應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)類(lèi)課程學(xué)習(xí)：有“理”才“行”

曹洪玉 唐乾 唐川 馮寶民

摘 要：高校各專(zhuān)業(yè)重視應(yīng)用類(lèi)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生系列問(wèn)題，如學(xué)生不理解統(tǒng)計(jì)公式、濫用統(tǒng)計(jì)方法和軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析等。文章根據(jù)教學(xué)過(guò)程中易產(chǎn)生的諸多問(wèn)題，分析相關(guān)原因，并針對(duì)性地提出應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)需遵循有“理”才“行”的原則，提出應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)類(lèi)課程理論教學(xué)與實(shí)踐整體解決建議，指出教師教學(xué)課程設(shè)置順序、學(xué)生各環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)要求等，旨在提高此類(lèi)課程教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生在科研或工作中應(yīng)用本課程知識(shí)分析數(shù)據(jù)的利用率和準(zhǔn)確率，培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)；有“理”才“行”；理論知識(shí)學(xué)習(xí)；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）23-0056-03

Abstract： The practice teaching of application statistics is valued in each specialized undergraduate student teaching schedule. However， series problems will be found in the actual act of practice teaching， such as abuse of statistical approaches and statistical software. To solve these problems， the principle practice with theoretical knowledge is proposed in the process of application statistics teaching. The integrated solutions of statistics teaching and practice are presented， including teaching arrangement and study requirement. Based on the solutions， the quality of statistics teaching can be improved， while the statistics utilization rate and accuracy rate can be increased in researches.

Keywords： application statistics； practice with theoretical knowledge； theoretical knowledge study； practice teaching

前言

統(tǒng)計(jì)學(xué)是運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法來(lái)分析解釋各種現(xiàn)象或試驗(yàn)調(diào)查資料的一門(mén)科學(xué)，其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的方法論學(xué)科[1]。應(yīng)用類(lèi)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程目的是根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，科學(xué)地設(shè)計(jì)試驗(yàn)，并對(duì)所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，達(dá)到節(jié)約試驗(yàn)成本、減少試驗(yàn)次數(shù)、縮短試驗(yàn)周期、迅速找到優(yōu)化試驗(yàn)方案或數(shù)學(xué)模型[2]。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health）的基金申請(qǐng)明確要求生物醫(yī)學(xué)科研項(xiàng)目基金合作者有統(tǒng)計(jì)人員參與，并在立項(xiàng)中有統(tǒng)計(jì)學(xué)方面內(nèi)容[3]。總之，統(tǒng)計(jì)學(xué)思維和方法學(xué)已經(jīng)滲透到化學(xué)化工、生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)藥學(xué)及其他相關(guān)學(xué)科的研究和決策之中。

但是實(shí)際工作中，很多化學(xué)化工、生物醫(yī)學(xué)及藥物生產(chǎn)實(shí)踐的工作者對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的作用重視不夠，突出表現(xiàn)在忽視運(yùn)用合理方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，統(tǒng)計(jì)分析時(shí)盲目套用統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果解釋輕描淡寫(xiě)，把統(tǒng)計(jì)學(xué)當(dāng)作簡(jiǎn)單的修飾工具，嚴(yán)重影響了科研工作與實(shí)際應(yīng)用的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性[4]。實(shí)踐教學(xué)缺失致使許多研究人員在統(tǒng)計(jì)學(xué)內(nèi)容實(shí)際使用過(guò)程中錯(cuò)誤較多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在醫(yī)學(xué)期刊發(fā)表的論文中，統(tǒng)計(jì)描述指標(biāo)缺陷率為21%，統(tǒng)計(jì)推斷應(yīng)用缺陷率為62%[5]。隨著計(jì)算機(jī)硬件和統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件的發(fā)展，各高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)教師目前均十分重視培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)學(xué)素養(yǎng)，積極探討統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)方法、教學(xué)手段及考核方法等，并在統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過(guò)程中注重實(shí)施軟件模擬教學(xué)，為不斷提高教學(xué)水平而提出各種改革方案[6-8]，以期通過(guò)課程改革和教學(xué)方法優(yōu)化，提高學(xué)生統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)，為學(xué)生以后從事相關(guān)領(lǐng)域的科研或工作打下良好基礎(chǔ)，但在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)許多新問(wèn)題令教師們感到棘手，在此，本文將從多角度尋找統(tǒng)計(jì)學(xué)方法學(xué)習(xí)和使用過(guò)程易出現(xiàn)的多種問(wèn)題，分析相關(guān)原因，對(duì)學(xué)習(xí)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)類(lèi)課程提出一些新的思考，以供商榷。

一、統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)踐過(guò)程易出現(xiàn)的問(wèn)題

