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【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù) 統(tǒng)計(jì)學(xué) 挑戰(zhàn) 機(jī)遇 教學(xué)
【基金項(xiàng)目】貴州省科技廳、貴州民族大學(xué)聯(lián)合基金(黔科合J字LKM[2011]09號(hào))
【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2014)08-0235-01
1.引言
“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的來臨和“大數(shù)據(jù)”處理技術(shù)的發(fā)展深深的影響著統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展。能否利用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)理論和統(tǒng)計(jì)方法對(duì)海量的數(shù)據(jù)做出快速、準(zhǔn)確的處理并獲取相關(guān)信息?如何對(duì)傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)理論與方法進(jìn)行改進(jìn)或探索新的統(tǒng)計(jì)理論和方法來對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘與處理以獲取信息?如何在“大數(shù)據(jù)”時(shí)代背景下培養(yǎng)符合市場(chǎng)需求的統(tǒng)計(jì)分析師或數(shù)據(jù)分析師?如何將“大數(shù)據(jù)”處理技術(shù)融入相關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)以促進(jìn)數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)的發(fā)展?這些都是我們?cè)诮y(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)課程教學(xué)過程中必須思考的一個(gè)問題。
2.大數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)學(xué)
“大數(shù)據(jù)”隨著社交網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等的興起而產(chǎn)生。一般認(rèn)為大數(shù)據(jù)具有規(guī)模性、多樣性、實(shí)時(shí)性及價(jià)值性四個(gè)基本特征,包含分析、帶寬和內(nèi)容三個(gè)要素?!按髷?shù)據(jù)”在數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和處理方法方面對(duì)傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析方法產(chǎn)生了沖擊。第一,在大數(shù)據(jù)背景下,數(shù)據(jù)來源不再是原來的簡(jiǎn)單抽樣,而是“樣本即總體”,直接將總體作為研究對(duì)象。第二,在大數(shù)據(jù)時(shí)代,研究對(duì)象也不是原來單一的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),由于數(shù)據(jù)的多樣化與規(guī)?;?,我們更多的是研究非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),采用人工智能來進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和信息獲取。第三,數(shù)據(jù)處理方法也不是簡(jiǎn)單的采用傳統(tǒng)的假設(shè)檢驗(yàn)方法進(jìn)行研究,特別是對(duì)于統(tǒng)計(jì)學(xué)中的異常點(diǎn),不再采取以往的丟棄或者平滑處理方式。
“大數(shù)據(jù)”處理技術(shù)對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展提出了巨大挑戰(zhàn),但我們必須認(rèn)識(shí)到學(xué)科之間的發(fā)展是相互交融的,“大數(shù)據(jù)處理技術(shù)”其本質(zhì)上是數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù),其發(fā)展對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)科的發(fā)展也有積極的一面,同時(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科,有其自身獨(dú)特的學(xué)科優(yōu)勢(shì)。首先,海量的數(shù)據(jù)有利于提高各類統(tǒng)計(jì)分析的精度,如減小抽樣誤差等。其次,較之于傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,現(xiàn)有的“大數(shù)據(jù)”分析方法難度較大、成本較高、耗時(shí)較長(zhǎng)。而在實(shí)際的應(yīng)用中,我們關(guān)心的不是數(shù)據(jù)量的多少,而是數(shù)據(jù)量所蘊(yùn)含的信息。傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法是以較少的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確度相對(duì)較高的統(tǒng)計(jì)分析,這是“大數(shù)據(jù)”分析所無法替代的。另一方面,統(tǒng)計(jì)學(xué)在數(shù)據(jù)收集方法、模型選擇、模型假設(shè)以及模型診斷方面有很大優(yōu)勢(shì)。而且并不是所有的問題都具有海量的數(shù)據(jù),并不是每一個(gè)“大數(shù)據(jù)”問題都適合用現(xiàn)有的“大數(shù)據(jù)處理技術(shù)”來處理。
3.對(duì)策與建議
3.1 夯實(shí)基礎(chǔ)教學(xué)
針對(duì)以上的分析我們可以看出,大數(shù)據(jù)對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展既是機(jī)遇,又是挑戰(zhàn)。因此我們?cè)诮虒W(xué)過程中要夯實(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),講清楚統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理與基本方法,特別是數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)處理的基本原理與方法。對(duì)于許多傳統(tǒng)領(lǐng)域,如生物、醫(yī)藥以及質(zhì)量與可靠性工程等,我們面對(duì)的多是“小數(shù)據(jù)”而不是大數(shù)據(jù),因此基于樣本的統(tǒng)計(jì)分析方法仍然是進(jìn)行此類問題研究的最有效的科學(xué)手段。
另一方面,我們要結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)的特點(diǎn),對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本知識(shí)進(jìn)行拓展教育,引導(dǎo)學(xué)生思考怎樣將已有的統(tǒng)計(jì)學(xué)基本原理與方法運(yùn)用到大數(shù)據(jù)處理的技術(shù)研究中。如在大數(shù)據(jù)環(huán)境下怎樣進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、篩選與甄別、存儲(chǔ)與分析等,如何分析并厘清可能的數(shù)據(jù)來源與范圍,如何建立相關(guān)指標(biāo)體系并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,如何制定或調(diào)整相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn),以及如何對(duì)依靠非傳統(tǒng)數(shù)據(jù)源加工生產(chǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范的統(tǒng)計(jì)推斷等。
隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨,各行各業(yè)對(duì)具有統(tǒng)計(jì)背景知識(shí)人才的需求必定越來越多。因此,在統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過程中,一定要結(jié)合各專業(yè)的特點(diǎn),特別是“大數(shù)據(jù)”的特點(diǎn),切實(shí)加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)與拓展教學(xué)。
3.2 加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)軟件教學(xué)
“大數(shù)據(jù)”環(huán)境下,對(duì)統(tǒng)計(jì)人才需求也發(fā)生了變化。面對(duì)海量的數(shù)據(jù)與多樣化的數(shù)據(jù),一名合格的統(tǒng)計(jì)人才或數(shù)據(jù)分析人才不單需要良好的統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)與扎實(shí)的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),更需要具有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與整理能力、計(jì)算能力以及數(shù)據(jù)分析與處理能力等。這就要求在教學(xué)過程中,加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)軟件或數(shù)學(xué)軟件的教學(xué)。
針對(duì)傳統(tǒng)的“數(shù)學(xué)證明+手工計(jì)算”或“重理論輕專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件”的統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)模式,可將統(tǒng)計(jì)軟件或數(shù)學(xué)軟件融入課堂教學(xué)并安排一定的課時(shí)上機(jī)學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)軟件,以此提高學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力,加深對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)基本原理的理解與掌握。
在加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)軟件或數(shù)學(xué)軟件,如SPSS、R、SAS以及Matlab的教學(xué)過程中,要擯棄“會(huì)軟件的操作即會(huì)統(tǒng)計(jì)技術(shù)”的思維,要讓學(xué)生真正掌握相關(guān)操作與相關(guān)算法,深入思考算法的實(shí)現(xiàn)與相關(guān)理論的應(yīng)用。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考對(duì)“大數(shù)據(jù)處理”的技術(shù)要求,包括數(shù)據(jù)搜集、發(fā)掘、存儲(chǔ)以及計(jì)算分析過程中的算法與設(shè)備要求等,引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件升級(jí)與開發(fā)。
3.3 突出案例教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)
大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和發(fā)展源于規(guī)模經(jīng)濟(jì)問題或超規(guī)模經(jīng)濟(jì)問題的研究。每一個(gè)大數(shù)據(jù)問題的研究都是與實(shí)際經(jīng)濟(jì)或社會(huì)問題緊密相聯(lián)的,因此,在實(shí)際教學(xué)過程中,要突出案例教學(xué)與實(shí)踐教學(xué),由易到難,通過案例教學(xué)逐步引入大數(shù)據(jù)的概念以及大數(shù)據(jù)處理的基本技術(shù),提高學(xué)生的分析全局觀以及進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)分析與處理的能力。
教學(xué)改革的目的是培養(yǎng)在“大數(shù)據(jù)”時(shí)代背景下,符合市場(chǎng)需求的專業(yè)統(tǒng)計(jì)人才,而合格的專業(yè)統(tǒng)計(jì)人才必須具備良好的統(tǒng)計(jì)實(shí)踐能力。案例教學(xué)與統(tǒng)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)實(shí)踐能力的有效途徑。因此,在教學(xué)過程中,一方面,教師可融合各種與實(shí)際問題相關(guān)的案例進(jìn)行分析和講解,加深學(xué)生對(duì)相關(guān)統(tǒng)計(jì)理論知識(shí)的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。另一方面,教師可以組織多種形式的課堂或課堂外的統(tǒng)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)以培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)實(shí)踐。如,指導(dǎo)學(xué)生針對(duì)他們感興趣的與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展相關(guān)的統(tǒng)計(jì)實(shí)際問題展開統(tǒng)計(jì)研究,設(shè)計(jì)調(diào)查問卷,收集數(shù)據(jù)、整理和分析數(shù)據(jù),撰寫研究報(bào)告,實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際問題的分析和解決等。
4.結(jié)束語
總之,在“大數(shù)據(jù)”環(huán)境下我們既要積極面對(duì)挑戰(zhàn),又要緊緊抓住機(jī)遇,切實(shí)結(jié)合“大數(shù)據(jù)”的特點(diǎn)和“大數(shù)據(jù)處理技術(shù)”發(fā)展的需求,既加強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、統(tǒng)計(jì)理論的教學(xué),又積極開展 “大數(shù)據(jù)“環(huán)境下的拓展教學(xué),推動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展,在數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析以及統(tǒng)計(jì)制度等方面進(jìn)行改革和創(chuàng)新。
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[3]游士兵,張佩,姚雪梅.大數(shù)據(jù)對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇 [J]. 珞珈管理評(píng)論標(biāo),2013,2(13).
