统计学和统计学原理篇1

一、实际学习中的现状和成因

通过本课程的学习，使学生掌握对社会经济现象进行分析所必需的统计方法与实践操作技能，为其它专业知识学习打下一定的基础。但该课内容复杂抽象、方法独特，尽管学习中教师以及学生付出了辛苦的劳动,效果并不十分理想。正如俗语所说,教师忙、学生累,辛辛苦苦半年费,考完不知对不对。而形成这种状况的原因是多种多样的：

（一）学习中客观因素的影响

1.学科本身性质所致。社会经经济统计学研究的是大量社会经济现象的综合数量特征和数量关系，通过对社会经济现象的数量关系的研究来反映社会经济现象质的现状和发展变化的规律性，通过现象的具体量认识事物的质。所以其具有社会性、数量性、总体性、变异性的特点。

2.学生的知识结构是一个断层，接触的社会经济现象少，客观上有一定的困难。

统计学的理论、方法论基础是历史辩证唯物主义和政治经济学。统计除了自己的专门方法外，要在了解社会经济现象、认识本质的基础上研究分析其规律性，而这些课程没有学过，对国家的经济政策、企业生产经营活动过程知道很少，又要按基础理论所规定的指标、方法和口径范围进行计算，描述社会经济是怎么样的，“为什么”是这样，所以，在性质各异的现象中找到统计概念、方法所规定的表现标志不同程度的量，不论学习还是使用，多多少少有一些无奈。

（二）学生在学习中存在的主观问题：

1.学习目标不够明确，没有积极进取的学习精神。不少职校生对进入职业学校学习自信心不足，甚至没有学习的近期、中期和远期目标，因而学习态度不够认真，只求得过且过。

2.学习方法不当，学习习惯不良。不少职校生在初中阶段就没有养成良好的学习习惯，不知道怎样学更科学、更有效，没有掌握基本的学习策略，因为不会学因而学不好，由学不好到不愿意学，最后发展到厌学、逃学。

3.学习的认知能力水平较低。相当一部分职校生对学习过程、学习活动和自己的学习习惯缺少必要的反思自省意识，不懂得科学合理地安排学习时间，不懂得如何进行学习成败上的合理归因。

（三）实际学习中存在的问题

1.第一章至第七章，是统计入门知识的全部内容。这几章涉及的原理、计算方法，经过努力，要学懂的问题不大，存在的问题主要是在实际中不能灵活应用；教材第八章至第十章的统计抽样、统计预测，逻辑思维推理强，推导过程繁琐，比较抽象，学生从未涉猎过高等数学，只能不求甚解地使用结果。

2.文化课功底不深，理解力不强，无独立分析问题、解决问题的能力。

统计要进行大量的运算，前七章的计算原理、方法一般都能掌握，主要是不能准确理解题意要求。如动态数列中的发展速度，增长速度等内容，理解不了是“增加”，还是“增长”，解题就无从下手。像这种学习能力不强造成的困难，其影响远远大于第一个不利因素，如果有些同学两种情况并存，就相当麻烦。

3.由于没接触过社会经济现象，事物显得抽象，难理解，加上用计算器进行大量冗长的数学计算，使学生在学习中觉得枯燥，缺乏兴趣。

以上方面的原因，给学习带来了一定难度，这就是为什么学了不会用，倍感统计抽象的主要原因。

二、解决的办法：根据学科特点，在教学方面应创设实践性教学环境，狠抓基本技能

1.实行案例教学法，培养学生分析问题、解决问题的能力。每次授课前提出案例，组织学生进行分析，结合社会经济实践向学生传授专业理论知识和技能，使学生在学理论的同时，就知道此理论的实际应用，懂得该理论是解决什么实际问题的，做到有的放矢，这样，既提高了学生学习的兴趣，又培养了学生的实践应用能力，让学生感到统计有用，学完后会用，在工作中管用。

2.理论教学中采用“双三边”教学法，即“教师边讲、边展、边指导；学生边听、边学、边练习”。做到师生互动，精讲多练，充分体现职业教学特色，使学生自觉主动地学习统计知识与技能，提高课堂教学的实效性。

3.兴趣是学习的动力，为调动学生的学习积极性，采用多媒体手段，对学生实施情景教学，提高对统计数字的计算、分析、图表的设计、绘制能力，使学生对所学知识产生直观印象，避免繁琐、枯燥的统计计算，达到提高学习效率的目的。

4.结合社会生产实践开展实习活动，突出实践教学环节。可就地取材，师生共同确定题目，学生用统计学方法亲自进行调查，系统计算，对现实问题分析研究，提出解决的办法和建议，写出实习报告，培养学生的动手能力。

5.巩固教学，尽力搞好复习工作。

职业中学的学生基本上没有课前课后复习的习惯和能力，要使其对重点、难点心中有数，在各章节教学结束和大型考试前进行扎实复习非常必要。

（1）抓住学科主线，复习基本原理和方法。在《统计学原理》中，平均指标、动态数列分析指标和统计指数等内容，无不体现出“平均”的思想。以平均思想作为该课程的主线，再结合总量分析、对比分析等其他方法，会有触类旁通、举一反三的收效。

（2）图表归纳、同类归并复习法。

对各章的内容，可把一些枯燥无味、抽象难懂的名词联结起来绘出直观清晰、凝炼简洁的框图，形成知识框架，让学生一目了然地知道这些概念之间的联系、逻辑关系和异同，加深对知识的理解与记忆。

在统计学原理中，有些重要名词内涵前后是一致的，但在各章称谓不一，比如，第四章讲的动态相对指标，在第七章叫发展速度，第八章又称为中义指数，它们都是反映报告期水平与基期水平直接对比结果的同一个内容。这种现象极易使学生混淆而模糊，不易理解。把意思相同、内涵一样的名词归纳在一起，可帮助学生加深同类名词的理解，学会灵活运用相关概念。

综上所述，学习《统计学原理》既有客观方面的原因，也有主观因素的影响，如果我们的教学能结合本课程的特点，克服不足，把上述几方面结合起来，有所侧重地对学生进行几方面能力的教育，那么，我们所培养出来的学生将是符合社会实际需要的建设性统计人才。

统计学和统计学原理篇2

一、引言

计算机组成原理是计算机专业核心基础课，传统上主要讲述构成计算机硬件系统的各功能部件的基本工作原理以及互连构成整机系统的技术。从2009年至今，在计算机考研统考中，计算机组成原理内容占了约1/3的分值比例。

随着计算机科学内涵和外延的扩展，计算机组成原理传统的教学模式也有了改变，在教学内容、教学方法及实验内容上都有一定的改进。从计算机科学的长远情况来看，未来的计算机设计、应用更需要从系统角度考虑，所以对计算机组成原理进行教W改革很有必要。

二、教学改革原因分析

计算机系统由硬件和软件两大部分组成，但随着计算机结构的复杂化和应用领域的扩大化，通常用层次结构来描述计算机系统。一种计算机系统的层次结构描述如图1所示，传统的计算机组成原理主要讨论传统机器M1和微程序机器M0的组成原理和设计思想。

但这种主要关注硬件部分的教学思想，弊端早就被感知，在国外的教学中也早被摈弃。如Patterson和Hennessy教授曾指出，“软件设计者对软件系统运行环境的硬件技术是否了解、了解多少，会很大程度地影响软件系统的性能。同样，硬件设计者必须了解设计决策将对软件产生怎样的影响”。这种硬件、软件应一起考虑的思想，在我国正逐步推广。如清华大学科教仪器厂所生产的TEC-XP计算机组成原理实验系统，其提供的实验内容既包括对CPU结构的设计、机器指令的设计等，也包括使用Basic语言的软件设计。

从计算机考研统考对一般教师的教学及学生的学习所起的指导性作用来看，也在强化这种软硬件结合，即不能把计算机组成原理只作为一门硬件课程来看待。表1统计了2009～2014年计算机考研统考试卷中软硬件内容相结合的题目。

表1 软硬内容结合题目统计

而从计算机及其应用的发展来看，20世纪80年代，信息技术和通信为互联网打开了大门，到了90年代，一个很重要的革命始于嵌入式系统技术的传播。现在值得期待的是嵌入式和互联网融合的成果――物联网的出现。很难想象未来20年计算机科学会是什么模样，但2007年图灵奖获得者约瑟夫・斯法科思指出：计算机科学的范围正从算法和程序逐渐向系统转移。在这样的系统发展观下，对计算机组成原理这样的基础课程所进行的教学改革就具有非常重要的意义。

三、教学改革探讨

1.教学内容的改革

最初的计算机专业人员对计算机的工作原理和工作方式了如指掌。计算机体系中的硬件、软件、编译器以及操作系统之间的交互既简单又透明。然而，随着现代计算机技术的日趋复杂，这种明晰性不复存在，导致一种无法避免的结果，即领域专业化，使多门计算机科学领域应运而生，每个领域只涵盖学科的某一个方面。如果学生或计算机从业人员不能把多门课程知识融合到一起，他们常会产生不安的感觉，因为他们没有完全透彻地理解计算机硬件系统和软件系统是如何紧紧地关联在一起的。

21世纪的社会结构中，计算机将成为关键支柱。过去的计算机研究以性能作为主要的优化目标，现在必须认识到常规的计算机已经被上下文计算（如传感器、移动终端、客户端、数据中心）所取代。这种转变更强调超越性能的以人为本的设计目标。在这样的背景下，作为基础课程的计算机组成原理的教学内容就应强调多门计算机课程内容的综合理解。比如，计算机运算器部分内容的讲解，既需要基本的数字电路知识，也需要介绍基于FPGA或CPLD的电路设计，因为将来的系统应用可直接采用可重用的IP（知识产权）核。在基于FPGA的电路基础上，可以让学生从基本功能部件设计开始，设计CPU、存储器和接口，最终将CPU、存储器和I/0接口通过总线互连为一个完整的计算机硬件系统。

进一步考虑我们培养的学生，大多数人没有机会构造计算机系统，他们未来主要的工作只是使用计算机或编写计算机程序，所以在教学中对内容的选取也应从程序员的角度来讲解。比如，数据的表示与运算内容的讲解，应该考虑在实际语言程序中的执行情况，分析实际程序中常见的问题与误解。针对流水线等处理技术与编译优化相关，可以以MIPS为模型机进行介绍，利用MIPS模拟器为编译技术的实验提供可验证实验环境。

2.教学方法的改革

在教学内容改革的基础上，重视多门计算机课程内容的综合理解，增加了很多教学内容，这无疑会加重教师和学生的负担，所以此时的教学方法也应进行相应的改革。

（1）采用启发式教学方法。启发式教学方法是教师启发学生积极思维，使他们主动掌握知识的一种教学方法。在较多的教学内容下，教师不可能进行知识的详细讲解、分析，所以应该深刻理解课程的重点，了解计算机科学的最新发展和知识的应用情况，在必要时抛出一些问题，引导学生进行积极思考，主动探究问题的解决方法。如针对无符号数据的表示与运算，可启发学生分析C语言下和JAVA语言下的不同处理，最终理解计算机对数据运算的处理本质。

（2）突出理论知识的实际应用。计算机组成原理的教学内容多较抽象，学生理解的难度较大。教学中要注意理论知识的实现环节，针对一个理论知识点，给出其在实际系统中的应用情况，这会引起学生的兴趣。如浮点数的IEEE754表示，单纯通过讲授来掌握其表示特点非常困难，如果在实际语言环境中（比如C语言）让学生看到浮点数在机器中的二进制表示，就会非常直观。

（3）重视实验与实践教学环节。实验和实践是计算机组成原理教学过程的一个重要环节。一方面，可以进一步深化学生对理论知识的理解和掌握；另一方面，可以培养学生的实际动手能力，提高学生的学习兴趣，增强学生的创新意识。如利用一套承上启下的基于FPGA开发板的综合实验平台，不仅能完成计算机各功能部件的设计验证，也能创新性地设计CPU及整机系统。但现阶段的计算机组成原理实验设备和实验内容还有不完善的地方，在现有的教学模式下，实验和实践的课时是受限的，能突破课时限制的开放式实验环境比较匮乏。

四、小结

计算机系统是软件和硬件的组合，但未来的系统设计不应只考虑系统软件和硬件的交互，还要考虑系统和它的受控环境。目前的计算机科学教师常忽略对学科的宏观描绘，这也限制了课程的教学内容、教学方法及教学效果。本文立足于计算机组成原理，探讨了系统观下的教学改革情况。

参考文献：

[1]马辉，王丁磊.计算机组成原理[M].北京：中国水利水电出版社，2010：10-11.

[2]王丁磊.统考下的“计算机组成原理”教学方法探讨[J].计算机教育，2010（6）：91-93.

