應用統計學實踐教學改革探索

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［摘要］隨著數字經濟時代的到來，統計在社會、經濟、科學技術等各個領域正在發揮越來越重要的作用，統計的重要性也被越來越多的人所認識。2018世界科技創新論壇上，諾貝爾經濟學獎獲得者ThomasJ.Sargent表示，人工智能其實就是統計學，這也對應用統計學創新型人才培養提出了挑戰性要求。如何對應用統計學專業實踐教學體系進行改革與實踐，培養具有創新創業需求的數據類應用型人才，讓學生能適應數據產業的創新創業技能要求是至關重要的問題。從培養方案設計、教師課程教研和課程教學三個關鍵點改革出發，探索了實踐教學改革的內容設計，為提升應用型人才培養質量提供了前期探索研究基礎。

［關鍵詞］應用統計學；實踐教學改革；核心課程；一體化設計

隨著高等教育進入以結構調整、發展內涵為核心的質量提升階段，一種嶄新的應用型本科教育應運而生[1]。本文從應用統計學專業實踐教學改革著手，主要探索了培養方案設計、教師課程教研和課程教學三個關鍵點。為此，應用統計學專業的課程教學需要同時考慮理論、實驗、課程設計以及后繼實踐等多個層面，采取有效的組織框架，推動人才培養方案和教師課程教研變革，確保應用統計學專業能夠培養出理論扎實且熟練數據分析的專業技能型人才。為了進一步提升該專業實踐教學的效果，我們需要特別關注專業實踐課程的體系結構設計，主要體現在以下三個方面：（1）強調實踐教學環節與其他教學環節的銜接性，提出以核心課程為代表的一體化設計思想；（2）強調學生創新能力的培養，提出課程匯報機制來激發學生的創造性和自主性；（3）打造以學生為主體的應用統計團隊，培育學生專業實踐樣板。

一、培養方案的核心課程一體化設計

從人才培養來看，教學內容涉及理論、實驗、課程設計、創新創業、科研項目、學科競賽和社會實踐、畢業論文等多個環節。加強各環節的銜接性是有效提升人才培養質量的重要一環。基于此，我們將課程進行有機整合，形成上下貫通的理論與實踐教學體系。以核心課程為例，理論教學和實踐教學兩個方面內容既有相互平行的知識特點，又有相互融合交叉的整體考慮。培養方案中的核心課程是專業教研室教研的重要內容，這些課程的質量提升對學生專業技術培養至關重要。一般來說，由于教研室師資數量較少，一門核心課程主要由一位專業教師負責，其教研也主要由負責教師主持開展，這可能會導致課程間缺少銜接。基于此，教研室經過多次研討，將課程群思想引入課程教研之中，把緊密相關的專業課程融為一體。在課程群思想下，教研時需要先進行課程群框架設計，這將大大提高課程的銜接性和整體性。（一）課程群思想。基于上述設計思想，本文探索建立專業核心課程群“理論、實驗、實踐”一體化實踐教學方案，充分利用我校統計相關實驗室和校外實踐教學基地，對于某一門核心課程，以主流的統計軟件來貫通其整個統計實踐課程，并且打通“理論、實驗、實踐”的無縫銜接，形成專業核心課程群“理論、實驗、實踐”一體化實踐教學方案，強化一體化的實踐教學體系建設思路，拓展應用統計學專業的實踐應用領域。（二）教研教師群思想。我們可以從教師角度或課程角度來進行教研管理，其教研效果也會產生不同的影響。假如按教師自身的教研方向和興趣喜好來安排教師課程，有時會使一些相近課程拆分為不同教師來負責。比如有些老師會喜歡上理論課，有些喜歡上實驗課，有些喜歡上課程設計和實踐課，這樣就會使相近課程的銜接性變弱，從而影響學生對這些課程的融會貫通。假如按課程本身的特征來歸類課程，形成課程群，再結合教師自身的教研方向來安排負責教師，教研時，負責教師會聚焦于課程的銜接性和整體性，采用統一的統計軟件，做好各門課程的關聯性，從而大大提升課程教研效果。對于一個課程群，形成相關教研教師群，這有利于提升專業核心課程群的“理論、實驗、實踐”一體化實踐教學質量。比如，統計計算與統計軟件理論課、統計計算與統計軟件實驗課、商務數據案例分析與設計三門課程被視為一個課程群，主持負責教師先進行整體設計，主要考慮所使用統一的統計軟件、數據案例設計以及前期理論鋪墊。從創新創業視角的人才培養模式改革方面來看，研究與新技術、新產業、新經濟發展相適應的應用統計學專業實踐課程體系研究；利用全國大學生數學建模競賽、“三下鄉”省級優秀服務團隊、“互聯網+”數據分析等資源，研究培養學生實踐能力及創新能力的實踐類項目和策略。從近兩年的情況來看，相關成果獲得計算機設計大賽大數據組、大學生市場調研大賽全國三等獎各1項，“三下鄉”優秀調研報告1項等獎勵。

