大數(shù)據(jù)時代工科研究生“數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程的教學(xué)改革

萬星火++檀亦麗++周麗暉+++王玲

摘要：本文從高校工科各專業(yè)碩士研究生數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)，通過分析工科數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)要求和“大數(shù)據(jù)”時代背景下數(shù)據(jù)分析的特點(diǎn)，探討大數(shù)據(jù)對數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的影響和大數(shù)據(jù)時代工科研究生“數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程的教學(xué)改革，以期培養(yǎng)出“大數(shù)據(jù)”時代背景下適應(yīng)面向企業(yè)自主創(chuàng)新需求的數(shù)據(jù)分析人員或掌握現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術(shù)的工程師。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析；數(shù)理統(tǒng)計(jì)

基金項(xiàng)目：華北理工大學(xué)研究生教育教學(xué)改革項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號：K1503）

基金項(xiàng)目：華北理工大學(xué)教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐重點(diǎn)項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號：Z1514-05；J 1509-09）

G643；O21-4

谷歌公司的經(jīng)濟(jì)學(xué)家兼加州大學(xué)的教授哈爾·范里安先生過去說過統(tǒng)計(jì)學(xué)家將會成為像電腦工程師一樣受歡迎的工作。在未來10年里，人們獲得數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、判斷數(shù)據(jù)、提取信息的能力將變得非常重要，不僅僅在教育領(lǐng)域，各行各業(yè)都需要數(shù)據(jù)專家，“大數(shù)據(jù)”時代的到來使得數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)日新月異，深刻的影響著各個行業(yè)、領(lǐng)域及學(xué)科的發(fā)展，尤其是與數(shù)據(jù)關(guān)系密切的行業(yè)及學(xué)科，而作為工科各專業(yè)碩士研究生重要的公共基礎(chǔ)課數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)是天生與數(shù)據(jù)打交道的學(xué)科。

怎樣在“大數(shù)據(jù)”時代背景下培養(yǎng)出適應(yīng)面向企業(yè)自主創(chuàng)新需求的數(shù)據(jù)分析人員或掌握現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術(shù)的工程師，如何把當(dāng)下流行的“大數(shù)據(jù)”處理技術(shù)與相關(guān)數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)有機(jī)的結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生對數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)發(fā)展的興趣，這些都是我們在與數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)的課程教學(xué)中不得不思考的問題。然而，當(dāng)前高校工科各專業(yè)碩士研究生數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)的現(xiàn)狀卻與其重要程度相去甚遠(yuǎn)，整個教學(xué)過程的諸多環(huán)節(jié)都存在較大的不足，主要表現(xiàn)為：1.教學(xué)內(nèi)容偏重理論，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高；2. 輕統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)；忽略對統(tǒng)計(jì)相關(guān)軟件的教學(xué)；3.沒有注重數(shù)理統(tǒng)計(jì)的學(xué)習(xí)與研究生專業(yè)相結(jié)合，實(shí)用性強(qiáng)調(diào)不夠。4. 輕能力培養(yǎng)；輕案例分析等。

這些現(xiàn)象導(dǎo)致的直接后果就是學(xué)生動手能力上的缺陷和創(chuàng)新能力的缺乏， 不能夠自覺利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識解決實(shí)際問題， 尤其缺乏對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析能力。因此，需要數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)隨著環(huán)境的變化不斷創(chuàng)新新的數(shù)理統(tǒng)計(jì)思維和教學(xué)內(nèi)容。避免教學(xué)內(nèi)容與大數(shù)據(jù)時代脫節(jié)。為此筆者在該課程的教學(xué)過程中，有意識地進(jìn)行了一些教學(xué)改革嘗試。提出了幾點(diǎn)工科研究生數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)的改革措施。

（1）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，將與數(shù)理統(tǒng)計(jì)相關(guān)的大數(shù)據(jù)處理案例引進(jìn)課堂。有很多有普遍性的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)實(shí)際案例，可以在本課程的教學(xué)過程中有選擇的引入介紹給學(xué)生，讓學(xué)生們了解利用所學(xué)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)分析的操作過程和得出結(jié)論的思維方法。以期解決工科研究生對確定性思維到隨機(jī)性思維方式的轉(zhuǎn)變的不適應(yīng)性。