统计学和统计学原理篇3

第一阶段：从统计学传入我国到1949年中华人民共和国成立。20世纪初统计学由日本传入我国，其研究内容和授课内容基本与国外一致，主要是介绍统计学的初步知识，整体水平较低。

第二阶段：从1949~1978年峨嵋山会议。这一阶段可以说是统计学的分裂和衰退时期。1949年中华人民共和国成立，大学教学模式及专业设置完全参照前苏联体制，从此，统计学就被分割成两部分：数理统计学和社会经济统计学。数理统计学被认为是数学的分支，不再称为“统计学”，被置于数学专业之下，仅在北京大学、南开大学等综合类大学或科学院系统所等研究机构开设。而另一部分就是社会经济统计学，占据了统计学的主导地位，被称为“统计学”，实际上是政府统计工作的解释，主要讲解各部门统计指标和统计工作制度，更极端时还被赋予了阶级性，被视为阶级斗争的有力武器，完全扭曲了陈希孺先生强度的“数理统计方法是一个中立性的工具”。这30年的统计学教学和研究是以所谓的“部门统计学”为主线设计的，统计学专业大部分设置在“计划统计系”，与计划经济运行体制高度相关，与国家统计工作保持高度一致，从政府统计工作角度讲解统计学，当时确实为国家的经济管理做出了一定贡献，但作为一门“科学”却走进了死胡同，研究领域和方法越来越窄，为使其看上去像一门“科学”被迫提出了一些常识性的概念如“标志”、“总量指标”、“总体单位”等繁琐概念作为研究对象，将简单问题复杂化，严重影响了我国统计学的发展。

第三阶段：从1978~1998年教育部将统计学设置为本科一级专业学科。随着1978年以来的改革开放，特别是峨嵋上会议以后，统计学界逐渐由过去的僵化、教条的局面出现了讨论和争鸣，大家开始思考统计学是一门还是两门学科，数理统计学到底是不是统计学。上个世纪80年代整个统计学界出现了百花齐放、百家争鸣的繁荣景象。到90年代“大统计”的主张逐渐被大家认可，特别是原“社会经济统计学”专业人士认识到统计学再也不能仅仅作为政府统计工作的解释，必须回归到“数据”才是唯一的出路。90年代初，经济体制改革进入关键时期，提出了“社会主义市场经济”，人们认识到“计划”和“市场”都是调节经济的手段，国家也不再包大学生分配工作，“计划统计”专业遭遇前所未有的艰难局面，招生没人报，分配没人要，很多院校的计划统计专业为求生存去掉“计划”二字改为“统计学专业”或者彻底抛弃“统计”而改为“投资经济专业”。但面对困难，大部分“统计人”本着“不放弃，不抛弃”的精神默默地更新统计学专业知识，逐渐改造统计学课程设置，为迎接统计学的全面发展奠定基础。在此期间一些综合类大学和财经类院校陆续恢复或重建了统计学专业，关于统计学究竟是一门学科还是两门学科的争议也逐渐平息，大家基本都公认“统计学是关于收集、分析、表述和解释数据的科学与艺术”，1992年国家标准委员会将统计学专业由经济学下的二级学科上升为独立的、理学中的一级学科，特别是1998年教育部在本科专业中设置了一级专业学科统计学，并根据实际情况设置了经济学和理学两个学科的统计学学位。从此，统计学进入了全面发展的新时期。

第四阶段：1998年至今，统计学全面、快速发展时期。经过上个世纪20年的争论，统计学界对统计学的认识基本取得一致，2003年11月，高等学校统计教学指导分委员会在厦门召开年会，根据不同的学位授予情况分别制定了统计学专业的教学规范，确定了培养目标、培养规格、课程结构、学制及学分安排，极大地促进了统计学的发展，形成了目前统计学欣欣向荣的大好局面。

为了进一步详细了解统计学专业的发展过程，笔者从首都经济贸易大学档案馆搜集了原北京经济学院开设的统计学专业课，并查阅了中国人民大学教务处编制的历年（包括1986年、1987年和1991年）本科课程内容简介，各年课程设置可见表1。

表1清晰地呈现出了统计学专业由部门统计向现代统计发展的历程。

2新形势下统计学的发展趋势

进入21世纪以来，统计学教学出现了新的发展趋势，主要表现在以下五个方面：

第一，由部门统计为主的课程结构转向以统计方法为主的课程结构，逐步与国际接轨。

从表1可以看出，以前的统计学专业主要讲解《工业统计学》、《农业统计学》等与政府统计工作相对应的课程，现在主要讲解《抽样技术》、《回归分析》、《随机过程》等与各种统计方法相对应的课程。说明统计学作为方法论科学的学科定位得到了大家的认可。

第二，《统计学》课程授课内容彻底改造。经过多年的争论，学界对统计学课程有了新的认识，在统计学专业和非统计学专业学科建设中体现明显。

统计学专业不再开设《统计学》课程。目前大多数院校的统计学专业不再开设《统计学》这门课程。原《统计学》授课内容与其他专业课如数理统计、抽样技术等重复太多，不再专门开设《统计学》课。对于有些《统计学》课程中有的内容而其他课程中不包括的知识多以《统计思想》、《统计初步》或《描述统计》等课程的形式予以弥补。对于非统计学专业，仍保留了《统计学》课程，但其内容有了很大改变。表2列出了传统统计学（以上世纪80年代广为采用的教材《社会经济统计学原理教科书》为例）与现代统计学（以吴喜之教授编著《统计学：从数据到结论》为例）的主要章节结构：

由表2不难发现，现在的《统计学》删去了原课程中很多不能说没有用但肯定是常识性的内容，如总量指标与相对指标等，大量增加了多元统计、非参数统计等内容，并细化了参数估计、假设检验等传统内容。使统计学回归到了关于数据的方法论本质。

第三，统计教学中强化了计算机技术、统计软件的应用。随着计算机的普及，统计方法得到了极大的提升和推广，原先很多手工无法计算的方法变得容易实现，海量数据和复杂的计算不再是统计发展的障碍。在教学中普遍使用SPSS、SAS、R语言等统计软件，一般的非统计专业最起码也挖掘了Ex-cel中的统计功能。

第四，强化了统计教学实践，增加了统计调查内容。统计学是关于数据的科学，数据从哪里来、如何判别数据的适用性是科学使用数据的前提。现在统计教学中比较强调统计实践和统计调查，开设了《统计调查》或《市场调查》课程，并增加了调查教学实践，让学生亲自动手设计问卷、访问调查，并录入数据、分析数据，撰写调查分析报告。有效提高了学生对数据的认识，不再惧怕数据。

第五，教学管理规范化。2003年11月高等学校统计学教学指导分委员会在厦门召开的年会上，各方面统计专家达成一致，分别制定了授予理学学位的统计学、授予经济学学位的统计学教学规范，对课程设置、学分安排等提出了指导性意见。各院校在教育部教学评估的要求下对统计学教学工作也作出了规范性要求，制定了关于教学大纲、统计教材、挂牌上课、教考分离等相关措施，在教学环节上强化了统一管理。

3新形势下出现的新问题

应该承认统计学经过30年的争论、改革，有了很大发展和进步，逐渐走向正规化和系统化，逐步缩小与国际先进统计教育水平的差距。但也应该承认，在发展的过程中也出现了一些问题，笔者认为主要有以下四个问题：

(1)统计学专业不开设《统计学》课程，造成学生对统计学课程体系和统计方法体系缺乏整体认识

现在，原《统计学》中每一章基本上都单独开设为一门课，如回归分析、抽样技术、非参数统计等，各门课由不同教师在不同学期开设，分别零散地教给学生，学生缺乏对统计学整体的认识。另一方面有些《统计学》中讲授的知识其他课程没有包含，造成一些遗漏，如综合评价的方法，在各专业课中都没有讲授。

(2)随着计算机的普及和统计软件的使用，本科统计教学出现了“傻瓜化”教学趋势

统计软件的应用和数据海量化的趋势，使得在平常的统计教学中不再强调统计计算，基本上只讲统计软件操作，结果学生只会利用统计软件对原始数据进行统计数据处理，离开计算机就不会处理数据。另一方面，一般的统计软件对数据有一定的格式要求，大部分认可原始数据，而对于组距式的分组数据不能处理，或者如果只给出基本的调查结果如样本均值、样本方差等，现在的学生大多不会依据现有数据进行统计推断，他们只会看统计软件运行的“P值”，而不知道统计量是如何计算出来的。况且现在很多单位并没有像SPSS等这样的专业统计软件，这种知识结构会给未来的工作造成一定影响，对于非统计专业学生来讲可能会更明显。

(3)对统计思想的讲授不够充分，学生对统计结果的理解不够确切

一般来讲，非统计专业学生数理统计不单独开课，而是与概率论合并成《概率论与数理统计》开一个学期，主要讲概率论，一般只讲到大数定律、中心极限定理，好一点的讲到相关与回归，很多不讲假设检验。而在《统计学》课程有限的课时中主要侧重讲统计方法的基本思路和操作，由于要讲的统计方法比较多，还要结合统计软件的应用，实际上对统计思想的讲授并不到位。造成象前文所说，学生学完统计学，只知道看“P值”，“P值”小于0.05就是拒绝原假设，大于0.05就不拒绝原假设，但到底什么是P值，为什么P值小于0.05就可以拒绝原假设，甚至连原假设是什么，拒绝原假设说明什么问题都不知道，这样的学生不要说非统计专业，就是统计专业四年级学生也不在少数。我们的统计教育被真正彻底地“傻瓜化”了。

(4)统计学专业新课程体系中各课程之间内容的划分和衔接还有待完善

新的统计学专业课程体系基本是按照统计方法体系构造的，但也保留了若干统计方法应用的课程，如社会统计、商务统计等，如何处理这类课程与纯统计方法如回归分析、时间序列分析等课程间的关系还需要进一步研究。现阶段来看，问题出现在两个方面，从社会统计等课程本身看，其内容设置与授课对象有一些冲突，一般来讲，社会统计学课开课对象是社会学专业学生，商务统计学开课对象是工商管理专业学生，主要讲解一些基本统计知识和统计技能就可以了，而我们的开课对象是统计学专业学生，就不能仅讲一些基本统计方法，但讲些什么，应该怎么讲，还没有答案。另一方面是统计方法课，如时间序列分析、统计预测与决策等课程，更多地是讲一些该课程的基本方法应用，不是详细地讲解该课程的数学原理证明和推导过程，这就会与统计方法应用类课程内容相重复，故从课程名称上看我们的统计学与国际接轨了，但授课内容还有很大差距。

4完善统计教学的建议与措施

（1）开设好《描述统计》或《统计初步》等性质的课。这些课程的出现与统计学专业《统计学》课程的调整有极大的关系，该课程的设置在很大程度上是对删除《统计学》课程的补充。虽然这些课程有其固有的研究内容，但应在一定的弹性范围内，尽可能弥补其他课程讲不到的统计方法，如统计指数、综合评价等。

统计学和统计学原理篇4

中图分类号：G424 文献标识码：A

On Independent Institute Statistics Principles Teaching Reform

JIAN Xueqin

（Foreign Trade and Business College， Chongqing Normal University， Chongqing 401520）

Abstract In this paper， combined with independent college "statistical principles" teaching practice and student characteristics， through the teaching content， methods and assessment methods of teaching reform， enhance students' interest in learning， improve teaching effectiveness， and better training for the special characteristics of independent college application-oriented talents.

Key words independent college； statistics principle； teaching reform

独立学院的目标是培养具有一定理论水平的高技能的应用型人才。统计学原理是一门应用性很强的方法论课程，该课程中所涉及的内容和方法适用于国民经济各行业的需求，有广泛的适用性，对培养学生数据分析能力具有重要意义。笔者通过六年独立学院的教学实践，结合课程特点和独立学院的培养目标，初步建立了独立学院统计学原理课程的教学模式。

1 教学内容的改革

1.1 合理调整内容顺序，提高教学实效

我们选定《统计学原理》（黄良文主编，中国统计出版社，2000年版）作为教材，教学内容主要包括描述性统计和推断性统计两大块。描述性统计部分包括统计调查与整理和综合指标，这部分内容实用性强，理论简单，难点是综合指标部分公式的理解和记忆；推断性统计部分包括抽样估计、假设检验、相关分析、指数分析和动态数列分析五个部分的内容，这部分内容需要学生具备较好的数学基础，理论性强，学习难度大。

教学内容在顺序上一般是先讲描述性统计，再讲推断性统计。对于推断性统计的教学，大多数教师是本着忠实于教材的原则，按照先理论后应用的顺序安排教学内容，一般会先讲抽样估计和假设检验的内容。由于抽样估计和假设检验涉及概率论与数理统计的知识，内容抽象难懂，学习时间又在下半学期，学生对这门课程已经逐渐失去了新鲜感，因此学生不但容易产生两极分化，而且还会影响后续内容的学习。相关分析、指数分析和动态数列分析，相对于抽样估计和假设检验来说难度较低且两部分联系不紧密，指数分析需要用到综合指标中平均数的知识，而动态数列分析中的求直线趋势方程又可以看成自变量为时间的回归分析。因此在教学中按照：综合指标指数分析相关分析动态数列分析抽样估计假设检验的顺序，章节之间的联系更紧密，更符合学生的认知特点，有利于知识的掌握。

虽然教学内容调整后让学生能由易到难的学习，使学生能很快体会到统计学这门课程的应用性和实践性，但知识的科学性和系统性会受到影响，为此在课程结束时须按教材的顺序对内容进行全面梳理和总结。

1.2 引入简化公式，方便学生记忆

统计学原理中有一些比较重要的公式可以恒等变形后用简化公式代替，方便学生的记忆。比如：相关系数与一元线性回归直线方程中的回归系数，若记，则。简算公式既方便记忆，同时也能更好地解释和同号的原因。

1.3 增加统计软件的教学，提高学生实践能力

传统的统计学原理教学中注重理论的推导过程，偏重手工计算，因此在教材中普遍没有介绍SPSS和SAS等统计软件的使用，而将统计软件的使用作为非统计专业学生继续学习统计学的选修或自学内容。SPSS是世界上最早的统计分析软件，它不仅具有深入的数据分析功能，而且还有非常强大的统计绘图功能。通过SPSS统计软件的学习，模拟实际工作中数据处理和图表处理，提高学生处理和分析数据的能力。有利于学生的毕业实习和毕业论文的写作，有利于学生扩宽就业面，有利于学生在毕业后的工作中快速完成职位的提升。

1.4 适当引入双语教学，突出办学特色

独立学院要想长期发展，必须办出特色。国际化是当今社会的一个大的趋势，很多独立学院提出“精专业、通外语、重实践”的培养目标，在重视学生专业知识学习的同时，加强学生外语能力的培养。SPSS软件多为英文版本，在SPSS操作界面的教学中采用中英双语教学，对SPSS的输出结果尽量用汉语讲授，结合统计学知识解释实际含义，培养学生的英语思维模式和英语应用能力。

2 教学方法的改革

2.1 案例教学法

案例教学法是以培养学生实践能力为核心的新型启发式教学法，近年来各类高校的教师在统计学及相关课程的教学中运用该教学方法取得了很好的教学效果。教科书上的例题只是统计方法和计算公式的简单应用，而案例教学是对实践活动的真实模拟。通过案例教学，可以直观引入概念，加强学生对基本概念的理解；通过案例教学，使学生体验问题解决过程，提高学生的实践能力和创新能力；通过案例教学，激发学生主动学习，更好掌握统计思想和统计方法。

2.2 问题探究法

问题探究法是指在教学过程中精心创造条件，激发学生提出问题，并以问题为主线，通过师生共同探讨研究，得出结论，从而使学生获得知识、发展能力的一种教学方法。统计学原理课程中有很多复杂的公式，一些数学基础不好的学生望而生畏，失去了学习的兴趣。实际上很多公式原理简单，只要讲清了它们的来龙去脉，学生自然能写出来。比如通过解释离差公式的原理，可以同时理解平均差公式和方差公式。不仅让学生能自己写出公式，也将“转化”的数学思想渗透到学生的探究过程中。

2.3 分组教学法

以大学生生活消费调查为例，调查问卷的设计、调查的数据的收集和整理，调查报告的写作和调查结果的展示都作为各个小组的作业，要求小组成员集体完成。这种小组式的教学方法，既有利于同学之间增进了解，又有利于工作中协作能力和团队精神的培养。完成小组任务的过程既是一个知识实践的过程，也是培养学生情商、增强课程趣味性的契机。

3 考核方式的改革

传统统计学原理课程的考试主要是以笔试为主，重点考查统计学的基本概念和统计方法的应用，只能手工或用计算器计算。由于统计分析一般计算量非常大，受考试时间的限制，对知识的考查深度和广度都不理想。结合独立学院的培养目标、课程大纲和考试大纲，统计学原理的课程考核体系由期末笔试、平时上机测试、统计调查报告、作业考勤四部分组成，每部分所占总成绩比例为6：2：1：1。这种综合评价方式有效地激发学生学习的积极性，发掘学生的自身优势，提高学生综合分析和解决实际问题的能力。对于教师来说，根据上机测试、作业等情况的反馈，能及时调整和改进教学方法，促进教学水平的提高。

参考文献

[1] 董春玲，王锐，王晓宇，王金会，王爱英.《统计原理》课程教学改革研究[J].职业技术教育，2009（29）：18-30.

