新工科背景下CDIO理念的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)改革探討
——以滁州學(xué)院為例

鄭 峰，耿劉利，陳海燕

為了更好地積極主動面對新一輪科技發(fā)展與產(chǎn)業(yè)改革，進(jìn)行創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”等一系列國家相關(guān)戰(zhàn)略，2017年以來，國家教育部大力推動新工科建設(shè)，先后形成了“北京指南”“天大行動”和“復(fù)旦共識”，并公布了《關(guān)于推薦新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》和《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》等文件，積極探索出領(lǐng)跑全球工程教育適合中國發(fā)展的模式和經(jīng)驗(yàn)，推動我國應(yīng)用型高等教育發(fā)展水平。培養(yǎng)出與國際社會接軌的高素質(zhì)工程師是我國應(yīng)用型高等學(xué)校工科教育的急切需要，但是在我國應(yīng)用型高等學(xué)校工科教育中仍然還存在一些問題，如重視理論知識學(xué)習(xí)而輕視實(shí)踐應(yīng)用能力、強(qiáng)調(diào)個(gè)人能力而忽視團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)等問題。[1]

統(tǒng)計(jì)學(xué)是以現(xiàn)象總體的數(shù)量方面為研究對象，闡明統(tǒng)計(jì)工作的基本理論與方法，是一門方法論科學(xué)，是應(yīng)用型本科高等院校經(jīng)管類專業(yè)的必修課、核心課之一，對學(xué)生專業(yè)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)具有至關(guān)重要的作用。通過對本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握有關(guān)統(tǒng)計(jì)知識方面的基本技能，能夠初步根據(jù)具體任務(wù)和條件從事社會經(jīng)濟(jì)問題的調(diào)查研究。在此背景下，“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容將以數(shù)據(jù)為研究對象，不再注重在特定的模型下對總體參數(shù)進(jìn)行估計(jì)和檢驗(yàn)，而是強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，在“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程實(shí)踐內(nèi)容中注重專業(yè)知識的應(yīng)用和解決問題能力的提高。為了更好地提高“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法分析和解決問題的實(shí)際能力，以適應(yīng)新工科背景下對“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)的新需求。本文嘗試將CDIO工程教育理念融合到“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程當(dāng)中，進(jìn)行教學(xué)案例設(shè)計(jì)，從而構(gòu)建基于CDIO理念的教學(xué)模式。

一、CDIO理念涵義

CDIO包含構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)四個(gè)部分，它以產(chǎn)品為依托，從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)到運(yùn)行的整個(gè)生命周期為載體，讓學(xué)生以主動性、實(shí)踐性的和課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式來學(xué)習(xí)實(shí)際的工程項(xiàng)目。CDIO大綱將學(xué)生的專業(yè)能力分為工程基礎(chǔ)知識和推理能力、個(gè)人技能和工作態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通交流能力、工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面。CDIO的教學(xué)目標(biāo)不僅要求學(xué)生具有更強(qiáng)的理論知識和實(shí)踐技術(shù)的能力，從而能夠很好的在系統(tǒng)和產(chǎn)品研發(fā)中起到主導(dǎo)和引領(lǐng)的作用，而且要求他們能夠通過學(xué)習(xí)認(rèn)識到自己所做的產(chǎn)品和系統(tǒng)研發(fā)工作具有很重要的意義。[2]

目前，全球己經(jīng)有來自40多個(gè)國家的高等學(xué)校加入到CDIO國際組織和合作計(jì)劃，共同構(gòu)建和完善CDIO教學(xué)模式并取得了很好的效果。截止到2021年，我國約有100所高等學(xué)校的一些相關(guān)專業(yè)成為教育部CDIO工程教育模式研究與實(shí)踐課題組試點(diǎn)工作組的高校成員，CDIO工程教育理念的研究和應(yīng)用在國內(nèi)開始盛行。