關(guān)鍵詞:概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì);高中數(shù)學(xué)教學(xué)與高校教學(xué)銜接;教學(xué)方法
在當(dāng)今信息時(shí)代,概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)在科學(xué)研究、工程技術(shù)、人文社會(huì)科學(xué)以及經(jīng)濟(jì)生活中的作用越來越重要。隨著教育部頒發(fā)的《普通高級(jí)高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施,概率統(tǒng)計(jì)內(nèi)容進(jìn)入高中課堂。從整體上講,高中數(shù)學(xué)的改革比較具有先進(jìn)性,而大學(xué)數(shù)學(xué)相對(duì)而言具有滯后性,并且高校和高中的數(shù)學(xué)在改革過程中沒有將數(shù)學(xué)內(nèi)容相結(jié)合進(jìn)行,因此造成了高校數(shù)學(xué)與高中數(shù)學(xué)課程內(nèi)容上出現(xiàn)重復(fù)或者脫節(jié)現(xiàn)象,這就從根本上影響了數(shù)學(xué)教學(xué)效率和質(zhì)量的提高.一、大學(xué)概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)和高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的銜接問題 通過對(duì)高中數(shù)學(xué)和高等數(shù)學(xué)兩者之間進(jìn)行對(duì)比,大學(xué)概率與高中概率在教學(xué)內(nèi)容上有許多重復(fù)之處,對(duì)于一些內(nèi)容在高中教學(xué)中要求較低,比如對(duì)概率的概念以及頻率與概率的區(qū)別等方面,高中數(shù)學(xué)教學(xué)中就沒有嚴(yán)格的要求,也沒有要求學(xué)生掌握比較嚴(yán)密的公理化定義,容易讓學(xué)生對(duì)概念理解不清。大學(xué)統(tǒng)計(jì)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的對(duì)比分析不難看出,兩者在教學(xué)內(nèi)容上有很多相似之處,大學(xué)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)教學(xué)內(nèi)容反映到高中,更多的是偏向于計(jì)算技巧的訓(xùn)練,而大學(xué)教學(xué)在涉及統(tǒng)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí),比較要注重?cái)?shù)學(xué)思想的挖掘及數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用.高中教材統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)要求比較側(cè)重于實(shí)際運(yùn)用,對(duì)相關(guān)的理論的了解和掌握程度較低,因此,對(duì)大學(xué)生的統(tǒng)計(jì)部分的教學(xué)體系基本上沒有影響,兩者之間的銜接方面存在著一定的不足.二、實(shí)現(xiàn)大學(xué)概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容銜接的方式 1.課程內(nèi)容的銜接 大學(xué)數(shù)學(xué)概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)內(nèi)容是在高中知識(shí)基礎(chǔ)上的提高和擴(kuò)充,其顯著特點(diǎn)是知識(shí)量增大、理論性增強(qiáng)、系統(tǒng)性增強(qiáng)、綜合性增強(qiáng).學(xué)生在高中初步、直觀地學(xué)習(xí)了概率統(tǒng)計(jì)的基本知識(shí),而大學(xué)將對(duì)有關(guān)知識(shí)進(jìn)行理論化、系統(tǒng)化,合理地編制教材,并且進(jìn)行一些研究性學(xué)習(xí),以實(shí)現(xiàn)兩者之間更好的銜接.2.學(xué)習(xí)方法的銜接 由于高中的學(xué)習(xí)密度和作業(yè)量大,簡(jiǎn)單的死記硬背的方法和被動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度都會(huì)使學(xué)習(xí)出現(xiàn)僵局,必須使學(xué)生意識(shí)到并調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法的必要性與緊迫性.例如,讓學(xué)生了解大學(xué)所學(xué)習(xí)的概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)中隨機(jī)現(xiàn)象及其統(tǒng)計(jì)規(guī)律性以及全概率公式與貝葉斯公式等,有助于學(xué)生對(duì)概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)的更好理解,從而實(shí)現(xiàn)了大學(xué)概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的銜接.比如高中在古典概型問題的講解時(shí)比較細(xì),題目難度也比較大,因此在大學(xué)時(shí)就不需要在古典概型上花太多的時(shí)間,以有效提高學(xué)習(xí)時(shí)間的利用率,從而使學(xué)習(xí)效率大大提高.如例題:儲(chǔ)蓄卡的密碼一般由6位數(shù)字組成,每個(gè)數(shù)字可以是0,1,2,…,9十個(gè)數(shù)字中的任意一個(gè).假設(shè)一個(gè)人完全忘記了自己的儲(chǔ)蓄卡的密碼,問他到自動(dòng)取款機(jī)上隨機(jī)試一次密碼就能取到錢的概率是多少?在該例題的解析中,可以運(yùn)用高中數(shù)學(xué)中所學(xué)的基本事件的特點(diǎn)以及結(jié)合高等數(shù)學(xué)中古典概型的有限性和等可能性的兩個(gè)特征,隨機(jī)試一個(gè)密碼,相當(dāng)于作一次隨機(jī)試驗(yàn).所有的六位密碼(基本事件)共有1000000種.3.教學(xué)方法的銜接高中與大學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)方法均以講解法為主,但高中教學(xué)要對(duì)概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)的講解,然后總結(jié)題型,歸納方法方式,提高教學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性與網(wǎng)絡(luò)化.大一應(yīng)承接高中教學(xué)對(duì)解題方法有總結(jié)歸納,增加練習(xí)課次數(shù)和題量訓(xùn)練量,先讓學(xué)生掌握通性通法,使剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生度過適應(yīng)期.例如在概率統(tǒng)計(jì)內(nèi)容的概念學(xué)習(xí)中,可以對(duì)易混淆的概念(定理)對(duì)比學(xué)習(xí);對(duì)公式、定理各字母的含義、適用范圍、特例等作補(bǔ)充說明等來幫助學(xué)習(xí),在老師的指導(dǎo)下使其成為學(xué)生自身的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣.例如在例題“在1000個(gè)有機(jī)會(huì)中獎(jiǎng)的號(hào)碼中,在公證部門監(jiān)督下按照隨機(jī)抽取的方法確定后兩位數(shù)為××的號(hào)碼為中獎(jiǎng)號(hào)碼,應(yīng)該采取什么樣的抽樣方法”中,該種類型的例題就可以通過高中數(shù)學(xué)中系統(tǒng)抽樣的方式和高等數(shù)學(xué)中間隔距離相等的抽取相結(jié)合,對(duì)例題進(jìn)行解答.4.增設(shè)數(shù)理統(tǒng)計(jì)試驗(yàn) 數(shù)學(xué)課是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,在統(tǒng)計(jì)與概率教學(xué)內(nèi)容中,存在許多隨機(jī)試驗(yàn),許多規(guī)律是從試驗(yàn)中總結(jié)出來的.因此,在大學(xué)概率統(tǒng)計(jì)和高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容銜接改革過程中,應(yīng)該充分利用excel作為數(shù)據(jù)處理平臺(tái),讓學(xué)生更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理,在計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差、相關(guān)系數(shù)、平方和分解等問題時(shí)能夠收到事半功倍的效果,并且還有利于培養(yǎng)學(xué)生的研究、概括、總結(jié)能力,鞏固和加深統(tǒng)計(jì)和概率的知識(shí)內(nèi)容,有利于學(xué)習(xí)效率的提高,從而實(shí)現(xiàn)大學(xué)概率統(tǒng)計(jì)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容更好的銜接.5.高考命題與高等數(shù)學(xué)知識(shí)的銜接 數(shù)學(xué)考試大綱明確指出,數(shù)學(xué)高考命題緊密聯(lián)系高等數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容,已為學(xué)生進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備.因此要做好高中數(shù)學(xué)和高等數(shù)學(xué)概率統(tǒng)計(jì)的銜接工作,就必須把高考命題作為重要考慮內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)與高等數(shù)學(xué)的緊密銜接,主要方式為在高考命題中直接出現(xiàn)高等數(shù)學(xué)符號(hào)、概念,或以高等數(shù)學(xué)的概念、定理作為依托融于初等數(shù)學(xué)知識(shí)中.此類題目的設(shè)計(jì)要基于高中數(shù)學(xué)概率統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上,又要涉及高等數(shù)學(xué)概率統(tǒng)計(jì)知識(shí),其解決方法還是高中數(shù)學(xué)知識(shí),較易突破.在高考命題中融入高等數(shù)學(xué)內(nèi)容,能全方位、寬角度、多層次地考查學(xué)生基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng),以便于實(shí)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)的緊密銜接. 總之,隨著新課程改革,大學(xué)概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的銜接方面還存在著一定的缺陷和不足,作為一名高校教師,應(yīng)不斷充實(shí)教育理論知識(shí),優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,拓展所教專業(yè)的專業(yè)知識(shí),尋求實(shí)現(xiàn)兩者之間更好銜接的方法和措施,才能從根本上提高數(shù)學(xué)教學(xué)的效率和質(zhì)量,從而進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)學(xué)教育改革的發(fā)展.
