統計學專業實驗課程設置的改革與探索

熊強

摘要：隨著社會的發展，統計學的重要程度日益顯現。統計學專業的課程中，基礎理論部分的課程設置已比較完善，而配套的實驗課程卻相對不足。針對統計學專業課程特點，討論了實驗課程存在的問題，結合具體實例介紹了實驗課程的設置，并提出了實驗教學改革的基本思路和建議。

關鍵詞：統計學；實驗課程；統計軟件

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）21-0210-02

一、統計實驗課程設置中存在的問題

在大數據時代的背景下，統計學的作用日益重要。作為一名合格的統計學專業的畢業生，除了應掌握扎實的理論基礎外，還應能掌握2-3個統計軟件包。統計學專業的實驗課程一般是采用計算機及統計分析軟件處理數據資料，運用統計理論知識分析實際問題的一門實驗課程。正是統計理論教學與統計實驗教學相結合，才能真正體現統計的活力。目前，統計實驗課程中介紹的統計軟件包含了如SPSS、MINTAB、STATISTICA、R、EViews等。就統計學專業實驗課程的設置方面主要存在以下問題。

1.傳統課程教學難以滿足當下對統計學人才的要求。目前，許多統計學及相關專業的教學都比較注重理論的嚴謹性和系統性，而忽略了學生參與動手實踐。以《抽樣調查》為例，文[1]是一部關于抽樣調查理論的教材，書中較為詳盡地闡述了抽樣調查的數學理論基礎，是一部抽樣調查領域的經典書籍。教師在講授這門課的過程中如果只注重理論公式的講解與推導，而不補充講解實際操作的方法，這門課結束后，也許很多學生能夠很流暢地用筆寫下“如何實現一個抽樣程序”的步驟、每步公式的理論背景等，但是實際中如何實現卻是一無所知。再例如，概率論與數理統計的一些教材中關于檢驗樣本正態性假設的方法是使用“概率圖紙法”，而今，許多統計軟件中都含有“QQ圖”這一功能，學生在掌握基本原理的情形下完全可以使用統計軟件來實現這一過程。

2.統計實驗課程與基礎理論課程相對獨立。就狹義的統計實驗課而言，由于實驗課程課時量少，并且統計軟件的課程往往獨立于理論課程之外，一學期所學的內容有限，學生往往難以牢固掌握這些軟件。許多基礎課程不設置實驗環節，大多數習題雖然可以借助統計軟件進行計算，但是教師沒有教授，學生也沒有使用。有的課程雖然開設了實驗課，但往往流于形式，一個學期的課程理論部分占據了絕大部分課時，實驗操作的課程又與考試無關，所以學生的實際操作能力也沒有得到鍛煉和提高。

3.實驗教學體系不完善，多數理論課程沒有配備實驗環節。目前，許多統計理論的教材沒有配備上機實驗的內容，在有限的課時里，教師要完成理論部分的教學已經任務繁重，很難有精力再補充實驗課程。而已有的實驗課程都是安排學生上機完成教材上的一些習題，這在培養學生運用軟件的能力上取得了一定的成效，但這種實驗教學是零星、分散、不系統的。

4.教材中的實驗環節易被忽視。一些教材中雖然含有實驗操作環節，也配備了相應的練習，但是部分教師對實驗教學部分不夠重視，認為實驗教學可有可無，或者直接安排學生自學。在使用統計軟件時，一方面需要學習如何操作，另一方面還需要能“讀懂”輸出的結果。例如，SPSS軟件操作簡單，大部分是“勾選”類操作，而輸出的報表中卻包含了許多統計結果，這些結果如果缺少教師的講解，學生難以掌握生成報表中各個指標的內容及其統計含義。

統計學專業實驗課程的設置存在著諸多的不足，最突出的問題是實驗教學體系不夠完善，許多統計專業課程的實驗教學環節沒有有效的開展，一些實驗課程沒有完整的實驗教學改革計劃及推動改革的具體措施。所以，統計學專業實驗課程的改革是當務之急，建立完善的實驗教學課程體系除了安排與理論課程配套的實驗內容，還應安排教師編寫相應的教輔教材、上機手冊，實驗練習題冊等，在教學中不斷發現問題并及時總結，促進統計學實驗課程的改革與提升。

