统计学内容十篇

发布时间:2024-04-29 11:28:27

统计学内容篇1

一、统计的观念与方法——意识比方法更为重要

统计内容,学生的普遍反应是“好学”。内容很容易懂,就是数一数数据,画一画图之类的,没有什么深奥的东西。老师们也觉得统计内容“好教”,教学没有“压力”,可以作为教学其他内容的“休息期”。事实也像是如此,学生学完例题后,完全能独立地完成相应的作业,应付试题的考查完全没有问题。可是在每次教学之后,我总觉得似乎还缺少些什么,学生的学习就像飘浮在空中一样。一次学完统计内容后,我对学生进行了问卷调查,“你们觉得学习统计有什么作用吗?自己在生活中能用到统计知识吗?”学生的回答很出乎我的意料,除少数的人认为有用之外,更多的人要么选择不知道,要么认为没有作用,没有意义,自己不会在生活中使用到。可以说,教材中的例题与学生的生活很接近,统计内容与学生的生活联系很紧密,生活也已先于数学教材将统计知识推到了学生的面前,电视、报刊、网络等常有统计的信息出现在学生面前。学生学习了统计知识却觉得统计没有什么作用,这无疑是教学的一种失败。

“课标”总体目标中对统计的要求是:经历运用数据描述信息、作出推断的过程,发展统计观念;掌握统计与概率的基础知识和基本技能,并能解决简单的问题。而学生缺失的恰恰就是统计观念。学生觉得统计好学,其原因是教师在讲授时,往往偏重于对学生解答方法上的指导,重在指导学生完成相应的课后练习题,而这些习题多是要求学生根据提供的数据,去数一数,画一画,并依据图表作一些简单的分析与回答,学生解答起来并不是难事。事实上,统计的教学目标远不是只让学生学会收集数据、制制表、画画图的简单技能,其核心目标应当是“发展学生的统计观念”,让学生有用统计的方法去解决生活中的一些简单问题的意识。应用意识远比方法更为重要,学生有了用统计知识来解决实际问题的意识,才能避免他们解答统计题目时得心应手。

二、内容的理解与定位——确定好每节课的教学目标

统计内容在小学一至六年级数学教材中均有分布,且单元内容显示的均是统计,很容易给人以相似的感觉,其实整个统计知识在数学教材体系中是按一定梯度分布的。从学段内容标准来看,第一学段主要是让学生学习一些简单的收集、整理和描述数据的方法,对数据的统计过程有所体验;第二学段是让学生经历简单的数据统计过程,进一步学习收集、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。具体到教材各分册又有其具体教学内容与教学要求,教师在教学时,首先要深入了解本册教材中统计的具体内容以及它在整个统计内容体系中的地位,确定好每节课的教学重点,而不能前后知识混着讲,让学生抓不住重点。

三、情境的创设与运用——密切联系学生的生活实际

“课标”认为,统计教学“应注重借助日常生活中的例子”,“注重所学内容与现实生活的密切联系”。教材编写时充分关注了这一点,每一个知识点的讲授都是通过生活中的具体事例引入,并由此展开教学。让学生感到统计知识与生活的息息相关,但同时我们也应该看到,教材提供的内容是为所有的学生服务,往往具有典型性与普遍性,有时为使事例具有理想化的教育意义,还会对所提供的内容进行加工处理,这就使学生学习这一部分内容时,常有一种高于生活的感觉。例如一年级统计教学内容,为引起学生的学习兴趣,题目是这样编选的:大象家来了哪些客人?要求学生将它们理一理,书中出现了许多小猴、小猪、小狗等动物。学生对此很感兴趣,但是他们往往就不能将此与自己的真实生活相联系,对于他们来说,这一切是在童话中进行的。再如五年级统计内容,用折线统计图来表示我国青岛、昆明两个城市2003年各月的降水量。虽然这一现象与学生的生活相关,他们也能理解,但这不是他们感兴趣的话题或不是他们所熟悉的,他们认为这更应是大人们考虑的事情。

有研究表明,学生对活动对象的熟悉程度将影响他们收集、整理和分析数据的兴趣。因此,教师在实际教学中,可以根据学生的生活实际,从一些贴近学生身边生活的事例着手,对教材例题、习题进行适当改编或补充,以提高学生的学习兴趣与应用意识。

四、活动的分组与合作——注重学生合作意识的培养

合作学习是新课程积极倡导的一种重要学习方式,学会合作也是学生全面发展的一个重要方面,会合作的人走上社会后往往更容易获得成功。事实上,一项统计活动也常常需要别人的合作才能进行,学生课堂上进行的简单统计活动需要合作,社会上大的统计活动就更需要人去合作完成。统计的结果只有在与他人的分享交流中才会发挥作用。因此,教学时,对于统计过程中的很多活动,教师尽量要让学生以合作的形式去完成。为了让学生在参与统计活动的过程中,体会与同伴合作交流的价值,教师要加强小组合作的有效性指导,不能让小组合作流于形式。还要根据学生的个性差异对学生进行合理分组,对组内各位同学初步进行分工,确定好小组长、记录员等,保证合作学习的有效进行。

统计学内容篇2

关键词:水文统计;教学内容;教学体系

作者简介:宋松柏(1965-),男,陕西永寿人,西北农林科技大学水利与建筑工程学院,教授;康艳(1976-),女,黑龙江佳木斯人,西北农林科技大学水利与建筑工程学院,讲师。(陕西 杨凌 712100)

基金项目:本文系西北农林科技大学2011年度教学改革研究项目(项目编号:JY1102059、JY1102056)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:a     文章编号:1007-0079(2012)05-0054-02

“水文统计”是应用概率论与数理统计原理研究和揭示水文现象统计规律的一门学科,是水利、交通和电力工程规划设计的核心基础理论。20世纪50年代,我国著名水文学家刘光文教授在河海大学(原华东水利学院)创建了我国第一个水文系,亲自开设了我国第一门结合水文专业特点的“应用数学”,主要介绍水文学中基本的统计理论和方法[1],1980年更名为“水文统计”。半个多世纪以来,随着我国水利、交通和电力发展战略的调整和发展,丛树铮、朱元、宋德敦、丁晶、郭生练、金光炎、吴正平、黄振平、张海伦、刘权授、梁忠民、华家鹏、谢平和陈元芳等学者先后在水文统计领域进行了大量的研究,取得了重要的研究进展,形成了今天“水文统计”课程的理论体系[2-16]。以“水文统计”课程为核心,出现了若干相关的分支课程,如“统计试验方法及应用”、“风险分析与决策”、“随机水文学”和“水文水资源随机分析”等,所有这些推动了我国“水文统计”教学和科学研究的发展[2-16]。20世纪90年代以来,国外在水文统计出现了一些新的理论与方法,这些方法不同程度地引进了许多院校“水文统计”的教学。但是,这些方法仍分散于一些外文文献和研究专著。根据现行“水文统计”课程教学内容和水利、交通和电力工程专业培养方案,鉴于大多数学校在“水文统计”课程开设之前已经讲授过概率论,因此,有必要压缩现行“水文统计”教材中的一些概率论篇幅,突出概率论在水文中的应用,增加一些实用的理论方法和水文统计新的理论与方法,补充和修改现行课程的教学内容。

一、国外“水文统计”课程教学内容

国外“水文统计”教学主要选用的教材有《StatisticalmethodsinHydrology》、美国地质调查局培训教材《StatisticalmethodsinwaterResources》和《StatisticalmethodsinHydrologyandmeteorology》等[17-19]。

《StatisticalmethodsinHydrology》经过第二版修订后,被广泛地用于教学中,是一本很好的教材。主要介绍概率和概率分布的基本概念,随机变量的特性,一些离散型概率分布及其应用,正态分布,连续分布,频率分析,置信区间和假设检验,线性回归分析,多元线性回归分析,相关分析,多变量分析,数据生成,水文时间序列分析,随机水文模型,不确定性、风险可靠性分析的概率方法和地统计分析等[17]。《StatisticalmethodsinwaterResources》主要介绍数据总结,数据的图形分析,不确定性描述,假设检验,总体的独立性分析,配对检验,几个独立总体比较,相关分析,线性回归分析,回归的交替分析法,多元线性回归分析,趋势分析,检测下限数据分析方法,离散关系,离散响应回归和图形展示等[18]。《StatisticalmethodsinHydrologyandmeteorology》强调随机变量间的关系,主要介绍概率计算的基本概念,随机事件的相互依赖性,随机变量的概率分布,随机现象的统计估计,统计假设检验和随机变量的相互依赖性等[19]。

上述教材的特点是突出了概率论与数理统计在水文中的应用,除此之外,在教学上,还讲授随机模型,地统计分析,风险分析理论,统计模拟,贝叶斯分析,不确定性分析,水文分布,极值理论与洪水、干旱评估,人工智能,区域分析等。区域分析主要有洪水指数法,频率分布的区域特性和区域洪水水位的描述等内容。

