R語言融入統計專業課程教學的探索與實踐

朱波 劉曉艷

摘要：統計軟件是提升學生實踐能力的有效載體。山西財經大學統計學院在調查研究的基礎上，將R語言融入統計專業課程教學，并倡導采用一體化案例教學模式，豐富教學內容，不斷提升學生應用統計軟件系統化分析社會、經濟問題的能力，以更好地滿足政府、企業對統計分析和數據挖掘人才的需求。

關鍵詞：統計軟件;R語言;一體化案例;課程鏈條

中圖分類號：G642? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）12-0210-02

隨著大數據時代的到來，各行各業都日趨重視對數據的管理和分析，對數據分析人才的需求也在不斷增加。統計學專業是培養數據分析人才的基本單元，統計軟件是提升學生實踐能力的有效載體。為了有效提升統計學專業本科生的數據分析能力，滿足政府、企業對數據分析人才的需求，山西財經大學統計學院在調查研究的基礎上，將R語言融入統計專業課程教學，采用一體化案例教學模式，并取得了一定的成效。

一、當前統計學專業統計軟件教學中的常見問題

2018年9月，山西財經大學統計學院部分教師對山西省設置統計學專業的5所本科院校（山西財經大學、山西大學、中北大學、太原理工大學和大同大學）進行了走訪調查，發現統計學等相關專業在統計軟件教學方面存在三個共性問題。

1.軟件選擇多樣化，不利于學生深入學習數據分析工具。目前，統計學專業的核心課程主要有《統計學》《計量經濟學》《多元統計學》《時間序列分析》及《市場調查》等。各門專業課選擇的統計軟件主要取決于授課教師的偏好。其中，《統計學》《多元統計學》和《市場調查》等課程一般選擇SPSS等統計軟件，《計量經濟學》和《時間序列分析》等課程一般選擇Eviews、Stata等計量軟件。學生普遍反映，粗識多個統計軟件太分散精力，不如精通一個統計軟件。

2.案例選擇碎片化，不利于學生系統分析社會經濟問題。案例是連接統計理論和統計實踐之間的橋梁。統計學專業課程案例豐富，但都是針對統計抽樣、單變量統計分析和多變量統計分析等具體方法專門設計的。以某個廣泛使用的《計量經濟學》教材為例，多重共線性章節以旅游收入影響因素分析為研究案例，異方差章節以醫療機構與人口數量關系為研究案例，自相關章節以居民消費行為為研究案例。

3.課程設置僵化，無法為學生提供系統化的統計軟件教學。在課程設置上，《統計學》和《計量經濟學》等課程一般在大學二年級開設，《數據挖掘》和《多元統計學》等課程一般在大學三年級開設，《時間序列分析》和《市場調查》等課程一般在大學四年級開設。根據課程鏈條理論，課程設計應銜接有序。對于統計軟件，各學校主要采用兩種教學方式：第一，各門專業課授課教師隨堂講授、演示統計軟件操作，或配備上機實驗，以加深課堂教學的實踐性;第二，開設《統計應用軟件》課程，專門講授統計軟件操作。其中，《統計應用軟件》課程若開設過早，學生不懂統計分析方法，不能理解統計軟件的運行結果;課程若開設太晚，無法對其他專業課程教學起到支撐作用。因此，統計軟件教學往往達不到預期的效果。

二、山西財經大學統計軟件課程教學改革探索與實踐

山西財經大學統計學院設有統計學、經濟統計學、應用統計學三個本科專業，每年培養畢業生200余人。其中，統計學專業是國家級特色專業和山西省品牌專業。山西財經大學統計學院一直重視本科生實踐能力的培養，在統計軟件教學方面積極開展教學改革探索與實踐。

1.將R語言融入統計專業課程教學。R是用于統計分析、繪圖的語言和操作環境，是屬于GNU系統的一個自由、免費、源代碼開放的軟件。目前，針對“大數據”的數據結構特點，政府、企業從業者和學術界研究人員越來越重視使用R語言。

