軟件的功能,提高數據處理能力;創造條件讓學生多參加社會實踐,讓學生在親身體驗中學會運用統計知識解決實際問題,提高了學生的學習興趣和學習積極性。我們的具體做法是:
1 在教學中引入先進的教學方法
教學方法是傳播知識的重要形式和有效手段,恰當合理的教學方法不僅能激發學生學習興趣,而且能使深奧難懂的知識變得簡單易學,從而起到事半功倍的效果。為解決醫學統計教學形式單一,方法呆板的問題,把學生從被動的學習過程中解脫出來,我們學習和采用了先進的教育理念和教學方法,把“案例教學法”引入醫學統計學的教學中,通過一個個的醫藥實際應用案例,引入醫學統計學的教學要求,在解決案例問題的過程中教會學生掌握統計方法,使靜態的書本知識和動態的實際應用之間架起一座橋梁,實現了溝通。例如在“醫學統計中的基本概念”一章教學中,由于學生剛剛接觸這門課程,對醫學知識掌握不多,我們就采用了既是學生比較了解而專業性又不是太強的案例“醫患關系對重癥病人死亡率的影響”,根據問卷調查對收住重癥監護病房的病人分為“醫患關系良好組”與“醫患關系緊張組”,比較兩組間的住院死亡率。結果“醫患關系良好組”25例,住院間死亡3例,死亡率13.6%,“醫患關系緊張組”23例,住院間死亡9例,死亡率39.1%,兩組間差別有顯著意義。通過引導學生進行數據分析,可得出初步結論:醫患關系緊張亦可增高重癥病人的住院死亡率,其原因可能與醫師害怕被病人告而治療方案趨向保守有關。通過此案例的教學,即使學生了解了醫學統計工作的內容和基本概念,也對醫學生的醫德以及人際關系培養起到了積極引導作用。
“案例教學法”的教學實踐,使學生充分體會到醫學統計學的實用價值,能比較順利完成從統計學概念和方法到實際應用的過渡,教師在教學過程中通過一個個案例分析幫助學生加深對課程知識點的理解,實現融會貫通,強化了學生閱讀、理解和運用統計資料的能力,培養學生利用統計資料發現問題、提出問題、分析問題和研究問題的能力,通過理論與實踐的結合,加強了學生學習醫學統計學的主動性和積極性,使學生能夠實現從知識向能力、素質的轉變。
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2 在教學中采用先進的教學手段
2.1 傳統的醫學統計學教學,側重公式推導,推薦簡化公式,學生覺得枯燥、難懂,為此我們在教學過程中強調把重點轉移到強調基本概念、基本原理、基本公式上來。在教學過程中改變了“以板書為主”的傳統教學手段,充分發揮現代教育技術的作用,利用軟件和多媒體課件進行教學,盡量把抽象的概念,難理解的公式直觀化,使之便于理解。讓枯燥難懂的抽象問題變得生動、形象、具體,增加了課堂信息容量,提高了學生學習興趣。
2.2 在教學過程中強調對學生實際操作能力的培養,使學生掌握對統計學方法的選擇和對統計學結果的分析。醫用統計學中任何章節都有數學公式和數學計算,公式的描述和計算的過程占有相當的篇幅,內容龐大、繁雜,計算起來十分困難。特別是所有的例子都是以手工計算為背景而編寫的,數據的組織、公式的演算詳細具體,大部分高職學生學習起來相當困難,為此,我們在教學中充分利用計算工具,使學生能比較熟練的運用計算器和統計學軟件,簡化運算過程,提高學生學習積極性[1]。
2.2.1 掌握使用計算器解決簡單的統計學問題 功能比較全面的計算器具有普通運算和統計運算兩方面功能,學生對于用計算器一般運算和函數運算的功能比較熟悉,但對其統計功能知道的不多,為此,在教學中專門安排了使用計算器統計功能的教學,使得同學們學會利用計算器的統計功能,能比較輕松的完成復雜的計算,教師也有更多的時間去指導學生通過分析統計結果以得到正確結論,培養學生的判斷問題和解決問題的能力。作業和考試時學生都可以用計算器完成計算工作,計算過程占的時間即少,計算的結果也正確和一致。但是,計算器只是一個比較簡單的計算工具,對于像方差分析、正態性檢驗、秩和檢驗和線性回歸等方法來說,計算器難以勝任。如果需要對同樣的一組數據,用不同的統計學方法進行處理,對結果進行比較,靠計算器就十分困難了。
