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1、基于数据处理能力为导向的环境统计学教学改革研究 摘 要：文章探讨了环境科学、环境工程类本科生的环境统计学课程的教学改革。该课程目前在教学过程中普遍存在着教学方式单一，教学内容不能满意培育学生的须要，考核方式不够全面等问题。建议尝试小组探讨、案例教学、进行课程设计和翻转课堂等多种教学方法。教学内容增加较多的环境学探讨的案例，而考核则须要包括课堂表现、作业、统计软件学习状况和期末卷面等各项表现。通过对教学方式、教学内容和考核方式的改革，为提高环境科学专业环境统计学课程教学水平，提高学生的数据处理实力，为培育满意社会需求的人才供应一个良好的基础。 关键词：环境统计学；数据处理；教学方法；教学内容；考
2、核方式 中图分类号：G642 文献标记码：A 文章编号：2096-000X11-0123-03 Abstract： In this paper， the teaching reform of environmental statistics course for the undergraduate students from environmental science and environmental engineering is discussed. Some common problems such as a single teaching method， a less teaching
3、 content that cannot meet the need to train students， a bias assessment method still exists in teaching process. Group discussion， case teaching， course design and overturn class and other teaching methods are suggested. More cases of environmental sciences added as teaching content is advised. Mean
4、while assessment requires the performance of class， homework， statistical software learning and final volume. Through the reform of teaching methods， teaching contents and assessment methods， it would provide a good foundation for improving the teaching level of environmental statistics for the grad
5、uate student from environmental science major， improving the data processing ability of students， and training talents meeting the needs of society. Keywords： environmental statistics course； data processing； teaching method； teaching content； assessment method 環境统计学是统计学在环境爱护实践和环境科学探讨领域的应用，指运用概率论和数理
6、统计等数学的原理、方法，探讨环境资料的收集、整理、分析和推断的一门学科。它用数据反映并计量人类活动引起的环境改变和环境改变对人类的影响1。在环境学中，统计无处不在，要想不断提高环境学探讨水平、剖析环境问题成因、寻求解决环境问题的最佳方案，必需娴熟驾驭环境统计学的基本原理和方法。 对于环境学类专业的本科生来说，环境统计学的学习，短期目标是为学生毕业实习的试验或调查供应试验设计、搜集数据的原理和方法，为学生撰写毕业论文供应整理、分析数据的科学方法。长期目标是把数据处理这一实力延长至就业以后的实力提高上来，实现学生毕业与就业实力的平滑对接，提升毕业生的质量和水平，更好的发展自己和为社会服务。 环境统
7、计学作为环境类本科生的专业基础课，对培育学生的数据处理实力、试验设计以及撰写论文都起到至关重要的作用。但是老师在授课的过程中仍旧存在教学内容不足，教学方法单一，理论与软件学习结合不紧密等诸多问题，现有的形势迫切要求在课程的教学过程中进行相应的改革。本文结合多年从事环境统计学课程教学的实践阅历，基于提高学生的数据处理实力为导向，对环境科学和环境工程专业本科生该课程的教学改革进行初步探讨。 一、环境统计学教学过程中现存问题分析 环境统计学教学模式比较单一 环境学是探讨人类生存的环境质量及其爱护与改善的科学。推断环境质量的优劣、分析环境问题的根源、对比环境工程措施的优劣等诸多环境学探讨都须要收集有关
