多元統(tǒng)計分析課程改革研究

趙金星

摘 要：在統(tǒng)計學專業(yè)課程中，多元統(tǒng)計分析在數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)中占有很重要的地位，作為統(tǒng)計學的專業(yè)核心課，在教學過程中需要處理很多實際問題，對軟件編程和算法都有較高的要求，并且在實際的應用舉例中涉及的各個行業(yè)領域的數(shù)據(jù)有著不同的意義，這就要求學生既要掌握統(tǒng)計分析的理論基礎和算法，又要與實際問題相結(jié)合，對不同行業(yè)的數(shù)據(jù)給出適合本專業(yè)的解釋;而過去教學中的內(nèi)容和方法都無法適應現(xiàn)階段對處理數(shù)據(jù)的要求，因此，要通過必要的教學改革讓學生在理解理論的同時，還要熟練掌握分析和處理數(shù)據(jù)的算法及規(guī)律。

關鍵詞：多元統(tǒng)計分析;課程;改革

【中圖分類號】G【文獻標識碼】B【文章編號】1008-1216（2019）01B-0088-03

多元統(tǒng)計分析是統(tǒng)計學專業(yè)的必修課程，是統(tǒng)計學專業(yè)學生實現(xiàn)應用專業(yè)知識的一個必要步驟，對于訓練統(tǒng)計學專業(yè)學生的實踐操作能力具有重要的意義，特別是進入大數(shù)據(jù)時代，學好多元統(tǒng)計分析對處理樣本數(shù)據(jù)集的內(nèi)部各個因素之間的關系顯得尤為重要。

一、現(xiàn)階段多元統(tǒng)計分析課程中存在的問題

（一）教學內(nèi)容呆板

本課程教學內(nèi)容主要包括五個部分：第一部分為概率論基礎，包括多維分布及假設檢驗等;第二部分為聚類分析和判別分析等，包括主成分分析、因子分析和典型相關性分析等;第三部分為歸類判別，主要包括四部分預測，包括回歸分析、定性數(shù)據(jù)建模等;第五部分為特殊方法和多重問題，包括多重多元回歸分析、路徑分析等。由于教材已經(jīng)被使用了很多年，例題與解釋還停留在原來理解的基礎上，很少有創(chuàng)新的例題和現(xiàn)在較為關心的話題，對每個問題的數(shù)據(jù)處理單一，并且在結(jié)果解釋上面鮮有接地氣的分析。

（二）課堂講授方式較為枯燥

在教授多元統(tǒng)計分析時，主要是靠教師自己講解定義和例題的方式，學生只能作為一個聽眾，不能積極地參與到課堂的教學中來;很多教師也是只關注煩瑣的數(shù)學公式的推導，而根本不在乎書本中的多元分析方法如何使用，由于公式的推導過程拖沓冗長，晦澀難懂，所以，使學生誤認為統(tǒng)計學課程本該這樣，從而失去了實際應用的能力;在遇到具體的數(shù)據(jù)時，往往有各種各樣的形式和缺失值等，這些都需要我們進行具體的操作和分析數(shù)據(jù)，最后才能使用多元統(tǒng)計分析方法建模。

（三）學生對專業(yè)性學習的困惑

學生除了學習以外最關心的就是就業(yè)問題，經(jīng)常在課堂上問老師學習這些東西以后能做什么，教師在回答時經(jīng)常會講一些大而空的理論，讓學生無法體會到真正的實惠和應用專業(yè)知識解決實際問題的樂趣，特別是在大三開始學習一些抽象的專業(yè)課程時，如果不會聯(lián)系實際就容易使學生對專業(yè)方向產(chǎn)生迷茫;在所學習知識的系統(tǒng)性上和實際接軌的緊迫性上都有一定的挑戰(zhàn)，對于這些課程的安排和授課方法要有一定的更新。

二、教學模式改革的緊迫性

1.為了使學生能在畢業(yè)時更好更快地適應新的環(huán)境，在學校學習階段必須有相對應的實習環(huán)境，需要我們與企業(yè)聯(lián)合，建立實習基地，切實解決企業(yè)中出現(xiàn)的實際問題。

2.激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。在學生學習過程中，由于本門課程對技術性和實踐能力要求較高，所以，在實現(xiàn)具體的算法和程序上要下足功夫，此外，創(chuàng)新性的要求也非常重要，要防止學生生搬硬套，這樣，才能在教學和實踐中找到學習的樂趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和學習興趣。

3.培養(yǎng)學生的合作交流意識。在多元統(tǒng)計分析課程的實踐過程中需要處理海量的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系進行分析，編程和算法的工作量很大，需要學生相互配合、相互協(xié)作來完成，對于實際問題中出現(xiàn)的問題要及時溝通解決。

4.發(fā)揮各自特長、簡化處理問題的方法。在多元統(tǒng)計分析課程中需要使用不同的軟件工具處理不同的問題，并且對特定的問題只能用專門的軟件求解，如果使用不配套的軟件會加大算法的復雜度、降低算法的使用范圍和通用性，而學生每個人能夠熟練掌握的軟件有限，這些都要求學生要有良好的合作意識和積極參與的姿態(tài)，才能保證一個任務的順利完成。