二、課程總結的匯報機制

在課程具體實施方面，嘗試將人才培養素質要求融入教學當中，本文以統計學導論進行了探索。（一）課堂啟發與互動。傳統教學注重教師講解、課本內容兩個方面，這大大忽略了學生的學習感受，也不利于培養學生的自主性。隨著人才培養的綜合素質要求不斷提升，“啟發與互動式”教學模式在大學課堂中顯得越來越重要[2]。因此，我們在備課過程中更加注重對啟發和互動因素的考慮。（二）課堂作業與課后練習。課堂作業是對當前知識及時消化的有效手段，而課后練習則更強調培養學生的舉一反三能力，二者構成相互促進的重要考核手段。在課程備課過程中，我們注重設計教學重難點的課堂作業，進一步設計少量綜合性和應用拓展性的課后練習。（三）課堂總結與反思。應用統計學是基于所學統計學知識，運用到行業數據分析之中，這一過程需要統計分析人員與業務人員溝通合作，這對從業人員的匯報交流能力提出了重要要求。基于此，課堂教學在進行基本知識的教學之后，進行總結和問題引導。一方面，教師引導學生就所學知識進行提問；另一方面，教師聯系學科發展現狀，拋出一些問題供學生反思。（四）反復打磨與總結匯報。基于上述教學思路，我們設計了課程匯演機制，讓學生由“學習知識”到“匯報知識”，采用控制在3分鐘左右的PPT匯報時間限制，講述課程學習的框架認識或課程理解的新視角。在作者所教2019級應用統計學1班、2班的統計學導論課程中，以“統計學哲科思維示例”為視角，在課程授課結束后，作者利用一個周末對全體學生進行了一次PPT匯演，并打分評價，取得很好的課程總結、檢驗和反思效果。

三、應用統計學生團隊打造

通過跨年級的傳、幫、帶作用，專業骨干教師小組嘗試培育一個以學生為主體、具有較強應用統計實踐能力的示范團隊，激發學生的科技創新能力和示范、引領作用。通過前期試探，我們形成了初步的團隊組織架構、資源、選題立項、成員要求、組織報告、團隊方向等方面的規劃。在組織架構方面，通過實踐課程考核和學生自身意愿，篩選學生團隊負責人，其主要是培育學生項目，管理團隊成員；在資源方面，形成以學生科研項目、創新創業、教師科技課題、計算機設計大數據競賽、市場調研大賽、數學建模大賽、電工杯大賽等科技活動作為平臺和支撐的成果培育體系，并由指導教師和成員提供方向定位、論文推送、查找數據和論文等學術資源的支持；在選題立項方面，以競賽科技活動、科技項目申報書、學術討論等形式來提取選題立項，并在參考論文、數據提取、編程實驗、案例分析與撰寫等方面形成項目計劃；在成員要求方面，在時間管理（項目重要時間節點安排）、責任心、學習自主性、理解能力和想法等方面來提升團隊成員的個人能力，并支持成員自己獨立負責科技小項目，在負責的項目上做出成果；在組織報告方面，邀請碩士生、優秀成員等有成果的個人來作報告，形成優秀成果展示和學習樣板。鼓勵學生團隊自主探索，自主形成學術小組，并進行動態調整，比如現有團隊嘗試形成以下4個分組。1.經濟計量模型及其應用研究小組（側重回歸及資產定價、公司金融等方面的應用研究，主要從事統計軟件編程，工具語言為R、Python、C、Matlab）。數據來源舉例：碳價數據分析等。2.數據提取及預測分析研究小組（側重數據應用，主要從事統計軟件編程、問題分析，工具語言為Python、R、Excel）。3.人工智能優化算法研究小組（側重模型參數優化，主要從事統計軟件編程、問題分析，工具語言為Python、R、Excel）。算法舉例：粒子群PSO算法、蟻群算法等。4.能源與環境數據挖掘研究小組（側重數學模型和模型優化，主要從事統計軟件編程、問題分析，工具語言為Python、R、Excel）。應用舉例：PM2.5等環境指標預測、光伏功率預測、風速預測、電力負荷預測、電價預測、碳排放預測、水文預測等。

四、項目的推廣價值和有待深入研究的相關問題

本項目通過組織架構和項目提煉等方式，充分利用學生的課余時間，激發學生的自主探索性，培養學生責任擔當、勇于挑戰和貢獻的精神，創造出具有重要意義的應用統計實踐成果。目前，這些實踐教學模式仍在探索之中，其組織架構、項目提煉以及培養學生自主探索性等方面都具有推廣到增強學生創新創業等相關課題的價值。本項目在創新實踐課題選題和實踐課程銜接等方面有待深入研究。創新實踐課題選題具有很大的選擇空間，學生在相關研究領域掌握的知識相對較少，這就在一定程度上產生了困難。而實踐課程可以有效激發學生的自主探索性，如何確定實踐課程內容可以幫助學生銜接創新實踐課題選題。目前，我們在這些銜接方面做了一些探索工作，還有待進一步深入研究。

五、結語

依據創新創業視角下的應用型人才培養的內涵特征，通過轉變培養理念、完善人才培養方案、合適的教學改革等多種方式，分階段探索符合“數據產業”需求的應用統計學專業實踐教學改革方法，形成理論、實驗、課程設計、實踐和創新創業思想培育的統一框架設計。

參考文獻：

［1］孫曉敏.應用型本科高校商務英語專業課程教學模式現狀及改進策略［J］.西部素質教育，2020（7）：154-155.

［2］何季.“啟發與互動式”教學在大學課堂中的應用［J］.學周刊，2018（31）：5-6.

［3］王迪.創新創業背景下應用型民辦本科院校電氣信息類專業實踐教學改革與創新性研究［J］.西部素質教育，2018（7）：181.

作者:車金星 李小玲 張毓華 萬冰蓉 李麗 單位:南昌工程學院理學院