[2] 冯蕊.案例教学法在高职统计实践教学中的应用[J].现代商贸工业，2013（1）：125-126.

统计学和统计学原理篇5

经过长期的教学研究和实践，在总结归纳现有的启发式教学、案例式教学等教学方法的特点和不足的基础上，我校《应用统计学》课程小组提出了自助式的统计学教学方法，并且在教学中取得了良好的效果。本文重点对自助式教学方法的理论和特点进行阐述。

1 自助式教学的基本方法

自助式教学方法的核心思想是：以全面质量管理的八项原则中的“以顾客为关注焦点”[4]为基础，在教员对统计学的基本原理进行教学引导的基础上，以学员为中心，进行统计学的学习、教学、评价和质量控制，达到使学员理解统计学知识、掌握统计学方法的工程应用的目的。

1.1 自助式学习

应用统计学具有知识点多、公式多等特点，在教学中若将所有的公式都进行推导，则难以全面地完成教学任务。自助式学习则是要求教员在讲述基本原理的基础上，由学员依据基本原理进行相关公式的推导。如在非参本文由收集整理数检验一章，进行统计分析的基础是“秩”，学员只要掌握了“秩”的原理和计算方法，则就可比较容易的采用与参数检验类似的方法，通过比较分析方法，[5]完成相关公式的推导。如对于spearman秩相关系数的计算，[6]只需将pearson相关系数中的定量数据用两个变量的秩替换，即可得出spearman秩相关系数的计算公式，其他相关公式都是以此为基础得出的。

自助式学习方法的优点是：学员只要掌握了统计学的基本原理，则可以通过基本的代数学知识，比较容易的完成相关公式的推导，而不需要记忆复杂的数学公式，从而降低学习的枯燥性。

1.2 自助式教学

自助式教学即是在教员讲述统计学基本原理和使用技巧的基础上，由学员自修完成统计学软件的学习。要求学员在收集相关数据的基础上，学会运用统计学软件完成数据的描述、解释，以及相关的统计推断工作。《应用统计学》对管理工程、系统工程等应用性比较强的专业而言，教学与学习的重点应该放在“应用”上。因此，在统计学的教学过程中，一方面要注重对统计学原理的说明；另一方面要注重向学员分析、讲述统计学中不同方法的使用环境、使用要求，并且适当地通过管理、工程等中的案例讲述统计学的应用。辅助统计学应用的最为有效的工具是统计学的相关数学软件，如spss、matlab、r等。[7]spss以其简洁直观的操作界面受到各行各业人员的青睐，目前全球已有近30万用户，是最受欢迎的统计软件之一。所以，在统计学的教学过程中，要适当增加对统计学软件使用方法的说明，增加学员对软件输出结果的判读能力。

自助式教学的优点在于锻炼学员的动手能力和统计软件的使用技巧，通过自助式教学，学员一方面可以加强对统计学基础知识的理解；另一方面可以适当地在教员的指导下完成统计学软件使用的学习，从而为以后统计学理论的实际应用打下基础。

1.3 自助式评价

自助式评价是变教员的作业分析、课堂讲述为以学员为主进行统计学习题和案例的分析，使其掌握对学习效果的评价方法。自助式评价主要有如下两种方法：（1）基于软件的自助式评价，即对于课后的习题，要求学员采用手动求解和软件求解两种方法完成习题计算，然后对两种结果进行比对，若结果不正确，则分析错误的原因。（2）基于小组的自助式评价，即在教学过程中，将学员按一定的比例分成若干学习小组。然后，由小组集体收集相关的统计分析案例或者教员给出统计分析案例，组内的成员则通过讨论完成案例的分析，在讨论过程中，小组内的成员互相启发，完成案例的分析。最后，由部分小组对其分析过程和分析方法对全体学员进行讲解。

自助式评价的优点在于，学员可以通过主动的分析问题，明确自身对统计学知识的掌握程度，进一步明确自身学习的不足。另一方面，自助式评价可以提高学员学习的积极性和对知识的掌握能力，可以提高学员对知识的理解能力和学员的主动参与性，[1]并且增加学员对统计学方法的统计实践分析能力。[3]

1.4 自助式质量控制

从质量管理的角度而言，统计学的教学是一个“过程”，服务的对象是授课的学员，其产品是统计学的教学成果，教学成果的质量水平是由其教学过程决定的。因此，在统计学的教学过程中要加强质量控制，确保在教学的过程中大多数学员能理解、掌握所讲授的相关知识。这就要求教员在教学的过程中，要注重学员对所讲授知识的理解能力、注重学员的课堂和习题反应。自助式质量控制，就是要求学员主动的通过调查问卷、阶段小测验、阶段学习报告、课后习题等途径收集教学过程中存在的问题，并且及时向教员反馈。而教员则需要通过集中讲述、课后答疑等形式及时解决课堂教学中出现的问题，从而确保及时解决学员的疑虑、理解中存在的偏差，保证教学的质量。

自助式质量控制的优点在于可实现对统计学教学的全过程的质量控制，确保学员掌握教学内容。

2 自助式教学法在应用中应重点关注的问题

通过课程教学小组的长期的教学实践与学员的调查反馈，我们认为自助式教学是一种有效的教学方法，尤其是将该方法与启发式教学、案例式教学等教学方法结合使用时，可以使得学员快速、有效地掌握所学统计学知识。但运用自助式教学方法进行教学时，要重点关注如下问题。

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2.1 要注重教员的引导作用

自助式教学强调学员参与教学，强调学员自助学习、推理。但并不等价于要求学员自学。在自助式教学过程中，教员要起到引导作用，引导学员掌握统计学的基本原理，引导学员掌握统计学的使用方法，并且要通过质量控制，收集和分析学员学习过程中存在的问题，并提供有效的解决方案。

2.2 要注重在理解中学习

统计学是一门逻辑性非常强的学科，记住公式不等于学会统计学，应用统计学的学习在于要求学员理解所学的知识，掌握统计学方法的使用技巧，因此，自助式教学的目的在于强调通过学员的自助式学习，使学员掌握统计学的基本原理和统计学方法的使用技巧。

2.3 要注重学员的反馈

统计学和统计学原理篇6

中图分类号S-01；G642文献标识码A文章编号0517-6611（2017）30-0249-02

生物统计学（Biostatistics）是运用统计学的原理和方法，分析生命科学研究数据资料的一门科学，包含试验方案设计、试验数据收集、整理及分析。生物统计学是全国许多高等院校生命科学类本科专业的一门重要的专业基础课程。由于该课程涉及的原理、概念及数学公式多且抽象难懂，系统性强，对学生逻辑思维能力的要求也高，常使学生在学习中倍感头疼，是一门难度大的课程。而生物统计学属于应用统计学的范畴，具有很强的实践性和应用性，是一门重要的工具课，它能培养学生统计学思想，使其学会如何科学地设计研究方案及分析数据，从而得出科学的结论；它能帮助学生更好地学习专业相关课程及完成毕业实习论文。因此掌握好生物统计学知识对学生今后从事本行业相关工作有重要意义[1]。

在全球一体化的大环境下，中外合作办学日益兴起，福建农林大学自2003年以来成功开办了与加拿大新斯科舍农学院的“2+2”本科教学合作项目（中加合作班）[2]，为了培养具有国际视野的高等人才，包括生物统计学在内的许多课程被设定为双语课程[3]。生物统计学双语课程要求学生掌握生物统计学的基本理论与应用的同时，也掌握一定的生物统计学专业英语，具备与国际同行进行专业交流的能力。本科学生的专业英语基础都相对薄弱，在学习难懂的生物统计学原理的同时，一并学习难记的生物统计学专业英语术语，可以说是难上加难。为了在有限的学时中让学生达到这两重学习目标，对课程体系和教学模式的完善进行了初步探索。关于优化生物统计学教学改革，各教学同行已有不少研究，案例法、引入各种计算机软件辅助教学、考核方式的改革、图示法、课程整合、项目导向等，均取得了成果[4-6]。其中课程整合模式和项目导向的教学模式启发很大，都在很大程度上强调了实践在生物统计学课程中的重要性，提倡“教、学、做”融为一体的教学理念，培养“知识+能力”的双强人才。世界著名教育学家杜威（JohnDewey）也强调理论与实践的整合，提出了综合课程的思想。在借鉴他人经验的同时，结合生物统计学的特点，即概念理论难和实践应用性强，从理论与实践相整合的角度出发，设计新的教学模式，利用理论讲授课、上机实践课、网络教学平台等多方面教学整合渗透，让学生在解决问题的实践过程中，更加深刻地理解理论知识，培养统计思想和实际应用的能力。

1修订教学内容及教学大纲

笔者所进行的教学改革面向对象为福建农林大学中加合作班的学生，他们本科学习的后2年即将赴加拿大繼续学习。为了提前适应国外的学习环境，他们的课程皆为双语课程，大多为全英文授课。针对各不同专业及各不同课程的双语课程，英文教学部分所占不等，都旨在使学生在掌握专业知识的基础上，培养能进行该专业学术问题国际交流的能力。而在英文渗透度不同阶段的双语教学中，以全英文教学对提高学生英语交流能力效果最好[7]。考虑到学生的实际需求，加上所面向的学生英语水平普遍较好，在教学内容的改革中，相应提高了英语教学所占的比重。起初计划实行全英文教学，但在与学生的初步交流后，发现他们的生物统计学专业英语基础十分薄弱，如果一味用全英文教学，恐怕本就难懂的生物统计学知识再加上不甚明了的专业英语使学生对该课的感觉更加云山雾罩，可能连掌握相应生物统计学原理的这个最基本教学要求都完成不了。因此修订了原初的教学计划，适当增加了中文教学的分量，在教学参考书、课件及教学情景设置上都做了相应的调整。教学用书选定了2本，中英文各1本，分别为杜荣骞著的《生物统计学》（高等教育出版社）和ThomasGlover、KevinMitchell著的AnintroductiontoBiostatistics（WavelandPrInc），同时也列出一些适合本科生阅读的英文教学参考书，方便学生课前预习和课后自学。采用全英文课件，旨在更好地给学生一个英语教学环境，而教学过程中，针对关键的专业知识和难懂的统计原理，用中英文详细解释，反复举例，力争使学生在掌握生物统计学知识的基础上同时增强他们的生物统计专业英语交流能力。

在确定该双语课程的教学语言模式后，根据该课程的教学目标及学时数，考虑到增加的生物统计学专业英语方面的学习内容，修订完善了教学大纲，对教学内容进行相应调整。相较于学校其他专业及他校该课程的40～50个学时安排，安排了60个学时，从时间上说比较充裕。其中51个学时为课堂理论课，9个学时为上机实践课。教学的主要内容与以往保持一致，包含生物统计学的基本原理概念、试验设计、描述统计（数据的整理与分析）和推断统计，每章增加相应的专业英语和统计软件操作的学习内容，并在课堂讲解后及时进行上机实践课的练习。为了让学生更好地学会灵活应用统计知识解决实际问题，一些公式的数理推算过程简略介绍，不再重点讲解。一方面让学生有更多时间和精力做到学以致用，另一方面打消学生因害怕艰涩难懂的数学演算而对该课程产生厌学情绪。在教学模式中，将理论与实践相整合，以达到“学中做，做中学”的目标。

2整合理论教学与实践教学

生物統计学虽然系统性、理论性强，但它更是一门实践性强的工具课。在教学中，若仅教授理论，学生很可能难以在今后的实际实践工作和研究中将其真正变成有利工具利用起来。基于这些特点，笔者试着从多角度进行理论和实践相整合的教学模式改革，以提高教学效果。具体体现在3个方面：一是试验设计原则理论与实践案例数据分析的教学整合；二是实践案例统计分析理论与计算机统计软件操作的教学整合；三是利用网络教学平台、课堂及课后的互动、中英文参考书的导读，将生物统计专业英语的教授与交流整合。

试验设计原则是生物统计学课程的重要内容之一，贯穿整个课程体系，它集中体现了统计思想的精髓所在。而对学生统计思想的培训，可以说是生物统计学课程教学的核心部分[8]。在教学过程中，这部分相对容易，没有复杂的数学公式，内容逻辑性强，学生能很快认同，但这也是最难教的一部分，学生可以很轻易地快速记住这些概念，但遇到实际问题的时候却往往表现得不知所措。同时，正因为没有真正学会如何去用，学生在一段时间后，可能不再记得这些概念原则。考虑到系统关联性，不少生物统计学书将试验设计的内容放在了全书的后半部分。若课堂教学也参照该顺序，那么试验设计原则教授的内容并没有反复解说和演练，很可能会导致试验设计的原则与实践案例分析相割裂，难于找到内在的密切联系，也使学生对试验设计的原则学习缺乏实践应用，从而导致易学易忘。所以笔者选择了从课程教学的初期就开始结合案例讲授统计思想，推出试验设计原则的内容，在后期的各推断统计模型的教学中，先给出案例，让学生自我实践，做出试验设计，进一步讲解试验设计原则与统计思想。一方面使普遍惧怕书中繁杂数学公式的学生了解到统计其实是很有趣的一门课，并非是一味地进行数学计算，打破学生恐惧的心防，激发学生的学习兴趣，让学生有学下去的动力。另一方面，让试验设计原则与统计思想的讲解和实践贯穿课程始终，原理、原则思想都是从实践中高度抽象浓缩的概念，也只有通过不断的实践，才能使学生在识记的基础上做到灵活应用，提高统计学能力。

计算机统计软件的操作技能在当今科技高度发展的时代愈显重要，尤其是当今大数据时代，对于海量数据的处理，单靠纸笔显然是不够的。因此计算机统计软件教学的重要性也被提到日程上来，成为当今生物统计学课程教学的重要部分[9]。关于计算机统计软件的教学，笔者在不同班级中分别尝试过Excel、SPSS和R教学，它们各有优缺点，

哪个软件更适合本科教学，很难一概而论。软件的操作属于课程实践环节的内容，它们都可帮助学生省去用复杂公式计算的工作，更高效地分析处理数据。无论是哪种软件，单一的操作教授并不是难点，如何选择正确的程序命令，如何解读计算结果，得出科学结论才是统计软件学习的关键，而这些则依赖其背后统计原理的掌握。正是由于这样环环相扣的关联，在教学过程中，笔者将统计软件的教学和相对应的生物统计理论的讲解通过实践案例相整合，在课堂中讲完统计理论后，随即教授如何用软件操作相关案例，通过软件操作的讲解和结果的解读，进一步巩固相关统计理论。同时，特意调整上机实践课的时间，让学生得以及时实践，将实践与理论教学整合。

