《統計學》教學內容的設置瓶頸與優化方案

汪朗峰　王玲

【摘要】針對現在統計學教學實踐中發現的問題，本文分析了教學內容設置存在的問題，并基于中外統計學教學理念的差異，根據科學發現的邏輯，依據統計學本科教育的目標，提出了統計學教學內容設置的新方案。新方案以問題為導向，將統計學教學內容從參數估計、假設檢驗等理論方法的掌握，擴展至問題提煉、模型設定，也就是對現實問題的觀察和抽象，使得統計學教學體系更加完整。統計學教學成為一個圍繞參數估計假設檢驗等理論核心，發展成為能夠幫助學生分析現實問題、解決現實問題的教育全過程。

【關鍵詞】統計學；統計教育；統計學教材；統計模型；統計方法；

【基金項目】上海市自然科學基金（14ZR1418200）；教育部人文社會科學研究規劃基金項目（16YJA630050）；上海市哲學社會科學規劃課題（2016BGL016），2016年長三角地區高校圖書館聯盟-圖書情報研究基金（2016B008）。

【中圖分類號】N41 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）01-0132-02

一、問題：統計學教學的瓶頸

現在的教材內容設置將統計學局限于模型和方法，導致學生對統計學產生了片面認識。學生不能通過統計學的學習而解決現實問題，更談不上做出正確的嚴密的論證進而產生科學發現。學生學習了統計學課程，卻很難應用統計學中的原理、模型、方法解決現實問題。統計學學習最重要的不是統計模型，也不是統計方法，而是根據統計學的基本思想學會對現實問題提煉，正確地設定統計模型做出假設檢驗，進而做出科學發現。而這關鍵一步，也是現有幾乎所有統計學教科書都選擇性忽略的一步。

二、瓶頸分析：原因在于統計學教科書的局限

目前幾乎所有統計學教科書都是理論統計學家的成果，而課題里面的例題，也僅僅是為了討論某種特定的估計方法或者檢驗方法而特意設計的，這種特意設計的確可以實現教師簡單易教、學生簡單易學。但是，如果聯系到實際應用，這種特意設計的例題則是存在嚴重缺陷的，甚至是貽害無窮的。比如，在回歸分析里面，幾乎所有的教材都通過同樣的例題設定了同樣的情境、甚至使用了同樣的數據來解釋從一元統計分析到多元統計分析的全部過程，只用一個自變量構造回歸分析模型說明一元統計回歸分析，再使用兩個和三個自變量構造回歸分析模型來說明多元統計回歸分析。誠然，不可否認這種安排給教學和學習帶來了方便，但是另一方面，這種安排卻造成了更大的危害，就是學生更加不愿意去思考現實問題，或者學生在解決現實問題時，更加不愿意考慮事物變化的真實規律，更加不愿意考慮解決問題需要考慮多少參數，甚至于給學生造成了一種分析問題時想選多少參數就選多少參數的錯誤導向。

三、修訂思路

1.科學發現的邏輯

研究現實問題的基本框架是：問題凝練→提煉假說→統計建模→樣本觀測→數據整理→參數估計→假設檢驗→結論。使用統計學知識解決現實問題可以具體分為以下八個步驟：提出理論假說、構造或設定統計模型、獲取數據、參數估計、假設檢驗、預測或決策、實踐檢驗。這八個步驟構成了一個完整的嚴謹的求證過程。任何研究和探索的過程，無論是物理學生物學，還是經濟學社會學，都不能脫離這一共同范式而探索發現，所以如何分析現實問題？如何提煉現實規律？如何提煉和抽象現實問題？如何檢驗已經假設的觀點？如何驗證已有的觀點？但是，當前的統計學教科書內容卻基本都是以參數估計和假設檢驗等理論體系作為核心，附以時間序列分析和指數體系等內容。從觀察到抽象，從數據搜集到數據整理，從參數估計到假設檢驗，是數理統計學的任務。但是，解剖現實問題，用數據來進行假設檢驗則是統計學教學任務中更基礎、更重要、更現實的內容。