二、實驗課程內容的設置與優化

統計學專業的實驗教學的目的主要有兩個方面：一方面，對于基礎理論型課程，實驗教學旨在演示、驗證以及計算。使用統計軟件，加深學生對統計概念、思想以及統計方法的理解。另一方面，對于應用型課程，實驗教學的目的是訓練學生使用統計軟件包來實現統計分析以及處理實際問題的能力。當學生對統計軟件掌握到一定程度，所開設的實驗課應注重訓練學生綜合使用統計方法及統計軟件分析解決問題的能力。

1.逐點掃描教材，發掘實驗案例，修訂課程內容。統計學專業所開設的課程中，大部分專業課程都可以借助統計軟件進行分析與計算，而教材中卻很少配套實驗環節以及上機練習，這就需要統計學科任教師鉆研教材，從中發掘可以使用統計軟件進行演示驗證、實際操作以及分析處理的教學案例。

由于許多統計軟件的書籍與現有的理論方面的教材沒有能夠有機的結合起來，這就需要教師鉆研教材，將許多的統計軟件分析案例都從教材中發掘出來，經過整理與歸納，形成與理論教材配套的實驗手冊，再經過幾輪修訂，形成一門既有理論又有實踐的完善課程。

2.以統計軟件計算代替傳統計算，淘汰陳舊知識。目前，在統計學專業的課程中，有許多知識點以及統計方法都過于老舊，以往需要大費周折才能實現的計算過程在統計軟件中可以輕松實現。傳統的統計計算方法以及理論推導證明固然重要，但需要適時調整教材結構，優化授課學時，使用統計軟件將一些繁復的計算過程從教材中解放出來。筆者認為，一個合格的應用型統計學的畢業生，可以不必完全正確無誤地推導出三因子具有交互作用的方差分析表及其平方和的分解公式，但是必須能在統計軟件上實現這一分析過程。

3.注重培養學生的編程能力，適應大數據時代對人才的要求。在常用的統計軟件中，一部分是以“勾選型”操作系統為主，例如SPSS，Excel，EViews等。這類軟件能完成絕大部分的描述性統計過程，實現部分統計分析與推斷的工作，自由度不高。另一部分是“編程型”軟件。

4.完善成績評價體系，使得實驗課程不再流于形式。對于已經開設了配套實驗課的統計學專業課程，學生的總評成績應該由實驗成績與考試成績兩部分構成。實驗報告是作為評定實驗成績的主要依據，教師對實驗報告進行評分，作為平時成績；期末試卷中也應包含實驗類的題型，其中可以包含操作步驟題、程序編寫題以及實驗開放題等，這樣一方面能引起學生對統計實驗的足夠重視，另一方面，也規范了課程的評價體制。

5.加強跨專業合作，推進實驗教學的開展。隨著統計方法在各學科領域的運用越來越廣泛，其他專業所研究的課題項目中往往涉及到許多需要進行數據處理及分析的工作。加強跨專業合作，不僅能為實驗教學提供素材，而且可以鍛煉學生解決實際問題的能力，激發他們學習的興趣。

三、建立實驗課程配套體系

誠然，現今流行的統計軟件有數十種，本著求“精”而非求“泛”的辦學宗旨，所開設的統計課程中應著重培養學生兩到三種統計軟件的操作能力。對于特別的課程則需要介紹其對應的專業軟件，此外，關于統計軟件方面的書籍也非常多，教師可以整理這些書中的內容，與現階段教材進行有機的結合，合理安排實驗課程。

四、總結

對于每門配套的實驗教學課程都要制定實驗的教學大綱，不僅要保證合理的理論授課和實驗教學的課時分配，而且要規范實驗教學內容。要組織編寫實驗指導書或實驗教材，加強實驗教材建設。加強高校之間的交流與合作。加強教師的統計軟件以及現代統計方法方面的培訓。

統計實驗課程設置得合理規范，能更有效地培養學生解決實際問題的能力，從而為國家培養合格的統計學專業的應用型人才。總之，統計學專業實驗教學改革的根本是統計實驗課程體系的建設，而實驗課程的建設與改革非一朝一夕能夠完成，需要長時間的積累，在教學過程中不斷的發現問題并加以改進。

參考文獻：

[1]孫山澤.抽樣調查[M].北京：北京大學出版社，2004.

[2]張崇岐，李光輝.統計方法與實驗[M].北京：高等教育出版社，2015.

[3]薛毅.R語言實用教程[M].北京：清華大學出版社，2014.