该课程是双语课程，培养学生的生物统计专业英语能力也是教学的主要目标之一。而任何英语的学习，更多实践的练习是学好的不二法门。为了达到这个教学目标，笔者也采取了理论与实践整合的策略，除了全英文课件及课堂英文教学外，也利用各种课堂课后互动的机会及学校的网络教学平台加大对学生生物统计专业英语的实践训练。推荐课程参考书有英文书也有中文书，推荐中文书的目的是帮助没有生物统计学基础的本科生更好地系统掌握该学科的理论知识，而英文参考书的阅读则进一步训练学生生物统计的专业英语阅读能力。通过网络教学平台上传该课程的学习资料，布置部分课程作业，加强与学生的互动。上机实践课和课后习题也大部分采用英文形式，让学生在实践练习中熟记生物统计的专业英文词汇。

3教学效果及其展望

经过这样的教学改革，取得一定教学成果，但仍有不少缺憾的地方。通过理论与实践相整合的教学模式，学生对抽象的统计学概念原理有了深一步的了解，可能对方差分析、线性回归模型中相对复杂的计算公式不一定完全记牢，但对

其试验设计的原理都有所掌握，对于不同的案例，学生基本都能判断出其试验设计的类型，据此选择正确的软件程序命令，并对数据输入结果做出正确的解读，达到了预期的教学效果。教学反馈显示，学生普遍觉得案例偏少，自己实践练习的环节不够。从学生的表现看，他们也普遍热衷于自我实践的学习，激发了学习的热情，笔者也鼓励启发他们尝试多种方法解决问题，引导他们在课堂外自学，在实践中相互讨论，让他们更深刻、直观地理解生物统计学原理。而这也从另一方面反映了生物统计学为应用统计学一个分支的特点，需要在实践中学习，才能帮助学生活学活用。为了检验学生对生物统计专业英语的掌握情况，在课程考核（上机考试和期末闭卷笔试）中也采用部分英文考核方式。虽然大多学生最初被题目中描述的生物试验的专业英语所难住而显得无从下手，也有少数学生还是抓住了题目中统计常用的词汇，对题目做出了应有的解题判断，在笔者的一点提示后，近一大半的学生还是有了解题的正确思路，这有很大可能是得益于英文教学与平时大量英文习题的练习。

总之，作为应用统计学分支的生物统计学是实践性强的一门工具课，又具有理论性强的特点，理论与实践相整合的教学模式使学生“学中做，做中学”，不但激发了学生学习的热情，也能帮助学生通过实践更深刻地理解其背后统计原理概念，并真正做到活学活用。结合教学效果及学生的教学反馈，将对该教学模式进行进一步的优化，进一步增加软件实践环节，做到学以致用，培养出适应当今科技发展潮流的人才。

作者：贾琪等

参考文献 

[1] 郝嘉琪.试论生物统计在农业科学试验中的应用[J].经济师，2017（6）：224-225. 

[2] 王松良，CALDWELL C D，KILYANEK S，等.中加合作农业生态学“双语+精品”课程建设的探索与实践[J].福建农林大学学报（哲学社会科学版），2010，13（1）：90-95. 

统计学和统计学原理篇7

从1946年第一台电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）诞生到现在，计算机的发展经过了大型机时代（Mainframe Era： 1950s-1960s）、小型机时代（Minicomputer Era： 1970s）、个人计算机时代（PC Era： Mid 1980s-Mid 2000s）和后PC时代（PostPC Era： Late 2000s）。计算机教学模型机也经历了从大型机、小型机到PC的过程。通常，课堂教学内容比业界技术要滞后几年。20世纪80年代初，基本以IBM 360/370或DJS 200系列等大型系列机为模型机；20世纪80年代中后期开始，则以VAX 11/780等小型机为模型机，并同时开设以IBM PC为模型机的“微机原理与接口技术”课程，到21世纪开始，基本上都转入了以Intel x86或PowerPC或MIPS等微处理器为模型的教学模式。

随着多核/众核处理器、嵌入式和云计算技术的发展，以及大规模数据中心（WSC）的建立和个人移动设备（PMD）的大量普及使用，计算机发展进入了后PC时代。呈现出“人与信息世界及物理世界融合”的趋势和网络化、服务化、普适化和智能化的鲜明特征[1]。

那么，后PC时代的计算机专业教学应该如何改革？计算机专业教育的核心应该是什么？计算机课程的教学内容应该如何调整以适应新的发展需求？这些都是我们从事计算机专业教学的大学老师们应该思考的问题。本文将从计算机专业人才培养的目标、目前我国大学计算机专业教育存在的问题、南京大学在学生系统能力培养方面的新举措等几个方面阐述笔者的思考及初步探索。

一、计算机专业人才“系统观”培养的重要性

图1描述了计算机系统抽象层的转换。从图1可以看出，计算机系统由不同的抽象层构成，“计算”的过程就是不同抽象层转换的过程，上层是下层的抽象，而下层则是上层的具体实现。计算机学科主要研究的是计算机系统各个不同抽象层的实现及其相互转换的机制，计算机学科培养的应该主要是在计算机系统或在系统某些层次上从事相关工作的人才。

计算机系统由各种硬件和各类软件采用层次化方式构建，不同用户工作在不同的系统结构层，如图2所示。

从图2可看出，计算机用户有最终用户、系统管理员、应用程序员和系统程序员。显然，计算机专业培养的主要应该是设计和研制计算机的计算机工程技术人员以及系统程序员、应用程序员和系统管理员。不管培养哪个层面的计算机技术人才，计算机专业教育都要重视学生“系统观”的培养。

所谓“系统观”，笔者认为，就是指对计算机系统的深刻理解。具有“系统观”的人才，能够站在系统的高度考虑和解决应用问题，具有系统层面的认知和设计能力，包括对软、硬件功能进行合理划分、对系统不同层次进行抽象和封装、对系统整体性能进行分析和调优、对系统各层面的错误进行调试和修正、对用户程序进行准确的性能评估和优化，以及根据不同的应用要求合理构建系统框架等能力。

图2 计算机各类用户所在层次

特别是在后PC时代，并行成为重要主题，培养具有系统观的、能够进行软/硬件协同设计的软/硬件贯通人才是关键。而且，后PC时代对于大量从事应用开发的应用程序员的要求也变得更高。首先，后PC时代的应用问题更复杂、应用领域更广泛；其次，要想编写出适合各类不同平台的高效程序，应用开发人员必须对计算机系统具有全面的认识，必须了解不同系统平台的底层结构，并掌握并行程序设计技术和工具。

只有具备“系统观”，计算机工程技术人员才能够设计研制出性价比高的适合特定应用需求或通用的计算机，系统程序员才能编写出适合于底层硬件架构的易于上层应用程序员或系统管理员使用的系统软件，应用程序员才能最合理地利用底层硬件实现机制和系统软件提供的相应功能编写出性能最优的应用软件，系统管理员才能配置出最佳的系统环境并提供最好的系统维护和系统管理等方面的服务。

二、我国大学计算机人才“系统观”培养的现状

为了更好地了解国外大学计算机专业人才培养的情况，笔者对MIT、UC Berkeley、Stanford和CMU等4所美国一流大学在相关课程方面教学情况进行了跟踪调查[2]。我们发现，中美大学在计算机专业人才培养及课程教学方面存在许多不同。

首先，从课程设置上来说，上述美国四校在学完编程语言及其程序设计课程后都开设了一门关于计算机系统的基础课程，而且在课程内容上特别注重在计算机系统各个抽象层上的纵向关联，沿着一条主线，把每个抽象层都串起来，从而使学生形成完整的计算机系统概念。而国内大学计算机专业课程设置，基本上是按计算机系统层次结构进行横向切分，自下而上分解成数字逻辑电路、计算机组成原理、汇编程序设计、操作系统、编译原理、程序设计等课程，而且每门课程都仅局限在本抽象层，相互之间几乎没有关联，学生对整个计算机系统的认识过程就像“盲人摸象”一样，很难形成一个对完整计算机系统的全面认识。虽然国内高校也有计算机系统概论、计算机系统入门或导论之类的课程，但内容广而不深，什么都讲一点，什么都讲不透，基本上是计算机课程概论，而不是计算机系统概论。

其次，美国四校都采用了分流培养模式，都设置了偏硬件或计算机系统的专业或方向。例如，有电子工程（EE）、电子与计算机工程（ECE）、计算机工程（CE）和计算机系统等专业或方向。而目前国内大多数高校都只有一个专业，即计算机科学与技术，专门分出ECE、CE和计算机系统方向进行人才培养的学校很少。国内绝大多数高校只能培养应用程序员，而且是对计算机系统底层知之甚少的应用程序员。

最后，美国四校在计算机系统入门课后面都开设了关于数字系统设计的课程，课程内容涵盖了数字逻辑电路和组成原理两门课的基本内容，并要求学生用EDA方式设计相对完整的流水线CPU，而且都是由EE（ECE）部门开设，但并不要求所有学生都学，通常是偏硬件类的EE、ECE、CE和计算机系统方向的学生必学，其他方向学生选修。反观国内绝大多数高校，基本上都是先上数字逻辑电路（有些合并了一些模电内容）课程，然后上组成原理课程（有些组成原理课程上的是微机原理与接口的内容），而且这两门课程基本上都是所有学生的必修课程，并没有考虑不同方向学生对于计算机底层硬件知识和硬件设计能力的不同需求。目前国内大多数学校的组成原理课程教学基本上还是沿用传统的教学理念，教学内容还停留在计算机硬件的基本构成和基本设计原理层面，既不像国外的数字系统设计那种硬件设计课程，能够让学生真正了解如何用硬件描述语言通过FPGA来设计现代计算机硬件系统；也不是一门关于计算机系统的入门课程，能够让学生全面地理解整个计算机系统的实现机理。因此，目前国内绝大多数高校的组成原理课程的教学，既没能达到培养学生利用现代化工具进行实际硬件设计的能力，也没有让学生学会运用机器底层硬件和系统结构知识来增强高效软件开发和程序调试的能力，更没有通过该课程让学生建立起计算机软、硬件系统的整体概念。

总之，国内大学计算机专业教育在“系统观”培养方面还存在一些问题，这点从近五年来全国计算机专业研究生入学考试的抽样结果可以得到印证。2009年开始，计算机专业的研究生入学考试采用全国统考方式，计算机专业基础综合统考科目包括数据结构、组成原理、操作系统和网络四门课程，总分为150分。五年来的抽样结果显示，全卷平均分每年仅在60～78之间，试题统计难度（单选题的试题难度指答对人数/总人数，综合应用题的试题难度指样本平均分/该题总分，最终难度为加权平均值）仅在0.41～0.52之间，其中组成原理最低，特别是其综合应用题的难度仅在0.181～0.440之间，五年共10个综合应用题，只有两题的难度达到了0.4以上，说明所有考生平均仅掌握所考内容的大约30%左右，有的方面只有20%不到，也即考生们对绝大部分综合应用能力考核内容都没有掌握。从抽样省份来看，前三年抽样的大多是高等教育水平比较高的地区，可想而知，全国的抽样数据应该更差。近五年的综合应用题抽样数据表明，试题统计难度与解题涉及的知识点个数相关性较大，通常涉及的知识点越多得分越差，说明学生的综合应用能力较弱，平时缺乏对相关知识和概念关联性的思考。

根据近年来对全国研究生计算机专业基础综合统考科目考试成绩的抽样调查结果，可以看出国内大学计算机本科专业存在“轻应用、缺关联、少综合、无系统观”的问题[3]。

三、国内大学相关教学改革概况

目前，越来越多的高校发现计算机专业基础课程教学中的一些问题，开始注重学生的系统能力培养，强化学生的“系统观”。

目前为止，已经有一些高校以MIPS为模型机，对数字系统设计的相关内容进行了深入的讲解和实践，也有一些高校同时把CPU设计与操作系统和编译的内容融合起来进行实验课程的开设。浙江大学多年来每年在暑假都会开设有关CPU及其计算机系统设计的选修课；东南大学也专门开设了面向所有学生的计算机系统综合实验课程；北京航空航天大学从2006年开始筹划，花了5年时间实现了突破，在相关的数电和组原、OS及编译原理课程中逐步让学生完成一个完整计算机系统的设计；清华大学目前也已经完成了计算机综合实验平台的所有软、硬件部分的开发，准备在所有本科生中开设计算机系统综合实验课程。此外，中科大和国防科大等高校也一直在实施本科生的计算机系统设计能力培养计划。可喜的是，一些非重点高校的任课老师也在组成原理课程的教学及其相关实验中，引入了以MIPS为模型机的 CPU设计的教学和实验内容。

另一方面，像复旦大学软件学院和上海交大软件学院等则开设了与CMU的CS 213类似的课程[4]，北京大学也在去年全盘引入了CMU的CS 213课程教学内容。但是，总的来说，目前在国内全面开展像CMU的CS 213那样的课程教学困难还不小，对任课教师和学生来说都是一个不小的挑战。

四、南京大学相关教学改革思路和做法

根据对计算机相关领域目前发展情况的分析以及对国外一流大学计算机相关专业教学情况的调查，我系在新的2013版教学计划中，实施分流培养机制，提供了计算机科学、计算机系统、计算机应用、软件工程和信息安全五个方向。

在“系统观”培养方面，其基本培养目标为：建立计算机系统完整概念，深刻理解计算机系统的层次化结构。包括：理解计算机系统中各个抽象层之间的相互转换关系，了解计算机指令集体系结构的设计原则和设计原理，具备使用HDL进行计算机硬件设计的基本能力，深刻理解OS和硬件之间的分工和衔接关系，理解掌握从硬件角度出发进行编译优化的基本技术，深刻理解从硬件角度出发编制高效程序的基本原理，提高利用硬件知识进行程序调试的能力。特别对于计算机系统方向的学生，在系统能力方面则要求更高，在CPU设计、体系结构、操作系统、编译技术和并行处理技术等方面都有相应的实践要求。

在2013版教学计划中，重新规划了相关的一系列课程，并采用以下思路对相关课程进行重新建设：（1）根据系统能力培养总体目标，规划好相关课程各自涵盖的知识结构和框架体系，合理定位各门课程的教学目标，把每个知识点落实到具体课程中。（2）根据相关知识点总体框架，拟定各个相关课程之间知识点衔接方案，并且在教学过程中明确各知识点在不同课程之间的关系。（3）根据规划分头编写或修订教材及教案，并在统一的框架下建设相关课程。（4）在保留各课程独立实验平台的同时，构建一个公共实验平台，使相关课程的实验内容按照一定的关系有机联系起来。

2013版教学计划中有一组课程是所有方向学生都必修的学科平台准入和学科平台准出课程。学科平台准入课程是指转系学生只有选读并考试合格后才有资格转入我系学习的最低门槛课程；学科平台准出课程是指学生只有修读合格后才能从我系毕业的最低门槛课程。