2.2.2 在計算機飛速發展的今天,統計軟件的使用教學十分重要,這種教學方法順應了醫學科技發展形勢,可以培養學生的動手操作能力和解決醫學實際問題的應用能力,學習使用統計軟件包已成為統計學計算的主要工具和重要渠道。我們使用的是在windows環境下運行的世界上通用的統計軟件包SPSS,SPSS基本涵蓋了現用統計學教科書中的內容,并且使用簡便,也迎合了大部分學生電腦操作比較熟練的特點,學生學習起來積極性比較高。況且對于常用的統計學方法,該軟件都可以處理,其中,我們選用的重點是t檢驗、方差分析、非參數檢驗、秩和檢驗和線性回歸與等內容[2]。凡教科書練習題中涉及的上述內容均可由軟件完成,學生只要知道如何把數據輸入軟件,如何分析軟件所顯示的結果即可。
3 采用更加科學的考核方式
考核是教學工作的重要環節,是檢驗學生學習情況、評估教學質量的重要手段,指引著教學的方向。多年來,醫用統計學的考試一直沿用的閉卷筆試的方式,固然對保證教學質量,維持正常的教學秩序起到了一定的作用,但與提高學生能力的素質教育的要求差距太大。因此改進高職院校醫用統計考核的內容、方式和方法已到了刻不容緩的地步。我們認為一要在考核內容上要突出完整性。不僅要考查學生對基本概念、基本運算和常用分析方法等理論知識的掌握情況,還要注重對學生綜合應用能力的考查,比如撰寫調查報告、案例分析和計算機操作等[3]。二要在成績的評定上注重合理性。除了筆試,上機操作成績之外,還要把平時學習中撰寫調查報告,參與教學活動的程度等平時成績結合起來綜合評定[4],這樣引導學生不僅要重視最后考試,更要注重平時學習,不僅要學好基本理論知識,更要注重分析和解決問題能力的培養和鍛煉,統計素質和水平的提高,努力實現學生由“高分”向“高能”轉變。
總之,對于醫學生來說,醫學統計學的作用不可輕視,傳統教學的教學模式必須進行大刀闊斧的改革,教育工作者一定要對其進行深入的探索和實踐。我們從引入先進的教學方法、采用先進的教學手段、改進考核方法三個方面提出了改進的建議,并在教學過程中付諸于實踐,充分展示醫用統計學的應用價值,得到學生廣泛接受,提高了學生學習主動性和積極性,取得了良好的教學效果。
參考文獻:
[1]范群.學習醫學統計學的基本方法.中國校醫,2007,21(06).
[2]郭樹榜.PEMS統計軟件在醫學統計學教學中的應用.菏澤醫學??茖W校學報,2005,17(04).
[3]趙宏林.護理統計學模仿式教學方法初探.護理學雜志,2001(09).
[4]王靜,葉冬青,張承業.醫學統計學實驗教學探討.醫學教育探索,2006,5(01). 析、非參數檢驗、秩和檢驗和線性回歸與等內容[2]。凡教科書練習題中涉及的上述內容均可由軟件完成,學生只要知道如何把數據輸入軟件,如何分析軟件所顯示的結果即可。
3 采用更加科學的考核方式
考核是教學工作的重要環節,是檢驗學生學習情況、評估教學質量的重要手段,指引著教學的方向。多年來,醫用統計學的考試一直沿用的閉卷筆試的方式,固然對保證教學質量,維持正常的教學秩序起到了一定的作用,但與提高學生能力的素質教育的要求差距太大。因此改進高職院校醫用統計考核的內容、方式和方法已到了刻不容緩的地步。我們認為一要在考核內容上要突出完整性。不僅要考查學生對基本概念、基本運算和常用分析方法等理論知識的掌握情況,還要注重對學生綜合應用能力的考查,比如撰寫調查報告、案例分析和計算機操作等[3]。二要在成績的評定上注重合理性。除了筆試,上機操作成績之外,還要把平時學習中撰寫調查報告,參與教學活動的程度等平時成績結合起來綜合評定[4],這樣引導學生不僅要重視最后考試,更要注重平時學習,不僅要學好基本理論知識,更要注重分析和解決問題能力的培養和鍛煉,統計素質和水平的提高,努力實現學生由“高分”向“高能”轉變。
總之,對于醫學生來說,醫學統計學的作用不可輕視,傳統教學的教學模式必須進行大刀闊斧的改革,教育工作者一定要對其進行深入的探索和實踐。我們從引入先進的教學方法、采用先進的教學手段、改進考核方法三個方面提出了改進的建議,并在教學過程中付諸于實踐,充分展示醫用統計學的應用價值,得到學生廣泛接受,提高了學生學習主動性和積極性,取得了良好的教學效果。
參考文獻:
[1]范群.學習醫學統計學的基本方法.中國校醫,2007,21(06).
[2]郭樹榜.PEMS統計軟件在醫學統計學教學中的應用.菏澤醫學??茖W校學報,2005,17(04).
[3]趙宏林.護理統計學模仿式教學方法初探.護理學雜志,2001(09).
[4]王靜,葉冬青,張承業.醫學統計學實驗教學探討.醫學教育探索,2006,5(01).