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:信息技術(shù);協(xié)同式教學(xué);生態(tài)化理論;大學(xué)英語教學(xué)改革
中圖分類號(hào):H319.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1001-5795(2012)02-0056-0005
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用(Web Applieations)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)上人與人之間的信息交換和協(xié)同合作,其模式更加以用戶為中心。近年來,現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在國外,尤其在美國大學(xué)的眾多課程教學(xué)中被廣泛應(yīng)用,關(guān)于信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究也逐漸流行。在世界范圍內(nèi),特別是在北美地區(qū)的國家,大學(xué)教授們通常將他們的課程講解內(nèi)容錄制成音頻或視頻文件,通過播客讓學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)(Lee&Chan,2007:85-104);同時(shí)很多使用播客的美國大學(xué)老師聲稱通過采用播客進(jìn)行授課,學(xué)生對(duì)于所講授課程存在的問題比以前有了明顯的減少(Fiehter,2006:46-48)。學(xué)習(xí)者可以將相應(yīng)的課程音頻或視頻文件拷貝到現(xiàn)代化的移動(dòng)通訊設(shè)備,如手機(jī)或手提電腦中,從而實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的自主式學(xué)習(xí),打破傳統(tǒng)意義上的、受時(shí)空限制的學(xué)習(xí)模式。基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的Wiki信息技術(shù)給現(xiàn)代教育創(chuàng)造了一個(gè)可以跨越時(shí)空的交流平臺(tái)和豐富的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育資源。
信息技術(shù)作為一種新興的教學(xué)資源和助學(xué)手段,在外語教學(xué)中有著巨大的潛力,并極大地影響著外語教學(xué)模式。教學(xué)模式是在相應(yīng)的教育思想、教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下建立起來的教學(xué)活動(dòng)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式。教學(xué)模式需要與相應(yīng)的環(huán)境相適應(yīng)并隨之而變化、發(fā)展和創(chuàng)新。隨著信息技術(shù)和高等教育事業(yè)的發(fā)展,新型教學(xué)模式的研究和實(shí)踐已經(jīng)成為我國高等教育教學(xué)改革的熱點(diǎn)。國家教育部頒布的《大學(xué)英語課程教學(xué)要求》(2007)(以下簡(jiǎn)稱《課程要求》)提出了新的英語教學(xué)模式,即網(wǎng)絡(luò)化自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式:“各高等學(xué)校應(yīng)充分利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),采用新的教學(xué)模式改進(jìn)原來的以教師講授為主的單一課堂教學(xué)模式。新的教學(xué)模式應(yīng)以現(xiàn)代信息技術(shù),特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐,使英語教學(xué)不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制,朝著個(gè)性化學(xué)習(xí)、自主式學(xué)習(xí)方向發(fā)展?!笨梢姡滦偷拇髮W(xué)英語教學(xué)應(yīng)建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)之上。
1 信息技術(shù)與外語課程整合理論與框架
信息技術(shù)與課程整合是隨著信息技術(shù)的發(fā)展和我國基礎(chǔ)教育新課程改革的推進(jìn)而出現(xiàn)的一種全新的教學(xué)理念(陳堅(jiān)林、胡加圣,2011:53)。信息技術(shù)與課程整合有利于豐富學(xué)科知識(shí)、激發(fā)探索熱情,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、營(yíng)造良好氛圍,優(yōu)化學(xué)生認(rèn)知、掌握思維規(guī)律,優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)、啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與(黃宇星,2003:58-61);有利于把學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性較充分地發(fā)揮出來,使傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變革,從而使學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)真正落到實(shí)處(何克抗,2005:7-14)。
關(guān)于信息技術(shù)與課程整合的定義,教育技術(shù)學(xué)領(lǐng)域的專家學(xué)者進(jìn)行了深入探討。李克東等(2002)認(rèn)為它是在課程教學(xué)過程中,把信息技術(shù)、信息資源、信息方法、人力資源和課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,共同完成課程教學(xué)任務(wù)的一種新型的教學(xué)方式。南國農(nóng)(2002)認(rèn)為它是指將信息技術(shù)以工具的形式與課程融為一體,將信息技術(shù)融入課程教學(xué)體系各要素中,使之成為教師的教學(xué)工具、學(xué)生的認(rèn)知工具、重要的教材形態(tài)和主要的教學(xué)媒體。何克抗(2005)指出,它是通過將信息技術(shù)有效地融合于各學(xué)科的教學(xué)過程來營(yíng)造一種新型教學(xué)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)一種既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用,又能充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位的以“自主、探究、合作”為特征的教與學(xué)方式。
信息技術(shù)與外語課程整合是當(dāng)今外語教學(xué)發(fā)展的主流方向,信息技術(shù)是構(gòu)成外語教育技術(shù)的要素之一,在與外語課程整合中承擔(dān)著許多看不見的重要作用(胡加圣,2010)。外語教育工作者對(duì)于信息技術(shù)與外語課程整合的含義進(jìn)行了進(jìn)一步的探討。李威(2007)將其定義為:在英語教學(xué)中,教師和學(xué)生有效地應(yīng)用信息技術(shù)營(yíng)造一種數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的新型教學(xué)方式,并在該環(huán)境中實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式、教師教學(xué)方式的變革,從而突出學(xué)生主體地位,發(fā)揮教師主導(dǎo)作用,培養(yǎng)學(xué)生綜合語言運(yùn)用能力和信息素養(yǎng)。何培芬(2007:14-19)認(rèn)為在建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下,通過將信息技術(shù)有效地融合于外語教學(xué)過程,以營(yíng)造一種新型的教學(xué)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)一種既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用,又能充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位的以“自主、探究、合作”為特征,從而把學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性充分發(fā)揮出來的教學(xué)方式。
陳堅(jiān)林教授早在2006年就提出了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與外語課程生態(tài)化整合理論,認(rèn)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與課程整合和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有本質(zhì)的區(qū)別,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)突出的是輔助的功能,即輔助教師提高教學(xué)的效果,主要局限于教學(xué)的具體手段和方法上;而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與課程整合后,計(jì)算機(jī)成為整個(gè)課程系統(tǒng)的一個(gè)有機(jī)組成部分,而不是可有可無的輔助工具,從根本上改變了課程的本質(zhì),打破了“課堂+課本”的局限,使得教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本的變化,能夠創(chuàng)設(shè)一種新型的以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為中心的理想的教與學(xué)的環(huán)境和方式,并提出了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與外語課程
圖1計(jì)算機(jī)與外語課程整合框架(陳堅(jiān)林,2006)整合的框架(見圖1),認(rèn)為該教學(xué)框架與傳統(tǒng)的教學(xué)框架相比發(fā)生了根本的變化,就各教學(xué)要素而言,教師、學(xué)生、計(jì)算機(jī)以及教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)系都不是單向性的,而是雙向的相互聯(lián)系、相互作用、相互依存、相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系;教師的作用發(fā)生了根本的變化,他們?cè)僖膊皇钦n堂教學(xué)的中心,學(xué)生由被動(dòng)的知識(shí)接受者變?yōu)橹R(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者,學(xué)生的知識(shí)來源范圍更加擴(kuò)大,在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中,他們可以接觸的知識(shí)能夠遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出課本的范圍,可以通過許多途徑進(jìn)行有意義的、主動(dòng)的知識(shí)構(gòu)建。陳堅(jiān)林教授(2010:72-73;100-115)提出信息化教學(xué)模式,認(rèn)為該模式是在信息化時(shí)代條件下的新發(fā)展,是基于信息技術(shù)的教學(xué)模式(IT-Based Instruc,tion Model)或數(shù)字化、信息化學(xué)習(xí)模式(E-LearningModel),是信息技術(shù)支持的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)和教學(xué)方式,也是包含技術(shù)豐富的教學(xué)環(huán)境、相關(guān)教學(xué)策略和方法的教學(xué)模型,常見的信息化教學(xué)模式有:基于問題的教學(xué)模式、網(wǎng)絡(luò)探究教學(xué)模式、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、基于案例的學(xué)習(xí)、基于資源的學(xué)習(xí)等。
