案例教學在應用統計專業研究生培養中的應用研究

楊利軍　楊曉慧　鄭晨

［摘 要］案例教學是一種實踐型的教學方式，有助于培養學生的實踐應用能力、跨學科學習能力、團隊合作與溝通能力、批判性思維及創新思維能力。但在實施過程中，案例教學也面臨一些挑戰，如案例選擇與設計、學生參與程度評估方法等問題。為了應對這些挑戰，文章探討了案例教學在應用統計專業研究生培養中的關鍵作用，并提供了案例教學設計方案，提出了包括提供教師培訓、多樣化評估方式以及及時反饋在內的一系列改進措施。此外，文章還強調實踐型教學的重要性，如項目驅動和行業聯系，以進一步提升學生的實踐能力和問題解決能力，為他們的職業發展奠定堅實基礎。

［關鍵詞］應用統計；案例教學；研究生培養；教學設計

［中圖分類號］ G642 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）22-0050-05

專業學位研究生教育是培養高層次應用型專門人才的主渠道[1]。應用統計專業碩士旨在培養學生掌握應用統計學的專業知識和技能，強調將統計學理論和方法應用于實際問題和實際環境，解決各領域的數據分析和決策問題。應用統計專業碩士的培養目標是為政府部門、大中型企業、咨詢和研究機構培養高層次、應用型的統計專門人才。

應用統計專業的核心課程包括統計學基礎、統計調查與數據采集、統計計算、統計數據分析方法、機器學習與數據挖掘[2]，學生將深入學習統計學的核心概念和方法，為他們在統計分析、數據科學、市場研究、金融風險分析等領域的工作提供堅實的基石。

一、案例教學簡介和研究現狀

應用統計專業研究生培養模式注重培養學生的實踐應用能力。因此，案例教學是適合的教學模式，能夠利用實際案例提高學生的理解和掌握程度。案例教學不僅僅要為學生呈現問題或情境，而是需要提供一個具體實例，包括相關的背景信息、數據和情境描述。學生在案例教學中扮演主動學習者的角色，通過分析案例、討論和解決問題，更深入地理解和應用相關的理論和概念。案例教學最早可以追溯到19世紀末和20世紀初，其先驅是美國哈佛大學的法學教授克里斯托弗·哥倫姆布斯·朗德爾（Christopher Columbus Langdell），他在法學教育領域首次引入了案例教學的方法[3]。朗德爾的案例教學方法不僅在法學教育領域獲得了廣泛關注和認可，而且逐漸擴展到其他學科和領域，在商學院、醫學院、工程學院等教育環境中得到了廣泛應用，并成為一種重要的教學方法。教育部在 2015 年發布的《關于加強專業學位研究生案例教學和聯合培養基地建設的意見》（教研〔2015〕1號）中指出，案例教學是“以學生為中心，以案例為基礎，通過呈現案例情境，將理論與實踐緊密結合，引導學生發現問題、分析問題、解決問題，從而掌握理論、形成觀點、提高能力的一種教學方式”[4]。案例教學的內涵如圖1所示。

案例教學作為一種實踐型的教學方式，在全球范圍內的教育實踐中得到廣泛應用，特別是在商科、法學、醫學、工程和科學領域等多個領域[5-9]。以下是案例教學的一些研究現狀。

理論研究：教育學者和研究人員一直在探討案例教學的理論基礎和效果[5]。許多研究表明，案例教學能夠提高學生的批判性思維能力、問題解決能力、團隊合作能力和實踐應用能力。同時，一些研究也關注案例教學的挑戰和限制，例如，案例選擇與設計、學生參與程度和討論管理、評估和反饋等。

教學實踐：在教學實踐中，教師和教育機構正在嘗試各種方式來改進和優化案例教學[6]。這包括開發和使用新的案例，這些案例往往來源于真實場景，有助于學生理解和掌握知識，并將所學應用于實際情況。此外，開發新的案例還可以為學生提供更多樣化的學習資料，從而激發他們的學習動力和興趣。設計有趣和具有挑戰性的學習活動，并提供多樣化的評估方法，以更全面、更公正地評價學生的學習成果。