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2 在教學中采用先進的教學手段
2.1 傳統的醫學統計學教學,側重公式推導,推薦簡化公式,學生覺得枯燥、難懂,為此我們在教學過程中強調把重點轉移到強調基本概念、基本原理、基本公式上來。在教學過程中改變了“以板書為主”的傳統教學手段,充分發揮現代教育技術的作用,利用軟件和多媒體課件進行教學,盡量把抽象的概念,難理解的公式直觀化,使之便于理解。讓枯燥難懂的抽象問題變得生動、形象、具體,增加了課堂信息容量,提高了學生學習興趣。
2.2 在教學過程中強調對學生實際操作能力的培養,使學生掌握對統計學方法的選擇和對統計學結果的分析。醫用統計學中任何章節都有數學公式和數學計算,公式的描述和計算的過程占有相當的篇幅,內容龐大、繁雜,計算起來十分困難。特別是所有的例子都是以手工計算為背景而編寫的,數據的組織、公式的演算詳細具體,大部分高職學生學習起來相當困難,為此,我們在教學中充分利用計算工具,使學生能比較熟練的運用計算器和統計學軟件,簡化運算過程,提高學生學習積極性[1]。
2.2.1 掌握使用計算器解決簡單的統計學問題 功能比較全面的計算器具有普通運算和統計運算兩方面功能,學生對于用計算器一般運算和函數運算的功能比較熟悉,但對其統計功能知道的不多,為此,在教學中專門安排了使用計算器統計功能的教學,使得同學們學會利用計算器的統計功能,能比較輕松的完成復雜的計算,教師也有更多的時間去指導學生通過分析統計結果以得到正確結論,培養學生的判斷問題和解決問題的能力。作業和考試時學生都可以用計算器完成計算工作,計算過程占的時間即少,計算的結果也正確和一致。但是,計算器只是一個比較簡單的計算工具,對于像方差分析、正態性檢驗、秩和檢驗和線性回歸等方法來說,計算器難以勝任。如果需要對同樣的一組數據,用不同的統計學方法進行處理,對結果進行比較,靠計算器就十分困難了。
2.2.2 在計算機飛速發展的今天,統計軟件的使用教學十分重要,這種教學方法順應了醫學科技發展形勢,可以培養學生的動手操作能力和解決醫學實際問題的應用能力,學習使用統計軟件包已成為統計學計算的主要工具和重要渠道。我們使用的是在windows環境下運行的世界上通用的統計軟件包SPSS,SPSS基本涵蓋了現用統計學教科書中的內容,并且使用簡便,也迎合了大部分學生電腦操作比較熟練的特點,學生學習起來積極性比較高。況且對于常用的統計學方法,該軟件都可以處理,其中,我們選用的重點是t檢驗、方差分析、非參數檢驗、秩和檢驗和線性回歸與等內容[2]。凡教科書練習題中涉及的上述內容均可由軟件完成,學生只要知道如何把數據輸入軟件,如何分析軟件所顯示的結果即可。
3 采用更加科學的考核方式
考核是教學工作的重要環節,是檢驗學生學習情況、評估教學質量的重要手段,指引著教學的方向。多年來,醫用統計學的考試一直沿用的閉卷筆試的方式,固然對保證教學質量,維持正常的教學秩序起到了一定的作用,但與提高學生能力的素質教育的要求差距太大。因此改進高職院校醫用統計考核的內容、方式和方法已到了刻不容緩的地步。我們認為一要在考核內容上要突出完整性。不僅要考查學生對基本概念、基本運算和常用分析方法等理論知識的掌握情況,還要注重對學生綜合應用能力的考查,比如撰寫調查報告、案例分析和計算機操作等[3]。二要在成績的評定上注重合理性。除了筆試,上機操作成績之外,還要把平時學習中撰寫調查報告,參與教學活動的程度等平時成績結合起來綜合評定[4],這樣引導學生不僅要重視最后考試,更要注重平時學習,不僅要學好基本理論知識,更要注重分析和解決問題能力的培養和鍛煉,統計素質和水平的提高,努力實現學生由“高分”向“高能”轉變。
總之,對于醫學生來說,醫學統計學的作用不可輕視,傳統教學的教學模式必須進行大刀闊斧的改革,教育工作者一定要對其進行深入的探索和實踐。我們從引入先進的教學方法、采用先進的教學手段、改進考核方法三個方面提出了改進的建議,并在教學過程中付諸于實踐,充分展示醫用統計學的應用價值,得到學生廣泛接受,提高了學生學習主動性和積極性,取得了良好的教學效果。
參考文獻:
[1]范群.學習醫學統計學的基本方法.中國校醫,2007,21(06).
[2]郭樹榜.PEMS統計軟件在醫學統計學教學中的應用.菏澤醫學專科學校學報,2005,17(04).
[3]趙宏林.護理統計學模仿式教學方法初探.護理學雜志,2001(09).
[4]王靜,葉冬青,張承業.醫學統計學實驗教學探討.醫學教育探索,2006,5(01).