与系统能力培养密切相关的准入课程是“程序设计基础”和“数字逻辑电路”；而与系统能力培养密切相关的准出课程是“计算机系统基础”、“操作系统”和“计算机网络”。

每个方向有几门方向必修课程和方向指选课程。方向必修课程是该方向学生必选的方向基础课程，方向指选课程是为该方向学生指定的选课范围内的方向相关课程。例如，对于计算机系统方向，其方向必修课程是“计算机组成与设计”、“计算机体系结构”和“编译原理”；而在方向指选课程中，与系统能力密切相关有“计算机系统综合实验”、“并行处理技术”、“LINUX分析”、“微机原理与接口”和“嵌入式系统”等课程，也即计算机系统方向学生必须在这些课程中选修一定数量的课程。

图3给出了整个教学计划中与“系统观”培养密切相关的课程设置，图中箭头描述了课程的先后依赖关系。

从图3可看出，所有相关课程中，“计算机系统基础”是最核心的课程，其先行课程是“程序设计基础”和“数字逻辑电路”，与其相关的后续课程有“计算机网络”、“操作系统”、“计算机组成与设计”、“计算机体系结构”、“编译原理”、“并行处理技术”、“微机原理与接口”、“嵌入式系统”、“LINUX分析”和“计算机系统综合实验”。

课程设置基本思路是“从两头到中间、从框架到细节”，即先开设顶层的程序设计课程和最底层的数字逻辑电路课程；然后再在“计算机系统基础”课程中，从两头到中间，把顶层程序设计的内容和底层电路的内容，按照程序员视角串起来，以形成对计算机系统的全面的和系统的框架性整体认识；在此基础上，再分别在其他后续课程中，介绍计算机系统底层的硬件以及操作系统和编译器等层次的实现细节。

围绕系统能力培养目标，根据课程之间的相互关系，我们确立了各课程定位如下：

（1）程序设计基础。该课程是学科平台准入课程，所有学生必修。它主要介绍高级语言编程技术的基础内容，让学生初步理解高级语言及高级语言程序设计涉及的概念，初步理解图1所示的计算机系统中最上面三个抽象层（问题、算法和程序）及其相互转换关系。学完该课程后，学生能够了解到计算机解决应用问题首先必须将其转换为算法，然后用某种编程语言将算法编写成程序才能在计算机上运行。因而，学完本课程后，应该希望进一步了解为什么计算机能够执行程序、计算机如何执行程序等问题。

（2）数字逻辑电路。该课程是学科平台准入课程，所有学生必修。它主要围绕组合逻辑和时序逻辑两大核心内容，在逻辑门到功能部件这两个层次展开，以后续课程中用到的功能部件（如半加器、全加器、加法器、比较器、编码器、译码器、触发器、寄存器、移位器、内存储器等）作为数字逻辑电路设计实例进行介绍，初步掌握图1所示的计算机系统中最下面的三层（功能部件、门电路和器件）相关内容。学完该课程后，学生能够了解到目前主流计算机解决所有问题的最根本的基础是布尔代数和数字逻辑电路，并了解到利用数字逻辑电路可以构建执行程序所需的所有功能部件。

（3）计算机系统基础。该课程是学科平台准出课程，所有学生必修。它是一门新开设课程，主要介绍高级语言程序中的数据类型及其运算、语句和过程调用等是如何在计算机系统中实现的，从宏观上介绍计算机系统涉及的各个层次，使学生从整体上了解计算机系统全貌和相关知识体系，初步理解图1所示的计算机系统中的每一个抽象层及其相互转换关系。学完该课程后，学生能从程序员角度认识计算机系统；能够建立高级语言程序、ISA、OS、编译器、链接器等之间的相互关联；对指令在硬件上的执行过程和指令的底层硬件执行机制有一定的认识和理解。从而增强学生在程序调试、性能提升、程序移植和健壮性等方面的能力，并为后续的“计算机组成与设计”、“操作系统”、“计算机体系结构”等课程打下坚实基础。由此可见，该课程可以作为“程序设计基础”课程的深入内容，能起到为其解惑答疑的作用，学完该课程，学生完全应该能够回答为何计算机能够执行程序以及计算机如何执行程序等问题。

（4）操作系统。该课程是学科平台准出课程，所有学生必修。它将系统地讲解操作系统的基本概念和方法、设计原理和实现技术。主要内容包括：处理器管理，同步、通信和死锁，存储管理，设备管理，文件管理，操作系统安全和保护，分布式操作系统和网络操作系统。既阐述经典内容，又以当代主流操作系统作为实例介绍最新发展；既注重操作系统的理论知识，又重视操作系统的实践和应用。操作系统是一门实践性、应用性很强的课程，学习这门课程必须动手实践。实验将配合原理教学同步进行，课程实验以设计性实验为主，进行模拟类操作系统实验，要求学生能够基于虚拟机环境，实现一个可运行的操作系统。实验通过对操作系统原理的剖析，辅助学生深入理解抽象原理，强化学生对操作系统总体结构的理解和认知，提高学生的动手实践能力，并帮助学生对操作系统建立起理性、全面、完整和准确的概念。

（5）计算机组成与设计。该课程是计算机系统方向学生的必修课程。它主要从寄存器传送级以上层次介绍单处理器计算机设计的基本原理和设计细节，重点在CPU设计和存储器设计方面，使学生在理解高级语言程序与机器级代码之间对应关系的基础上，进一步理解机器级代码如何在具体硬件系统中执行的过程以及如何构造计算机硬件系统。因而，该课程主要涉及图1中的第5层（指令集体系结构）和第6层（微体系结构），并通过实现细节介绍这两个层次与上层的操作系统/虚拟机以及与下层的功能部件/RTL之间的关系。通过该课程的学习，要求学生能够利用硬件描述语言和FPGA开发板来设计基本的功能部件以及单周期CPU和流水线CPU。因而，在课程内容组织方面应该细化通用寄存器组、ALU和桶形移位器等功能部件设计的内容，细化单周期CPU和流水线CPU设计的内容，并讲透流水线CPU设计中的各种冒险处理机制和基本的指令级并行处理的内容。

（6）计算机体系结构。该课程是计算机系统方向学生的必修课程。学生在完成单处理器计算机系统相关技术学习的基础上，通过该课程进行多核处理器、众核处理器、多处理机系统、集群系统等不同粒度和规模的并行计算机系统的工作原理、实现方式及其应用方面的深入学习。因为学生已经建立了单处理器计算机系统的完整概念，因而该课程重点应该更多地转移到超标量流水线、多核/众核系统、多处理器系统、多计算机系统等并行处理系统方面。此外，该课程还涵盖了数据中心、云计算系统和虚拟机/虚拟化方面的部分内容。

（7）编译原理。该课程是计算机系统方向学生的必修课程。学生在掌握了程序设计、数据结构、算法设计与分析、组成原理和操作系统的基础上，进一步学习编译器的设计原理和实现技术。它主要包括有限状态自动机理论、形式语言分类以及词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、中间代码优化和目标代码生成的作用和方法，还介绍属性文法的基本概念和半形式化的中间代码生成方法。该课程的各个知识模块综合起来对应的培养目标，是使每位学生掌握和编译器设计相关的形式语言理论基础、了解编译器生成工具的使用方式以及实践一个简单编译器的设计与实现过程。该课程的学习能为后续的形式语言和自动机等课程以及在软件工程和自然语言处理等方面的研究工作打下良好的基础。

（8）并行处理技术。该课程是计算机系统方向学生的指选课程。其主要内容包括并行环境、并行算法、并行程序设计、并行性能评价等部分的内容。课程总目标是通过并行计算和并行处理的基本概念、基本原理、基本方法与基本知识的讲授与实践，为计算机系统方向学生打下并行算法与并行处理方面的研究与应用基础。通过简单介绍并行计算机的体系结构、并行计算模型与并行算法的性能评价方法，掌握并行算法设计、编程实现与性能评价时涉及的基本知识与基本概念；通过介绍任务分解、任务调度、负载平衡、设计模式、设计技巧等知识，掌握并行算法设计的基本原理、基本方法与基本技术；通过对MPI与OpenMP等编程语言或编程模型的简单介绍，使学生掌握并行算法程序实现的基本知识；通过几类典型的数值与非数值并行算法介绍，加深学生对并行算法设计基本原理与常用方法的理解，并为实际应用问题的并行算法设计与并行处理打下坚实的基础。

（9）微机原理与接口。该课程是计算机系统方向学生的指选课程。主要定位为在PC上的实例化教学课程，以目前流行的基于IA-32体系结构的PC为实例，主要介绍IA-32提供的存储管理机制、异常/中断机制以及总线和接口技术。实验重点内容在PC的I/O接口技术，包括在FPGA实验板上利用CPU软核进行总线、中断和DMA实验，利用硬件描述语言（HDL）进行UART等I/O接口设计的实验等。

（10）嵌入式系统。该课程是计算机系统方向学生的指选课程。主要定位为在嵌入式系统方面的实例化教学课程。主要介绍嵌入式系统概论、嵌入式处理器、存储器及其总线互连，嵌入式系统集成接口，嵌入式操作系统，嵌入式硬件与软件协同设计方法与工具，嵌入式应用系统开发及其工具，嵌入式系统功耗分析与优化设计等。实验重点内容是基于ARM处理器和μCOS-Ⅱ操作系统的简单嵌入式软件开发技术。

（11）LINUX分析。该课程是计算机系统方向学生的指选课程。它是操作系统的后续课程，以剖析Linux内核实现技术为切入点，结合Linux内核代码，从用户层及内核层两个层面，围绕“原理、技术、应用”三个角度剖析Linux的内部结构与内核实现机制，帮助学生从系统实现角度理解现代操作系统的系统架构、实现机理及关键技术。课程以“技术专题”形式组织教学内容，每个专题由知识讲授与课程实验组成。核心知识模块包括进程管理、进程调度、进程通信、存储管理、系统调用与中断处理、文件管理。每个知识模块按“原理设计基本思想―实现相关技术问题―Linux内核实现途径―用户系统编程体验”为主线组织具体内容。

（12）计算机系统综合实验。该课程是计算机系统方向学生的指选课程。主要目的在于将本科计算机教学中的基础课程，如程序设计、数字逻辑电路、操作系统、计算机组成与设计等课程融会贯通，使学生从系统的角度对整个计算机有一个全面的认识和了解，并能够设计和实现一个简单的计算机系统。本综合实验区别于一般的基础实验课程从单个层面出发的设计局限性，它要求学生把计算机软件和硬件相结合，并强调各个基础课程之间的衔接与联系。实验要求学生能够对于从高级程序语言开发到程序的系统管理、编译与代码转换以及硬件运行的选择与实现等有一个全面的掌握。实验还强调学生的动手能力和对系统的设计能力，培养能够独立开发一套简单系统并能对整个系统进行改进和优化的能力。

当然，除了上述课程以外，其他课程对学生系统能力培养也有一定的作用。除了学科平台准入和准出课程以外，其他方向的学生还可以选修上述其他课程，有些课程还可能是某个方向的必修课和方向指选课，而计算机系统方向的学生除了上述给出的必修课和指选课以外，也还可以选择一些偏理论或偏应用的课程进行修读。

后PC时代WSC、PMD和PC等共存，使得原先基于PC而建立起来的专业教学内容已经远远不能反映现代社会对计算机专业人才的培养要求，原先计算机专业人才培养强调“程序”设计也变为更强调“系统”设计。这需要我们重新规划教学体系，调整教学理念和教学内容，加强学生系统能力培养，使学生能够深刻理解计算机系统整体概念，更好地掌握软/硬件协同设计和程序开发技术，从而更多地培养出满足业界需求的各类计算机专业人才。

参考文献：

[1] 王志英，周兴社，袁春风等. 计算机专业学生系统能力培养和系统课程体系设置研究[J]. 计算机教育，2013（9）：1-6.

统计学和统计学原理篇8

根据中医学专业课程的特点和统计学教育培养目标的要求，本课程的教学目的主要是掌握中医药管理，提供统计调查、资料整理和统计数量分析的一般原理与方法，为学习其他医药管理类课程的数量分析方法打下基础。要达到以上目的，在学习中要求了解统计的产生与发展，掌握数据搜集、整理和显示的方法，能描述中医药临床现象统计分布的特征，掌握抽样推断、相关回归分析、统计指数、时间序列分析、统计预测等统计分析研究方法，并作出综合评价。

SPSS是非专业统计人员的首选统计软件。学生将经历简单的数据统计过程，进一步学习搜集、整理和描述数据的方法，并根据数据分析的结果作出简单的判断与预测，并能计算一些简单事件发生的可能性。在教学中，应注意所学内容与中医学专业现实生活和工作的密切联系，应注重使学生有意识地经历单位的数据统计过程，根据数据作出简单的判断与预测，并进行交流；应注重在具体情境中对可能性的体验，应避免单纯的统计量的计算[2]。

二、中医药统计学课程教学的现状

统计学，按照《大不列颠百科全书》的定义，“是关于收集和分析数据的科学和艺术”。因此，统计是围绕数据分析而建立的。其中包括运用统计的方法来分析数据，组织和显示数据（表格和图形），并在数据的基础上形成推论和预测。

从具体应用的角度来分，统计学包括三个部分：描述统计、推断统计和实验设计。其中，在中医药统计学课程中，主要涉及的是描述统计。描述统计是指对所搜集的大量数字资料进行整理、概括，寻找数据的分布特征，用以反映研究对象的内容和实质的统计方法。例如，对原始数据资料用归组、列表、图示等方法加以归纳、整理，为进一步处理数据资料做好准备工作。计算集中量指标（如算出平均数、中位数）用来反映数据的集中趋势。描述统计可使无序而庞杂的数字资料成为有序而清晰的信息资料。描述统计是整个统计学的基础。统计表是对数据分类后的一种简便表示形式。根据学生年龄的特点，从实物的分类，到抽象的统计表表示将经历几个年级段的学习。对低年级的学生来说，可以通过列表的方式来体验统计的意义。统计表的制作不只是一个简单的技术问题，而是在制作过程中体验和理解统计表意义。不是一个简单的数据堆砌的过程，而是一个对数据理解的过程。设计简单的统计表是更加规范地收集数据的一种方法。学生在设计一个统计表时，一方面，要明确调查的目的，为什么要去调查；另一方面，要考虑调查这个问题所涉及的内容。这些问题在开始设计时，需要有一个全面的思考，这样，在设计统计表时，就容易获得成功。其中，每一项具体内容都应围绕调查的主题。

以往的课堂教学中，由于内容多、时间紧，每次课都是“满堂灌”。教师讲得口干舌燥，学生要么机械地记笔记，要么昏昏欲睡，根本用不着动脑，如果课后不下功夫的话，课堂上的学习时间几乎是白白浪费了。为了解决这个问题，可以尝试“少讲多练”的教学方法。

