范成
摘 要 工程管理專業人才培養強調多學科知識的有機融合。“計量經濟學”是工程管理專業的重要課程,對提升本專業人才的決策技能有重要作用。在實際教學過程中,如何有效提升學生對統計分析的學習興趣,全面拓展工程管理專業學生的數據分析知識體系值得深入研究。本文設計了基于案例、計算機語言和數據分析競賽的創新教學模式,旨在保證教學質量的同時,有效培養工程管理專業人才的數據思維和信息化技能。
關鍵詞 計量經濟學 實踐教學 案例教學 數據思維 決策技能
中圖分類號:G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A ? ?DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.12.021
Abstract The talent cultivation in engineering management emphasizes on the efficient integration of multi-disciplinary knowledge. As one of the most fundamental subjects in the discipline of engineering management, the subject of econometrics plays an essential role in enhancing student decision making skills. In practice, it is of great significance to design suitable teaching modes to encourage students to learn advanced statistical and data analysis knowledge. In this study, several teaching modes are integrated to ensure the teaching quality, including case study-based, computer language-based and competition-based teaching modes. Such innovative teaching modes are helpful for the cultivation of data-based thinking and informationalized skills.
Keywords econometrics; practice-based teaching; case study-based teaching; data-based thinking; decision making skills
0引言
工程管理專業人才培養強調多學科知識的有機融合。隨著建造行業的信息化、數字化升級,學術界和工業界對工程管理專業人才的數據分析和信息化技能有了更高的要求。“計量經濟學”是工程管理專業的重要課程,其教學內容既包括經濟學原理,也包括數理統計知識,對提升本專業人才的決策技能有重要作用。[1]相較于經濟學知識,工程管理專業學生對數理統計和信息化技術缺乏興趣,因此常規的教學方式很難保證“計量經濟學”的教學效果。相關研究表明案例教學、[2]線上線下混合型教學、[3]統計軟件教學[4]和過程性考核[5,6]等對提升學生自主學習興趣和實踐能力有積極作用。由此,本文就教學內容、教學方式和考核方法進行了一定探索,嘗試在保證教學質量的同時,有效培養工程管理專業人才的創新數據思維和信息化技能。
1案例教學設計
通過案例教學培養工程管理專業學生的數據思維和學習興趣是本課程的關鍵基礎。在設計案例教學內容時,應當考慮以下幾方面:第一,案例的覆蓋范圍要廣,不一定局限于經濟領域,應當通過擴大案例覆蓋面突出數據分析的普適性和重要性;第二,案例選擇應當盡量貼近學生日常生活,增加學生在學習過程中的共鳴;第三,案例教學內容應當邏輯清晰,由淺入深地突出數據分析的核心環節和關鍵技術,讓學生大致了解數據分析的主要環節、工具和實現方式。在實際案例教學中,可以著重從以下四個角度進行教學,全面提升學生對“計量經濟學”課程的興趣。
1.1 分析假設的重要性
計量經濟學涉及多種統計模型,如多元線性回歸模型等。分析假設是統計模型建立和評價的重要基礎,因此有必要讓學生認識到分析假設的重要性。該部分教學可以考慮采用同一組分析情景或樣本數據,通過改變分析假設,形成不同分析結論,進而幫助學生意識到分析假設在數據分析中的作用。比如,某人需在下雨天從A地點移動到B地點,為了減少淋雨量,應當采用走還是跑的方式?為了簡化該問題,可以假設雨是垂直落下,同時人的移動速度是均勻不變的。在此基礎上,通過改變人體模型假設(比如采用一根豎線或長方體來代表人體模型),可以得出不同的分析結論。通過該類案例分析,可以幫助學生意識到任何數據分析過程都是基于特定分析假設的,如果分析假設改變,那么得到的結論也可能會隨之變化。
1.2 統計樣本的重要性
