時間:2023-03-28 15:07:15
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇醫藥技術論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
Abstract:Today’sapprovalofnewdrugsintheinternationalcommunityneedstocarryouttherawdatatransmission.Thetraditionalwayofexaminationandapprovalredtapeandinefficiency,andtheuseoftheInternettotransmitelectronictextcankeepdatasafeandreliable,butalsogreatlysavemanpower,materialandfinancialresources,andsoon.Inthispaper,encryptionanddigitalsignaturealgorithmofthebasicprinciples,combinedwithhisownideas,givenmedicalapprovalintheelectronictransmissionofthetextofthesecuritysolution.
Keywords:digitalsignature;encryptiontechnology;digitalcertificate;electronicdocuments;securityissues
1引言
隨著我國醫藥事業的發展,研制新藥,搶占國內市場已越演越烈。以前一些醫藥都是靠進口,不僅成本高,而且容易形成壁壘。目前,我國的醫藥研究人員經過不懈的努力,開始研制出同類同效的藥物,然而這些藥物在走向市場前,必須經過國際權威醫療機構的審批,傳統方式是藥物分析的原始數據都是采用紙張方式,不僅數量多的嚇人,而且一旦有一點差錯就需從頭做起,浪費大量的人力、物力、財力。隨著INTERNET的發展和普及,人們開始考慮是否能用互聯網來解決數據傳輸問題。他們希望自己的儀器所做的結果能通過網絡安全傳輸、并得到接收方認證。目前國外針對這一情況已⒘四承┤砑歡捎詡鄹癜汗螅際醪皇嗆艸墑歟勾τ諮櫓そ錐危媸被嶸兜腦潁諍萇偈褂謾U餼透諞揭┭蟹⑹亂敵緯閃思際跗烤保綰慰⒊鍪視櫚南嚶θ砑創俳夜揭┥笈ぷ韉姆⒄咕統閃斯詰那把亓煊潁胰漲骯謖夥矯嫻難芯坎皇嗆芏唷?lt;/DIV>
本文闡述的思想:基本上是參考國際國內現有的算法和體制及一些相關的應用實例,并結合個人的思想提出了一套基于公鑰密碼體制和對稱加密技術的解決方案,以確保醫藥審批中電子文本安全傳輸和防止竄改,不可否認等。
2算法設計
2.1AES算法的介紹[1]
高級加密標準(AdvancedEncryptionStandard)美國國家技術標準委員會(NIST)在2000年10月選定了比利時的研究成果"Rijndael"作為AES的基礎。"Rijndael"是經過三年漫長的過程,最終從進入候選的五種方案中挑選出來的。
AES內部有更簡潔精確的數學算法,而加密數據只需一次通過。AES被設計成高速,堅固的安全性能,而且能夠支持各種小型設備。
AES和DES的性能比較:
(1)DES算法的56位密鑰長度太短;
(2)S盒中可能有不安全的因素;
(3)AES算法設計簡單,密鑰安裝快、需要的內存空間少,在所有平臺上運行良好,支持并行處理,還可抵抗所有已知攻擊;
(4)AES很可能取代DES成為新的國際加密標準。
總之,AES比DES支持更長的密鑰,比DES具有更強的安全性和更高的效率,比較一下,AES的128bit密鑰比DES的56bit密鑰強1021倍。隨著信息安全技術的發展,已經發現DES很多不足之處,對DES的破解方法也日趨有效。AES會代替DES成為21世紀流行的對稱加密算法。
2.2橢圓曲線算法簡介[2]
2.2.1橢圓曲線定義及加密原理[2]
所謂橢圓曲線指的是由韋爾斯特拉斯(Weierstrass)方程y2+a1xy+a3y=x3+a2x2+a4x+a6(1)所確定的平面曲線。若F是一個域,ai∈F,i=1,2,…,6。滿足式1的數偶(x,y)稱為F域上的橢圓曲線E的點。F域可以式有理數域,還可以式有限域GF(Pr)。橢圓曲線通常用E表示。除了曲線E的所有點外,尚需加上一個叫做無窮遠點的特殊O。
在橢圓曲線加密(ECC)中,利用了某種特殊形式的橢圓曲線,即定義在有限域上的橢圓曲線。其方程如下:
y2=x3+ax+b(modp)(2)
這里p是素數,a和b為兩個小于p的非負整數,它們滿足:
4a3+27b2(modp)≠0其中,x,y,a,b∈Fp,則滿足式(2)的點(x,y)和一個無窮點O就組成了橢圓曲線E。
橢圓曲線離散對數問題ECDLP定義如下:給定素數p和橢圓曲線E,對Q=kP,在已知P,Q的情況下求出小于p的正整數k。可以證明,已知k和P計算Q比較容易,而由Q和P計算k則比較困難,至今沒有有效的方法來解決這個問題,這就是橢圓曲線加密算法原理之所在。
2.2.2橢圓曲線算法與RSA算法的比較
橢圓曲線公鑰系統是代替RSA的強有力的競爭者。橢圓曲線加密方法與RSA方法相比,有以下的優點:
(1)安全性能更高如160位ECC與1024位RSA、DSA有相同的安全強度。
(2)計算量小,處理速度快在私鑰的處理速度上(解密和簽名),ECC遠比RSA、DSA快得多。
(3)存儲空間占用小ECC的密鑰尺寸和系統參數與RSA、DSA相比要小得多,所以占用的存儲空間小得多。
(4)帶寬要求低使得ECC具有廣泛得應用前景。
ECC的這些特點使它必將取代RSA,成為通用的公鑰加密算法。比如SET協議的制定者已把它作為下一代SET協議中缺省的公鑰密碼算法。
2.3安全散列函數(SHA)介紹
安全散列算法SHA(SecureHashAlgorithm,SHA)[1]是美國國家標準和技術局的國家標準FIPSPUB180-1,一般稱為SHA-1。其對長度不超過264二進制位的消息產生160位的消息摘要輸出。
SHA是一種數據加密算法,該算法經過加密專家多年來的發展和改進已日益完善,現在已成為公認的最安全的散列算法之一,并被廣泛使用。該算法的思想是接收一段明文,然后以一種不可逆的方式將它轉換成一段(通常更小)密文,也可以簡單的理解為取一串輸入碼(稱為預映射或信息),并把它們轉化為長度較短、位數固定的輸出序列即散列值(也稱為信息摘要或信息認證代碼)的過程。散列函數值可以說時對明文的一種“指紋”或是“摘要”所以對散列值的數字簽名就可以視為對此明文的數字簽名。
3數字簽名
“數字簽名”用來保證信息傳輸過程中信息的完整和提供信息發送者的身份認證和不可抵賴性。數字簽名技術的實現基礎是公開密鑰加密技術,是用某人的私鑰加密的消息摘要用于確認消息的來源和內容。公鑰算法的執行速度一般比較慢,把Hash函數和公鑰算法結合起來,所以在數字簽名時,首先用hash函數(消息摘要函數)將消息轉變為消息摘要,然后對這個摘
要簽名。目前比較流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法,但是隨著計算能力和散列密碼分析的發展,這兩種算法的安全性及受歡迎程度有所下降。本文采用一種比較新的散列算法――SHA算法。
4解決方案:
下面是醫藥審批系統中各個物理組成部分及其相互之間的邏輯關系圖:
要簽名。目前比較流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法,但是隨著計算能力和散列密碼分析的發展,這兩種算法的安全性及受歡迎程度有所下降。本文采用一種比較新的散列算法――SHA算法。
4解決方案:
下面是醫藥審批系統中各個物理組成部分及其相互之間的邏輯關系圖:
圖示:電子文本傳輸加密、簽名過程
下面是將醫藥審批過程中的電子文本安全傳輸的解決方案:
具體過程如下:
(1)發送方A將發送原文用SHA函數編碼,產生一段固定長度的數字摘要。
(2)發送方A用自己的私鑰(keyA私)對摘要加密,形成數字簽名,附在發送信息原文后面。
(3)發送方A產生通信密鑰(AES對稱密鑰),用它對帶有數字簽名的原文進行加密,傳送到接收方B。這里使用對稱加密算法AES的優勢是它的加解密的速度快。
(4)發送方A用接收方B的公鑰(keyB公)對自己的通信密鑰進行加密后,傳到接收方B。這一步利用了數字信封的作用,。
(5)接收方B收到加密后的通信密鑰,用自己的私鑰對其解密,得到發送方A的通信密鑰。
(6)接收方B用發送方A的通信密鑰對收到的經加密的簽名原文解密,得數字簽名和原文。
(7)接收方B用發送方A公鑰對數字簽名解密,得到摘要;同時將原文用SHA-1函數編碼,產生另一個摘要。
(8)接收方B將兩摘要比較,若一致說明信息沒有被破壞或篡改。否則丟棄該文檔。
這個過程滿足5個方面的安全性要求:(1)原文的完整性和簽名的快速性:利用單向散列函數SHA-1先將原文換算成摘要,相當原文的指紋特征,任何對原文的修改都可以被接收方B檢測出來,從而滿足了完整性的要求;再用發送方公鑰算法(ECC)的私鑰加密摘要形成簽名,這樣就克服了公鑰算法直接加密原文速度慢的缺點。(2)加解密的快速性:用對稱加密算法AES加密原文和數字簽名,充分利用了它的這一優點。(3)更高的安全性:第四步中利用數字信封的原理,用接收方B的公鑰加密發送方A的對稱密鑰,這樣就解決了對稱密鑰傳輸困難的不足。這種技術的安全性相當高。結合對稱加密技術(AES)和公開密鑰技術(ECC)的優點,使用兩個層次的加密來獲得公開密鑰技術的靈活性和對稱密鑰技術的高效性。(4)保密性:第五步中,發送方A的對稱密鑰是用接收方B的公鑰加密并傳給自己的,由于沒有別人知道B的私鑰,所以只有B能夠對這份加密文件解密,從而又滿足保密性要求。(5)認證性和抗否認性:在最后三步中,接收方B用發送方A的公鑰解密數字簽名,同時就認證了該簽名的文檔是發送A傳遞過來的;由于沒有別人擁有發送方A的私鑰,只有發送方A能夠生成可以用自己的公鑰解密的簽名,所以發送方A不能否認曾經對該文檔進進行過簽名。
5方案評價與結論
為了解決傳統的新藥審批中的繁瑣程序及其必有的缺點,本文提出利用基于公鑰算法的數字簽名對文檔進行電子簽名,從而大大增強了文檔在不安全網絡環境下傳遞的安全性。
本方案在選擇加密和數字簽名算法上都是經過精心的比較,并且結合現有的相關應用實例情況,提出醫藥審批過程的解決方案,其優越性是:將對稱密鑰AES算法的快速、低成本和非對稱密鑰ECC算法的有效性以及比較新的算列算法SHA完美地結合在一起,從而提供了完整的安全服務,包括身份認證、保密性、完整性檢查、抗否認等。
參考文獻:
1.李永新.數字簽名技術的研究與探討。紹興文理學院學報。第23卷第7期2003年3月,P47~49.
2.康麗軍。數字簽名技術及應用,太原重型機械學院學報。第24卷第1期2003年3月P31~34.
3.胡炎,董名垂。用數字簽名解決電力系統敏感文檔簽名問題。電力系統自動化。第26卷第1期2002年1月P58~61。
4.LeungKRPH,HuiL,CK.HandingSignaturePurposesinWorkflowSystems.JournalofSystems.JournalofSystemsandSoftware,2001,55(3),P245~259.
5.WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.
6.BruceSchneier.應用密碼學---協議、算法與C源程序(吳世終,祝世雄,張文政,等).北京:機械工業出版社,2001。
7.賈晶,陳元,王麗娜,信息系統的安全與保密[M],北京:清華大學出版社,1999
8.陳彥學.信息安全理論與實務【M】。北京:中國鐵道出版社,2000p167~178.
9.顧婷婷,《AES和橢圓曲線密碼算法的研究》。四川大學碩士學位論文,【館藏號】Y4625892002。
下面是將醫藥審批過程中的電子文本安全傳輸的解決方案:
具體過程如下:
(1)發送方A將發送原文用SHA函數編碼,產生一段固定長度的數字摘要。
(2)發送方A用自己的私鑰(keyA私)對摘要加密,形成數字簽名,附在發送信息原文后面。
(3)發送方A產生通信密鑰(AES對稱密鑰),用它對帶有數字簽名的原文進行加密,傳送到接收方B。這里使用對稱加密算法AES的優勢是它的加解密的速度快。
(4)發送方A用接收方B的公鑰(keyB公)對自己的通信密鑰進行加密后,傳到接收方B。這一步利用了數字信封的作用,。
(5)接收方B收到加密后的通信密鑰,用自己的私鑰對其解密,得到發送方A的通信密鑰。
(6)接收方B用發送方A的通信密鑰對收到的經加密的簽名原文解密,得數字簽名和原文。
(7)接收方B用發送方A公鑰對數字簽名解密,得到摘要;同時將原文用SHA-1函數編碼,產生另一個摘要。
(8)接收方B將兩摘要比較,若一致說明信息沒有被破壞或篡改。否則丟棄該文檔。
這個過程滿足5個方面的安全性要求:(1)原文的完整性和簽名的快速性:利用單向散列函數SHA-1先將原文換算成摘要,相當原文的指紋特征,任何對原文的修改都可以被接收方B檢測出來,從而滿足了完整性的要求;再用發送方公鑰算法(ECC)的私鑰加密摘要形成簽名,這樣就克服了公鑰算法直接加密原文速度慢的缺點。(2)加解密的快速性:用對稱加密算法AES加密原文和數字簽名,充分利用了它的這一優點。(3)更高的安全性:第四步中利用數字信封的原理,用接收方B的公鑰加密發送方A的對稱密鑰,這樣就解決了對稱密鑰傳輸困難的不足。這種技術的安全性相當高。結合對稱加密技術(AES)和公開密鑰技術(ECC)的優點,使用兩個層次的加密來獲得公開密鑰技術的靈活性和對稱密鑰技術的高效性。(4)保密性:第五步中,發送方A的對稱密鑰是用接收方B的公鑰加密并傳給自己的,由于沒有別人知道B的私鑰,所以只有B能夠對這份加密文件解密,從而又滿足保密性要求。(5)認證性和抗否認性:在最后三步中,接收方B用發送方A的公鑰解密數字簽名,同時就認證了該簽名的文檔是發送A傳遞過來的;由于沒有別人擁有發送方A的私鑰,只有發送方A能夠生成可以用自己的公鑰解密的簽名,所以發送方A不能否認曾經對該文檔進進行過簽名。
5方案評價與結論
為了解決傳統的新藥審批中的繁瑣程序及其必有的缺點,本文提出利用基于公鑰算法的數字簽名對文檔進行電子簽名,從而大大增強了文檔在不安全網絡環境下傳遞的安全性。
本方案在選擇加密和數字簽名算法上都是經過精心的比較,并且結合現有的相關應用實例情況,提出醫藥審批過程的解決方案,其優越性是:將對稱密鑰AES算法的快速、低成本和非對稱密鑰ECC算法的有效性以及比較新的算列算法SHA完美地結合在一起,從而提供了完整的安全服務,包括身份認證、保密性、完整性檢查、抗否認等。
參考文獻:
1.李永新.數字簽名技術的研究與探討。紹興文理學院學報。第23卷第7期2003年3月,P47~49.
2.康麗軍。數字簽名技術及應用,太原重型機械學院學報。第24卷第1期2003年3月P31~34.
3.胡炎,董名垂。用數字簽名解決電力系統敏感文檔簽名問題。電力系統自動化。第26卷第1期2002年1月P58~61。
4.LeungKRPH,HuiL,CK.HandingSignaturePurposesinWorkflowSystems.JournalofSystems.JournalofSystemsandSoftware,2001,55(3),P245~259.