三、中医药统计学课程教学改革的建议

1.课程教学内容应由浅入深

在教学过程中，要注意基础理论、基础知识和基本技能的学习和培养；紧密结合实际，注重统计分析的基本理论与方法的应用。在教学方法上：每部分教学结束，对全部内容进行小结，提示重点与难点内容，并布置适量的复习思考题与计算分析题，以理解与巩固所学内容。并可选用创新性教学形式，如案例教学、实务分析、作业指导、多媒体教学、课程设计等。在学习过程中：根据实际情况安排两次左右习题课，以解决练习中的问题。有关部分可安排选题练习，即自己选题，自己搜集资料、整理资料，选择适当的统计分析方法。

2.加强中医药专业统计学的实践教学

统计学本科阶段的实践包括课程实验、社会实践、毕业实习等实践活动。统计学专业学生通过本科阶段的学习，必须熟练掌握统计学的基本原理和基本方法，具备应用统计学原理和方法解决实际问题的能力。社会实践包括社会调查等活动，主要培养学生将统计学原理和方法用于社会实际的能力。这类实践学生可利用假期等业余时间进行。

毕业实习是统计学专业学生必修课程。集中一段时间，安排学生到实习单位学习，较为系统、全面地培养学生将统计学原理和方法应用于实际的能力。毕业实习时间一般为9周左右，安排在大学第三学年的假期或第四学年的第一学期进行。学生的学习效果最终需用考试成绩来反映。

3.紧密联系生活实际

教学要紧密联系学生的生活实际，从学生的生活经验和已有知识出发，创设生动有趣的情境，引导学生开展观察、操作、猜想、推理、交流等活动，使学生通过教学活动，掌握基本的教学知识和技能，初步学会从中医药统计学的角度去观察事物、思考问题，激发对中医药统计学的兴趣，以及学好中医药统计学的愿望。教师是学生中医药活动的组织者、引导者与合作者；要根据学生的具体情况，对教材进行再加工，有创造地设计教学过程；要正确认识学生个体差异，因材施教，使每个学生都在原有的基础上得到发展，要让学生获得成功的体验，树立学好中医药统计学的信心。

课堂教学需要把握好教学内容的整体性和联系性。这一方面是中医药统计学学科特点的要求，中医药统计学学科的严谨性和系统性要求中医药统计学教学必须从整体上把握教学的内容，只有从整体上把握了教学内容，才能对每一章节、每一堂课的内容的地位、作用有深入的分析，对重、难点有恰当的定位，也才能有效地突出重点、突破难点，合理地分配时间。另一方面是中医药统计学学习的需要，是学生认知的需要，学生有意义地学习不是一个被动接受知识、强化储存的过程，而是用原有的知识处理各项新的学习任务，通过同化和顺应等心理活动和变化，不断地构建和完善认知结构的过程，把客观的中医药统计学知识内化为自己认知结构中的成分，而强调整体性和联系性正是顺应了学生这一认知的需要，可以帮助学生将零散的知识点形成有内在联系的知识网络，而形成网络结构的知识不仅对于当前的学习，而且对于学生认识和理解中医药统计学都是十分有益的。

总之，统计学产生于工作实践，又服务于工作实践、指导工作实践活动。中医药统计学课程教学是统计学教学体系的有机组成部分。在整个统计学教学过程中有多个实践环节，分别实现特定的教学要求，共同形成一个有机整体。

参考文献：

[1]赵莹.浅谈中医药统计学教学中的几点体会[J].数理医药学杂志，2012（05）：630.

统计学和统计学原理篇9

中图分类号:G642 文献标识码:B

高等教育为国家的现代化建设培养人才。根据我国现代建设的需要,计算机科学与技术专业要为信息化建设的需要培养计算机人才――每年约十万的招生量和约十万的毕业生可以看成是社会对计算机专业本科人才的基本需求。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会的发展战略研究报告指出,他们应该被分为科学型、工程型、应用型人才,而且绝大多数应该是工程型和应用型的。从本科毕业生的基本工作情况看,他们中确实只有极少数人专门从事计算机科学理论的研究,也只有很少数人从事操作系统、编译系统、数据库系统等的研究和开发。作为计算机科学与技术专业的“经典”核心课程,“操作系统原理”、“编译原理”、“数据库系统原理”等还有什么样的存在价值?计算机专业的学生为什么还要学习这些课程呢?这涉及到本科教育的基本问题,本文以“编译原理”课程为例,讨论有关问题。

1培养专业能力

根据《中华人民共和共教育法》,本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必需的基础理论、基本知识,掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识,具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力――这规定了高等教育在知识、能力、素质三方面的具体要求。其中的“能力”在学生的可持续发展和创新精神与能力的形成中具有非常重要的作用。所以,教育不仅要强调知识基础,更要强调能力基础。

在知识基础和能力基础的追求上,东西方教育存在一定的差异。相对而言,东方教育表现出更注重夯实扎实知识基础的倾向,而西方教育更注重夯实能力基础。实际上,“知识基础”和“能力基础”并不矛盾,两者是相辅相成的关系:以知识为载体,通过对知识的学习,掌握恰当的问题求解思想和方法,培养学生的(专业)能力;能力的增强,会促进学生学习、掌握甚至发现更多的知识。所以,先进的教育倡导研究型“教”与“学”,尊崇的是“能力导向”。

在大学里,学习一门课程,不能简单、肤浅地看成是对这门课程所含内容的研究、设计和开发,而是关注是否在有限的时间内最有利于专业能力的培养。所以,我们不仅反对面向系统的教育,更反对产品教育。由于计算学科仍然是一个年轻的学科,其专业教育总体上还不够成熟,所以才有了今天的“操作系统”、“数据库系统”、“网络系统”、“编译系统”等面向系统的课程。相信随着学科的发展,计算机专业教育会不断成熟,会有更能体现专业教育需要的课程出现。就目前的情况,应该努力做到“使用工具、探索规律”、“实现具体系统、研究基本原理”,也就是“使用工具,不可忽略规律”、“学习系统,切莫冷落原理”。

那么,作为计算机专业的学生,应该具有什么样的基本能力呢?首先,作为一名受过高等教育的高级人才,交流、获取知识与信息的基本能力、基本学科能力、创新能力、工程实现能力、团队合作能力等,是不可或缺的。另外,作为接受专业教育的专业人员,更应该具备专业基本能力。自2002年开始,笔者就将计算机专业人才的专业基本能力归纳成计算思维(目前看,它的含义应该既有广义的,还有狭义的)、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力(硬件和软件实现)、系统能力(系统的认知、分析、开发与应用)。4大基本能力有着自己丰富的内涵,它们的培养需要落实到各个教学环节中,特别是各门主干课程的教学中。

例如,系统能力要求学生站在系统的全局去看问题、分析问题和解决问题,并实现系统优化,对计算机专业人才来说,狭义的系统能力包括对一定规模系统的“全局掌控能力”(全局地掌控一定规模系统)和在构建系统时能够系统地考虑问题的求解。要想培养学生的系统能力,就需要在基本思想的指导下从教学的点滴入手。例如,自顶向下是系统设计的重要思想方法,学习它是为了引导学生分层次考虑问题,逐步求精;鼓励学生由简到繁,进行复杂程序的设计,是一个逐渐深入、逐渐扩展规模的过程;结合计算机硬件系统、编译系统、操作系统等的教学,可以使学生学会关注和掌握系统逻辑,引导学生从宏观到微观去分析、理解和把握系统;通过让学生参与较大型系统的设计与实现,鼓励他们在工作过程中努力掌握系统的总体结构,关心本人承担工作在系统中的地位等方式来增强学生的系统观和合作能力。教学中要不断提升学生的眼光,实现学生从系统级上对算法和程序的再认识。

2计算机专业的一门好课程

“编译原理”是一门非常好的课程。Alfred V.Aho编著的《Compilers: Principles, Techniques, and Tools》被认为是编译领域里的经典教材,加上其“封面龙”的造型,被人们尊称为“龙书”。作为第一章的第一句话,作者这样写道:“编写编译器的原理和技术具有十分普遍的意义,以至于在每个计算机科学家的研究生涯中,本书中的原理和技术都会反复用到。”这句话给出了这门课程的真正教学定位。

从课程体系总体设计看,“编译原理”课程的主要教学目标之一是使学生在系统的级别上重新认识算法和程序,提升学生的系统能力。实际上,除了这些之外,该课程还在于进一步培养学生的形式化描述能力:如何给出问题的形式化描述,基于这种描述设计出自动化处理的过程,最后实现“自动计算”。

虽然编译课程(通常称为“编译原理”、“编译方法”、“编译技术”等)是计算机专业的重要经典课程,但是随着高等教育的大众化,有些人对计算机专业是否需要开设“编译”课程出现了疑问,特别由于该课程的基本内容涉及到的一些重要理论基础具有抽象性,使得学生对其的理解产生了较大困难,加上有些人认为毕业生中很少有人将来设计与实现编译系统,使得该课程的“重要性”、“经典性”受到了怀疑。课程的设置虽然要看知识的“直接有用性”,但更要考虑专业能力培养的重要性。如果忽视了本科教育培养学生基本专业能力、可持续发展能力这一基本目的,课程设置就是不恰当的。实际上,计算机科学与技术专业的本科生是否要开设编译课程,要考虑具体的培养目标等因素,要从总体目标的需求上去考虑,要看它是否是在总学时的限制下,是实现总目标的最佳课程。

计算学科问题求解的基本思路是“问题、形式化描述、计算机化”,以抽象、理论、设计为其学科形态。编译原理涉及的是一个比较适当的抽象层面上的数据变换,既有明确的、便于抽象的问题,又有较成熟的理论,而且在限定规模下又容易实现(设计),所以“编译原理”是计算机专业本科生的重要专业技术基础课程,属于教学计划中四大系列之软件技术系列。

除了知识外,该课程内容还含有基本问题求解的典型思想、技术和方法,所以该课程对于培养学生的计算思维、程序设计与实现、算法设计与分析、计算机系统的认知、开发和利用等4大学科基本能力非常重要。学生是在程序设计、数据结构与算法等课程中受到一定的锻炼后,从系统的级别上对程序、算法的认识进行再提高,通过该课程进一步提升计算机问题求解的水平,增强系统能力,体验实现自动计算的乐趣。这些方法和思想包括掌握程序变换基本概念、问题描述和处理方法(自顶向下、自底向上、逐步求精、递归求解,目标驱动,问题分析、问题的抽象与形式化描述,算法设计与实现,系统构建、模块化)。通过学习这些知识、思想和方法,学生养成“问题、形式化描述、计算机化”问题求解习惯,实现从“实例计算”到“类计算”和“模型计算”的跨越;增强理论结合实际能力,获得更多的“顶峰体验”;从宏观到微观、从微观到宏观,形成系统能力。所以,鼓励有条件的计算机专业为本科生开设“编译”课程,并通过强调课程恰当的形态的内容,达到与专业培养目标吻合的课程教学目标。

3瞄准专业能力培养开展教学

总体上,我们可以将“编译原理”课程目标定义为:掌握编译原理中的基本概念、基本理论、基本方法,在系统级上再认识程序和算法,提升计算机问题求解的水平,增强系统能力,体验实现自动计算的乐趣,具体从如下几方面实现对学生能力的培养:

(1) 掌握程序变换基本概念、问题描述和处理方法

这些方法主要有:自顶向下、自底向上、逐步求精、递归求解,目标驱动,问题分析、问题的抽象与形式化描述,算法设计与实现,系统构建、模块化等方法。这些都是本学科最经典、最常用的问题求解和系统设计方法。

(2) 实现“问题、形式化描述、计算机化”的修养

修养“问题、形式化描述、计算机化”这一典型问题的求解过程,推进从“实例计算”到“类计算”和“模型计算”的跨越。

计算机学科发展到今天,早已经从一些单一的具体问题的求解发展到对一类问题的求解,也就是寻求一类问题的系统求解。完成单一的具体问题求解的计算称为“实例计算”;完成一类问题系统求解的计算称为“类计算”。当然,在“类计算”中,一大部分高层次的计算是“模型计算”。这是区别于其他专业的学生的重要方面之一。学生的培养,通常都是从“实例计算”开始,逐渐推进到“类计算”,实现学生“计算”理念的跨越。

(3) 增强理论结合实际能力,获得更多的“顶峰体验”

“编译原理”是理论和实践结合最好的计算机课程之一,不仅含有恰当的理论知识,而且直接涉及到这些理论的实践,让学生亲历理论结合实践的乐趣,使优秀的学生获得更多的“顶峰体验”,培养他们理论结合实际的能力。

(4) 从宏观到微观、从微观到宏观,培养系统能力

站在系统的全局去看问题、分析问题和解决问题,并实现系统优化。经验表明,培养学生以系统的观点去看问题,是非常重要的,也是比较困难的,可称之为“系统”能力。软件技术系列课程接在程序设计与算法系列之后,实现学生的系统认知、分析、设计和应用能力的培养,并使学生进一步在系统级别上认识程序和算法。

“编译系统”虽然是一个具有相当规模和相当复杂度的系统(含总体结构),但对问题本身的分析和处理的分解非常清楚,使得其规模和复杂度可控,宜于让学生掌握,通过教师的引导,强化对学生系统能力的培养,这对应用型计算机专业人才非常重要。

(5) 不断探索未知,培养创新能力

开展研究型教学,挖掘知识背后的内容,通过讲授思想、方法,模拟大师们的创新思维,培养学生的创新意识和创新能力。

(6) 强调理论指导下的实践,提升算法设计和程序设计能力

“编译原理”课程涉及的是一个比较适当的抽象层面上的数据变换,除了相应的知识非常重要外,其中一些基本的问题求解方法、处理问题的思路也是非常重要的。所以,“编译原理”课程的实践必须在理论指导下进行。学生在学习了基本的理论之后进行实验系统的设计与实现;教师在掌握系统总体构成和基本原理、方法的基础上提出实验的最基本要求。鼓励学生选择适当的方法进行系统的设计,包括选择自动化生成的方法。为了实现相应的效果,学生一定要先完成设计,然后再进入到实现阶段,以提高对复杂问题的求解能力。

另外,由于对问题的形式化描述及其系统的复杂性,许多理论知识需要在实践教学中得到印证,只有这样,才能使学生更好地掌握这些内容――就像吃梨子一样,亲自尝尝使用这些“一辈子都会不断使用的方法”的“味道”。通过实践,学生感受到成功的乐趣,提高了学习兴趣,加深对理论知识的理解,提高了理论联系实际的能力。

(7) 总体设计下的系统设计与实现,提升系统和程序实现能力

作为一个经典的、很成熟的系统,编译系统的构建涉及多方面的内容,既有分析,又有综合,对于培养学生的4大学科基本能力非常重要。无论从其复杂度还是技术含量上说,都是很适合教学的系统。

考虑到在一开始就讲授编译系统总体结构,可以在总体结构指导下,将其分解为“词法分析器设计与实现”、“语法分析器设计与实现”、“语义分析与中间代码器设计与实现”,每个程序将利用前一个程序的结果,最终形成一个简单的编译系统。这样就采用了功能递增的方式对实验进行引导性划分,使学生在学习词法分析时就可以着手进行相关的设计,随着教学的开展和教学内容的深化,组织系列化的上机实验,学生逐步完成词法分析器的设计与实现、语法分析器的设计与实现,优秀的学生进一步完成语义分析与中间代码生成器的设计与实现。在最后一个实验完成后,学生已经开发出一个满足要求的程序变换程序,完成整个系统的构建。

参考文献:

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

[2] 教育部高等教育计算机科学与技术教学指导委员会. 高等教育计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程[M]. 2版. 北京:清华大学出版社,2008.

