大數據時代統(tǒng)計學專業(yè)實踐教學體系的構建與實施＊

蔡 靜，姜晴瓊，高 偉

（貴州民族大學數學科學與信息工程學院，貴州 貴陽 550025）

實踐教學是高等教育教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是高校人才培養(yǎng)和素質教育推行的重要內容[1]。實踐教學重在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、專業(yè)技能和實際動手能力，對大數據時代統(tǒng)計學專業(yè)人才的培養(yǎng)起著至關重要的作用。

統(tǒng)計學是一門研究如何有效地測度、收集、整理和分析受到隨機影響的數據，并展示和解釋客觀現(xiàn)象的發(fā)展規(guī)律的科學。當今社會，統(tǒng)計學已深入醫(yī)學、管理學、社會學、物理學、教育學以及工程學、心理學等眾多研究領域，成為不可或缺的數據分析手段。尤其在大數據背景下，具有數據分析思維和行業(yè)數據分析能力的統(tǒng)計學專業(yè)人才在各行各業(yè)均發(fā)揮著重要作用。因此，統(tǒng)計學專業(yè)，特別是民族地區(qū)統(tǒng)計學專業(yè)，在人才培養(yǎng)和專業(yè)課程設置與教學過程中更應突出實踐性，加強學生統(tǒng)計思維的培養(yǎng)，提高學生的專業(yè)技能，培養(yǎng)學生運用統(tǒng)計方法和統(tǒng)計軟件進行數據分析的能力。結合本校統(tǒng)計學專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和目標，本文從統(tǒng)計學專業(yè)課程設置、統(tǒng)計學專業(yè)實踐教學體系構建、統(tǒng)計學專業(yè)教學方法改革、統(tǒng)計學專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學實踐以及實踐教學評價等方面進行探索，構建適用于民族院校大數據時代人才培養(yǎng)的實踐教學體系。

1 在專業(yè)課程設置時加大實踐教學比例

在貴州省把大數據產業(yè)作為發(fā)展戰(zhàn)略的時代背景下，我校統(tǒng)計學專業(yè)及時調整培養(yǎng)方案，以培養(yǎng)大數據產業(yè)亟需的本土人才為導向，以培養(yǎng)具有較強實踐能力的應用型人才為目標，在專業(yè)基礎課的教學過程中強化實踐教學環(huán)節(jié)，增加實踐教學課時，加大實踐課程在整個教學環(huán)節(jié)中所占的比例。2015年統(tǒng)計學專業(yè)修訂培養(yǎng)方案時，在專業(yè)課程中增加了實踐教學，如在“數理統(tǒng)計”課程中開設8課時excel/R軟件的數據分析模塊教學；在“實用回歸分析”“多元統(tǒng)計分析”課程中分別開設10課時、12課時SPSS/R軟件的相應數據分析模塊教學；在“時間序列分析”課程中開設16課時Python/Eview/R語言的時間序列分析模塊教學；在“非參數統(tǒng)計”課程中開設10課時R/Python語言統(tǒng)計模塊的教學。同時，增設與大數據分析相關的課程，如“C語言”“Hadoop大數據處理技術”“Python語言網絡爬蟲”以及“數據可視化”等，并設置足量的實踐教學課時，增加學生運用軟件分析數據的能力。

2 建立完善的課程實踐教學體系

統(tǒng)計學專業(yè)課程實踐教學是統(tǒng)計學專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的重要環(huán)節(jié)，包括專業(yè)課課程實驗、統(tǒng)計軟件模擬實驗、學科競賽、畢業(yè)論文以及社會實踐等。這些部分在實踐教學中是相互聯(lián)系又有區(qū)別的，在制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案時需進行系統(tǒng)的優(yōu)化[2]。根據社會對統(tǒng)計學專業(yè)人才的需求，結合統(tǒng)計學專業(yè)定位及人才培養(yǎng)目標，本校統(tǒng)計學專業(yè)以培養(yǎng)服務于民族地區(qū)大數據產業(yè)的應用型人才為導向，以統(tǒng)計思維、專業(yè)技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，以具有運用統(tǒng)計思想并結合行業(yè)知識進行數據分析、數據挖掘、數據建模及分析的能力為目標，構建專業(yè)課程實踐、專業(yè)技能實踐和創(chuàng)新實踐的實踐教學體系，使學生在“基礎知識+基本技能+實踐能力”等方面得到提升。統(tǒng)計學專業(yè)實踐教學內容體系如圖1所示。

圖1 1+X證書制度下電子信息工程技術專業(yè)課程體系架構圖

圖1 統(tǒng)計學專業(yè)實踐教學內容體系

3 采用多樣化教學方法構建實踐教學

強調應用是統(tǒng)計學專業(yè)教學實踐改革的重點，因此教學方法也是改革的重要內容。在教學過程中，教師采用“問題驅動”“案例教學”“項目教學”及“交互式教學”等多樣化教學方式。在教學過程中貫穿“對分課程”教學理念，以學生為中心，讓學生參與其中，提高學生學習興趣和積極性。