5.WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.
6.BruceSchneier.應用密碼學---協議、算法與C源程序(吳世終,祝世雄,張文政,等).北京:機械工業出版社,2001。
1.知識目標的改革
主要是使學生掌握常用試驗設計方案,掌握正態總體的統計量的分布,掌握常用統計描述指標的計算方法、正態總體的均值和方差的置信區間的求法等。
2.能力目標的改革
主要是使學生能熟練地運用所學知識對統計數據作醫學參考值范圍(質量控制、可疑值取舍)、參數區間估計、參數假設檢驗、方差分析、線性相關與回歸分析,能熟練使用SPSS進行統計數據的處理等。
3.人文素質培養目標的改革
主要是引導學生逐步養成良好的學習習慣、創新意識和實事求是的科學態度,具有溝通、組織、協調等能力以及團隊合作的精神,在專業方面要引導學生初步具備自主學習醫藥數理統計新知識的方法能力以及信息處理能力,樹立終身學習的觀念。
二、教學內容的改革
根據高職高專醫藥學院校教學定位和醫藥專業學生的專業特點,強化崗位工作任務與課程教學內容的有效對接(嘗試專業基礎課體現“工學結合”),積極推行任務引領、案例或項目驅動課程。打破原來課程的知識體系,根據崗位工作過程的系統化確定的課程教學內容的標準為依據,適當刪減、合并教學內容并且引進專業需要的新內容,加大實踐教學內容比例,著重培養學生分析問題和解決問題的能力以及實際動手能力,使課程盡可能體現應用的特點,使其知識結構更具實用性、可讀性,更具醫藥學的特點。要改變以前重概率輕統計、重理論輕應用的現象,淡化定理證明和計算技巧訓練,加強統計試驗設計和統計思想方法的講解,注意闡釋數理統計應用的背景及應用中所需的條件,對得出的結論進行合理的解釋,重點介紹如何用統計方法解決實際問題,做到學以致用,突出應用。要增加與醫藥學緊密聯系的一些教學案例,讓學生通過學習這些案例來體會這門課程的重要性,體會醫藥數理統計的價值,激發學習興趣。運用醫藥學研究的案例(或項目)引導教學。用案例(或項目)引出知識點,也可以在講解知識點后用案例(或項目)做實證。從實際問題入手,介紹統計推斷方法,注重訓練學生的崗位工作能力與統計思維能力(做中學、做中教、做中研)。
三、教學方法改革
1.采用研究教學法
研究教學法就是指教師依據具體教學內容,遵照教學目的,提出富有思考性的題目和研究要求,先由學生個人獨立思考、琢磨,然后互相研究,得出初步的認識、理解、判斷和概括,再由教師歸納、總結,講授正確答案,糾正錯誤意見,完成教學過程的教學方法。研究教學法不僅適用于師生之間的雙邊活動,而且適用于學生之間認識的交流活動。這種教學法的特點是,它是在教師提出問題的前提下的一種有目的、有針對性的研究和學習活動,這一特點體現了這種教學方法與啟發式教學和發現法教學的區別。
2.采用案例教學法
在傳授知識之前,教師提出一個醫藥學真實的案例,學生在教師引導下,采用互動方式討論、分析案例。教師要鼓勵學生積極思考,啟發學生討論設計解決問題的方法和步驟,對他們的實際操作能力、判斷能力及創造能力給予重視,針對具體案例要求一題多解,允許批判精神的存在,在學生充分發表了觀點后,教師及時總結答疑。案例教學法采用的案例是來源于現實的醫藥學實際問題,有可能就是學生將來步入工作崗位要面臨的實際問題,這樣對學生來說就有一種吸引力,提高了學生參與的積極性。案例教學法采取以學生為主進行課堂討論研究的方式,有效地培養了學生分析問題、解決問題的能力和決策能力。應用案例教學法,將醫藥數理統計中的難點、重點都環境化、具體化,并讓學生都參與到討論分析的過程中,以使學生能夠充分理解這類知識,在這個過程中切身感受到數理統計應用的奇妙作用。
3.采用社會實踐教學法
社會實踐最大的意義和出發點是通過社會實踐的指導和開展,促使學生掌握將書本知識和社會實踐相結合的方法,借助社會實踐這一杠桿工具將書本僵硬、理性的知識,運用到活生生、真實的社會生活中,即真正理解理論來源于實踐并指導實踐的道理,以提高學生的整體素質和能力。通過到醫院、藥廠進行實踐活動使學生學會深度思考問題的方法,使學生在未來的學習中能,運用理論知識對醫藥學案例加以深度分析,從而能更好地理解和運用書本知識。
四、教學手段改革
1.運用多媒體課件進行輔助教學
“醫藥數理統計”這門課程基本理論比較抽象,為了消除學生的畏難情緒,增強課堂學習內容的感染力,在課堂上恰當地使用有價值的多媒體教學課件,能提高學生的學習興趣,因為通過圖形顯示配上文字說明,能創設一個圖文并茂、聲像并舉、生動直觀的教學環境。
2.開展理實一體化教學
對于實踐教學,原來整章的理論教學講完,才能進行這章的實踐教學,使理論與實踐相脫離。現在對實訓項目——SPSS統計軟件的應用實踐教學,采用四步“理實一體”教學法,即邊講解、邊示范、邊模仿、邊練習。教師把學生組織到機房,做到理論教學講授內容與相應的實踐教學項目安排同步進行,實訓項目由教師進行操作演示,然后根據教師的指導,學生進行相應的訓練,真正實現理論教學與實踐教學有效接地理實一體化教學。
3.開設網絡教學課程
加強對教師的現代教育技術手段培訓,積極推進課件教學和網絡教學建設,創建醫藥數理統計課程多媒體網絡教學平臺,相關的教學大綱、教案與課件、目標檢測與試題(卷)庫、實訓項目、說課與課件、微課、參考文獻目錄等上網并免費開放,開發網絡教學資源,包括交互式教學、自學、討論、答疑和考試等,實現優質教學資源共享。鼓勵學生充分利用網絡資源查找一些疑難問題,學生通過上網查找資料,提升了通過網絡獲取學習資料的能力。
高職醫藥數理統計課程的知識目標為掌握x2分布、t分布及F分布的定義和正態總體的統計量的分布;掌握常用統計描述指標的計算方法、正態總體的均值和方差的置信區間的求法及假設檢驗方差分析的基本方法;掌握回歸分析的基本方法;掌握使用正交表設計實驗的方法。熟悉數理統計的基本概念、一元函數微積分及概率論的性質,運算法則;熟悉數據的統計整理方法,以及統計表與直方圖的適用范圍與繪制方法。高職醫藥數理統計課程的技能目標為能熟練運用所學知識,科學地搜集、整理、判斷數據的性質,對統計數據作區間估計,假設檢驗,方差分析,相關分析與回歸分析,能熟練使用Excel進行統計數據的處理,正確繪制統計表與直方圖。會應用加法公式和乘法公式計算隨機事件的概率;會計算隨機變量的數學期望與方差;學會使用統計分析軟件SPSS。
1.2高中數學與高職醫藥數理統計課程目標的區別與聯系
高中數學課程的總體目標是使學生在九年義務教育數學課程的基礎上,進一步提高作為未來公民所必要的數學素養,以滿足個人發展與社會進步的需要。雖然高中數學課程標準中也有獲得必要的數學基礎知識和基本技能,提高抽象概括、推理論證、數據搜集處理等基本能力,發展數學應用意識和創新意識等條文,但受到應試教育的影響,為了高分通過大量的練習使學生形成“條件反射”,這樣使數學的思維屬性喪失殆盡,還易導致學生討厭數學。因此數學學習能力、數學學習中的態度、意志、興趣、應用意識和創新意識等數學素養的培養是高職醫藥數理統計所要具備的必要條件。高職醫藥數理統計雖然也有提高數學素養的目標,但更強調其為后續專業課程的學習奠定必要的基礎,更強調課程為專業服務的工具作用,更強調課程的目標的職業導向。兩門課程目標雖有所差異,但從數學研究的對象性質、所涉及的概念原理、思想方法以及邏輯思維規律幾個方面來看仍然有著不可分割的聯系。