技術支持：隨著教育技術的發展，越來越多的教育機構和公司正在開發新的技術工具和平臺來支持案例教學，包括案例資源庫、在線討論平臺、協作工具、模擬軟件等。技術工具在案例教學中發揮著重要的作用[7]。例如，教師們正在利用在線學習平臺來支持案例教學，通過線上論壇、多媒體資源、實時聊天等功能，幫助學生更有效地進行學習和交流。

行業合作：許多教育機構正在與業界展開合作，共同開發并使用真實的行業案例。這種合作不僅為學生提供了實際的學習環境，還有助于他們建立職業網絡，了解行業趨勢和需求。

二、案例教學在應用統計專業研究生培養中的作用

案例教學在應用統計專業研究生培養中發揮著重要的作用，它提供了一種與實際緊密相連的學習方式，使學生能夠將統計學理論和方法應用于真實的問題情境中。通過分析和解決案例，學生可以培養實踐應用能力，理解統計方法在實際應用中的價值和限制。此外，案例教學還有助于促進跨學科交叉學習、團隊合作與溝通能力的發展，培養學生的批判性思維和創新思維。通過案例教學，學生能夠更好地應對真實的統計問題，并為未來的職業發展做好準備。

（一）案例教學促進了跨學科交叉學習

應用統計專業通常需要與多個學科領域進行合作，例如醫學、經濟學、環境科學等。案例教學為此提供了跨學科學習的機會，讓學生能夠從不同領域的案例中獲取知識和經驗。通過跨學科交叉學習，學生能夠開闊視野，綜合運用不同學科的知識，從而為解決復雜的實際問題提供綜合的思維方式和解決方案。

（二）案例教學培養了學生的團隊合作與溝通能力

在案例教學中，學生通常需要與同學合作，共同分析案例并討論解決方案。通過合作學習，他們可以提高團隊合作和溝通能力，學會傾聽他人的觀點、表達自己的觀點，并有效地與他人進行溝通和合作。對于應用統計專業的研究生來說尤為重要，因為他們在實際工作中通常需要與團隊成員和領域專家合作，共同解決復雜的統計問題。

（三）案例教學有助于學生培養批判性思維和創新思維

在案例分析過程中，學生需要評估不同解決方案的優缺點，進行批判性思考。他們還需要思考新穎的方法和策略，以應對復雜的統計問題挑戰。這有助于培養學生的批判性思維和創新思維，并提高他們的問題解決能力和決策能力。

（四）案例教學能夠幫助學生建立職業網絡和提升就業競爭力

通過與行業合作伙伴或專業人士的互動，學生有機會建立職業聯系，了解行業趨勢，并與行業專業人士分享經驗和見解。這種職業網絡的建立有助于學生更好地了解行業需求，并提升他們在就業市場上的競爭力。

三、案例教學設計

應用統計學是一門將理論與實踐相結合的學科，在設計案例教學時，需要注意以下幾個方面：一是反映真實應用場景。鑒于應用統計學在實踐中發揮巨大作用的學科，所選案例應盡可能反映現實重要性的統計應用實例，例如數據分析、預測建模、風險評估等，學生可以更好地理解統計學知識在實際應用中的價值。二是多元化的數據類型。在現實世界中，數據的形式和來源多種多樣。因此，案例應包括各種類型的數據，如結構化數據、非結構化數據、時間序列數據等，以便學生了解并處理不同類型的數據。三是用最新的統計技術。案例教學應該包含最新的統計技術和工具，如機器學習、大數據分析等，學生可以及時了解技術發展的最新動態，掌握最新的統計工具和技術。四是跨學科的案例選擇。統計學的應用領域極為廣泛，包括金融、醫療、市場研究等，選擇跨學科的案例，可以讓學生更好地理解統計學在不同領域的實際應用。五是注重實踐操作。案例教學應注重學生的實踐操作，讓學生在解決實際問題的過程中，應用所學的統計理論和技術。