2 基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的大學(xué)英語協(xié)同式教學(xué)模式
在信息技術(shù)與外語課程生態(tài)化整合理論的指導(dǎo)下,本文作者提出了基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的大學(xué)英語協(xié)同式教學(xué)模式(見圖2),在大學(xué)英語教學(xué)過程(如課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)以及課后復(fù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、作業(yè)、語言實(shí)踐操練等環(huán)節(jié))中通過運(yùn)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)創(chuàng)建自然的、真實(shí)的大學(xué)英語教學(xué)生態(tài)環(huán)境,使教師和學(xué)生等各教學(xué)要素能夠在行為主義理論、認(rèn)知理論和建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)時(shí)同步和非實(shí)時(shí)異步的師生合作、生生合作、人機(jī)合作的以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的協(xié)同式教學(xué)模式。
大學(xué)英語精讀教學(xué)過程至少包括課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后復(fù)習(xí)以及自主學(xué)習(xí)等。學(xué)生在進(jìn)行課前預(yù)習(xí)時(shí),可能會(huì)遇到疑難問題,此時(shí),基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的大學(xué)英語協(xié)同式教學(xué)模式使學(xué)生能夠通過信息技術(shù)隨時(shí)、隨地和教師或者其他同學(xué)進(jìn)行交流以解決問題;同時(shí),教師和學(xué)生可以通過信息技術(shù)進(jìn)行課堂教學(xué)和學(xué)習(xí),因此該教學(xué)模式既能使師生進(jìn)行即時(shí)互動(dòng),又能促進(jìn)課堂上學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的講解、學(xué)生課后復(fù)習(xí)以及自主學(xué)習(xí)、作業(yè)和語言實(shí)踐練習(xí)等。
其次,基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的大學(xué)英語協(xié)同式教學(xué)模式可以使學(xué)生在大學(xué)英語教學(xué)目標(biāo)的指引下,通過師生合作、生生合作、人機(jī)合作等形式進(jìn)行協(xié)同探究式學(xué)習(xí)。教師可以就某個(gè)具體的教學(xué)內(nèi)容提供相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)鏈接信息資源,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí),學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)就某個(gè)具體的學(xué)習(xí)問題進(jìn)行討論,互相交流觀點(diǎn)、見解和學(xué)習(xí)成果,共同尋找和歸納問題的答案,從而培養(yǎng)自身分析問題和解決問題的能力。
外語教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng),由許多相互聯(lián)系的和相互作用的部分和要素按照一定層次和結(jié)構(gòu)所組成并具有特定功能的有機(jī)整體,是一種在一定空間內(nèi)各要素與環(huán)境構(gòu)成的自然、開放的生態(tài)整體;在該整體中,各種教學(xué)要素之間在生存過程中相互競(jìng)爭(zhēng)、相互作用、相互依存,形成健康有序的狀態(tài)(陳堅(jiān)林,2010)。基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的大學(xué)英語協(xié)同式教學(xué)模式能夠?qū)崿F(xiàn)我國大學(xué)英語教學(xué)的生態(tài)化。
3 實(shí)驗(yàn)研究
為了驗(yàn)證基于信息技術(shù)的大學(xué)英語協(xié)同式教學(xué)模式在實(shí)際大學(xué)英語教學(xué)應(yīng)用中的可操作性和實(shí)效性,本文作者做了一個(gè)基于播客和博客在大學(xué)英語精讀課程教學(xué)中應(yīng)用的定性和定量研究。
3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
此實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谠u(píng)估播客和博客在大學(xué)英語精讀課程教學(xué)中的有效性。通過比較兩組學(xué)習(xí)者具體表現(xiàn)的變量(如:認(rèn)知變量和情感變量)來進(jìn)行評(píng)估。
3.2 研究問題
依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奈覀兲岢隽讼鄳?yīng)的研究問題,即學(xué)生聽取有關(guān)教學(xué)材料的音頻文件以及與教師和同學(xué)通過信息技術(shù)手段進(jìn)行協(xié)同式學(xué)習(xí)交流對(duì)其學(xué)習(xí)效果有何影響。
3.3 研究假設(shè)
學(xué)習(xí)效果是一個(gè)測(cè)量學(xué)習(xí)者在特定的教學(xué)環(huán)境中對(duì)所教內(nèi)容的理解程度的變量(Benbunan-Fieh&Ar-baugh,2006:778-793)。學(xué)習(xí)表現(xiàn)是衡量學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵變量(Piccoli et al.,2001:401-426)。學(xué)習(xí)滿意度是構(gòu)成學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)成功樂趣的重要因素(Hobbs&Osburn,1989)。學(xué)習(xí)焦慮是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的消極感覺,在學(xué)習(xí)中減少學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)焦慮有助于提高其學(xué)習(xí)效果(Fraser et al,1983:201-208)。學(xué)習(xí)參與程度是學(xué)習(xí)者提高學(xué)習(xí)效果的重要因素,學(xué)習(xí)者越是積極地參與學(xué)習(xí)活動(dòng),其學(xué)習(xí)效果就越好(Webster&Hackley,1997:1282-1309)。學(xué)習(xí)自主性是學(xué)習(xí)者對(duì)自身學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)程度的具體表現(xiàn)(Fillion,2005)。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是學(xué)習(xí)者為完成某個(gè)具體的學(xué)習(xí)任務(wù)所投入的努力程度(Brien,1997)?;谝陨戏治?,我們提出如下研究假設(shè),即:在大學(xué)英語精讀學(xué)習(xí)過程(如課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)以及課后復(fù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、作業(yè)、語言實(shí)踐操練等環(huán)節(jié))中聽取課程音頻材料且與教師和同學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)交流的學(xué)生的學(xué)習(xí)效果更好。
3.4 實(shí)驗(yàn)方法
該實(shí)驗(yàn)以嘉興某大學(xué)的192名二年級(jí)非英語專業(yè)學(xué)生為研究對(duì)象(女生102名和男生90名),課程是大學(xué)英語精讀。在課程學(xué)習(xí)之前,對(duì)學(xué)生進(jìn)行了面談的定性研究,內(nèi)容包括:①在大學(xué)英語課程學(xué)習(xí)過程中是否會(huì)應(yīng)用信息技術(shù);②如何應(yīng)用信息技術(shù)進(jìn)行大學(xué)英語學(xué)習(xí)等,并針對(duì)學(xué)生的回答做了書面記錄。在此基礎(chǔ)之上將學(xué)生分成兩組,第一組(以下稱“實(shí)驗(yàn)組”)有42名學(xué)生,他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中聽相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的音頻材料且與教師和同學(xué)通過信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)交流,第二組(以下稱“參照組”)共有150名學(xué)生,他們不聽相關(guān)的音頻材料且不與教師和同學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。實(shí)驗(yàn)組和參照組是該實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)獨(dú)立變量(Independent Variable)。根據(jù)Fillion et al(2005),兩組學(xué)生的認(rèn)知效果和情感因素是該實(shí)驗(yàn)的從屬變量(Dependent Var-iable),包括:學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)滿意度、學(xué)習(xí)焦慮、學(xué)習(xí)參與程度、學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。在課程學(xué)習(xí)結(jié)束之后,讓學(xué)生完成一份包括77個(gè)問題的問卷調(diào)查,然后使用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 19.0對(duì)兩組學(xué)生的平均分進(jìn)行比較和方差分析。