二、国内“水文统计”课程教学内容

自刘光文教授开设“应用数学”课程讲授水文学中的概率与统计理论方法后,金光炎先后编写了《水文统计的原理与方法》、《水文统计计算》和《实用水文统计法》等,结合应用实例,从实用的角度出发,介绍了概率论和数理统计的基本知识和水文频率计算的一般方法。丛树铮(1980)、王俊德(1992)分别编写了《水文学的概率统计基础》和《水文统计》,形成了“水文统计”课程内容体系。金光炎结合多年在水文频率计算的研究成果,先后于1993、2002、2003、2010年出版了《水文水资源随机分析》、《工程数据统计分析》、《水文水资源分析研究》和《水文水资源计算务实》研究专著,除介绍概率论与数理统计原理外,系统地总结作者在常用水文频率线性选择、参数估计和误差分析中的研究成果。2003年,黄振平出版了《水文统计》教材,经过河海大学教学团队的建设与改革,“水文统计”课程于2007年被评为部级精品课程,也被许多高校选用为《水文统计》课程教材[1]。主要介绍事件与概率,随机变量及其分布,多元随机变量及其分布,数字特征与特殊函数,极限定理,抽样分布,估计理论,假设检验,相关分析,回归分析,误差分析和随机过程等。陈元芳(2000)出版了《统计试验方法及应用》,主要介绍水文随机变量、随机向量和随机过程的生成方法。张济世(2006)《统计水文学》汇集了利用数学原理解决水文问题的热点研究方法,扩展了传统统计学在水文统计中的应用,系统地介绍了灰色理论、模糊数学、神经网络、时频分析、小波分析、混沌和分形等新技术新方法在水文统计分析的应用,内容丰富,是拓展学生知识面的学习参考书。秦毅(2006)《水文水资源应用数理统计》强调多元分析在水文中的应用。丛树铮(2010)《水科学技术中的概率统计方法》系统地介绍了概率统计方法和及其在水文统计方面的研究成果。程根伟(2010)《水文风险分析的理论与方法》系统地介绍了水文风险分析原理,并附有实例计算过程。

综上所述,国内《水文统计》教材突出了概率论与数理统计的基本原理及其应用,形成了以河海大学“水文统计”课程为代表的教学内容,讲授事件与概率、随机变量及其分布、多元随机变量及其分布、数字特征与特征函数、极限定理、抽样分布、水文频率计算、假设检验、回归分析和误差分析等。而有些研究专著虽然包含了目前水文统计一些新的理论和方法,是学生学习课程时很好的教学参考书,但是难度较大,不便于讲授使用。

三、“水文统计”课程新的教学内容

根据水利、交通和电力行业的特点,结合国外水文统计教学与理论方法的最新发展,“水文统计”课程按以下原则设置教学内容:突出概率论与数理统计原理在水文中的应用;强调工程规划设计中的实用计算方法;吸收和反映国内外成熟的新理论与方法;内容力求系统、全面。根据上述原则,“水文统计”课程教学内容设置如下:

第1章:绪论。主要包括水文统计方法、应用与发展。第2章:水文事件概率与重现期计算。主要包括水文事件概率与条件概率计算;洪水与干旱特征变量提取;次重现期与年重现期。第3章:水文概率分布。主要包括正态分布类;指数分布类;wakeby分布类;pareto分布类;Logistic分布类和截取分布等。第4章:几种偏态分布的特性。主要包括偏态normal、t、Laplace、Logistic分布、Uniform、exponentialpower、Bessel函数、pearsontypeii、pearsontypeⅦ、Generalt分布等。第5章:常用的多维水文概率分布特性。主要包括二维gamma分布;Gumbel混合分布;Gumbellogistic分布;nagao-Kadoya二维指数分布;多维正态、t分布和对数正态分布。第6章:抽样分布。主要包括简单随机抽样;样本分布;抽样分布;几种统计量的分布;顺序统计量及其分布。第7章:估计理论。主要包括点估计;区间估计;估计量好坏的评选标准。第8章:假设检验。主要包括常用的参数检验和非参数假设检验。第9章:多元统计分析。主要包括一元线性与多元线性回归;非线性回归;逐步回归;线性递推回归;判别分析;聚类分析;主成分分析;对应分析;因子分析;典型相关分析。第10章:随机模型。主要包括随机过程的基本概念;自回归模型;滑动平均模型;自回归滑动平均模型;水文序列组成与模拟;非平稳随机模型及其应用;多变量随机模型及其应用。第11章:单变量水文序列频率计算。主要包括资料“三审”;水文序列频率分布的参数估计方法(矩法,极大似然法,概率权重矩法,线性矩法,最大熵原理法,交互熵法,贝叶斯法、Box-Cox变换法,e-m算法,适线法,优化算法,核密度估计法;部分熵,部分交互熵,部分概率权重矩,部分线性矩法,LH矩法和LL矩法);水文序列频率最优线型评定与拟合度检验;单变量序列的经验频率计算。第12章:特殊水文序列频率计算。主要包括含零值水文序列频率计算;加入特大值后洪水序列频率计算;非一致性水文序列频率计算;截取水文序列频率计算(包含超定量洪水频率计算);梯级水库(电站)下游水文频率计算;区域洪水频率计算。第13章:多变量水文序列频率计算。主要包括copula函数的定义与特性;对称、非对称和archimedeancopulas;meta-ellipticalcopulas;plackettecopula;pair-copulas;混合copulas;经验copulas;变量相依性度量;copula函数参数估算和最优copulas函数评定;copulas模拟与拟合度检验;多变量序列经验频率计算;基于copula函数多变量联合概率分布计算。第14章:正交试验。主要包括正交试验方法;水平数不同的全因素试验;正交表的使用。第15章:风险分析。主要包括水文风险分析原理;减小风险的主要途径;水文风险分析举例。第16章:地统计分析。主要包括区域化变量;协方差函数;变异函数;克里格插值;应用实例。

四、结论

根据水利、交通和电力工程专业培养方案,回顾了我国“水文统计”课程教学体系的发展,分析了“水文统计”课程国内外代表性的教材、专著和教学内容,提出了相应的新的教学内容。与现有课程教学内容相比,压缩了概率论原理篇幅,增加了各类水文频率分布、水文频率计算新理论与方法、工程中几种特殊序列的频率计算、正交试验、风险分析、地统计分析等,其目的是增强学生毕业后从事水文分析与水利计算的工作能力,以期完善我国水利、交通和电力高等院校“水文统计”课程的教学体系。

参考文献:

[1]丛树铮.水文学的概率统计基础[m].北京:水利水电出版社,1980.

[2]王俊德.水文统计[m].北京:水利电力出版社,1992.

[3]黄振平.水文统计学[m].南京:河海大学出版社,2003.

[4]丛树铮.水科学技术中的概率统计方法[m].北京:科学出版社,2010.

[5]陈元芳.统计试验方法及应用[m].哈尔滨:黑龙江人民出版社,2000.

[6]秦毅,张德生.水文水资源应用数理统计[m].西安:陕西科学技术出版社,2006.

[7]金光炎.水文统计的原理与方法[m].北京:水利电力出版社,1958.

[8]金光炎.实用水文统计法[m].北京:水利电力出版社,1958.

[9]金光炎.水文统计计算[m].北京:水利电力出版社,1980.

[10]金光炎.水文水资源随机分析[m].北京:中国科学技术出版社,

1993.

[11]金光炎.工程数据统计分析[m].南京:东南大学出版社,2002.

[12]金光炎.水文水资源分析研究[m].南京:东南大学出版社,2003.

[13]金光炎.水文水资源计算务实[m].南京:东南大学出版社,2010.

[14]张济世,刘立昱,程中山,等.统计水文学[m].郑州:黄河水利出版社,2006.

[15]程根伟,黄振平.水文风险分析的理论与方法[m].北京:科学出版社,2010.

[16]CharlesthomasHaan.StatisticalmethodsinHydrology(2ndedition)[m].iowa:iowaStatepress,2002.

[17]HelselD.R.,HirschR.m.StatisticalmethodsinwaterResources[R].techniquesofwater-ResourcesinvestigationsoftheUnitedStatesGeologicalSurvey,Book4Hydrologicanalysisandinterpretation,Chaptera3,2002.water.usgs.gov/pubs/twri/twri4a3/.

统计学内容篇3

[关键词]会计信息系统;实验教学;内容体系

实验教学与理论教学是密切联系的有机统一体,两者相互联系,相互促进。我国会计信息系统实验教学已开展多年,但对其内容体系还没有统一的认识,特别是随着会计信息化工作的不断深入发展,对会计信息系统实验教学内容提出了新的要求。本文通过分析现行会计信息系统实验教学内容的局限性,按照会计信息化人才培养需求和会计信息系统应用需求,充分考虑会计信息系统的构成要素,建立了三维一体的分析模型,全方位、多视角地对会计信息系统实验教学内容体系进行分析与设计,以丰富、发展和完善会计信息系统实验教学内容体系。

一、现行会计信息系统实验教学内容分析

信息技术在会计工作中的应用,使会计环境发生了重大变化,新的会计环境导致会计理论与实务呈现新的特征,会计信息系统实验教学必须充分考虑会计信息系统的发展规律与企业信息化的发展水平,不断丰富与更新教学内容,以适应社会对会计信息化人才的需求。然而,目前我国高校会计信息系统实验教学未能紧跟企业信息化的步伐,也未形成完整统一的内容体系,还存在一定的局限性与不足之处。

1.教学内容滞后,不能适应会计信息化的发展

从我国会计信息化的发展过程来看,会计信息系统主要存在3种模式:面向财务部门应用、面向财务业务一体化和面向集团企业全面应用。由于信息化发展不平衡,在实际工作中,这3种模式同时存在。许多高校在会计信息系统实验教学中大都局限于面务财务部门应用和面向财务业务一体化,很少涉及面向集团企业全面应用的实验内容,难以适应信息化程度较高的集团企业对会计信息化人才的需要。

2.重视软件功能的应用,忽视内部控制与审计

熟练掌握会计软件应用是会计信息系统实验教学的基本目标,在实验教学活动中,普遍侧重于会计软件功能的应用与操作,而忽视了会计信息系统的控制与审计。随着企业会计信息化水平的不断提高,企业的经营管理将高度依赖于信息系统,忽视会计信息系统的内部控制与审计,将会对会计信息系统的有效运作带来风险,内部控制与审计越来越重要。因此,在会计信息系统实验教学中,必须考虑会计信息系统的内部控制,加强会计信息系统审计实验活动。