案例教學以真實或者模擬的情境為載體，幫助學生將理論知識與實際問題結合起來，進行深入學習和探索。案例教學的設計要點可以歸納為以下幾個核心要素：一是案例的選擇。選擇的案例應盡可能地與學生的學習目標和興趣相符合，同時全面涵蓋應用統計學的主要領域和方法。一個優秀的案例不僅應具有實際意義，而且其復雜性應足以激發學生的深入思考和討論。二是教學策略的制定。教學策略應根據案例的特點和學生的學習需求來制定。常見的教學策略包括小組討論、角色扮演、模擬實驗等，這些多樣化的教學策略可以引導學生從不同的角度和層面理解和分析案例。三是學習活動的設計。學習活動的設計應鼓勵學生積極參與和主動學習。案例分析、問題討論、解決方案的提出和實施等環節，學生可以在實踐中學習和應用統計學的知識和技能。四是評價方法的確定。評價方法應既能準確地反映學生的學習成果，也能鼓勵他們進行自我評價和反思。評價方法包括學生的課堂表現、課后作業、小組項目、口頭報告等。

除了上述核心要素外，在案例教學之初要考慮教學目標和框架，最后還要結合教與學的情況進行持續改進和創新。案例教學的完整設計方案見圖2。

以機器學習與數據挖掘這門課程為例，教師可以選擇一些與機器學習和數據挖掘的真實案例來輔助教學。其中一個案例主題可以是“預測信用卡欺詐行為”，設計模式可參考以下幾個步驟：

第一，案例背景與目標。在此案例中，學生將扮演數據科學家的角色，為一家銀行服務，需要運用機器學習和數據挖掘技術來預測信用卡欺詐行為。此案例的主要目標是讓學生了解并掌握如何運用機器學習和數據挖掘技術解決實際問題，并提高他們對這些技術的理解和應用能力。

第二，數據提供。學生將獲得一份包含大量信用卡交易記錄的數據集，每條記錄都包含了交易信息（如交易時間、交易金額等）以及是否為欺詐交易的標簽。

第三，任務和步驟。根據機器學習與數據挖掘這門課程對數據分析的要求，這一過程可以分為以下幾個詳細的步驟。數據預處理：學生需要對數據進行清洗和預處理，如處理缺失值、異常值，進行數據標準化等操作。特征選擇和工程：學生需要通過數據分析，選擇影響信用卡欺詐行為的關鍵特征，還需要進行特征工程來生成新的特征。模型選擇和訓練：學生需要選擇適合的機器學習模型（如決策樹、隨機森林、支持向量機、神經網絡等）進行訓練，在這個過程中，他們需要了解并掌握如何選擇合適的模型、如何調整模型的參數等技能。模型評估：學生需要使用適當的評估指標（如準確率、召回率、AUC等）來評估模型的性能，并對模型進行調整優化。

第四，分析報告。在完成上述任務后，學生需要撰寫一份報告，包括分析過程、選擇的模型、模型的性能，以及解決方案和建議。

第五，評估與反饋。教師將根據學生的報告和分析過程，對他們的成果進行評估，并提供反饋。同時，鼓勵學生互相學習和交流，以進一步提高他們的理解和應用能力。

這樣的案例教學設計能幫助學生更好地理解機器學習與數據挖掘的理論，并提高他們的實踐能力和創新能力。在教學策略上，教師可以采用小組討論和項目實踐的方式，讓學生在解決實際問題的過程中掌握和應用相關的統計方法和技術。在評價方法上，教師可以根據學生的課堂表現、項目報告和結果展示來全面評估學生的學習成果。這些元素共同為學生提供一個全面、實踐性強且具有深度的學習經驗，這是傳統教學方法無法比擬的。案例教學的設計是一個復雜且重要的過程，需要教師綜合運用教育理論和實踐經驗，以及對學生、社會和自身的深入理解。只有這樣，案例教學才能真正實現目標，即幫助學生更好地理解和掌握統計理論和方法，并提高其實踐能力和創新能力。

四、案例教學在應用統計專業研究生培養中存在的問題和建議

盡管案例教學在應用統計專業和其他領域中得到了廣泛應用，但仍然存在一些不足和需要改進的地方，以下是案例教學目前面臨的一些問題以及改進的建議：

（一）案例的選擇和設計

案例教學的有效性與案例的選擇和設計密切相關。優質的案例應具有挑戰性、現實性和代表性，能夠激發學生的興趣和思考。然而，有時可能難以找到合適的案例，或者需要投入大量時間和資源進行設計。案例的選擇和設計應充分考慮到學生的多樣性和包容性。教師應鼓勵多樣性的觀點和參與，并創造一個包容和尊重的學習環境。針對這一點，可為教師提供相關的培訓和專業發展機會，以幫助他們提高案例設計和引導討論的能力。可建立案例資源庫和共享平臺，教師和學生可以訪問和分享高質量的案例資源。同時，為了保持案例教學的活力和實用性，學校應不斷更新和豐富案例庫。案例應該涵蓋各種不同的應用領域和情境，以反映現實世界的統計問題。

