大數(shù)據(jù)背景下依托擴展ADDIE模型的統(tǒng)計課程案例設(shè)計

韓 勝 娟

（華東交通大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，江西 南昌 330013）

一、引言

伴隨信息技術(shù)進步，人類社會的數(shù)據(jù)總量正以爆炸性態(tài)勢激增， 大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨。大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，在于通過對大數(shù)據(jù)處理獲取有價值信息，進而為決策服務(wù)。統(tǒng)計作為數(shù)據(jù)處理的一種有效工具，統(tǒng)計學(xué)成為經(jīng)濟管理專業(yè)必修的一門學(xué)科基礎(chǔ)課。在學(xué)以實用的教學(xué)目標(biāo)下，以啟發(fā)、互動、開放為特色的案例教學(xué)方式成為統(tǒng)計課程教學(xué)的首選。（劉照德，2015）然而，當(dāng)前的統(tǒng)計課程教學(xué)案例是在傳統(tǒng)統(tǒng)計分析理念下給出的，與面對大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析在統(tǒng)計思維的邏輯順序、對分析軟件的依賴程度以及對數(shù)據(jù)清洗與探索的偏重方面有著本質(zhì)的區(qū)別。因此，開發(fā)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析思維方式下的教學(xué)案例成為當(dāng)前統(tǒng)計課程教學(xué)改革亟待解決的問題之一。

美國教育學(xué)家梅格在1968年就指出教學(xué)設(shè)計模式在幫助教學(xué)設(shè)計確立教學(xué)方向、建立評鑒目標(biāo)和為學(xué)生指引方向方面發(fā)揮著重要作用。ADDIE（Analysis-Design-Development-Implementationevaluation）模型作為一種通用教學(xué)設(shè)計模型，已被學(xué)者廣泛應(yīng)用于各種類型的課程設(shè)計。（卜彩麗，2014；祁卉璇，2016；程平，2018）本文討論依托ADDIE模型的大數(shù)據(jù)背景統(tǒng)計課程案例的設(shè)計。

二、擴展的ADDIE模型

通用ADDIE模型由分析、設(shè)計、開發(fā)、實施以及評估五個環(huán)節(jié)組成的既相互獨立，又相互銜接的非線性系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 ADDIE通用模型框架

ADDIE模型抽象出了教學(xué)設(shè)計的核心要素和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，形式簡約，且可操作性和擴展性極強。但不難發(fā)現(xiàn)，在通用模型中缺乏底層的支撐系統(tǒng)和上層目標(biāo)，同時，作為一個運行系統(tǒng)，雖有評估，但沒有明確指出反饋在教學(xué)設(shè)計中的重要作用。鑒于上述考量，將通用ADDIE模型做必要的擴展，如圖2。

圖2 擴展的ADDIE模型

擴展的ADDIE模型首先增加了教學(xué)設(shè)計模型的底層支撐系統(tǒng)，強調(diào)課程教學(xué)設(shè)計需要依托現(xiàn)有資源，以提高資源利用效率；其次，增加指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計模式五個核心要素的上層目標(biāo)，以提升教學(xué)設(shè)計的針對性并進行有效評估；最后，特別突出反饋環(huán)節(jié)，使教學(xué)設(shè)計模型成為螺旋上升的系統(tǒng)，形成循環(huán)往復(fù)的多階段教學(xué)設(shè)計優(yōu)化過程。

整個教學(xué)設(shè)計模型系統(tǒng)分為資源層面、運行層面和目標(biāo)層面三個層次，系統(tǒng)的組織走向是依托現(xiàn)有資源，開展教學(xué)設(shè)計與優(yōu)化，最終實現(xiàn)上層目標(biāo)。也可以表述為在上層目標(biāo)指導(dǎo)下，依托教育教學(xué)資源的教學(xué)設(shè)計與優(yōu)化。

三、統(tǒng)計課程案例開發(fā)流程

基于上述擴展的ADDIE模型，完成統(tǒng)計課程教學(xué)案例設(shè)計。具體設(shè)計流程的規(guī)范化表述如下：

（1）上層目標(biāo)設(shè)計

教學(xué)設(shè)計首先需要明確設(shè)計目標(biāo)，它將指導(dǎo)運行層面各個環(huán)節(jié)的設(shè)計與實施。大數(shù)據(jù)背景統(tǒng)計課程教學(xué)案例開發(fā)的最終目標(biāo)是實現(xiàn)教學(xué)案例面向大數(shù)據(jù)背景的更新，使教學(xué)案例符合大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的理念，并通過課程教學(xué)應(yīng)用，使學(xué)生具備基本的大數(shù)據(jù)分析能力和素養(yǎng)，滿足大數(shù)據(jù)時代對經(jīng)濟管理人才數(shù)據(jù)分析能力的需要。

