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【關鍵詞】大數據 統計學 挑戰 機遇 教學
【基金項目】貴州省科技廳、貴州民族大學聯合基金(黔科合J字LKM[2011]09號)
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)08-0235-01
1.引言
“大數據”時代的來臨和“大數據”處理技術的發展深深的影響著統計學的發展。能否利用傳統的統計理論和統計方法對海量的數據做出快速、準確的處理并獲取相關信息?如何對傳統的統計理論與方法進行改進或探索新的統計理論和方法來對大數據進行挖掘與處理以獲取信息?如何在“大數據”時代背景下培養符合市場需求的統計分析師或數據分析師?如何將“大數據”處理技術融入相關統計學課程教學以促進數據處理與分析技術的發展?這些都是我們在統計學相關課程教學過程中必須思考的一個問題。
2.大數據與統計學
“大數據”隨著社交網絡、物聯網、云計算等的興起而產生。一般認為大數據具有規模性、多樣性、實時性及價值性四個基本特征,包含分析、帶寬和內容三個要素。“大數據”在數據來源、數據結構和處理方法方面對傳統的統計分析方法產生了沖擊。第一,在大數據背景下,數據來源不再是原來的簡單抽樣,而是“樣本即總體”,直接將總體作為研究對象。第二,在大數據時代,研究對象也不是原來單一的結構化數據,由于數據的多樣化與規模化,我們更多的是研究非結構數據,采用人工智能來進行數據挖掘和信息獲取。第三,數據處理方法也不是簡單的采用傳統的假設檢驗方法進行研究,特別是對于統計學中的異常點,不再采取以往的丟棄或者平滑處理方式。
“大數據”處理技術對統計學的發展提出了巨大挑戰,但我們必須認識到學科之間的發展是相互交融的,“大數據處理技術”其本質上是數據處理與分析技術,其發展對統計學學科的發展也有積極的一面,同時統計學作為一門獨立的學科,有其自身獨特的學科優勢。首先,海量的數據有利于提高各類統計分析的精度,如減小抽樣誤差等。其次,較之于傳統的統計學方法,現有的“大數據”分析方法難度較大、成本較高、耗時較長。而在實際的應用中,我們關心的不是數據量的多少,而是數據量所蘊含的信息。傳統的統計學分析方法是以較少的數據進行精確度相對較高的統計分析,這是“大數據”分析所無法替代的。另一方面,統計學在數據收集方法、模型選擇、模型假設以及模型診斷方面有很大優勢。而且并不是所有的問題都具有海量的數據,并不是每一個“大數據”問題都適合用現有的“大數據處理技術”來處理。
3.對策與建議
3.1 夯實基礎教學
針對以上的分析我們可以看出,大數據對統計學的發展既是機遇,又是挑戰。因此我們在教學過程中要夯實統計學基礎知識的教學,講清楚統計學的基本原理與基本方法,特別是數據分析與數據處理的基本原理與方法。對于許多傳統領域,如生物、醫藥以及質量與可靠性工程等,我們面對的多是“小數據”而不是大數據,因此基于樣本的統計分析方法仍然是進行此類問題研究的最有效的科學手段。
另一方面,我們要結合大數據技術的特點,對統計學的基本知識進行拓展教育,引導學生思考怎樣將已有的統計學基本原理與方法運用到大數據處理的技術研究中。如在大數據環境下怎樣進行數據的收集、篩選與甄別、存儲與分析等,如何分析并厘清可能的數據來源與范圍,如何建立相關指標體系并對數據進行分類,如何制定或調整相應的統計參考標準,以及如何對依靠非傳統數據源加工生產的統計數據進行規范的統計推斷等。
隨著大數據時代的來臨,各行各業對具有統計背景知識人才的需求必定越來越多。因此,在統計學教學過程中,一定要結合各專業的特點,特別是“大數據”的特點,切實加強統計學的基礎知識教學與拓展教學。
3.2 加強統計學專業軟件教學
“大數據”環境下,對統計人才需求也發生了變化。面對海量的數據與多樣化的數據,一名合格的統計人才或數據分析人才不單需要良好的統計素養與扎實的統計基礎知識,更需要具有數據的存儲與整理能力、計算能力以及數據分析與處理能力等。這就要求在教學過程中,加強統計軟件或數學軟件的教學。
針對傳統的“數學證明+手工計算”或“重理論輕專業統計軟件”的統計學課程教學模式,可將統計軟件或數學軟件融入課堂教學并安排一定的課時上機學習統計軟件,以此提高學生數據處理能力,加深對統計學基本原理的理解與掌握。
在加強統計軟件或數學軟件,如SPSS、R、SAS以及Matlab的教學過程中,要擯棄“會軟件的操作即會統計技術”的思維,要讓學生真正掌握相關操作與相關算法,深入思考算法的實現與相關理論的應用。同時引導學生思考對“大數據處理”的技術要求,包括數據搜集、發掘、存儲以及計算分析過程中的算法與設備要求等,引導學生針對大數據進行軟件升級與開發。
3.3 突出案例教學與實踐教學
大數據的產生和發展源于規模經濟問題或超規模經濟問題的研究。每一個大數據問題的研究都是與實際經濟或社會問題緊密相聯的,因此,在實際教學過程中,要突出案例教學與實踐教學,由易到難,通過案例教學逐步引入大數據的概念以及大數據處理的基本技術,提高學生的分析全局觀以及進行實際數據分析與處理的能力。
教學改革的目的是培養在“大數據”時代背景下,符合市場需求的專業統計人才,而合格的專業統計人才必須具備良好的統計實踐能力。案例教學與統計實踐活動是培養學生統計實踐能力的有效途徑。因此,在教學過程中,一方面,教師可融合各種與實際問題相關的案例進行分析和講解,加深學生對相關統計理論知識的理解,激發學生的學習興趣,培養學生解決實際問題的能力。另一方面,教師可以組織多種形式的課堂或課堂外的統計實踐活動以培養學生統計實踐。如,指導學生針對他們感興趣的與經濟、社會發展相關的統計實際問題展開統計研究,設計調查問卷,收集數據、整理和分析數據,撰寫研究報告,實現對實際問題的分析和解決等。
4.結束語