3.偏重基础性实验,综合性实验较少

现行会计信息系统实验教学内容多为基础性和操作层面的实验,综合性实验较少,不利于提高学生的综合分析能力。在掌握会计信息系统应用的各项基础性实验后,应按照企业整体信息化管理的要求,充分考虑系统的集成性和信息共享性,在企业整体信息化环境下,优化业务处理流程,进行综合模拟实验,加强综合性和设计性实验。

4.实验数据不充分,缺乏实验案例库

开展会计信息系统实验教学活动,不仅要有硬软件平台的支撑,而且还要结合各项实验活动,设计科学合理的实验数据,建立实验案例库。目前,在会计信息系统实验教学中,实验练习数据不够充分,应用流程较为简单,难以覆盖各种业务类型,同实验活动相关的配套案例更是寥寥无几,影响会计信息系统实验教学的效果与质量。因此,必须全面设计实验数据,加强会计信息系统实验教学案例库的建设。

5.多为单机实验模式,实验方案单一

为便于会计信息系统实验教学的进行,目前大都采用单人单机模式,实验方案单一,难以真正体验网络环境下的业务处理流程与数据共享。为适应企业信息化的发展,必须将基于网络环境的会计信息系统实验活动模式纳入教学内容之中。通过单人单机模式掌握会计信息系统的应用操作后,可以由多人组成一个小组,根据角色进行分工,在网络环境下运行会计信息系统,按照业务处理流程依次进行各项业务处理,从而使实验活动置身于更为真实的环境中,以便更好地提高学生的实践能力和团队协作能力。

6.侧重于应用操作,忽视系统实施与管理

现行会计信息系统实验教学的内容注重于会计信息系统的应用操作,而实际工作中对会计信息化人才的需求,既要有应用操作人员、又要有系统实施人员和系统管理人员,每类人员知识结构的侧重点有所不同,系统实施人员和系统管理人员对it技能的要求更高,在设计会计信息系统实验教学内容时,应全面考虑各类会计信息化人才的知识结构需求,设计完整的实验教学内容体系,以适应实际工作对各类会计信息化人才的需要。

二、设计与完善会计信息系统实验教学内容体系的总体思路

通过上述分析可以看出,我国现行会计信息系统实验教学的内容滞后于信息化的发展,必须根据会计信息系统理论与实践的发展,从会计信息化人才培养体系出发,不断丰富与完善会计信息系统实验教学内容体系。在设计与完善会计信息系统实验教学内容体系时,应全面考虑会计信息系统的应用需求,具有一定的前瞻性,以适应企业会计信息化的发展。因此,本文从会计信息化人才培养维度、会计信息系统应用需求维度和会计信息系统构成要素维度出发,通过全方位、多视角的三维一体分析模型(如图1所示),阐述完善会计信息系统实验教学内容体系的总体思路。

1.会计信息化人才培养维度

会计信息化的飞速发展,不仅使会计信息系统不断更新与升级,而且对会计信息化人才的要求也在不断变化。从会计信息化人才培养维度来看,伴随着会计信息系统的发展,会计信息系统的规划、开发、实施、应用、管理、评价、审计与咨询都对会计信息化人才提出了新的需求,在设计会计信息系统实验教学内容体系时,既要考虑培养会计信息系统应用人才的需要,也要考虑培养系统规划、系统开发、系统实施、系统管理和系统审计与评价人才的需要。

2.会计信息系统应用需求维度

从会计信息系统应用需求维度来看,既要考虑面向财务部门应用的需求,也要考虑面向财务业务一体化应用的需求,还要考虑面向集团企业整体应用的需求。(1)面向财务部门应用的会计信息系统是财务部门专用的信息系统,会计系统与业务系统之间没有实现集成。对于这种应用需求,主要从财务部门应用的角度,设计会计信息系统实验教学的内容。(2)面向财务业务一体化应用的会计信息系统,实现了会计信息系统与业务系统的集成,通过全面优化企业的业务流程,使物流、资金流与信息流融为一体,实现信息共享。对于这种应用需求,应从企业erp整体应用角度出发,设计会计信息系统实验教学的内容。(3)面向集团企业全面应用的会计信息系统,实现了集团会计与财务管理的信息化,全面预算管理、网上资金结算中心、集团物流管理等均依托信息化环境而产生。对于这种应用需求,应按照集团企业管理的模式和要求,从集团企业整体信息化角度出发,设计会计信息系统实验教学的内容。

3.会计信息系统构成要素维度

会计信息系统的构成要素包括人、硬软件平台、应用系统、数据文件和运行规程。人是对会计信息系统进行管理,应用会计信息系统处理会计信息,并利用信息进行决策的信息系统使用者。硬软件平台是会计信息系统开发和运行的基础和支持环境。应用系统的主体是应用软件,用于会计核算、管理与决策。会计系统运行过程所采集和产生的数据信息将存储于数据文件中。运行规程规定了会计信息系统本身的运作规则。从会计信息系统构成要素维度出发,设计会计信息系统实验教学内容时,应全面考虑会计信息系统的各项构成要素,包括会计信息系统各项构成要素如何搭建、集成与有机组合,合理构建会计信息系统的运行环境,使会计信息系统有效运作,以满足企业会计信息化的需求。

三、会计信息系统实验教学内容体系的具体设计

在综合分析会计信息系统实验教学内容设计思路的基础上,对于会计信息系统实验教学内容体系的具体设计,应将会计信息化人才培养目标与会计信息系统课程的教学目标相合,从三维一体分析模型出发,设计以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接的实验教学内容体系,主要从会计信息系统日常应用、会计信息系统构建与实施、会计信息系统管理与控制、会计信息系统审计与评价、会计信息综合加工与应用方面进行具体设计。

1.会计信息系统日常应用

会计信息系统日常应用是指会计信息系统各项功能模块的应用,会计信息系统日常应用实验活动,应按照现阶段会计信息系统存在的3种模式:面向财务部门应用、面向财务业务一体化和面向集团企业整体应用,分层次设计实验方案、实验内容、实验流程和实验数据,由浅入深、由易到难,逐步进行,并注意比较3种模式在数据采集、信息传递、业务处理、信息存储和系统控制方面的区别。

2.会计信息系统构建与实施

会计信息系统构建与实施活动涉及系统规划、项目管理、软件选型、配置管理、实施进程、实施战略、流程重组、风险管理和效果评价等诸多方面,是一项综合性的实践活动,难以在实验教学中全面进行。为增强学生对会计信息系统构建与实施的感性认识,可以将实验教学与案例教学相结合,从会计信息系统实施案例出发,首先通过案例分析来了解系统规划、实施战略和实施进程,再结合案例开展搭建运行平台、确定实施方案、进行初始设置和系统试运行等与会计信息系统构建和实施相关的实验活动。其中,搭建运行平台实验活动可以通过实地考察机房的硬件平台情况和自行安装搭建软件平台来进行;确定实施方案实验活动可结合会计信息系统实施案例所确定的实施方案,准备系统实施所需要的各项基础数据与具体方案;进行初始设置实验活动可根据企业会计核算与管理方面的要求设置系统参数,并将各项基础数据录入系统,完成各项系统初始化工作;系统试运行实验活动是在完成系统初始化工作后,利用案例中所给出的各项业务数据并设计相应的测试数据,进行系统试运行与测试。通过上述实验教学与案例教学相融合的方式,可以体验会计信息系统构建与实施活动。

3.会计信息系统管理与控制

会计信息系统管理与控制是为了保证会计信息系统的正确性、有效性、安全性和可靠性而实施的管理与控制过程,它是通过各项管理控制措施来实现的,既包括人工实施的管理控制活动,也包括由计算机程序实施的管理控制活动。会计信息系统管理与控制实验活动应结合会计信息系统管理与控制的案例来进行。对于人工实施的管理控制活动,可以通过分析案例加以理解与认识;对于计算机程序实施的管理控制活动,可以在全面了解应用系统的各个控制环节与具体控制措施后,针对各项控制设计测试数据,在系统运行过程中逐项进行控制测试实验活动,以体验嵌入到会计信息系统中的各项控制措施是否健全有效。

4.会计信息系统审计与评价

会计信息系统审计与评价是通过一定的技术手段采集审计证据,对被审计单位会计信息系统的安全性、可靠性、有效性和效率进行综合审查与评价的活动,审查与评价的内容主要包括会计系统的开发过程、会计信息系统的控制和会计信息系统的功能。开展会计信息系统审计与评价活动,需要基于某一单位及其计算机信息系统来进行,难以全面开展会计信息系统审计与评价实验活动,但对于会计信息系统功能及应用控制的审查与评价则可以通过相应的实验活动,应用计算机辅助审计技术与工具来进行。会计信息系统功能审计实验活动可以基于所应用的会计信息系统,采用测试数据法与综合测试法等方法进行审计测试;应用控制审查与评价实验活动可以通过检查相关文件、穿行测试和重新执行等方法进行审计测试,根据各项审计测试结果进行综合分析与评价。

5.会计信息综合加工与应用

会计信息化的一项重要工作是充分利用会计信息系统所提供的信息为管理服务。企业的经济业务经会计信息系统处理后,除了按照系统提供的输出功能输出凭证、账簿和报表数据之外,还应根据管理的需要对会计信息进行综合加工与利用。excel作为常用的工具软件,具有强大的处理与分析功能,如何应用excel对会计信息系统中的数据信息进一步加工与分析,应列为会计信息系统实验教学的重要内容。xbrl的推广与应用,有利于会计信息的抽取与分析利用,因此,还应借助xbrl应用平台,开展xbrl应用实验教学活动。

综上所述,会计信息系统实验教学内容体系涉及不同层次、多个方面,在实际教学过程中,应按照会计信息系统实验教学内容体系设计的总体思路,根据会计专业本科生和研究生的培养目标进行具体设计,实施会计信息系统实验教学,以适应社会对各类会计信息化人才的需要。