2 在教學中采用先進的教學手段
2.1 傳統的醫學統計學教學,側重公式推導,推薦簡化公式,學生覺得枯燥、難懂,為此我們在教學過程中強調把重點轉移到強調基本概念、基本原理、基本公式上來。在教學過程中改變了“以板書為主”的傳統教學手段,充分發揮現代教育技術的作用,利用軟件和多媒體課件進行教學,盡量把抽象的概念,難理解的公式直觀化,使之便于理解。讓枯燥難懂的抽象問題變得生動、形象、具體,增加了課堂信息容量,提高了學生學習興趣。
2.2 在教學過程中強調對學生實際操作能力的培養,使學生掌握對統計學方法的選擇和對統計學結果的分析。醫用統計學中任何章節都有數學公式和數學計算,公式的描述和計算的過程占有相當的篇幅,內容龐大、繁雜,計算起來十分困難。特別是所有的例子都是以手工計算為背景而編寫的,數據的組織、公式的演算詳細具體,大部分高職學生學習起來相當困難,為此,我們在教學中充分利用計算工具,使學生能比較熟練的運用計算器和統計學軟件,簡化運算過程,提高學生學習積極性[1]。
2.2.1 掌握使用計算器解決簡單的統計學問題 功能比較全面的計算器具有普通運算和統計運算兩方面功能,學生對于用計算器一般運算和函數運算的功能比較熟悉,但對其統計功能知道的不多,為此,在教學中專門安排了使用計算器統計功能的教學,使得同學們學會利用計算器的統計功能,能比較輕松的完成復雜的計算,教師也有更多的時間去指導學生通過分析統計結果以得到正確結論,培養學生的判斷問題和解決問題的能力。作業和考試時學生都可以用計算器完成計算工作,計算過程占的時間即少,計算的結果也正確和一致。但是,計算器只是一個比較簡單的計算工具,對于像方差分析、正態性檢驗、秩和檢驗和線性回歸等方法來說,計算器難以勝任。如果需要對同樣的一組數據,用不同的統計學方法進行處理,對結果進行比較,靠計算器就十分困難了。
2.2.2 在計算機飛速發展的今天,統計軟件的使用教學十分重要,這種教學方法順應了醫學科技發展形勢,可以培養學生的動手操作能力和解決醫學實際問題的應用能力,學習使用統計軟件包已成為統計學計算的主要工具和重要渠道。我們使用的是在windows環境下運行的世界上通用的統計軟件包SPSS,SPSS基本涵蓋了現用統計學教科書中的內容,并且使用簡便,也迎合了大部分學生電腦操作比較熟練的特點,學生學習起來積極性比較高。況且對于常用的統計學方法,該軟件都可以處理,其中,我們選用的重點是t檢驗、方差分析、非參數檢驗、秩和檢驗和線性回歸與等內容[2]。凡教科書練習題中涉及的上述內容均可由軟件完成,學生只要知道如何把數據輸入軟件,如何分析軟件所顯示的結果即可。
3 采用更加科學的考核方式
考核是教學工作的重要環節,是檢驗學生學習情況、評估教學質量的重要手段,指引著教學的方向。多年來,醫用統計學的考試一直沿用的閉卷筆試的方式,固然對保證教學質量,維持正常的教學秩序起到了一定的作用,但與提高學生能力的素質教育的要求差距太大。因此改進高職院校醫用統計考核的內容、方式和方法已到了刻不容緩的地步。我們認為一要在考核內容上要突出完整性。不僅要考查學生對基本概念、基本運算和常用分析方法等理論知識的掌握情況,還要注重對學生綜合應用能力的考查,比如撰寫調查報告、案例分析和計算機操作等[3]。二要在成績的評定上注重合理性。除了筆試,上機操作成績之外,還要把平時學習中撰寫調查報告,參與教學活動的程度等平時成績結合起來綜合評定[4],這樣引導學生不僅要重視最后考試,更要注重平時學習,不僅要學好基本理論知識,更要注重分析和解決問題能力的培養和鍛煉,統計素質和水平的提高,努力實現學生由“高分”向“高能”轉變。
總之,對于醫學生來說,醫學統計學的作用不可輕視,傳統教學的教學模式必須進行大刀闊斧的改革,教育工作者一定要對其進行深入的探索和實踐。我們從引入先進的教學方法、采用先進的教學手段、改進考核方法三個方面提出了改進的建議,并在教學過程中付諸于實踐,充分展示醫用統計學的應用價值,得到學生廣泛接受,提高了學生學習主動性和積極性,取得了良好的教學效果。
參考文獻:
[1]范群.學習醫學統計學的基本方法.中國校醫,2007,21(06).
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[3]趙宏林.護理統計學模仿式教學方法初探.護理學雜志,2001(09).