（2）分析

“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢?！币胧乖O(shè)計出的統(tǒng)計課程教學(xué)案例取得成功，必須做好事前準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作著重體現(xiàn)在既有條件的充分、準(zhǔn)確分析，即對現(xiàn)有資源、案例教學(xué)對象等方面的客觀分析。具體表現(xiàn)在三個方面：

第一，教學(xué)資源分析。主要是對案例開發(fā)的大數(shù)據(jù)來源、獲取手段和數(shù)據(jù)類型進行有效分析，為統(tǒng)計教學(xué)案例設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

第二，學(xué)習(xí)者自身特點分析。主要是對教學(xué)案例面向的受眾者進行分析，不同專業(yè)背景的學(xué)生在基礎(chǔ)知識掌握、案例內(nèi)容接受程度、知識偏好等方面通常表現(xiàn)出一定的差異性，對學(xué)習(xí)者的特征分析可以使案例設(shè)計更具針對性。

第三，學(xué)習(xí)需要分析。主要是分析學(xué)習(xí)者通過案例學(xué)習(xí)所期望達到的水平。學(xué)習(xí)期望可大致劃分三個層次：最低層次的學(xué)習(xí)期望是掌握知識點，獲得學(xué)分，是基礎(chǔ)需要；在此之上是培養(yǎng)能力，做到學(xué)有所用，屬于中層需要；最高層次的學(xué)習(xí)期望是實現(xiàn)知識的融會貫通，個人素質(zhì)獲得質(zhì)的提升，實現(xiàn)個人發(fā)展，是上層需要。教學(xué)案例設(shè)計應(yīng)保證滿足基礎(chǔ)需要的同時，重點突出中層需要，并激發(fā)學(xué)習(xí)者進一步探索，滿足上層需要。

（3）設(shè)計

為了實現(xiàn)既定的設(shè)計目標(biāo)，根據(jù)學(xué)習(xí)者的自身特點、學(xué)習(xí)需要以及客觀資源的約束，對統(tǒng)計教學(xué)案例的選題、分析框架與分析軟件選擇進行合理設(shè)計與安排。

統(tǒng)計教學(xué)案例的選題要考慮學(xué)生的專業(yè)背景，結(jié)合當(dāng)前的熱點研究問題，同時要盡量使選題具有趣味性，以有效調(diào)動學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)積極性。

對統(tǒng)計課程教學(xué)需要傳授的知識點進行梳理分類，根據(jù)知識點內(nèi)容分為數(shù)據(jù)采集類、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)探索與描述分析類、統(tǒng)計推斷類和統(tǒng)計建模類，根據(jù)案例所要解決的問題，有針對性的選擇相應(yīng)知識點，權(quán)衡案例所涉及知識點的廣度和深度，分級搭建案例分析框架，以利于培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計思維能力。

案例分析的實現(xiàn)要借助分析軟件，考慮到案例使用對象是經(jīng)管類本科專業(yè)學(xué)生，并非專門面向統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生，剛開始接觸統(tǒng)計，分析軟件要易于掌握。在眾多統(tǒng)計分析軟件中，SPSS操作簡單、分析方法基本全面。案例分析的完成依托SPSS具體實現(xiàn)，以切實提高學(xué)生實踐能力。

（4）開發(fā)

開發(fā)是一個從無到有的過程，即在對相關(guān)資料梳理的基礎(chǔ)上，通過創(chuàng)新意識和行為，自主完成大數(shù)據(jù)背景下的統(tǒng)計課程案例編撰。案例設(shè)計過程中要注意體現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)整理與探索、數(shù)據(jù)分析的完整過程。

（5）實施

實施是結(jié)合授課學(xué)生的專業(yè)，有針對性的重點選擇若干案例，在教學(xué)過程中安排時間進行全面深入講解，通過案例對知識點進行鞏固。

（6）評估

統(tǒng)計案例應(yīng)用于統(tǒng)計課程教學(xué)的過程中，與面向的學(xué)生及授課教師進行連續(xù)溝通，及時發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計案例中存在的問題，使案例在教學(xué)應(yīng)用中得以檢驗和完善。評估主要從案例涉及知識點的準(zhǔn)確性、分析內(nèi)容的完整性以及應(yīng)用的便利性三個方面展開。

（7）反饋

及時反饋評估信息，了解統(tǒng)計案例在課程教學(xué)應(yīng)用過程中存在的不足，及時進行修正和完善，提升案例的應(yīng)用價值。

四、大數(shù)據(jù)背景的統(tǒng)計案例開發(fā)