例如，進行泊松分布教學時采用問題驅動教學模式，從交通路口的擁堵程度入手，引導學生建立基于二項分布的概率模型，借鑒數學問題中連續(xù)問題離散化的思想，引出泊松分布和泊松定理。在采用案例教學時，教師可選用教師科研項目中的案例，也可選用與實際生活密切相關的案例，如基于大數據的淘寶網店數據分析、滴滴出行數據分析、COVID-19確診病例數據分析等；在教學過程中，教師應嘗試概念化教學，對知識框架、案例背景進行詳細講解，然后引導學生思考、討論，讓學生自行闡述對問題的理解和觀點，進而了解相應統(tǒng)計方法的相關背景和應用條件，從而深入領會統(tǒng)計思維和應用價值。同時，巧妙結合統(tǒng)計軟件進行模擬實驗，讓學生在學會統(tǒng)計思想、統(tǒng)計原理及方法的基礎上，學會運用統(tǒng)計軟件進行數據分析并根據問題解讀數據分析結果。

在“時間序列分析”“抽樣調查分析”及“統(tǒng)計建?！钡日n程教學中，筆者們采用了項目教學法。在講解完課程基本內容后，教師引導學生討論選定當今社會熱點問題為項目選題，如新型冠狀病毒疫情下網課教學/學習調研、網絡課程教學平臺使用體驗調查、網絡購物平臺大數據分析、疫情對中國經濟的影響。在教師指引下，學生組建團隊，根據選題設計調查方案，團隊合作進行數據收集與整理，建立相關模型并運用統(tǒng)計軟件進行分析，最后撰寫調查/分析報告解讀數據。項目完成后，以小組為單位開展課堂展演和匯報，師生共同點評。通過運用多樣化教學方法，學生學習的積極性提高了，統(tǒng)計思維也得到訓練，團隊合作能力、溝通能力、動手能力和分析問題能力等都能得到提高。

4 在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐中構建實踐教學體系

統(tǒng)計學專業(yè)實踐教學以“知理論，重應用”為指導思想，強調理論教學的同時，更強調創(chuàng)新、應用的實踐教學理念，并將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)融入專業(yè)課程教學的全過程。為實現(xiàn)“以賽促學、以賽促教”的課外實踐教學機制，本校組織和鼓勵學生積極參加各級各類競賽、學科技能競賽，如全國大學生統(tǒng)計建模競賽、“正大杯”市場調查與分析大賽、“高教社杯”全國大學生數學建模競賽、全國統(tǒng)計學專業(yè)案例大賽以及阿里巴巴大數據競賽等，通過比賽，以賽促教，以賽促學。在指導教師的引導下，學生組隊通過查閱資料確定選題，通過對數據的分析和認識確定最優(yōu)數據分析方法。在此過程中，學生的組織能力、策劃能力、調查實施以及數據處理與分析能力均得到了提高。此外，借助產教融合，組織學生積極申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育深度融合，調動學生學習能動性、積極性和主動性，鍛煉學生動手能力和分析能力，培養(yǎng)學生的交流能力和團隊協(xié)作能力，使學生能夠勝任大數據時代統(tǒng)計決策和數據分析行業(yè)的崗位需求。

5 改革實踐教學評價體系構建實踐教學

教學評價體系是包括學生學習態(tài)度、知識體系和技能體系的綜合考核形式，是檢測學生學習效果、評價學生知識水平、評價教學效果和教學信息反饋的有效手段[4]。由于統(tǒng)計學專業(yè)重在培養(yǎng)學生的統(tǒng)計思維，故教學評價考核體系應重在考察學生對所學知識的掌握和應用能力，考察學生運用統(tǒng)計學知識分析和解決實際問題的能力。對此，學期期末的課程考核采用試卷筆答、調查報告、項目論文或課程論文、課堂討論及現(xiàn)場答辯等多種方式相結合的形式。比如在“時間序列分析”課程中，教師鼓勵學生以小組為單位通過問卷調查、網站查詢等方式收集數據，利用所學知識整理、分析數據，完成“某市常住人口與GDP的協(xié)整分析”“某市碳排放與經濟增長關系的實證研究”“某市城鎮(zhèn)居民收入與消費關系的實證研究”“國內外豬肉價格走勢的時間序列分析”等之一的課程論文。教師從數據收集、數據分析及處理方法的選擇、論文撰寫、匯報答辯，以及對問題的進一步討論等方面對課程論文作出評價。

6 實施成效與總結

大數據對統(tǒng)計學專業(yè)人才培養(yǎng)及統(tǒng)計教育既是機遇也是挑戰(zhàn)[5-6]。為培養(yǎng)適應社會需求的統(tǒng)計學專業(yè)人才，本校統(tǒng)計學專業(yè)積極調整培養(yǎng)方案，重視統(tǒng)計思維培養(yǎng)，重視實踐教學。通過幾年的建設，本校已基本構建了較為完善的統(tǒng)計學專業(yè)課程實踐教學體系，學生的專業(yè)技能、實踐能力和創(chuàng)新能力均得到了提高。2017年至今本校統(tǒng)計學專業(yè)學生在各種比賽中獲獎情況如表1所示。

表1 學生學科競賽獲獎情況一覽表