2.高中數學與醫藥數理統計內容銜接現狀
2.1高中階段概率統計教學內容
在新課改下,高中數學均分必修與選修,但各地區高中數學所用版本不一,下面均以人民教育出版社A版為例《。必修3》、《選修2-3》《選修1-2》涵蓋了高中概率統計內容。高中階段主要是引導學生體會統計的基本思想,通過統計案例教學,培養學生對數據的直觀感覺,認識到統計結果的隨機性。基本概念,多是通過實例給出描述性說明,沒有具體的定義。強調對基本概念和基本思想的理解和掌握,重點培養學生的運算、作圖、推理、處理數據以及使用科學計算器等基本技能。在《選修2-3》中,學生通過實例了解條件概率的概念,理解離散型隨機變量及其分布列、離散型隨機變量均值和方差的概念,學會計算簡單的離散型隨機變量的均值和方差。但沒有涉及條件概率的基本性質,沒有明確給出概率的乘法公式,沒有給出隨機變量的嚴格定義,離散型隨機變量未擴充到可列個,未涉及連續型隨機變量的定義和分布函數的概念。正態分布也僅通過直觀的方法引入其密度曲線,掌握它的特點及表示的意義,并沒有給出正態分布的分布函數表、沒有介紹標準正態分布,也不需計算正態分布隨機變量落到任意區間的概率。未涉及泊松(Poisson)分布、均勻分布與指數分布、參數估計、假設檢驗、方差分析、相關分析與回歸分析等內容,未要學會應用非專業統計軟件如:SPSS、SAS等。
2.2高中概率統計與醫藥數理統計教學內容的安排
為符合學生認知螺旋式“上升”的特點,高中數學《必修3》是先教統計再教概率,在《選修2-3》中先講概率分布再講統計案例。因學生在初中已經具備了的一些概率常識,這些對于學習的統計一些基礎理論已經夠用了,且概率理論較為抽象,統計則與生產生活密切相關,用統計帶動概率的學習,用統計的思想理解隨機變量的概念,學生更加容易接受。醫藥數理統計教學更注重學科的系統性與嚴謹性,先安排高等數學與概率論的基本知識,再進行統計的教學,并對定理給出必要的證明。
2.3高中數學與醫藥數理統計教學內容的重復與脫節
2.3.1教學內容重復
文理科高中生都學習頻數分布表、頻率分布直方圖、算術均數、中位數、中位數、線性回歸方程等統計學中的概念,隨機事件、概率、古典概型等概率論中的概念。對于理科高中生來說,總共學習了46學時的概率統計知識,對于文科高中生來說,總共學習了34學時的概率統計知識。這些知識大約覆蓋了醫藥數理統計課程的10%以上教學內容。
2.3.2教學內容脫節
基礎知識點缺失。文科高中數學對不定積分與定積分、排列組合等知識不作要求,但它們卻是醫藥數理統計學習所必需的前期基礎知識。
3.高中數學與醫藥數理統計順利銜接的措施
3.1教學內容的銜接
教師的教和學生的學在很大程度上取決于教學內容,教學內容的順利銜接對教學質量的提高起著關鍵作用.在醫藥數理統計的教學中,教師有意識地引導、啟發學生用嚴謹科學的態度,用統計學的理論、觀點、方法去分析與之相關生產、生活中的案例,使學生意識到高中數學教材中一些不能講解“深刻”的內容,可以通過醫藥數理統計的學習,給予相應的解釋,使這些統計案例能得到應有高度來認識。大學數學教師把教材中的抽象內容具體化的同時,要考慮到學生的理解與接受能力,使其范圍、深度、速度能同學生的實際水平相適應。關于醫藥數理統計教材內容改革,許多數學教學工作者都作出了嘗試,但醫藥數理統計內容的改革必須依據循序漸進原則或有序性原則,要依據科學的邏輯順序和學生不同年齡階段發展的順序特點編寫。改革時,必須密切聯系學生學習實際,了解學生學習高中數學情況,關注高中數學教材改革動向,對教學內容的處理應建立在高中數學平臺上,較好地把握教學的深度和廣度。對于明顯重復的部分,進行適當的刪減,對于需要加深、擴展的內容,應加以強調和重視。對于因某些高中未教或是文理分科,或者涉及的角度和側重點不同,應及時補充以免形成空白造成脫節,使醫藥數理統計教學內容與高中數學教學內容順利銜接。
在悠久的書法史上,同種書體就存在多種形態。比如,篆書有大篆和小篆之分,其中大篆又分為甲骨文、鐘鼎文、石鼓文;草書分為章草、今草、狂草;楷書按名家來分又有歐體、顏體和柳體等。設計者除了要認清這些書體表面形態的差異外,更重要的是要掌握字體的基本形式,分析字體的細部構造以及了解不同字體的特征,這樣才能為現代漢字藝術的設計開辟更為廣闊的創作空間。
書法中不同書體的融合
這是指各種不同的書體通過書寫者的巧妙書寫組合在同一幅作品當中,強調作品的創新性。不同書體的組合就是不同風格的融合,同時也是隨著時代的前進和審美趣味的提升,對書體的一種創新和探索,能產生一種新的藝術風格與效果。
書法藝術的墨象表現與現代字體設計
書法的墨象美指的是線條以墨象的形式在宣紙或其他載體上呈現的狀態。柔軟的毛筆成為書寫的最合適的選擇,再與紙和墨完美結合,書法便有了濃、淡、干、濕、遲、速等神妙的變化,從單純的技法升華為一種高度的創作藝術,具備了極為豐富的美學內涵。現代字體設計要充分吸收它的藝術成果,以豐富字體設計的內容,提高字體設計的藝術效果。
1.書法墨色中的濃淡變化
黃賓虹說:“古人墨法妙于用水。”書法講究濃淡、干濕、蒼潤,使墨色有豐富的變化,這就需要用水去調墨或以墨調水。說到底,對于墨象的追求,主要以行筆用墨的多少,再加上運筆的技巧而呈現濃、淡、濕、潤的微妙變化,最終形成一種墨色美妙變化的樂章。
2.書法墨色中的干枯與濕潤
書法中墨的燥與潤、枯與濕的變化主要體現在行筆速度的慢與快上。宋代姜夔《續書譜•用墨》云:“墨濃則筆滯,燥則筆枯,亦不可知也。”書家根據創作時的實際需要在作品中運用不同的表現手法,運筆遲澀即穩重有力,運筆疾速即飛動勁利,二者的運用要根據書家的心情和作品的需要而定。悲傷和歡喜兩種不同的情景所用的字體應有所區別,比如王羲之的《喪亂帖》與《蘭亭集序》墨色的干枯、濕潤變化大不相同。
書法對現代設計思維的影響
《醫藥數理統計學》是高等醫學院校及農科院校等部分專業要學的基礎課程及必修課程,也是許多專業招收研究生的必考科目之一。《醫藥數理統計學》是一門講述隨機現象和應用性極強的課程,它有獨特的思維方式和計算技巧。與學生學過的高等數學的思考方式不同,兩者思想體系差別較大,學生除了具備高等數學的基本知識外,還應具備語文知識、邏輯學知識,是大家公認的一門較難的課程。此課程中隨機變量理論特別是一些習題,學生常常感到困惑,缺乏思路,難以下手。為了提高學生的學習興趣,提高教學質量,有必要對教學方法進行進一步研究。
1教學過程中應采取的思想和做法
由于此門課程的講解注重應用因此應著重于對基本概念、基本理論和思想方法的講解,淡化定理的嚴格證明,給學生更多的自主思考空間,激發學生的學習欲望,提高教學質量。