統計學基礎范文5
【關鍵詞】肺出血;立止血;機械通氣;腎上腺素鹽水;不良反應;新生兒
【中圖分類號】R156.3【文獻標識碼】B【文章編號】1005-0515(2011)12-0172-02
新生兒肺出血是新生兒期危重癥之一,也是造成新生兒死亡原因之一[1]。有文獻[2]報道,新生兒肺出血發病率為活產兒的0.2%~3.8‰,病死率為40%~50%,尸檢率為40%~84%。近年來,隨著呼吸機的廣泛應用,肺出血搶救的成功率有了明顯的提高。2001年6月至2010年6月,筆者對26例肺出血患兒采用立止血并機械通氣治療,取得了較好的療效。報告如下。
1資料與方法
1.1一般資料:
選擇南昌市第三醫院新生兒科住院的肺出血患兒46例,均符合新生兒肺出血的診斷標準[3]。將46例患兒按不同的治療方法分為2組:對照組20例,男8例,女12例,胎齡35~42(38.10±1.20)周,日齡45min~18d(5.45±2.30)d,出生時體質量1390~4050(2700±501)g,肺出血發生于出生后60min~20d(3.25±0.26)d。觀察組26例,男12例,女14例,胎齡34.00~42.00(38.14士1.28)周,日齡40min~16d(5.00±1.90)d,出生時體質量1250~4000(2580±480)g,肺出血發生于出生后45min~18d(4.05±0.31)d。
原發病:對照組患兒重度窒息5例,新生兒感染性肺炎6例,寒冷損傷綜合征3例,新生兒呼吸窘迫綜合征2例,胎糞吸入綜合征2例,敗血癥2例;合并顱內出血3例、上消化道出血2例;血性液體從口腔、鼻腔流出2例,從氣管吸出血性液體18例。觀察組患兒重度窒息6例,新生兒感染性肺炎5例,寒冷損傷綜合征4例,新生兒呼吸窘迫綜合征6例,胎糞吸入綜合征2例,敗血癥3例;合并顱內出血3例、上消化道出血4例;血性液體從口腔、鼻腔流出4例,從氣管吸出血性液體22例。
臨床表現:2組患兒均在原發病的基礎上突然出現病情加重,如:、紫紺、呼吸困難、呼吸不規律、呼吸暫停、心率變慢、反應差、肺部聽診有濕音或濕音較前明顯增多等。
實驗室及胸部X線檢查:對照組患兒混合性酸中毒8例,代謝性酸中毒10例,呼吸性酸中毒2例;血小板減少4例;心影輕至中度增大、肺紋理增粗、肺透亮度降低8例,肺部斑片狀陰影12例。觀察組患兒混合性酸中毒9例,代謝性酸中毒14例,呼吸性酸中毒3例;血小板減少6例;心影輕至中度增大、肺紋理增粗、肺透亮度降低10例,肺部斑片狀陰影16例。
2組在性別、胎齡、日齡、出生時體質量、肺出血發生時間、原發病、臨床表現、實驗室及X線檢查方面比較差異均無統計學(均P>0.05),具有可比性。
1.2治療方法:
2組患兒均采用常規治療:1)吸氧,保暖。2)限制液體量80mL•kg-1•d-1,輸液速度3~5mL•kg-1•h-1;監測血糖,調整靜脈用葡萄糖速度。3)控制感染。首先采用藥敏試驗敏感的抗生素,然后待檢測氣道分泌物和(或)血細菌培養及藥敏試驗結果后視情況調整抗生素。4)采用多巴胺、多巴酚丁胺。5)凝血功能異常者給予低分子肝素鈣20~40U•kg-1•次-1,每12小時1次,皮下注射;纖維蛋白原明顯下降者給予冷沉淀1~2U或血漿10mL•kg-1•次-1,用1~2次;貧血者給予懸浮紅細胞10~15mL•kg-1•次-1,用1~2次;新生兒肺透明膜病采用氣管內注入豬肺表面活性物質(意大利凱西公司生產固爾蘇)100~200mg•kg-1•次-1,必要時24h后再用1次。
2組患兒均采用機械通氣治療:使用德國Stephan公司生產Stephanie型小兒呼吸機和美國carefusion公司生產鳥牌VIPGOLDBIRD型小兒呼吸機。呼吸機初調參數:吸入氧體積分數(FiO2)0.6~0.8,呼氣末正壓通氣(PEEP)0.50~0.80kPa(5~8cmH2O),呼吸次數(RR)40~60次•min-1,吸氣峰壓(PIP)2.50~2.90kPa(25~29cmH2O),吸氣時間(Ti)0.3~0.5s,呼吸比(I:E)1:1~2。在機械通氣期間根據臨床表現、胸部X線片及血氣分析調節呼吸機參數以維持PaO27.32~9.31kPa(55~70mmHg),PaCO24.66~7.32kPa(35~55mmHg),pH7.25~7.45。通氣方式由同步間歇指令通氣(SIMV)逐漸過渡到持續呼吸道正壓通氣(CPAP),后改用面罩或鼻導管給氧。機械通氣期間應注意從口腔或氣管內吸出血性液體,保持呼吸道通暢。
止血藥物治療:對照組采用氣管內滴入1:10000腎上腺素鹽水0.1~0.3ml•kg-1•次-1。觀察組患兒首先采用蛇毒血凝酶(深圳健安醫藥有限公司,批號:929212)0.5kU靜脈注射,然后0.25kU氣管內滴入并呼吸氣囊加壓lmin,60min后再用1次;12h后重復上述方法,直到肺出血完全停止。
1.3肺出血停止標準:
臨床癥狀消失或明顯改善,兩肺音消失或明顯減少,氣管導管內無血性液體吸出,血氣分析或經皮氧飽和度(TcS02)正常,呼吸機參數可下調,胸部X線片示:兩肺透亮度增強,原陰影明顯吸收減少。