3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)面談?dòng)涗?,我們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組的42名學(xué)生一致認(rèn)為在大學(xué)英語精讀教學(xué)中應(yīng)用播客和博客能夠增強(qiáng)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)、自主性和參與程度,減少了對(duì)課程學(xué)習(xí)的焦慮,對(duì)自身的學(xué)習(xí)表現(xiàn)普遍滿意;而參照組的150名學(xué)生中有145名認(rèn)為傳統(tǒng)的大學(xué)英語教學(xué)方式不能增強(qiáng)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)、自主性和參與程度,有140名學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)過度焦慮,從而有近95%的學(xué)生對(duì)自身的學(xué)習(xí)表現(xiàn)不滿意。
表1是實(shí)驗(yàn)中兩組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)滿意度、學(xué)習(xí)焦慮、學(xué)習(xí)參與程度、學(xué)習(xí)自主性和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)這些從屬變量的平均分(μ)和標(biāo)準(zhǔn)誤(σ)。
為證實(shí)上述研究假設(shè),我們對(duì)兩組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行了方差分析(ANOVA),從而可以對(duì)其進(jìn)行顯著性(Sig.)檢驗(yàn),如表2所示。
3.6 討論分析
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:實(shí)驗(yàn)中兩組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果存在顯著性差異,實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果平均分(μ=0.29)要高于參照組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的平均分(μ=-0.08),充分證實(shí)了上述研究假設(shè),從而表明了在大學(xué)英語精讀課程教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有利于提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果;同時(shí)該實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了該教學(xué)模式的可操作性。
4 結(jié)語
一、大數(shù)據(jù)及其意義
大部分傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法只適合分析單個(gè)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。而目前大數(shù)據(jù)的環(huán)境包括以下要素。1.流數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)快速地不斷涌來,現(xiàn)有存儲(chǔ)設(shè)備和計(jì)算能力難以應(yīng)付這種數(shù)據(jù)流(比如歐洲高能粒子對(duì)撞機(jī)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù),每秒鐘可以達(dá)到500TB)。2.磁盤存儲(chǔ)限制:數(shù)據(jù)已不能完全存儲(chǔ)在內(nèi)存中,需要硬盤存儲(chǔ)。3.分布存儲(chǔ)狀態(tài):數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)在多個(gè)計(jì)算機(jī)中。4.多線條狀態(tài):數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)中,多個(gè)處理器共享內(nèi)存。大數(shù)據(jù)的發(fā)展就是對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的機(jī)制進(jìn)行探索,將所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯枰闹R(shí),進(jìn)而對(duì)相關(guān)政策的制定產(chǎn)生影響。這個(gè)過程是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。一個(gè)小孩子隨著年齡的增長(zhǎng)可能會(huì)掌握更多的單詞,但是根據(jù)一個(gè)孩子的年齡確定他掌握的單詞多少則并不科學(xué)。進(jìn)一步來說,大數(shù)據(jù)有記錄保存自然與社會(huì)現(xiàn)狀的功能?,F(xiàn)在大家收集著海量數(shù)據(jù),盡管他們還不清楚如何分析大量的數(shù)據(jù),但是他們相信需要保存現(xiàn)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的過程,期待著今后能夠分析和解釋這段歷史。還有些人將百歲老人的血液和其他各種生物的標(biāo)本等存放在冰箱里,他們認(rèn)為當(dāng)今的技術(shù)還不足以測(cè)試和分析這些資源,期待今后更先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)能夠做到。大數(shù)據(jù)就如同自然和社會(huì)的血液那樣記錄著社會(huì)的現(xiàn)狀和發(fā)展過程。17世紀(jì)望遠(yuǎn)鏡以及顯微鏡的發(fā)明使人類看到了以前從來沒有看到過的宇宙空間和微生物,擴(kuò)大了人類對(duì)自然的基本認(rèn)識(shí)。大數(shù)據(jù)就像“望眼鏡”和“顯微鏡”那樣,使得人們能夠通過數(shù)據(jù)來觀察和分析自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的現(xiàn)象。借助于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),可以及時(shí)了解疾病的疫情、科學(xué)的動(dòng)態(tài)、社會(huì)的動(dòng)態(tài)。谷歌借助頻繁檢索的詞條能及時(shí)判斷流感從哪傳播,哪些人可能已經(jīng)感染了流感。大數(shù)據(jù)將形成自然和人文社會(huì)的歷史長(zhǎng)河,不但能用于探索當(dāng)代的科學(xué)問題,將來也可以用于研究人們食用轉(zhuǎn)基因食品對(duì)子孫后代的影響等追蹤研究問題,為未來留下當(dāng)前的歷史資料。
二、大數(shù)據(jù)帶來的變革
時(shí)代的進(jìn)步有賴于大數(shù)據(jù)的發(fā)展,大數(shù)據(jù)的發(fā)展給時(shí)代變革增加了更多的不確定性。就當(dāng)前研究來看,數(shù)據(jù)的搜集很大程度上依靠所研究問題的出現(xiàn)來推動(dòng)其向前發(fā)展。不過在不久的將來,隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,人們對(duì)于問題的研究將會(huì)由“數(shù)據(jù)”來驅(qū)動(dòng)。例如,如果我們想去某地旅行或出差,會(huì)首先查詢目的地的交通情況、天氣情況以及住宿情況等信息,但是將來我們可以根據(jù)所查詢的數(shù)據(jù)信息來決定所要去的目的地。在古希臘時(shí)代,當(dāng)時(shí)的哲學(xué)家無所不知,號(hào)稱百科全書,到了文藝復(fù)興時(shí)代,隨著學(xué)科的不斷細(xì)化,不同學(xué)科出現(xiàn)了各自的專家。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,大百科全書式的人物將有可能再次出現(xiàn),而不同領(lǐng)域的專家的權(quán)威性將被逐步消弱,隨著大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展,很有可能會(huì)逐漸將學(xué)科專家消亡掉。例如,隨著計(jì)算機(jī)專家和統(tǒng)計(jì)學(xué)家對(duì)數(shù)據(jù)的搜集越來越多并且處理能力不斷增強(qiáng),他們將逐步成為生命科學(xué)方面的專家。再比如,如果我們掌握了足夠數(shù)量的相關(guān)專業(yè)書籍和日文譯本,就算我們對(duì)日文一無所知,我們也可以采取有效的方法將所需要的中文翻譯成為日文,因?yàn)槲覀冇泻芏喾浅?煽康姆g軟件,如谷歌翻譯軟件等。大數(shù)據(jù)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科得到了應(yīng)用,例如醫(yī)療領(lǐng)域,大數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)人們健康飲食,適時(shí)進(jìn)行身體檢查,并且確定檢查項(xiàng)目,幫助醫(yī)生對(duì)患者進(jìn)行疾病診斷等。
三、大數(shù)據(jù)時(shí)代統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀
隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步,人們獲取信息和數(shù)據(jù)的途徑也發(fā)生了很大的變化,電子商務(wù)的發(fā)展和各種多媒體信息技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用,給傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用和教學(xué)帶來了機(jī)遇的同時(shí)也帶來了非常大的挑戰(zhàn)。一方面,由于各種信息和數(shù)據(jù)的不斷涌入,人們?cè)诒粍?dòng)搜集著各種數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)也需要不斷探索新的模式。另一方面,人們?cè)诒粍?dòng)接受數(shù)據(jù)的同時(shí)也在主動(dòng)搜集數(shù)據(jù)信息,不同學(xué)科有不同的數(shù)據(jù)需要。例如經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的專家每天都在搜集各自的調(diào)查數(shù)據(jù)和觀察數(shù)據(jù),而自然科學(xué)領(lǐng)域的專家學(xué)者則不僅搜集宏觀天文數(shù)據(jù),還在搜集微觀基因數(shù)據(jù)。不同的人們搜集數(shù)據(jù)的方法也各不相同,有的在實(shí)驗(yàn)室通過試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集,有的人則通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集和研究。對(duì)于當(dāng)前大數(shù)據(jù)給統(tǒng)計(jì)學(xué)帶來的挑戰(zhàn),美國科學(xué)院“大數(shù)據(jù)分析委員會(huì)”給出了分析,他們認(rèn)為這些挑戰(zhàn)在于對(duì)不同格式和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的處理方面、對(duì)于數(shù)據(jù)來源的追蹤方面、對(duì)于共享數(shù)據(jù)的安全性問題和完整性問題方面、對(duì)于樣本異質(zhì)性和偏倚性處理方面、在對(duì)問題進(jìn)行處理時(shí)的決策和分析方面以及對(duì)分布式和并行式在開發(fā)時(shí)的算法方面的問題等。國內(nèi)相關(guān)部門也對(duì)這一問題進(jìn)行了研討,最早一次是2012年5月在香山召開的“大數(shù)據(jù)科學(xué)與工程”會(huì)議,第二次是在2013年5月召開的對(duì)于大數(shù)據(jù)原理以及發(fā)展前景的探討會(huì),并同時(shí)制定了相關(guān)的科研計(jì)劃。但關(guān)于大數(shù)據(jù)背景下統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)教學(xué)的探索還非常稀缺。
