大數據背景下應用統計專業數學課程教學對策研究

榮竹青　陳菲　韓曦英

摘 要 進入21世紀后，伴隨著互聯網、 云計算、大數據等技術的出現，新型收集、處理、分析數據的技術手段不斷更新，人們的思維、學習、生活方式隨之發生巨大的變革。高校的教學面臨新的機遇與挑戰。文章結合當前應用統計專業數學課程教育現狀以及課程教學中所面臨的問題，分析了在應用統計專業數學課程教學中如何將傳統教學模式與在線教育資源有機結合，改進教育教學方法，提高教學效果。

關鍵詞 應用統計 數學 教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.02.043

Abstract After entering the 21st century， with the emergence of Internet， cloud computing， big data and other technologies， new data collection， processing and analysis techniques have been constantly updated， and people's thinking， learning and lifestyle have undergone tremendous changes. College teaching is facing new opportunities and challenges. Based on the current situation of mathematics curriculum education in applied statistics specialty and the problems faced in the course teaching， this paper analyses how to organically combine the traditional teaching mode with the online educational resources in the course teaching of applied statistics specialty mathematics， improve the teaching method and improve the teaching effect.

Keywords applied statistics； mathematics； teaching

統計學是關于認識客觀現象總體數量特征和數量關系的科學。它通過搜集、整理、分析統計資料，以達到推斷所測對象的本質，其中用到了大量的數學及其它學科的專業知識。應用統計學作為一門以研究數據為主的學科，強調學科間的滲透，同政治學、經濟學以及其他應用學科具有良好的融合。進入 21 世紀后，伴隨著互聯網、 云計算、大數據等技術的出現，新型收集、處理、分析數據的技術手段不斷更新，人們的思維、學習、生活方式隨之發生巨大的變革。學生學習方式的個性化特征愈加突出，傳統教學方式在學生的個體化訴求下顯現出愈加明顯的“無力” 感，為滿足學生對教學方式的多樣化訴求，課程教學急需融合新技術，實現教學方式方法的升級以實現“揚長避短”，煥發新的活力。課程教學中究竟應如何迎接各種變革， 因地制宜地施行因材施教。高校課程教學中面臨困惑的同時，機遇和挑戰并存，革新教學勢在必行。

1 大數據時代應用統計專業數學課程教學面臨的問題

數學是方法和思維的結合。數學方法是以數學為工具進行科學研究的方法，即用數學語言表達事物的狀態、關系和過程，經過推導、運算與分析，以形成解釋、判斷和預言的方法，在科學技術研究中具有舉足輕重的地位和作用。它不僅提供了簡潔精確的形式化語言，而且提供了數量分析及計算的方法，同時它也是邏輯推理的工具。數學思維就是數學地思考問題和解決問題的思維活動形式，也就是人們通常所指的數學思維能力，即能夠用數學的觀點去思考問題和解決問題的能力。因此，在大數據時代的今天，擁有數學方法和數學思維顯得尤為重要。

應用統計學作為一門以研究數據為主的學科，其中用到了大量的數學學科的專業知識，應用統計專業本身就是適應時代發展而設立的新型專業，大數據等技術的發展對應用統計專業的影響相較于傳統統計專業更加明顯。如維克托·爾耶·舍恩伯格在《大數據時代：生活、工作與思維的大變革》 中所言，“大數據帶來的信息風暴正在變革我們的生活、工作和思維，大數據開啟了一次重大的時代轉型”，大數據引發的技術變革使人類認識和探索世界的思維方式發生變化，帶來教育思想、技術等方面全面的變革。

大數據時代的特征決定了學生的思維更為活躍，更樂于嘗試新技術，如何在傳統的數學課堂教學中合理的融合新型信息技術成為數學課程授課教師面臨的新課題。大數據技術的發展為統計學科的發展帶來了巨大的機遇，同時也為其課程教學帶來諸多困惑與挑戰。數學課程教學方法迷茫的格局， 亟待破局。

