基于统计学专业的Visual,Basic教学案例研究 统计学专业

  摘 要: 案例教学作为一种广泛应用的新型课堂教学方式,被广泛应用。作者根据统计学专业的特点,就案例的选取和设计问题,进行了详细的研究,重新构造了Visual Basic程序案例。所设计案例不仅与统计学专业知识相关联,而且案例本身前后相关联。作者将这些案例用于教学实践,取得了预期的效果。
  关键词: 案例教学 案例设计 统计学专业 Visual Basic
  1.案例教学思想
  案例教学模式起源于1920年,由美国哈佛商学院(Harvard Business School)倡导。它是在学生掌握了有关基础知识的基础上,根据教学目的和教学内容要求,经过交涉精心设计典型案例把学生带入特定的实际问题中探索研究。[1]案例教学倡导多向、发散型的思维方式,培养学生的创造力和想象力,侧重实践和案例的讲解分析,启迪学生的积极思维[2],并积极参与,引导学生用所学解决实际问题。设计经典的、实用的教学案例成为教学的关键问题。
  2.案例设计因素
  要设计一个好的案例,就要考虑以下几个因素:专业相关、难度适中、协作学习、前后联系等因素。
  Visual Basic(以下简称VB)案例的选取考虑的第一个因素是专业相关性。VB程序设计课程的授课对象是非计算机专业的学生,学生对程序设计没有经过多方面的系统训练,计算机编程无疑是一件很困难的事情。加上在当前教材中相关例子基本上是通用的,缺乏专业针对性,致使学生对于程序设计的兴趣和主动性不强,课堂教学效果不理想。为了缓解学生对编程的恐惧心理,调动学生用VB编程的兴趣,更好地掌握程序设计这一技能,增强课堂教学效果,我考虑到不同专业学生的关注点不同,从教授对象所处的专业角度出发,引入和专业相关的案例进行教学,让学生在学习程序设计的同时,能够解决自身专业相关的问题。
  《统计学》课程可以用Excel和Spss软件做实验,通过一些鼠标操作,很容易得到结果,但是这不利于理论知识的学习,这个结果是怎么算出来的,学生不一定能讲清楚,这时可以通过VB编程题目巩固理论知识。比如,做一个演艺界比赛常用的得分程序。通过一个数组输入各位评委的分数,然后显示出一个最高分、一个最低分,最后求得选手的最后得分。这个题目是学生比较接受的,里面用到了《统计学》里的切尾均值,要求界面做得漂亮一点,交互多一点,思考用VB的什么控件,怎么用等问题。在这个案例中学生获得了专业理论知识应用了VB知识,学生的积极性也跟着提高。
  案例选取的第二个考虑因素是难度适中。如果案例设计太难,学生的积极性就会大大降低,甚至抵触去做。如计算极差、四分位差、标准差、区间估计,这些是很简单的数学公式,可以在学习了基本控件后作为案例;假设检验的题目,通过输入题目中的数据,如方差、显著性水平、大小样本、选择是均值或比例或方差检验,点击按钮,就会出现假设检验的结果,是否拒绝原假设等,这类的题目稍微复杂一点,需要用分支语句;作图是在描述统计中经常用到的,比如画个直方图(如图1),需要用到线、图形控件,还要考虑坐标的变化。
  再如我曾经让学生观察红绿灯,看它们的工作原理,利用Timer模拟红绿灯的转换(如图2-4)。
  题目一,模拟一个方向上的红绿灯转换;题目二,模拟两个方向上的红绿灯转换。对于第一个题目,学生表现出很大的积极性,争相提出自己的看法;第二个题目相对复杂,思考到最后有好多学生放弃,没有吸引力。这说明设计案例时要选择较简单,学生较容易完成的题目。