2《醫藥數理統計學》課程部分難點重點的教學措施
2.1隨機變量的分布函數
隨機變量分布函數的定義有現代數學中泛函分析的初步思想,因此分布函數的定義是學習過程中遇到的一個主要難點。學生比較難理解,在教學中我們強化分布函數的講解和應用,在求隨機變量函數的分布時強調分布函數的作用,讓學生多練習使用分布函數,這樣收到了較好的效果。當他們接受了分布函數的定義之后,也就潛移默化地有一點現代數學思想。
2.2大數定律與中心極限定理
大數定律與中心極限定理是概率論的兩個重要理論,對它們的理解是接受概率思想的標志。它們都是極限問題,需要極限的思想和任意小的概念。只靠語言敘述、定理證明是很難理解它們的。我們在教學中淡化定理的證明,著重于定理的分析理解,例如,作某種觀察或試驗時,不可避免地會受到許多因素的影響,如環境、情緒、儀器的偏移、主觀感覺等等。它們每一個因素對觀察結果的影響都很小,但是它們綜合起來構成了觀察誤差。觀察誤差是一個隨機變量,它是很多微小的獨立隨機變量的總和。按中心極限定理,這個總和(隨機變量)應服從正態分布。結合實際例子,使大數定律的思想在學生頭腦中自然形成。多舉一些與醫藥學聯系緊密的例題和習題。
2.3最大似然估計方法
最大似然估計的思想方法不容易掌握,求解過程也比較煩瑣,而它又是實際中很有意義的估計方法。用實際生活中的一些例子:一個老獵人帶領一個新手進山打獵,遇見一只飛跑的兔子,他們各發一彈,兔子被打中了,但身上只中一彈,到底是誰打中的呢?憑知覺絕大多數人認為是老獵手打中的;醫生看病,在問明病人的癥狀后(包括必要的一些檢查),作出診斷時總是對那些可能直接引起這些癥狀的疾病多加考慮等,通過實例來引起學生的學習興趣,引導學生產生初步的最大概率的想法。這種選擇一個參數使得實驗結果具有最大概率的思想就是極大似然法的基本思想,使學生將直觀想法化成理論表示,建立模型函數,最后找出估計量。這樣由直觀到抽象的過程,能使學生更快更好地掌握極大似然估計的方法。
2.4假設檢驗的思想方法
假設檢驗是依據經典數學的反正法原理,結合概率論中的小概率原理進行統計分析和推斷的方法。理解它的難度大,往往學生會套公式做,但不會解釋,更不能解決新遇到的問題。對此可采取多將實例,細講分析過程,講明白小概率事件原理,同時注重學生思考,調動其積極性踴躍回答問題以加深學生的理解。
3提高《醫藥數理統計學》學習效果,保證學習質量,對學生的學與教師的教提出幾點建議
3.1善于歸納
本課程內容較為散亂,每個問題都有不同背景,系統歸結,找出共性,有利于整體掌握所學內容。例如:古典概型所求概率是隨機事件在樣本空間所占比例,是隨機事件樣本點數與樣本點總數之比,幾何概型雖然對象不同(樣本點無窮多個,不可數),所求概率是兩個幾何體度量之比,但也是隨機事件在樣本空間所占比例,兩者本質思路都是一樣的,搞清這一點,對全面掌握知識很有幫助。
學科交叉,提高認識
本課程雖然內容獨特,但我們將概率視為函數之后,就可以用《數學分析》方法進行研究,廣泛應用極限、導數、積分之后,不僅處理問題嚴格科學,更提高了對問題的理解認識。
3.3加強練習,掌握技巧
在教學中要加強課后練習,對例題及課后習題作精心選取,重點選擇既具有實用背景又能對闡明基本概念、基本方法有幫助、能夠提高學生興趣的例題和習題,利用課堂討論、思考練習、課外答疑、批改講評作業等各個教學環節,加深學生對課程內容的理解和掌握。結合概率與數理統計應用性較強的特點,在課堂教學中,注意收集醫藥學以及經濟生活中的實例,并根據各章節的內容選擇適當的案例服務于教學,將理論教學與實際案例有機地結合起來,使得課堂講解生動清晰,已達到良好的教學效果。案例教學法不僅可以將理論與實際緊密聯系起來,使學生在課堂上就能接觸到大量的實際問題,而且對提高學生綜合分析和解決實際問題的能力大有幫助。通過案例教學可以促進學生全面看問題,從數量的角度分析事物的變化規律,使概率與數理統計的思想和方法在現實工程或經濟活動中得到更好的應用,發揮其應有的作用。獨立完成作業是學生學好本課程的一項重要的、必不可少的工作。通過對課后習題的練習,逐步加深對課程中各種概念理解,熟悉各種基本解題方法,達到基本掌握本課程主要內容的目的。很多學生在學習了統計方法,也記憶了很多公式以后,很茫然,不知該選用哪種方法來處理資料。例如:為了比較兩種安眠藥的療效,將20名年齡、性別、病情等狀況大體相同的失眠病患者隨機平分為兩組,分別服用新舊兩種安眠藥,測得的睡眠延長時數如下表。
新藥組xi1.90.81.10.1-0.14.45.51.64.63.4
舊藥組yi0.00.7-0.2-1.2-0.12.03.70.83.42.4
假定兩組睡眠延長時數均服從正態分布且方差齊性,試檢驗兩種安眠藥的療效是否有顯著性差異?很多學生發現兩組樣本含量相同,往往采用配對設計資料的t檢驗,這說明學生還沒有真正理解這種設計方法的內涵。配對設計的每對數據要求測自同一個個體(稱為自身配對設計)或同一個來源的兩個個體(稱為同源配對設計)或條件相近的兩個個體(稱為條件相近者配對設計)。題中從失眠病患者這一總體中隨機抽取20例受試對象,然后隨機平分為兩組,是典型的成組設計。如果題中說20例患者按照某一條件(對結果有影響的非處理因素)配成10對,然后把每對中的兩個個體隨機分到新藥組和舊藥組中,問新舊兩種藥物對睡眠延長時數效果有無差別,這才是配對設計,所以學生一定要明白實驗的設計方案,這是正確選用統計方法的前提。
3.4聯系實際,培養興趣
調動學生的學習積極性,本課程產生的背景,是迫切解決當時實際問題的需要。當今社會環境中,醫藥學、生物學、經濟等大量問題都可以用概率方法研究解決,讓學生們做一些相關資料處理工作,把所學的統計方法用到實際中,理論聯系實際,大大提高了他們學習的興趣。在每講授一種統計分析方法后,學生除了完成基本作業外,還要要求學生到圖書館查閱文獻,找出運用所學統計方法進行資料分析的文獻例子,這樣學生不僅學會查閱文獻,而且通過查閱文獻這一過程,對所學的統計方法也有了更深的理解,有的同學還對一些雜志的文章所用的統計方法提出質疑,這樣大大調動了學生學習的積極性,逐漸認為統計學其實是很實用、很有趣的一門課程。
3.5在《醫藥數理統計學》的教學中引入CAI是教學中的一個重要舉措
CAI的引入,將為學生提供一個因材施教、具有創造性的學習環境,可以大大增加信息量。但CAI教學是一種輔助教學手段,不能取代教師在課堂中的主導地位。教師的人格魅力和語言魅力是任何機器都無法取代的,一節課是否能吸引學生,不在于CAI課件的吸引力,而在于教師的講課方法和教師的語言魅力,教師不可在教學的全部過程應用CAI課件,不適合過多地用課件進行講授,會影響他們的理解和掌握,從而影響教學質量。
【參考文獻】
一、藝術設計教育的現狀
20世紀以來,人們在探討藝術設計教育時,不能跳過和忽略的就是“包豪斯”,它幾乎成為了現代藝術設計教育的代名詞。人們不斷研究其帶給藝術設計教育的廣泛指導意義,表現在其本身的工作效果和教育成就,以及思維方式的根本轉變等,而后者才是包豪斯能夠取得如此大成就的核心和根本。
