多元統計分析實驗教學模式探討

陸任智 劉慶華 何芳麗

(桂林電子科技大學數學與計算科學學院，廣西 桂林 541004)

0 引言

在大數據時代的背景下，擁有數據分析和數據挖掘能力， 特別是數學和統計類相關專業的人才越來越受到用人單位的青睞。 高校是培養統計學人才的重要基地，為了保障人才的培養質量, 需要適時調整和完善培養體系，提高統計專業課程的課程質量。 在統計學科中， 作為內容十分豐富且應用性較為廣泛的一門重要課程， 多元統計分析這門課程的產生和發展與社會的進步緊密聯系。 隨著統計軟件的不斷發展， 多元統計理論與應用和統計軟件的深入結合使得多元統計分析的實踐教學變得至關重要。 基于此， 對于多元統計實驗教學模式的探討和改革也就十分關鍵和重要。

1 國內外研究現狀分析

多元統計分析實驗是多元統計分析的實踐教學部分，具有應用性與操作性較強的特點。 多元統計分析的相關方法在當今許多國家中應用十分廣泛，這與其優秀的教學模式密不可分。 例如，美國十分重視根據社會發展的需求變化對學生的培養方案進行調整[1]， 關于實踐能力與創新能力方面的培養在多元統計分析教學中尤為重視；英國國家統計相關課程的標準是盡可能地創造適當的機會，讓學生能夠利用現代信息技術來進行統計學習；無獨有偶，跨學科交叉培養的模式體現在荷蘭的統計課程模式標準中[2]。

在國內，傳統的多元統計分析課程教學模式就是理論知識結合例子說明，再通過解題加深理解，進而達到教學目的。 雖然這樣的教學模式在一定程度上讓學生獲得了基礎知識，同時提升了學生的邏輯思維能力和數據處理能力，對應用知識的能力也有正向的影響，但在激發學生的學習興趣上收效甚微，因此教學效果并不理想。 基于這個原因，國內的學者們和一線教職人員根據多元統計分析實驗教學存在的問題做了相應的探索和研究。 何林提倡在多元統計分析實驗課程教學過程中注重案例的教學，并且利用前沿的統計軟件進行教學，以此來提高學生的實踐能力[3]。 顧光同闡述了在多元統計分析實驗教學中應融入社會實際問題作為教學案例，并注重多種軟件的學習，通過學科競賽來加強實踐教學的觀點[1]。 張勝男認為可以將研究成果融入實踐教學，強調將教學內容與學生的專業知識相結合的重要性，一方面可以滿足新領域應用，另一方面可以拓寬學生的視野，能夠讓學生積極主動地學習，從而提升其創新意識和能力[4]。 陳平在實踐教學中利用任務驅動的方法來達到激發學生的學習興趣和改善學生動手能力的目的[5]。 劉佳等人通過“翻轉課堂”開展多元統計實驗教學，結果發現運用翻轉課堂達到的教學效果優于傳統教學取得的教學效果[6]。 李婷婷等人認為中國大學等在線學習資源或自行錄制的教學視頻可以作為重要的教學工具，然后借助翻轉課堂等優秀教學模式能夠有效地解決教學任務多而教學時間不足的矛盾，打破傳統課堂在時間和空間上的局限，從教學內容上拓寬了傳統課堂。這樣的教學方式一方面可以讓教師更加自由靈活地組織教學內容，保證教學質量，另一方面也有助于學生培養自身的學習能力[7]。 孫芳等人針對實驗課程的考核方式，認為課程考核上應該創新，可以利用移動平臺來對實驗類課程進行考核[8]。

隨著信息技術的不斷發展，在互聯網與教育相結合的背景下，對教育教學方面提出了與信息技術相結合創新發展的新要求。 信息時代下，涌現出了大量的遠程授課和網絡學習平臺，同時擁有豐富的線上課程和網絡教學視頻等，這都為課程教學改革提供了良好的基礎和機遇。 本文將根據本校統計專業學生自身的特點， 探索出適合本校多元統計分析實踐教學的模式， 期待開創教學改革新局面。

2 多元統計分析實驗教學存在的問題

多元統計分析實驗是一門應用性和綜合性并存的課程，在教學模式和教學手段上對教師提出較高的要求。 結合實際情況分析，目前我校統計專業的多元統計分析實驗在課程教學中存在以下問題：

2.1 理論與實踐脫節

由于多元統計分析實驗是實踐性較強的課程, 并且依托于多元統計分析開展，而多元統計分析本身是理論性較強的課程，二者互有不同又密不可分。 為了讓學生更好地接受知識，培養其綜合素質，授課教師一般在教學過程中采用先進行理論教學，后進行實例分析的傳統授課方法，通過詳細地剖析統計分析方法在實際生活中的應用，讓學生對知識能夠理解透徹并學以致用。 但在實際教學中，較多的精力被用于對多元統計理論的分析講授上，而忽視了實踐教學。 同時，理論教學中，由于授課方式較傳統，學生對于枯燥的內容難以接受，課堂效果甚微。 特別是大部分的傳統教學觀念認為實踐教學只是理論教學部分中的一個環節，是一個可有可無的部分。 這些觀念導致了學生理論和實驗教學的脫離， 造成學生動手能力的缺失，創新素質不高。