（1）數學課程的傳統教學方法“魅力”漸失。數學課程的傳統教學方法以教師的課堂教授為主，因數學課程的課程特點，集中的課堂講授可以最為經濟有效的實現教師的主導作用，初步的的完成學生的數學思維的訓練。但傳統的課堂教學方式難以滿足學生的個體化需求，在科技得以飛速發展的大數據時代，尊重學生個體化差異、因材施教愈加成為主流，傳統的“灌輸式”教學漸失魅力，學生的學習主動性差，課堂的參與度低。

（2）大數據等誘發了思維方式與學習方式的變革，個性化教學的訴求愈加明顯。伴隨著互聯網、大數據等技術的發展，學生的學習方式也在發生快速的變革。現今高校學生的學習方式具有系統化與碎片化共存，課堂內外互為補充，出現了線上線下并舉的特征。學生希望教學上可以打破專業壁壘，逐步消除空間與時間上的一系列限制以滿足學生的不同個體化需求。學習方式的劇烈變化，學生已經不滿足于現有的課堂教學內容和教學方式，教學方式的多樣性述求越加明顯，“教學有法，教無定法”的特征在大數據時代得到更為突出的表現。數學課程因其課程特點存在課程邏輯性強、課程難度深等特點，學生對其接受程度的個體性差異明顯，教學的多樣性訴求更為強烈，課堂教學正在經受著來自不同方面的各種各樣的挑戰。

（3）數學課程的課程資源對大數據技術引入不足。數學課程通常在應用統計專業的課程設置中以專業基礎課程出現，基于數學課程的課程特點，數學課程的內容設置與教授方式在過去的二十年內均沒有太大的變化。大數據技術的出現使得知識，技術的更新速度明顯加快，傳統的課程內容的設置已不完全切合與當今的社會發展現狀，在應用統計的課程設置中數學課程的課程內容需要進行適時調整，適當增加適應現代技術發展的課程內容，如優化理論，矩陣論等非傳統的數學課程資源。數學課程的授課方式在大數據時代面臨全新的挑戰，學生希望進一步擴充課程資源，更新教學方法，提高課程的吸引力與學習效果。

2 緊密結合大數據時代背景，積極尋求數學課程教學的新出路

加強教學方式方法的融合運用是新時代提升應用統計專業數學課程教學效果的必然選擇。在實際教學中不僅需要采用傳統的教學方式方法，更需要融合符合新時代特征的更加豐富靈活的教學手段與技術。

（1）合理應用在線課程資源補充傳統課堂教學。信息技術的發展使得學生獲取知識的途徑已不僅局限于課堂，在線學習資源已成為學生獲取信息的重要途徑。慕課（MOOC）、微課、MOOR（Massive Open Online Research，大規模在線研究）等在線學習資源規模巨大，可以有效的對高校的課程資源進行合理補充。相對于傳統課程教學模式在時間、空間上的嚴格限制，在線學習為學生提供更加自主的學習空間。

慕課（MOOC）是目前為止發展比較完善，影響較大的大規模開放在線課程。慕課資源豐富、內容靈活，滿足了應用統計學要求學科交叉的專業特點，同時又因為慕課的開放性與網絡型，它進一步打破了課堂的邊界，使得學生可以在更加自由與靈活的完成課程內容的學習。MOOR是后MOOC時代的產物，2014年9月份，圣地亞哥大學的雅各布工程學院宣布發起了其第一門在線主修課程，該課程的特點是，在原本的課程結構基礎上添加了強大的大規模在線公開課程研究性質。該課程被視為MOOR的首次嘗試，MOOR相對于傳統在線課程在于其在大規模在線課程的基礎上增加了研究的元素，從學習到研究，這既是教育的自然過程，也能使學生學習能力得到的質的飛躍。MOOR可以突破地域的限制，通過大規模在線開放課程，互動性課件與研究三者的結合，使學生實現更加有效的學習。