  第三个考虑的因素是协作学习。协助意识是计算机编程中不可或缺的。比如模拟红绿灯,这个案例已经不是很简单的案例。如果仅凭一人之力,可能完成效果就不是很好。界面要和实际类似,用三种颜色的灯,有倒计时时间的显示。这个题目涉及的控件比较多,也比较丰富。我要求分组完成,分组的目的是集众人之力,各抒己见,达到讨论、协作学习的目的。选取一些需要合作完成的案例使用,可以让学生融入集体、培养集体荣誉感,这对学生今后的发展很有益。
  第四个考虑的因素是前后联系。知识的应用不是孤立的,案例的设计也不是孤立的,案例本身要前后相关联。在《统计学》中接触最多的是调查问卷。我们经常收到纸质调查问卷。问卷调查完后要统计各项的数据,这个统计学专业的学生已经会了,我们可以用VB设计一个调查问卷,并有统计的功能。
  案例一,如图5、图6所示,每个题目都是label显示,选择的答案放在Text中。直到做完所有的题目,后统计数据时,用计数器实现,并用一个Msgbox显示。案例二,学习了单选按钮后,选项可以用单选按钮显示,如图7图8所示,统计数据用计数器。案例三,学习了多窗体之后,设计一个登录窗口,如果用户名密码输入正确,就转到问卷调查窗体;如果三次输入不正确,就退出。案例之四,学习了数据库后,所有的选择都放到数据库中保存。在设计数据库结构时要考虑全面。在《统计学》中要分析每个题目各个选项的选择个数,以便之后的数据分析。在有了这样一个完整的数据库后,对之后部分的分析,也可以用VB编程实现。这些都是统计学专业的学生熟悉的,只要用VB这个工具实现就行。这个案例说明所设计的案例不仅要与统计学专业知识相关联,案例本身还要相关联。这个案例还有继续改进的空间。
  再如,时间序列数据,可以用VB实现各期移动平均和中心移动平均,需要用到循环语句。在此基础上,继续改进程序,计算这个时间序列的指数平滑值,进而预测下一期的值,等等,这是知识前后相关联的案例。
  3.案例教学作用
  一方面,用案例程序引导学生积极思考、主动参与,培养学生的实战技能和培养学生探究式学习兴趣,更能体现学生的主体性。另一方面,要想完成每一个案例,就要具有很好的专业知识,因此这些案例程序促使学生学习、掌握专业相关知识,培养专业素质。
  基于专业背景设计的教学案例,使学生认识到程序设计不是孤立的,而是与专业相关的;程序设计不是计算机专业学生的特长,非计算机专业的学生也可以胜任程序设计。让学生能够学以致用,更好地激发学习兴趣,提高教学内容转化率。教师帮助学生找到适合自己的学习方法和寻求帮助的途径[3],培养学生独立思考的能力,尝试自主学习,学会协助学习,最终能够自己解决问题。因此,开展这种基于学科专业相关的案例实践教学有重要的实践意义。
  4.案例教学效果
  经过一个学期的实践教学,在VB课程学习中,学生形成了自主学习、合作学习、探索性学习的学习氛围。学习积极性大大提高,学习由被动转为主动,动手能力增强,课间与老师交流的学生越来越多,思考的内容越来越丰富,考试为上机考试,成绩比较理想。从教学效果看,我结合专业特色设计相关案例教学是可取的,今后还要进一步研究具有专业特色案例的设计。
  参考文献:
  [1]牛月秀.VB程序设计课中案例教学模式的应用.山西财政税务专科学校学报,2011.8.
  [2]王涛.VB教学中案例的选取及应用举例.长沙通信职业技术学院学报,2008.12.
  [3]朱强、原小艳.结合专业特色改进VB创新设计教学方法.电脑开发与应用,2010.12.
  [4]徐祥涛.VB教学案例设计浅析.教育纵横.
  [5]胡晶.VB教学中如何实施案例教学法.内江科技,2011.1.
  [6]马致明.案例程序教学法在VB教学中的应用.新疆师范大学学报,2007.6.
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