本科学生统计应用能力培养模式改革初探

刘松 林曾媛 金美玲

摘 要 本文通过调查湖北大学本科学生统计类课程教学情况，发现当前本科学生的统计类课程教学存在的问题，并从本科学生角度出发探讨了大数据时代下统计类课程教学目标和改革思路，提出了通过重新安排教学内容、重视案例教学与讨论、增强实践与比赛教学、搭建学生线上学习互助平台和重视教师知识自我革新等措施以提高当前本科学生的统计思维和统计应用能力。

关键词 统计应用能力 统计思维 教学改革

中图分类号：G424                                       文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.09.070

Abstract This paper investigates the teaching situation of statistics courses for undergraduate students in Hubei University， finds out the problems existing in the teaching of statistics courses for undergraduate students， and discusses the teaching objectives and reform ideas of statistics courses in the era of big data from the perspective of undergraduate students， and puts forward the following suggestions： rearrange teaching content， attach importance to case teaching and discussion， strengthen practice and competition teaching， and build a new teaching mode In order to improve the statistical thinking and application ability of undergraduate students， the online learning platform and teachers' knowledge self-innovation are taken into consideration.

Keywords statistical application ability; statistical thinking; teaching reform

0引言

當前社会正处于信息时代，大量纷繁复杂的数据不断涌现，各企业以及政府相关部门对此都保持着密切的关注，并希望利用统计分析方法从数据中提取有价值的信息，为做出经济管理的决策和制定企业未来发展战略提供帮助。因此，统计思维和应用能力逐渐成为目前本科毕业生必须具备的重要素质，统计类课程在本科专业课程中的地位也日益突出。

在对湖北大学本科学生统计类课程的教学情况调研中发现，统计类课程教学效果不尽如人意，学生在学习统计类专业课程时认为该课程十分困难和枯燥，很难提起学习兴趣，学生们的统计思维和应用能力也比较薄弱。因此，提出本科学生统计类课程教学改革方法具有十分重要的意义。本文结合调研得出的本科学生统计类课程教学中存在的问题，根据大数据时代各领域对统计应用能力的要求，对本科学生统计类课程教学的改革提出了几点建议。

1本科学生统计类课程教学存在的问题

在对湖北大学本科学生统计类课程教学情况的问卷调研中发现，94.7%的学生主观上认为该类课程比较困难，统计类课程教学效果不佳。目前，本科学生统计类课程的教学主要面临以下几个方面的问题。

（1）学生学习目标不明确。调查显示，对于经管类、生科类、物电类等专业的本科学生，74.83%的学生在学习统计类课程时没有明确的学习目标，而在25.17%有学习目标的学生中，超过半数的学生在学习统计类课程时的目标是通过考试或取得好的成绩。学习目标的空缺与偏倚导致学生们为了通过考试将大量的学习精力投入在概念和公式的死记硬背上，而忽略了统计类课程的实用性与重要性。同样，这种错误的学习目标不仅会让学生们在学习统计学的相关课程时感到痛苦，也与为满足统计方法应用需求的教学初衷背道而驰。

（2）学生应用统计方法的能力欠缺。调查结果显示，37.93%的同学在参加实践比赛时认为自己撰写调查方案的能力薄弱;31.03%的同学在设计调查问卷时感到困难;75.86%的同学在参与实践比赛时认为在应用统计方法处理与分析数据十分困难，同时，在接受调查的本科学生中65.52%的同学对调查报告和论文撰写板块并不熟悉。统计学是一门收集、处理、分析、解释数据并从数据得出结论的科学，因此统计学知识的应用能力是非常重要的，知识与方法的应用能力也是大数据时代的人才必须具备的能力。但从调查结果来看，学生的应用能力较为欠缺，并不能很好地应用统计学的理论与方法解决实际问题，离大数据时代要求的统计思维和应用能力的标准有一定的差距。

（3）教学实践应用环节薄弱。根据调查得到的数据，在所有参与调查的本科学生中，56.72%的同学在校期间没有参加实践类比赛的经历，而且有38.81%的同学不愿意报名参加实践比赛，以上数据说明学生对参与实践比赛的积极性不够，将统计思维付诸应用实践的意识欠缺，在统计软件操作方面，有20.9%表示未掌握任意一款统计软件，在会运用统计软件的学生中，会使用R软件的仅占23.88%，11.94%的同学会使用SAS，绝大多数同学仅会使用Excel软件进行数据处理。熟练地掌握各统计软件的操作是正确高效地处理数据的必要条件之一。目前，很多大学在开设本科学生的统计类课程时，因为受到了学时的限制，所以在教学时对实践操作环节安排较少，导致了学生们学以致用的能力不够，这样并不能使统计学知识真正地运用到学生专业方向，有悖于统计类课程的教学初衷。