1.4療效判斷標準:
用藥1d內肺出血停止,生命體征穩定,血紅蛋白及紅細胞含量無進行性下降,為顯效。用藥2d后肺出血停止,生命體征穩定,濕性音較前明顯減少;用藥3d后肺出血停止,生命體征基本正常,血紅蛋白及紅細胞含量稍下降,為有效。用藥3d后肺出血稍減少或增多,生命體征不穩定,血紅蛋白及紅細胞含量進行性下降,為無效??傆行?[(顯效+有效)例數/治療總例數]×100%。
1.5觀察指標:
觀察2組患兒肺出血停止時間、機械通氣時間及臨床療效、發生不良反應等情況。
1.6統計學方法:
采用SPSS10.0統計軟件對數據進行分析。計量資料以X±S表示,采用t檢驗;計數資料采用χ2檢驗,以P
2結果
觀察組無一例死亡,對照組死亡2例(10.0%),2組患兒病死率比較差異無統計學意義(P>0.05)。觀察組總有效率與對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。
觀察組、對照組肺出血停止時間、機械通氣時間分別為:0.8~2(1.27±0.58)d、3.5~5.6(3.77±1.34)d和1.5~4.0(2.01±0.78)d、5.8~7.6(5.28±1.66)d,2組患兒肺出血停止時間和機械通氣時間比較差異均有統計學意義(均P<0.01)。
對照組和觀察組患兒均無一例出現血栓形成、過敏反應和任何心、肝、腎損害等不良反應。
3討論
新生兒肺出血是指肺的大量出血,至少影響2個大葉。此病與多種因素、新生兒肺組織結構特殊性及肺局部血液凝固異常有關。常在以下疾病時出現:早產、充血性心力衰竭、缺氧、感染、新生兒高黏滯血癥、低體溫、溶血病、氧中毒、凝血功能障礙、動脈導管開放及表面活性物質治療過程中。其發生機制為上述原因導致血管內皮損害及由此引起的血管內皮源性因子如內皮素、一氧化氮的動態平衡破壞,肺血管收縮性增強,肺動脈壓力增加等,肺動脈壓力增加程度與肺出血的預后顯著相關[4]。
新生兒肺出血病情兇險,在嚴重原發疾病的基礎上,當肺部出現干、濕音時則可能已發生肺出血,可考慮開始機械通氣治療;當從鼻孔或口腔流出血性液體或噴出大量血性分泌物則治療較晚。因此,應及早采取有效止血措施,改善肺的通氣和換氣功能,并糾正酸中毒。本組資料顯示采用機械通氣等綜合治療46例病人中有效43例占93.5%而存活44例占95.7%,其療效較好,和國內報道相似[5]。機械通氣止血原理為:1)肺出血時,大量血性液體充盈在肺泡及細支氣管內,影響了肺通氣和肺換氣,并往往伴有呼吸不規則或頻發性呼吸暫停,使PaO2降低,PCO2升高。適當的呼吸機參數可改善兩肺的通氣和換氣功能。持續正壓通氣平衡了肺血管跨壁壓與肺泡壓之間的壓力差,抵消肺血管的跨壁壓作用,因而肺出血越重,所需壓力亦越大。2)對已斷裂的血管內皮細胞起“壓迫止血”作用:亦即通過血管壓迫,發生反應性血管收縮血管內皮粘連血管堵塞而止血。
近年來立止血(也稱蛇毒血凝酶)廣泛用于出血性疾病,并取得良好的治療效果[6-7]。蛇毒血凝酶是從蛇毒中分離得到的,以止血作用為主的酶制劑,含有2種成分:巴曲酶(Batroxobin),亦稱巴特羅酶(Batroase)、爬蟲酶(Reptilase)及微量的凝血因子X脂依賴性激活劑(Phospholipid一dependingFactorXActivator,FXA,簡稱X因子激活物)[8]。巴曲酶使纖維蛋白原(Fg)裂解出蛋白肽A(FPA),產生纖維蛋白Ⅰ單體(FIm),FIm與Fg結合成復合物,在體內很快降解,所以不會產生血管彌漫性內凝血(DIC)。而FXA主要在加速止血和后期加固止血中起作用,因為其激活的Xa因子使凝血酶形成的速度加快,為2萬倍,從而達到迅速止血的作用。另外,立止血在完整無缺的血管內無促進血小板聚集作用,不激活血管內纖維蛋白穩定因子,故不形成難溶解的纖維蛋白網,只形成纖維蛋白的凝固復合物,易被體內的纖溶酶系統降解而不形成血栓,亦不引起血管彌漫性內凝血(DIC)。因此它能在出血部位產生止血作用。本研究結果顯示,與機械通氣治療為主的對照組相比,立止血并機械通氣治療為主的治療組在總有效率和預后方面差異無統計學意義(均P>0.05),但在肺出血停止時間和機械通氣時間方面差異均有統計學意義(均P<0.01),這提示蛇毒血凝酶能快速止血,可明顯縮短肺出血停止時間,從而減少機械通氣時間。
因立止血只有在出血部位起作用,在正常血管內不起作用,這樣不會像其他止血藥在大劑量應用時易形成血栓而引發和加重心、腦血管疾病的危險。本組26例患兒采用蛇毒血凝酶治療無一例出現過敏反應、血栓形成和心、肝、腎損害等不良反應。提示蛇毒血凝酶較安全而且無明顯不良反應。但筆者僅觀察26例患兒,故仍需要通過大樣本的研究來觀察其不良反應。
總之,立止血并機械通氣治療新生兒肺出血有較好的療效,可以明顯縮短肺出血停止時間和機械通氣時間,且無明顯不良反應。
參考文獻
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[2]陳克正.新生兒肺出血幾個問題的探討[J].中華兒科雜志,1997,35(6):331.
