大數據背景下應用型本科統計學教學改革問題研究

何承文 張燕 張天舒

摘 要：應用型本科統計學教學改革，在突出統計學課程應用性的同時，應及時反映大數據時代的特征和要求。文章分析了目前應用型本科統計學教學中存在的主要問題，對大數據背景下統計學課程的教學目標、教學內容和教學方法等方面提出了幾點改革設想。通過系統的統計學教學改革，達到培養學生統計思維和大數據思維能力、增強大學生統計素質和技能的目的。

關鍵詞：大數據；應用型本科；統計學；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）19-0144-04

Abstract： The educational reform of statistics of the applied undergraduate should timely reflect the characteristics and requirements in the era of big data while highlighting the application of statistics. In this paper， the authors analyzed some major problems existing in statistics teaching of the applied undergraduate， put forward some reform ideas of teaching goals， teaching contents and teaching methods， etc. Through systematic educational reforms of statistics， the objectives to cultivate students' statistical and big data thinking and enhance their statistical diathesis and skills will be achieved.

Keywords： big data； applied undergraduate； statistics； educational reform

一、概述

作為一門方法論科學，統計學應用廣泛，在經濟社會發展和科學研究中的地位極其重要。2002年教育部明確規定統計學為高等院校財經類專業的核心課程之一。2011年2月，國務院學位辦將統計學提升為一級學科，充分顯示出統計學在高等教育中的重要地位。從宏觀上看，在國家治理系統的決策、執行、信息、咨詢、監督過程中，統計在信息、咨詢、監督三個環節中具有重要作用。微觀方面，不論是企業的重大經營決策還是日常的管理工作都離不開統計。在當今社會，統計起著“神經系統”的作用。統計是連接社會再生產各個環節、各個要素的中介，是商品生產和商品交換的先導，對經濟活動起著靈敏有效的調節作用（朱建平等，2016）[1]。

統計學是一門綜合性、交叉性、實用性很強的學科，它研究的是如何取得數據、如何通過數字反映客觀事物的現狀、特點和規律。這門課程為學生學習經濟管理各專業的后繼課程、進行社會經濟問題研究提供數量分析方法。在大數據背景下，數據分析在環境治理、農業生產、工業制造、教育、醫療、零售、金融和城市管理等領域發揮著越來越重要的作用，統計學也將面臨更為廣闊的應用前景。統計學的地位提升，對應用型本科統計學的教學工作既是機遇又是挑戰。

高校統計學教育落后于統計學學科發展和脫離實踐的問題由來已久。近年來很多學者對統計學教學改革提出了意見、建議。也有學者撰文闡述了大數據對統計學發展帶來的機遇和挑戰，探討了大數據時代統計教育改革問題。

袁衛（2012）從教材、課堂教學、師資隊伍等方面展開分析，認為目前我國統計高等教育存在的主要問題是：統計方法的前提和條件強調不夠、多數教師缺乏實際工作經驗、缺少精品教材以及高校與企業、政府部門缺乏實質性的聯系合作，教學科研與實際結合沒有實質性的突破[2]。

劉超等（2012）總結了當前我國統計教學存在的幾個普遍現象，如，誤認為統計學是數學的一個分支；過于重視數學公式和推導，輕視對統計思維的培養；忽略統計軟件的使用等。他們提出在統計教學中要強調應用、嘗試去概念化教學。應以大量實際數據運用為基礎，在數據分析和實際問題的解決中介紹統計方法，幫助學生理解哪種統計方法適合于面對哪種實際問題，突出統計應用的特點，強調學生的動手能力，讓學生深入領會統計思維和應用價值。對非統計專業的學生，不應要求做數學推導，盡量回避方法的證明和過程的推導[3]。

朱建平等（2014）根據大數據的特點，闡明了在大數據時代統計研究工作過程及統計思維所面臨的挑戰，明確了統計工作和統計研究轉變的基本思路。他們認為，大數據拓展了統計研究的對象、影響統計計算的規范、影響統計研究工作過程，并導致統計工作和統計研究的四個轉變，即：統計研究過程、方法、目的和思想的轉變[4]。

孟生旺等（2015）分析了我國目前統計類本科專業教育的現狀，認為大數據時代是以數據為中心的時代，統計類專業的教學內容必須適應時代要求，對傳統教學內容進行及時調整和更新。對此，他們從突出數據的重要性、使用專業統計軟件、增加統計模型類課程、重視統計計算和整合傳統教學內容等五個方面進行了闡述[5]。這些建議對非統計專業的統計學教學改革也具有借鑒意義。