（4）教师授课积极性不高。由调查结果可以看出，61.59%的学生反映统计类相关课程的课堂氛围不活跃。在本科阶段，统计类相关课程的教学一般都采用“大班”教学的模式，一位教师一堂课要面对几十甚至上百名学生，在沉闷的课堂氛围下，部分教师的授课积极性不高。并且在多媒体授课日益普及的情况下，73.51%的教师选择利用PPT进行教学，授课过程非常乏味，无法做到对学生统计思维的训练和统计应用能力的培养。如果教师授课积极性不高，学生在听课学习的过程中就无法感受到统计学的乐趣和重要性，愈发使得课堂教学效果不佳，产生一种恶性循环。

（5）课程考核方式单一。经过调查，统计类相关课程的期末考核方式较为传统单一，80.21%的课程采用试卷的方式考查学生，仅10.38%的课程采用撰写调查报告这种更锻炼学生实践应用能力的方式进行考核。单一化的考核方式使大部分学生为应付考试仅根据老师在教学过程中给出的复习范围和复习重点，死记硬背公式和概念，仅21.19%的学生会通过实践掌握统计学的知识。同样，单一的考核方式会令学生课程考核成绩优异但实际统计能力不足的现象频繁出现，学生的成绩也就无法准确反映出学生的统计思维和统计方法的应用能力。这些问题对于统计类课程本科教学的蓬勃发展造成了不良的影响。

2大数据时代统计类课程教学改革思路

在信息量与数据量膨胀的大数据时代，社会各行各业对从业人员的统计思维逐步提出了更高的要求。统计思维是一种收集、处理数据，并利用统计方法对数据进行描述、分析、解释与推断的思维方式，[1]它对学生的数理逻辑能力要求较高，同时也十分强调实践性和应用性，要求从业人员从本科时期的统计课堂上养成良好的思维习惯。因此，本科期间各类别专业的统计类课程教学目的应从本科学生的原专业角度出发，旨在有侧重地提高学生的统计思维和应用统计能力，为学生未来在专业方向发展提供帮助。下面分别讨论各专业进行统计类课程教学的目的。

（1）经管类专业。经管类专业的大部分学生在毕业后会从事企业或政府部门经济管理方面的工作。若要做经济管理方面的决策，则经济管理类从业人员必须利用好数据，即需要具备一定的数据处理和分析能力。[1]因此，经管类专业的统计类课程教学目的在于通过统计类课程的教学，提高学生的统计素养，培养学生应用统计分析方法解决经济和管理实际问题的能力。

（2）计信类专业。计信类专业的大部分学生在本科期间都学习过几种编程语言，如C、C++、python等，故该类专业学生的软件操作能力很强，所以在本科期间的统计类课程应加强教授统计学理论知识并大量地进行大数据实例练习，令同学们知晓软件得出的结论的含义并能正确地解释程序结果。

（3）医学类专业。医学统计学是一门运用概率论与数理统计的原理，结合医学实际，研究数字资料的搜集、整理分析与推断的一门学科，其主要研究对象是人体以及人的健康有关的各种因素。医学统计学是医学类各专业的一门基础课程，该课程的开设目的在于帮助学生掌握基本的统计设计、资料收集、整理、分析等方法，并能熟练地将该方法投入解决实际医学问题中去。

（4）生科类专业。生科类专业的学生在本科期间会学习生物统计学，该课程是生物数学的一个分支，它是在用统计学的原理和方法研究生物学的客观现象及问题的过程中形成的。生物统计学的主要內容包括实验设计和统计分析。该门课程开设的目的是为了培养学生的统计思维，让统计学这门课程中的知识作为工具是科学研究更加严谨高效。[2][3]

（5）心理类专业。心理类专业的统计课程主要以心理统计学为主，心理统计学是应用统计学的一个分支，它主要是研究在心理学的调查或实验中如何收集、整理和分析数据资料的一门学科，以往的心理统计学教学主要以理论知识为主，但目前数据信息量越来越大，仅仅掌握理论知识是不够的，故应将实际操作引入课堂，做到理论与应用结合，同时应将数理统计课程与心理学专业课程内容相吻合。[4]

综上所述，因为各类专业利用统计学解决的问题各不相同，所以在学习统计理论知识时的侧重点不同，但最终都会进入使用统计工具解决实际问题的阶段，因此本科学生统计类课程改革思路应从本科学生角度出发，以理论知识结合实践为大方向，加强学生们统计应用能力。

3提升本科学生统计应用能力的教学建议

本科学生统计类课程教学模式改革具有非常重要的意义，在目前大数据的时代背景下，学生在掌握统计理论知识之余还应掌握相关统计软件，并提高应用统计知识解决问题的能力。因此，对本科学生的统计课程教学模式提出以下几点建议。

