淺析大數(shù)據(jù)背景下的統(tǒng)計教學(xué)

汪寶彬，楊懷奎，吳雪芹

(1.中南民族大學(xué)　數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)學(xué)院，湖北　武漢　430074;2.鄂州職業(yè)大學(xué)　計算機系，湖北　鄂州　436000)

淺析大數(shù)據(jù)背景下的統(tǒng)計教學(xué)

汪寶彬1，楊懷奎1，吳雪芹2

(1.中南民族大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)學(xué)院，湖北武漢430074;2.鄂州職業(yè)大學(xué)計算機系，湖北鄂州436000)

摘要：大數(shù)據(jù)對統(tǒng)計教學(xué)的影響，主要體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容的巨大變化和傳統(tǒng)教學(xué)方式的深刻革新。從大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵與特征出發(fā)，闡述了大數(shù)據(jù)背景下國內(nèi)統(tǒng)計教學(xué)中存在的一些問題，指出了統(tǒng)計教學(xué)改革的一些具體措施。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；統(tǒng)計教學(xué)；挑戰(zhàn)；改革

隨著社會科技與經(jīng)濟社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)的重要性明顯增強，加上計算機技術(shù)的發(fā)展，人們可以對海量的數(shù)據(jù)進行查詢、分析、處理，使得大數(shù)據(jù)本身的價值愈發(fā)呈現(xiàn)。但是對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與分析已經(jīng)很難適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代對數(shù)據(jù)進行實時處理的需求，這就要求培養(yǎng)更加專業(yè)的統(tǒng)計人才適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的趨勢，使大數(shù)據(jù)“為我所用”。

大數(shù)據(jù)的特征可歸納為四點：數(shù)據(jù)量空前巨大、數(shù)據(jù)種類紛繁、數(shù)據(jù)的流動速度很快、數(shù)據(jù)的價值密度降低[1]。在大數(shù)據(jù)時代，對海量數(shù)據(jù)的處理必須以物聯(lián)網(wǎng)、云計算等來實現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)以及基于物聯(lián)網(wǎng)和云技術(shù)的大數(shù)據(jù)成為當(dāng)今教學(xué)改革的主要技術(shù)推動力量。在知識全球化的今天，教育的國際化以勢不可擋的沖擊力影響著人們的知識體系和生活方式。此時，我們要做到兩個“敢于”，即敢于直面大數(shù)據(jù)時代的來臨，敢于正視當(dāng)前統(tǒng)計教學(xué)的現(xiàn)狀。

一、統(tǒng)計教學(xué)存在的一些問題

在大數(shù)據(jù)時代，統(tǒng)計教學(xué)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。統(tǒng)計模型需要深化更新，如結(jié)合拓?fù)洹缀魏碗S機場等數(shù)學(xué)知識進行海量數(shù)據(jù)的分析。另外，算法和計算機上的實現(xiàn)需要先進的計算機技術(shù)平臺，數(shù)據(jù)在計算機上的實現(xiàn)是培養(yǎng)統(tǒng)計人才的必須課程。然而，我國傳統(tǒng)的教學(xué)模式大都是以教師為中心，學(xué)生被動地接受教師講解的理論知識。教師通常是利用黑板或者其他的教學(xué)多媒體對學(xué)生進行“填鴨式”教學(xué)，學(xué)生實踐的機會少之甚少，這使得統(tǒng)計學(xué)人才的培養(yǎng)無法滿足大數(shù)據(jù)時代我國經(jīng)濟發(fā)展的需要。

1.我國統(tǒng)計教學(xué)與國際統(tǒng)計教學(xué)的差距

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，世界上的很多國家認(rèn)識到了統(tǒng)計思維與統(tǒng)計能力在處理大數(shù)據(jù)時的重要性，逐步開展統(tǒng)計教學(xué)的改革。然而，經(jīng)研究表明：學(xué)生大多在進入大學(xué)前，都會對統(tǒng)計的觀念和技能有錯誤的意識和理解[2]。例如：在英國，在國家數(shù)學(xué)課程中融入“數(shù)據(jù)處理”的內(nèi)容； 澳大利亞的課堂，則把“機率和數(shù)據(jù)”納為學(xué)生的必修課；在意大利，也將“統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析”課程體系寫入教材。通過研究國外統(tǒng)計教學(xué)的改革方案，我們可以借鑒以下幾點：一是要將統(tǒng)計教學(xué)研究的方向應(yīng)該從知識轉(zhuǎn)向能力的培養(yǎng)，更加注重對教學(xué)過程的監(jiān)督；二是國外的統(tǒng)計教育重視解決學(xué)生的“誤解”，這樣既可以提高教師的教學(xué)質(zhì)量，也會提高教師的教學(xué)水平；三是加大對教學(xué)的投入，為學(xué)生提供良好的外部條件，提高學(xué)生整體素質(zhì)，提高對大數(shù)據(jù)的分析處理能力。在我國的統(tǒng)計教學(xué)中，這些都是比較缺乏的，因此在未來統(tǒng)計教學(xué)改革中，應(yīng)該學(xué)會借鑒國外先進的經(jīng)驗，逐步與國際接軌。