總之,在“大數據”環境下我們既要積極面對挑戰,又要緊緊抓住機遇,切實結合“大數據”的特點和“大數據處理技術”發展的需求,既加強對傳統的統計學方法、統計理論的教學,又積極開展 “大數據“環境下的拓展教學,推動統計學的發展,在數據收集、數據分析以及統計制度等方面進行改革和創新。
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關鍵詞:概率論與數理統計;高中數學教學與高校教學銜接;教學方法
在當今信息時代,概率統計知識在科學研究、工程技術、人文社會科學以及經濟生活中的作用越來越重要。隨著教育部頒發的《普通高級高中數學課程標準》的實施,概率統計內容進入高中課堂。從整體上講,高中數學的改革比較具有先進性,而大學數學相對而言具有滯后性,并且高校和高中的數學在改革過程中沒有將數學內容相結合進行,因此造成了高校數學與高中數學課程內容上出現重復或者脫節現象,這就從根本上影響了數學教學效率和質量的提高.一、大學概率統計教學和高中數學教學內容的銜接問題 通過對高中數學和高等數學兩者之間進行對比,大學概率與高中概率在教學內容上有許多重復之處,對于一些內容在高中教學中要求較低,比如對概率的概念以及頻率與概率的區別等方面,高中數學教學中就沒有嚴格的要求,也沒有要求學生掌握比較嚴密的公理化定義,容易讓學生對概念理解不清。大學統計與高中數學教學內容的對比分析不難看出,兩者在教學內容上有很多相似之處,大學數學統計教學內容反映到高中,更多的是偏向于計算技巧的訓練,而大學教學在涉及統計教學內容時,比較要注重數學思想的挖掘及數學方法的應用.高中教材統計學的教學要求比較側重于實際運用,對相關的理論的了解和掌握程度較低,因此,對大學生的統計部分的教學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、實現大學概率統計教學與高中數學教學內容銜接的方式 1.課程內容的銜接 大學數學概率統計教學內容是在高中知識基礎上的提高和擴充,其顯著特點是知識量增大、理論性增強、系統性增強、綜合性增強.學生在高中初步、直觀地學習了概率統計的基本知識,而大學將對有關知識進行理論化、系統化,合理地編制教材,并且進行一些研究性學習,以實現兩者之間更好的銜接.2.學習方法的銜接 由于高中的學習密度和作業量大,簡單的死記硬背的方法和被動的學習態度都會使學習出現僵局,必須使學生意識到并調整自己的學習方法的必要性與緊迫性.例如,讓學生了解大學所學習的概率統計知識中隨機現象及其統計規律性以及全概率公式與貝葉斯公式等,有助于學生對概率統計知識的更好理解,從而實現了大學概率統計知識與高中數學教學內容的銜接.比如高中在古典概型問題的講解時比較細,題目難度也比較大,因此在大學時就不需要在古典概型上花太多的時間,以有效提高學習時間的利用率,從而使學習效率大大提高.如例題:儲蓄卡的密碼一般由6位數字組成,每個數字可以是0,1,2,…,9十個數字中的任意一個.假設一個人完全忘記了自己的儲蓄卡的密碼,問他到自動取款機上隨機試一次密碼就能取到錢的概率是多少?在該例題的解析中,可以運用高中數學中所學的基本事件的特點以及結合高等數學中古典概型的有限性和等可能性的兩個特征,隨機試一個密碼,相當于作一次隨機試驗.所有的六位密碼(基本事件)共有1000000種.3.教學方法的銜接高中與大學的數學教學方法均以講解法為主,但高中教學要對概率統計知識進行詳細的講解,然后總結題型,歸納方法方式,提高教學知識的系統性與網絡化.大一應承接高中教學對解題方法有總結歸納,增加練習課次數和題量訓練量,先讓學生掌握通性通法,使剛入學的學生度過適應期.例如在概率統計內容的概念學習中,可以對易混淆的概念(定理)對比學習;對公式、定理各字母的含義、適用范圍、特例等作補充說明等來幫助學習,在老師的指導下使其成為學生自身的學習方法和習慣.例如在例題“在1000個有機會中獎的號碼中,在公證部門監督下按照隨機抽取的方法確定后兩位數為××的號碼為中獎號碼,應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學中系統抽樣的方式和高等數學中間隔距離相等的抽取相結合,對例題進行解答.4.增設數理統計試驗 數學課是一門實踐性較強的課程,在統計與概率教學內容中,存在許多隨機試驗,許多規律是從試驗中總結出來的.因此,在大學概率統計和高中數學教學內容銜接改革過程中,應該充分利用excel作為數據處理平臺,讓學生更好地進行數據的采集和處理,在計算標準差、相關系數、平方和分解等問題時能夠收到事半功倍的效果,并且還有利于培養學生的研究、概括、總結能力,鞏固和加深統計和概率的知識內容,有利于學習效率的提高,從而實現大學概率統計與高中數學教學內容更好的銜接.5.高考命題與高等數學知識的銜接 數學考試大綱明確指出,數學高考命題緊密聯系高等數學知識內容,已為學生進入大學學習做好準備.因此要做好高中數學和高等數學概率統計的銜接工作,就必須把高考命題作為重要考慮內容,實現與高等數學的緊密銜接,主要方式為在高考命題中直接出現高等數學符號、概念,或以高等數學的概念、定理作為依托融于初等數學知識中.此類題目的設計要基于高中數學概率統計基礎上,又要涉及高等數學概率統計知識,其解決方法還是高中數學知識,較易突破.在高考命題中融入高等數學內容,能全方位、寬角度、多層次地考查學生基本的數學素養,以便于實現高中數學與高等數學的緊密銜接. 總之,隨著新課程改革,大學概率統計教學與高中數學教學內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,應不斷充實教育理論知識,優化教學內容,拓展所教專業的專業知識,尋求實現兩者之間更好銜接的方法和措施,才能從根本上提高數學教學的效率和質量,從而進一步推動數學教育改革的發展.