3.1 重新安排教学内容

统计学中包含的分支较多，其中包括调查方案的设计、数据的收集和整理、数据的描述性统计分析、抽样分布、参数估计、假设检验、列联分析、方差分析、一元和多元回归、时间序列分析和预测、指数等。但由于本科期间各专业在统计类课程上安排的课时有限，教学时应根据专业特性有所筛选和取舍。

描述性统计分析中有些内容在进入大学前以学过，且部分内容难度较小，可以留给学生课下自主学习，根据统计方法在各专业的应用方向，有选择性地在课程教学时以推断统计、回归分析、因素分析、抽样技术和试验设计等重难点内容为主。同时还应加强统计软件操作的学习，在大数据时代，数据分析和处理都离不开统计软件，因此本科学生应至少熟练掌握1到2个统计软件，并形成对新软件快速上手的能力。

3.2 重视案例教学与讨论

实际案例教学与讨论是一种非常有效的培养本科学生统计思维的手段。在进行统计教学时应适当地引入案例分析与讨论环节。在选择案例时应以专业方向的实际案例为主，以大量的数据为分析对象，令学生学会使用统计工具解决专业方向的实际问题，提高学生理论结合实践的能力。同时，在案例分析和讨论过程中还可以锻炼到学生调查方案撰写能力、问卷设计能力、数据分析处理能力、论文或报告撰写能力和团队沟通能力等。

3.3 增强实践与比赛教学

在统计类课程教学中加强本科学生统计应用能力的另一个方法是增强实践与比赛教学。

实践教学有很多种形式，如上机实践、课外课题实践等。其中，上机实践可以安排在统计软件实际操作课程中，根据各专业用来处理数据的软件不同，安排不同的软件操作课，在课堂上以学生自己操作练习为主，老师讲授为辅，学生自主使用软件完成各数据分析的任务，锻炼学生的实践操作能力，激发学习兴趣。课外课题实践主要为在课下布置现实中的课题任务给学生，课题内容与学生的专业方向有关，让学生在社会中进行调查，通过运用统计方法调查、处理、分析数据并撰写调查报告，切身地体会利用统计学知识解决实际问题的过程，强化统计思维。

比赛教学就是以赛代练。目前，我国有非常多的适合本科学生参加的比赛，如：全国大学生数学建模比赛、全国大学生市场调查与分析大赛、“互联网+”创新创业大赛等。这些比赛中都需要学生应用统计学知识解决实际问题，可以提高学生的调研能力、数据分析能力和解决实际问题的能力。在对湖北大学的统计类课程教学情况的调查中发现，本科期间大学生的实践比赛参赛率较低，43.29%的统计类课程老师几乎未在教学中宣传过实践比赛。为锻炼学生的实践能力，教师应加大比赛宣传力度或将适当地将实践比赛成绩按百分比计入期末总评中。

3.4 搭建学生线上学习互助平台

大数据和互联网的不断发展，孕育出了各式各样的学生互助交流平台。学生不仅可以在网络平台上学习课程、参加考核、获取成绩，还可以在各个平台上进行提问和交流。因此，高校可以通过网络课程专栏划分、开设新的实践比赛交流网站等方式，搭建起本科学生线上学习互助的平台，便于学生共享学习资源、交流学习经验。在相互交流中，学生可以了解自己的專业领域需要重点掌握的统计知识，并找到最适合自己的统计学习方法。同时，该平台可设定教师在线为学生解疑答惑，实现本科统计类课程网络化教学。

3.5 重视教师的知识自我革新

在大数据时代，随着数据量的不断增多且结构越来越复杂，一些传统的处理数据与分析数据的方法将不再适用，新的方法与手段不断涌现。由于在大学本科期间，学生摄取统计学知识的主要来源就是课堂教学，因此从学生和学科的长远发展来看，大学教师应不断更新自身的知识，完善知识结构，积极参加学术研讨会，汲取前沿的统计理论与方法，丰富教学内容。同时，教师也应积极参与项目实践，将实践经验与课堂教学融合，为学生明确统计理论应用到实践中的过程。

参考文献

[1] 高书丽，王宝花.大数据背景下经管类专业统计学课程教学改革研究[J].教育教学论坛，2020（11）：144-146.

[2] 赵斌.生物数学简史.北京：中国科学技术出版社，2015（09）.

[3] 李一婧，马伟超.简明生物统计学原理及软件应用教程.兰州：兰州大学出版社，2014（04）.

[4] 赵小军，石常秀，尹化敏，张子龙，吴莉莉.“心理统计学”课程改革调查——以能力和职业要求为视角[J].长春理工大学学报，2011.6（01）：107-108，117.q