應用統計學課堂教學組織實踐與探索

孫順利

[摘 要]應用統計學作為一門應用基礎課，其內容豐富，應用廣泛，幾乎涉及自然科學和社會科學的各個領域。課堂教學組織過程包括基本要求、前講回顧、本期內容教學以及課堂教學注意事項四個方面。以應用統計學課程“方差分析”為例，實踐教學組織過程。課堂實踐表明，此課堂教學組織模式受到學生的歡迎，有助于課程教學質量的保證和提高。

[關鍵詞]應用統計學；課堂教學組織；方差分析

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）07-0103-02

隨著新知識經濟和網絡時代的到來，筆者在教學科研的實踐中，深切地感受到，無論是自然科學、社會科學領域的研究，還是國家宏觀管理和企業生產經營管理，甚至人們的日常生活，信息需求量日益增多，信息處理技術更加復雜，作為信息技術支柱的統計方法，越來越廣泛地應用于各個領域。[1] [2]應用統計學作為一門應用基礎課，其內容豐富，應用廣泛，幾乎涉及自然科學和社會科學的各個領域。對于在校大學生，無論其學習什么專業，這門課程的重要性不言而喻。課堂教學組織是教師通過協調課堂內的各種教學因素以有效地實現預定教學目標的過程，積極探索應用統計學課堂教學組織有助于提高學生對統計理論與方法的掌握。

一、基本要求

要強調課程的重要性。統計學是研究不確定性現象數量規律性的一門學科。有關如何應用數理統計中的方差分析、回歸分析、多重回歸、過程控制等統計方法來解決實際問題，以及如何解決在實際應用中出現的統計計算的問題，對工程技術人員等實際工作人員來說是非常重要的。學生明白了該課程的重要性，也就認識到了學習的意義，自然就會認真對待這門課。

要培養良好的課堂習慣。在這一方面主要是通過輔導員課外開展學生工作、教師課上嚴格課堂紀律來規范群體行為，使學生能夠做到“不遲到、不早退、不開機、不耳語、不走動、不堂食”，通過課程開始的提醒、過程中的堅持不懈，逐步形成“課上主動積極求學，課下活潑互助互動”的良好班級學習文化。

要建立規范的教學流程。為了使每次課堂教學活動都能達到教學目標，應對每一次課堂教學流程進行一定的規范，使每次課堂教學都包括前講回顧、本講教學、本課總結、作業布置等環節。

要開發學生的學習興趣。為了使學生全身心投入課堂學習，除了規范的教學流程之外，還應采取教師講授式、師生互動式、學生主導式等教學方法，提高學生學習的興趣和參與的積極性，使學生在課堂中能快樂地學習。

要把控好課堂時間和教學內容。課堂的教學時間有限，教師必須在有限的時間內按教案完成既定教學內容。因此，教師必須突出教學重點，把握好教學節奏，嚴謹、圓滿完成課堂教學。

要強調與計算機的結合。為著力提高學生運用統計方法分析解決問題的能力，教材所涉及的統計計算，要求學生學會運用目前已有的軟件，如Excel、MINITAB等。尤其是MINITAB軟件，它是專門的質量統計軟件，一方面這一軟件包括了幾乎所有的統計方法和功能，另一方面掌握好這一軟件對于后續質量管理與可靠性課程也非常有幫助。[3] [4]

二、前講回顧

安排前講回顧這一環節的目的，一方面是為了督促學生及時復習和鞏固已學理論知識；另一方面是為了承上啟下，在回顧前期理論知識的基礎上引出本次課堂教學內容，使各次教學內容有連貫性和系統性。

為有效達到前講回顧的目的，可以采用不同方法。如可以事先出好每一章的測試題，包含填空和選擇題；也可以采用課堂上隨機抽取同學回答教師的提問方式；還可以采用課堂隨機提問與不定期測試相結合的方式。通過前講回顧，可以讓所有的學生檢查一下自己的知識掌握情況，教師也可以通過學生的回答和測試情況了解教學效果。

