統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)方法探析

王昕

[摘 要]實(shí)踐教學(xué)是高校學(xué)校教學(xué)工作的重要組成部分，是深化課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生獲取、掌握知識的重要途徑。目前實(shí)踐教學(xué)依然是高校人才培養(yǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，統(tǒng)計(jì)學(xué)作為應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)，尤其應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，用以提高學(xué)生統(tǒng)計(jì)分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘的能力。通過對北京信息科技大學(xué)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程設(shè)置現(xiàn)狀的分析，闡述了該專業(yè)設(shè)置獨(dú)立實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的意義，進(jìn)一步以回歸分析課程設(shè)計(jì)教學(xué)案例解析的全面呈現(xiàn)，探討了在統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中設(shè)置實(shí)踐教學(xué)的必要性和重要性。

[關(guān)鍵詞]獨(dú)立實(shí)踐；課程設(shè)計(jì)；案例教學(xué)；統(tǒng)計(jì)學(xué)

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）01-0070-04

當(dāng)今社會已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)據(jù)的時(shí)代，數(shù)據(jù)的應(yīng)用正在逐步從互聯(lián)網(wǎng)、金融擴(kuò)展到教育、政務(wù)、交通物流、醫(yī)療健康等各大社會和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，其必將深刻影響中國未來社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程。

數(shù)據(jù)分析及其應(yīng)用離不開統(tǒng)計(jì)學(xué)。在高等教育中，統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的職業(yè)方向?yàn)槠笫聵I(yè)單位和經(jīng)濟(jì)、管理等部門的統(tǒng)計(jì)調(diào)查、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)預(yù)測與決策等崗位。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)理基礎(chǔ)課程的同時(shí)，應(yīng)該通過大量的案例與實(shí)踐操作，熟練掌握各種專業(yè)知識和能力，具備一定的職業(yè)素養(yǎng)，這能為他們將來從事數(shù)據(jù)分析這個尖端行業(yè)的系統(tǒng)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這就需要建立和加強(qiáng)包括專業(yè)見習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)踐教學(xué)、專業(yè)資格培訓(xùn)、學(xué)科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、導(dǎo)師制科研訓(xùn)練[1]等內(nèi)容在內(nèi)的多維立體實(shí)踐教學(xué)體系。統(tǒng)計(jì)學(xué)作為一門收集、分析、表述和解釋數(shù)據(jù)的方法論學(xué)科，相對其他學(xué)科而言，更應(yīng)強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用、學(xué)生實(shí)際操作能力和解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)，而關(guān)于學(xué)生應(yīng)用能力和操作能力的培養(yǎng)則是實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和解決實(shí)際問題的能力，需要從教學(xué)體系層面積極創(chuàng)造實(shí)習(xí)實(shí)踐機(jī)會，并建立科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量和實(shí)習(xí)效果反饋機(jī)制[2-4]。

一、統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的意義

統(tǒng)計(jì)學(xué)是一種處理數(shù)據(jù)的方法，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，海量數(shù)據(jù)的處理、分析、價(jià)值挖掘和輔助決策都依賴統(tǒng)計(jì)學(xué)原理來解決?，F(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)向著應(yīng)用性更強(qiáng)和與其他學(xué)科交叉的方向發(fā)展，掌握統(tǒng)計(jì)思想與數(shù)據(jù)處理方法需要進(jìn)行必要的實(shí)踐操作練習(xí)，讓學(xué)生接受完整的統(tǒng)計(jì)應(yīng)用流程實(shí)踐操作訓(xùn)練尤為重要。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)更應(yīng)注重方法的應(yīng)用性和實(shí)踐性，更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)際問題的分析能力和解決問題的能力。專業(yè)教師必須積極探索統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的方法創(chuàng)新，針對核心理論知識課，利用案例將統(tǒng)計(jì)理論知識和實(shí)踐操作方法高度整合，以便于學(xué)生有意識地通過掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)知識來分析實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生實(shí)際操作能力的培養(yǎng)[5]。