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統計學基礎范文6
關鍵詞:概率統計;概率論;統計學;統計思維
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)05-0084-02
一、概率統計
概率統計是本科非數學專業學生學習的三門數學基礎課里應用味道最濃的一個(微積分和線性代數是其他兩科),但由于內容較多,課時有限,往往給學生留下一個走馬觀花、教學目的不明確的印象。為了避免這樣的不良效果,開課之際就需要讓同學們明確了解幾個基本的問題:什么是概率論?什么是統計學?為什么把這兩個數學的分支包括在同一門課里?為什么要學習概率統計?
二、概率論
拉普拉斯曾說“Probability is common sense reduced to calculation”,即概率是把常識濃縮成計算。因此,概率論可以被看做人類認識世界的一條思路,是我們解釋和分析自然現象與社會現象的工具。它能幫助我們衡量并計算日常生活里每一個行動和決定所面對的未知因素,所承擔的風險。它可以進一步幫助我們控制風險,比較、選擇決策。更重要的,概率論是理解、學習統計科學的基礎。統計學(Statistics)是收集、組織和解釋數據的科學。我們生活在一個信息爆炸的時代,統計數字、統計分析、統計決策是現代信息社會里交流、溝通的基本語言,它對現代科學所起到的作用就像英語對全球化的世界所起到的作用一樣,在不同的學科之間搭建起了一個標準化的橋梁。生產和科學技術的飛速進步,各門學科向計量方向的發展對統計學提出了更高更迫切的需求,成為統計學前進的強大推動力,使得統計理論不斷完善,方法不斷發展更新,成為社會經濟領域和科學技術領域中不可缺少的工具。國民經濟中的GDP,工業統計、農業統計、教育統計、物價統計、人口統計,股市行情、物價指數、市場信息、趨勢預測,考試中信度、效度、難度、區分度……,可以說,有數據,有模型的地方就要用到統計理論。從數據分析的角度來看,概率論是通過模型和系統來研究它們所產生的信號和數據應服從的規律、形式和變化趨勢;而統計學是通過觀察到的數據和信號來分析并學習未知的模型。因此,這兩個息息相關、相輔相成的部分組成了概率統計課,這門課所培養的是從大數據里找規律,講道理,做預測的一種思維方式。
三、統計學
近兩年來,筆者在天津商業大學寶德學院承擔了三個學期的概率統計課教學工作;從1997到1998年,筆者在美國哥倫比亞大學也擔任了四個學期的統計課(Introductory Statistics)的教學工作,這兩個課堂之間的對比是十分鮮明的。首先,學生的情況類似,哥大選修統計課的多為本科一二年級經濟、心理、醫學預科專業的學生,寶德的學生均為二年級會計、金融專業的學生。但課前的要求就不同了,國內的概率統計課要求學習過一年的微積分,而美國的統計課大多數都不要求微積分。國內的概率統計課從教材到教學,都不同程度地存在著重概率輕統計的傾向,加上教學時間的限制,往往是前面的概率論部分講完了,剩下的時間已經不多,統計部分就草草結束了。很多時候,都只能簡單地介紹參數估計和假設檢驗,根本講不到實驗設計,最小二乘回歸和方差分析。由于教學上對概率論的偏重,學生可能在隨機變量的概念、計算上花的功夫最多,對統計思想和數據分析的理解就不夠了。相比之下,哥大的統計課是一個螺旋前進的過程。直接從數據開始,不講概率,一維數據的均值、中值、異常值,數據的圖形描述(直方圖、箱線圖等),導出鐘形曲線,直觀地理解正態分布;對二維數據介紹頻率表,回歸直線,模型里變量之間的因果分析;實驗設計,隨機抽樣的概念和優點。到學期中間第四章,才開始學習概率的定義,隨機變量,從此學習幾種重要的抽樣分布。然后再回到前面學生已經接觸過的模型里,繼續學習統計推斷的思想和方法。這樣一個教學過程可以培養學生對數據的十分具體的理解,有利于學生進一步學習統計軟件,會用模型,會解釋軟件的計算結果。盡管美國學生的數學基礎普遍較弱,不一定能掌握好基本概率、隨機變量的計算,但對抽象模型和實例的聯系以及對模型的描述、統計邏輯的表達都要好過我們的學生??梢哉f,美國大學的統計課可以作為非數學、非工程專業學生本科期間唯一的統計課程,而我們的概率統計課更像是為后續的統計課打基礎。