二、CDIO理念融入課程的改革準(zhǔn)則

滁州學(xué)院經(jīng)管類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有熟練經(jīng)濟(jì)技能、敏銳經(jīng)濟(jì)意識、良好信息化素養(yǎng)，強(qiáng)烈社會責(zé)任感的，具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力，適應(yīng)長三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高素質(zhì)新型人才。因此，對專業(yè)理論知識和專業(yè)實(shí)踐技能兩個(gè)方面都具有較高的要求。CDIO工程教育理念強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施能力，這與新工科對統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)是一致的。

CDIO工程教育理念與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，該理念具有特定的模式，因此在實(shí)施過程中，需要遵循以下準(zhǔn)則：(1)要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)，能應(yīng)用理論知識解決工作中的實(shí)際問題。以項(xiàng)目實(shí)踐為載體，從數(shù)據(jù)收集、處理、分析和解釋的過程中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。(2)要具備個(gè)人能力素質(zhì)、工作系統(tǒng)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的素質(zhì)。在進(jìn)行項(xiàng)目案例實(shí)施過程中，進(jìn)行分組進(jìn)行，在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和創(chuàng)新能力。(3)強(qiáng)調(diào)以項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)通過工作研究問題得出結(jié)論，通過校企校地合作，在企業(yè)具體崗位進(jìn)行實(shí)習(xí)，將理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中來，從而提高學(xué)生的社會能力?？傊瑢?yīng)用型高校而言，借鑒CDIO工程教育理念，對應(yīng)用型高校統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在理論和實(shí)踐兩個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，提升課程教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的教學(xué)目標(biāo)，具有極其重要的意義。[3]

三、新工科背景下“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)中存在的問題—以滁州學(xué)院為例

在新工科背景下，“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程主要強(qiáng)調(diào)學(xué)生吸收統(tǒng)計(jì)學(xué)的專業(yè)知識，去獨(dú)立分析、處理與解決實(shí)際問題的綜合能力。因此，教師需要轉(zhuǎn)變固定的思維方式，改變教學(xué)模式和教學(xué)方式，讓學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)中。本課程為滁州學(xué)院國際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易、工商管理、市場營銷、財(cái)務(wù)管理和審計(jì)學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是工商管理和市場營銷專業(yè)的專業(yè)核心課。該課程應(yīng)用性強(qiáng)，內(nèi)容豐富，授課對象多，影響廣泛，是實(shí)施教學(xué)改革的重要陣地之一。滁州學(xué)院經(jīng)管類專業(yè)在統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)中還存在以下幾個(gè)問題：

(一)教學(xué)模式比較單一

滁州學(xué)院經(jīng)管類專業(yè)都開設(shè)“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程，共36學(xué)時(shí)，教師在教學(xué)過程中基本采用教師講授和學(xué)生聽講這種模式，這樣導(dǎo)致學(xué)生無法提高學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生缺乏主動性和參與性，無法實(shí)踐中進(jìn)行操作和鍛煉，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果較差，無法達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)大綱的要求。學(xué)生畢業(yè)后在遇到實(shí)際問題時(shí)，無法應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和軟件去處理和分析解決，學(xué)生解決問題能力較差，與社會業(yè)界需求的技能比較大。[4]

(二)師生互動比較少

教師在課堂上主要進(jìn)行理論課程的講授，以及使用SPSS軟件進(jìn)行演示，教師上完課后就離開教室，師生互動比較少。在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，教師直接給出數(shù)據(jù)，學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)錄入到SPSS軟件中進(jìn)行分析數(shù)據(jù)得出結(jié)果，這種模式缺乏了項(xiàng)目規(guī)劃、分析和設(shè)計(jì)階段，也忽視了統(tǒng)計(jì)調(diào)查，學(xué)生無法真正去主動參與整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)展，無法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。[5]

(三)考核方式比較僵化

目前，“統(tǒng)計(jì)學(xué)”考試仍然采用筆試(60%)+平時(shí)成績(40%)的形式進(jìn)行考核，在筆試試卷中包括選擇題、簡答題、圖形分析題和應(yīng)用題四種類型，學(xué)生考試前只需要進(jìn)行復(fù)習(xí)教師的授課內(nèi)容即可獲得比較好的成績，考完后就忘記了課程內(nèi)容。無法真正考核學(xué)生利用統(tǒng)計(jì)學(xué)所學(xué)知識真正解決實(shí)際問題的能力，這與新工科的要求不相匹配。

四、基于CDIO理念的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程改革與設(shè)計(jì)

以CDIO理論為指導(dǎo)，為經(jīng)管類相關(guān)專業(yè)學(xué)生提高數(shù)據(jù)分析的實(shí)踐能力而設(shè)置，在教學(xué)對象上要求為經(jīng)管類專業(yè)本科二年級及其以上的學(xué)生。在我國大多數(shù)應(yīng)用型高校中，學(xué)生的實(shí)際動手能力并不能滿足業(yè)界的要求，與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)生分析解決問題的能力也得不到有效提高，更談不上綜合能力培養(yǎng)。鑒于此，本文提出以CDIO大綱指導(dǎo)“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)案例的構(gòu)建，將“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程各章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的整合起來，形成系統(tǒng)化的項(xiàng)目式教學(xué)模式，希望能進(jìn)一步鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力，提高專業(yè)技能水平，填補(bǔ)學(xué)生動手能力和業(yè)界要求之間的鴻溝。[6]

(一)基于CDIO理念的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程改革

本次進(jìn)行教學(xué)改革的是滁州學(xué)院2020級國際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易專業(yè)，共計(jì)105人，分成10組，“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容共8章，包括數(shù)據(jù)的搜集、圖標(biāo)展示、概括性度量、參數(shù)估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)、線性回歸、方差分析和指數(shù)分析。在此次統(tǒng)計(jì)學(xué)課程設(shè)計(jì)中采納CDIO理念的項(xiàng)目式教學(xué)模式，筆者通過CDIO理念的項(xiàng)目教學(xué)法，以項(xiàng)目的形式將統(tǒng)計(jì)學(xué)課程按照數(shù)據(jù)收集、處理、分析、解釋四部分來完成相關(guān)任務(wù)，貫穿于整個(gè)課程的教學(xué)過程，從中鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

(二)基于CDIO理念的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程設(shè)計(jì)

以CDIO理念的項(xiàng)目式教學(xué)模式，構(gòu)建實(shí)際項(xiàng)目作為教學(xué)案例來貫穿于整個(gè)“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的教學(xué)，形成一個(gè)完整的教學(xué)課程體系。以項(xiàng)目為依托，對班級進(jìn)行分組，先確定選題設(shè)計(jì)調(diào)查問卷進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，然后對收集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理好數(shù)據(jù)后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后得出結(jié)果并進(jìn)行解釋。整個(gè)過程不僅可以讓學(xué)生掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的基本知識，而且還可以讓學(xué)生能夠使用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。根據(jù)滁州學(xué)院經(jīng)管類學(xué)生的情況，筆者構(gòu)建了基于CDIO理念的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)模式(如圖1)。

圖1

五、基于CDIO理念的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程實(shí)現(xiàn)

(一)教學(xué)流程實(shí)現(xiàn)

為貫徹CDIO理念的思想，以“安徽省市場調(diào)查分析與設(shè)計(jì)大賽”項(xiàng)目為例。介紹整個(gè)“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的教學(xué)流程改革。在該流程中我們將CDIO教育理念融入整個(gè)“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)過程中，以項(xiàng)目為依托，以學(xué)生為主體，以教師為指導(dǎo)和監(jiān)督，以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題能力為目標(biāo)。在構(gòu)思(C)階段，首先明確項(xiàng)目的主要任務(wù)和目標(biāo)，然后進(jìn)行分組，組建若干團(tuán)隊(duì)并選出團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，完成總體方案。此階段培養(yǎng)學(xué)生文檔撰寫、項(xiàng)目規(guī)劃、調(diào)查學(xué)習(xí)等能力。在設(shè)計(jì)(D)階段，學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，教師進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，此階段培養(yǎng)學(xué)生文檔編寫、專業(yè)知識應(yīng)用和實(shí)踐能力。在實(shí)現(xiàn)(I)階段，學(xué)生赴實(shí)地收集相關(guān)數(shù)據(jù)，然后利用SPSS等相關(guān)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理、分析和解釋數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，教師帶隊(duì)進(jìn)行全程指導(dǎo)和監(jiān)督。在此階段培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和動手實(shí)踐能力。在運(yùn)作和評價(jià)(O)階段，學(xué)生撰寫項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告，運(yùn)用PPT進(jìn)行展示，教師對項(xiàng)目報(bào)告進(jìn)行評價(jià)。在此階段培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作溝通和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力(如表1)。

表1 CDIO理念的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目流程

(二)教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)

在以往傳統(tǒng)的“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)中，都是以教師主講為主，學(xué)生被動的去接受課本的知識，導(dǎo)致課程教學(xué)的效果較差。而將CDIO工程教育理念融入“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程中，引入了項(xiàng)目式教學(xué)方法，以項(xiàng)目為依托，全程由學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目自己進(jìn)行項(xiàng)目分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)動與評價(jià)，主動探索解決實(shí)際問題，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)課程專業(yè)知識基礎(chǔ)上，而且能使用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)知識去分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和解決問題，提高了課程的教學(xué)效果，滿足了業(yè)界對學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力需求。[7]

除此之外，教師結(jié)合本課程的特點(diǎn)，還可以利用超星學(xué)習(xí)通平臺，課前教師線下傳遞資源，學(xué)生線上預(yù)習(xí)。教師課前上傳課件、文檔等相關(guān)知識，在討論區(qū)發(fā)布課程的一些重難點(diǎn)。課中采用傳統(tǒng)授課與超星學(xué)習(xí)通相結(jié)合。教師采用案例教學(xué)、SPSS軟件演示進(jìn)行授課，教師在課堂中一邊演示，學(xué)生在課堂上同步操作，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。教師還利用超星學(xué)習(xí)通進(jìn)行點(diǎn)名、搶答、討論等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生更好的掌握“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的內(nèi)容，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。課后采用線上加強(qiáng)追蹤。教師在超星學(xué)習(xí)通平臺上布置項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生完成任務(wù)后，將分析的報(bào)告上傳到學(xué)習(xí)通中，教師在線上進(jìn)行評價(jià)。

(三)考核方式實(shí)現(xiàn)

以往“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的考核方式都采用閉卷考試的形式，這樣不能全面的反映學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。為了更好地反映學(xué)生的動手實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，應(yīng)將考核綜合化，不僅采用閉卷筆試的方式，而且還要加入實(shí)踐項(xiàng)目的成績，并加重實(shí)踐項(xiàng)目的比例，采用期末考試(40%)+實(shí)踐項(xiàng)目(40%)+平時(shí)表現(xiàn)(20%)，平時(shí)成績主要從考勤、課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)來評分，實(shí)踐項(xiàng)目主要以項(xiàng)目整個(gè)過程的表現(xiàn)以及分析報(bào)告來評分。這樣更好地反映出學(xué)生真正對這門課程掌握的綜合情況。

六、結(jié)論

在新工科背景下，將CDIO理念融入到“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程中進(jìn)行教學(xué)改革，教師在講授“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，以項(xiàng)目式教學(xué)模式為依托，加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)由被動接收課程內(nèi)容變成主動去完成項(xiàng)目任務(wù)，這樣可以提高學(xué)生的積極性和主動性，提高了“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程教學(xué)的效果。通過完成項(xiàng)目相關(guān)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、系統(tǒng)整合能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，來滿足業(yè)界對學(xué)生的要求。但教學(xué)改革是一項(xiàng)長期的工作，CDIO理念為“統(tǒng)計(jì)學(xué)”課程的教學(xué)改革提供了一種全新的指導(dǎo)和引用，對培養(yǎng)出應(yīng)用型高素質(zhì)人才具有極其重要的作用。[8]