大數(shù)據(jù)時(shí)代經(jīng)管類專業(yè)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革研究

南京郵電大學(xué)管理學(xué)院 楚永杰

統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過搜索、整理、分析、描述數(shù)據(jù)等手段，以達(dá)到推斷所測對象的本質(zhì)，甚至預(yù)測對象未來的一門綜合性科學(xué)。統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了社會科學(xué)和自然科學(xué)的各個領(lǐng)域。因此，統(tǒng)計(jì)學(xué)一直也是大學(xué)里教授最廣泛的學(xué)科之一。伴隨“互聯(lián)網(wǎng)+”和新媒體技術(shù)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代已然來臨。從數(shù)據(jù)到大數(shù)據(jù)不僅是量的積累，更是質(zhì)的飛躍。海量的不同來源、不同形式、包含不同信息的數(shù)據(jù)可以很容易地被整合、分析，原本孤立的數(shù)據(jù)變得互相聯(lián)通。這使得人們通過數(shù)據(jù)分析，能發(fā)現(xiàn)小數(shù)據(jù)時(shí)代很難發(fā)現(xiàn)的新知識，創(chuàng)造新的價(jià)值。源源不斷產(chǎn)生的數(shù)據(jù)一方面為統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)提供了豐富的數(shù)據(jù)素材和基礎(chǔ)，另一方面，復(fù)雜多樣的大數(shù)據(jù)使得傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法面臨局限和挑戰(zhàn)。在數(shù)據(jù)豐富的數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，為了避免“數(shù)據(jù)充足而方法匱乏”導(dǎo)致的理論方法與實(shí)踐應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象，分析大數(shù)據(jù)時(shí)代統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)，探討如何跟進(jìn)社會對數(shù)據(jù)分析人才的需求，與時(shí)俱進(jìn)地改革完善教學(xué)方法，對統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展以及學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)有著重要的意義。

一、大數(shù)據(jù)時(shí)代經(jīng)管類專業(yè)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

（一）學(xué)生存在統(tǒng)計(jì)焦慮

統(tǒng)計(jì)焦慮是指學(xué)生對統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的擔(dān)心或者恐懼引起的心理焦慮狀態(tài)，由華威大學(xué)的Cynthia Siew教授等提出。回顧統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)過程，通過與學(xué)生交流以及課上的觀察，對于包含了較大比例文科生的經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生，筆者確實(shí)感受到學(xué)生對統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)存在著焦慮，主要表現(xiàn)在以下三個方面。第一，由于數(shù)學(xué)知識引起的焦慮。統(tǒng)計(jì)學(xué)依賴微積分、概率論等數(shù)學(xué)類先修課程，學(xué)生對于數(shù)學(xué)課程的恐懼自然延伸到統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)；學(xué)生對統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度、動機(jī)水平與對數(shù)學(xué)的普遍厭惡有關(guān)，可能擔(dān)心自己缺乏數(shù)學(xué)技能，這反過來會使統(tǒng)計(jì)學(xué)難以理解。第二，對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的焦慮。統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容廣、概念多，但是學(xué)習(xí)時(shí)間一般在50課時(shí)左右，給學(xué)生消化、吸收所有的知識提出了較高的要求，導(dǎo)致學(xué)生對統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)的焦慮。第三，由于數(shù)據(jù)引起的焦慮。統(tǒng)計(jì)學(xué)的目標(biāo)是探索和解釋數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)的多樣性，特別是大數(shù)據(jù)的復(fù)雜化、異構(gòu)化，讓學(xué)生對處理數(shù)據(jù)產(chǎn)生懼怕感。

（二）相關(guān)概念理解碎片化

目前，本科生統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)內(nèi)容基本包含三大模塊，即描述統(tǒng)計(jì)、推斷統(tǒng)計(jì)以及相關(guān)統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用。描述統(tǒng)計(jì)注重利用一些概念或者指標(biāo)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和探索，比如考察數(shù)據(jù)分布的集中/離散趨勢、偏態(tài)、峰態(tài)等，以為統(tǒng)計(jì)推斷選擇模型和方法提供基礎(chǔ)；而推斷統(tǒng)計(jì)的范式則是選擇模型進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證。因此，描述統(tǒng)計(jì)和推斷統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)邏輯存在較大差異，同時(shí)這兩部分內(nèi)容涉及的概念很多。盡管所有的概念從整體上看它們之間的關(guān)聯(lián)是很強(qiáng)的，但是由于相關(guān)概念是循序?qū)W習(xí)的，學(xué)生理解這些概念很難從整體上厘清它們之間的關(guān)聯(lián)，以及這些概念的意義和用處，對概念的理解碎片化，給統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)帶來一定障礙。另外，統(tǒng)計(jì)學(xué)中涉及一些相似概念，比如擬合優(yōu)度與判定系數(shù)，盡管它們的計(jì)算公式是一致的，但是在不同的場景下，他們表達(dá)的含義有所區(qū)別。概念理解的碎片化會進(jìn)一步造成對這一類概念的混淆，提升統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)的難度。

（三）課程設(shè)計(jì)實(shí)踐性不足

相較于微積分、概率論等課程，統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門偏向應(yīng)用的課程。受限于課程體系的設(shè)置、統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)時(shí)間的安排等因素，本科生統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)和考核更加偏向理論，而忽略了相關(guān)理論的應(yīng)用。比如，在單因素方差分析這一小節(jié)，目前的教學(xué)側(cè)重從理論上明確單因素方差的適用條件，即數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布時(shí)才能使用單因素方差分析，但是在實(shí)踐應(yīng)用中，服從正態(tài)分布的條件幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)數(shù)據(jù)不完全服從正態(tài)分布時(shí)，單因素方差分析的效果如何、得到的結(jié)論是否可靠等，是學(xué)生很難通過理論學(xué)習(xí)明確的。因此，實(shí)踐性不足是學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)面臨的一個問題。同時(shí)，因?yàn)槿狈?shí)踐，學(xué)生不理解統(tǒng)計(jì)學(xué)與自身學(xué)習(xí)的相關(guān)性，或者認(rèn)為自己無須具備統(tǒng)計(jì)學(xué)方面的技能，缺乏參與統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)的動機(jī)。

二、大數(shù)據(jù)時(shí)代經(jīng)管類專業(yè)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革策略

（一）幫助學(xué)生克服統(tǒng)計(jì)焦慮，提高學(xué)生參與統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的動機(jī)

改善統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)效果的第一步是努力提高學(xué)生參與統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)的動機(jī)。這主要包含兩個方面，一是減少學(xué)生對學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)的憂慮，二是培養(yǎng)學(xué)生對統(tǒng)計(jì)學(xué)的個人興趣。在設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程時(shí)，應(yīng)該考慮經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生對數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的焦慮，實(shí)施一系列創(chuàng)新的教學(xué)策略降低學(xué)生的焦慮。首先，要承認(rèn)和關(guān)注學(xué)生的焦慮并提供鼓勵，教師可以利用靈活的辦公時(shí)間對學(xué)生提供額外支持，及時(shí)解決學(xué)生的疑問和困惑。其次，在統(tǒng)計(jì)學(xué)考核中，可以采取等級評分制度而不是百分制，在考核層面降低學(xué)生的焦慮。最后，鼓勵學(xué)生積極思考和總結(jié)所學(xué)內(nèi)容及存在問題，并在課堂上進(jìn)行討論，通過促進(jìn)學(xué)生與教師之間的對話減少統(tǒng)計(jì)焦慮。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)是困難和枯燥的。要提高學(xué)生參與統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的動機(jī)，教師必須努力改變這種看法，讓學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)變得既簡單又有趣。具體而言，可以通過以下方式：第一，選擇真實(shí)的數(shù)據(jù)并將其與實(shí)際背景和目的結(jié)合起來，體現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；第二，借助統(tǒng)計(jì)軟件快速分析數(shù)據(jù)，減少理論推導(dǎo)，降低學(xué)生數(shù)據(jù)分析的難度。

（二）教授學(xué)生統(tǒng)計(jì)學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)

統(tǒng)計(jì)思維和統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)，是大數(shù)據(jù)時(shí)代經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的技能和素質(zhì)。教授統(tǒng)計(jì)思維，首先應(yīng)該在統(tǒng)計(jì)概念層面幫助學(xué)生建立完整的統(tǒng)計(jì)學(xué)面貌。錯誤的概念理解（如機(jī)會、概率、假設(shè)等）會阻礙學(xué)生學(xué)習(xí)，尤其是當(dāng)學(xué)生錯誤地認(rèn)為他們已經(jīng)理解了這些概念時(shí)。教師在強(qiáng)調(diào)不同概念時(shí)，應(yīng)該解釋其如何與統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)，幫助學(xué)生以一個連貫的整體體驗(yàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)，而不是試圖掌握一堆孤立的事實(shí)。教師應(yīng)該制定一套有關(guān)統(tǒng)計(jì)技術(shù)的概念和原則，提高學(xué)生的概念應(yīng)用水平。例如放棄使用統(tǒng)計(jì)表，轉(zhuǎn)而使用應(yīng)用程序查找p值，從而將重點(diǎn)放在p值的解釋上，而不是尋找p值。其次，統(tǒng)計(jì)學(xué)是解決問題和決策的調(diào)查過程，在處理大數(shù)據(jù)時(shí)，本質(zhì)上是對多變量的理解，因此在統(tǒng)計(jì)學(xué)授課中，教師要對實(shí)際問題進(jìn)行拆解，以多變量的視角分析問題，從而在統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的多變量思維。統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)是指理解和批判性評價(jià)日常生活中統(tǒng)計(jì)所涉及問題的能力。教師應(yīng)該善于從日常生活中發(fā)現(xiàn)和提取統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)的案例，借助案例講解和分析提升學(xué)生理解和評估統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的能力，使學(xué)生不僅成為統(tǒng)計(jì)學(xué)的實(shí)踐者，也成為有統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的公民。

（三）加強(qiáng)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)教學(xué)，提升學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力

面對海量、多樣的大數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)的主要目的是學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析能力。第一，鼓勵學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)尋找有用的統(tǒng)計(jì)學(xué)資源，包括統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)課程、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和案例等，提升自主學(xué)習(xí)能力。第二，加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)推理的理解，著重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)如何制定合適的研究問題、如何設(shè)計(jì)研究和收集數(shù)據(jù)、選擇和應(yīng)用合適的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以及總結(jié)和解釋研究結(jié)果。比如通過數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生明確因果關(guān)系、統(tǒng)計(jì)顯著性與實(shí)際重要性之間的差異，以及發(fā)現(xiàn)無效果與發(fā)現(xiàn)無統(tǒng)計(jì)顯著性效果之間的差異。第三，采用問題導(dǎo)向的教學(xué)方法，著重培養(yǎng)學(xué)生的選擇技能，使他們能夠根據(jù)給定的問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、制定假設(shè)并選擇適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析程序。比如，鼓勵學(xué)生利用天池、Kaggle競賽中賽題，從數(shù)據(jù)探索到數(shù)據(jù)推斷，鍛煉自己數(shù)據(jù)分析的能力。學(xué)生以小組形式解決真正的問題，教師扮演促進(jìn)者的角色，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)際研究數(shù)據(jù)的分析，以及對統(tǒng)計(jì)結(jié)果的批判性解釋。通過這種方法培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的意識和學(xué)習(xí)的責(zé)任感，提高學(xué)生在新情景中理解和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的能力。第四，嘗試增加基于R、Python等工具的編碼，這在處理更大、更復(fù)雜的數(shù)據(jù)集時(shí)是必要的。雖然編程對經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生也是一個挑戰(zhàn)，但是這些工具的引入不需要太高的學(xué)習(xí)曲線，而且它們可以適應(yīng)未來學(xué)生可能遇到的更大、更復(fù)雜的數(shù)據(jù)。