2.傳統(tǒng)的教學(xué)方式缺乏吸引力

我國傳統(tǒng)的教學(xué)模式其單一的教學(xué)形式嚴(yán)重制約著統(tǒng)計教學(xué)的效果。目前，很多高校仍然運用缺乏針對性與時效性的例子進行講解。這些教學(xué)案例與數(shù)據(jù)大部分是借鑒其他教材上的例子或者是經(jīng)過簡化的例子，與當(dāng)代經(jīng)濟社會的發(fā)展脫節(jié)，更不能緊跟大數(shù)據(jù)的趨勢，使得課堂過于枯燥。學(xué)生也會因為枯燥的案例失去學(xué)習(xí)的熱情，就不能很好地應(yīng)用到實踐當(dāng)中，再加上教師重理論輕實踐的思想，學(xué)生實踐能力得不到培養(yǎng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果受到嚴(yán)重的影響，教學(xué)效果也受到嚴(yán)重的影響?，F(xiàn)在，網(wǎng)上互動如 QQ、微信、Skype等溝通手段已逐漸成為有效的教學(xué)輔助手段之一。然而，對于統(tǒng)計課堂中的多媒體教學(xué)設(shè)備，教師僅僅把他們當(dāng)作電子講稿的播放器，沒能真正實際展示出統(tǒng)計分析的全過程，使統(tǒng)計分析顯得復(fù)雜且難以解決，使統(tǒng)計的功能得不到體現(xiàn)，使統(tǒng)計教學(xué)的資源和過程不能得到優(yōu)化，學(xué)生既沒能真正掌握怎樣去“漁”，也沒能在實際中得到一些“魚”。

3.教師素質(zhì)有待提高

在教學(xué)方法上，教師對知識的培養(yǎng)過于重視，缺乏對理論與實踐的結(jié)合，師生間的互動也是少之又少。再加上統(tǒng)計案例不能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，學(xué)生就不會主動地將一些基礎(chǔ)的統(tǒng)計手段運用到實際的分析當(dāng)中，這就很難提高統(tǒng)計學(xué)在實際應(yīng)用上的效果，使得我國的統(tǒng)計工作逐步落后于大數(shù)據(jù)時代。在教學(xué)過程中，教師不注意激發(fā)學(xué)生的興趣，更是缺乏對學(xué)生統(tǒng)計思維方式和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，統(tǒng)計教學(xué)進入一個嶄新的領(lǐng)域，但是教師隊伍的綜合素質(zhì)參差不齊，更甚是有部分老師不能熟練使用主流的統(tǒng)計軟件對收集到的數(shù)據(jù)進行分析處理以及分析結(jié)果進行準(zhǔn)確分析，更談不上更好地培養(yǎng)學(xué)生?？梢?，教師的知識結(jié)構(gòu)不完善，課堂教學(xué)中統(tǒng)計軟件的應(yīng)用較為缺乏，這就很難適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的要求，使得教學(xué)實際效果與教學(xué)理論目標(biāo)相差很遠(yuǎn)。

4.統(tǒng)計軟件的教學(xué)環(huán)境落后

在以往的統(tǒng)計教學(xué)中，統(tǒng)計分析的課程大多都是結(jié)合SPSS、E-views軟件進行講授，每個軟件都學(xué)而不精，學(xué)生也不愿意主動花時間學(xué)習(xí)更多的軟件。這些軟件僅用于單個文件進行處理，很難同時處理多個文件，分析的圖表也無法在交互界面中顯示，在處理前沿的統(tǒng)計過程中也有很多缺陷?，F(xiàn)行世界流行的統(tǒng)計軟件如SAS、 R等可以用任何可能的方式來處理數(shù)據(jù)，而大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量巨大、分布式、非結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)分析由專家層轉(zhuǎn)化為用戶層、大量采取可視化展現(xiàn)方法等特點[3],SAS、 R軟件更加符合大數(shù)據(jù)時代社會發(fā)展的需要，通過混合模型進行分析，運用簡單而強大的編輯語言實現(xiàn)分支與循環(huán)，它們強大的數(shù)據(jù)管理和同時處理大批數(shù)據(jù)文件的功能，成為大數(shù)據(jù)時代不可或缺的應(yīng)用型軟件。在教學(xué)過程中，應(yīng)該鼓勵學(xué)生參加一些多層次、模塊化的實踐教學(xué)項目，建立完備的統(tǒng)計實驗室及教育實習(xí)基地，為學(xué)生提高統(tǒng)計軟件的應(yīng)用能力提供完善的外部環(huán)境。

