大數據時代對統計學原理教學的影響與思考

楊晶+陳童+鄭麗莎

摘要：現在已經進入大數據時代，大數據的研究、開發和利用將對人們的生活、工作、思維帶來了革命性的影響。大數據具有容量大、積累速度快、價值密度低以及多樣性、復雜性等特點，這些特點帶來了統計學原理課程教學的困難。本文首先分析大數據時代對統計學原理課程的教學帶來的一系列影響，在此基礎上探討了一些作者在教學上的想法和思考，認為應突出基礎性，凸顯應用性，著重培養學生的統計應用能力。

關鍵詞：大數據；統計學；教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）14-0209-02

大數據是指具有4V（Volume，Variety，Velocity和Value）特征且用目前的管理、處理技術手段難以進行有效管理和處理的數據[1]。大數據應用最經典的案例中國人最熟悉的可能就是沃爾碼啤酒喝尿布組合銷售的經典案例[2]。大數據已經成為一種新的資源，但筆者認為該理念對大數據的理解還不完全，因為，數據資源和其他資源不同的是，其他資源都是越用越少，數據資源卻是越用越多，這和其他資源有根本性不同。

統計學是對數據進行收集、整理、顯示和分析、解釋數據的方法論學科。目前在高校中，普遍存在對該課程開設的必要性和學習的重要性認識不足的問題[3]。從數據處理流程的角度來觀察，統計學與大數據處理是一致的[4]。

一、大數據時代對統計學原理教學的影響

美國有一個雜志，它每年都會對200種職業做評估并進行排序。2014年的排序，排在第一的是數學家，第二的是終身教授，第三的就是統計學家。有人問為什么會這樣，因為有兩個變化：一個是美國2008、2009年的經濟危機，對各種職業產生了一定影響；第二個是時代變化，就是大數據時代的到來[5]。

當然，大數據對統計學的理論與方法具有多方面的影響和沖擊，具體表現在以下幾個方面。

（一）教材缺乏與時俱進

教材是個大問題。改革開放三十多年了，社會變化、包括人們的意識變化非常大，但翻翻我們的教材，實際上變化并不大，這是一個問題。雖然教材一般來講會有些滯后，但我們現在的教材沒反映我們社會的需求，工作的變化。這也反映出我們教育制度背后的問題。現在計算機使用已經很普便了，很多教材還花了很大的篇幅談那些簡算的方法。例如方差的簡算法等。對于計算機一點擊就能解決的問題，簡算法和一些證明完全沒有必要。應該教給學生的是：用這個方法的原因是什么？和怎樣用該方法去解決實際問題，當使用這個方法時，相關的假設條件是什么，又有什么局限性？這才是學生們要學的東西。所以我們的老師們，在教育改革的大潮中很緊迫的任務就是要不斷地完善我們的教材。

（二）不夠重視實踐應用

現在對統計學人才的培養目標是強調“應用型”，廣大高校對實踐性教學越來越重視，和傳統教學作比較，雖然已經在現有的專業教學體系中增加了實踐教學環節。但是，在大數據時代，統計學專業教學體系中的薄弱環節主要還是實踐教學。其主要體現在如下這兩個方面：（1）現有的實踐教學中，提到的和使用的是傳統的統計分析軟件，如SPSS和Eviews等，這些軟件已經發展的十分完善且易于操作，可以處理一般的數字模型和時間序列模型。但是，對于在大數據時代普遍存在的、海量的、復雜的數據，用這些軟件已無法滿足教學的要求。（2）現有的實踐教學內容的出發點并不是數據，而是利用一些適應模型的特殊數據來“證明”該模型的正確性和有效性。這種思維方式與大數據時代的要求是背道而馳的，因為模型是用來適應現實數據的，而不是由模型來驅動的。

（三）學生的學習興趣不濃

具體表現為課程學習效果較差，學生學習的積極性不高。在大部分學生心目中，《統計學原理》就是概念多、公式復雜的代名詞。在學生中普遍存在對統計學學習的抵觸心理，再加之缺少實踐性教學的環節，使得大部分學生學完該門課程后依然沒有掌握分析處理數據的綜合能力。如果學生數學基礎較差，看著滿篇的數學公式，學生通常會把統計學原理與數學劃等號，課前就對課程產生了抵觸情緒、畏懼心理，厭學情緒滋生，學習興趣較低，最后導致課堂教學效果不理想。