（一）統(tǒng)計(jì)學(xué)類(lèi)術(shù)語(yǔ)不明

掌握好統(tǒng)計(jì)學(xué)概念和術(shù)語(yǔ)，對(duì)相關(guān)理論理解才能透徹，對(duì)公式應(yīng)用才能明晰，才能掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)理論。根據(jù)考試試卷分析結(jié)果，專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)題目做的較好的同學(xué)，往往對(duì)后續(xù)計(jì)算的題目完成質(zhì)量較高。學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程過(guò)程中，會(huì)認(rèn)為這些專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)和概念晦澀難懂且不實(shí)用，如棄真錯(cuò)誤和納偽錯(cuò)誤兩個(gè)術(shù)語(yǔ)，學(xué)生覺(jué)得拗口，對(duì)其意義不深入思考，直接影響后續(xù)對(duì)假設(shè)檢驗(yàn)的意義的理解，影響各種統(tǒng)計(jì)方法假設(shè)檢驗(yàn)過(guò)程的使用。

（二）追求使用多種分析方法，重量不重質(zhì)

學(xué)生參與創(chuàng)新課題、教師的科研課題等，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不同，在數(shù)據(jù)分析時(shí)不知道自己具體需求哪種統(tǒng)計(jì)分析方法，從實(shí)用思想上，學(xué)生課堂上希望能多了解幾種方法，以便在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中逐一嘗試。為適應(yīng)這種需求，教師會(huì)加快教學(xué)速度，浮于介紹多種方法，設(shè)計(jì)一些案例快速教學(xué)，案例教學(xué)可明顯提高學(xué)生興趣，但教師往往忽略數(shù)據(jù)資料來(lái)源，忽略實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，忽略設(shè)計(jì)思路與方法，導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程只注重統(tǒng)計(jì)方法傳授。最終學(xué)生接受了大量統(tǒng)計(jì)方法，會(huì)簡(jiǎn)單地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析操作，但由于統(tǒng)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法不清楚，使用的分析方法不匹配原理，實(shí)際課題運(yùn)用時(shí)紕漏百出。

（三）不理解公式及參數(shù)，急于應(yīng)用

部分學(xué)生談“數(shù)”色變，不愿意看公式，記公式，認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件可以計(jì)算，記住公式便沒(méi)有必要也沒(méi)有用，這一想法一旦產(chǎn)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到公式，自動(dòng)略過(guò)，僅看簡(jiǎn)單的文字部分，同時(shí)還期望能快速的掌握統(tǒng)計(jì)方法，學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)就是走馬觀花了。此種情況對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過(guò)程會(huì)造成極大影響，教師一定要在教學(xué)過(guò)程中提醒學(xué)生學(xué)習(xí)公式，避免不學(xué)公式的思想出現(xiàn)。忽視公式學(xué)習(xí)易對(duì)公式中參數(shù)重視程度不足，使用條件不理解，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程則不知道該如何合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件和合理獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的來(lái)龍去脈不清楚，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，分析方法不準(zhǔn)確。

（四）統(tǒng)計(jì)學(xué)類(lèi)軟件的濫用

目前計(jì)算機(jī)發(fā)展迅速，各高校都建立軟硬件設(shè)備較好計(jì)算機(jī)室，學(xué)校開(kāi)展此類(lèi)課程軟件實(shí)踐操作課，這本身是件好事，能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件，協(xié)助掌握課程理論原理，但在教學(xué)過(guò)程中上課順序不合理、軟件應(yīng)用教學(xué)時(shí)間不恰當(dāng)，問(wèn)題也紛至沓來(lái)。學(xué)生在不理解原理、不熟悉公式、不明確參數(shù)的情況下接觸軟件，往往在輸入數(shù)據(jù)時(shí)即出現(xiàn)錯(cuò)誤，軟件分析時(shí)設(shè)置參數(shù)不正確，甚至數(shù)據(jù)是縱行或橫行輸入都出現(xiàn)錯(cuò)誤。在軟件中選擇方法時(shí)則逐一去嘗試，方差分析、t檢驗(yàn)、卡方檢驗(yàn)、線(xiàn)性回歸等都做一遍，軟件計(jì)算結(jié)果出來(lái)后，因?yàn)椴幻鞔_參數(shù)的含義，對(duì)結(jié)果的解讀也稀里糊涂，影響了軟件的正確使用。

二、統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)：有“理”才“行”