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關鍵詞:信息技術;協同式教學;生態化理論;大學英語教學改革
中圖分類號:H319.3 文獻標識碼:B 文章編號:1001-5795(2012)02-0056-0005
現代網絡信息技術通過網絡應用(Web Applieations)促進網絡上人與人之間的信息交換和協同合作,其模式更加以用戶為中心。近年來,現代網絡信息技術在國外,尤其在美國大學的眾多課程教學中被廣泛應用,關于信息技術在教育領域的應用研究也逐漸流行。在世界范圍內,特別是在北美地區的國家,大學教授們通常將他們的課程講解內容錄制成音頻或視頻文件,通過播客讓學生進行學習(Lee&Chan,2007:85-104);同時很多使用播客的美國大學老師聲稱通過采用播客進行授課,學生對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)。學習者可以將相應的課程音頻或視頻文件拷貝到現代化的移動通訊設備,如手機或手提電腦中,從而實現隨時隨地的自主式學習,打破傳統意義上的、受時空限制的學習模式。基于現代網絡的Wiki信息技術給現代教育創造了一個可以跨越時空的交流平臺和豐富的現代網絡教育資源。
信息技術作為一種新興的教學資源和助學手段,在外語教學中有著巨大的潛力,并極大地影響著外語教學模式。教學模式是在相應的教育思想、教學理論和學習理論指導下建立起來的教學活動的穩定結構形式。教學模式需要與相應的環境相適應并隨之而變化、發展和創新。隨著信息技術和高等教育事業的發展,新型教學模式的研究和實踐已經成為我國高等教育教學改革的熱點。國家教育部頒布的《大學英語課程教學要求》(2007)(以下簡稱《課程要求》)提出了新的英語教學模式,即網絡化自主學習教學模式:“各高等學校應充分利用多媒體和網絡技術,采用新的教學模式改進原來的以教師講授為主的單一課堂教學模式。新的教學模式應以現代信息技術,特別是網絡技術為支撐,使英語教學不受時間和地點的限制,朝著個性化學習、自主式學習方向發展。”可見,新型的大學英語教學應建立在信息技術基礎之上。
1 信息技術與外語課程整合理論與框架
信息技術與課程整合是隨著信息技術的發展和我國基礎教育新課程改革的推進而出現的一種全新的教學理念(陳堅林、胡加圣,2011:53)。信息技術與課程整合有利于豐富學科知識、激發探索熱情,創設教學情境、營造良好氛圍,優化學生認知、掌握思維規律,優化課堂教學結構、啟發學生主動參與(黃宇星,2003:58-61);有利于把學生的主動性、積極性和創造性較充分地發揮出來,使傳統的以教師為中心的課堂教學結構發生根本性變革,從而使學生的創新精神與實踐能力的培養真正落到實處(何克抗,2005:7-14)。
關于信息技術與課程整合的定義,教育技術學領域的專家學者進行了深入探討。李克東等(2002)認為它是在課程教學過程中,把信息技術、信息資源、信息方法、人力資源和課程內容有機結合,共同完成課程教學任務的一種新型的教學方式。南國農(2002)認為它是指將信息技術以工具的形式與課程融為一體,將信息技術融入課程教學體系各要素中,使之成為教師的教學工具、學生的認知工具、重要的教材形態和主要的教學媒體。何克抗(2005)指出,它是通過將信息技術有效地融合于各學科的教學過程來營造一種新型教學環境,實現一種既能發揮教師主導作用,又能充分體現學生主體地位的以“自主、探究、合作”為特征的教與學方式。
信息技術與外語課程整合是當今外語教學發展的主流方向,信息技術是構成外語教育技術的要素之一,在與外語課程整合中承擔著許多看不見的重要作用(胡加圣,2010)。外語教育工作者對于信息技術與外語課程整合的含義進行了進一步的探討。李威(2007)將其定義為:在英語教學中,教師和學生有效地應用信息技術營造一種數字化學習環境的新型教學方式,并在該環境中實現教學內容呈現方式、學生學習方式、教師教學方式的變革,從而突出學生主體地位,發揮教師主導作用,培養學生綜合語言運用能力和信息素養。何培芬(2007:14-19)認為在建構主義理論指導下,通過將信息技術有效地融合于外語教學過程,以營造一種新型的教學環境,實現一種既能發揮教師主導作用,又能充分體現學生主體地位的以“自主、探究、合作”為特征,從而把學生的主動性、積極性和創造性充分發揮出來的教學方式。
陳堅林教授早在2006年就提出了計算機網絡信息技術與外語課程生態化整合理論,認為計算機網絡與課程整合和計算機輔助教學有本質的區別,計算機輔助教學突出的是輔助的功能,即輔助教師提高教學的效果,主要局限于教學的具體手段和方法上;而計算機網絡信息技術與課程整合后,計算機成為整個課程系統的一個有機組成部分,而不是可有可無的輔助工具,從根本上改變了課程的本質,打破了“課堂+課本”的局限,使得教學結構發生根本的變化,能夠創設一種新型的以教師為主導、以學生為中心的理想的教與學的環境和方式,并提出了計算機網絡與外語課程
圖1計算機與外語課程整合框架(陳堅林,2006)整合的框架(見圖1),認為該教學框架與傳統的教學框架相比發生了根本的變化,就各教學要素而言,教師、學生、計算機以及教學內容之間的關系都不是單向性的,而是雙向的相互聯系、相互作用、相互依存、相互轉化的關系;教師的作用發生了根本的變化,他們再也不是課堂教學的中心,學生由被動的知識接受者變為知識的主動建構者,學生的知識來源范圍更加擴大,在整個學習過程中,他們可以接觸的知識能夠遠遠超出課本的范圍,可以通過許多途徑進行有意義的、主動的知識構建。陳堅林教授(2010:72-73;100-115)提出信息化教學模式,認為該模式是在信息化時代條件下的新發展,是基于信息技術的教學模式(IT-Based Instruc,tion Model)或數字化、信息化學習模式(E-LearningModel),是信息技術支持的教學活動結構和教學方式,也是包含技術豐富的教學環境、相關教學策略和方法的教學模型,常見的信息化教學模式有:基于問題的教學模式、網絡探究教學模式、基于項目的學習、基于案例的學習、基于資源的學習等。
2 基于現代網絡信息技術的大學英語協同式教學模式
在信息技術與外語課程生態化整合理論的指導下,本文作者提出了基于現代網絡信息技術的大學英語協同式教學模式(見圖2),在大學英語教學過程(如課前預習、課堂學習以及課后復習、自主學習、作業、語言實踐操練等環節)中通過運用現代網絡信息技術創建自然的、真實的大學英語教學生態環境,使教師和學生等各教學要素能夠在行為主義理論、認知理論和建構主義理論的指導下進行實時同步和非實時異步的師生合作、生生合作、人機合作的以教師為主導、以學生為主體的協同式教學模式。
大學英語精讀教學過程至少包括課前預習、課堂教學、課后復習以及自主學習等。學生在進行課前預習時,可能會遇到疑難問題,此時,基于現代網絡信息技術的大學英語協同式教學模式使學生能夠通過信息技術隨時、隨地和教師或者其他同學進行交流以解決問題;同時,教師和學生可以通過信息技術進行課堂教學和學習,因此該教學模式既能使師生進行即時互動,又能促進課堂上學生的學習和教師的講解、學生課后復習以及自主學習、作業和語言實踐練習等。