5.教學(xué)內(nèi)容與大數(shù)據(jù)時代脫節(jié)

在大數(shù)據(jù)時代，統(tǒng)計教學(xué)培養(yǎng)方案面臨兩大挑戰(zhàn)。一是大數(shù)據(jù)背景下的統(tǒng)計模型不僅與拓?fù)?、幾何和隨機場等數(shù)學(xué)知識進行結(jié)合，還與更多的學(xué)科進行交叉，隨著統(tǒng)計模型的逐漸深化，在未來海量數(shù)據(jù)的分析中占據(jù)著重要的角色。二是算法及其在計算機上的實現(xiàn)，這對傳統(tǒng)的教學(xué)來說是一個更大的挑戰(zhàn)。在大數(shù)據(jù)時代，對海量數(shù)據(jù)的處理就需要先進的計算機技術(shù)平臺來實現(xiàn)。因此要想讓統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的學(xué)生成為大數(shù)據(jù)背景下需要的復(fù)合型的政府統(tǒng)計人才、企業(yè)發(fā)展統(tǒng)計人才、數(shù)據(jù)科學(xué)家，數(shù)據(jù)在計算機上實現(xiàn)的相關(guān)就應(yīng)該設(shè)定為必修課程。然而，在傳統(tǒng)統(tǒng)計教學(xué)過程中，更多的是對學(xué)生解題能力、記憶能力以及套用公式能力的培養(yǎng)，忽視對實驗結(jié)果的分析與拓展，這就很難對學(xué)生的統(tǒng)計思維進行培養(yǎng)，不能盡快適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的要求。另外，統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案中課程不具備多樣化，缺少交叉學(xué)科以及統(tǒng)計建模類課程，使得高校教學(xué)與實踐脫節(jié)，學(xué)生的實踐能力不能適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的趨勢。

二、統(tǒng)計教學(xué)改革的一些措施

1.與時俱進，準(zhǔn)確定位人才培養(yǎng)目標(biāo)

在大數(shù)據(jù)時代來臨的今天，人們生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域?qū)Χ嘀乇尘暗膽?yīng)用型統(tǒng)計人才的需求更加迫切。培養(yǎng)應(yīng)用統(tǒng)計的專業(yè)人才，就應(yīng)當(dāng)設(shè)置更多的相關(guān)領(lǐng)域和交叉學(xué)科的專業(yè)課程，多考慮“學(xué)生知道什么，不知道什么，想知道什么”，讓學(xué)生對統(tǒng)計應(yīng)用領(lǐng)域進行更加深入的認(rèn)識，將統(tǒng)計方法和理論知識有機地結(jié)合起來，提高統(tǒng)計服務(wù)的能力。高校統(tǒng)計專業(yè)還應(yīng)該根據(jù)高校自身的優(yōu)勢，設(shè)置經(jīng)濟統(tǒng)計、金融統(tǒng)計、衛(wèi)生統(tǒng)計等專業(yè)，辦出具有高校自身特色的統(tǒng)計專業(yè)。另外，高校的統(tǒng)計學(xué)培養(yǎng)方案中，還要加設(shè)一些統(tǒng)計建模的相關(guān)課程，讓學(xué)生在運用軟件的過程中鞏固統(tǒng)計知識原理，提高統(tǒng)計原理的實際應(yīng)用能力?！皢柷牡们迦缢?，為有源頭活水來”，科學(xué)謀劃統(tǒng)計人才培養(yǎng)目標(biāo)和方案，切實遵循大數(shù)據(jù)時代對統(tǒng)計人才新要求的原則，為“十三五”規(guī)劃的順利實施提供堅實有用的統(tǒng)計專門人才。

2.更新觀念，扎實有效推進教學(xué)改革

在大數(shù)據(jù)時代，豐富的資源以及信息技術(shù)的發(fā)展，這就會打破傳統(tǒng)的一味追求推理論證的教學(xué)模式，更加注重對數(shù)據(jù)的收集、處理和分析，更加強調(diào)數(shù)據(jù)的價值，解讀數(shù)據(jù)背后所隱藏的有價值的信息和規(guī)律，讓數(shù)據(jù)說話，從而更好地服務(wù)大數(shù)據(jù)時代我國經(jīng)濟發(fā)展的需要。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該引進更多的項目，讓學(xué)生在項目的訓(xùn)練中學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理的整個過程，實現(xiàn)理論與實踐、課堂教學(xué)與實驗教學(xué)的有機結(jié)合?？梢試L試托夫勒的小班化教學(xué)模式，多個教師同堂授課，加強師生間的互動，采用與大數(shù)據(jù)時代結(jié)合的案例進行教學(xué)，采取小組討論的方式，讓學(xué)生獨立思考后，再開展提問回答的環(huán)節(jié)，提高學(xué)生課堂的活躍程度，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時又培養(yǎng)了學(xué)生的統(tǒng)計思維。另外，要打破學(xué)科壁壘、學(xué)院壁壘，使得學(xué)科間、學(xué)院間共同學(xué)習(xí)，共同進步，才能使統(tǒng)計教學(xué)在當(dāng)今國際化趨勢中真正做到“先人一步，高人一招”。