實(shí)踐教學(xué)是教學(xué)工作的重要組成部分，是理論教學(xué)的繼續(xù)、擴(kuò)展和深化。統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)，致力于構(gòu)建整體優(yōu)化、科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系。通過課程設(shè)計(jì)這一平臺能夠培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，整體優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，樹立教學(xué)、科研與實(shí)踐相結(jié)合的觀念。課程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容主要有統(tǒng)計(jì)調(diào)查方案、問卷設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析等，由學(xué)生組成合作小組，通過完整案例的分析解決過程將課堂知識和軟件操作充分結(jié)合起來，從而系統(tǒng)鍛煉學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計(jì)知識解決實(shí)際問題的能力。

二、我校統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀

北京信息科技大學(xué)于2005 年依托理學(xué)院拓辦了統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)，已經(jīng)培養(yǎng)了9 屆畢業(yè)生，這些畢業(yè)生在校學(xué)習(xí)階段不僅掌握了回歸分析、方差分析、聚類分析等數(shù)據(jù)分析方法，而且掌握R語言、SAS、Eviews等各種統(tǒng)計(jì)軟件在統(tǒng)計(jì)分析中的具體應(yīng)用。大多數(shù)學(xué)生在畢業(yè)之前已經(jīng)具備了面向銀行、證券和國家統(tǒng)計(jì)部門等數(shù)據(jù)分析崗位就業(yè)的能力。經(jīng)過多年的教學(xué)和實(shí)踐，我校越來越注重方法的應(yīng)用，在突出實(shí)踐性、應(yīng)用性上已取得了一定的成績，取得了一定的效果。例如每一門核心專業(yè)課程均配備了課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在課程設(shè)計(jì)中將統(tǒng)計(jì)方法介紹與相應(yīng)的軟件操作結(jié)合起來，注重理論講解與實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)合。這在一定程度上調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)方法的積極性和主動性。在獨(dú)立實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，堅(jiān)持以課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)方法。由于學(xué)生知識水平和思維方式的不同，針對教學(xué)過程中出現(xiàn)的不同情況，教師要加以分析、指導(dǎo)，對明顯錯誤的做法進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)、糾正。弱化教師的主導(dǎo)性，讓學(xué)生在實(shí)踐過程中開動腦筋、提出問題、分析問題，通過查閱資料，想辦法解決問題。讓學(xué)生親身經(jīng)歷數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)清洗、模型創(chuàng)建、編寫程序、調(diào)試求解等實(shí)踐過程，為每個學(xué)生潛在創(chuàng)造力的培養(yǎng)提供更多機(jī)會。在學(xué)生學(xué)習(xí)方式上，強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)合作、自主學(xué)習(xí)的自我管理模式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我學(xué)習(xí)和相互學(xué)習(xí)的氛圍，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫、分工和執(zhí)行來強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、獨(dú)立工作能力、交際能力以及語言表達(dá)能力和自我管理的能力。

在課程設(shè)置方面，以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型統(tǒng)計(jì)人才為主要目標(biāo)，注重應(yīng)用能力和管理實(shí)踐能力的培養(yǎng)，重視理論與實(shí)踐相結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；構(gòu)建有效的“全過程、多層次、模塊化”的實(shí)踐教學(xué)體系；進(jìn)一步完善人才培養(yǎng)方案，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)在整個人才培養(yǎng)過程中的地位和作用，使得課程設(shè)計(jì)、學(xué)時(shí)分配和教學(xué)內(nèi)容更加符合培養(yǎng)要求。這些實(shí)踐環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，理論部分強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)，實(shí)踐部分以課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等方式，引導(dǎo)學(xué)生參加科研創(chuàng)新活動，成效明顯。目前，北京信息科技大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)共提供學(xué)時(shí)39周，要求學(xué)生完成29.5學(xué)分，占要求完成總學(xué)分的17.35%，符合教育部關(guān)于本科實(shí)踐教學(xué)的相關(guān)要求。獨(dú)立實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)具體設(shè)置如表1所示。