其次,基于現代網絡信息技術的大學英語協同式教學模式可以使學生在大學英語教學目標的指引下,通過師生合作、生生合作、人機合作等形式進行協同探究式學習。教師可以就某個具體的教學內容提供相關的網絡鏈接信息資源,引導學生進行探究式學習,學生可以通過網絡就某個具體的學習問題進行討論,互相交流觀點、見解和學習成果,共同尋找和歸納問題的答案,從而培養自身分析問題和解決問題的能力。
外語教學是一個系統,由許多相互聯系的和相互作用的部分和要素按照一定層次和結構所組成并具有特定功能的有機整體,是一種在一定空間內各要素與環境構成的自然、開放的生態整體;在該整體中,各種教學要素之間在生存過程中相互競爭、相互作用、相互依存,形成健康有序的狀態(陳堅林,2010)。基于現代網絡信息技術的大學英語協同式教學模式能夠實現我國大學英語教學的生態化。
3 實驗研究
為了驗證基于信息技術的大學英語協同式教學模式在實際大學英語教學應用中的可操作性和實效性,本文作者做了一個基于播客和博客在大學英語精讀課程教學中應用的定性和定量研究。
3.1 實驗目的
此實驗目的在于評估播客和博客在大學英語精讀課程教學中的有效性。通過比較兩組學習者具體表現的變量(如:認知變量和情感變量)來進行評估。
3.2 研究問題
依據實驗目的我們提出了相應的研究問題,即學生聽取有關教學材料的音頻文件以及與教師和同學通過信息技術手段進行協同式學習交流對其學習效果有何影響。
3.3 研究假設
學習效果是一個測量學習者在特定的教學環境中對所教內容的理解程度的變量(Benbunan-Fieh&Ar-baugh,2006:778-793)。學習表現是衡量學習效果的關鍵變量(Piccoli et al.,2001:401-426)。學習滿意度是構成學習者在學習過程中體驗成功樂趣的重要因素(Hobbs&Osburn,1989)。學習焦慮是學習者在學習過程中的消極感覺,在學習中減少學習者的學習焦慮有助于提高其學習效果(Fraser et al,1983:201-208)。學習參與程度是學習者提高學習效果的重要因素,學習者越是積極地參與學習活動,其學習效果就越好(Webster&Hackley,1997:1282-1309)。學習自主性是學習者對自身學習負責程度的具體表現(Fillion,2005)。學習動機是學習者為完成某個具體的學習任務所投入的努力程度(Brien,1997)。基于以上分析,我們提出如下研究假設,即:在大學英語精讀學習過程(如課前預習、課堂學習以及課后復習、自主學習、作業、語言實踐操練等環節)中聽取課程音頻材料且與教師和同學進行學習交流的學生的學習效果更好。
3.4 實驗方法
該實驗以嘉興某大學的192名二年級非英語專業學生為研究對象(女生102名和男生90名),課程是大學英語精讀。在課程學習之前,對學生進行了面談的定性研究,內容包括:①在大學英語課程學習過程中是否會應用信息技術;②如何應用信息技術進行大學英語學習等,并針對學生的回答做了書面記錄。在此基礎之上將學生分成兩組,第一組(以下稱“實驗組”)有42名學生,他們在學習過程中聽相關教學內容的音頻材料且與教師和同學通過信息技術進行學習交流,第二組(以下稱“參照組”)共有150名學生,他們不聽相關的音頻材料且不與教師和同學進行學習交流。實驗組和參照組是該實驗的兩個獨立變量(Independent Variable)。根據Fillion et al(2005),兩組學生的認知效果和情感因素是該實驗的從屬變量(Dependent Var-iable),包括:學習效果、學習表現、學習滿意度、學習焦慮、學習參與程度、學習自主性和學習動機。在課程學習結束之后,讓學生完成一份包括77個問題的問卷調查,然后使用統計分析軟件SPSS 19.0對兩組學生的平均分進行比較和方差分析。
3.5 實驗結果
根據面談記錄,我們發現實驗組的42名學生一致認為在大學英語精讀教學中應用播客和博客能夠增強學習的動機、自主性和參與程度,減少了對課程學習的焦慮,對自身的學習表現普遍滿意;而參照組的150名學生中有145名認為傳統的大學英語教學方式不能增強學習的動機、自主性和參與程度,有140名學生對課程學習過度焦慮,從而有近95%的學生對自身的學習表現不滿意。
表1是實驗中兩組學生的學習效果、學習表現、學習滿意度、學習焦慮、學習參與程度、學習自主性和學習動機這些從屬變量的平均分(μ)和標準誤(σ)。
為證實上述研究假設,我們對兩組學生的學習效果進行了方差分析(ANOVA),從而可以對其進行顯著性(Sig.)檢驗,如表2所示。
3.6 討論分析
實驗結果顯示:實驗中兩組學生的學習效果存在顯著性差異,實驗組學生的學習效果平均分(μ=0.29)要高于參照組學生的學習效果的平均分(μ=-0.08),充分證實了上述研究假設,從而表明了在大學英語精讀課程教學中應用現代網絡信息技術有利于提高學習者的學習效果;同時該實驗也證實了該教學模式的可操作性。
4 結語
一、大數據及其意義
大部分傳統的統計方法只適合分析單個計算機存儲的數據。而目前大數據的環境包括以下要素。1.流數據:數據快速地不斷涌來,現有存儲設備和計算能力難以應付這種數據流(比如歐洲高能粒子對撞機所產生的數據,每秒鐘可以達到500TB)。2.磁盤存儲限制:數據已不能完全存儲在內存中,需要硬盤存儲。3.分布存儲狀態:數據分布存儲在多個計算機中。4.多線條狀態:數據存儲在一個計算機中,多個處理器共享內存。大數據的發展就是對數據產生的機制進行探索,將所產生的數據轉變為人們所需要的知識,進而對相關政策的制定產生影響。這個過程是一個漫長的過程。一個小孩子隨著年齡的增長可能會掌握更多的單詞,但是根據一個孩子的年齡確定他掌握的單詞多少則并不科學。進一步來說,大數據有記錄保存自然與社會現狀的功能。現在大家收集著海量數據,盡管他們還不清楚如何分析大量的數據,但是他們相信需要保存現今社會經濟高速發展的過程,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本等存放在冰箱里,他們認為當今的技術還不足以測試和分析這些資源,期待今后更先進的測試技術能夠做到。大數據就如同自然和社會的血液那樣記錄著社會的現狀和發展過程。17世紀望遠鏡以及顯微鏡的發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,擴大了人類對自然的基本認識。大數據就像“望眼鏡”和“顯微鏡”那樣,使得人們能夠通過數據來觀察和分析自然、經濟、社會的現象。借助于互聯網數據,可以及時了解疾病的疫情、科學的動態、社會的動態。谷歌借助頻繁檢索的詞條能及時判斷流感從哪傳播,哪些人可能已經感染了流感。大數據將形成自然和人文社會的歷史長河,不但能用于探索當代的科學問題,將來也可以用于研究人們食用轉基因食品對子孫后代的影響等追蹤研究問題,為未來留下當前的歷史資料。
二、大數據帶來的變革