三、本期內容教學

本期內容教學環節是每次課堂教學的主體環節。每次上課教學內容必然有所不同，但教學過程存在著一定的共性。下面以應用統計學中“方差分析”一章為例說明課堂教學過程。

（一）提出問題激發興趣。興趣是最好的老師，如果能夠激發學生的學習興趣，那么教學已經成功了一大半。筆者所在學院工業工程專業本屆有四個班，大學擴招以來，高校對學生的管理非常重視，輔導員和教師都想了解不同班級之間有無差異，希望判斷不同班級對課程的平均成績是否有顯著影響。這就是多總體的均值比較問題，對這類多個正態總體均值的檢驗，是否可以采用先前學過的逐一兩兩檢驗總體均值是否相等呢？答案是否定的。因為比較過程將更加復雜，同時還會導致判定結果犯第一類錯誤的概率大大增加。而這正是“方差分析”所要解決的問題。通過對四個班級成績差異進行比較，激發了年輕的大學生們的競爭欲望和興趣。

（二）講授理論分析問題。在激發學生學習興趣后，教師可以采用各種教學方式和方法，通過將這一實際問題抽象成為理論問題，來引導學生學習相應的理論知識。很多時候，學生之所以反感學理論，一方面是因為不了解理論來自于生產實踐；另一方面是因為不知道這些理論在實踐中如何運用或不知道其適用的情景，從而導致在實踐中不會用或用錯。因此，教師要講清方差分析的理論觀點、假設前提、運用方法。

（三）實踐應用掌握知識。在講授了方差分析所要掌握的理論及前提后，教師這時就要進一步結合第一階段所提出的班級對成績影響問題，運用第二階段所講授的方差分析理論與方法，進行相應問題的分析和解決。在這里一定要結合質量統計軟件MINITAB[5]，一方面提高運算效率，另一方面學生也要掌握MINITAB軟件的功能。筆者在課堂上以第一階段提出的四個班上學期八門課的平均成績為例在課堂上做了運算，平均成績數據如表1。把以上數據輸入MINITAB統計軟件，得出運算結果如表2

從輸出結果來看，由于值=0.933>0.05，因此無法拒絕原假設。結論：四個班級的平均成績沒有顯著差異，說明各水平間即四個班級之間并無顯著差異。如果值<0.05，拒絕原假設，說明各水平間即四個班級之間有顯著差異。這時就提出下一個問題，哪些班級間有顯著差異，哪些班級間沒有顯著差異？而這些問題都將在本課程中講授。

在課堂上并不需要細致講解MINITAB軟件的每一步驟，因為此時重點在于學生對方差分析理論的掌握以及引起學生對自身的思考，至于具體的操作步驟需要學生在統計學實驗課上上機動手實踐。通過這個例子讓大家明白，對上學期八門課程平均成績而言，班級之間并無統計學意義上顯著差異。

實踐證明，用這個例子學生能較容易掌握方差分析的理論方法，同時也有效調動了大家學習統計學的興趣。

四、課堂教學注意事項

在主體內容的教學過程中，除根據教學大綱、教材和教案確定具體教學內容，注重教學環節和教學方法的運用外，為保證教學效果，還需要注意幾點。

第一要突出教學重點。針對大學生的實際情況，教師不應該也不可能將所有的課程內容都納入課堂教學中，所以在課堂教學過程中，要在系統展現該章知識體系的同時，突出重點教學內容。

第二要進行本講總結。課堂教學效果并不取決教師講了多少，而取決于學生學到了多少，因此課程內容寧少不要多，要講透學透。因此，在每一次課堂教學結束時，要及時地組織學生進行總結，以感知每次的進步，反思依然存在的不足。通過總結，可加強學生對本次課堂教學內容的印象，從而為課下繼續鉆研和后續學習奠定良好的基礎。

[ 注 釋 ]

[1] 賈俊平編著.統計學（第四版）[M].北京：中國人民大學出版社，2013.

[2] 王庚，管于華，孫瑞博，陶用之編著.現代工業統計與質量管理[M].北京：中國人民大學出版社，2011.

[3] Douglas C. Montgomery， George C.Runger， Norma Faris Hubele著，代金，魏科萍譯，張波校譯.工程統計學[M].北京：中國人民大學出版社，2005.

[4] William Navidi著，楊文強，羅強譯.統計學——科學與工程應用[M].北京：清華大學出版社，2007.

[5] 馬逢時，周暐，劉傳冰.編著.六西格瑪管理統計指南—MINITAB使用指導（第二版）[M].北京：中國人民大學出版社，2013.

[責任編輯：鐘 嵐]