包豪斯體系強調的是:
1.設計應自由創造,反對模仿抄襲,墨守成規;
2.將手工藝同機器生產結合起來;
3.強調各類藝術之間的交流融合;
4.學生既有動手能力,又有理論素養;
5.將學校教育同社會生產掛鉤。
如果說,現在的藝術設計教育和從業人員都達到了以上幾點的要求,或許今天也就不需要來探討這個問題。可以說,藝術設計教育相對落后于現代設計的實踐。縱觀國內的藝術設計行業,社會不滿意,主要表現在藝術設計人才的數量和質量不能滿足和適應市場需要的問題;業內不滿意,最核心的表現就是沒有基本可以成為指導思想的設計教育理論,教育的方向無法清晰透徹,教學方法一定程度上不能適應設計教學實踐的需要。僅有二十幾年歷史的中國現代藝術設計,還沒有建立一套自己滿意、社會滿意、相對完整的教育體系。正因如此,各個院校的藝術設計教育都存在著較大水平上的差異。但是,經過二十多年的摸索,藝術設計教育有經驗也有教訓,這些都是我們藝術教育過程中寶貴的指導思想。
二、設計和設計師
何謂設計?它指的是把一種計劃、規劃、設想、問題解決的方法,通過視覺的方式傳達出來的活動過程,“設計還同時肩負著把制造產業與尖端的軟件產業一同吸納進創造磁場的重任。”①而設計師,則是從事設計這一職業的人的一個統稱。
設計師,是特殊的族群,與設計師們的對話有時可顯示出更寬廣的胸懷,改善環境的渴望,打造更美好的世界,提高大眾對藝術、設計的品位,去幫助或改變這個社會等。但是,不可否認的是,很多時候,有些設計師們的世界是很“窄”的。
筆者認為這和中國的一些知識分子的弱點是一樣的。有些知識分子大多缺乏一種大文化觀,他們看問題多只是從專業的、局部的、個人的、地域的角度出發,這對于整件事情和整個層面來說,是相對狹隘的。而有些藝術設計師,將自己圈在一定的小文化背景里,其認識和境界或許就停留在較窄的層面。
設計師以及設計師的創作,應面向社會。對于社會,設計師應積極參與并有責任感,在文化意識上發生作用,并把個人和現實文化聯系起來。相應來說,藝術設計教育教會學生一種思考藝術的能力,教他們對生活、對社會反應的敏感力、認知力、藝術表現力和責任感。推動的不是某一層面的技術載體,而是思想上的變化,這比教技法更重要。
三、設計和設計管理
管理需要設計,設計必須加以管理,設計管理作為一門新興學科的出現是現代經濟發展的必然結果。日本學者認為,日本產品之所以具有國際競爭力,是因為他們在設計的應用和行銷上經常進行創新,其重要因素就是掌握“設計管理”,強調在設計部門中所進行的管理,以提高設計部門活動的效率化,將設計部門的業務體系化進行整理,以組織化、制度化進行管理。
設計管理,很多人對于這個詞還是比較陌生的。1965年,英國皇家藝術協會(TheRoyalSocietyofArts,簡稱RSA)頒發“設計管理最高榮譽獎”。此獎目的在于借以“鼓勵企業設計活動,經由廣泛性、合理性、計劃的步驟,使顧客、公司員工及相關人員對公司有整體品質的認同”②。有一個問題不能忽視,設計管理的最終目的是使顧客、公司員工及相關人員對公司有整體品質的認同。設計管理的第一個定義,是由英國設計師MichaelFarry于1966年提出的,他認為:“設計管理是在界定設計問題、尋找合適的設計師,并且盡可能地使設計師在既定的預算內及時解決設計問題。”③他把設計管理視為解決設計問題的一項功能,側重于設計管理的導向,而非管理的導向。不難看出,MichaelFarry是站在設計師的角度提出定義的。
設計管理,從企業層面的理解指的是企業領導從企業經營角度,以企業理念和經營方針為依據,對設計活動進行組織與管理,是借鑒和利用管理學的理論和方法對設計本身進行管理,使設計更好地為企業的戰略目標服務。設計管理,企業的設計管理,在目前看來還處于較初級的階段,企業品牌形象CIS戰略的運用,是最典型的設計管理的實例,也是目前企業運用的設計管理。
四、如何進行設計管理
在現代的企業行為中,不管是以設計為背景,還是以管理為背景去理解設計管理,其基本的內涵已漸漸走向統一。那么,設計管理的主要內容有哪些,又該如何進行設計管理呢?相信這是很多人目前真正關心的,下面,筆者以多年的教學和從業經驗談一些理解。
第一,設計戰略和策略管理。
設計戰略和策略,是企業根據自身情況(企業情況、市場情況、產品情況等)作出的針對設計工作的長期規劃和方法策略,是對設計部門發展的規劃,是設計的準則和方向性要求。它是提高產品開發能力、增強市場競爭力、提升企業形象的總體性規劃。企業必須要制定自己的設計戰略,并加以良好、有效地管理。
第二,是設計目標的管理。
設計必須也應該有明確的目標。除戰略性的目標要求外,企業的設計部門應根據企業的近期經營目標制定近期的設計目標,這一點很重要。前面在說到設計師們是一個特殊的族群,一般較為感性,在目標的設定、執行等方面最好能有強有力的管理,使之切實有效地完成既定目標。
第三,設計程序管理。
設計,是一個講究創意、思想的工作,但并不表示設計就不需要流程。設計的流程管理,是為了對設計實施過程進行有效的監督與控制,確保設計的進度,以在既定的時間內完成目標和任務。
第四,設計作品的品質管理。
設計作品的品質管理,是使設計師的設計方案達到預期的目標,并在生產階段達到設計所要求的質量。在設計的過程中發揮集思廣益的作用,有利于設計質量的保證與提高。這里特別要強調的是“集思廣益”,即發揮集體的智慧,達到最理想的效果,這在設計管理過程中應給予足夠的重視。
另一個環節是我們不能忽略的,即設計成果轉入生產以后的管理對確保設計的實現至關重要。在生產過程中,設計部門應當與生產部門密切合作,通過一定的方法對生產過程及最終產品實施監督,才能使設計的效果得到最完美的體現。
第五
隨著知識經濟時代的到來,知識產權的價值對企業經營有著特殊的意義。對設計工作者來說,首先要保證設計的創造性,避免出現模仿、類似甚至侵犯他人專利的現象。應有專人負責信息資料的收集工作,并在設計的某一階段進行審查。設計完成后應及時申請專利,對設計專利權進行保護。
結語
設計概念的內涵和外延在“軟件、技術和管理”這一大背景下不斷發生變化,設計管理的定義和影響也在發展過程中。作為一門新的研究領域、一種應對激烈競爭的最具潛力的工具,設計管理愈來愈受到人們的關注和討論,這是一個好的現象。在目前以及將來,對設計管理的探討和發展應當被我們關注和重視。
注釋:
①(日)榮久庵憲同等著,楊向東等譯.不斷擴展的設計.長沙:湖南科學技術出版社,2004.第279頁.
②劉瑞芬.設計程序與設計管理.北京:清華大學出版社,2006.第1頁.
③劉和山等.設計管理.北京:國際工業出版社,2006.第10頁.
參考文獻:
[1]陳鴻俊編著.現代設計史.長沙:中南大學出版社.2005.
[2](日)榮久庵憲同等著,楊向東等譯.不斷擴展的設計.長沙:湖南科學技術出版社.2004.
[3]陳屹,謝華編著.現代設計方法及其應用.北京:國際工業出版社.2004.
[4]劉和山等.設計管理.北京:國際工業出版社.2006.