四、統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)課程改革
針對(duì)以上所述大數(shù)據(jù)時(shí)代的特點(diǎn)和變革意義以及目前統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)教學(xué)的現(xiàn)狀,本文進(jìn)行了相應(yīng)的初步探索。
(一)改革的總體思路
將現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)學(xué)頂級(jí)雜志或著名文獻(xiàn)中的成熟的大數(shù)據(jù)分析方法逐步凝練,形成教學(xué)內(nèi)容;將使用R軟件中的函數(shù)包實(shí)現(xiàn)這些大數(shù)據(jù)分析方法。
(二)改革的具體內(nèi)容
1.在《數(shù)據(jù)挖掘原理與方法》課程中引入大數(shù)據(jù)分析方法及其R語言的代碼實(shí)現(xiàn)。2.在《非參數(shù)統(tǒng)計(jì)》課程中引入多元非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法(諸如多元符號(hào)、多元秩、多元符號(hào)秩等)、非參數(shù)回歸模型、半?yún)?shù)回歸模型及其R語言的代碼實(shí)現(xiàn)。3.在《回歸分析》課程中引入回歸樹、boosting回歸、bagging回歸、隨機(jī)森林回歸等用來處理大數(shù)據(jù)的回歸方法、高維回歸變量選擇方法(比如LASSO回歸、動(dòng)態(tài)LASSO回歸等)及其R語言的代碼實(shí)現(xiàn)。4.在《多元統(tǒng)計(jì)分析》課程中引入高維統(tǒng)計(jì)分析方法及其R語言的代碼實(shí)現(xiàn)。5.在工科《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程中引入R語言的代碼實(shí)現(xiàn)。
(三)改革的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
關(guān)鍵詞:教學(xué)觀念;分層教學(xué);教學(xué)方式
一、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合,加快了教師教學(xué)觀念的更新與教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變
新課程初中數(shù)學(xué)推行以來,傳統(tǒng)的教學(xué)模式在慢慢蛻變,之前教師居高臨下地賣力講授,學(xué)生死板地汲取,教師的教和學(xué)生的學(xué)呈現(xiàn)兩張皮的常態(tài),已然慢慢成為過去。當(dāng)前,新課程數(shù)學(xué)教學(xué)如火如荼,課堂顯現(xiàn)出勃勃生機(jī),師生之間的互動(dòng)不斷加強(qiáng),思想的碰撞、意見的交流、師生合作等新型教學(xué)模式不斷涌現(xiàn),教師唱獨(dú)角戲已成為過去。新課程背景下,信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂的整合,倒逼教師更新教學(xué)觀念,主動(dòng)貼近教育最前沿信息,教師的服務(wù)意識(shí)凸顯,直觀教學(xué)、生動(dòng)講解花樣百出,教學(xué)知識(shí)與學(xué)生的生活聯(lián)系更為密切,學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的攻堅(jiān)意識(shí)持續(xù)加強(qiáng),寬松和諧的治學(xué)氛圍初步成形,自主探究與合作學(xué)習(xí)并進(jìn),教師、學(xué)生、教材的結(jié)合構(gòu)圖中,又添加了數(shù)學(xué)課件的“膩?zhàn)印?,加固了“墻體結(jié)構(gòu)”,形成了“四位一體”的新型教學(xué)模式。如,在教學(xué)“中心與對(duì)稱”時(shí),沒有按之前傳統(tǒng)的套路出牌,而是借助幾何畫板采用“學(xué)生自主操作,教師巡回指導(dǎo),合作探究出真知”的方式,選取兩個(gè)顏色扎眼的三角形作為目標(biāo)圖,然后用幾何畫板畫出來,把指定的多個(gè)對(duì)稱點(diǎn)用虛線連結(jié),突出旋轉(zhuǎn)中心交點(diǎn),嘗試設(shè)置動(dòng)畫效果。點(diǎn)擊旋轉(zhuǎn)時(shí),將其中一個(gè)三角形連同對(duì)稱中心一側(cè)的虛線一同緩緩繞對(duì)稱中心向另一方向旋轉(zhuǎn),教師在過程性操作中,可以邊口述邊操作,吸引學(xué)生的注意力,學(xué)生通過傾聽和觀察,中心對(duì)稱的定義油然而生,有利于學(xué)生更好地理解定義。
二、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合,使教學(xué)重難點(diǎn)的掌握相對(duì)
容易
利用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助數(shù)學(xué)教學(xué),可以使抽象、刻板的數(shù)學(xué)知識(shí)具體化、形象化,特別是現(xiàn)代信息技術(shù)的動(dòng)態(tài)演示,提升了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的立體感,使知識(shí)教授變得直觀生動(dòng),利用這個(gè)優(yōu)勢(shì)可以使教師在教學(xué)重難點(diǎn)的把握和講授上省力不少,這是四兩撥千斤的教育寫照。通過計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能系統(tǒng),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣在一定程度上被激發(fā),創(chuàng)新思維被調(diào)動(dòng)起來,為教師化解難點(diǎn)、突破重點(diǎn)打下了先期基礎(chǔ)。如,在進(jìn)行“二次函數(shù)的性質(zhì)”教學(xué)時(shí),很多教師都犯難,因?yàn)檫@部分知識(shí)既是重點(diǎn),更是難點(diǎn),如何幫助學(xué)生理解并熟練掌握需要教師縝密設(shè)計(jì)、謹(jǐn)慎施教。首先,我讓學(xué)生在草稿紙上畫出y=2x2+3x+7的圖象,然后再讓學(xué)生按照y=ax2+bx+c基本形
式,將2、3、7分別輸入,讓學(xué)生將電腦上的圖象與自己的草圖做對(duì)比,極大地誘發(fā)了學(xué)生的求知欲望。
三、借助信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)的整合,實(shí)施分層教學(xué)
數(shù)學(xué)對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力有較高要求,但學(xué)生個(gè)體差異較大,導(dǎo)致對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)接受能力迥異,這就需要教師在教學(xué)中統(tǒng)攬整體的同時(shí),還要拿出大部分時(shí)間進(jìn)行分層教學(xué)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,借助信息技術(shù)與數(shù)學(xué)的整合,實(shí)施分層教學(xué),空間很大。如,在教學(xué)“三角形全等的判定”時(shí),可以利用現(xiàn)代信息技術(shù)將預(yù)講內(nèi)容做成網(wǎng)頁形式,即定理判定、知識(shí)探究、例題釋解、小試牛刀、中考解析等模塊,按照由易到難、由低到高的階梯式順序進(jìn)行,學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)情,選擇模塊中的習(xí)題進(jìn)行練習(xí)。教師還可獨(dú)辟蹊徑,將題目與答案設(shè)計(jì)成超鏈接形式,讓學(xué)生隨時(shí)可以查閱答案,及時(shí)對(duì)自己的解題路徑進(jìn)行信息反饋。讓不同層次的學(xué)生都能體會(huì)到成功的喜悅,同時(shí)為學(xué)生開啟一方自主探索的空間,有力地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。
四、信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)的整合,學(xué)生的主體性全方位釋放
口頭授課是教師開展教學(xué)的一貫方法,也是教師施教的常規(guī)手法??陬^授課法強(qiáng)調(diào)的是教師的主體地位,教師才是臺(tái)上的主角,學(xué)生只能屈居配角,這就形成了教師常態(tài)灌輸、學(xué)生被動(dòng)接受的傳統(tǒng)教學(xué)模式。填鴨式的傳統(tǒng)教學(xué)在過去一段歷史時(shí)期較為流行,教學(xué)效果也是令人歡欣鼓舞,但時(shí)代在進(jìn)步,校情、生情、學(xué)情也在潛移默化中變換,傳統(tǒng)教學(xué)模式慢慢出現(xiàn)了不適應(yīng)、不和諧的因素。新的教學(xué)情態(tài)要求教師退居幕后,強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體地位意識(shí)的萌發(fā),并在具體施教中被不斷強(qiáng)化。實(shí)踐證明,信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)的整合,是催生教育模式革新、學(xué)生主體地位確立的重要途徑,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。如,在“相似形”的教學(xué)中,我先用幻燈片的形式向大家展示大小不一、形狀各異的圖案,讓學(xué)生辨認(rèn)進(jìn)而得出定義。相似形的定義確定后,學(xué)生再用幾何畫板或相關(guān)軟件勾畫各種圖形,以強(qiáng)化理解和記憶。
總之,信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合,有利于教師將各種資源有機(jī)結(jié)合,效果明顯,優(yōu)勢(shì)強(qiáng)勁。對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的批判并非全盤否定,傳統(tǒng)教學(xué)雖然優(yōu)勢(shì)在持續(xù)減弱,但也并非全無可取之處。如果初中數(shù)學(xué)教師在推進(jìn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合的同時(shí),還能與傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),那就堪稱完美了。
上海:806.82
北京:850.4
江蘇:813.67
浙江:814.4
福建:文741.33理738.13
山東:797.43
湖南:662.13
1.2寫數(shù)
讀數(shù)
同步訓(xùn)練
姓名:________
班級(jí):________
成績(jī):________
小朋友,帶上你一段時(shí)間的學(xué)習(xí)成果,一起來做個(gè)自我檢測(cè)吧,相信你一定是最棒的!
一、單選題
(共7題;共14分)
1.
(2分)最大的五位數(shù)和最小的五位數(shù)相差(
)。
A
.
10000
B
.
1
C
.
89999
2.
(2分)在數(shù)數(shù)時(shí),從一百萬開始,如果一百萬一百萬地?cái)?shù),那么數(shù)十次是(
)。
A
.
十萬
B
.
一千萬
C
.
一億
D
.
一千億
3.
(2分)下面各數(shù),讀數(shù)時(shí)只讀兩個(gè)零的是(
)。
A
.
803070
B
.
8003700
C
.
8030700
D
.
80307000
4.
(2分)一個(gè)數(shù)最高位是百萬位,這個(gè)數(shù)是(
)位數(shù)。
A
.
五
B
.
六
C
.
七
D
.
八
5.