三、教學實踐

通過對2012級統(tǒng)計專業(yè)的51名學生進行改革試點，分成兩部分同時講授多元統(tǒng)計分析課程，一部分為常規(guī)教學，一部分為改革試點，讓學生自愿報名，爭取討論班控制在20人左右;結(jié)果通過報名情況來看，報討論班的學生有19人，剩下32人為普通班學生，普通班每周4學時講授，討論班每周用2個學時講課，用2個學時討論，來進行合作性學習的試點工作，一個學期之后兩個班的教學效果反差很大;期末考試和測試成績分布說明兩個班級的成績差異很大;在把任務和期中及期末考試的分數(shù)折合為標準的分數(shù)之后，其成績變化如下圖所示。

在處理平時作業(yè)時既不脫離課程知識體系，又需加強專業(yè)知識的訓練，比如在每個周四都會給學生留一個題目——對韓國水資源進行分析，一組學生通過上網(wǎng)查找相關的信息和數(shù)據(jù)，使用統(tǒng)計分析方法得到了一個非常合理的結(jié)果和預測;這對學生理解聚類分析和因子分析等多元統(tǒng)計方法非常有好處，也鍛煉了學生查找問題和解決問題的能力。

期中考試主要考查課本前四章的理論基礎，對于多元正態(tài)分布和檢驗有較高的要求，并附帶上機考試;考查學生對軟件的熟悉程度和對所運用的各個分布的假設檢驗，討論班的學生總體上能出色地完成任務，并且有一些對分布和檢驗方法有深刻的認識，說明在實際中他們已經(jīng)使用這些方法做了很多程序;但是普通班的大部分學生上機并未做出合理的程序，基本上以書上講解的理論知識為依據(jù)，動手能力很差，且對軟件的熟悉程度基本為零，說明他們平時未進行有針對性的訓練;總成績的差距主要體現(xiàn)在上機解決實際問題的能力上面。

合作性學習的討論班在期末考試前，每個組分配了一個教學任務，主要是對實際問題進行建模，其中有3個組完成情況很好，并且有2個組參加全國大學生數(shù)學建模競賽并獲獎。

模式改革中具體實施的操作：

1.教學上讓學生積極參與進來，增加合作性學習課時，把班級分成5組，每個組分配一個實際問題，在課上進行解答，并且要求每個組所有人參與進來，隨機找每個組的任何一個人進行測試，得到的分數(shù)為該組的分數(shù)。

2.在企業(yè)中找到合適的實際問題在課堂上講述，并且分配給每個組，讓學生自己找到相對好的解決辦法，最后聘請該企業(yè)的大數(shù)據(jù)方面的專家過來講解一下他們的具體處理方式，這對學生學習是一種激勵，也是一種震撼。

3.在講解軟件方面，讓學生盡量使用開源軟件并培養(yǎng)其編寫函數(shù)的能力，激發(fā)學生在理論到實際轉(zhuǎn)化過程中的思想意識的轉(zhuǎn)變，加深對軟件的適用性和針對性的理解。

4.加強管理，培養(yǎng)認真負責的教師隊伍，在任課教師中積極挖掘?qū)I(yè)人才，提高師資隊伍的科研力量。

5.建立實習基地與企業(yè)聯(lián)合辦學，讓公司的技術人員來學校講解如何學習多元統(tǒng)計分析課程，以及如何使用;在課堂上布置教學任務，讓特別感興趣的學生直接與企業(yè)對接，在教學中解決企業(yè)中出現(xiàn)的實際問題;解決的程序和建議可以作為教學參考，在課堂上作為實例講解。

四、取得的成果

1. 學生對實際問題的處理能力明顯提高，就業(yè)時對新的工作環(huán)境適應快;在稅務、民航、邊境貿(mào)易等企事業(yè)單位工作的畢業(yè)生反饋回來的信息都表示，在大學里學到了本專業(yè)的基本方法，而且在企業(yè)上崗培訓時相對容易進入角色。

2. 主要提高了學生的學習興趣和處理實際問題的能力;由于在平時的教學過程中進行了有意識的訓練，對本方向上的解決問題的方法和手段都有了清晰的認識，學生會很容易接受現(xiàn)在主流的解決問題的方法，也間接地增強了學生學習和工作的信心。

3. 期末，學生對數(shù)學考試不再懼怕，隨著平時任務的不斷增加，對期末考試考核比重不斷降低， ? （下轉(zhuǎn)111頁）（上接89頁）這樣對于學生來說自然減輕了考試壓力;很多學生能輕松地完成考試中的理論部分的分析，從試卷分析上可以看出，討論班中經(jīng)過合作性學習的學生的考試分數(shù)明顯高于普通班學生，并且方差變化較小。

基金項目：內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學基金資助（項目編號：2018MS01017）內(nèi)蒙古大學教務處教學改革項目（（11600-1211212829）多元統(tǒng)計分析）。

參考文獻：

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