主要参考文献

统计学内容篇4

为工科各专业硕士研究生开设《数理统计》课程是非常必要的,该课程的教学目的是培养学生掌握、领会现代的统计方法和思维,可以有针对性的在本工程领域的研究实践中正确应用,并得出合理的统计结论,并能对所获得的结论进行基本的统计解释。作为一门面向工程领域研究生的课程,该课程的课时数不宜过多,一般以48~64学时为宜。教学方式可以多样化,课堂教学与网络交流结合,理论介绍与软件应用训练结合。以培养学生的实际运用能力和正确解释数据分析结果的能力为目的,强调统计思想和方法应用的培养,淡化复杂的推导过程和严密的数学公式训练。

《数理统计》的教学内容应该高于工科本科生的《概率论与数理统计》课程中的统计部分的内容,避免重复学习,因此在教学内容中不应再有已经学习过的矩估计、极大似然估计,正态总体的置信区间和假设检验等知识点。《数理统计》需要给学生们讲授的是那些在《概率论与数理统计》中并未接触到,但是在工程研究与实践中要经常被用到的统计方法,要让学生对这些知识了解、会用、用得好。

在工程研究实践中,技术专家需要对数据进行分析,建立变量间的函数关系,判断变量问的依赖程度、变量的分类与归类、变量随时间的演化规律、实验方案的制定等等,考虑到费用和时间人力等因素,必须要在工程实践中正确的处理好上述问题。上面提到的内容在现代统计学中就对应着:回归分析、相关性分析、试验设计、时间序列分析。因此建议《数理统计》课程的教学内容应安排:多元分布及多元正态分布,方差分析,试验设计,回归分析。主成分分析与典型相关分析,聚类分析,判别分析,时间序列分析等内容,这些是目前较为基础的应用统计学知识内容。在实际应用中,还特别是统计软件的最新版本中,还有非常多的进一步的知识点如局部多项式估计,logistic回归,广义线性模型理论,可靠性理论,蒙特卡罗方法等随机模拟方法,多元数据的图表表示方法,多元时间序列的基本理论和方法。考虑到课程的特性,特别是在各种工程软件中都包含有统计模块,建议以常用的工程软件为例介绍理论内容的使用过程。在工程软件教材或统计学案例类的教科书中,有很多有普遍性的应用统计实际案例,可以在本课程的教学过程中有选择的引入介绍给学生,让学生们了解利用所学统计方法进行实际数据分析的操作过程和得出结论的思维方法。

前面安排的教学内容基本涵盖了工程中统计应用的各个方面,其知识量实际上较大,在统计学专业课程体系中,可以安排成4、5门课程来讲授。考虑到这一点,《数理统计》课程教学要深入浅出,回避那些繁杂的推演,在理解思想和方法运用上下工夫,既要强调统计思想的建立,又要操作统计方法的严格的机械的步骤训练,有针对性地满足工程类人才的学习需要。

统计学内容篇5

随着我国经济建设的推进和国际交往的扩大,社会对经济学人才的需求呈多元化趋势发展,经济学人才的培养逐渐向具有多方面知识和能力的宽口径、应用型、复合型人才培养模式转变。近几年,教育界的同仁已经开始借鉴国外经济学教学理念即要求学生具备较高的数据分析和应用能力,这就对经济学专业统计学课程的建设和改革提出了新的要求。近几年,专家学者结合国内社会和经济发展现状,研究了具有中国特色和地域特点的教学模式并取得了一定的成果。研究的主要内容是如何将理论教学和实验教学有效结合以及如何进行多媒体教学。具体体现在以下几个方面:

一、课程教学体系和教学内容研究

更新和充实教学内容,反映学科与实践发展的最新动态,适应改革开放对人才知识与素质结构提出的新要求,形成科学的课程内容体系,以求更好的体现经济学专业所具有的实践性、应用性很强的学科特点。根据几年的教学实践,我认为,在《统计学》教学过程中,应当注重经济类人才综合素质和能力的培养,并以此为基点对课程教学目标进行了调整,形成了以三大统计阶段为核心的课程体系结构与内容。

1、统计学基本知识的讲授。主要介绍统计学的基本概念、形成与发展过程、统计学的几大代表理论、统计学的基本任务和职能等,目的是让学生对统计学有一个最基本的认识和了解。

2、统计调查与统计整理的讲授。主要是对统计调查方法、调查手段、数据整理技术、如何进行分组作业等内容进行讲解,目的是让学生熟练掌握统计过程的前两个步骤,即统计调查与

3、统计分析方法的讲授。重点讲授综合指标、动态数列、统计指数、抽样调查、相关分析与回归分析等具体的统计分析方法,目的是培养和加强学生解决社会经济具体问题的能力。

上述三大块内容是一个有机联系的整体,统计学基本知识是学习统计学的基础,而统计分析方法则是统计学的最核心内容。

二、教学方法与手段的研究

1、提高教材质量,增加教学材料的信息量

大力提高“面向21世纪”规划教材或高等教育出版社重点教材的使用比重,保证高质量教材进入课堂。双语教学课程全部采用国外原版教材,同时提本文由论文联盟收集整理高自编教材的质量和水平,修订和编写出适应我专业培养人才需要的系列配套教材,最终建成具有鲜明特色的教材新体系。当然,除了现有的固定教材外,教学中还需要采用辅助材料,即课堂补充材料。其作用主要表现在:充实教学内容;增加学科的趣味性。这些材料来源可以摘自近期期刊、重要会议纪要、统计年鉴、国家统计局公布的统计资料、相关学科的教材、网络媒体等。

2、教学方法的多样化

统计学是关于大量资料的搜集、整理、传输和开发利用的方法论科学。作为经济学专业的基础课,承担着为其它各门专业课提供相关数据处理技术和数据分析方法的重要任务,通过统计学的学习,着重提高学生运用数据和分析数据的能力。

改革“灌输式”的教学模式,积极探索实验数据分析、统计调查等教学手段,采用启发式、阅读式、讨论式、研究式等教学方法,即把课外自学与课堂讲授、课外调查与实验分析、课内实践与课外科研三种方法灵活运用于教学过程中。讲授与自学——夯实基础;调查与分析——突破重难点;课内实践与论文科研——培养能力,做到教与学的双向互动。

统计学的教学应以互动形式为主,逐渐提高学生在课堂中的地位,与教师共同探讨问题,分析数据。在教师的引导下,学生在潜移默化中就把该课程内容构造在自己的知识体系当中。教学中应注重学生个性发展,突出教学过程中以学生为主体的教学理念,培养学生自主学习的能力;合理利用实验课时,调整实验难易度,加大学生实践机会,提高学生自主学习和创造性学习能力;结合案例教学,比如对于经济学专业的学生可以设计用几何平均数计算投资的平均收益率、运用标志变异指标考察投资组合的风险大小等。深入浅出的介绍这些方法的基本思想、并用excel、spss等软件进行分析。既激发了学生的兴趣、扩大了学生的视野,也使统计学的课堂不再是教师1块黑板、1支粉笔、1本教材、1张嘴巴就能将一门专业课程从头讲到尾。

3、拓宽培养途径,重视第二课堂的开发

开展学术讲座、科技活动及丰富多彩的社会实践活动。将所学理论知识具体运用到社会实践中,从而发现社会经济现象的一般规律。

这一切的根本出发点就是以传授知识为手段,以达到学生灵活运用理论知识的能力,使之成为适应社会发展需要的复合型人才。随着教师和学生观念的转变,加上教师的潜心钻研,我校统计学的课程设置更为合理、科学,也逐步适应了社会发展需要,达到了复合型经济类人才的培养要求。

4、教学手段的现代化

在教学手段上,《统计学》课程全部采用多媒体课件教学。在吸收国内外《统计学》课件优点的基础上,用powerpoint制作了一套质量较高的课件。在课件中以excel作为计算工具,实现powerpoint文档与excel文档的超级链接。同时,我们积极与国内外同行进行交流,获得了许多统计处理软件及教学课件,有利于我们不断改进,获得最佳的教学效果。学生对于这样的教学觉得具有时代感、新鲜感,可接近,易于接受。

随着计算机技术的发展,网络上也提供了许许多多的统计资源。为了让学生能充分利用网络这一现代手段学习统计学,我们除了提供一些统计网站给学生参考之外,还将部分多媒体教室与校园网连接,这样,教师在课堂上就可以直接调用网络数据,如一些统计信息、统计案例、国外的统计课件等等,使信息量大大增加,有效地开拓了学生的视野。今后,网络教学是我们发展的一个方向。

统计学内容篇6

   体育大课间活动是贯彻《中共中央国务院关于加强青少年体育,增强青少年体质的意见》的一项全国性阳光体育活动,是落实学生每天锻炼一小时的重要保证。教育部副总督学杨贵仁同志明确提出:“只有把大课间推广起来了,才能真正落实每天锻炼一小时。”学生是体育大课间活动的主体,要把体育大课间活动组织得有声有色,深受学生的喜欢,首先要掌握学生喜欢体育大课间活动的内容和形式,因为内容和形式是调动学生参与热情的最直接因素。为了掌握第一手资料,以便更好地组织体育大课间活动,笔者进行了调查研究。

   2.研究对象和研究方法

   2.1研究对象。

   根据研究需要,随机抽取我校初一、初二、初三各1000人,共计3000人,进行了调查。

   2.2研究方法。

   根据研究需要,本文采用了问卷调查法、数理统计法、逻辑分析法等科研方法。

   3.结果与分析

   3.1学生喜欢的大课间活动项目:

   从表1可以清楚地看到,初一年级学生喜欢的大课间活动项目,排在前三名的分别是:羽毛球、篮球、乒乓球;初二年级学生喜欢的大课间活动项目,排在前三名的分别是:羽毛球、篮球、乒乓球;初三年级学生喜欢的大课间活动项目,排在前名的分别是:中考项目、羽毛球、篮球。三个年级学生普遍喜欢羽毛球、篮球,为何?原因有二,一是这两个项目的门槛比较低,学生在没有经过系统训练、技能水平不高的情况下,也可以玩得不亦乐乎。例如,学生不懂得羽毛球比赛规则,也不熟悉各个技术动作规格,只要把羽毛球你来我往的多回合击打,就能体验到运动的乐趣。二是这两个项目的运动乐趣非常高,学生很容易找到乐趣。例如,不管用什么动作,学生只要把篮球投进篮筐,便可以兴奋不已,但过程又有一定的难度,这难度便成了学生积极活动的催化剂。另外,初三学生最喜欢的大课间活动项目是中考三项(50米跑、原地双手头上前掷实心球、篮球“8”字运球),不难理解,在中考压力下,学生参加大课间活动,更注意活动项目的间接兴趣,即通过大课间活动,能够快速提高中考三项的成绩,争取在体育加试的时候能够取得优异的成绩。

   3.2学生喜欢的大课间活动形式:

   从表2可以知道,三个年级学生对“个人兴趣为主的俱乐部式”的大课间活动形式最为喜欢,都分别达到了93.8%、97.3%、98.5%。出现这种一边倒的结果,也是在意料之中,学生在大课间都希望可以玩耍自己喜欢的项目。“年级为单位的统一式”是最不受学生欢迎的,因为这种活动形式过于死板,学生很难体验到运动的乐趣。“班级为单位的轮换式”处在中间位置,通过项目轮换,学生可以间歇性地玩耍到自己喜欢的项目,对于那些班级依恋性强的学生来讲,比较欢迎。

   4.结论与建议

   4.1结论。

   4.1.1三个年级的学生对羽毛球、篮球都比较喜欢,没有过大的差异,另外,初三年级的学生对中考三项情有独钟。

   4.1.2三个年级的学生都十分喜欢“个人兴趣为主的俱乐部式”的大课间活动形式。

   4.2建议。

统计学内容篇7

关键词:环境统计教学改革

中图分类号:G712文献标识码:CDoi:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.05.155

1引言

环境统计课程是培养学生掌握数理统计知识,熟练统计数据计算,提高学生综合素质的一门课。对于环境类专业的高职学生而言,学习必要的环境统计知识对后续专业学习有着重要作用。环境统计课程属于高职院校环境类专业学生的必修专业基础课之一。随着行业的不断发展,目前高职院校环境统计课程教学内容、教学方法已逐渐不能满足工作需求的现象,其弊端与不足也逐渐体现。

2环境统计课程教学过程中存在的问题

2.1理论性强,学生的学习积极性不高

目前,高职院校环境统计教学主要以数理统计知识为主,重点放在对数据分析、描述等理论知识上,因此理论性强,加上统计概念枯燥难懂,学生学习积极性不高。

2.2环境统计课程与专业知识缺乏有效的结合

环境统计教学中缺乏与环保相关专业的联系,绝大多数的学生不知道这门课与专业的联系,其中大多数学生感觉课程的教学内容与本专业学习有距离。在调查的200名学生中,有80%的学生不知道本课程在专业中有什么作用,有90%的同学觉得在后续的课程中没有应用这门课程的知识。

2.3教学内容未与行业接轨

环境统计是我国环境保护基本制度,随着环境保护法规的日益完善,环境统计中污染物核算、数据整理等知识已经逐渐渗透在环境保护工作的各领域中,在污染物减排、排污费计算、排污权交易、环境监测、环境影响评价等工作中都会应用到环境统计的知识。因此,环境统计课程除了有必要的理论性知识之外,还具有环境类专业的特色,同时为了适应高职院校的教学目标,还应该具备应用性强的特点。

但目前本课程的教学主要侧重于数理统计,对环境统计工作、环境信息、环境指标计算、污染物核算方法等内容并没有展开系统完善的教学。

3环境统计课程教学改革建议

3.1改革教学内容,积极与行业接轨

作为环境保护类专业的专业基础课程,课程内容应针对专业不同适当增减课程内容。目前环境保护专业主要包含环境污染治理、环境监测评价、环境管理、环境咨询等几个专业方向,针对各个专业的培养目标,环境统计在教学内容上有一定的区别。例如环境咨询专业主要培养能进行环境咨询(如环境影响评价、环境保护验收、环境保护方案制定能力)的专业人才,在环境统计教学内容上除了基本的数理统计知识外,还应该针对本专业的特点增加污染物核算、数据整理、环境调查设计等内容。

除此之外,环境统计教学还应该积极与行业发展需求挂钩,培养能上岗的环境统计人才。

由于具体专业培养目标不同,环境统计教师在教学中,除了要关注本课程的发展与内容外,还应该要关注专业培养目标、后续课程内容等,才能设计好环境统计教学内容。教师在教学中应该积极参与行业实践,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。

3.2将统计软件与环境统计课程有机结合

增加统计软件在环境统计中的运用,目的是使学生能利用现代化手段学会基本的统计运算,同时掌握收集、整理、分析统计资料的方法,特别是能利用计算机进行数据处理和分析。教师可根据实际情况选择SpSS、SaS、eXCeL等软件作为教学载体,结合课程内容,教授学生应用统计软件解决实际问题。统计软件的学习与应用,一方面可以避免学生过多的手工计算,另一方面在教学中还可以巩固理论知识的应用。同时,学生通过实际上机操作,除了学习统计软件之外,还可以加深对课程理论知识的理解与应用。

3.3改革教学方法

第一,引入案例教学,增加环境统计教学与本专业的联系。案例教学是以学生为中心的互动式的教学过程,环境统计教学中可以针对某一具体内容开展具体教学,通过对案例的分析,要求学生对具体数据进行分类、整理、分析,在案例教学中应用统计分析方法分析数据得出结论,提交分析报告,并在课堂组织学生展开讨论。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、概率分布等知识。案例学习不但加强了学生的理论知识学习,同时还锻炼了学生独立思考和发现问题的综合素质。环境统计中具体的章节可以选择不同的案例进行学习,这就要求教师在教学中积极钻研本专业、本行业的专业知识。

第二,适量开展课程设计。在课时等各方面条件允许的情况下,可以开展课程设计。如在环境影响评价专业环境统计教学中可以以小组为单位,让学生开展于建设项目的公众参与调查,完成公众参与调查的调查方案设计,并对调查数据进行收集、整理、汇总、分析,最后形成分析报告。整个过程与专业培养目标紧密结合,在课程设计中不但让学生强化了环境统计知识,还掌握了理论知识的应用。

3.4建立完善的考核制度

环境统计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能力来评价学生对于课程内容的掌握程度。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本课程的学习效果。因此,环境统计考核应在此基础上完善和修改,并根据学生的培养目标、课程内容等确定各个方面的考核比例。

第一,环境统计理论知识考核可选择开卷考试的方式进行。作为高职院校的学生,只要知道如何应用环境统计知识即可。考试内容上还应该结合专业,突出重点,例如环境影响评价专业要突出污染物核算的考核;环境监测专业要突出环境数据整理与汇总的考核、误差核算、可疑值提出等内容。

第二,设置计算机统计运算的考核内容。计算机运算应作为环境统计的考核重点,因此在本课程的考核中要仔细地斟酌考核的内容、考核的方式等细节。如果条件允许,可以参考计算机应用考试,设计专门的考核系统。

参考文献:

[1]童磊.“统计学”课程教学改革初探[J].煤炭高等教育,2002,(11):81-82.

[2]刘元欣,庄严.“统计学”课程教学改革的思考与实践[J].中国电力教育,2011,(11):84-85.

[3]徐雅.非统计学专业统计学课程的教学改革[J].嘉兴学院学报,2002,(14):244-245.

统计学内容篇8

[关键词]概率统计;中学数学;教学内容;衔接

[中图分类号]G42[文献标志码]a[文章编号]2096-0603(2015)24-0038-01

教育部于2003年出台了《普通高中数学课程标准》,从课程理念、内容与框架角度出发,新标准相对于传统教学标准发生的变化较大。而相对于中学数学而言,大学数学的改革较为滞后,尤其是在中学与高校的改革过程均属独立,因此,大学数学与中学数学必然在教学内容等方面出现严重的脱轨或重复现象。在这种情况下,高校势必要做好大学数学与中学数学的衔接工作。

一、概率内容的衔接

(一)高中概率教学内容分析

高中新课标概率教学部分主要包括五部分构成:随机变量的数字特征、概率应用、集合概型与古典概型、随机事件与概率、条件概率与事件的独立性。针对于高中概率部分,新课标提出的教学任务有:实际教学中,学生要充分了解随机事件发生频率的稳定性和不确定性,并掌握概率的意义,同时能够区分概率及频率的本质。

(二)大学概率教学内容分析

大学概率教学部分主要包括以下几部分构成:随机变量及其分布、概率论基本概念、中心极限定理、随机变量的数字特征、多维随机变量及其分布、大数定律。针对于大学概率部分,提出的教学任务有:学生要对样本空间及随机试验进行深入的了解,并掌握随机事件的运算和概念,能够清晰地对概率和频率的公理化概念以及统计概念有所了解,认识到概率的基本性质。

二、统计内容的衔接

(一)高中统计教学内容分析

高中新课标统计教学部分主要包括四部分构成:变量的相关性、随机抽样、统计案例、用样本估计总体。针对高中统计部分,新课标提出的教学任务有:学生要具备从其他学科或实际生活中抽象出具有统计价值的相关问题能力,并能够对具体的实际问题情境进行有效结合,随即了解了抽样学习的重要意义以及必要意义。在统计问题的解决中,学生要掌握从总体中抽取样本的简单随机抽样方法。