(2分)讀數(shù)和寫數(shù)都從(
)位起。
A
.
低
B
.
高
C
.
個(gè)
6.
(2分)下列數(shù)字個(gè)位上是3的數(shù)是(
)。
A
.
32
B
.
34
C
.
53
7.
(2分)
表示的數(shù)是(
)。
A
.
44
B
.
54
C
.
45
二、綜合題
(共4題;共39分)
8.
(6分)寫一寫,讀一讀。
(1)
寫作:_______
讀作:_______
(2)
寫作:_______
讀作:_______
(3)
寫作:_______
讀作:_______
(4)
寫作:_______
讀作:_______
9.
(9分)寫一寫,讀一讀。
(1)
寫作:_______
讀作:_______
(2)
寫作:_______
讀作:_______
(3)
寫作:_______
讀作:_______
10.
(20分)
(1)和37相鄰的兩個(gè)數(shù)是_______和_______。
(2)69和71中間的數(shù)是_______。
(3)10個(gè)十是_______,70里面有_______個(gè)十。
(4)比99多1的數(shù)是_______,比77少20的數(shù)是_______。
(5)79前面的一個(gè)數(shù)是_______,后面的一個(gè)數(shù)是_______。
11.
(4分)數(shù)一數(shù),填一填。
(1)
_______個(gè)十和_______個(gè)一。
(2)
_______個(gè)十和_______個(gè)一。
參考答案
一、單選題
(共7題;共14分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
二、綜合題
(共4題;共39分)
8-1、
8-2、
8-3、
8-4、
9-1、
9-2、
9-3、
10-1、
10-2、
10-3、
10-4、
10-5、
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)作為大專理工科學(xué)生必修的一門公共基礎(chǔ)課,以獨(dú)特的抽象理論知識(shí)和方法為主要特色,概念比較抽象,推算和計(jì)算過程比較繁雜,所以學(xué)生學(xué)習(xí)的難度比較大,尤其是學(xué)習(xí)能力比較差的大專學(xué)生。本文以大專概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)為研究對(duì)象,著重就其教學(xué)方法進(jìn)行探究,以期不斷提升該學(xué)科教學(xué)的效率。
一、興趣引導(dǎo)法
鑒于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方面的知識(shí)比較抽象,對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力有較高的要求。特別是大專學(xué)生的學(xué)習(xí)素質(zhì)相對(duì)較弱,學(xué)習(xí)起來比較費(fèi)勁,甚至有部分大專學(xué)生干脆選擇放棄該門學(xué)科。為了吸引學(xué)生自主參與到課程學(xué)習(xí)中來,數(shù)學(xué)教師需要采用有效的方法和手段激發(fā)大專學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)生初次接觸這門課程的時(shí)候,數(shù)學(xué)教師一定要使學(xué)生喜歡上這門學(xué)科,以使他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)的欲望。而在初學(xué)階段教學(xué)過程中,數(shù)學(xué)教師可以引入分賭本、搖骰子等問題或者三鹿奶粉事件、神舟飛船升空等社會(huì)時(shí)事熱點(diǎn),也可以將這部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)在工農(nóng)業(yè)、金融業(yè)以及航空航天業(yè)等領(lǐng)域中的具體應(yīng)用情況引入教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在后續(xù)學(xué)習(xí)的過程中,教師要采用以點(diǎn)帶面、由淺入深逐步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,尤其是要注重將其和現(xiàn)實(shí)生活中的一些事例進(jìn)行結(jié)合,避免使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中因難度過大而萌生放棄的想法。在講解概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方面相關(guān)理論知識(shí)的時(shí)候,數(shù)學(xué)教師通過對(duì)比當(dāng)前社會(huì)和傳統(tǒng)社會(huì)充分了解該知識(shí)的適用條件以及存在的局限性。比如,在講解“事件相互獨(dú)立性”這部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)的時(shí)候,教師可以結(jié)合工作效率的具體社會(huì)工作實(shí)例展開論述;在講解“隨機(jī)變量數(shù)字特征”這部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)的時(shí)候,可以結(jié)合藥效問題和預(yù)測(cè)問題等現(xiàn)實(shí)問題來論述;在講解“古典型概率”這部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)的時(shí)候,可以結(jié)合生日、彩票以及決策等方面的問題展開論述;在講解“參數(shù)估計(jì)”這部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)的時(shí)候,可以結(jié)合最優(yōu)化問題和求職決策等方面的問題展開論述。如此一來,通過有效結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)生活實(shí)例,降低學(xué)生的理解難度,也有利于使學(xué)生意識(shí)到概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方面知識(shí)的重要性,從而可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
二、知識(shí)背景法
支撐概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的重要根基在于為學(xué)生講解相關(guān)知識(shí)的數(shù)學(xué)史,同時(shí)也是拓展學(xué)生思維,開闊學(xué)生的視野的重要條件。此外,借助理論知識(shí)的講解,也可以使學(xué)生充分了解和掌握該方面知識(shí)背后所隱含的科學(xué)精神以及作者經(jīng)歷的各種困難。但是由于課程教學(xué)的時(shí)間比較短,無法將教材中的各種理論知識(shí)全面灌輸給學(xué)生,所以必須為學(xué)生精心挑選一些比較典型的歷史故事幫助學(xué)生逐步了解和掌握概率統(tǒng)計(jì)方面的理論知識(shí)產(chǎn)生及發(fā)展情況。
例如,在上世紀(jì)九十年代末期,法國著名數(shù)學(xué)家皮爾遜和其他幾位學(xué)者共同統(tǒng)計(jì)了某地區(qū)男孩出生的實(shí)際概率,并求出其男孩出生的概率為22/43,男孩出生頻率接近0.5;皮爾遜等學(xué)者對(duì)頻率穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)地分析,進(jìn)行了一些統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn),如通過投擲多次硬幣驗(yàn)證硬幣的反面出現(xiàn)概率接近0.5。此外,為了使學(xué)生了解數(shù)學(xué)發(fā)展史,教師可以引導(dǎo)學(xué)生在課下自行借助網(wǎng)絡(luò)或者翻閱資料豐富教學(xué)知識(shí),使學(xué)生充分了解概率統(tǒng)計(jì)的實(shí)際發(fā)展歷程,同時(shí)還可以掌握學(xué)習(xí)方法,從而為后續(xù)的課程教學(xué)奠定基礎(chǔ)。
三、 直觀描述法
摘 要:本文針對(duì)該課程在教學(xué)內(nèi)容安排、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等方面存在的問題,結(jié)合教育部教改項(xiàng)目“大型主機(jī)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐”子項(xiàng)目的實(shí)施,提出了更新教學(xué)內(nèi)容,增加課堂演示實(shí)驗(yàn),成立興趣小組,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等方式的教學(xué)改革嘗試,在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及主機(jī)應(yīng)用能力方面取得了較好的效果。
關(guān)鍵詞:大型機(jī)操作系統(tǒng)概述;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);實(shí)踐教學(xué);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1 引言
在2005年3月IBM公司啟動(dòng)的大型主機(jī)人才培養(yǎng)項(xiàng)目中,IBM宣布向國內(nèi)高校免費(fèi)提供IBM eServer z900大型主機(jī)系統(tǒng),用于課程建設(shè)、技術(shù)開發(fā)和人才培養(yǎng),我校成為首批合作高校之一。經(jīng)過幾年的發(fā)展,我校在大型主機(jī)教學(xué)、科研、學(xué)生競(jìng)賽等方面都取得了良好的成績(jī)。
2006年,結(jié)合教育部教改項(xiàng)目“大型主機(jī)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐”課題子項(xiàng)目的實(shí)施,我校開始了對(duì)主機(jī)課程設(shè)置的優(yōu)化改革。做為軟件學(xué)院大型主機(jī)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,我們對(duì)“大型機(jī)操作系統(tǒng)概述”也開始了教學(xué)改革的嘗試。同時(shí)結(jié)合“教育部-IBM精品課程”的建設(shè),我們對(duì)建設(shè)課程網(wǎng)站的教學(xué)資源也進(jìn)行了梳理和改進(jìn)。
2 課程現(xiàn)狀與存在的問題
通過組織學(xué)生問卷調(diào)查、教師交流討論和到兄弟院校調(diào)研等形式,課程組發(fā)現(xiàn)本課程教學(xué)過程中存在著一些問題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1) 課程教學(xué)與學(xué)生先修課程有緊密的聯(lián)系,如“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“匯編語言”、“操作系統(tǒng)原理”和“UNIX系統(tǒng)”等。在主機(jī)發(fā)展概述和Z/OS的介紹中,如果學(xué)生的先修課程掌握得比較充分,則也會(huì)比較容易理解和掌握主機(jī)系統(tǒng),但在以往的課程設(shè)置中我們沒有充分考慮到這一問題。