二、關于大數據時代下對統計學原理教學的思考

筆者認為需要特別加強以下幾方面的教學。

（一）在課堂教學中積極創設問題情境

和大數據時代之前相比，現在各行各業對數據的重視程度越來越高，收集大規模數據的難度也越來越低[6]，這當然是好事，但是同時對數據的敏感性分析和挖掘整理能力卻提出了極為高的要求。在課堂教學中，應以“案例啟發—挖掘數據—處理數據—提取信息—開發價值”的思想為主線，要把教學情境設計成一環扣一環的，從而貫穿主線。還可以講一些大數據案例后的背景和小故事，如之前提到的沃爾瑪尿布與啤酒組合銷售的經典商業案例，適當設計一些啟發性的問題：比如要是不會統計學中的數據收集整理和分析方法，那還能發現將啤酒和尿布放在同一貨架上面進行組合銷售會大幅提高企業利潤的事實嗎？今后我們再次面臨海量數據的時候，我們要怎么做才能獲取有用的信息呢？諸如此類的情境設計將枯燥的理論教學自然的過渡到了實踐教學：那么接下來我該如何找出數據中隱藏的秘密呢？挖掘出的數據應該用什么知識去分析呢？通過問題情境的設計，可以使得學生由“要我學統計知識”變成“我要掌握統計知識”，使學生的學習積極性、主動性被最大限度的調動起來。

（二）加強實驗教學夯實教學效果

雖然現在許多院校已經在統計學教學中增加了實驗課程的學習，但是實驗課相對于理論課來說在整個課程中的“分量”還遠遠不夠，建議進一步增加實驗課的比重；其次，在傳統的教學過程中，將統計學原理、多元統計分析結合SPSS軟件介紹，而時間序列分析又采用Eviews進行介紹，使得學生們疲于應付各種各樣的軟件而忽視了學習的本質，實際上現在R軟件和SAS軟件顯示出了強大的數據處理和數據分析功能，它們不僅可完成要求的全部功能，而且如果只使用一種軟件與課堂教學融會貫通更能提高學生的學習興趣以及對相關軟件的熟練程度和靈活運用。利用實驗課指導學生重點學習一個統計應用軟件，掌握有關計算軟件的操作技能，效果會更好。

（三）引入實踐性教學來激發學生的創造力

在老師的指導下，以學生的興趣愛好為中心，創造條件使得學生積極參加社會調查等實踐活動。學生通過尋找自己感興趣的研究問題，自行設計調查問卷，并收集、整理和分析數據，以及最終獨立完成相關的研究報告，通過這些環節，提高學生對實際問題的分析能力、研究能力和動手能力。

參考文獻：

[1]朱懷慶.大數據時代對本科經管類統計學教學的影響及對策[J].高等教育研究（成都），2014，（3）：35-37.

[2]農秋紅.大數據時代下高職《統計學基礎》教學優化設計的探究與實踐[J].經營管理者，2014，（15）：363-363.

[3]薛艷.大數據時代統計學專業教學體系的改革[J].教育教學論壇，2015，（4）：110-111.

[4]姚壽福，劉澤仁，袁春梅，等.統計學原理[M].北京：電子工業出版社，2011.

[5]“統計學”專業熱潮蔓延至本科[EB/OL].[2014-05-10]http：//www.bjnews.com.cn/edu/2014/05/05/315511.html.

[6]C.R.勞.統計與真理—怎樣運用偶然性[M].北京：科學出版社，2004.

Abstract：It has entered the era of the big data，the research，development and utilization of big data will make people's lives，work，thinking bring a revolutionary impact. The characteristics of big data are large capacity，fast accumulation，low value density and diversity，complexity，these characteristics have brought the difficulties of the teaching of Statistics Principles. This paper first analyzes the impact of the big data age on the teaching of the course of statistics theory. On this basis，it discusses some authors' thoughts and thoughts in teaching. It is necessary to emphasize the foundation，highlight the applicability and focus on training the statistical and application ability of the students.

Key words：big data；statistics；teaching