（二）學生參與和討論管理

案例教學強調學生的積極參與和合作討論。但有時學生可能存在對參與討論的顧慮，或者可能出現討論不平衡、冗長或不夠深入的情況。教師需要采取適當的策略來激發學生的參與熱情，引導討論并保持討論的質量。同時，也要強調學生間的團隊合作，鼓勵學生以小組形式合作解決問題。通過團隊合作，學生可以相互交流、共享知識和經驗，并從不同的觀點和解決方案中學習。教師可以設立合適的小組任務，引導學生的合作和討論，從而培養其團隊合作能力，并積累實踐經驗。這些能力和經驗對于學生在職業領域的成功至關重要。

（三）評估方法和反饋機制

案例教學的評估需要考慮學生的學習成果和能力提升，而傳統的考試和測驗可能無法全面評估學生在案例教學中的表現。因此，需要采用多樣化的評估方法，如案例報告、小組項目、口頭展示等，并為學生提供及時有效的反饋，以促進他們的學習和發展。同時，為了培養學生的批判性思維和創新思維，教師應要求學生評估不同解決方案的優缺點，并思考新穎的方法和策略。教師可以引導學生提出問題、挑戰現有假設，并鼓勵他們提出創新的解決方案。在實施案例教學時，可以采用提出引導性問題、小組討論、角色扮演等方法，激發學生的興趣和思考，并且及時提供個性化的反饋，幫助學生改進和發展。

（四）項目驅動和行業聯系

為了加強案例教學的實踐性，應鼓勵學生參與實際項目。這可以是與實際行業合作的項目，也可以是與學校或研究機構合作的項目。通過參與實際項目，學生可以直接應用在案例教學中學到的知識和技能，與真實數據和情境互動，從而提升實踐能力與問題解決能力。為了進一步增強案例教學的實際性，建議學校與相關行業建立聯系，并為學生提供實習機會。這使學生能夠在實際工作環境中學以致用，并與行業專業人士進行交流和學習。實習經歷可以豐富學生的實踐經驗，為他們未來的職業發展打下堅實基礎。

五、結語

在應用統計專業的研究生培養中采用案例教學方式，能夠培養學生的實踐應用能力、跨學科交叉學習能力、團隊合作與溝通能力，以及批判性思維和創新思維能力。這將為學生提供更全面的學習體驗，使他們更好地應對真實世界的統計問題，并為未來的職業生涯做好準備。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 中華人民共和國教育部.國務院學位委員會? 教育部關于印發《專業學位研究生教育發展方案（2020-2025）》的通知[EB/OL].（2020-09-30）[2023-05-29].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A22/moe_826/202009/t20200930_492590.html.

[2］ 全國專業學位研究生教育指導委員會.專業學位研究生核心課程指南：一（試行）[M].北京：高等教育出版社，2020.

[3］ 楊光富， 張宏菊.案例教學： 從哈佛走向世界：案例教學發展歷史研究[J].外國中小學教育， 2008（6）：1-5.

[4］ 中華人民共和國教育部.教育部關于加強專業學位研究生案例教學和聯合培養基地建設的意見[EB/OL].（2015-05-11）[2023-05-29].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A 22/moe_826/201505/t20150511_189480.html.

[5］ 托爾，陳寧祥.基于霍夫斯坦德文化心理學理論的比較法案例選擇[J].法律方法，2021，36（4）：416-427.

[6］ 樊瀟霄，陳國巧，石釗琪，等.醫學案例教學相關研究的文獻計量學分析與研究[J].全科醫學臨床與教育，2023，21（2）：157-159.

[7］ 陳賢平.基于網絡技術支持的高職商貿類專業案例教學研究[J].大學，2021（27）：140-142.

[8］ 周克蘭.案例教學法在計算機應用基礎實驗課程中的應用[J].計算機教育，2010（16）：110-113.

[9］ 劉志蘇，常永元，張煥玲.案例式教學法在工商管理培訓中的應用[J].中國冶金教育，1998（3）：76-77.

［責任編輯：雷 艷］