第一，案例設(shè)計前的分析論證。

結(jié)合擴展ADDIE模型的上層目標(biāo)，案例設(shè)計最終是要實現(xiàn)最高層次的學(xué)習(xí)需要，即養(yǎng)成良好的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析思維能力，個人素質(zhì)獲得提升。與學(xué)生的溝通發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)需要是要學(xué)有多用，即統(tǒng)計案例學(xué)習(xí)有實際的應(yīng)用價值，表現(xiàn)為一種中層需要。鑒于此，統(tǒng)計案例開發(fā)應(yīng)偏重于大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析實踐能力的培養(yǎng)。

考慮到學(xué)生專業(yè)背景的差異，首先開發(fā)的統(tǒng)計案例不應(yīng)該有很強專業(yè)知識背景，應(yīng)具備一定的普適性。結(jié)合學(xué)校的交通背景特色與當(dāng)前高速鐵路飛速發(fā)展的現(xiàn)實，首先選擇高速鐵路與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展為案例開發(fā)的主題。

統(tǒng)計案例的開發(fā)需要相關(guān)數(shù)據(jù)資料的支撐。高速鐵路與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的案例涉及到兩部分?jǐn)?shù)據(jù)，一部分屬于傳統(tǒng)意義上的統(tǒng)計數(shù)據(jù)——地區(qū)經(jīng)濟相關(guān)數(shù)據(jù)，如地區(qū)生產(chǎn)總值、地區(qū)旅游業(yè)總收入等，另一部分要采集全國各高鐵站點的高鐵運行數(shù)據(jù)，需從12306網(wǎng)站進行逐個站點相關(guān)資料的提取和整理，屬于網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)獲取范疇。

第二，分析問題的設(shè)計與開發(fā)。

將統(tǒng)計課程教學(xué)知識點根據(jù)內(nèi)容分為數(shù)據(jù)采集類、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)探索與描述分析類、統(tǒng)計推斷類和統(tǒng)計建模類，結(jié)合案例的數(shù)據(jù)背景，完成案例分析問題的具體設(shè)計?；诟哞F與地區(qū)經(jīng)濟關(guān)系的研究主題，將問題分為五個方面：

關(guān)于數(shù)據(jù)采集：需要利用網(wǎng)絡(luò)爬蟲數(shù)據(jù)進行基本數(shù)據(jù)的獲取，利用基于R語言的爬蟲小程序?qū)崿F(xiàn)高鐵數(shù)據(jù)的采集。

關(guān)于數(shù)據(jù)整理：將網(wǎng)絡(luò)采集的高鐵運行相關(guān)數(shù)據(jù)在SPSS中進行整理，包括合并、查重、分類匯總、計數(shù)、計算等，按照高鐵站點城市提取出有分析價值的統(tǒng)計指標(biāo)，如高鐵發(fā)車趟數(shù)、經(jīng)過趟數(shù)、到達趟數(shù)等。同步獲取高鐵站點城市的相關(guān)經(jīng)濟指標(biāo)，將其與高鐵運行的相關(guān)指標(biāo)進行合并，完成數(shù)據(jù)的初步整理。這是大數(shù)據(jù)背景統(tǒng)計案例開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是將大量零散信息凝練為有分析價值統(tǒng)計指標(biāo)的關(guān)鍵。

關(guān)于數(shù)據(jù)探索與描述：依托高鐵站點的高鐵運行相關(guān)統(tǒng)計指標(biāo)，利用聚類分析對數(shù)據(jù)進行分類探索，并描述不同類型站點城市的經(jīng)濟運行情況，為后續(xù)的分析指明方向。

關(guān)于統(tǒng)計推斷：利用統(tǒng)計推斷技術(shù)（如方差分析）分析不同類型高鐵站點城市間經(jīng)濟運行指標(biāo)差異的顯著性，推斷高鐵開通前后地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平差異的顯著性等，重點說明各類統(tǒng)計推斷方法能夠解決的問題。

關(guān)于統(tǒng)計建模：基于雙重差分模型分析獲得高鐵開通與否對地區(qū)經(jīng)濟影響的模型實證結(jié)果，設(shè)計引入虛擬變量的高鐵開通對經(jīng)濟影響的回歸模型等，解釋各類模型所針對的問題、對數(shù)據(jù)的要求以及分析結(jié)果的正確解讀方式，并通過對比加深理解。

第三，案例的應(yīng)用與修正。

在統(tǒng)計課程相關(guān)知識點講解完成后，安排學(xué)時進行案例的講解，一方面讓學(xué)生通過案例加深對知識點內(nèi)容的理解，切實感受到相關(guān)知識點在具體問題分析中的應(yīng)用，提高學(xué)生分析解決問題的能力，另一方面在教學(xué)應(yīng)用中不斷采集學(xué)生案例學(xué)習(xí)過程遇到的問題，發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計案例編寫中存在的問題，不斷加以改正和完善，使之能更好適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。