本文提出應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)課程要有“理”才“行”，即理論知識(shí)學(xué)習(xí)扎實(shí)后，再進(jìn)行軟件實(shí)踐學(xué)習(xí)，如能配合創(chuàng)新課題或者科研課題等，則更有實(shí)踐教學(xué)效果。要做到“理”才“行”，需要教師課堂的合理設(shè)計(jì)，上課過(guò)程中合理引導(dǎo)，案例的實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，講解重點(diǎn)明確，課后作業(yè)定向引導(dǎo)，考試導(dǎo)向要明確，從而培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)學(xué)素養(yǎng)，準(zhǔn)確合理的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法解決實(shí)際的科學(xué)或生產(chǎn)中的問(wèn)題。

（一）掌握基本統(tǒng)計(jì)學(xué)思想與方法，掌握術(shù)語(yǔ)

統(tǒng)計(jì)學(xué)術(shù)語(yǔ)是統(tǒng)計(jì)思想核心體現(xiàn)，掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)術(shù)語(yǔ)，才能熟悉統(tǒng)計(jì)思想，對(duì)公式的形式、參數(shù)的含義才能有明晰的理解，對(duì)統(tǒng)計(jì)方法才能理解其精髓，因此學(xué)習(xí)過(guò)程中，需要讓學(xué)生加強(qiáng)記憶統(tǒng)計(jì)學(xué)名詞，掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)術(shù)語(yǔ)，加強(qiáng)課堂互動(dòng)頻率，在講解公式、講解統(tǒng)計(jì)方法與思路過(guò)程中，以提問(wèn)或者設(shè)問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生思考、記憶名詞含義，結(jié)合理解公式的參數(shù)，掌握公式的適用條件，督促學(xué)生理解術(shù)語(yǔ)的學(xué)習(xí)。

（二）講解案例數(shù)據(jù)來(lái)源，掌握公式應(yīng)用條件

案例教學(xué)方法在絕大多數(shù)課程中不失為一種好方法，可以讓學(xué)生從案例中迅速理解公式的應(yīng)用特點(diǎn)，但對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)還需注意的是，教師應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)的來(lái)源加以說(shuō)明，詳細(xì)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所采用的方法，實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)據(jù)如何獲得等具體情況，并根據(jù)案例中數(shù)據(jù)的采集方式說(shuō)明采取的統(tǒng)計(jì)分析方法，根據(jù)案例特點(diǎn)說(shuō)明所使用的分析方法的限制條件，調(diào)用公式原因，注意哪些統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)，最終引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)使用合理的方法去分析案例數(shù)據(jù)。

（三）試驗(yàn)設(shè)計(jì)先于統(tǒng)計(jì)推斷

學(xué)生盲目使用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的原因往往在于，調(diào)查或者實(shí)驗(yàn)之初并未思考數(shù)據(jù)整理后采用何種統(tǒng)計(jì)推斷的方法，等數(shù)據(jù)初步分析后，不管具體的條件，便開(kāi)始采用不同的分析方法逐一去試，這是統(tǒng)計(jì)分析之大忌。真正的思路應(yīng)該是在調(diào)查設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法確定之前即確定了統(tǒng)計(jì)分析方法，或者根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法選擇試驗(yàn)方法，試驗(yàn)結(jié)束，數(shù)據(jù)整理初步處理后，即可立即采用相關(guān)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析，快速而準(zhǔn)確，合理且高效。對(duì)于調(diào)查的形式，則更需要系統(tǒng)性思考，在問(wèn)卷中問(wèn)題的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合統(tǒng)計(jì)方法思考，避免無(wú)效問(wèn)題的出現(xiàn)。

（四）上機(jī)課程學(xué)習(xí)切勿提前

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法發(fā)展迅速，目前絕大多數(shù)高校已經(jīng)引入上機(jī)課程，但設(shè)計(jì)過(guò)程中建議統(tǒng)計(jì)學(xué)理論教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐不是并行關(guān)系，而是先后關(guān)系。如并行實(shí)行，在某章節(jié)理論課程剛結(jié)束即進(jìn)行本章節(jié)的上機(jī)課程，學(xué)生對(duì)課程前面的少數(shù)章節(jié)（內(nèi)容還較為簡(jiǎn)單）掌握較好，后面章節(jié)則會(huì)有明顯的松懈思想，因?yàn)閷W(xué)生會(huì)認(rèn)為既然軟件可以快速完成分析方法，則只要掌握軟件即可。統(tǒng)計(jì)學(xué)各章節(jié)是層層遞進(jìn)關(guān)系，中間理論知識(shí)學(xué)習(xí)放松，后期難以聽(tīng)懂學(xué)好，容易產(chǎn)生不重視理論學(xué)習(xí)的態(tài)度，從而影響教師中、后期教學(xué)效果。因此建議教師規(guī)劃在前期總課程四分之三以上時(shí)間學(xué)習(xí)理論課程，確?；A(chǔ)知識(shí)掌握好，可以考慮設(shè)計(jì)小測(cè)驗(yàn)督促學(xué)生學(xué)習(xí)。后面少于四分之一時(shí)間進(jìn)行軟件計(jì)算教學(xué)，如果學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識(shí)足夠扎實(shí)，則學(xué)生掌握軟件更快，此時(shí)建議再度縮短軟件實(shí)踐教學(xué)時(shí)間。

