案例教学在多元统计分析课程中的应用研究

1、案例教学在多元统计分析课程中的应用研究刘 琳 丁 琨(西南林学院基础部,云南昆明 650224摘 要本文在介绍案例式教学法的基础上,结合自己从事多元统计分析教学的实践和体会,分析在多元统计分析教学中开展案例式教学的必要性,并探讨如何从实例入手介绍多元统计分析的有关内容,最后通过对比分析认为把案例教学法引入到多元统计分析课程教学中,是一种行之有效的方法。关键词案例教学;多元统计分析;教学效果中图分类号:G424 1文献标识码:A案例式教学法非常适合实践性较强课程的教学。多元统计分析是一门应用性很强的学科,内容的逻辑性强,学生在学习过程中感觉难度较大,针对学生的实际情况,本文试图探讨案例教学法在该

2、课程教学中的具体应用。1 运用案例教学的必要性多元统计分析是近年来发展迅速的统计分析方法之一,广泛应用于自然科学和社会科学各个领域,成为探索多元世界强有力的工具1。在实际工作中具有广泛的应用前景。多元统计分析课程,由于其理论涉及的数学知识多而深,是本科生中最难学的一门课。该学科具有一些有别于其他课程的特点:概念多,公式多,内容的逻辑性强,计算量大。大多数学生面对抽象的原理和繁多的公式以及大量的数字运算,学生感到头痛,甚至产生畏难情绪。多元统计分析课程主要学习回归分析,主成份分析,因子分析,聚类分析,判别分析等统计方法,传统的教学方式是在完整介绍每一种方法的理论基础之后,适当举例说明。但由于多元

3、统计分析理论涉及的数学知识多而深,对学生的数学基础要求高,教师把大部分的课时花在理论的讲解中,学生听得一头雾水。等到讲解实例时,数据多而无法计算,学生更是无法理解。后来教学改革借助统计软件SPSS讲解实例,效果有所提高,但学生被抽象的原理和繁多的公式所困扰,往往没有收获。作为高等林业院校培养的学生,必须要学会应用多元统计分析来处理各种问题,但我们现行的多元统计分析课教学模式出现了种种问题,如教学学时不足,课程理论性太强,没有实验教学内容,学生学习后实际应用能力弱等等。如何提高教学效果是多元统计分析教学面临的一个重要问题。随着高校扩招和教育转型,从精英教育转向大众素质教育,学生的动手能力和应用能

4、力培养在全面推进素质教育过程中尤为重要。对于学生来说,掌握统计方法不仅要理论上弄明白,更重要的在于能够正确有效地应用这些方法,分析说明实际问题。针对学生的实际情况,笔者结合自己从事多元统计分析教学的实践和体会,在教学实践过程中进行了案例式教学的有益尝试,取得了初步的成效,所以,笔者认为从实例入手介绍多元统计分析的有关内容是一个行之有效的方法。2 案例式教学的基本理论案例式教学法始创于美国哈佛商学院,其科学性和重要性早已被中外教育工作者所认同,并在各学科的教学中得到广泛应用。案例式教学法(Case method,又称为基于榜样的学习方法(Model Centered learning Archi

5、tecture,是一种在专家(教师引导下独立解决实际问题的科学学习方法2。129 第29卷 第3期2009年 6月农业与技术Agriculture&TechnologyVol.29 No.3Jun.2009所谓案例,是指关于一个实际情况的描述,它一般涉及到一个决策问题。通过向学生展示这些真正的和具体的事例,促使他们对问题进行相当深入的分析和讨论,并考虑最后应采取什么样的行动。 案例要具备三大要素:(1案例必须是真实的;(2案例总是基于仔细而认真的研究;(3案例应该能够培养案例使用者形成观点多元化的能力3。案例式教学法分以下三个步骤:第一阶段,教师提出问题,带领学生分析问题,复习并学习相

6、关知识点2。介绍多元统计分析中方法时,教师有目的地选取学生感兴趣的实际问题,让学生先思考,讨论,并提出自己对问题的看法和解决思路,教师再适当地加以引导和启发,并进行及时总结,引入要学习的内容。从而使学生的思维经历一个由感性到理性、由抽象到具体的认识过程,降低接受多维抽象概念和方法的难度,加深对书本内容的理解。第二阶段,教师演示问题解决过程,并指导学生解决该问题2。根据第一阶段得出的解决方案,教师借助统计软件SPSS向学生演示并讲解问题解决的整个过程,接着学生模仿教师亲自解决这一问题,自己动手操作,得到结果,并分析结果。教师作个别指导,对于需要注意的事项以及普遍容易出现的错误,教师给予特别提示。