(二)大学统计教学内容分析

大学统计教学部分主要包括六部分构成:参数估计、回归分析、样本、抽样分布、方差分析、假设检验。针对于大学统计部分,提出的教学任务有:大学生要掌握样本、总体、统计量与个体的概念,并对两重点估计的定义以及区间估计的定义进行深入理解。与此同时,大学生还要具备计算单个总体的方差的置信区间与均值,能够解出两个总体的方差比的置信区间与均值差。并对假设检验的基本思想进行深入了解,掌握单个正态总体的均值的假设检验。

三、大学概率统计教学与中学数学教学内容衔接的注意事项

(一)概率部分

通过上文的大学与中学概率教学任务来看,有许多重复的内容,部分中学概率教学任务要求相对较低,主要体现在概率概念中仅对概率的概念以及区别概率与频率提出了要求,不要求较为严密的概率的公理化定义。从数字特征角度出发,只对取值有限的离散型随机变量的方差与均值的计算与理解提出了要求。大学与高中概率内容讲解最大的区别体现在全概率公式、对偶率、贝叶斯公式以及差事件上。由此可见,在概率教学中的概率论基本概念部分,大学教学主要是对重复的内容进行复习。例如,中学古典概型问题讲解也很细致,题目的难度系数也能满足教学要求,那么大学概率教学在这部分就没必要花费过多的时间。针对几何概型问题,学生在高中阶段普遍掌握得较好,为此,大学教师仅需要列举几个相关的教学实例即可。另外,大学概率教学阶段涉及数学期望、有限个离散型随机变量的分布律可以简单讲授。但相对其上述两项内容而言,高中阶段方差的练习还是较少的,那么,大学任课教师就要正常讲解有关方差的内容。

(二)统计部分

中学统计教学任务倾向于实践应用,不要求统计理论的掌握,对大学统计部门的教学体系建立基本不产生影响。在这种情况下,高中介绍数理统计基本概念相对于大学而言,系统性和详细性较为逊色,因此,大学统计教学的执行应该基本以原大纲为导向。综上所述,针对大学概率统计教学,任课教师要采取最佳教学策略,避免出现教学内容重复的现象,并以学生的实际统计概率掌握情况出发,不断探索大学概率统计教学与中学数学教学内容相衔接的方法,精心设计教学流程,促进大学概率统计教学水平的提升。

参考文献:

[1]王亮.中学数学中概率统计教学问题研究[D].辽宁师范大学,2012.

统计学内容篇9

关键词:嵌入式系统;课程内容设置;教学方法;系统能力

引言

随着物联网的快速发展,作为主要核心技术的嵌入式系统再一次成为关注的焦点,行业对嵌入式技术人才的需求日益增加。嵌入式系统和相关技术受到广大工程技术人员和教育者的关注,正成为新兴的热门技术。在计算机专业教学中,已成为各高校计算机专业的主要专业课程。嵌入式系统课程内容涉及知识面广,不仅涉及软件开发技术,还与操作系统、各种硬件接口、通信等技术紧密关联,是软硬相结合的系统开发设计技术。因此,各高校计算机专业对嵌入式系统教学的相关理论教学内容的选择、实验教学与实践环节的设置,还在不断探讨阶段[1-3]。正是由于嵌入式系统的知识覆盖面和应用广这样一个特点,在课程教学中应当更加注重系统能力的培养[4]。本文主要探讨面向系统能力培养的计算机科学与技术专业的嵌入式系统课程建设思路,从课程与其它课程的衔接、课程内容、教学方法等方面进行探讨。

1嵌入式系统课程设置现状

嵌入式系统需要学生更多地掌握计算系统内部各软件/硬件部分的关联关系与逻辑层次,了解计算系统呈现的外部特性以及与人和物理世界的交互模式,也就是需要学生具备系统能力。目前,嵌入式系统课程设置不足以培养学生的系统能力,主要表现在如下几个方面:(1)没有形成围绕嵌入式系统教学的课程体系。目前计算机专业的课程体系中注重的是学生更宽泛知识的教育,满足了宽口径、厚基础的基本要求,但缺乏能够贯穿整个计算机系统应用的思想。嵌入式课程内容太散太多,没有系统性,并没有围绕嵌入式系统框架组织内容。(2)嵌入式系统与其它课程之间的衔接和关联考虑不够。目前课程设置大多按照计算机系统的不同层次内容独立开设课程,相应的教材内容和课堂教学内容中很少体现本层次的内容与其它层次内容之间的关联,学生难以把所学知识贯穿到嵌入式系统的学习中。(3)嵌入式系统课程缺乏特色,如对于不同应用系统和相关平台所需的设计和应用人才的培养应设置哪些内容(包括课程实验)等。由于教学中对系统能力培养重视不够,所以嵌入式系统的教学效果存在以下问题:①大部分学生缺乏系统观,不能很好地解决系统层面问题;②大部分学生难以胜任复杂的涉及软/硬件协同设计的任务;③由于没有很好地建立课程之间内容的关联,教学缺乏系统性的综合实践环节,学生对于很多核心知识的掌握呈碎片状态,对于已经学过的知识无法融合到嵌入式系统课程的学习中,其综合分析、设计和应用能力较差;④各高校嵌入式系统设置内容多,缺乏特色,在有限的教学时数内学生无从下手,很难深入理解和掌握嵌入式系统技术。

2嵌入式系统课程建设思路

2.1嵌入式系统在课程体系中的地位

根据ieee的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与一般桌面计算机系统不同,嵌入式系统通常只针对一项特殊的任务,是以应用为中心的专用计算机系统。因此,嵌入式系统必须使软、硬件可裁剪,来满足高可靠性、低功耗、低成本,适应工作场所的小体积的应用要求。由嵌入式计算机系统的组成可以看出,嵌入式系统几乎涉及了计算机软硬件的各个知识点,与多门课程紧密相关,具体关联如图1所示:(1)硬件层。硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRam、Rom、Flash等)、通用设备接口和i/o接口(a/D、D/a、i/o等)。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在Rom中。涉及先修课程:电子电工技术、数字逻辑(数字电路)、计算机组成原理。(2)中间层。硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层(HardwareabstractLayer,HaL)或板级支持包(BoardSupportpackage,BSp),它将系统上层软件与底层硬件分离开来,使系统的底层驱动程序与硬件无关,上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况,根据BSp层提供的接口即可进行开发。涉及先修课程:计算机组成、体系结构、汇编、接口技术、C语言程序设计。(3)系统软件层。系统软件层由实时多任务操作系统(Real-timeoperationSystem,RtoS)、文件系统、图形用户接口(GraphicUserinterface,GUi)、网络系统及通用组件模块组成。RtoS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。涉及先修课程:汇编、C语言程序设计、操作系统、计算机网络。(4)应用软件层。应用软件层则由基本的数据表示、存储管理、数据分析以及与各个应用领域相关的知识,比如:医疗设备、智能家电;汽车电子;航空航天;智慧城市;环境监测;工业控制等。涉及的先修课程有计算机导论、汇编、C语言程序设计、数据结构、数据库、数据分析(挖掘)。(5)开发方法。开发方法包括嵌入式系统开发的过程、采用的方法以及遵循的标准。涉及的主要先修课程有软件工程、UmL设计。综上所述,嵌入式系统课程涉及的大多数内容在先修课程中得到了诠释,但知识获取是分散的,学生得到的是知识碎片,没有形成连贯的知识体系,无法站在完整系统的角度学习嵌入式系统的开发设计,因此有必要在课程内容设置中重点串联相关的知识,使学生对所学习的知识能够形成体系,灵活地应用。

2.2课程设置的原则

嵌入式系统几乎涵盖了从底层的硬件线路、接口到软件工程等计算机专业所有的知识点,教学内容分布在不同阶段开设的不同课程中。因此嵌入式系统课程内容设置需要从以下几个方面考虑:(1)要做好把所有相关知识串起来的导引,使学生能对已学的知识进行过滤和总结。(2)嵌入式系统是通过软硬件的结合,把计算机(芯片、板、或整机)嵌入到具体的产品中,对产品进行控制,提升产品性能,降低产品成本的应用系统。因此在课程内容中必须体现软硬件协同的设计思想,同时要强调嵌入式软件开发的特点。(3)嵌入式系统课程实际上是一门综合多知识点的应用开发课程,因此课程内容应更注重实验、实践环节的设计,以此加强学生系统能力的培养。遵循上述的课程建设原则,嵌入式课程教学内容总课时可根据学校具体情况设为48、64或更多课时,但理论知识与实践内容的课时比可设置为1∶3,因为在先修课程中已经介绍了理论知识的很多内容,本课程则更多偏重于学生系统能力即嵌入式系统实际开发应用能力的培养。因此实验、实践内容的设置是本课程的重点。