時代的進步有賴于大數據的發展,大數據的發展給時代變革增加了更多的不確定性。就當前研究來看,數據的搜集很大程度上依靠所研究問題的出現來推動其向前發展。不過在不久的將來,隨著大數據時代的到來,人們對于問題的研究將會由“數據”來驅動。例如,如果我們想去某地旅行或出差,會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所查詢的數據信息來決定所要去的目的地。在古希臘時代,當時的哲學家無所不知,號稱百科全書,到了文藝復興時代,隨著學科的不斷細化,不同學科出現了各自的專家。隨著大數據時代的到來,大百科全書式的人物將有可能再次出現,而不同領域的專家的權威性將被逐步消弱,隨著大數據的不斷發展,很有可能會逐漸將學科專家消亡掉。例如,隨著計算機專家和統計學家對數據的搜集越來越多并且處理能力不斷增強,他們將逐步成為生命科學方面的專家。再比如,如果我們掌握了足夠數量的相關專業書籍和日文譯本,就算我們對日文一無所知,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,因為我們有很多非常可靠的翻譯軟件,如谷歌翻譯軟件等。大數據已經在各個領域和學科得到了應用,例如醫療領域,大數據可以指導人們健康飲食,適時進行身體檢查,并且確定檢查項目,幫助醫生對患者進行疾病診斷等。
三、大數據時代統計學專業教學現狀
隨著科技的不斷發展和進步,人們獲取信息和數據的途徑也發生了很大的變化,電子商務的發展和各種多媒體信息技術的飛速發展和應用,給傳統的統計學應用和教學帶來了機遇的同時也帶來了非常大的挑戰。一方面,由于各種信息和數據的不斷涌入,人們在被動搜集著各種數據。統計學的教學也需要不斷探索新的模式。另一方面,人們在被動接受數據的同時也在主動搜集數據信息,不同學科有不同的數據需要。例如經濟學領域的專家每天都在搜集各自的調查數據和觀察數據,而自然科學領域的專家學者則不僅搜集宏觀天文數據,還在搜集微觀基因數據。不同的人們搜集數據的方法也各不相同,有的在實驗室通過試驗進行數據搜集,有的人則通過網絡進行數據搜集和研究。對于當前大數據給統計學帶來的挑戰,美國科學院“大數據分析委員會”給出了分析,他們認為這些挑戰在于對不同格式和結構的數據的處理方面、對于數據來源的追蹤方面、對于共享數據的安全性問題和完整性問題方面、對于樣本異質性和偏倚性處理方面、在對問題進行處理時的決策和分析方面以及對分布式和并行式在開發時的算法方面的問題等。國內相關部門也對這一問題進行了研討,最早一次是2012年5月在香山召開的“大數據科學與工程”會議,第二次是在2013年5月召開的對于大數據原理以及發展前景的探討會,并同時制定了相關的科研計劃。但關于大數據背景下統計學專業教學的探索還非常稀缺。
四、統計學專業課程改革
針對以上所述大數據時代的特點和變革意義以及目前統計學專業教學的現狀,本文進行了相應的初步探索。
(一)改革的總體思路
將現有的統計學頂級雜志或著名文獻中的成熟的大數據分析方法逐步凝練,形成教學內容;將使用R軟件中的函數包實現這些大數據分析方法。
(二)改革的具體內容
1.在《數據挖掘原理與方法》課程中引入大數據分析方法及其R語言的代碼實現。2.在《非參數統計》課程中引入多元非參數統計方法(諸如多元符號、多元秩、多元符號秩等)、非參數回歸模型、半參數回歸模型及其R語言的代碼實現。3.在《回歸分析》課程中引入回歸樹、boosting回歸、bagging回歸、隨機森林回歸等用來處理大數據的回歸方法、高維回歸變量選擇方法(比如LASSO回歸、動態LASSO回歸等)及其R語言的代碼實現。4.在《多元統計分析》課程中引入高維統計分析方法及其R語言的代碼實現。5.在工科《概率論與數理統計》課程中引入R語言的代碼實現。
(三)改革的主要創新點
關鍵詞:教學觀念;分層教學;教學方式
一、信息技術與數學教學的整合,加快了教師教學觀念的更新與教學方式的轉變
新課程初中數學推行以來,傳統的教學模式在慢慢蛻變,之前教師居高臨下地賣力講授,學生死板地汲取,教師的教和學生的學呈現兩張皮的常態,已然慢慢成為過去。當前,新課程數學教學如火如荼,課堂顯現出勃勃生機,師生之間的互動不斷加強,思想的碰撞、意見的交流、師生合作等新型教學模式不斷涌現,教師唱獨角戲已成為過去。新課程背景下,信息技術與數學課堂的整合,倒逼教師更新教學觀念,主動貼近教育最前沿信息,教師的服務意識凸顯,直觀教學、生動講解花樣百出,教學知識與學生的生活聯系更為密切,學生對學習的攻堅意識持續加強,寬松和諧的治學氛圍初步成形,自主探究與合作學習并進,教師、學生、教材的結合構圖中,又添加了數學課件的“膩子”,加固了“墻體結構”,形成了“四位一體”的新型教學模式。如,在教學“中心與對稱”時,沒有按之前傳統的套路出牌,而是借助幾何畫板采用“學生自主操作,教師巡回指導,合作探究出真知”的方式,選取兩個顏色扎眼的三角形作為目標圖,然后用幾何畫板畫出來,把指定的多個對稱點用虛線連結,突出旋轉中心交點,嘗試設置動畫效果。點擊旋轉時,將其中一個三角形連同對稱中心一側的虛線一同緩緩繞對稱中心向另一方向旋轉,教師在過程性操作中,可以邊口述邊操作,吸引學生的注意力,學生通過傾聽和觀察,中心對稱的定義油然而生,有利于學生更好地理解定義。
二、信息技術與數學教學的整合,使教學重難點的掌握相對
容易
利用現代信息技術輔助數學教學,可以使抽象、刻板的數學知識具體化、形象化,特別是現代信息技術的動態演示,提升了數學學習的立體感,使知識教授變得直觀生動,利用這個優勢可以使教師在教學重難點的把握和講授上省力不少,這是四兩撥千斤的教育寫照。通過計算機強大的功能系統,學生的學習興趣在一定程度上被激發,創新思維被調動起來,為教師化解難點、突破重點打下了先期基礎。如,在進行“二次函數的性質”教學時,很多教師都犯難,因為這部分知識既是重點,更是難點,如何幫助學生理解并熟練掌握需要教師縝密設計、謹慎施教。首先,我讓學生在草稿紙上畫出y=2x2+3x+7的圖象,然后再讓學生按照y=ax2+bx+c基本形
式,將2、3、7分別輸入,讓學生將電腦上的圖象與自己的草圖做對比,極大地誘發了學生的求知欲望。
三、借助信息技術與初中數學的整合,實施分層教學
數學對學生的邏輯思維能力有較高要求,但學生個體差異較大,導致對數學知識接受能力迥異,這就需要教師在教學中統攬整體的同時,還要拿出大部分時間進行分層教學。在數學教學中,借助信息技術與數學的整合,實施分層教學,空間很大。如,在教學“三角形全等的判定”時,可以利用現代信息技術將預講內容做成網頁形式,即定理判定、知識探究、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行,學生可以根據自己的學情,選擇模塊中的習題進行練習。教師還可獨辟蹊徑,將題目與答案設計成超鏈接形式,讓學生隨時可以查閱答案,及時對自己的解題路徑進行信息反饋。讓不同層次的學生都能體會到成功的喜悅,同時為學生開啟一方自主探索的空間,有力地促進學生創新思維能力的發展。
四、信息技術與初中數學的整合,學生的主體性全方位釋放
口頭授課是教師開展教學的一貫方法,也是教師施教的常規手法。口頭授課法強調的是教師的主體地位,教師才是臺上的主角,學生只能屈居配角,這就形成了教師常態灌輸、學生被動接受的傳統教學模式。填鴨式的傳統教學在過去一段歷史時期較為流行,教學效果也是令人歡欣鼓舞,但時代在進步,校情、生情、學情也在潛移默化中變換,傳統教學模式慢慢出現了不適應、不和諧的因素。新的教學情態要求教師退居幕后,強調學生主體地位意識的萌發,并在具體施教中被不斷強化。實踐證明,信息技術與初中數學的整合,是催生教育模式革新、學生主體地位確立的重要途徑,讓學生真正成為學習的主人。如,在“相似形”的教學中,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,讓學生辨認進而得出定義。相似形的定義確定后,學生再用幾何畫板或相關軟件勾畫各種圖形,以強化理解和記憶。
