《時(shí)間序列分析》課程的教學(xué)改革和實(shí)踐

盧米雪

摘 要 針對(duì)《時(shí)間序列分析》教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化，線上線下混合式教學(xué)模式的建立，基于R軟件的案例式教學(xué)的應(yīng)用，多元化考核體系的設(shè)計(jì)這些具體措施開(kāi)展教學(xué)改革，有效提升了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 時(shí)間序列分析 教學(xué)改革 教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

《時(shí)間序列分析》被公認(rèn)為是難度較大、理論結(jié)合實(shí)踐，與社會(huì)活動(dòng)聯(lián)系最為密切的一門(mén)課程。程勝等學(xué)者從不同方面對(duì)該課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革和探索。然而，結(jié)合筆者長(zhǎng)期承擔(dān)《時(shí)間序列分析》課程的教學(xué)實(shí)踐和兄弟院校的走訪交流，當(dāng)前教學(xué)中依然存在一些較為突出且普遍存在的問(wèn)題。

1《時(shí)間序列分析》教學(xué)中存在的問(wèn)題

教學(xué)內(nèi)容還有待優(yōu)化，學(xué)生上完一學(xué)期課程后不清楚章、節(jié)間的邏輯聯(lián)系，把握不好重點(diǎn)，攻克不了難點(diǎn)，不能有效地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐。教學(xué)過(guò)程中過(guò)度強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，卻忽視了繁難的證明背后所蘊(yùn)含的時(shí)間序列的分析思想。教學(xué)模式停留在 “PPT+黑板”的傳統(tǒng)模式上，缺乏與現(xiàn)代化教學(xué)手段的深度融合。上機(jī)操作以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)居多，局限于教師演示、學(xué)生模仿，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?？己朔绞酱蠖酁殚]卷考核，缺乏多元化的考核手段。

2《時(shí)間序列分析》的教學(xué)改革

針對(duì)這些教學(xué)問(wèn)題，對(duì)《時(shí)間序列分析》進(jìn)行教學(xué)改革，有效提升了教學(xué)效果。

（1）改革教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程體系。以“邏輯，精簡(jiǎn)，實(shí)踐，拓展”原則整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。按照知識(shí)點(diǎn)“承上啟下”的邏輯關(guān)系設(shè)計(jì)課堂，結(jié)合時(shí)間序列的實(shí)踐分析流程安排章節(jié)授課計(jì)劃，幫助學(xué)生建構(gòu)清晰、系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。淡化復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程比如AR模型平穩(wěn)性的特征根檢驗(yàn)，Green函數(shù)的遞推公式等，側(cè)重于證明內(nèi)涵即理論價(jià)值和實(shí)踐指導(dǎo)意義的講解。強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)和實(shí)踐操作的融合，合理安排兩類教學(xué)的課時(shí)量、上課時(shí)間，用理論指導(dǎo)實(shí)踐，用實(shí)踐驗(yàn)證和深化對(duì)理論的理解。將時(shí)間序列分析的新模型、研究成果適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充到課堂，引導(dǎo)和布置學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)閱讀，擴(kuò)充學(xué)生的知識(shí)量。同時(shí)，注重教學(xué)反饋和反思，對(duì)教學(xué)內(nèi)容不斷修改和充實(shí)。

（2）構(gòu)建線上課程，實(shí)現(xiàn)線上線下雙教學(xué)模式?！稌r(shí)間序列分析》教學(xué)內(nèi)容較多，難度也較大。完全依靠課堂教學(xué)，絕大多數(shù)學(xué)生“囫圇吞棗”，不能很好地理解和掌握知識(shí)。借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)，課程組進(jìn)行了《時(shí)間序列分析》線上課程的建設(shè)，將多媒體課件，重、難點(diǎn)的講解視頻，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，章節(jié)習(xí)題，高質(zhì)量文獻(xiàn)等內(nèi)容放到線上課堂。課堂教學(xué)之前先發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生通過(guò)視頻、PPT課件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)，帶著預(yù)習(xí)知識(shí)和疑難問(wèn)題進(jìn)入課堂。課堂上，老師根據(jù)預(yù)習(xí)反饋有針對(duì)性地講授重、難點(diǎn)，答疑解惑;學(xué)生聽(tīng)課更有積極性和目標(biāo)性，解決問(wèn)題下課。課后，學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況再回看視頻和課件，閱讀文獻(xiàn)，通過(guò)練習(xí)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)進(jìn)行鞏固提高。這種線上線下的混合教學(xué)模式將教學(xué)從課堂延展到網(wǎng)絡(luò)，將教學(xué)模式由“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋葘W(xué)再教再學(xué)”，極大的提高了學(xué)生對(duì)課程的參與感和學(xué)習(xí)興趣。