7、第三阶段,教师提出另外一个类似的实际问题,并明确具体要求,由学生运用本单元以及学过的知识和方法,独立地分析和解决问题。可以让学生进行分组讨论,鼓励学生充分发表自己的意见,也要虚心听取他人的意见,最后由教师进行总结、讲评,并介绍在其他问题中的实际应用,以利于学生对知识的升华2。3 案例教学在多元统计分析课程教学中的应用多元统计分析是一门应用极广泛的学科,现实生活中随处可见的例子都可作为课程教学的案例。笔者选择学生感兴趣的作为教学案例。例如介绍多元回归分析方法时,引入对办公楼的价格评估案例。引导学生对实际问题进行分析和讨论。办公楼的价值(y,受到底层面积(x1,办公室的个数(x2,入口个数(x3,

8、办公楼的使用年数(x4的影响,如何反映问题,建立关系模型,对办公楼作出合理估价。引导学生理解回归分析方法的原理和思想,然后利用实际数据,通过统计软件SPSS的实际操作,使用多元回归方法解决问题,分析统计软件输出的结果,最终得出回归方程。在这个过程中,学生的讨论中会出现自变量的筛选问题,数据的收集问题,模型的选择问题,模型的检验问题,在教师的带领下,多元回归分析的所有理论和方法完全呈现于学生面前,学生在自主参与解决问题的过程中掌握了所学方法。通过实际案例,不仅加深了学生对回归分析方法理解,而且能够使学生通过计算机操作掌握应用该方法处理分析实际数据的能力。这时候,教师进行第三阶段,提出另外一个类似

9、的实际问题,让学生自己解决,达到举一反三的作用,利于学生对知识的升华。又例如介绍聚类分析方法时,针对学生爱好,引入案例:给出各种名牌汽车的参数(市场价格(x1,汽车加速度(x2,汽车刹车能力(x3,车辆行驶指数(x4,汽车耗油量(x5,根据这些参数对所有汽车进行分类。再例如介绍因子分析法时可以用本班同学的所有成绩作分析案例,等等。对多元统计分析课程中的每一种统计方法都以案例形式进行教学,易于学生学习。到学习的中后期,安排的教学案例往往涉及两个或多个统计方法同时运用,更有利于学生对所学知识的融会贯通。这样,学生学到的知识就不再是课本上的教条,而是活的知识和思考问题、解决问题的方法和能力。据统计,

10、在多种教学方法中,案例教学法在分析能力的培养方面居第一位。传统的教学法是教师讲,学生听,忽略了学生主体作用的发挥,使学生在课堂上处于被动地位。案例教学法能让学生真正成为学习主角,而教师则以引导为主,Vol.29 No.3农业与技术 2009年6月 130课堂上能形成教学互动,能极好地培养学生理论思维能力和决策技能,在促进知识向能力转化上要比传统教学法好得多。案例教学法效果主要体现在两个方面:一是采用案例教学法讲解知识、方法,对于学生来说,记忆深刻。二是案例教学法提高了学生学习积极性4。4 案例教学效果分析就以上新的教学方法,笔者在本院2007级地理信息系统专业和信息与计算科学专业学生的多元统计

11、分析课程中作了教学试点,选择了地理信息系统专业作为实验组,开展案例教学;信息与计算科学专业作为参照组,开展传统教学。从数学基础上看,参照组的水平大大高于实验组,期末发放问卷,调查相关问题,对课程的兴趣及课程的学习收获率分别打分(10分制,调查结果如表1。表1 实验结果比较项 目实验组(地信07对照组(信计07对该课程的兴趣平均分7 36 08对该课程的学习收获率的平均分8 466 24通过比较发现,采用案例教学提高了学生的学习兴趣,让大部分同学觉得学习有收获。为了检验教学效果,期末布置了一个课程实践题目,教师给出某样地标准木测树数据(包括编号,样地号,胸径,树高,东西冠幅,南北冠幅,树龄等多个

12、指标,请实验组和对照组两个班的同学分别利用所学知识,进行多元统计分析,上交实践报告。并把实践报告的成绩作为期末成绩的一部分。结果实验组的同学基本上能按要求完成,成绩良好。而对照组的除少数同学外,大部分同学完成效果不佳。显然利用多元统计分析解决实际问题的能力,实验组远远高于对照组。5 结束语经过实践我们发现,案例式教学法是一种有效的教学方法,是理论联系实际的最好的教学形式,利用它可以显著地提高教学效果,特别是对于象多元统计分析这样的课程,通过开展案例教学,使学生摆脱了高深而抽象的数学理论的困扰,极好地培养了学生解决实际问题的能力,真正做到学以致用。作为一种全新的教学模式,案例教学法在师资、教材、实验环境,考核方式等多个方面对我们提出了更高的要求。我们清醒地认识到,将案例式教学法应用到多元统计分析教学中,在实践中还存在一些问题,还需要不断地发展和完善。参考文献1李静萍,谢邦昌.多元统计分析方法与应用M .中国人民大学出版社,2008:22魏芳.案例式教学法在医学统计学教学中的应用J.卫生职业教育,2007,25(12:68-6