[3] 蒋宗礼. 坚持抽象第一的基本原理,追求问题的系统求解[C]//林闯. 第七届全国高校计算机系系主任论坛论文集.北京:清华大学出版社,2004:77-82.

[4] 蒋宗礼. 论计算机学科的形态与研究生培养的关系[J]. 学位与研究生教育,2004.11:11-15.

[5] 蒋宗礼. 论“编译”的性质及其知识载体属性的开发利用[J]. 计算机教育,2004(Z1):53-56.

[6] 蒋宗礼. 谈高水平计算机人才的培养[J]. 中国大学教学,2005(9):24-27.

[7] 蒋宗礼. 编译原理教材需各取所长[J]. 教材周刊,2005(12):10.

[8] 蒋宗礼. 编译课程教材建设[J]. 计算机教育,2007(11):74-76.

[9] 蒋宗礼. 推进编译原理课程教学改革,提高课程效果[C]//大学计算机课程报告论坛组委会. 大学计算机课程报告论坛文集.北京:高等教育出版社,2007:558-561.

[10] 蒋宗礼. “编译原理”教学设计[J]. 计算机教育2008(3):26-30.

[11] 蒋宗礼. 以能力培养为导向,提高计算学科教育教学水平[J]. 中国大学教学,2008(8):35-37.

统计学和统计学原理篇10

中图分类号：G642　文献标识码：B

1　引言

“计算机组成原理”(CP)是高校计算机专业学生的一门必修的专业技术基础课，它不仅可使学生剖析和体验计.算机的基本组成和工作原理，掌握计算机系统的基本设计技术，而且可培养学生分析和解决数字系统实际问题的能力，同时也是培养计算机系统分析、系统设计和系统集成技术人员的一个有效的教育环节。它在整个专业课的教学中，起到了承上启下的作用，是“微机接口技术”、“汇编语言程序设计”、“计算机系统结构”等后继课程的基础。该课程以计算机5大部件内容为主线，以内部结构和工作原理为重点，介绍计算机内部各功能部件的结构和工作原理及其构成整机的原理。

“计算机系统结构”(CA)是计算机领域中的一门重要学科，它强调从总体结构和系统分析这一角度来研究计算机系统。学习本课程，对于培养学生系统地、自上而下地分析和解决问题的能力和抽象思维能力有着非常重要的作用。本课程通过讲解计算机体系结构的新发展，把国内外体系结构方面比较成熟的研究成果和关键技术融入课程当中，并把前续的“数字逻辑”、“计算机组成原理”、“操作系统”、“编译原理”、“数据结构”、“汇编语言程序设计”等课程中所需的软硬件知识有机地结合起来，从而建立起计算机系统的完整概念。

由此可见CP与CA有着紧密的联系，在现有的教材中甚至出现了比较多的重复，在学生中引起比较大的反应。本文主要针对这一问题进行研究，拟在理顺这两门课的关系，调整好两门课程的教学内容。

2　教学内容的研究

在cP与CA系列教材中，两门课程出现重复的内容有：计算机系统的层次结构和计算机系统的性能指标；浮点数据的表示、寻址技术、指令格式的优化设计、复杂指令系统(CISC)和精简指令系统(RISC)：高速缓冲存储器(Cache)和虚拟存储器工作原理和地址的映像与变换；输入输出系统的原理和方式、中断系统的工作原理：流水线工作原理。重复的结果不仅占用了CA课程宝贵的课时，而且使学生产生了厌学情绪。CP与cA两门课程究竟如何分工?该不该重复?又该怎么重复?是教学中值得研究的问题，也是亟待解决的问题。

在课程内容的选择上，以教学大纲为依据，按照学科知识体系的完整性和适时性原则组织课程内容。在内容上做到没有知识的简单重复、没有重要知识的缺失，同时要删除已过时知识，并补充新知识，从内容方面激发、吸引学生的学习兴趣。本文重点研究分析重复内容的必要性、可完善性和创新性。

对于计算机系统的层次结构，在CP中作为概述来介绍，以了解微程序在计算机系统层次结构中的位置，可以更好地理解软件、硬件、固件的地位和作用；而在CA里则是从概念和功能上将计算机系统看成多级层次结构，这样有益于理解各种语言的实质和实现途径，探索虚拟机新的实现方法和新的系统设计。所以计算机系统的层次结构的概念在CP课程和CA课程中是必需的内容。

关于计算机系统的性能指标，由于在CP中讲述的是冯・诺依曼体系结构各组成部分的工作原理，所以了解各组成部分的性能指标是必要的；而在CA课程中用性能指标来衡量计算机系统的标准，所以有必要更深入分析CPU时间、MIPS、MFLOPS和成本指标。

对浮点数据的表示，在CP课程中介绍了浮点数据的表示格式和表示范围，在CA课程中不必再重复，只需介绍浮点数的基数的选择、表数精度和表数效率，然后介绍浮点数的IEEE 754表示；当然对于高级数据的表示，在CA课程中是必需的。

对于指令系统，在CP中介绍指令的格式、寻址方式和操作码的扩展编码方式，最后介绍CISC和RISe的概念和示例；在CA课程中主要介绍指令格式的优化，CISC和RISC设计的关键技术。

输入输出系统的原理和方式、中断系统的工作原理在两门课程中是重复最多的一部分，CA较CP多出了通道处理机和输入输出处理机简介，可以归入CP课程。但考虑到中大型计算机的输入输出系统在计算机系统结构中是很重要的部分，所以可以将通道处理机和输入输出处理机在CA中介绍，同时将CP中的系统总线简介也归于系统结构，并从系统设计的角度去介绍。

高速缓冲存储器和虚拟存储器工作原理以及地址的映像和变换在两门课程中也是重复较多的。在CP中可以仅介绍其工作原理；而在CA课程中重点在于其性能分析，深入学习替换算法及其实现，分析提高存储器系统命中率和性能的方法。

对于流水线工作原理，在CP中仅介绍了流水线、数据相关和控制相关的概念，但在CA中要学习流水线处理机、超标量处理机与超流水处理机，其中包括先行控制技术、流水线原理、流水线性能分析、非线性流水线的调度方法、局部数据相关和全局数据相关、超标量超流水超长指令字处理机和向量流水和向量处理机，其内容远多于CP，因此这部分内容完全归入CA比较合理的。

在CA与CP中的未重复的内容，比如向量处理、SIMD并行计算机、SIMD计算机的互连网络、多处理机将作为重点内容在CA中介绍。而在以上分析中，由于CA课程的内容部分归入了CP，所以可以在CA课程中添入新的内容，比如多处理机算法，包括并行搜索算法、串行算法到并行算法的转换、同步并行算法和异步并行算法，并行程序设计语言及其实现方法。最后可以介绍计算机体系结构的新发展，包括数据流计算机、数据库机与知识库机以及面向函数程序设计语言的归纳机。

以上对CP与CA两门课程的重复内容进行了分析研究，拟在理清两门课程的关系，合理解决两门课程的内容重复问题。

3　解决方案

解决该两门课程内容重复的宗旨在于把握CP注重原理介绍，而CA注重高性能设计和并行处理。通过对两门课程的内容的研究和分析，调整后的内容如表1所示。

统计学和统计学原理篇11

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)36-2971-02

The Primary Exploration and Practice of Teaching on Operating System Course

WANG Zi-quan, YAN Pei

(College of Mathematics and Computer Science, Chongqing Three Gorges University, Wanzhou 404000, China)

Abstract: This article discuss about teaching and learning on Operating System Course. It analyzes the current teaching problems of Operating System Course. It puts forward some countermeasures of teaching reformation on Operating System Course. It gives some examples of Course Reformation.

Key words: Operating System; teaching reformation; countermeasures

1 引言

随着计算机应用的发展，计算机操作系统课程对学习计算机专业的学生的重要性越显突出。而早期的计算机专业的学生学习操作系统课程，主要是局限于操作系统原理的学习和一些典型算法的实践。这势必使学生很少了解实现操作系统的内部结构和技术，不利于培养在新形式下的创新人才。

本文讨论重庆三峡学院数学与计算机学院操作系统课程教学内容改革思考与实践，求助于识者，以不断提高操作系统课程的教学水平。

2 当前操作系统课程教学存在的主要问题

操作系统是计算机专业重要的核心课程，操作系统课程是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程,它的理论性和实践性都较强,概念多、概念抽象、涉及知识面广,其整体实现思想和技术又往往难于理解,实践环节又不容易操作,它要求学习者不但要弄懂理论知识,而且要能够上机实践;不但要懂得硬件知识,也要懂得软件设计理论。

当前操作系统教材编写的内容差别不大，主要是以进程管理、存储器管理、设备管理、文件管理和操作系统接口为主线安排，主要问题是：注重操作系统的原理，轻视操作系统内部的具体实现技术；注重传统的操作系统技术，与实现操作系统的新技术相脱离。由此学生感觉到学习操作系统课程：难学、枯燥、甚至学了没用的思想，进而失去了学习的主动性。

该课程教学难点集中表现在：内容十分庞杂，涉及面广，与计算机软、硬件及用户都有着密切的交互；实践性强，与实际运行着的各类操作系统有着密切的联系；技术发展快。这些问题一直困扰着从事课程教学的教师们。

3 操作系统课程教学改革的对策

为了培养在新形式下的创新人材，我们的操作系统课程教学内容改革必须从以下几方面进行：

3.1 课程教学内容

课程内容的先取的是教学内容改革的基础。操作系统的发展，与其它的计算机软、硬件技术的发展类似，同样是随着系统结构和实现技术的变更而发展。早期的操作系统，由于受硬件、软件设计技术和程序设计语言的限制，系统原理的设计思路和实现技术相对于现代操作系统来说已过时。因此，在确定操作系统原理授课内容时，我们跟踪操作系统原理和相关技术的教材，摒弃了传统操作系统原理中过时知识，引入现代操作系统中采用的设计原理的实现技术，增加现代操作系统的实现原理的实例。如：我们放弃了传统操作系统中作业、作业管理的概念，强化了现代操作系统用进程、线程概念设计原理，并增加Windows操作系统采用实现原理的面象对象技术的内容。在操作系统设计原理的各部分授课时，选用了Linux、Windows操作系统中相应的实现技术和原代码做为案例。这样，可以在有限的课时内，既向学生传授了最新的操作系统原理与实现技术，同时也提高了学生学习的积极性和主观能动性，达到了使学生学习这门课从枯燥变为生动，从学习感觉难变为较易，从感觉学了没用变为学这门课有用的三个转变，达到较好的学习效果。

为了充分贯彻落实我院 “三T（Theory理论、Test验证、Try实践创新）”的教学目标，设计了6个基于Linux的操作系统课内实验项目，并且也设计了3个基于Windows 2000操作系统课外实验项目，它们覆盖了Linux、Windows环境下的进程控制、进程通信、线程（或者进程）同步和调度，存储器管理、系统调用，文件系统等方面。通过这些实验教学内容的学习，使学生加深了对操作系统设计原理的理解，更进一步的掌握现代操作系统采用的各种实现技术，增强了学生学习操作系统课的积极性，训练了同学们用操作系统原理知识分析问题、解决问题的能力。特别地，通过综合性实验设计项目教学内容的安排，使同学们在解决问题时，可以提出解决问题的新思路、新方法，达到了培养学生们解决问题的创新能力的训练。这样彻底的贯彻“理论指导实践，实践强化理论”的教学思想。

3.2 教材建设

搞好操作系统教学改革，教材建设是重要的保证。我们在积极跟踪国内优秀教材的基础上，采用汤子瀛编写的《计算机操作系统》，西安电子科技大学出版社作为教科书。为了使学生加深对操作系统原理的理解和应用，推荐学生使用曾平编定的《操作系统―习题与解析》一书作为学习辅助材料，该辅助教材收集了大量的操作系统原理习题和解答，学生可能自主地选择做其中的习题，可以起到巩固知识、总结学习成效的作用。为了使学生学习操作系统课程不枯燥，课程组教师在多年教学的基础上，结合我院学生的实际情况，编写了《计算机操作系统讲议》（自编，未出版）和《计算机操作系统实验指导书》（自编，未出版）。

在自编的《计算机操作系统讲议》中，主要采取的方法是在汤子瀛编写的《计算机操作系统》教材中，相应的设计原理部分增加Linux或者Windows操作系统是如何实现的技术案例和部分原代码。例如：在讲授进程控制、进程通信原理时，增加在Linux环境下的实现技术和源代码案例，在讲设备管理时，增加在Windows环境下的实现技术和源代码案例。这样做起到了学生从学习枯燥、抽象的操作系统原理变为学习生动的、具体的操作系统知，同时训练了学生理论知识应用的能力。

在自编的《计算机操作系统实验指导书》中，我们设计有要求在Linux环境下完成的实验项目，也安排有要求在Windows环境下完成的项目，其中，一些要求在Linux环境下完成的项作为在课内必须做实验，其除的实验项目作为课外实验。

3.3 教学方式和教学成效考评

3.3.1 教学方式

围绕操作系统课程的教学目的，我们利用了多种教学方法，提高学生的学习能力。

课内教学与课外教学相结合。课内学习主要教师为中心，讲授操作系统的设计原理，实现的技术，以及在具体的操作系统中是如何实现的，主要采用启发式教学，例如：我们在讲授分是操作系统中实现的关键技术―时间片轮转调度策略时，向学生指出：在计算机网络课程中的信道复用技术―时分复用，就可采用的这个方法，并引导学生思考，在路由器、交换机的设计中，否则可以考虑采用该技术。课外学习，以学生为中心，通过网络讨论，我院建立的课程网站，电子邮件，BBS，在开放性实验室，进行自主学习，教师通过电子邮件，BBS与学生交流学习心得，注重采用讨论式教学方式。

小作业与大作业相结合。我们通过选择性的布置一些巩固所学的操作系统知点识、检测所学的知识成效的小作业外，同时，在学习课程的中后期，给学生布置一些操作系统课程的大作业，训练学生应用操作系统原理知识，分析问题、解决问题，以提高学生的综合学习能力和创新能力。