2.2 實驗案例缺乏

在教學過程中， 所采用的案例都是教材上提供的，且部分案例并未貼近學生生活，并且數據都是經過調整的，比較容易得出結果，這導致學生只能片面掌握教學案例中的方法應用，但當遇到實際問題時就手忙腳亂，不知道運用哪種統計方法。 此外，在處理實際問題的過程中，往往會面臨數據缺失、分析方法不匹配和檢驗不通過等問題。 實踐教學中由于實際案例的缺失， 導致學生對教師講授的知識難以深入掌握，而沒有達到學以致用。 這也是為什么統計專業學生在做畢業設計時，總會出現統計方法上的錯誤使用。 因此，僅僅依靠教材上的習題進行多元統計分析實驗教學是不夠的。

2.3 教學方法單一

多元統計分析實驗課程的教學難度大，不僅包含理論知識的分析講解，還包括統計軟件的運用。 當前的教學方式主要利用多媒體教學與黑板板書相結合的教學手段進行課堂教學，但大部分只停留在多媒體課件的演示和黑板板書的簡略講解上，教學方法和教學手段都比較單一，有較強的局限性；又由于課時較短以及學生基礎較為薄弱，課堂上交流互動的效果不好， 學生無法充分發揮學習的積極性和主觀能動性，嚴重影響學生的學習興趣，無法保證教學效果。

2.4 考核方式較為陳舊

多元統計分析是一門理論與應用聯系非常緊密的課程，理論知識是實踐課程學習的基礎，理論知識掌握不牢固會影響到實踐課程的學習。 目前， 多元統計分析大部分仍采用傳統的課程考核形式， 以閉卷考試為主考察理論部分，靈活性不足，并且不注重知識在實際問題中的應用。 考核方式的滯后會直接導致學生為了考試而去學習， 對所學內容不加以理解吸收而是死記硬背，機械地解題，扼殺學生的創造性與創新性。 而對于多元統計分析實驗部分采用的是開卷考試，但數據都是教師提供，也不能激發學生的創新性。 實踐教學部分考核方式也較為陳舊，考核由平時的實驗與期末的測試構成。 基于此，改進多元統計分析理論和實踐課程的考核方式十分重要。

3 “互聯網+”背景下多元統計分析實驗提高教學質量的措施

3.1 傳統課堂教學與網絡教學相結合

在傳統教學的基礎上，依靠網絡教學平臺，將課堂中的重要知識點、典型案例及課堂上不便展示的理論推導等內容制作成微視頻或其他文檔，發布到網絡平臺上， 引導學生自主學習, 能夠打破時間和空間的限制。 在教學中，可以依托中國大學MOOC、騰訊課堂和學堂在線等平臺上的教學資源輔助學生完成實驗所需的理論知識學習和做好實驗前的預習工作。 此外，建立學習社區是十分有必要的，可以建立QQ 交流群或在雨課堂中設置班級，根據學生情況來設計各式教學活動，如可以進行課程內容必要的預習、復習以及組織在線學習討論等。

3.2 構建豐富的案例庫，理論教學與實踐教學相結合

針對多元統計分析中的統計方法，根據學生的興趣構建金融、醫藥和經濟管理等方面的案例。 在每次講授課程中的某個統計分析方法時，對應配有相應的案例，便于學生加深理解。 利用線下課堂互動的教學優勢， 以小組討論的方式在課堂上組織學生開展學習，著重解決之前在預習中存在的問題，并進行相關的案例分析。 在課堂上，針對每次實驗，增加測驗環節，及時了解學生對知識掌握的情況。 此外，通過開放式作業的方式，通過分組的形式，讓學生根據自身的興趣選擇相關的問題，采集相應數據，設計實驗方案，完成相應的統計分析并進行小組交叉評價。

3.3 注重課后反思復習

受到課堂的時間限制，教師無法確切知悉學生對知識的掌握程度，故而及時獲取學生的反饋信息就非常關鍵。 課后，通過所建立的學習交流群或者雨課堂等教學平臺，與學生做深入的交流，獲得在整個教學進程中學生的感受和知識掌握的真實信息， 同時可以進一步對學生在復習過程中發現的問題做出詳細的解答。 此外，教師也可以給學生發布下一次實驗課程的相關任務。 按照這樣的模式，不僅可以使教學任務順利地完成，還能夠增強教師與學生之間的聯系與互動。

3.4 改善考核方式，提高教學質量

課程考核的目的是檢驗學生在學習過程中的效果，讓學生獲取知識，而非只會機械地進行解題考試。考核方式的改變會打破固有的思維， 促使教師改進授課方式，促使學生改善學習方式。對于多元統計分析的理論考核可以采用開放性的考核， 如可以通過發布課程設計任務，讓學生分組合作完成相應的考核任務。對于多元統計分析實驗同樣可以進行開放式考核， 平時的實驗可以采取“學術+實驗”的方式，從學術論文中給學生布置任務， 讓學生根據實際問題， 采集相關的數據，運用對應的統計方法去解決，注重實驗和學習的過程。對于期末考核，同樣可以設置開放性的題目讓學生完成，并進行匯報演示，根據實際完成的工作和匯報的表現進行評定。 由此可得，考核的方式可以多樣化，最終目的都是使學生真正地獲取知識。

4 結論與展望

多元統計分析理論性較強，應用性廣泛，在本科教學中十分重要。 多元統計分析實驗是多元統計分析不可或缺的一部分， 對于提升課程教學效果意義重大。 本文闡述了多元統計分析在實踐教學中存在的問題，并提出了相應的改進措施。 此外，多元統計分析的實踐教學還應注重對統計軟件的學習。 希望通過這樣的教學模式改革， 讓學生掌握多元統計分析的知識，真正學有所獲。