總之,信息技術與數學教學的整合,有利于教師將各種資源有機結合,效果明顯,優勢強勁。對傳統教學的批判并非全盤否定,傳統教學雖然優勢在持續減弱,但也并非全無可取之處。如果初中數學教師在推進信息技術與數學教學整合的同時,還能與傳統教學進行優勢互補,那就堪稱完美了。
同濟大學學科設置涵蓋理、工、醫、文、法、哲、經濟、管理、藝術、教育學 10 個門類,優勢專業主要有建筑學、城鄉規劃、土木工程(類)、交通運輸(類)、環境科學與工程、海洋科學與地球物理學、車輛工程、經濟學(類)、管理學(類)等。學校努力使培養的每一位大學生成為具有工程基礎、科學精神、人文素養、國際視野四方面綜合特質的"專業精英,社會棟梁"。我校積極拓展國際合作,在對德為主的合作基礎上以對歐洲為中心,拓展北美、輻射亞非,先后建立中德、中法、中意、中西、中芬等 8 個國際化合作平臺學院,與 200 多所海外高校簽訂合作協議,與眾多跨國企業共建了研究中心。
秉承"與祖國同行,以科教濟世"的優良傳統,同濟大學積極為國家和地方重大需求、項目及社會經濟建設做出重要貢獻。我校與校區所在地方政府聯合推動建設"環同濟知識經濟圈",產值從不足 30 億元發展到 2014 年的280 多億元,開創了校地合作的典范模式。
同濟大學國際班簡介
本留學語言培訓針對的英國、美國、新西蘭、加拿大、澳大利亞等國高校均得到我國教育部認可。學員通過在我院培訓半年或一年達到留學語言要求后,申請赴海外知名大學進行深造,經過3-4年的海外學習,畢業后獲取中國教育部認可的學士學位。項目全程由中外教聯合授課,師資配置優秀,教學嚴謹,管理嚴格,確保每一位學員都能夠學有所成。
項目優勢
1)學歷國家認可
v 海外合作大學頒發的學士學位均得到中國教育部的認可
2)國內安全過渡
v 同濟大學名校平臺品牌保障,名校師資,教學嚴謹,管理嚴格,盡享百年名校氛圍
v 享受獎學金制度,列入學院校友錄
v 度身定做個性化留學方案
v 安全、經濟、快捷的留學通道,使學員更快地適應海外留學生活
3)入學門檻低、節省費用
v 新西蘭部分高校可以內部語言考試替代雅思成績
學習模式
學習階段
學習地點
學習
時間
主 要 課 程
費用標準
第一階段
同濟大學
1年
·雅思英語(聽力、口語、閱讀、寫作)及應試技巧、英語語法及泛讀等
·高等數學、商務溝通、商務入門、商業分析、微觀經濟學原理等
·西方國家發展史、計算機技能、海外學習技巧、海外高校面試、教學參觀等
學費:68000元
宿費:3000/年
(有空調)
1800/年
(無空調)
第二階段
海外大學(英國、澳洲、北美等)
3-4年
大學本科主要專業課程
15-25萬元/年(含學費、生活費,受國家、地區、匯率影響)
海外專業類別
專業類別
專業
招生計劃數
藝術類
表演、音樂、美術、舞蹈等
設計類
視覺藝術與設計、時裝設計、平面設計、室內設計、產品設計等
工程類
動漫與游戲設計、信息技術、建筑、土木工程等
英國高校介紹 In England
英國 全球的海外教育
v 課程設置緊湊,學制短,專業選擇豐富
v 世界一流的學歷,高質量的教育水準
v 純正的英語環境,原味迷人、現代動感的英倫文化
【合作大學】
蘇塞克斯大學(The University of Sussex)
利物浦大學(University of Liverpool)
曼徹斯特大學 (The Unive
rsity of Manchester)
華威大學(The University of Warwick)
蘭卡斯特大學 (Lancaster University)
卡迪夫大學 (Cardiff University)
基爾大學(Keele University)
阿伯里斯特維斯大學(Aberystwyth University)
哈德斯非爾德大學(University of Huddersfield)
布拉德福德大學(University of Bradford)
赫特福德大學(University of Hertfordshire)
高校介紹詳見網站 tj-lx.org
澳洲高校介紹In Australia New Zealand
v 位于南半球的澳大利亞和新西蘭,沿襲英國的教育制度,教育水平很高。
v 包容和諧的多元文化,安全舒適的學習生活環境。
v 寬松的簽證政策,就業機會多,容易申請移民
【合作大學】
莫納什大學(Monash University)
西澳大學(University of Western Australia)
奧克蘭大學(University of Auckland)
皇家墨爾本理工大學(RMIT University)
科廷大學(Curtin University )
佛林德斯大學(Flinders University )
梅西大學 (Massey University)
奧克蘭理工大學 (Auckland University of Technology)
UNITEC理工學院(Unitec Institute of Technology)
高校介紹詳見網站 tj-lx.org
北美高校介紹In USA In Canada
北美擁有美國、加拿大兩大發達國家,美國一直是中國學子的首選留學目的國,而加拿大近年來也以其優質的公立教育異軍突起,擁有優越的移民條件、先進的教學理念以及一流的生活環境。
【合作大學】
普渡大學西拉法耶特分校Purdue University--West Lafayette
雪城大學Syracuse University
英屬哥倫比亞大學(University of British Columbia)
埃默里大學(Emory University)
東北大學(Northeastern University)
紐約州立大學賓漢姆頓分校Binghamton University--SUNY
德雷塞爾大學Drexel University
維多利亞大學(Victoria University)
皇后大學(Queen’s University)
報名須知
1. 招生對象
v 應屆和歷屆高中畢業生、三校生,17周歲以上
v 高考英語90分以上,或者通過我校英語測試。
v 英語基礎薄弱者,可參加1-2個月的免費大學英語預科班
2.開學時間
v 2016年9月(秋季)
v 2016年7月(免費暑期預科班開學)
3.報名材料
v 高中畢業證、身份證原件及復印件
v 高考成績單(如有)
v IELTS或TOEFL成績單(如有)
v 免冠照片(一寸4張,二寸2張)
4.聯系方式
同濟大學繼續教育學院國際交流中心
v 地址:上海市真南路500號同濟大學滬西校區
v 公交路線:62,117,517,562,727,742,744,750,822,937,滬唐線,北嘉線
v 地鐵線:11號線李子園站1號出口
1.2寫數
讀數
同步訓練
姓名:________
班級:________
成績:________
小朋友,帶上你一段時間的學習成果,一起來做個自我檢測吧,相信你一定是最棒的!