（2）適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)環(huán)境。實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的多樣性。大數(shù)據(jù)時代背景下，互聯(lián)網(wǎng)十分發(fā)達(dá)，學(xué)生根據(jù)自己的興趣去收集、整理和分析數(shù)據(jù)，既可以改變他們對統(tǒng)計(jì)方法的進(jìn)一步認(rèn)識，也可以增加他們的學(xué)習(xí)興趣。甚至可以以專業(yè)QQ群，郵件的方式和同學(xué)、老師之間相互交流，交流者處于相互平等的地位，可以暢所欲言，隨時隨地都可以交流，起到事半功倍的效果。這種交流使得教師不再是知識的權(quán)威，而是把教師上課作為一種更好自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo)，這種交流使得他們的思想變得更加成熟。同時參與各種網(wǎng)絡(luò)論壇，貼吧回答問題等使得他們更能體現(xiàn)自己的價值，這種交流也使得學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)精神得到更好的激發(fā)。

（3）引導(dǎo)工科研究生開展與本專業(yè)相結(jié)合的課題研究，強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，注重統(tǒng)計(jì)思維能力培養(yǎng)。適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的多樣性。以期彌補(bǔ)學(xué)生缺少數(shù)據(jù)分析實(shí)例的訓(xùn)練，解決學(xué)以致用的不足。在目前的數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)安排下，受學(xué)時所限，如果相當(dāng)一部分時間用來學(xué)習(xí)公式、定理的推導(dǎo)及證明，勢必沒有時間進(jìn)行實(shí)際的數(shù)據(jù)分析練習(xí)。在大數(shù)據(jù)時代背景下，隨著海量數(shù)據(jù)、復(fù)雜形式數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，使得統(tǒng)計(jì)方法的發(fā)展和以前有了很大的不同，沒有實(shí)際的數(shù)據(jù)分析訓(xùn)練，學(xué)生們就無法對統(tǒng)計(jì)的廣泛應(yīng)用性及重要性有深刻的體會，也不利于保持和提高他們的學(xué)習(xí)興趣。這要求具體工作者提出新的統(tǒng)計(jì)思想和方法，加深對已有統(tǒng)計(jì)思想的理解，以解決實(shí)際問題。

（4）改革成績評定方式。現(xiàn)有的考試模式為通過有限的一到兩個小時的期末考試，進(jìn)行概念的辨析和理論及方法的推導(dǎo)計(jì)算，由此來判斷研究生關(guān)于數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)情況有很大的不足，特別是對可以利用軟件進(jìn)行的某些實(shí)際數(shù)據(jù)分析的考察沒有辦法實(shí)現(xiàn)。因此，有必要通過日常課堂“論文選題—提交—討論”與期末理論考試相結(jié)合的形式對學(xué)生數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)進(jìn)行考核。加大對學(xué)生平時考察的力度，相應(yīng)地減少期末考試成績的比重。讓學(xué)生選擇一些與自己專業(yè)有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行嘗試性的數(shù)據(jù)分析、一些統(tǒng)計(jì)科普著作的讀書報告等并寫成論文的形式提交，做為對學(xué)生成績的評定方式，更能綜合、客觀地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

數(shù)據(jù)分析在現(xiàn)代生活中發(fā)揮的作用越來越大，而數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法可以與數(shù)據(jù)分析有機(jī)的結(jié)合，從而在提高數(shù)據(jù)分析效率的同時，保持分析結(jié)果的有效性，為生產(chǎn)和實(shí)踐活動提供準(zhǔn)確的參考。以上的思考和建議僅是我們在教學(xué)研究和教學(xué)過程中的一點(diǎn)體會，還有許多工作亟待深入，比如適合工科研究生數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的大數(shù)據(jù)案例選取，與課程內(nèi)容的有效銜接；案例教學(xué)法如何實(shí)施；教學(xué)方式多樣化問題；課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)交流結(jié)合；理論介紹與軟件應(yīng)用訓(xùn)練結(jié)合問題等。教學(xué)改革與實(shí)踐是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際運(yùn)用能力和正確解釋數(shù)據(jù)分析結(jié)果的能力為目的，強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)思想和方法應(yīng)用的培養(yǎng)，讓學(xué)生們了解利用所學(xué)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)分析的操作過程和得出結(jié)論的思維方法將是一項(xiàng)長期的工作。

參考文獻(xiàn)

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