為了適應大數據時代發展的要求，培養市場急需的高端統計人才，2014年11月美國統計學會（ASA，American Statistical Association）發布了統計學本科專業指導性教學綱要，主要強調了四個方面的內容：（1）數據科學日益重要，統計專業人才不僅需要扎實的數學和統計基礎，還要有強大的統計計算和編程能力，可以熟練使用專業統計軟件和數據庫；（2）真實數據是統計專業教育的重要組成部分；（3）更加多樣化的統計模型和方法；（4）通過語言、圖表和動畫等用戶易于理解的方式表達數據分析結論的能力[6]。這份教學綱要是針對統計學本科專業的，特別強調統計學和計算機學科的結合，要求學生應具備較強的計算機編程能力，對統計學本科專業教育提出了更高的標準。

其次，突出推斷統計的教學。目前很多院校仍然把描述統計作為統計學教學的重點內容，課時安排較多，推斷統計少講甚至不講，顯然是本末倒置。推斷統計在現代統計學中的地位和作用越來越重要，已成為統計學的核心內容，其應用范圍幾乎遍及所有科學技術領域。比如，生物科學中的一些研究對象，組成其整體的個體可能是無限多的，此時只能采用隨機抽樣方式、借助推斷統計方法進行科學研究；在財務預測中以歷史數據為基礎采用推斷統計的方法預測未來的財務數據；企業質量管理活動中的一些破環性試驗，也需要根據樣本數據去推斷總體情況。非統計專業的統計教學要真正體現課程的應用性，應當重視推斷統計方法的介紹，要求學生掌握參數估計、假設檢驗的基本原理和邏輯思想，在實際工作中熟練運用推斷統計方法。

第三，重視時間數列、統計指數、相關與回歸分析這三種方法的教學改革。注重教學內容和經濟管理專業的關聯性，向學生介紹統計學在專業課程中的作用，比如統計方法在銷售預測、成本分析、財務決策、質量管理中的應用等。

第四，新增大數據的教學內容，介紹大數據基本理論和方法、大數據和統計學的關系，把培養統計思維和大數據思維結合起來。在大數據時代，“萬物皆數”、“量化一切”、“一切都將被數據化”已經深入到人們的日常生活；“用數據說話”已成為人類認知世界的全新方法。統計教師可以將大數據理論、方法及其應用穿插于有關章節教學中，或者采取專題講座的形式向學生介紹大數據。比如，企業通過對產品銷售大數據分析，根據產品在不同地區的銷量、銷售時間以及客戶群特征，然后作出較為準確的市場預測，及時調整生產、銷售和研發計劃，以獲取最佳的經濟效益，就是大數據應用的成功案例。

第五，編寫全新的統計學教材。改革統計學教學內容必然涉及教材建設問題。統計學教學內容重理論、輕實踐問題的根源在于教材。在很多院校，是市面上的主流教材而不是統計教師決定統計學的教學內容，而這些教材千篇一律，不完全適合應用型本科院校的需求。因此，編寫適合非統計專業、突出應用性、反映大數據特征的統計學教材，是統計教學內容改革的當務之急。

（三）教學方法、手段改革

研究發現，高達85.3%的高校學生認為，教師不善于采用多種教學方法并及時變化教學方法，習慣采用單一的講授法（姚利民、段文 ，2013）[9]。統計學也不例外，“一言堂”、“滿堂灌”和“填鴨式”等傳統方式仍然是統計教學的主流。那么，教法單一的根源是什么？部分原因是教師和學生的懶惰。講授法相對于其他教法來說比較容易，教師無需為教學設計、備課花費太多的精力。但教師過多地使用講授法往往被學生判定為照本宣科，降低了學生的學習興趣和主動性。對學生而言，教師的“一言堂”雖然無趣，但上課沒有任何壓力，感覺輕松自在。因此，改革教學方法和教學手段，首先要更新統計教師的教學理念，讓統計學課堂變得有趣、有效。