8、环境数据，运用恰当的统计分析方法得出正确结论。而环境数据的收集、整理、分析和推断即是环境统计学的主要内容。它作为环境学的一门分支学科，在环境学探讨的各个方面都发挥着至关重要的作用。 然而，由于环境统计学以概率论、数理统计学为基础，抽象概念多、逻辑严密，涉及的原理、方法都较为枯燥、难懂。在传统的以老师讲授为主的课程教学中，学生完全是被动的接受者，学生自主学习的实力没有得到体现，学生难以刚好明确自己对各学问点的学习和驾驭状况，因而不利于学生对自己的学习效果进行正确评价以及刚好查遗补漏2，3。对老师而言，时间和精力主要花费在概念讲解、公式推导、数据计算当中，师生沟通互动少，老师难以驾驭学生的详细学习
9、状况。这使得运用传统的教学方法讲授该课程时，学生无法集中留意力，不能透彻理解课程讲授的内容，最终导致课堂教学效率不高，学生滋生畏难心情，失去学习的爱好。鉴于该学科的重要性以及传统讲授方式的弊端，要想使学生真正全面驾驭环境统计学中的重要原理及主要方法，其授课模式的改革势在必行4-8。 环境统计学授课内容不能满意当前的须要 环境统计学课程在教学过程中要注意基本原理、概念基础学问的理解与驾驭，不能贪多贪快，对基本理论和概念要精讲、强化。比如在讲样本统计数的抽样分布时，要让学生理解这是一个数据资料的概率分布，具有数据资料的集中性和离散性两个特征，分别运用平均数和方差两个特征数来进行描述，以及明确样本平
10、均数的分布在什么状况下属于正态分布。学生只有驾驭了这个内容，才能理解显著性检验的原理和步骤。 在老师讲解和学生理解这些基本概念和理论的时候，必需有一本难易程度合适的教材。然而，在现有的为数甚少的环境统计学教材中，共有的特性就是高屋建瓴的讲解并描述统计学的学问，干脆把统计学的方法拿来进行环境数据的处理与分析，缺失了基本的概念和统计方法原理的介绍。假如选取这样的教材，学生不简单接受和理解9。 而生物统计学有许多优秀的教材，比如李春喜等编著的生物统计学，着重系统的讲解并描述统计分析方法的原理和适用条件，特别适合初次学习环境统计学的本科生运用。但是这样的教材中，大多数的实例是关系到生物科学的。假如全部
11、选用教材中的例题作为授课内容，学生无法把这门课程和专业学问连接起来10，会造成学和用的脱节。 因此，从这两个方面来看，环境统计学的授课内容要结合两者的优点，进行综合的考量与取舍，以达到既能让学生理解统计方法的原理和适用条件，又可以结合自己的专业学问，进行数据的处理，从而分析问题和解决问题。 环境统计学理论传授和软件学习结合不紧密 一般在课程学习的过程中，都是先进行理论学问的学习，最终支配试验课程。这样的学习模式是传统的，也是适用于很多课程的。但是环境统计学的试验是对统计软件的学习，统计软件又是解决实际问题的，是在理论的基础上，把实际的数据资料进行统计分析，得到一个以概率表示的结果，须要用理论学
12、问去说明实际问题。也就是说统计软件的学习和理论学问是密不行分的。假如把二者隔离开来，理论学习时课堂过于枯燥呆板无味，软件学习时又不能用理论学问说明实际问题11，12，造成学和用脱节。 环境统计学的学科定位是一门工具，是培育学生搜集数据、分析数据的实力的。现在计算机普及度已经很高，不论学生将来进行科研工作与否，培育出来的本科生须要具备统计软件分析数据的实力。在现今大数据时代，还要培育学生处理大数据的实力，即挖掘数据的实力。这些新时代的要求都迫切须要把软件学习重视起来，并且须要和理论学问紧密结合起来。 二、环境统计学教学改革建议 在教学过程中，老师和学生都要转变观念。老师要转变教学观念，把教学形式
13、设计的多样化，在课堂教学的时候，将“讲授式”“探讨式”“案例式”“设计式”“翻转课堂”等教学方式结合起来5，把教学的重心转移到如何指导学生去思索、去调研、去运用，让学生在实践中探究并解决问题。学生则要变更学习观念，不能再一味被动的等待老师“填鸭”和“喂食”，须要自觉的、主动的适应老师新的教学方式，参与探讨，参与案例实践，参与课程设计。 改革教学方法，提高数据处理实力 环境统计学是一门以数据分析为主的课程，涉及到数学公式以及数据的计算。而高校课程间隔时间较长，学生简单对课堂所学内容连接不起来，造成学习困难，因而也就枯燥乏味起来。針对这样的问题，可以实行以下措施： 第一，开展小组探讨式教学。 教学