數學作為基礎學科，其課程在單獨的教學過程中難以實現教學內容與現實應用背景的聯系，但數學等基礎學科對于原始創新具有重要意義。應用統計專業的數學課程多集中于一，二年級的基礎課程教學階段，且數學課程與后續專業課程的銜接緊密度不高，學生難以理解所學課程的實際應用背景。在線課程資源因其開放性和資源的豐富性等特征，可以擬補數學課程課堂教學中授課內容與專業背景相脫離的缺點，提高學生的學習效果。學生可以通過在線課程的補充，進一步深入理解所學專業課程，更好的做好所學課程與實際應用背景的融合。

（2）利用大數據技術，創新教學方法。傳統的數學課程的授課方式可以借助大數據時代快速發展的信息技術，輔助課堂教學以實現教學內容更加生動、靈活與直觀的呈顯，彌補傳統數學課程教學的乏味與枯燥。在傳統的課程教學的講授法、討論法等教學方法中輔以虛擬仿真等信息技術，為傳統數學課程的教學方式注入了新鮮血液，傳統教學方式可以因大數據技術的融入而煥發新的活力。

（3）利用大數據技術，推進個性化教學。依據學生的學習情況和個人特點進行針對性的教學指導，創建個性化教學情境是教學模式改革發展的必然趨勢。借助大數據技術，教學的組織者可以更加明確的了解學生已有的知識儲備、學習能力以及興趣特長等個性特怔，從而實現更加具有針對性的因材施教。伴隨著高校的信息化建設，近年來高校的教學軟硬件得到了極大的提升， 智慧教育平臺已逐步應用到現實的課程教學中， 學生通過智慧教育平臺可以獲得更加具有針對性的課程與教學設計。應用統計專業的學生在進入專業課學習階段面臨后續專業方向的選擇問題，學生間對后續數學課程的需求具有個性化特征，借助大數據技術可以實現對學生個體需求的精確滿足，節省教學資源，提升教學效果。

3 大數據背景下數學課程教學中需要注意的問題

大數據時代背景下，應用統計專業的數學課程教學雖然應適應時代特征做出相應改變，但仍遵循教學的一般規律，在實際教學中需要注重如下方面：

（1）教學方式交叉融合的條件下仍遵循系統化原則，尊重數學課程的課程特點，課堂講授仍然是知識傳授的主要方式。大數據的時代雖然知識的更新速度明顯加快，但數學學科作為基礎學科，對于原始創新具有重要意義，其學科特點決定了其課程教學必須具有系統性特征。數學的思維能力培養是需要經過系統性培訓才可以養成的，課堂教學因其系統性，可以幫助學生知識建立較完善的專業知識體系，并對學生的系統性思維訓練產生決定性影響，從這一點上來說，這是任何輔助教學手段均無法達成的。應用統計專業的數學課程教學在保持原有教學體系的優點的條件下，課堂教學可以與慕課、微課、MOOR等在線課程相配合，通過內容的合理組織與編排，提高教學的效率，達到更好的教學效果。

（2）加強學生的學習指導，提高學習者的信息處理能力，進行真正的有效的學習。互聯網融合形勢下，學生對于在線教學資源的依賴將日益加深，但慕課、微課等在線資源具有天然的碎片化特征，其內容雖然針對性較強但其環境適應性較差，其知識體系的系統性、完整性欠佳，與數學課程所要求的的系統化特征并不完全符合。部分學生由于知識結構和個人能力的差異，難以有效的進行知識體系的合理化整合，在此過程中教學的組織者需要通過對學生的學習加以指導提高學生的理性思維和判斷的能力，將通過在線學習等方式獲得的學習內容納入到知識體系中以提升學習效果。同時教學的組織者在組織教學內容時需要注意整合線上與線下的教學資源，使其教學內容形成體系。

4 結語

在大數據時代，擺脫統計專業數學教學中的困惑，需要校方、教師及學生的共同努力，加大教改力度，教師在教學的過程中適應大數據技術的發展調整教學的方式方法，積極提升綜合技能和素質，融合在線教學資源、豐富教學內容，采用多元化的教學模式，尊重學生的個性特點，滿足學生的個體化需求，不斷提升教學的效果，促進應用統計專業學生的有效學習。

*通訊作者：韓曦英

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