(2) 課堂教學(xué)學(xué)時(shí)遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)而忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生缺少實(shí)際動(dòng)手時(shí)間,不利于知識(shí)的掌握與鞏固。
(3) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一,大部分實(shí)驗(yàn)只注重知識(shí)點(diǎn)的面,而不注重知識(shí)點(diǎn)的深度,而且實(shí)驗(yàn)的安排缺乏梯度和挑戰(zhàn)性。學(xué)生一般都是按照教材設(shè)計(jì)好的模式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),缺乏主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。
3 明確培養(yǎng)目標(biāo)和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容
軟件學(xué)院大型主機(jī)專業(yè)主要培養(yǎng)具有良好職業(yè)素養(yǎng)和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力、面向主機(jī)應(yīng)用行業(yè)的主機(jī)系統(tǒng)管理、開發(fā)人才,這就要求學(xué)生在掌握計(jì)算機(jī)基本理論與技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)上,掌握主機(jī)系統(tǒng)概念、系統(tǒng)技術(shù)、軟件開發(fā)方法和有關(guān)軟件開發(fā)工具與環(huán)境等。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)專業(yè)相比較,主機(jī)課程應(yīng)該更注重實(shí)用性及學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),因此我們?cè)凇按笮蜋C(jī)操作系統(tǒng)概述”的教學(xué)中增加了學(xué)科應(yīng)用前沿和應(yīng)用實(shí)例的介紹以及系列實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。
我們?cè)黾拥闹鳈C(jī)系統(tǒng)管理綜述部分介紹大型主機(jī)系統(tǒng)管理的主要特點(diǎn)、系統(tǒng)日常運(yùn)行監(jiān)控維護(hù)的內(nèi)容、常見問題的處理方式、典型案例分析、系統(tǒng)管理編程等。
此外,我們還采用聘請(qǐng)行業(yè)專家舉行專題講座的方式,使學(xué)生把握學(xué)科發(fā)展前沿技術(shù)和典型行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)。專家的講座主題包括TOUCH M、CATCH M 1、Large System Thinking、CATCH M 2、SOA等內(nèi)容,學(xué)生在校園內(nèi)就能學(xué)到既與本課程相關(guān),又比課程本身更廣闊和深入的內(nèi)容,彌補(bǔ)了課堂教學(xué)的不足。
4 改革教學(xué)方法和教學(xué)手段
4.1 增加課堂演示實(shí)驗(yàn)
本課程除了涉及到大型主機(jī)Z/OS操作系統(tǒng)的功能概述基礎(chǔ)知識(shí)外,還涉及到很多Z/OS基本操作、作業(yè)控制語言JCL的編程等操作。如果只是單純講解基本控制命令,學(xué)生理解起來會(huì)比較晦澀難懂,而如果邊講解邊演示,就會(huì)對(duì)學(xué)生的理解有很大的幫助。如圖1所示,如果按照?qǐng)D示內(nèi)容介紹TSO用戶的登錄流程,學(xué)生理解起來會(huì)覺得很生硬,就算記住了這個(gè)圖和流程,卻仍然沒有掌握實(shí)際的操作流程。
因此教師在講授到這個(gè)步驟時(shí),配合流程圖,可以實(shí)際操作登錄并使用TSO環(huán)境,一邊演示登錄操作,一邊講解流程,并配合學(xué)生的實(shí)際操作,這對(duì)初次接觸大型機(jī)的學(xué)生來說,學(xué)習(xí)效果非常好。同理,對(duì)JCL作業(yè)控制語句的講解和應(yīng)用編程實(shí)例等也可以采用演示的方式。
4.2 與主機(jī)專業(yè)其他課程聯(lián)系教學(xué)
由于“大型機(jī)操作系統(tǒng)概述”主要側(cè)重介紹主機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生主機(jī)操作基本技能,比如TSO環(huán)境、ISPF/PDF工具、SDSF、TSO命令和JCL語句等。這些語句或操作的單獨(dú)訓(xùn)練只能鍛煉學(xué)生的主機(jī)熟練操作能力,而主機(jī)的應(yīng)用開發(fā)能力鍛煉還需要結(jié)合其他相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),比如“COBOL語言程序設(shè)計(jì)”、“CICS交易中間件”、“DB2應(yīng)用數(shù)據(jù)庫”等課程。所以“大型機(jī)操作系統(tǒng)概述”既是基礎(chǔ)又是培養(yǎng)主機(jī)應(yīng)用技能的前提。
4.3 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,成立興趣小組
除了通過課堂教學(xué)使學(xué)生掌握和理解主機(jī)操作系統(tǒng)知識(shí)外,我們還通過各種課外活動(dòng)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解。本著在學(xué)生中營(yíng)造計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)氛圍,促使學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平提高到更高層次,培養(yǎng)懂技術(shù)、善管理的復(fù)合型人才的宗旨,我校加強(qiáng)與社會(huì)企事業(yè)單位的聯(lián)系,積極開展計(jì)算機(jī)技術(shù)咨詢和項(xiàng)目開發(fā)活動(dòng),促進(jìn)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力的程度。我們成立了學(xué)生創(chuàng)新中心、IBM技術(shù)俱樂部等興趣小組,學(xué)生可以通過參與興趣小組的各項(xiàng)活動(dòng)鍛煉主機(jī)應(yīng)用開發(fā)能力。
我們還積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各項(xiàng)競(jìng)賽,包括“花旗杯”科技應(yīng)用大賽、“SOA應(yīng)用大賽”、“IBM大型主機(jī)技術(shù)校園應(yīng)用大賽”等,我校獲得首屆IBM大型主機(jī)技術(shù)校園應(yīng)用大賽全國冠軍及多個(gè)其他獎(jiǎng)項(xiàng)。
4.4 傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合
利用承擔(dān)“教育部-IBM精品課程”建設(shè)的機(jī)會(huì),我們開發(fā)了課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,包括課程大綱、課程內(nèi)容、電子教材、習(xí)題和實(shí)驗(yàn)、教師授課教案、教師上課全程教學(xué)錄音和實(shí)踐教學(xué)等內(nèi)容。同時(shí),我們的主機(jī)系統(tǒng)7(天)×24(小時(shí))小時(shí)免費(fèi)向?qū)W生開放。
傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師教授為主,而網(wǎng)絡(luò)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,既重視傳統(tǒng)的課堂講授,也重視網(wǎng)絡(luò)條件下的自學(xué),同時(shí)全天候的主機(jī)系統(tǒng)資源為學(xué)生課后實(shí)驗(yàn)提供了很好的平臺(tái)。從圖2可以看出,學(xué)生在課后使用主機(jī)學(xué)習(xí)的數(shù)值很高,實(shí)踐證明,這種教學(xué)模式對(duì)幫助學(xué)生課后消化理解課堂內(nèi)容起到了很好的作用。
5 考核方式改革
考試不是目的,也不是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的唯一標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式在考試過程中著重于考概念性、原理性知識(shí),使學(xué)生在臨考階段猛背書,猛啃書,突擊出一批應(yīng)試教育學(xué)生,也就出現(xiàn)人們常說的“高分低能”現(xiàn)象。在“大型機(jī)操作系統(tǒng)概述”的教學(xué)改革過程中,我們也進(jìn)行了考核方式的改革,從多角度、全方位來考核學(xué)生掌握主機(jī)知識(shí)的能力,而不僅僅是通過試卷考核方式。
在考核方式上,學(xué)生可以自主選擇考試和考查兩種。如果選取考試方式,則包含考試(期中、期末)、平時(shí)成績(jī)(考勤、課后作業(yè))、課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)等綜合考評(píng)。課程成績(jī)的計(jì)算公式為:總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)×20%+考試×50%+課程設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)×30%。如果選取考查方式,則學(xué)生在主機(jī)平臺(tái)上模擬開發(fā)小的應(yīng)用軟件,或者查閱相關(guān)中英文資料完成專業(yè)論文,或者取得相應(yīng)的IBM認(rèn)證,以獲取特定的實(shí)驗(yàn)學(xué)分。
總之,開放多樣的考核方式跳脫了傳統(tǒng)應(yīng)試教育的框框,對(duì)真正考核學(xué)生的主機(jī)應(yīng)用能力有較好的效果。
6 總結(jié)
“大型機(jī)操作系統(tǒng)概述”作為我校軟件學(xué)院大型主機(jī)系的專業(yè)基礎(chǔ)課,課程內(nèi)容兼具傳統(tǒng)性與新穎性,能夠借鑒的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并不多。結(jié)合教育部教改項(xiàng)目“大型主機(jī)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐”子項(xiàng)目的實(shí)施,本文提出了更新教學(xué)內(nèi)容,增加課堂演示實(shí)驗(yàn),成立興趣小組,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等方式的教學(xué)改革嘗試。通過多種手段、多種層次的立體教學(xué)模式,幫助學(xué)生形象地理解教學(xué)內(nèi)容,開拓了視野,提高了學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐表明,上述創(chuàng)新和改革措施已經(jīng)初見成效。
參考文獻(xiàn):
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國期刊全文數(shù)據(jù)庫(CJFD)
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