教學方法改革的目的是激發學生的學習興趣和熱情，促進自主學習，培養統計思維，增強動手能力。統計教師要從傳統的灌輸式教學轉變為啟發式教學，積極探索案例教學、討論式教學、互動式教學、實踐教學等教學方法，注重師生之間的互動和交流，引導學生積極參與教學過程，持續改進教學效果。實際上，教學方法改革與教學內容改革是相輔相成的。教師的教學方法多樣化了，必然要求教學內容也要豐富多彩，力求貼近現實生活和實際應用。我們認為，教學方法、手段改革應注意一下幾點：第一，有效運用多媒體教學形式，增大課堂教學的信息量，提高課堂教學的靈活性和效率。第二，合理選擇統計軟件。目前常用的統計軟件有SAS、SPSS、Excel等。考慮到非統計專業學生的特點以及課時限制等因素，將Excel作為統計教學的輔助手段已經足夠。第三，以經濟社會生活中的實際問題為導向，努力提高學生的參與度，改善課堂教學效果。

（四）教學評價改革

大部分學生的學習具有“功利”色彩，存在“考什么就學什么”的傾向。長期以來，統計學考核主要采取筆試方式，考核內容側重于統計理論、概念和公式的理解和記憶，忽視實際應用能力的培養。我們調查發現，統計學試卷至今仍然出現手工計算標準差和方差、中位數和眾數的題目。在統計軟件非常普及的時代，手工計算已經顯得毫無必要。讓學生理解統計指標的含義及其用途，遠比死記硬背一些統計公式更有意義。這種傳統的考核方式不僅不能體現統計學的應用性特征，還限制了學生的創造性。過時的考核方式表明統計教師對統計學的課程定位和教學目標缺乏準確的把握。

我們認為，統計學考核內容應該是理論與應用并重，課程考核要和課程講授、實驗實訓等環節相互銜接，突出課程的應用性，實現教學目標。考核成績由平時成績、期中考核和期末考試組成，教師要在課堂提問討論、作業安排、上機練習、期中期末考核等環節都要突出實際應用這個主題。例如，教師可結合經濟管理專業特點，要求學生設計統計調查表、撰寫統計調查報告、利用Excel計算統計指標、繪制統計圖表、對企業生產經營活動及宏觀經濟運行進行統計分析等，并將這些項目計入學生的考核成績。

（五）統計學師資問題

很多高校的統計學教師來源于碩士、博士畢業生，專業背景各異，但其成長路徑基本上都是“從校門到校門”，缺乏深厚的統計學背景和實際工作經驗。由于統計學課程的相對穩定性，統計教師對統計學前沿理論、方法的研究不足，對統計實務的最新發展變化缺乏了解，統計教師自身面臨著專業知識更新和業務能力提升的問題。師資力量薄弱、來源單一、結構不合理一直是統計學教學改革的難點之一。教學改革的主體是教師，加強統計學師資力量、優化師資結構是應用型本科院校統計學教學改革成功的必備條件。

四、結束語

應用型本科院校是通過專業和課程設置、培養模式、師資結構、科研傾向等方面體現其辦學定位和辦學特色的。專業課、專業基礎課的設置都要適應社會需求，體現課程的應用價值。即使沒有大數據的出現，統計學教學改革也是勢在必行。大數據時代的來臨，更加凸顯了統計學教學改革的必要性和緊迫性。統計學作為經管類各專業的學科基礎必修課程，強調課程的應用性是統計學教學改革的核心，加大推斷統計和統計軟件等方面的學習內容是統計學教學改革的重點。在大數據背景下，有必要嘗試將大數據理論、方法與傳統的統計學教學體系相互銜接、融合，構建全新的統計學教學模式，提升應用型本科院校統計學教學水平。

參考文獻：

[1]朱建平，張悅涵.大數據時代對傳統統計學變革的思考[J].統計研究，2016，33（02）：3-9.

[2]袁衛.政府統計與統計教育[J].統計研究，2012，08：18-23.

[3]劉超，吳喜之.統計教學面對的挑戰[J].統計研究，2012，29（02）：105-108.

[4]朱建平，章貴軍，劉曉葳.大數據時代下數據分析理念的辨析[J].統計研究，2014，02：11-17.

[5]孟生旺，袁衛.大數據時代的統計教育[J].統計研究，2015，32（04）：3-7.

[6]American Statistical Association.2014 Curriculum Guidelines for Undergraduate Programs in Statistical Science.http：//www.amstat.org/asa/education/Curriculum-Guidelines-for-Undergraduate-Programs-in-Statistical-Science.aspx.

[7]李金昌.從政治算術到大數據分析[J].統計研究，2014，31（11）：3-14.

[8]楊宜平，徐潔.關于高校《統計學》課程教改的調查報告[J].教育教學論壇，2016（01）：125-126.

[9]姚利民，段文 .高校教學方法改革探討[J].中國大學教學，2013（08）：60-64.