3课程内容组织

根据上述课程建设思路,分别从理论知识和实践两个方面探讨课程内容的设置。

3.1课程理论教学内容的设置

考虑课程内容的设置原则,根据多年教学经验和对学生学习效果的总结,嵌入式课程的理论教学内容可以从如下几个方面组织:(1)导论:在此部分重点需要讲解的内容是①嵌入式系统的基本概念、应用领域;②涉及的知识点及相关先修课程。此部分首先让学生明确嵌入式系统开发与一般计算机系统开发的异同点,在此基础上引导学生对已学过的知识点进行归纳总结,形成知识体系。同时培养学生从系统角度认识计算机应用的观念。此部分可设计一个嵌入式系统开发与相关知识点所在课程的知识关系图谱,便于学生对过往知识的查阅和归纳。(2)嵌入式系统开发:①系统开发的特点;②软硬件协同开发方法及步骤;③开发工具及环境。此部分主要使学生了解嵌入式系统开发首先遵循一般计算机系统开发的过程和标准,其次,重点掌握嵌入式系统的设计更注重软硬件系统的协同设计,在开发方法上与传统计算机系统有一定差异,掌握一种实用的嵌入式系统开发方法。(3)在大多数院校的计科专业中,学生对硬件的设计开发很难实现,因此在关于硬件知识的介绍方面,应更注重为学生提供硬件选择的一些方法或准则,便于硬件的选择。因此理论知识中硬件的知识包括:①嵌入式微处理器、存储器以及接口的特点;②常用的嵌入式微处理器、存储器和接口以及优缺点和适用场合;③在实验实践环节中要使用的微处理器详解,熟悉实验、实战开发中使用的微处理器的结构和功能。(4)嵌入式操作系统:①嵌入式操作系统的特点;②常用的嵌入式操作系统,适用场合;选择操作系统的原则和方法;③实验实践环节中要使用的操作系统详解。(5)嵌入式软件的开发:主要介绍嵌入式软件的特殊性能要求以及常用的开发工具及环境。

3.2课程实践教学内容的设置

嵌入式应用非常广泛,涉及的实验包罗万象,目前各个厂家提供的嵌入式实验平台上也提供了各种类别的实验,但课程课时内实验设计不可能把所有内容全部都做,实验实践的教学环节目的不是让学生把所有可以用嵌入式系统的控制的应用全部都实验一次,而是让学生掌握嵌入式软件开发的过程,从系统的角度组织软硬件协同完成对外部装置的控制。因此实验内容的组织划分为3个层次:基础实验、功能实验、小型嵌入式系统的设计实现。如表1所示。3.2.1基础实验基础实验设计为12学时,主要涵盖嵌入式系统开发环境学习和基本接口练习。开发环境使用包括开发环境的搭建、软件程序的调试、模拟、仿真及下载,是后续实验的保障。基本接口实验让学生对嵌入式应用中基本的或常用的接口使用熟练掌握;中断是嵌入式系统应用中处理被控制对象与微处理器信息交流的主要方法,也是嵌入式开发必备的知识,使学生熟练掌握中断的处理,为更复杂的嵌入式应用奠定基础。基础实验包括的内容和知识点较多,实验设了12个学时完成,使学生既能对所学知识有时间回顾总结,又能够熟练掌握嵌入式开发必备的知识和技能。3.2.2功能性实验嵌入式应用太广泛,涉及的领域和具体的接口都有很大差异,在课程有限的课时内不可能让学生接触到所有可能的功能接口实验。功能性实验主要考虑学生的兴趣不同,按照接口的功能设置了功能模块,见表2。根据一般嵌入式应用,功能实验分为四大类,其中通讯实验分为有线和无线通讯,在实验项目选择中可以根据学生自己的兴趣进行选择。在整个功能实验中,设置了14个学时,学生至少选择两种功能实验内容,结合后续小型系统的开发设计,推荐学生三种组合选一。3.2.3小型系统的设计实现“小型系统的设计实现”实践内容采用命题选做和学生自己命题两种形式。学生根据之前的实验情况和兴趣选择一个小型应用。要求按照嵌入式系统开发的完整步骤首先选择开发方法,进行功能和非功能性需求分析,在此基础上给出软硬件的设计选型,利用开发工具实现系统,结果测试、演示,最后写出完整的设计文档。3.3教学方法的思考在嵌入式教学过程中,要教会学生怎样从系统层面思考,首先讲透原理(基本原则、架构、特点等),然后强化系统性的实践教学过程和内容。在此基础上发挥学生的自主创新能力,使学生的系统能力得以培养。要达到这样的目的,除了从课程内容的设置上进行设计和不断改革,还需要配合合理的教学方法,引导学生建立系统观,学会从系统的角度分析问题、解决问题。因此在教学中应灵活使用多种教学方法,如问题式、讨论式、案例式、以及课内外结合式和项目驱动的教学方式。(1)问题式教学。现代教育思想强调以培养学生发现、分析、解决问题的能力为主要目的。使用“问题式”教学法对于提高学生的素质,强化学生学习的兴趣,调动学生的主观能动性,培养学生的创新能力有积极作用。在教学过程中,围绕问题而展开教学活动,激发学生自觉思考、主动探索,引导学生不断发现问题、提出问题、分析问题并最终解决问题,培养了学生的创造性思维。按照“问题式”教学法,教师可以在教学过程中精心组织多种方式、多种目的、多种层次的问题,而不是将课堂教学视为一个封闭的体系。例如:教师可以自问自答,作为问题或一段内容的引入,避免交待式的讲解;还可以提出问题要求学生做出判断并回答,以抓住学生的注意力。(2)讨论式教学。在课程教学中充分发挥了学生的主体地位,让学生“动”起来。调动学生的积极性,同时检验教学效果。在教学中,课程教学以讲授为主,增加讨论环节,老师和学生共同商讨具有前沿性和重要意义的论题,课堂上拿出部分时间,师生双方共同交流。讲授是向学生传授知识,训练使学生巩固知识,但是只有讨论才能让学生真正参与,变被动为主动,调动学习的积极性和主观能动性。在讨论交流过程中学生通过操作、分析、思考,获取探求新知的技能,不但巩固了已有的知识,而且还锻炼了思维能力、创造能力。这样教育由传递性教学向研讨性和发现性转变。实践证明,只要组织恰当,课堂讨论能取得意想不到的效果。(3)推演性教学。在介绍理论知识的同时,通过介绍相关知识的来龙去脉,将知识的发现过程和大师的思维过程展现出来,激发学生求知欲望;并利用现代多媒体技术模拟知识的发现过程,使学生能够感受到知识的创新过程。

4结语

嵌入式系统是涵盖学科知识,应用范围最广的综合性应用课程,该课程的学习对于提升学生的系统能力,具有关键作用。本文以培养学生系统能力为目标,提出了该课程的内容设置要体现已学相关知识的连贯性,实践环节教学内容要体现系统化方法,确立了“循序渐进、融会贯通、精讲多练”的教学原则。同时提出要配合多种教学方法,才能把课程内容真正传达给学生,使学生真正能从系统的角度认识问题、解决问题。

参考文献:

[1]张凯龙,周兴社,等.“嵌入式计算”课程的教学探索与思考[J].育与教学研究,2009:65-67.

[2]宋春林,刘富强,郭爱煌,“旨在提高工程实践与创新能力”的多层次嵌入式系统实验体系[J].计算机教育,2012,22(11):86-88.

[3]张锋辉,符茂胜,宗瑜,渐进式项目驱动法在嵌入式系统课程改革中的应用———借鉴德国经验[J].计算机教育,2013,21(11):48-50.

统计学内容篇10

关键词:多核/众核;计算机体系结构;软件优化;教学与实验

文章编号:1672-5913(2013)18-0041-04

中图分类号:G642

0引言

计算机体系结构是计算机科学与技术学科的重要二级学科,强调从总体结构、系统分析的角度研究计算机系统。作为该二级学科的核心基础课程,计算机体系结构(以下简称体系结构)课程自然也特别强调从系统层次上学习和了解计算机。

经典体系结构课程教材如王志英等编著的《计算机体系结构》讲述计算机系统设计的技术、方法和理论,教学内容一般包括计算机指令系统、计算机组成和计算机硬件实现3个方面,涵盖处理器和多处理器、存储器、输入输出系统、互连与通信等计算机系统设计的主要内容,同时还涉及性能评价、编译和操作系统技术。通过学习该课程,学生能够把在计算机组成原理、数据结构、操作系统、汇编语言程序设计等课程中所学的软、硬件知识有机结合起来,建立计算机系统的完整概念。

计算机硬件系列课程的不断调整与改革,要求体系结构课程不断调整教学和实践内容。无论是国内还是国外,很多高校教材都逐渐把计算机组成原理课程内容和体系结构课程内容有机结合起来,甚至国外一些经典教材还将密切相关的软件设计内容也融合到一起。这种方式可以加深读者对计算机软硬件系统的整体化理解,有效加强对学生计算机系统设计能力的培养。

多核/众核处理器的成熟与发展也给当前体系结构课程的课堂和实践教学带来了新的挑战,为此我们除了引入典型的多核/众核体系结构案例外,还增加面向多核/众核体系结构的软件优化方法等必不可少的教学内容。以SimD(SingleinstructionmultipleData,单指令多数据)为例,这一概念属于知识点“Flynn分类法”,我们通常在教学单元“并行计算机体系结构的分类’’中介绍,但随着体系结构技术的不断下移,多核CpU、GpU、miC、流处理器等典型的多核/众核处理器中都集成了以SimD方式工作的计算部件,并且衍生出SpmD(SingleprocessmultipleData,单进程多数据流)、StmD(SinglethreadmultipleData,单线程多数据流)等新概念,而要用好SimD计算部件,专门的软件优化方法不可或缺。

目前,体系结构研究越来越强调软硬件之间的协同,人们不仅关注多核/众核处理器应集成哪些计算资源,还关心如何管理这些资源和用好这些资源。intel、amD、nVidia在推出性能强大的多核/众核处理器的同时,也为用户提供了配套的软件工具和高性能库,因此体系结构教学也应与体系结构的发展和变化保持一致。

1教学内容组织

1.1体系结构教学内容剖析

现有体系结构课程的教学内容大致可分为单处理器计算机系统与多处理机系统两个部分,前者一般包括指令系统、流水线、指令级并行、存储和i/o,后者一般包括多处理机的存储器体系结构、互连网络、同步机制以及集群计算机等内容。当然,不同教材的内容会有一定差异,如张晨曦等编著的《计算机系统结构教程》就将指令级并行分为硬件技术和软件技术两章分别介绍,还增加了阵列处理机、数据流计算机等内容。