一、單選題
(共7題;共14分)
1.
(2分)最大的五位數和最小的五位數相差(
)。
A
.
10000
B
.
1
C
.
89999
2.
(2分)在數數時,從一百萬開始,如果一百萬一百萬地數,那么數十次是(
)。
A
.
十萬
B
.
一千萬
C
.
一億
D
.
一千億
3.
(2分)下面各數,讀數時只讀兩個零的是(
)。
A
.
803070
B
.
8003700
C
.
8030700
D
.
80307000
4.
(2分)一個數最高位是百萬位,這個數是(
)位數。
A
.
五
B
.
六
C
.
七
D
.
八
5.
(2分)讀數和寫數都從(
)位起。
A
.
低
B
.
高
C
.
個
6.
(2分)下列數字個位上是3的數是(
)。
A
.
32
B
.
34
C
.
53
7.
(2分)
表示的數是(
)。
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相鄰的兩個數是_______和_______。
(2)69和71中間的數是_______。
(3)10個十是_______,70里面有_______個十。
(4)比99多1的數是_______,比77少20的數是_______。
(5)79前面的一個數是_______,后面的一個數是_______。
11.
(4分)數一數,填一填。
(1)
_______個十和_______個一。
(2)
_______個十和_______個一。
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、
概率論與數理統計作為大專理工科學生必修的一門公共基礎課,以獨特的抽象理論知識和方法為主要特色,概念比較抽象,推算和計算過程比較繁雜,所以學生學習的難度比較大,尤其是學習能力比較差的大專學生。本文以大專概率論與數理統計為研究對象,著重就其教學方法進行探究,以期不斷提升該學科教學的效率。
一、興趣引導法
鑒于概率論與數理統計方面的知識比較抽象,對學生的邏輯思維能力有較高的要求。特別是大專學生的學習素質相對較弱,學習起來比較費勁,甚至有部分大專學生干脆選擇放棄該門學科。為了吸引學生自主參與到課程學習中來,數學教師需要采用有效的方法和手段激發大專學生學習興趣。在學生初次接觸這門課程的時候,數學教師一定要使學生喜歡上這門學科,以使他們產生學習的欲望。而在初學階段教學過程中,數學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時事熱點,也可以將這部分數學知識在工農業、金融業以及航空航天業等領域中的具體應用情況引入教學,激發學生的學習興趣。
在后續學習的過程中,教師要采用以點帶面、由淺入深逐步激發學生學習的興趣,尤其是要注重將其和現實生活中的一些事例進行結合,避免使學生在學習過程中因難度過大而萌生放棄的想法。在講解概率論與數理統計方面相關理論知識的時候,數學教師通過對比當前社會和傳統社會充分了解該知識的適用條件以及存在的局限性。比如,在講解“事件相互獨立性”這部分數學知識的時候,教師可以結合工作效率的具體社會工作實例展開論述;在講解“隨機變量數字特征”這部分數學知識的時候,可以結合藥效問題和預測問題等現實問題來論述;在講解“古典型概率”這部分數學知識的時候,可以結合生日、彩票以及決策等方面的問題展開論述;在講解“參數估計”這部分數學知識的時候,可以結合最優化問題和求職決策等方面的問題展開論述。如此一來,通過有效結合教學內容和現實生活實例,降低學生的理解難度,也有利于使學生意識到概率論與數理統計方面知識的重要性,從而可以激發他們的學習興趣。
二、知識背景法
支撐概率論與數理統計的重要根基在于為學生講解相關知識的數學史,同時也是拓展學生思維,開闊學生的視野的重要條件。此外,借助理論知識的講解,也可以使學生充分了解和掌握該方面知識背后所隱含的科學精神以及作者經歷的各種困難。但是由于課程教學的時間比較短,無法將教材中的各種理論知識全面灌輸給學生,所以必須為學生精心挑選一些比較典型的歷史故事幫助學生逐步了解和掌握概率統計方面的理論知識產生及發展情況。
例如,在上世紀九十年代末期,法國著名數學家皮爾遜和其他幾位學者共同統計了某地區男孩出生的實際概率,并求出其男孩出生的概率為22/43,男孩出生頻率接近0.5;皮爾遜等學者對頻率穩定性進行了詳細地分析,進行了一些統計實驗,如通過投擲多次硬幣驗證硬幣的反面出現概率接近0.5。此外,為了使學生了解數學發展史,教師可以引導學生在課下自行借助網絡或者翻閱資料豐富教學知識,使學生充分了解概率統計的實際發展歷程,同時還可以掌握學習方法,從而為后續的課程教學奠定基礎。
三、 直觀描述法
摘 要:本文針對該課程在教學內容安排、實驗設計等方面存在的問題,結合教育部教改項目“大型主機應用型創新人才培養模式研究與實踐”子項目的實施,提出了更新教學內容,增加課堂演示實驗,成立興趣小組,培養學生創新能力等方式的教學改革嘗試,在培養學生學習興趣及主機應用能力方面取得了較好的效果。
關鍵詞:大型機操作系統概述;實驗設計;實踐教學;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1 引言
在2005年3月IBM公司啟動的大型主機人才培養項目中,IBM宣布向國內高校免費提供IBM eServer z900大型主機系統,用于課程建設、技術開發和人才培養,我校成為首批合作高校之一。經過幾年的發展,我校在大型主機教學、科研、學生競賽等方面都取得了良好的成績。
2006年,結合教育部教改項目“大型主機應用型創新人才培養模式研究與實踐”課題子項目的實施,我校開始了對主機課程設置的優化改革。做為軟件學院大型主機專業的專業基礎課,我們對“大型機操作系統概述”也開始了教學改革的嘗試。同時結合“教育部-IBM精品課程”的建設,我們對建設課程網站的教學資源也進行了梳理和改進。
2 課程現狀與存在的問題
通過組織學生問卷調查、教師交流討論和到兄弟院校調研等形式,課程組發現本課程教學過程中存在著一些問題,主要表現在以下幾個方面:
(1) 課程教學與學生先修課程有緊密的聯系,如“數據結構”、“匯編語言”、“操作系統原理”和“UNIX系統”等。在主機發展概述和Z/OS的介紹中,如果學生的先修課程掌握得比較充分,則也會比較容易理解和掌握主機系統,但在以往的課程設置中我們沒有充分考慮到這一問題。
(2) 課堂教學學時遠大于實驗學時,強調理論教學而忽略實驗教學使學生缺少實際動手時間,不利于知識的掌握與鞏固。
(3) 實驗內容比較單一,大部分實驗只注重知識點的面,而不注重知識點的深度,而且實驗的安排缺乏梯度和挑戰性。學生一般都是按照教材設計好的模式設計實驗,缺乏主觀能動性的發揮。
3 明確培養目標和充實教學內容
軟件學院大型主機專業主要培養具有良好職業素養和社會競爭力、面向主機應用行業的主機系統管理、開發人才,這就要求學生在掌握計算機基本理論與技術知識的基礎上,掌握主機系統概念、系統技術、軟件開發方法和有關軟件開發工具與環境等。與傳統計算機專業相比較,主機課程應該更注重實用性及學生動手能力的培養,因此我們在“大型機操作系統概述”的教學中增加了學科應用前沿和應用實例的介紹以及系列實驗的設計。
我們增加的主機系統管理綜述部分介紹大型主機系統管理的主要特點、系統日常運行監控維護的內容、常見問題的處理方式、典型案例分析、系統管理編程等。
此外,我們還采用聘請行業專家舉行專題講座的方式,使學生把握學科發展前沿技術和典型行業應用特點。專家的講座主題包括TOUCH M、CATCH M 1、Large System Thinking、CATCH M 2、SOA等內容,學生在校園內就能學到既與本課程相關,又比課程本身更廣闊和深入的內容,彌補了課堂教學的不足。
4 改革教學方法和教學手段
4.1 增加課堂演示實驗
本課程除了涉及到大型主機Z/OS操作系統的功能概述基礎知識外,還涉及到很多Z/OS基本操作、作業控制語言JCL的編程等操作。如果只是單純講解基本控制命令,學生理解起來會比較晦澀難懂,而如果邊講解邊演示,就會對學生的理解有很大的幫助。如圖1所示,如果按照圖示內容介紹TSO用戶的登錄流程,學生理解起來會覺得很生硬,就算記住了這個圖和流程,卻仍然沒有掌握實際的操作流程。
因此教師在講授到這個步驟時,配合流程圖,可以實際操作登錄并使用TSO環境,一邊演示登錄操作,一邊講解流程,并配合學生的實際操作,這對初次接觸大型機的學生來說,學習效果非常好。同理,對JCL作業控制語句的講解和應用編程實例等也可以采用演示的方式。
4.2 與主機專業其他課程聯系教學
由于“大型機操作系統概述”主要側重介紹主機基礎知識和培養學生主機操作基本技能,比如TSO環境、ISPF/PDF工具、SDSF、TSO命令和JCL語句等。這些語句或操作的單獨訓練只能鍛煉學生的主機熟練操作能力,而主機的應用開發能力鍛煉還需要結合其他相應課程的實驗設計,比如“COBOL語言程序設計”、“CICS交易中間件”、“DB2應用數據庫”等課程。所以“大型機操作系統概述”既是基礎又是培養主機應用技能的前提。
4.3 培養學生創新能力,成立興趣小組
除了通過課堂教學使學生掌握和理解主機操作系統知識外,我們還通過各種課外活動強化學生對知識的掌握和理解。本著在學生中營造計算機學術氛圍,促使學生的計算機水平提高到更高層次,培養懂技術、善管理的復合型人才的宗旨,我校加強與社會企事業單位的聯系,積極開展計算機技術咨詢和項目開發活動,促進科學技術轉化成生產力的程度。我們成立了學生創新中心、IBM技術俱樂部等興趣小組,學生可以通過參與興趣小組的各項活動鍛煉主機應用開發能力。
我們還積極鼓勵學生參加各項競賽,包括“花旗杯”科技應用大賽、“SOA應用大賽”、“IBM大型主機技術校園應用大賽”等,我校獲得首屆IBM大型主機技術校園應用大賽全國冠軍及多個其他獎項。
4.4 傳統教學與網絡教學相結合
利用承擔“教育部-IBM精品課程”建設的機會,我們開發了課程的網絡教學資源,包括課程大綱、課程內容、電子教材、習題和實驗、教師授課教案、教師上課全程教學錄音和實踐教學等內容。同時,我們的主機系統7(天)×24(小時)小時免費向學生開放。
傳統教學模式以教師教授為主,而網絡模式強調以學生為主體,既重視傳統的課堂講授,也重視網絡條件下的自學,同時全天候的主機系統資源為學生課后實驗提供了很好的平臺。從圖2可以看出,學生在課后使用主機學習的數值很高,實踐證明,這種教學模式對幫助學生課后消化理解課堂內容起到了很好的作用。
5 考核方式改革
考試不是目的,也不是檢驗學生學習能力的唯一標準。傳統的教學模式在考試過程中著重于考概念性、原理性知識,使學生在臨考階段猛背書,猛啃書,突擊出一批應試教育學生,也就出現人們常說的“高分低能”現象。在“大型機操作系統概述”的教學改革過程中,我們也進行了考核方式的改革,從多角度、全方位來考核學生掌握主機知識的能力,而不僅僅是通過試卷考核方式。
在考核方式上,學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)、平時成績(考勤、課后作業)、課程設計和實驗等綜合考評。課程成績的計算公式為:總成績=平時成績×20%+考試×50%+課程設計及實驗×30%。如果選取考查方式,則學生在主機平臺上模擬開發小的應用軟件,或者查閱相關中英文資料完成專業論文,或者取得相應的IBM認證,以獲取特定的實驗學分。
總之,開放多樣的考核方式跳脫了傳統應試教育的框框,對真正考核學生的主機應用能力有較好的效果。
6 總結
“大型機操作系統概述”作為我校軟件學院大型主機系的專業基礎課,課程內容兼具傳統性與新穎性,能夠借鑒的教學經驗并不多。結合教育部教改項目“大型主機應用型創新人才培養模式研究與實踐”子項目的實施,本文提出了更新教學內容,增加課堂演示實驗,成立興趣小組,培養學生創新能力等方式的教學改革嘗試。通過多種手段、多種層次的立體教學模式,幫助學生形象地理解教學內容,開拓了視野,提高了學習興趣。實踐表明,上述創新和改革措施已經初見成效。
參考文獻: