大數(shù)據(jù)背景下的統(tǒng)計學課程的教學改革創(chuàng)新研究

郭云飛

（延邊大學理學院數(shù)學系 吉林延吉 133002）

引言

大數(shù)據(jù)時代前，已經有早期的相關工作，如2000年羅良清，2010年郁玉環(huán)，2011年汪彩玲，這些工作主要圍繞統(tǒng)計學考試的改革與創(chuàng)新，通過對統(tǒng)計學課程教學目的的分析，提出了以提高學生運用統(tǒng)計方法分析問題、解決問題的能力為目的，進行考試方式與考試內容的改革[1-3]。在大數(shù)據(jù)時代，統(tǒng)計學面臨著新的挑戰(zhàn)，近年來，國內已有很多學者從不同角度探討了大數(shù)據(jù)背景下統(tǒng)計學課程教學的改革與創(chuàng)新，需要高校加強對統(tǒng)計學課程的改革創(chuàng)新。

2012年的全國統(tǒng)計工作會議上，國家統(tǒng)計局原局長馬建堂強調，我國統(tǒng)計部門和相關高?？蒲袉挝灰欢ㄒJ真把握好這一難得機遇，要充分利用海量數(shù)據(jù)來發(fā)掘這一數(shù)據(jù)寶庫，并對其進行標準化處理[4]。

一、大數(shù)據(jù)背景下統(tǒng)計學課程教學的主要特征

2015年周福林分別從實際情況出發(fā)，對統(tǒng)計學教學和考試的內容、形式、時間安排等方面提出了新的要求，并指出了大數(shù)據(jù)下統(tǒng)計學課程教學的出現(xiàn)新特征[5]。2015年孟生旺等通過對美國統(tǒng)計學科的發(fā)展狀況分析，指出了我國現(xiàn)階段統(tǒng)計學科發(fā)展存在的一些問題，并指出了大數(shù)據(jù)時代我國統(tǒng)計學專業(yè)的課程設置和教學內容的主要特征[6]。2016年李向利等結合大數(shù)據(jù)背景，并根據(jù)統(tǒng)計學主頁的特征，描述了大數(shù)據(jù)分析在實際生產生活中的重要作用[7]。

二、大數(shù)據(jù)背景下統(tǒng)計學課程教學存在的問題與面臨的挑戰(zhàn)

2017年吳東武等發(fā)現(xiàn)了統(tǒng)計學教學存在很多不足之處：例如統(tǒng)計學理論內容教學安排得是否合理；統(tǒng)計學實踐教學內容是否符合科學規(guī)律；教學方法與教學手段選取是否能符合學生的實際情況；在教學過程中和是否能與學生進行良好的互動等[8]。

他還指出應該以“模塊化”思想為基礎，對教材內容整體化處理。2017年趙勝利從結合學校中國統(tǒng)計學專業(yè)課程問題的出現(xiàn)，并根據(jù)社會發(fā)展的需要，給出了統(tǒng)計學課程體系建設的一些基本原則，并進一步提出了提高現(xiàn)有課程體系的指導意見[9]。2019年周冬瓊分析了傳統(tǒng)統(tǒng)計學教學所面臨的問題，并在此基礎上對教學改革進行探討，并從中找出大數(shù)據(jù)對傳統(tǒng)課程的一些影響，從而摸索出了在大數(shù)據(jù)時代下，高校統(tǒng)計學教學改革的模式[10]。2020年王黎明也發(fā)現(xiàn)了本校統(tǒng)計學教學的一些問題，如學生課堂不積極，上課互動較少，并進一步提出新的教學模式、實施因材施教，以期培養(yǎng)契合大數(shù)據(jù)背景下的復合型人才[11]。

三、大數(shù)據(jù)背景下統(tǒng)計學課程教學改革的主要措施和手段

2021年涂現(xiàn)峰提出，在大數(shù)據(jù)背景下，統(tǒng)計學課堂教學中應該著重培養(yǎng)大學生數(shù)據(jù)分析思維，并根據(jù)統(tǒng)計學所授基本內容，結合數(shù)據(jù)分析中的關鍵思維，這對培養(yǎng)學生分析思維尤其重要[12]。涂現(xiàn)峰確立了統(tǒng)計學課堂教學數(shù)據(jù)分析培養(yǎng)的具體路徑，并提出了統(tǒng)計學課堂教學的改進措施。2021年趙越等為了能夠有效促進高校統(tǒng)計學的教學發(fā)展，結合實際情況，分析了當前高校統(tǒng)計學教學過程中存在的問題，并提出了具體的案例教學措施[13]。2021年馬曉梅[14]在醫(yī)學統(tǒng)計學教學中分析了項目分層教學法的應用,從而為高質量完成醫(yī)學統(tǒng)計學教學提供參考依據(jù)。

四、大數(shù)據(jù)背景下的統(tǒng)計學課程的教學改革

1.研究的目標

本文充分吸收和借鑒國內外最新的相關研究成果，結合我校統(tǒng)計學專業(yè)的現(xiàn)狀和特點，緊緊圍繞“大數(shù)據(jù)背景下的地方綜合性大學統(tǒng)計學課程教學改革創(chuàng)新”，展開深入的研究，主要研究目標包括以下5個方面：

（1）建立綜合性、前沿性、符合社會市場需求的分層次人才培養(yǎng)目標。

（2）優(yōu)化現(xiàn)行的傳統(tǒng)教學課程設置，建立跨學院的交叉學科選課體系。

（3）改革并創(chuàng)新教學手段、教學方法及考核體系。

（4）打造優(yōu)質的實踐實習環(huán)境。

（5）挖掘統(tǒng)計學課程中的思政點。

2.研究的內容

結合以上研究的目標，本文研究的內容為：

（1）綜合性、前沿性、符合社會市場需求的分層次人才培養(yǎng)目標的建立。根據(jù)市場的需求以及學生對未來規(guī)劃，在大數(shù)據(jù)時代指定出專業(yè)人才定位的不斷變化的動態(tài)培養(yǎng)目標。

（2）符合大數(shù)據(jù)背景下的多學科交叉的統(tǒng)計學課程體系的優(yōu)化和建設。大數(shù)據(jù)時代需要多學科交叉融合，而統(tǒng)計學是連接各學科的重要紐帶，從而能形成跨學校間的選課體系或者形成跨學院選課制度體系。

（3）教學手段、教學方法及考核體系的改革與創(chuàng)新。針對不同類型和層次的課程，應該尋找全新的教學方法。例如，多媒體教學、案例教學、分層教學、模擬實訓等現(xiàn)代化教學方法與手段。

（4）打造優(yōu)質的實踐實習環(huán)境。統(tǒng)計學是應用性很強的學科，應該讓學生時常深入社會和企業(yè)中去采集原始數(shù)據(jù)，并進行統(tǒng)計分析。

（5）統(tǒng)計學課程中思政點的挖掘。通過講解著名統(tǒng)計學家的勵志故事，將思政建設融入統(tǒng)計學課程的教學中，培養(yǎng)學生愛國、一絲不茍、實事求是等品質。

3.解決的關鍵問題

（1）設計符合科學并且規(guī)范的調查問卷，更好地理解不同層次學生未來的規(guī)劃以及社會市場的需求情況。

（2）依據(jù)學生未來的規(guī)劃與專業(yè)培養(yǎng)目標確定課程分層目標。

（3）結合統(tǒng)計學課程內容特點，挖掘課程思政點，科學性與思想性結合。

4.研究方案

根據(jù)本文的研究目標和研究內容，相應的研究方法有：

（1）查閱文獻資料法。針對本課題所涉及的內容，利用網(wǎng)絡和圖書館查閱相關文獻，并整理加工。

（2）專家訪談法。積極參加統(tǒng)計教學研討會，與有關專家座談，吸收國內知名高校的成功經驗。

（3）問卷調查及統(tǒng)計分析法。針對學生對未來規(guī)劃的目標以及社會企業(yè)的需求，進行問卷調查，并整理加工，進行統(tǒng)計分析。

5.案例分析

下面通過一個具體案例來說明案例教學在統(tǒng)計學教學中的實際應用。在日常生活中，用電量指標對于居民生活有著重要的作用，特別是對于電廠而言，如果預留電量過少，影響生產生活，預留過多，浪費電力資源，因此，對于用電量的預測就十分必要，下面案例是本人在實際中做到一個實際案例。

這里給出了某市2017年1月至2020年4月的用電量數(shù)據(jù)，要求預測未來8個月的用電量，這是一個很好的教學案例素材，通過解決該問題，可以讓學生更加深刻地理解時間序列分析。

首先，觀察用電量隨時間變化趨勢首先，觀察用電量隨時間變化趨勢，如圖1所示：

圖1

接下來，看一下更加直觀的季節(jié)變化圖，如圖2所示：

圖2

可以大概看出每年12月到次年1月用電量最高，而且用電量隨年份變化，有遞增的趨勢。

我們將選擇四種方法進行統(tǒng)計建模，并比較。首先選取2017年1月到2019年8月作為訓練集，進行建模，如圖3所示，

接下來，我們用所建立的模型對測試集進行預測，如圖3所示：

圖3

結語

本文的創(chuàng)新之處在于以下幾個方面：第一，研究視角創(chuàng)新，本課題以地方綜合性大學統(tǒng)計學專業(yè)的統(tǒng)計學課程為研究視角，而以往研究多以高職院校的非統(tǒng)計專業(yè)的教學改革為主。第二，依據(jù)學校培養(yǎng)復合型、依據(jù)應用型創(chuàng)新人才定位目標和專業(yè)人才培養(yǎng)的目標，確定課程分層目標。可以在學生剛入學的時候，根據(jù)具體情況設置統(tǒng)計學的基礎知識的課程，讓學生為將來的學習打好扎實的基礎。在學生入學的第二年和第三年開始分領域安排配套課程，也可以根據(jù)未來規(guī)劃的不同去安排統(tǒng)計學配套專業(yè)知識的課程。對那些直接以工作為目標的學生，要以熟練統(tǒng)計軟件應用為主，多修統(tǒng)計軟件及統(tǒng)計分析課程。而以考研甚至考博為目標的學生要將理論實踐并重，更要偏重方法理論方面，如漸進理論、高維統(tǒng)計等課程。學生可以根據(jù)自己對的知識的實際掌握情況，根據(jù)自己的不同愛好，根據(jù)社會需求向不同領域發(fā)展。第三，教學模式的創(chuàng)新方法，將采用案例教學法、項目分層教學法等現(xiàn)代教學方法結合進行教學。第四，要結合新時代背景的統(tǒng)計學課程思政點，以課程為載體，立德樹人。