（3）基于R軟件的案例式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力?？紤]到R軟件的開(kāi)放性和自身功能的強(qiáng)大性，將R語(yǔ)言引人教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)百度和軟件自帶的幫助指令自己探索和下載軟件包來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能。在案例設(shè)計(jì)上，將課程內(nèi)容分成平穩(wěn)序列的ARMA建模，非平穩(wěn)序列的ARIMA建模，非平穩(wěn)序列的確定性分析，GARCH模型的運(yùn)用，多元時(shí)間序列的建模這五個(gè)板塊。針對(duì)每一個(gè)板塊，選取學(xué)生熟悉的社會(huì)場(chǎng)景，從背景介紹、數(shù)據(jù)特征、建模思想、建模流程、R語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)、案例分析等方面形成教學(xué)案例，將知識(shí)點(diǎn)有機(jī)貫穿起來(lái)。同時(shí)盡量“一例多用”，形成不同板塊間的有機(jī)整合。比如資產(chǎn)收益率、波動(dòng)率的建模和預(yù)測(cè)案例中，以滬深300股票指數(shù)日收益率的建模和預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)了“平穩(wěn)時(shí)間序列的ARMA建?！卑鍓K的學(xué)習(xí)，再通過(guò)對(duì)收益率序列波動(dòng)特征的刻畫(huà)訓(xùn)練“GARCH模型的運(yùn)用”，整個(gè)案例融合金融背景知識(shí)、序列特征、平穩(wěn)序列建模和波動(dòng)率模型，鍛煉了學(xué)生將知識(shí)融會(huì)貫通，處理實(shí)際問(wèn)題的能力。

（4）“3+N”考核模式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合性、過(guò)程式、多樣化考核。除了通常的日常考核（30%）、閉卷考試（45%）外，還加入實(shí)驗(yàn)考核（25%）。實(shí)驗(yàn)考核取日常表現(xiàn)和小組考核報(bào)告的5：5的加權(quán)分為實(shí)驗(yàn)考核的最終成績(jī)。注重對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行考核，包括考勤、提問(wèn)、在線討論、作業(yè)和章節(jié)測(cè)驗(yàn)、線上課程任務(wù)點(diǎn)的完成等都納入日?？己谁h(huán)節(jié)。同時(shí)，將能夠反映學(xué)生學(xué)習(xí)能力的其他方面作為加分項(xiàng)目，比如時(shí)間序列方面論文的發(fā)表，在學(xué)科競(jìng)賽中較好地應(yīng)用了時(shí)間序列分析方法等，以更多樣地反映學(xué)生能力。

將這些措施應(yīng)用到2019年《時(shí)間序列分析》的教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和參與感都有很大程度的提高，課堂回答問(wèn)題和課后提問(wèn)、討論的同學(xué)增加了。絕大多數(shù)小組提交了優(yōu)秀的考核報(bào)告，學(xué)生實(shí)踐能力得到了很好的鍛煉。相比2018年，學(xué)生總評(píng)成績(jī)進(jìn)步明顯，卷面平均分提高5.73分，及格率提高近9個(gè)百分點(diǎn)。這表明對(duì)《時(shí)間序列分析》的教學(xué)改革是必要且有效的。

3結(jié)語(yǔ)

通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)線上課程，應(yīng)用案例式教學(xué)，設(shè)計(jì)“3+N”考核體系對(duì)《時(shí)間序列分析》進(jìn)行教學(xué)改革，并在實(shí)踐中取得了較好效果。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，社會(huì)對(duì)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和分析能力將提出更高要求，今后的教學(xué)中要持續(xù)探索和深化課程教學(xué)改革。

參考文獻(xiàn)

[1] 程勝.R統(tǒng)計(jì)軟件及其在《時(shí)間序列分析》實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2014（41）：173-175.

[2] 胡根華.“時(shí)間序列分析”課程教學(xué)模式的探索[J].科教文匯（中旬刊），2017（01）：46-47+58.

[3] 徐寶，騰飛.新形勢(shì)下時(shí)間序列分析課程的教學(xué)改革探索[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（02）：140-142.