四、統計思維
在教學實踐的過程中,在遵守教學大綱的前提下,筆者盡可能地引進、吸收美國統計課的優點,強調數據分析,模型擬合,課堂上的互動。希望為學生不僅能繼續打好概率分布、隨機變量的基礎,也能促進學生統計理念、統計思維的形成。例如,在介紹無偏概念的時候,引入美國總統大選的爆冷門例子,1936年羅斯福擊敗蘭登,1948年杜魯門擊敗杜伊,解釋大選前民意調查的結果與最終的選舉結果相反的原因是調查抽樣的偏差。又例如,在學習假設檢驗的時候,和反證法作比較;幫助學生理解拒絕原假設相當于找到一個反例,接受原假設相當于沒有找到反例;因此前者是一個更值得信賴的結論。又例如,在介紹古典概型的時候,讓學生猜測班上(45人左右的班級)至少有兩個同學生日相同的概率,往往學生會大幅度低估這個概率(當班級里有40名同學的時候,此概率已達到89.1%)。再在黑板上一一記錄全班同學的生日,顯示確實至少有兩個同學生日相同,既吸引學生的興趣,也加深學生在計算概率的時候對“至少”的理解。又例如,講獨立性的時候,課前讓一個學生投硬幣100次,記錄下“正”“反”的結果;再讓另一個學生“編”出一個長為100的序列,模擬投幣100次的結果。請這兩位同學把他們的結果寫到黑板上,老師大多數時候都可以猜出哪一個序列是真的,哪一個序列是“編”的。因為編的序列會在“正”與“反”之間變化過于頻繁,由此向學生介紹投幣一百次“正”與“反”之間的變化次數的抽樣分布,同時加深對隨機性的理解。又例如,向學生介紹著名的Monty Hall問題;電視娛樂節目有三扇門,其中一扇背后有獎品(汽車),另兩扇門后是空的。參賽觀眾選定了一扇門后,主持人打開了其余兩扇門里的一扇空門,問參賽觀眾是否要換一個選擇。一部分同學認為換另一扇門能提高中獎的機會,另一部分認為換與不換不影響中獎的機會。在引導學生利用條件概率公式計算概率之后,指出問題的答案要依賴于主持人是否事先知道汽車在哪一扇門后。如果主持人不知道車在哪扇門后,換與不換的中獎率都是50%;如果知道,則不換的中獎率只有1/3,換的中獎率達到了2/3,通過這個簡單有趣的例子強化學生對條件概率的理解。再例如,在介紹獨立性和伯努利概型的時候,讓學生先計算NBA球隊之間季后系列賽(七場先勝四為勝方,設每場比賽雙方的勝率均為50%,且各場比賽結果獨立)要打四場、五場、六場和七場的概率。然后把理論上的概率與歷史記錄的頻率相比較,發現四、五場的概率與頻率非常吻合,但六場的概率要小于實際的頻率,七場的概率要高于實際的頻率。引導學生來解釋這個誤差的原因,同學們會充滿熱情地提出各種各樣的理論。也許各場比賽結果獨立的假設不符合現實;也許決賽雙方實力有明顯差距,勝率50%的假設不合實際;也許五場比賽之后,落后的一方信心喪失,領先的一方信心高漲,增加了領先一方第六場比賽的勝率。這個例子表面上是鍛煉學生利用獨立性計算概率的能力,但更有價值的是給學生提供了一個簡單的數據擬合、模型解釋的練習。
我們在日常生活里越來越被數據圍繞著,新聞、天氣預報、廣告、民意調查等等都包含著各種各樣的統計數字。如何用數據來提高說服力,如何通過統計分析來表達具體的理論和觀點,如何準確理解他人引用的統計數字都是現代社會成員必須的能力。統計思維可以幫助我們把寶貴的信息從無處不在的噪音里分離出來,也是進一步學習經濟、金融、醫藥、生物、工程、社會科學的鑰匙。教好概率統計課,學好概率統計課將是大學教育進一步改革的核心之一。
參考文獻:
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