1轉變教育觀念
利用現代化學習工具學習當今社會發展所需要的知識是時代的要求,因此應轉變教育思想和更新教育觀念,改變以往的教學方式、學習方式和學習內容,探索適應現代社會、經濟、科技及文化發展的教育觀念和人才培養模式,形成培養適合21世紀所需要人才的教學體系.醫藥院校的數學應以應用為主要目的,應改變以掌握基本知識、基本理論及基本方法為目的的方式,把教學重點轉移到講解數理統計學概念、思考方法、形成及應用背景等,引導學生思考數理統計學的思維特征,理解數理統計學思想,引導學生應用數理統計學方法解決實際問題,以達到學以致用的目的.學好和用好醫藥數理統計學并不需要高深的數學知識,而是要促使學生在學習數理統計學的時候改變思維模式,使學生從醫藥學的形象思維模式向數理統計學的抽象思維和邏輯推斷模式轉變,并結合教材中例題的講解、學生自身實例資料的分析及作業的批閱使學生理解和掌握統計學中的基本概念、基本方法、統計符號及公式等.
2精簡和更新教學內容
在教學內容方面做到突出實用性,適當地減少或減弱概率論部分的理論性和難度,以直觀、趣味和易于理解的方式把概率論作為數理統計的基礎知識加以介紹.在假設檢驗部分注意闡述數理統計方法的思想、應用的背景及應用中所需的條件,重點講解假設檢驗應該如何選取原假設和備擇假設,如何對得出的結論進行合理的解釋;在參數估計部分著重地講解參數估計在實際應用中的重要性、合理性及應用中應注意的問題,區間估計中置信區間的理解及單側置信限在應用中的意義等;在方差分析部分講清楚引進方差分析的意義、假設檢驗的方法對多個總體進行多次t檢驗時的缺點、方差分析應用的條件及合理解釋檢驗結果等;在回歸分析部分注意闡述量與量之間的關系、回歸方程的理論意義及對回歸方程結果在應用中的解釋等.目前SPSS軟件是國際醫學論文中應用最廣泛的統計軟件[2],國內的大部分醫學期刊也要求論文數據統計分析要應用統計軟件處理,統計檢驗結果要用P值來表示,更要求學生了解統計軟件的使用方法,做到正確使用統計軟件.
3互動式的教學方法培養應用、創新型人才
傳統的教學方式是知識傳授型教學,即教師在課堂上灌輸知識,在有限的時間內按教學大綱要求把大量的教學內容盡可能地講授完畢,不能有效地調動學生對學習的主動性,忽視學生應用能力的發展,結果導致學生把主要精力投入到統計計算上,很難有時間去深入分析統計結果.互動式教學方法要求教師在教學中充分發揮教師的主導作用,同時讓學生處于教學的中心,在加強課堂討論的同時,由教員歸納總結,充分調動學生的學習興趣,提高學生的主動性和創造性.統計學應用能力的培養主要指可正確選擇和應用統計分析方法解決醫藥學科學研究和醫藥工作中的實際問題[3].為了避免學生濫用及錯用統計方法,教師要重點講清各種方法的適用條件及特點.在考試方法上亦采用開卷考試,使學生不再花大量時間去推敲和死記那些復雜的公式,不再難于分清和理解符號及公式.通過幾年來的改革實踐,發現上述教學內容、方法及手段的改革增強了學生的學習興趣,使學生真正體會到數理統計學的內容在醫藥及日常生活中的應用價值,激發學生的創造性思維,取得了良好的效果.
[參考文獻]
1轉變教育觀念
利用現代化學習工具學習當今社會發展所需要的知識是時代的要求,因此應轉變教育思想和更新教育觀念,改變以往的教學方式、學習方式和學習內容,探索適應現代社會、經濟、科技及文化發展的教育觀念和人才培養模式,形成培養適合21世紀所需要人才的教學體系.醫藥院校的數學應以應用為主要目的,應改變以掌握基本知識、基本理論及基本方法為目的的方式,把教學重點轉移到講解數理統計學概念、思考方法、形成及應用背景等,引導學生思考數理統計學的思維特征,理解數理統計學思想,引導學生應用數理統計學方法解決實際問題,以達到學以致用的目的.學好和用好醫藥數理統計學并不需要高深的數學知識,而是要促使學生在學習數理統計學的時候改變思維模式,使學生從醫藥學的形象思維模式向數理統計學的抽象思維和邏輯推斷模式轉變,并結合教材中例題的講解、學生自身實例資料的分析及作業的批閱使學生理解和掌握統計學中的基本概念、基本方法、統計符號及公式等.
2精簡和更新教學內容
在教學內容方面做到突出實用性,適當地減少或減弱概率論部分的理論性和難度,以直觀、趣味和易于理解的方式把概率論作為數理統計的基礎知識加以介紹.在假設檢驗部分注意闡述數理統計方法的思想、應用的背景及應用中所需的條件,重點講解假設檢驗應該如何選取原假設和備擇假設,如何對得出的結論進行合理的解釋;在參數估計部分著重地講解參數估計在實際應用中的重要性、合理性及應用中應注意的問題,區間估計中置信區間的理解及單側置信限在應用中的意義等;在方差分析部分講清楚引進方差分析的意義、假設檢驗的方法對多個總體進行多次t檢驗時的缺點、方差分析應用的條件及合理解釋檢驗結果等;在回歸分析部分注意闡述量與量之間的關系、回歸方程的理論意義及對回歸方程結果在應用中的解釋等.目前SPSS軟件是國際醫學論文中應用最廣泛的統計軟件[2],國內的大部分醫學期刊也要求論文數據統計分析要應用統計軟件處理,統計檢驗結果要用P值來表示,更要求學生了解統計軟件的使用方法,做到正確使用統計軟件.
3互動式的教學方法培養應用、創新型人才
傳統的教學方式是知識傳授型教學,即教師在課堂上灌輸知識,在有限的時間內按教學大綱要求把大量的教學內容盡可能地講授完畢,不能有效地調動學生對學習的主動性,忽視學生應用能力的發展,結果導致學生把主要精力投入到統計計算上,很難有時間去深入分析統計結果.互動式教學方法要求教師在教學中充分發揮教師的主導作用,同時讓學生處于教學的中心,在加強課堂討論的同時,由教員歸納總結,充分調動學生的學習興趣,提高學生的主動性和創造性.統計學應用能力的培養主要指可正確選擇和應用統計分析方法解決醫藥學科學研究和醫藥工作中的實際問題[3].為了避免學生濫用及錯用統計方法,教師要重點講清各種方法的適用條件及特點.在考試方法上亦采用開卷考試,使學生不再花大量時間去推敲和死記那些復雜的公式,不再難于分清和理解符號及公式.通過幾年來的改革實踐,發現上述教學內容、方法及手段的改革增強了學生的學習興趣,使學生真正體會到數理統計學的內容在醫藥及日常生活中的應用價值,激發學生的創造性思維,取得了良好的效果.