上述獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容一般參考相關(guān)課程的教學(xué)大綱，由教師自擬與實(shí)際問題相關(guān)的題目，并結(jié)合數(shù)據(jù)分析中的實(shí)例和教師的科研課題，組織學(xué)生圍繞專題進(jìn)行案例討論；或由教師給出案例背景資料和問題，教師對案例和實(shí)驗(yàn)的具體背景進(jìn)行詳細(xì)說明，以便讓學(xué)生了解相應(yīng)統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用條件和相關(guān)背景，再由學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，并給出全部解決的過程和結(jié)果，最后由教師加以評述。在案例教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅要讓學(xué)生學(xué)會操作，還要讓學(xué)生理解案例的適用范圍及推廣，理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果的含義，掌握統(tǒng)計(jì)方法和數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析的技巧，進(jìn)一步理解有關(guān)理論。實(shí)踐課程教學(xué)的考核形式可以多樣化，可以采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式，也可采用案例分析寫作、課程調(diào)查報(bào)告、答辯或者分組撰寫論文等形式。實(shí)踐課程教學(xué)考核可以不拘泥于考場，不限課堂考試時(shí)間，這可以改變教師的實(shí)踐課程教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，突出實(shí)踐綜合能力的培養(yǎng)。

在開設(shè)時(shí)間的設(shè)置上，多元統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)要先于其他課程開設(shè)；回歸分析課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)要先于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)開設(shè)；時(shí)間序列分析課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)要先于統(tǒng)計(jì)計(jì)算開設(shè)；數(shù)據(jù)挖掘、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)可能會涉及其他課程知識，其實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)開設(shè)在最后。在課程知識體系的關(guān)聯(lián)上，回歸分析與計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)可適當(dāng)進(jìn)行整合，將回歸分析實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作為計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的鋪墊。將數(shù)據(jù)挖掘與R語言實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作為文本數(shù)據(jù)分析與推薦系統(tǒng)教學(xué)環(huán)節(jié)的鋪墊。在借助統(tǒng)計(jì)案例教學(xué)的過程中，要注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用統(tǒng)計(jì)思維的能力，增強(qiáng)學(xué)生分析問題的能力。

三、回歸分析課程實(shí)踐教學(xué)案例

回歸分析是統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)一門非常重要的專業(yè)必修課程，該課程的目標(biāo)是通過建立統(tǒng)計(jì)模型研究變量間相互關(guān)系的密切程度、結(jié)構(gòu)狀態(tài)以及趨勢預(yù)測。以北京信息科技大學(xué)統(tǒng)計(jì)系開設(shè)的回歸分析課程設(shè)計(jì)為例，本課程設(shè)計(jì)是配合回歸分析數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程而開設(shè)的一門實(shí)踐課程，是統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的必修課，是學(xué)生在校期間第一次較為全面的設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練。該課程設(shè)計(jì)能使學(xué)生綜合運(yùn)用回歸分析及有關(guān)先修課程的知識，鞏固、深化及擴(kuò)展回歸分析方面的知識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生具備初步運(yùn)用計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)處理的技能，使學(xué)生在課堂中學(xué)習(xí)到的理論能應(yīng)用到實(shí)踐環(huán)節(jié)中。指導(dǎo)教師在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，根據(jù)選題原則和要求，結(jié)合實(shí)際選題，鼓勵學(xué)生結(jié)合教師的科研課題進(jìn)行課題設(shè)計(jì)，選題要符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求；選題的難度、工作量的大小要適中，審核通過之后，按學(xué)生人數(shù)與選題1：1.2立題。學(xué)生根據(jù)自己對題目的理解和自己的特長在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行選題；選題要科學(xué)合理，體現(xiàn)本專業(yè)基本的訓(xùn)練內(nèi)容，要有利于鞏固、深化和擴(kuò)充學(xué)生的所學(xué)知識，這全面反映了培養(yǎng)目標(biāo)要求，達(dá)到了綜合訓(xùn)練的要求。

以該課程中的線性回歸和嶺回歸知識點(diǎn)為例，通過預(yù)測中國GDP未來走勢，要求學(xué)生熟練掌握線性回歸建模過程，進(jìn)行參數(shù)估計(jì)、模型檢驗(yàn)、模型優(yōu)化，要求學(xué)生 掌握診斷序列自相關(guān)性（或多重共線性）的方法，并能給出消除自相關(guān)性（或多重共線性）的辦法，對未來走勢做出預(yù)測。該案例選取農(nóng)林牧漁業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、批發(fā)和零售業(yè)、交通運(yùn)輸倉儲和郵政業(yè)、住宿和餐飲業(yè)、金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)等8個行業(yè)的產(chǎn)值為解釋變量，學(xué)生可使用《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》中GDP及上述相關(guān)影響因素的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，其中部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖1所示。