2.統計學教學理念的更新

與美國本科教學課程設置中以教授為本的核心理念不同，中國本科教學的核心理念是就業率，一切為了學生，學生的就業技能需求就是課程內容設置和調整的依據。就業市場需要什么，學生就學什么，教師就教什么。這種圍繞就業而設置教學計劃，必須是技能導向的，所培養的學生必須要能夠利用所學知識分析現實問題、解決現實問題，因而必須是問題導向型的，理論是在分析問題和解決問題過程中逐層逐級引入的。目前的大學統計學教育，考慮了中外教材水平的差異，注重引進國外優秀教材，但是，國外的統計學教育是以知識體系的發展脈絡為邏輯，課程組織是以教授為主，沒有國內教育管理者對就業市場的那份關注和重視，因而國外教材大多注重知識的學術邏輯，課程組織也是沿著完整的理論體系和基本統計理論而展開的，是沿著由淺入深的課程群而設計的，其看重的不是就業而是學生對嚴密知識體系的掌握程度。正是基于以上原因，國內統計學教材不應照搬和盲從國外教材。而應該以問題引導理論，通過案例或實例引入統計學的知識理論和模型方法，這應該成為中國統計學課程的特色，最少也應該成為中國統計學教育的改革方向。

也就是說，目前統計學教材中的內容其實不應該成為課堂教學和教材設置的部，而重要的一部分內容：問題提煉、統計建模、樣本選擇、數據采集、以及對統計分析結果的解釋等重要的教學內容不應該在設計時被忽視掉。

3.統計學教學的創新

統計學教學創新的關鍵是教材，創新的對象是教材內容，創新的核心是教材的設計思想。為此，必須在教材內容設計創新中注意理論與應用的結合，甚至于實踐引導理論。例如通過“統計回歸分析”的教學，第一是要求學生能夠熟練運用統計回歸分析進行建模和估計；二是使學生能夠主動應用回歸分析的統計方法，分析現實中的問題、解決現實中的問題，為學生在未來的工作實踐中能夠獨立分析問題、解決問題打下方法論基礎。統計教材的編寫應該始終圍繞學生分析現實問題和解決現實問題而展開，統計教學的設計應該達到使學生教學內容之外的實踐研究對象，教會學生如何正確地分析問題，正確地建模，正確地解決問題。在這方面仍然缺少教學內容的設計。endprint

4.統計教學的內容重點

統計學研究的重點就是模型的估計方法和檢驗方法，不斷地創新和發展統計學理論方法，則是統計學家的任務。而統計學教學的重點，不應沿襲這一邏輯體系。為了使學生能夠學會統計思維、掌握統計方法、分析統計問題，教材內容的設計應該堅持“問題導向”。所以在每一知識點都應該有典型案例作為引導，引出統計方法和統計模型。

但是目前的幾乎所有教材，都以統計學理論、方法、模型為教學重點，學生學完之后一遇到現實問題還是障礙層出不窮，比如分發多少調查問卷？如何構建統計模型？如何選擇統計方法？如何設計調查問卷等諸多方面，仍然缺少有效的訓練。

四、修訂方案

統計學教學體系應該成為一個圍繞參數估計假設檢驗等理論核心，分析問題解決問題的全過程。相應的，統計教材也應以分析現實問題、解決現實問題為首要目的，統計學教學內容修訂的重點是通過社會、生活、工作等中的實例，最好是結合最近的新聞事件、熱門事件、重大事件等講解應用統計學在現實中如何分析問題，解決問題。結合重點知識點，滲透各種統計數據的分析，調動學生的好奇心和神秘感。尤其是需要消除學生對統計學就是終生與數字打交道、就是終日與報表為侶的一些錯誤認識，通過一些重要而有趣的運用，調動學生學習統計學的熱情與好奇。具體修訂方法如表1所示。

對于非統計專業同學，統計學的教學重點將不以概念、定義、公式掌握的牢固程度作為考核標準，更不以統計模型的推導和變換作為考察重點，而是注重從分析問題、解決問題的角度講解統計學的基本理論與方法，并結合統計軟件的使用教會學生對統計方法的熟練運用，通過對統計結果的分析加深統計理論的理解。整個統計學的教學應該是培養學生的統計思維，教會學生自己解決統計問題的能力。

尤其是教會非統計專業同學能夠運用SAS、SPSS、STATA等統計軟件高效地解決實際問題，教會學生掌握統計軟件分析技能，并且能利用統計學知識分析統計結果。同時，在遇到實際的統計問題時，能知道如何收集、整理、分析相關度的統計資料，讓學生學會數據的處理與分析，理解到統計方法的選擇和統計模型的設定會影響到統計結果的產生，以幫助發現新規律，提供決策咨詢方案。

作者簡介：汪朗峰，陜西西安人，1977.3，博士，副教授，從事《統計學》教學科研，探索應用型本科高等教育教學方法改革。

王玲，陜西漢中人，1976.6，碩士，館員。endprint