[參考文獻]
隨著科技的進步和計算機的發展,數學的思想和思維方法在越來越多的領域中得到了廣泛的應用,數學在現代科學中發揮著巨大的作用,將數學思維方法應用到醫藥學領域,培養學生的應用能力,解決醫學實際問題是醫學院校數學教育的主要目的。《醫藥數理統計》是為醫學生開設的一門必修基礎課,是一門應用性較強的課程,旨在開闊學生視野,培養學生科研意識,用數理統計方法去分析和解決醫藥學中實際問題。從數理統計這門學科本身來說它是研究隨機現象的科學,它有自己獨特的處理問題的思想方法,與以往學生學過的高等數學思考方式不同,兩者思想體系差別較大,基本理論比較抽象,描述性色彩比較濃厚,學生除具備《高等數學》基本知識外,還應具備語文、邏輯學知識,是公認的一門較難課程。為了提高學生的學習興趣,消除畏難情緒,我們對這門課程進行了教學改革,以下是我們的一些思考與體會。
1聯系醫藥學專業基礎,優化教學內容
長期以來,在醫藥學專業教學過程中形成了專業課和非專業課的觀點,而《數理統計》課是公共基礎課、非專業課得不到應有的重視。針對這種情況,我們首先要明確培養目標,轉變數學觀念,我們認為醫學院校的數學教育應以數學的應用為主要目的,以培養學生的應用能力為目標。應改變傳統的重知識傳授,重技能計算技巧訓練,輕能力培養忽視應用,我們應把教學重點轉到通過講解數學概念、定理,思想方法引導學生理解數學思想并應用思想方法解決實際問題,達到培養應用能力,學以致用。為此,我們教學改革第一步就是要根據一般本科醫學院校教學定位和醫學生的專業特點,改革教學內容,優化教材體系,使教材盡可能體現應用數學的特點,使其知識結構更具實用性、可讀性,更具醫科的特點。
對教材體系、內容增減方面作了以下探索:
①本門課程是應用性較強的課程,主要應用部分在統計學部分,在不影響本課程體系完整性條件下,壓縮概率部分內容,減弱概率論部分理論難度。
②改變重概率輕統計重理論輕應用的現象,淡化定理證明和計算技巧訓練,加強統計思想和統計方法的講解,重點介紹如何用統計方法解決實際問題,突出應用。增加一些常用統計軟件簡介。
③增加與醫藥學緊密聯系的例題和習題。適當配置一些臨床案例,學生通過學習這些案例來體會這門課程的重要性,激發學生的學習興趣。
2改革教學方法,培養學生應用能力
傳統的教學方式是一種封閉型的教學方法,教師講、學生記的“填鴨型”不利于培養學生的思維能力,其要害在于用教師的思維活動代替學生的思維活動,使學生的智力發展受到束縛,不能用所學知識去分析和解決實際問題,更談不上有創新能力。根據《數理統計》課程偏難應用性又較強的特點,我們采用多種教學方法靈活運用,努力培養學生分析問題、解決問題的能力。
2.1討論式教學法,增強學生積極向上參與意識,培養互相溝通合作的精神
傳統教學法偏重于“教”,忽視學生的“學”,課堂教學大多是教師的“一言堂”。我們都知道應重視互動教學,重視教師與學生之間的互動,但往往忽略學生與學生之間的相互影響。討論式教學法是在師生之間雙向信息交流基礎上,增加學生之間的協助和交流的一種教學方法。根據《數理統計》課程特點,對一些較難理解的內容或富有爭議性問題,采用教師講授與討論相結合。教師在備課過程中就要擬定好要討論的問題,可以進行課堂提問、討論、回答,也可以小組討論,留問題課后討論等多種討論形式。例如,我們在講完區間估計概念后,為了準確理解這個概念,我們出了這樣一個思考題讓學生討論,P{θ1<θ<θ2}=1-α能否說參數θ落入區間(θ1,θ2)的概率為1-α?經過討論,絕大多數同學認為此說法是錯誤的,回答正確。但仍有一小部分同學堅持此說法正確,教師及時總結、釋疑說明回答錯誤的同學是把參數θ當成隨機變量了。學生圍繞某一問題進行討論,不僅解答了自己的疑問,同時在解決其它同學疑問的同時對自己所掌握的問題有了進一步的深化。在課堂教學即將結束時,我們往往會留下思考題讓學生回去討論,給學生提問,留下新疑使教學在“有疑”中結束,使學生感到學習這門課程有趣味性,從而激發學習的主動性。實踐證明,討論式教學法對于學生的智力因素和情感因素的開發和發展都會產生積極的影響,激發了學生的學習熱情,有效地培養了學生創新意識和合作精神。同時這種方法也督促教師不斷更新知識,積極學習,提高講課素質。
案例是一個實際情況的描述,它一般要涉及一個決策問題。教學案例是適應教學目標的需要,圍繞一個或幾個問題,在對實際調查后所作的客觀書面的描述。案例式教學法又稱“蘇格拉底式”教學法,主要采用對話式、討論式和啟發式。這種教學方法是在教師指導下,組織案例,把學生引導到實際問題中去,進行學習、研究、通過分析、討論找到解決問題的方法。在備課中,注意選取醫藥學真實案例,一旦選定某個案例作為教學方法,首先要熟悉案例內容,找出案例涉及的重要問題,尋找該案例相關資料,將案例要求學生事先閱讀,擬定解決問題的步驟,教師引導學生討論,在學生充分發表了觀點后,教師及時總結答疑。例如:在講假設檢驗內容時,我們主要采用案例教學法闡述基本概念、基本原理及推理方法,將理論教學與實際案例結合起來,使課堂講解生動,激發了學生學習興趣,提高了教學效果。
《數理統計》這門課是公認的一門較難課程,學生學習起來確實存在畏難情緒,而案例教學法采用的案例是來源于現實的醫藥學實際問題,有可能就是學生將來步入工作崗位要面臨的實際問題,這樣對學生來說就有一種吸引力,提高了學生參與的積極性,案例教學法采取以學生為主進行課堂討論方式,有效地培養了學生分析問題、解決問題能力和決策技能。在這個過程中同學們切身感受到數學應用的奇妙作用。
案例教學法雖然在培養學生能力方面具有明顯優勢,但我們也看到它的不足之處,案例教學是對某一方面問題的描述,它不能代替系統的理論教學,只有掌握了一定的理論知識,才能分析案例,理論教學是基礎,案例教學是補充,只有把兩者有機結合好,才能達到好的教學效果。
2.3開展計算機輔助教學,創設良好的教學環境,提高授課效果
21世紀,教育現代化已經成為大勢所趨,教育的現代化既包括教育理念、教育管理的現代化,也包括教學手段的現代化。對于學生來說,《數理統計》這門課程要比以往學過的高數難學,基本理論比較抽象,描述性色彩比較濃厚,為了消除畏難情緒,增強課堂學習內容的感染力,在課堂上恰當地使用多媒體教學課件,能提高學生的學習興趣,因為通過圖形顯示配上文字說明,能創設一個圖文并茂,聲像并舉,生動直觀的教學環境。使教學的表現形式更加形象化、多樣化、視覺化。。在使用多媒體教學時,我們應該注意到CAI教學是一種輔助手段,不能取代教師在課堂中的主導地位。教師的人格魅力和語言魅力是任何機器所無法取代的,一節課是否能吸引學生,不在于CAI課件的趣味性,而在于教師的語言魅力,用語言吸引學生,而不是課件吸引學生。教師不可過多地用課件進行授課,也更不適合應用在教學的全部過程,因為它的條理性較強,不易更改,使教師在課堂上的隨機應變,融會貫通受到限制。只有把計算機輔助教學技術和傳統的教學手段有機地結合起來,才能更好地提高教學效果和教學質量。
3改革考試方式和內容,注重對學生能力的考察
教學改革的一項重要內容就是考試改革,它與教學內容、教學方法的改革相輔相成,互相促進,前者對后者具有強烈的導向作用,后者為前者打下了基礎。對于《數理統計》這門課程,除了改革教學內容、教學方法,對考試改革不可忽視。通過改革考試,更好地促進學生能力的培養和教學質量的提高。考試改革主要從以下3個方面進行。
①改革考試內容。考試內容如果局限于教材,劃范圍、定重點,這樣助長了一部分學生死背硬記也能得高分,傷害了認真學習學生的積極性,不利于培養學生的創新能力。考試內容應體現出對基本理論、基本統計方法的掌握,淡化計算技巧,注重對分析問題解決問題能力的考察,適當出一、二道能考察創新能力的題目。
②避免考試方式單一。考試模式多樣化,平時要有測驗,要提交讀書報告,增大平時考試成績的比例。學生的成績應根據平時成績、讀書報告和期末卷面成績綜合評定。
③改革考試題型。應減少客觀性試題比例,多出些綜合性思考、分析題,以達到培養學生的綜合素質和創新能力。
總之,《醫藥數理統計》教學改革的目的就是提高學生的學習興趣,提升學生應用數學能力和分析問題解決實際問題的能力,培養學生的科研意識。本研究是針對一般本科醫學院校的教學定位進行的一些思索和實踐,還有一些方法不夠完善,但我們相信在以后的教學中將不斷改進,為培養21世紀應用創新型醫學人才貢獻力量。
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