这些教学内容,特别是单处理器计算机系统的相关内容,与计算机系统系列中的一些课程相互重叠。例如,计算机组成原理通常会从冯·诺依曼结构的5个模块、指令系统以及总线等方面介绍单处理器计算机系统,其教学内容与体系结构课程有较多重叠。实践教学也是如此,很多高校开设的计算机原理课程设计(有时也称为综合实验)往往以实现一个16位或32位CpU为主要内容。如果教师能够系统梳理计算机系统系列课程的教学内容,将一部分体系结构课程的教学内容安排在其他课程中,那么将有利于向体系结构课程中引入新的教学内容。

从目前国内外高校的教学情况看,越来越多的高校开始将计算机系统的定量设计基础、指令系统设计、流水线及相关问题、Cache基本知识及提高Cache性能的基本方法、外部存储设备、i/o设备与CpU和存储器的连接、RaiD等内容安排在计算机原理、计算机组成与结构或其他类似课程中讲授,体系结构越来越趋向于一门专业性很强的课程。南京大学袁春风老师编著的《计算机组成与系统结构》为合理安排计算机系统系列课程的教学内容提供了有益参考。

强调系统结构与编译器、操作系统等软件的联系,一直是体系结构课程教学关注的重要内容。该课程在流水线、指令级并行、Cache(如预取)、多处理机等内容方面,着重突出与编译原理的关系;在虚存、i/o等内容方面,主要突出与操作系统的关系。这也是教师在组织教学内容时必须考虑的。

1.2教学单元和知识点设计

这项工作可以通过不同的方式进行,如增加新的教学单元和知识点或修改已有教学知识点。显然,多核/众核体系结构是首先需要补充的教学单元,一方面该单元通过当前流行的多核/众核处理器产品介绍典型多核/众核体系结构,如intel/amD的多核产品、nVidiaGpU、intelmiC等;另一方面,该单元还可以介绍新型体系结构为应用程序设计与优化带来的挑战以及它们的发展趋势等。

功耗也是需要补充的教学单元。在当前处理器和计算机系统的设计中,功耗已经成为一个越来越重要的问题。设计者从工艺、体系结构、编译器、操作系统、应用等多个不同层次进行功耗优化。教师在教学时可以从体系结构角度,介绍低功耗处理器体系结构(如并行结构、流水结构、存储分区访问)、基于pCm(performanceCountermonitor,性能计数监视器)的功耗优化等知识点。由于该单元的知识点与多个教学单元有关,因此将其分布到相关单元中也是一种可行的方法。

数据级并行也是需要扩展的教学单元。目前,几乎所有的通用处理器都支持SimD扩展指令,intelmmX/SSe就是其中的典型代表。这一教学单元可以涵盖SimD/SpmD/StmD工作方式、计算部件的结构和关键设计问题、影响SimD方式性能的控制流和存储访问问题以及相应的优化策略等知识点。

性能评价、指令系统设计、Cache等都是需要修改的教学单元。对于性能评价,pCm已经成为重要性能参数获取手段,基于pCm测量结果的性能优化方法已经越来越成熟。在指令系统设计方面,不少教材中都介绍了“面向操作系统的优化实现改进指令系统”知识点,但缺乏足够详细的实例。intel公司为提高虚拟化系统效能设计的VmReSUme、VmLaUnCH等指令是非常合适的实例。在Cache方面,多线程/多进程对Cache的竞争使用以及由此引起的性能问题都值得介绍。

受篇幅所限,我们将不再讨论另外一些可引入体系结构课程的教学单元和知识点。

2实验设计

现有的体系结构实践主要围绕CpU的设计进行。文献[5]介绍了我们在体系结构课程实践教学方面的经验与思考,教材[6]就是根据这些经验总结而成,但面向体系结构的软件优化部分的实验与其所讨论的内容不同。首先,面向体系结构的软件优化实验只能采用纯软件的方式进行,虽然一些硬件设计可以改进软件优化方法的效果和效率,但将其安排在研究生课程中更加合适;其次,将一些实验内容安排在并行程序设计与优化中可能更合适,如面向多核平台的多线程程序设计与优化、面向GpU或miC的程序设计与优化等。我们认为适合作为本科体系结构课程的实践教学有以下几个模块。

1)SimD扩展指令的性能分析与优化。

该模块以intelSSe、aVX指令为例,学生通过面向典型的基准程序(如矩阵乘、FFt等),分析这些SimD指令带来的性能提升以及产生的性能开销,比较不同SSe/aVX指令生成方法(程序员手工生成、通过编译器自动生成、使用intel提供的高性能库)的效果。

2)Cache相关实验。

该模块通过页着色(pageColoring)方法,将LastLevelCache(LLC,最后一级Cache)分配给不同的任务,实现多任务共享LLC;分析Cache容量对任务性能的影响。需要注意的是,将任务调度到不同的处理器核上执行,是消除Cache容量对任务性能影响的最有效方法,但由于将任务调度策略的实现与分析安排在操作系统实验中最合适,因此该模块没有考虑如何消除Cache容量对任务性能的影响。

3)pCm和功耗相关实验。

该模块的内容包括通过实验了解pCm的工作原理和编程接口;分析pCm收集到的系统性能数据,找出性能瓶颈;根据pCm收集到的功耗数据,比较不同功耗优化策略的优劣等。

除了确定实践教学内容以外,采用合理的实践方式也是必须考虑的一个重要问题。根据实验的内容和创新程度,我们将实验分为验证实验(通过实验检验某一结论的正确性)、设计实验(完成某个功能模块的设计,如在模拟器上实现分支目标缓冲)、综合实验(完成计算机中某个子系统的设计,如CpU设计实验)以及创新实践活动4个层次。

在以上所列举的实验内容中,SimD和Cache适合作为验证实验。学生通过这些实验可以理解SimD指令集在性能上的优势与不足、多任务竞争使用LLC会对系统性能产生什么影响、利用SimD指令获得性能提升的方法等。pCm和功耗则适合作为设计实验,学生可以通过这些模块了解pCm的使用方法,解决以功耗为代表的当前计算机系统设计热点问题。需要注意的是,我们没有设计综合实验模块和创新实践活动,因为前者被安排在并行程序设计与优化等课程中更为合适,后者则一般由数名研究生结合课题研究完成。

3课程建设实践

针对体系结构课程教学和实践内容的改革,国防科技大学计算机学院目前已经进行的工作主要有以下几个方面。

1)系统梳理计算机系统系列课程的教学内容。

除了计算机原理、体系结构、嵌入式系统、计算机系统性能评价、汇编语言等传统硬件系列课程外,我们还将操作系统和编译原理两门课程归于计算机系统系列,形成了一个包含5门部级精品课的课程系列。相关课程的主讲教师一起探讨课程之间的接口及教学单元的分配,目的是让学生通过计算机原理、编译原理课程和实践,掌握有关单处理器计算机系统的知识,通过体系结构课程和实践掌握计算机系统的性能评价和优化方法,通过嵌入式系统、操作系统课程和实践掌握计算机系统在嵌入式领域中的应用。

2)将本科生竞赛等实践活动作为调整和补充教学内容的参考。

SCC(StudentClusterCompetition,大学生超算竞赛)是近年来国际高性能计算领域的热门活动,每年在iSC(intemationalSupercomputingConference)和SC(SupercomputingConference)这两个高性能计算领域最著名的国际会议上各举办一次。每个参赛队由6名本科生组成,在1名指导教师的带领下参赛。比赛要求各参赛队搭建一个功耗不超过3Kw的集群系统,在规定时间内完成指定应用(含算例)的执行,完成时间越短,成绩越好。国防科技大学计算机学院的本科生已在该竞赛中取得了一系列好成绩。该竞赛活动全面地考查了本科生对集群计算系统的组成、来自特定领域的高性能应用、并行程序设计与优化、面向集群系统的软件优化等知识的理解与掌握程度,竞赛中的经验和教训对我们调整体系结构课程教学内容有重要的参考作用。

3)将成熟的研究生实验模块调整到本科生教学活动中。

自2005年以来,国防科技大学计算机学院结合学校大力开展的实验室建设活动,建立了计算机科学与技术研究生和本科生实验中心,其中体系结构实验室是重要组成部分。在研究生高级计算机体系结构课程的实践教学中,我们开设了计算机体系结构实验和面向体系结构的软件优化实验两门课程,分别从硬件和软件两个角度培养学生的实践能力。经过多年的建设,这两门实验课程中的一些成熟实验模块已经具备了下移到本科生教学中的条件。

4结语

如何引入与多核/众核体系结构相关的教学与实践内容,是体系结构课程教学改革的重要内容。这与近年来国内外高校在计算机系统或硬件系列课程中越来越强调培养学生的系统观,使他们建立软硬件兼通的计算机系统组成、结构、工作原理等概念的教学改革理念一致。结合国防科技大学计算机学院的计算机系统系列课程建设及本科生高性能竞赛等活动,我们探索如何进行这一改革并进行初步实践。当然,根据教学侧重点的不同,一些学校会选择将这部分内容安排在并行程序设计、多核体系结构及编程等课程中,笔者所讨论的问题、改革思路和实践活动,也可为这些课程的建设提供参考。

参考文献:

[1]王志英,张春元,沈立,等,计算机体系结构[m],北京:清华大学出版社,2010

[2]袁春风,计算机组成与系统结构[m],北京:清华大学出版社,2011

[3]BryantRe,o'HallaronDputersystems:aprogrammer'sperspective[m],2版,Boston:addisonwesley,2010:25-26

[4]张晨曦,王志英,沈立,等。计算机系统结构教程[m],北京:清华大学出版社,2009