3.融合貫通，培養(yǎng)復(fù)合型一流國際化統(tǒng)計人才

大數(shù)據(jù)時代是一個一切都可以進行監(jiān)測的時代。隨著國際上統(tǒng)計教育的發(fā)展，統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才只有具備專業(yè)的統(tǒng)計知識與解決實際問題的能力，才能順應(yīng)大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的要求。在大數(shù)據(jù)時代的統(tǒng)計分析領(lǐng)域，統(tǒng)計工作者需要具備計算機、經(jīng)濟、管理、生物等交叉學(xué)科的知識。根據(jù)近幾年高校的就業(yè)質(zhì)量報告的統(tǒng)計，大多數(shù)的統(tǒng)計畢業(yè)生就職于政府部門、金融投資公司、學(xué)術(shù)研究機構(gòu)、保險公司、制藥公司等。從這些部門對統(tǒng)計學(xué)畢業(yè)生提供的職位要求看，要求畢業(yè)生在熟練掌握統(tǒng)計學(xué)的基本理論和方法之外，還要具有數(shù)學(xué)、計算機、經(jīng)濟、管理以及生物等知識背景。這就要求高校在制定培養(yǎng)計劃的時候，要注重對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)進行合理地配置，這樣才能適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代經(jīng)濟社會的發(fā)展，才能培養(yǎng)出一大批復(fù)合型一流國際化統(tǒng)計人才。

4.強化實踐環(huán)節(jié)，打造一流統(tǒng)計教師

教師是課堂改革發(fā)展的承擔(dān)者，教師的綜合素養(yǎng)直接影響到教學(xué)改革的質(zhì)量。要想適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代統(tǒng)計學(xué)教學(xué)改革的要求，就必須加強對教師隊伍整體素質(zhì)的培養(yǎng)。隨著統(tǒng)計學(xué)的深入發(fā)展，統(tǒng)計學(xué)研究的深度與難度逐漸增加，這對教師提出了新的要求。教師不僅要熟練掌握統(tǒng)計理論知識，更要熟練操作各種統(tǒng)計軟件，不斷提高計算機操作水平及解決實際問題等多方面的能力，緊跟大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的步伐。另外，教師還應(yīng)該轉(zhuǎn)變“重知識，輕實踐”的傳統(tǒng)觀念，注重培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計思維與統(tǒng)計分析能力。所以，高校應(yīng)該著力打造一支年齡、職稱和學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理的統(tǒng)計師資，在此基礎(chǔ)上重視對統(tǒng)計學(xué)教師的培訓(xùn)力度，積極組織教師參與研討會以及相關(guān)學(xué)術(shù)會議，組織老師集體備課，讓教師在交流經(jīng)驗中逐步提高綜合素質(zhì)。

三、結(jié)語

大數(shù)據(jù)時代不是“我們想要什么，而是我們能做什么”。當(dāng)今社會對統(tǒng)計學(xué)人才的需求就是統(tǒng)計教學(xué)改革的目標(biāo)和努力的方向。在大數(shù)據(jù)時代，對統(tǒng)計教學(xué)的改革來說既是機遇又是挑戰(zhàn)，我們應(yīng)該積極地順應(yīng)這種潮流應(yīng)勢而為，化挑戰(zhàn)為機遇，主動適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代統(tǒng)計教育的需求，加大交叉學(xué)科理論研究的縱深，積極引導(dǎo)教師參加統(tǒng)計教改活動，提高教師整體的統(tǒng)計教學(xué)水平，不斷壯大統(tǒng)計學(xué)生命力，培養(yǎng)更多的高素質(zhì)的國際化統(tǒng)計學(xué)復(fù)合型人才是我們義不容辭的擔(dān)當(dāng)和責(zé)任。

參考文獻(xiàn)：

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文章編號：2095-4654(2016)03-0078-03

* 收稿日期：2015-11-19

基金項目：中南民族大學(xué)教學(xué)研究項目(JYX13023);國家大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練資助項目(GCX15014)

中圖分類號：G642；O213

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A