2.鼓勵教師采用一體化案例教學。一體化案例教學，即選擇一個研究主題，設計不同的場景，以匹配不同環節的課程內容，進而引導學生學會系統的思考，而不是簡單地把案例數據代入到統計公式里。山西財經大學統計學院鼓勵專業課授課教師編寫一體化案例。以《統計軟件應用》課程為例，以居民消費為研究主題，引導學生利用R語言開展系列研究：①相關分析，分析居民消費與定量影響因素之間的相關關系;②方差分析，分析不同人群（考慮屬性變量）消費支出的差異性;③主成分和因子分析，對居民消費的影響因素開展降維分析;④回歸分析，構建居民消費對各影響因素的回歸模型，并對模型進行必要的統計檢驗和計量經濟檢驗等;⑤聚類分析，根據消費結構對居民集群分析;⑥典型相關分析，對居民消費結構和收入結構典型相關分析，挖掘影響居民消費的關鍵績效因素。學生應用多個統計、計量方法研究一個主題，循序漸進、層層推進，進而能夠學會如何用實證方法系統地分析社會、經濟問題。

3.靈活開展統計軟件課程教學。山西財經大學統計學院除了要求專業課授課教師隨堂講授、演示統計軟件操作，還將《統計應用軟件》課程分兩個學期開設：一是在大學二年級上學期安排24課時，重點講解數據管理、描述性統計、單變量統計分析和R語言編程等內容，為學生后繼專業課學習奠定統計軟件基礎;二是在大學三年級下學期安排24課時，重點講解多變量統計分析，幫助學生鞏固各種統計分析方法的原理及應用，教會學生能夠利用R語言處理和分析一體化案例數據，為學生后期撰寫畢業論文奠定方法論和寫作基礎。

4.豐富統計軟件教學內容。大數據背景下，數據結構日趨復雜，數據來源日趨多樣化。《統計應用軟件》課程的教學目標是：通過課程學習，使得學生掌握本科階段所學統計分析方法在R語言中的實現，并且能夠正確解釋R語言的運行結果。在課程內容設計上，主要包括數據管理、描述性統計、統計繪圖、均值比較、方差分析、相關分析、回歸分析、聚類分析、因子分析、非參數檢驗等。

三、山西財經大學統計軟件課程教學的進一步提升計劃

山西財經大學統計學院在統計軟件課程教學改革方面，取得了一定成效，但依然存在較大的改進空間，學院后期工作主要集中在以下三個方面。

1.提升專業課授課教師的R語言水平。統計學專業必修課授課教師的R語言水平，直接影響R語言融入統計專業課程教學的廣度和深度。因此，統計學院有必要組織學院教師參加高校或培訓機構組織的R語言培訓，或邀請國內外相關專家對學院教師開展R語言集中授課培訓。此外，學院還將組建R語言教師學習小組，購買R語言學習資料，定期組織教師開展學習討論，互教互學、知識共享。通過營造良好的學習氛圍，教師的R語言操作水平必將得到快速提升。

2.為學生提供企業真實案例數據。《統計軟件應用》課程的案例數據主要來源于國家、省《統計年鑒》，或CFPS、CHARLS等微觀調查數據。統計學專業本科生畢業后大多走向企業，對宏觀數據、社會調查數據往往興趣不大。因此，要進一步提升R語言的教學效果，提升學生理論聯系實際、應用統計方法解決實際問題的能力，就有必要為學生提供企業真實案例數據。

3.定期開展R語言應用大賽。統計學院將定期舉辦校級R語言應用大賽，為參賽隊伍指派校外導師和校內導師，確保選題有一定的研究空間和研究價值;同時為獲獎選手提供學分獎勵、物質獎勵或榮譽獎勵，確保學生有參賽的主動性和積極性。全國大學生統計建模大賽和全國大學生市場調查與分析大賽都是面向統計專業本科生的高層次學科競賽。

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