14、倡议老师和学生的互动，提高学生的参加度。鉴于此，可以在环境统计学的课堂上，分成八位同学一个小组。针对学生可以通过探讨解决的部分，提出问题，在小组中主导同学的带领下，对某一问题探讨解决。比如在进行显著性检验的讲解时，单个样本平均数的假设检验已经统一讲解过，对于两个样本平均数的假设检验这一部分，就可以由小组同学探讨进行学习。老师可以在小组探讨的过程中适当参加，也可以在学生遇到解决不了的问题时进行讲解。这样的授课方式，可以适当改善老师在课堂上始终讲解，学生始终听的传统授课模式，并且提高学生的参加度和学习爱好。 其次，引入案例教学，提高教学的趣味性和学生学习的主动性。 案例教学是一种以学生为中心的对现
15、实问题和某一特定事实进行交互式探究的教学过程。环境统计教学中可以针对某一详细内容开展详细教学，通过对案例的分析，要求学生对详细数据进行分类、整理、分析，直至得出结论，并在课堂组织学生绽开探讨。例如对环境监测专业，可以通过对交通主干道噪声监测获得的大量数据进行分析，并提出分析报告，得出交通主干道噪声分布规律。通过本案例，学生可学习频数图制作、特征数的计算、概率分布等学问。 案例学习是通过一件有现实意义的事情，要求学生整理和分析这个数据，相当于是给学生提出了问题，引起了学生解决问题的爱好，进而探究和找寻解决问题的方法。案例学习不但加强了学生的理论学问学习，同时还熬炼了学生独立思索和发觉问题的综合素
16、养。 第三，适量开展课程设计。 在课时等各方面条件允许的状况下，可以开展课程设计。如环境科学专业的学生可以以小组为单位，让学生开展关于废水中污染物排放状况的调查，让学生参加调查方案的设计，参照国家颁布的统计年鉴中的数据，对所得数据进行收集、整理、汇总和分析，最终形成分析报告。整个过程与专业培育目标紧密结合，在课程设计中不但让学生强化了环境统计学问，还驾驭了理论学问的实际应用实力。 第四，尝试翻转课堂教学模式。 部分章节的课堂教学可以采纳日渐流行的翻转课堂教学模式。学生依据老师给的问题提前进行课前预习和做例题，老师将学问传授放在课堂之前，而课堂时间则主要用于师生之间、学生之间对学问点的探讨、沟通
17、、沟通。这种教学模式须要学生亲密协作作为前提，转变学生为课堂核心，老师则成为学生学习的指导者、帮助者和学习伙伴。在部分章节的课堂教学中采纳这种模式，有助于老师和学生教学相长13。 改革教学内容，主动与行业接轨 环境统计学本科生教学内容上，应当从最初的数据搜集和整理、特征数的计算，到概率论和概率分布的理论学问，以及统计推断、方差分析、相关与回来分析和卡方检验等统计分析方法。环境类专业的学生具有这些实力还不够，还要针对专业特点增加自然资源的统计指标，例如资源开发利用程度、自然资源耗减量等，增加污染物核算、环境调查设计等内容1。除此之外，环境统计教学还应当主动与行业发展需求挂钩。 由于详细专业培育目
18、标不同，环境统计老师在教学中，除了要关注本课程的发展与内容外，还应当要关注专业培育目标、后续课程内容等，才能设计好环境统计教学内容。老师在教学中应当主动参加行业实践，将教学与行业需求挂钩，同时开发适合现代环境统计工作的教材，提高学生的数据处理实力。 将统计软件与环境统计课程有机结合 加强统计软件在环境统计中的运用，使学生驾驭现代化手段进行数据的统计分析，进而解决实际问题。目前统计软件较多，可以依据实际状况选用SPSS、SAS、DPS等作为教学载体。 根据环境统计学的教学改革思路，教学内容应当包括基础理论案例试验对试验结果运用统计软件上机操作等4个部分。这样的改革思路就可以把环境统计学的理论学问
19、和软件学习结合起来。 在进行软件学习的时候，尽可能多的运用环境学中的案例作为进行软件分析的例题，通过专业案例的软件学习，可以巩固理论学问的应用，还可以加深对课程理论学问的理解与应用。 建立完善的考核制度 环境统计学目前的考核方式以笔试为主，通过考察学生对课程题目的解答实力来评价学生对于课程内容的驾驭程度。但仅仅以环境统计题目作为考核内容，还不足以全面评价学生对该课程的学习效果。考核时，试卷成果占总成果的60%。作业占10%，期中成果占10%，统计软件的学习考核占20%。以往的统计软件考核的时候，存在两个问题，一是可以干脆复制做正确了的同学的答案，二是学生会运用软件，但是无法说明统计结果。因此，
20、可以先把须要解决的例题发给学生，操作步骤教会学生，再对学生进行逐一考核，随机选择题目让学生操作并对统计结果进行说明。借此督促学生平常下工夫学习，也可以检验老师教学过程中存在的问题。 三、结束语 环境统计学对于环境科学探讨和社会实践有着至关重要的作用，是环境类专业本科生的专业基础课，也是本科毕业论文写作的基础，更是今后从事科学探讨和生产实践工作的基础。任课老师需谨慎选择适合本专业的教材，丰富教学内容，多样化教学方式，扩充案例分析的内容，理论学习和软件学习紧密结合，多结合学科前沿，提高教学效果，完善教学体系，为培育复合型的人才服务。 参考文献： 1郭秀云.环境统计学若干理论问题的探讨J.上海统计，
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