計量經濟學模型的建立離不開樣本數據的采集。在理想情況下,數據樣本應該具備特定的性質,如完整性、準確性、可比性和一致性。在實際應用中,學生應特別注意數據樣本的質量,避免由于樣本問題形成錯誤的分析結論。由此,在案例教學中,可以通過設計相關內容體現樣本數據的重要性以及獲取樣本數據的正確方式。比如,可以通過講述幸存者偏差問題突出樣本代表性對分析結果的影響,強調隨機樣本在計量經濟學建模中的重要性。此外,可針對調查問卷的設計方式展開案例教學,強調不同的問題描述方法對調查結果的潛在影響。
1.3 分析算法的重要性
“計量經濟學”主要講述了線性分析算法,這類算法是數據分析的基礎。隨著機器學習和數據挖掘等領域的快速發展,各類復雜非線性分析算法層出不窮。為了更好地完善工程管理專業學生的數據分析知識體系,可以通過案例有針對性地選取先進算法進行分析原理和應用教學。根據數據分析算法的特性,可以分為監督類和非監督類算法進行教學。其中,監督類算法的目的是建立預測模型,可選取人工神經網絡或決策樹等典型算法進行簡要原理講解,并通過AlphaGO等實際案例提升學生對復雜分析算法的認識。非監督類算法的目的是探索數據內在的結構特性和數據關聯,可選取典型關聯法則挖掘算法進行原理講解,并結合消費者購物習慣分析等講述應用場景。
1.4 數據可視化的重要性
數據分析結果的呈現是數據分析不可或缺的一部分,但是在常規“計量經濟學”教學中很少涉及。為了進一步完善學生的數據思維,可以通過案例教學的形式講述常見的數據可視化方法及實踐要點。就可視化方法而言,可以講述常規的線圖、點圖、柱狀圖和密度圖等,并結合案例突出各類方法使用的數據類型和應用場景。就實踐要點而言,應當特別強調坐標軸的正確選取、圖標的類型選取和比例控制等。該部分內容可以進一步完善學生的數據分析技能,提升學習興趣。
2統計類計算機語言教學設計
2.1 計算機語言選擇
為了培養學生的信息化技能,本課程要求學生通過計算機語言完成數據分析實踐。通過廣泛考察國內外統計類專業的教學現狀和統計領域的學術進展,本課程選取R語言作為實踐工具,其優勢在于:第一,該語言語法形式較為簡單,操作便利,是統計類專業主流的語言工具;第二,該語言工具為開源軟件,不需要任何使用費用;第三,該語言與學術界和工業界關聯緊密,用戶社區大、網上資源多,便于學生進行自主學習;第四,該語言包含計量經濟學相關的各類分析算法,與本課程銜接度高,有助于教學工作的順利開展。
2.2 線上線下混合型教學方法
工程管理專業學生在接觸本課程前,只具備基礎的計算機知識。因此,如何提升教學效率,快速展開計算機語言的教學內容是本課程的一大難點。由此,本課程設計了基于線上線下混合的教學方法:首先,錄制R語言的教學視頻,講述該語言的基本操作方法,并提供多種線上資源(如電子書、網課和論壇等)充分利用學生的課余時間;其次,建立線上聯絡群組,如微信群和QQ群等,進行線上答疑,實時提供教學反饋;最后,在線下課中講述計量經濟學的理論內容,并通過線下工作坊的形式進行軟件實操,結合數據分析案例完善計算機語言教學內容。
3基于數據分析競賽的實踐教學設計
3.1 任務設計
本課程采用過程性考核機制評估學生的學習情況,其形式是針對特定問題給出樣本數據,要求學生以小組或個人的形式進行軟件實操,并提交課程報告,全面描述數據分析的整體過程、分析要點和個人心得。
本課程在教學過程中主要設計了兩類數據分析問題。第一,考慮到工程管理專業學生的專業背景,設計了有關建設項目成本預測的分析問題。該部分內容給出了多個建設項目的基礎信息及其建設成本,要求學生通過建立多元線性回歸模型,量化評價各輸入變量對建設成本的影響。該部分內容可以很好地考查學生有關變量顯著性檢驗、模型參數解讀、模型整體線性檢驗等方面的理論知識。
第二,考慮到經濟學領域的應用場景,設計了有關股票收盤價格預測的分析問題。該部分內容給出了多只股票的歷史數據,要求學生自主探索模型結構、輸入變量形式和擬合方法,建立精度最高的預測模型。雖然股票預測模型在實際應用中的可行性值得商榷,但是該部分內容可以很好地調動學生的自主學習興趣,著重考察了有關虛擬變量、時序建模和受約束回歸等方面的理論知識。
3.2 實施成效
相較于傳統的考核方式,基于數據分析競賽的過程性考核機制在以下幾方面有特殊優勢:第一,該機制可以通過設計不同的數據分析問題提升教學的趣味性,充分調動學生的自主學習興趣。比如,學生在股票預測問題上明顯展現出了強烈的學習意愿,有動力了解有關時序建模和變量選擇方面的理論知識。第二,該機制可以有效考查學生理論和實踐部分的學習效果,結合計量經濟學課程的特殊屬性,全面提升本專業學生理論和信息化技能。
4結語
信息技術的快速發展對工程管理專業的人才培養提出了更高的要求。結合“計量經濟學”課程的特殊屬性,全面拓展學生的數據分析知識體系和信息化實踐能力具有重要意義。本文提出了三種面向新型工程管理專業人才培養的“計量經濟學”創新教學實踐模式,包括案例教學、統計類計算機語言教學和基于數據分析競賽的實踐教學。案例教學旨在提升本專業學生對統計類課程的學習興趣,統計類計算機語言教學旨在培養學生的信息化數據分析技能,實踐教學旨在全面考察學生的理論和實踐能力。該教學模式可以由淺入深地培養工程管理專業學生的數據思維,有助于改善教學效果、全面提升學生的理論水平和信息化技能。
基金項目:廣東省高等教學學會“十三五”規劃高校青年教師高等教育學研究課題一般課題(19GYB033);深圳大學2019年度研究生教育改革項目(SZUGS2019JG02);深圳大學青年教師“教學新秀”精進計劃
參考文獻
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