课内实验与课外实验相结合。我们把操作系统的实验设计分成2部分，课内实验与课外实验。课内实选择自编的《计算机操作系统实验指导书》中的几个项目，要求这些实验项在Linux环境下，由教师指导，每个学生独立完成。通过此训练，使学生初步具有用所学的软件设计技术和程序设计语言知识，实现操作系统设计原理中的一些关键问题，如：进程控制、进程通信、线程（或者进程）同步和调度，存储器管理，同时既巩固所学的操作系统设计原理知识、检查学习效果的作用，也达利用实验过程中解决所遇到的问题，加深对操作系统原理知识的理解。我们把自编的《计算机操作系统实验指导书》中其除的项目布置学生课外实验。由于课时有限，不可能每位同学做完所有的课外实验，因此我们的具体的做法是：把学生分成若干组，每组布置一个实验项目，同学能过自学习完成，然后把各组同学组织在一起，讨论、交流。这样就激发学生学习的兴趣，提高了学生分析问题、解决问题的能力，培养了学生的动手能力和创造能力，扩大学生知识视野。

个体学习与协同学习相结合。学习首先是个体化的行为，别人是无法替代的。然而，学习从来就不是一个人孤立进行的活动。人类个体的学习活动只有在社会文化环境中才得以进行，学习是个体性和社会性的统一。操作系统的课内教学、课内实验，我们采取的是由教师讲授、指导，由学生通个体学习的方法完成学习内容。课外教学、课外实验，我们组成有教师参与课外学习协作小组、课外实验学习小组，过过网络讨论、电子邮件、BBS等环境，进行协作学习。

3.3.2 教学成效考评

教学考评是衡量教学效果的重要措施，是促进教学的一种有效手段。本文仅讨论对学生学习成效考评，其考评目标是衡量学生掌握知识的情况，评价学生分析问题和解决问题的能力。因此，考核的项目、内容、方式与标准应据此而定，做到合理、公平地评估学生的学习成绩，并建立相应试题库。

根据操作系统课程内容庞杂、涉及面广、理论性、实践性强、技术发展快的特点，我们确定采用了动态的过程考评和静态的课程结业考评相结合的方式。动态的过程考评包括平时的课内作业、课外学习完成的大作业、课内实验、课外实验。静态的课程结业考评包括课程结业的理论笔试和实验测试二项。其中课外布置的大作业、课外实验采用报告、答辩、演示的方式。通过这样的考核，提高了教学质量。

4 结束语

教学改革是一个是不断深化、完善的过程。操作系统教学改革应沿着教学内容、教学方法、教学理念、教学手段等方面继续深入下去，将操作系统的教学质量提高到一个新水平，培养出社会需要的、具有创新能力的人材。

参考文献：

[1] 汤子瀛，哲凤屏，汤小丹. 计算机操作系统（修订版）[M].西安：西安电子科技大学出版社[M]，2002.9.

[2] 曾平,李春葆.操作系统―习题与题解[M].北京：清华大学出版社，2001.7.

统计学和统计学原理篇12

专业知识体系由知识领域、知识单元和知识点三个层次组成，专业知识体系分成学科基础知识体系和专业方向知识体系。电子信息类学科基础知识体系由电路与电子学知识领域、信号系统与控制知识体系、计算机知识领域和电磁场知识领域四个基本知识领域构成[1]。传统的微机原理课程作为计算机知识领域的专业基础课，与计算机文化基础、C语言、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等先导课程联系紧密，同时又是单片机原理与应用、嵌入式系统与应用、DSP原理与应用、现代计算机体系结构、计算机网络与通信等后续课程的理论基础。该课程在上述学科前三个基础知识领域与电子信息类各专业方向知识体系之间起到承上启下的作用。

随着集成电路技术的迅猛发展，微处理器的发展也日新月异，其芯片集成度越来越高，内部结构越来越复杂，处理能力越来越强，已进入64位的微处理器时代。对于刚刚进入高校的本科生，如果直接学习32位、甚至64位的微机系统原理，需要掌握的相关背景知识太多，容易陷入技术的泥潭中[2]。而传统的微机原理介绍的16位的微处理器8086/8088及其相应的配套接口芯片早已退出应用舞台，造成知识点与实际应用存在较大的脱节，让学生产生学习这门课程没有用的错觉。虽然微机原理理论更系统，而单片机应用性更强，但这两门课程在内容上(原理与接口应用等)和形式上(指令系统和汇编程序设计等)具有较大的交叉，独立设课将不可避免地出现知识点的重复和各自重点的缺失。此外，尽管微机原理课程偏重于系统理论，但也是一门实践性很强的课程，需要通过实验实践来加深对系统理论的理解，以8086/8088为核心的实验平台缺乏实际应用背景，在学时较少的情况下实验教学效果较差，如果采用广泛使用的51系列单片机来合理地设计实验课程内容，实验将具有更强的实际应用背景，可以更有效地与系统理论知识协调互补，提升学生的学习兴趣，并引导学生进行课外动手实践制作，可更好地增强学生的实践能力和创新精神。为此，我校电子信息类专业将这两门课程合二为一，安排45学时的理论教学和20学时的实验教学。

由于各领域的应用需求不同，微型计算机系统形成了以PC机为代表的通用微型计算机系统和以单片机、ARM，DSP，SOC，SOPC等为代表的嵌入式计算机系统这两大分支。尽管这两大分支系统在外形上具有很大差异，但由于“本是同根生”，它们都是由基本的冯•诺依曼结构计算机工作原理演变而来，存在很多共同的知识点。因此，课堂教学应首先介绍计算机的基本原理：对数制与编码、计算机的基本组成逻辑电路、存储器等基础知识简要回顾，做好课程与数字电子技术课程内容的衔接；明确计算机系统在硬件结构组成上以运算器和控制器为中心引出系统总线配备存储器和输入输出设备，以指令系统作为软件基础明确计算机是按照给定程序，逐条执行指令从而实现特定功能，明确程序设计语言中的机器语言、汇编语言和高级语言这三大类型语言各自的特点和相互关系；硬件系统和软件系统有机组合在一起才能构成完整的微机系统，以计算机执行访问存储器或I/O设备程序过程举例说明微型计算机的基本工作过程和原理；从中断基本概念出发明确中断系统功能和中断处理过程，介绍中断程序的一般设计方法，从而明确计算机中断系统的原理。由于51系列单片机“麻雀虽小五脏俱全”，一个芯片包含了计算机结构中运算器、控制器、存储器和输入/输出5个组成单元，其知识相对简单，容易理解和掌握，而且有广泛的应用背景，比较容易进行各种系统设计实验，因此，学习计算机的基本工作原理后，可着重讲授51系列单片机原理及应用。通过对51系列单片机内部电路结构和工作原理的学习，辅以电源电路、复位电路和时钟电路建立单片机最小系统作为硬件平台；在软件基础方面，理解和掌握80C51指令系统中的寻址方式和指令的分类，掌握各条指令有序组合在一起实现特定功能的汇编程序设计方法，从而更深入地理解和掌握单片机的硬件结构，再偱序渐进地引导学生采用高级语言进行程序设计，实现与C语言课程内容的衔接；通过内部主要功能单元(定时/计数器、UART串行接口和中断系统)结构和编程应用、单片机系统扩展和接口的编程应用的学习，从软硬两方面综合实现单片机的实际应用。在学时允许的条件下，最后简要介绍微型计算机系统的原理与应用，加深计算机系统工作原理的理解，为后续课程学习奠定理论基础。

教学是教师的教和学生的学所组成的一种人类特有的人才培养活动。站上讲台，教师要明确教什么，帮助学生建立学科相关课程的体系结构，让学生明确所学课程在学科体系中的地位和作用，明确能够学什么。以上介绍可明确我校电子信息专业微机原理与接口技术课程改革后“教什么与学什么”的问题。

2课程教学方法探索

通过对课程教学内容的探索，课程重点讲授微型计算机系统架构及其基本工作原理、单片机工作原理和实际开发应用两部分内容，课程具有较强的理论性和应用性，课程内容比较抽象，如何提高课程教学效果，需要深入探索“怎么教与怎么学”的问题。

2.1 课堂授课方式探索

随着现代化多媒体教学方式的普及，传统的纯板书教学方式逐步被多媒体投影教学方式取代。这种 现代化的教学方式在声形结合、图文并茂地给学生带来不同的学习体验的同时，也显现出一定的弊端。通常情况下，教师在控制台讲解投影屏上的教学内容时，学生听到的讲解声音和看到的课程内容处于脱离状态，视觉和听觉难以集中[3]。此外，由于多媒体教学没有教师板书环节，课堂教学信息量增大，学生对课程内容思考时间变短，同时长时间盯着投影屏接受大量信息容易造成视觉疲劳，导致教学效果不佳，不具有传统板书教学方式中学生的视觉和听觉集中在教师板书区域，能够跟随教师板书节奏边听边理解的优点。因此，我们针对具体教学内容采用传统板书与现代化多媒体相结合的方式授课，不仅给学生带来图文并茂的学习体验，同时对于重点和难点知识，采用板书形式循序渐进地引导学生一起互动式理解并掌握，提高教学效果。例如：通过举例方式讲解汇编语言程序设计基本方法，通过课件显示例题题目内容可节省传统板书书写时间，对设计题目分析时，通过课件以动画的形式生动地展示程序流程图，以流程图为依据进一步采用传统板书的方式引导学生一起在黑板上依次书写一条条的指令，完成程序设计，然后将备课时在计算机上编辑好的程序源代码用仿真软件运行并通过投影仪展示程序运行过程。

由于该课程在学科专业体系中承上启下，课程内容与数字电子技术息息相关，在授课过程中要注重相关课程的衔接。例如：讲授总线概念时，可联系数字电子技术课程中讲授的三态门采用分时工作的工作方式，主要应用在计算机总线中；讲授存储器扩展时，联系数字电子技术课程中讲授的半导体存储器的相关概念；讲授定时/计算器时，联系数字电子技术课程中讲授的时序逻辑电路计算器的工作原理；讲授计算机中有符号数采用补码形式可将符号位直接参与运算，结果仍为补码形式表示时，可进一步拓展到数字系统中有符号表示和运算均采用补码形式。此外，课程内容自成体系，需注重课程前后知识点的连贯衔接，在授课过程中，只要讲授的新知识点与前面学习的知识点相关，我们就引导学生翻到教材学过的相关知识点位置，将前后知识点有机结合起来，帮助学生形成完整的课程体系。

由于课程部分内容较为抽象、难以理解，在讲授相关内容时，还可采用比喻的方法用日常生活中相似的事例进行类比，将抽象内容形象化、生动化，让学生更好地理解和掌握。例如：讲授中断处理过程可以用事例“正常讲课过程中出现学生提出疑问并解答完毕回归正常讲课”作类比。“教师正常授课”类似于“执行主程序”，“学生举手”类似于“中断请求”，“教师请学生提出疑问”类似于“中断响应”，“学生提出疑问以及教师解答”类似于“中断处理”，“回到正常授课”类似于“中断返回”，此外，“学生提出疑问前的授课进度和内容”类似于“中断的断点”，学生通过这样的类比可以更好地理解和掌握中断的相关概念。讲授“MOV”传送指令时，可用学生在课堂上抄作业进行类比。讲授空操作指令“NOP”时，可拿学生在课堂上打瞌睡作类比，类比过程引来了学生哄堂大笑，活跃课堂气氛的同时，也提醒部分学生要遵守课堂纪律，不要在课堂上虚度光阴。

2.2 注重实验实践环节

本课程是实践性和应用性非常强的专业基础课，仅仅通过课堂教学来学习掌握基本系统概念、工作原理、设计原则和方法是远远不够的，尤其在当今大力提倡以培养创新能力为核心的素质教育中，为满足经济社会发展对高素质创新型人才的需要，必须将理论和实践紧密结合起来，用理论指导实践，用实践强化理论。因此，教学双方都要注重实验实践教学环节，正确合理地设计实验课程内容，并采用探究式教学方法，以教师为主导、学生为主体，调动学生的积极性，挖掘学生的学习潜力，变被动接收为主动探求，“做中学，学中做”，做到学以致用、活学活用。

实验课程采用层次化的实验实践内容体系，分成基础实验、系统综合实验和课程设计实践三个层次。基础实验内容包括：软件开发环境和简单程序设计，I/O口输入、输出实验，中断、定时器实验；异步串行通信实验，D/A和A/D接口实验等。通过基础实验逐步掌握单片机的定时/计数器、中断、串行通信、系统扩展、接口技术等功能，在实验过程中偱序渐进地引导学生采用C语言进行程序设计。以简易数字时钟设计为题进行系统综合实验训练，让学生将基础实验中掌握的单片机各功能模块组成完整系统，建立单片机系统整体概念，学会站在系统的高度分析和解决问题，初步具备单片机系统的设计和实现能力。通过以上两个层次的训练后，学生有了一定的理论基础以及实践能力，则进入课程设计实践环节。学生通过课外时间自行选择课题，独立完成相关软件和硬件的设计，要求设计实物系统测试验收，训练学生自主解决问题的能力和创新能力。

由于实验项目设计来自实际应用课题，使得实验课程更接近实际应用。设计性、综合性实验占85%，要求根据任务，做好预习，根据参考方案或自行设计硬件电路，编写相应的程序。每位学生独立完成软硬件的调试，做好实验记录并由指导教师检查后签字确认。每个实验结束后，要求学生提交完整的实验报告，包括程序清单、电路原理图、测试记录、结果分析等。

3课程教学目标探索

将传统的微机原理与接口技术和单片机原理与应用课程合二为一后，为了能够实现为后续课程学习奠定较强的微机系统理论基础并掌握单片机系统原理和具备单片机实际应用开发能力的教学目标，我们还需要进一步探讨教学过程中“教到什么程度与学到什么程度”的问题。

微机系统理论基础是原理性的，传统的微机原理课程基于8/16位微处理器展开，而由于技术不断发展，当代微处理器已进入64位的时代，教学内容与实际应用之间存在巨大的脱节。尽管技术在不断变换，但是从计算机面世以来，基本原理没有发生太大的改变，从冯•诺依曼结构提出到现在已有几十年，即使技术工艺有了翻天覆地的变化，但体系结构没有发生本质改变[4]。因此，课程抛开具体的微处理器型号，把握通用微型计算机系统和嵌入式计算机系统这两大分支的共性，以共性为基础建立微型 计算机系统软硬件体系架构，并了解微型计算机技术的发展趋势，为后续课程的学习奠定理论基础。然后学习比较容易入手的单片机原理及应用的相关内容：一方面，通过理论教学与实践教学相结合，掌握51系列单片机应用系统的软硬件设计及调试方法，掌握单片机开发工具的使用方法，锻炼和提高学生的工程实践能力，为新型单片机的学习和应用打下基础；另一方面，通过具体型号的单片机内部结构、工作原理和应用开发的学习，夯实微型计算机系统软硬件体系架构的理解，掌握微型计算机系统学习的一般方法，用于后续课程的学习。