由圖2可知，自變量之間的簡單相關(guān)系數(shù)都接近于1，農(nóng)林牧漁業(yè)、建筑業(yè)的顯著性檢驗(yàn)P值都明顯大于顯著性水平0.05，沒有通過顯著性檢驗(yàn)，認(rèn)為自變量之間存在多重共線性。

由圖3可看出，[x2]—[x8]共7個自變量的條件數(shù)均大于10，則認(rèn)為這些自變量之間存在多重共線性。下面考慮使用逐步回歸法，為消除回歸方程的多重共線性，在這里利用標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行嶺回歸，根據(jù)嶺回歸選擇變量原則：剔除標(biāo)準(zhǔn)嶺回歸系數(shù)比較穩(wěn)定且決定值很小的自變量；剔除標(biāo)準(zhǔn)化嶺回歸系數(shù)不穩(wěn)定，震動趨向于零的自變量；剔除標(biāo)準(zhǔn)化嶺回歸系數(shù)很不穩(wěn)定的自變量，再繪制嶺跡圖。由圖4可知，當(dāng)K=0.05～0.2之間時(shí)，嶺回歸的系數(shù)變化幅度都大幅度減小，嶺參數(shù)已基本穩(wěn)定。

當(dāng)取嶺參數(shù)K=0.2時(shí)重新做嶺回歸，得到嶺回歸方程[y=1329.74+2.65x1+2.58x2+5.56x5+3.12x7]，由其t檢驗(yàn)值可以看出，[x1]、[x4]、[x5]，[x7]均為顯著變量。所以，對于影響國內(nèi)生產(chǎn)總值最大的是交通運(yùn)輸倉儲和郵政業(yè)，其次是金融業(yè)，然后是農(nóng)林牧漁業(yè)，最后為批發(fā)和零售業(yè)。則若想提高國內(nèi)生產(chǎn)總值，則應(yīng)該著力注重交通運(yùn)輸倉儲和郵政業(yè)的革新，平衡實(shí)體經(jīng)濟(jì)與金融業(yè)的發(fā)展、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)；其次調(diào)節(jié)農(nóng)林牧漁業(yè)以及批發(fā)和零售業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局，增加內(nèi)需，促進(jìn)社會消費(fèi)，以使得國內(nèi)生產(chǎn)總值得到提高。

使用上述回歸方程模型進(jìn)行GDP的預(yù)測，由原始GDP數(shù)據(jù)作時(shí)間序列圖。從圖5可以看出，我國GDP具有很明顯的上升趨勢。

經(jīng)過ADF單位根檢驗(yàn)、時(shí)間序列的平穩(wěn)化處理之后得到ARIMA（2，2，5）模型的參數(shù)估計(jì)值，如圖6所示，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)建立模型方程：

四、結(jié)語

在統(tǒng)計(jì)學(xué)必修課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，設(shè)置獨(dú)立實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可以提高統(tǒng)計(jì)專業(yè)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)學(xué)業(yè)務(wù)知識水平與實(shí)際動手能力，讓學(xué)生熟練掌握和使用常用的統(tǒng)計(jì)方法，進(jìn)一步體會運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法解決實(shí)際問題的基本思想，認(rèn)識統(tǒng)計(jì)方法在決策中的作用；同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生利用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行定量分析的能力。

此外，在獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)中還應(yīng)重視專業(yè)實(shí)習(xí)，這一必要環(huán)節(jié)是統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)人才了解企事業(yè)單位實(shí)際工作內(nèi)容、領(lǐng)會未來職業(yè)需求、提高實(shí)踐能力的重要途徑。未來籌備開展校企合作，共建穩(wěn)定的專兼結(jié)合雙師隊(duì)伍，采用“走出去、請進(jìn)來”的方式培養(yǎng)骨干教師，提升教學(xué)團(tuán)隊(duì)的職教能力、工程素養(yǎng)和社會服務(wù)能力，做實(shí)兼職教師隊(duì)伍，形成相對穩(wěn)定的兼職教師隊(duì)伍和完善的管理辦法。

[[ 參 考 文 獻(xiàn) ]]

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[責(zé)任編輯：陳 明]