（五）掌握軟件格式，合理輸入數(shù)據(jù)

生物醫(yī)藥相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生絕大多數(shù)是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用既定的理論方法進(jìn)行計(jì)算，在合理的位置輸入準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是關(guān)鍵。這就需要掌握兩方面知識(shí)：一是統(tǒng)計(jì)學(xué)方法基本原理，熟悉所采用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù)來(lái)源，保證自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用正確的分析思路，而不是隨意采用統(tǒng)計(jì)分析方法；二是熟悉統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件設(shè)計(jì)界面，保證數(shù)據(jù)輸入的順序和格式正確，從而保證數(shù)據(jù)分析的正確性。準(zhǔn)確快速熟悉軟件界面前提是準(zhǔn)確理解統(tǒng)計(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析方法原理，熟悉統(tǒng)計(jì)公式的含義，應(yīng)用范圍及特點(diǎn)，上機(jī)課前需要首先解決上述問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上，上機(jī)課程應(yīng)該是十分容易進(jìn)行的。

（六）抓住創(chuàng)新課題及畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)實(shí)際應(yīng)用

目前多數(shù)高校以創(chuàng)新課題為牽引構(gòu)建人才培養(yǎng)模式開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課題[9]，寒暑期會(huì)開(kāi)展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，畢業(yè)生會(huì)有畢業(yè)論文設(shè)計(jì)等，涉及問(wèn)卷調(diào)查、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等多方面課題，經(jīng)常遇到數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析問(wèn)題。教師抓住創(chuàng)新課題和畢業(yè)論文中學(xué)生的需求，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)。但是學(xué)生往往會(huì)只是關(guān)注自己的課題，最終可能會(huì)對(duì)其中一種方法比較熟悉，而忽視了其他統(tǒng)計(jì)方法的學(xué)習(xí)，所以教師還需根據(jù)實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生互助學(xué)習(xí)，互助分析數(shù)據(jù)，開(kāi)展類(lèi)似組會(huì)的討論課堂，引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)多種統(tǒng)計(jì)方法，拓展實(shí)驗(yàn)，開(kāi)闊思路，學(xué)習(xí)多種統(tǒng)計(jì)方法并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，保證實(shí)際應(yīng)用的準(zhǔn)確性。

（七）考試導(dǎo)向明確，督促學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論

考試是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，如果這個(gè)環(huán)節(jié)松懈，學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度極易不認(rèn)真，因此還需加強(qiáng)考試導(dǎo)向，讓學(xué)生注重統(tǒng)計(jì)學(xué)術(shù)語(yǔ)學(xué)習(xí)，注重公式的理解與應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，選擇閉卷考試，或者一紙開(kāi)卷考試都是合理的[3]，不能認(rèn)為有軟件可實(shí)現(xiàn)計(jì)算功能就可以采用開(kāi)卷考試。我們?cè)?jīng)嘗試開(kāi)卷考試，發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生考試前一天才開(kāi)始看書(shū)學(xué)習(xí)，有的甚至不去看書(shū)，直接在考場(chǎng)上尋找答案，試卷內(nèi)容難以完成，學(xué)生幾乎很少能夠掌握這門(mén)課程，過(guò)完假期回訪學(xué)生，絕大多數(shù)學(xué)生已忘記統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，同樣也不會(huì)應(yīng)用軟件分析。因此建議至少采取半開(kāi)卷方式督促學(xué)生學(xué)習(xí)。半開(kāi)卷方式開(kāi)展考試方法也要注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)公式，夯實(shí)基礎(chǔ)，注意統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用條件，提醒學(xué)生考試難度，避免學(xué)生輕視考試的問(wèn)題出現(xiàn)。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，在制藥、生物、醫(yī)學(xué)等應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)類(lèi)課程的學(xué)習(xí)中，掌握統(tǒng)計(jì)理論是關(guān)鍵，包括基本術(shù)語(yǔ)學(xué)習(xí)和基本公式的掌握，這是重要的先決步驟，只有在理論基礎(chǔ)扎實(shí)情況下，才能理清統(tǒng)計(jì)思路，理順試驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟，在此基礎(chǔ)上方可再進(jìn)行軟件學(xué)習(xí)，進(jìn)行上機(jī)實(shí)踐，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，進(jìn)行創(chuàng)新課程實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐，有“理”才“行”方能真正掌握好統(tǒng)計(jì)學(xué)方法并在實(shí)踐中正確應(yīng)用。

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