產學研用一體化導向下林業院校應用統計學專業人才培養研究

張健　　劉琳　　吳明山

［摘 要］文章根據行業需求和院校特色提出產學研用一體化導向下的具有林業特色的應用統計學專業人才培養方案，形成了林業統計特色發展方向。新方案在保證數學類基礎課程的基礎上，增加了計算機應用與大數據分析類課程，突出了林業特色，強化了產學研用協同育人，加強了實踐教學體系建設等，以畢業論文及項目合作等形式促進產學研用深度融合，共同培養適合社會需求的應用統計學專業人才。

［關鍵詞］林業院校；應用統計學；產學研用；人才培養

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）11-0082-05

隨著社會經濟的發展，統計學的重要性被廣泛認可。應用統計學專業是統計學大類下的一個應用型專業。2018年，教育部頒布的《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》明確指出：應用統計學是以各個不同領域的具體數量為研究對象，著重培養學生掌握在某一特定領域從事統計工作的知識和能力[1]。作為林業院校下的應用統計學專業，如何在教學過程中引入企業、行業、研究機構的資源和力量，提高學生的實踐動手能力和科研創新能力，培養具有林業特色、適應社會需求的應用統計學人才，是一個值得認真思考的問題[2]。

一、應用統計學專業產學研用一體化發展的總體思路

在實際調查與認真分析院校定位的基礎上，制定了我校應用統計學專業的培養目標為：培養德智體美勞全面發展，具有良好的數學基礎、堅實的統計理論素養、熟練的計算機應用能力，具備經濟、金融、林學等學科的基礎知識，富有創新和開拓意識，能夠運用統計學方法和計算機軟件解決經濟、金融和林業中的數據分析問題的應用型專門人才。此外，提出了產學研用一體化導向下林業院校應用統計學專業發展的策略，力圖在幫助學生打好基礎的前提下，突出林業特色，以產學研用一體化為途徑，利用企業、行業、科研機構的資源和力量助力專業的發展，加強學生科研訓練和實踐動手能力的培養，最終實現學校、企業、行業、科研機構的良性互動、共同發展。

二、林業院校應用統計學專業人才的產學研用一體化培養方案

在專家學者多次論證的基礎上，形成新的應用統計學人才培養方案。新方案在保證數學類基礎課程的基礎上，增加了計算機應用與大數據分析類課程，突出了林業特色，強化了產學研用協同育人，加強了實踐教學體系建設等，體現了時代要求和行業特色。

（一）增加計算機應用與大數據分析類課程

隨著大數據時代的來臨，傳統的統計教學內容和方法已經不能很好地適應新形勢的需要[3]。大數據背景下，需要學生具備大數據統計思維、分析和處理海量數據的能力。為此，我校開設了大學計算機基礎與計算思維、Python語言程序設計、數據庫原理與應用、統計計算與應用軟件（R）、統計機器學習、網絡數據采集與處理、NoSQL數據庫應用、數據挖掘等計算機應用系列課程。其中，前4門課程為必修課程，使學生掌握大數據環境下數據采集（Python）、數據存儲（關系型數據庫和非關系型數據庫）和數據分析（Python或R）的基礎知識；后4門課程為選修課程，幫助學生進一步鞏固提高計算機應用能力。在互聯網快速發展的今天，大量非結構化數據使得非關系型數據庫（NoSQL）迅速發展，NoSQL數據庫應用課程的開設彌補了傳統應用統計學專業開設相關課程的不足，大大提高了學生的大數據應用能力，幫助學生適應新形勢新變化。

（二）突出林業特色

統計學在林業科研和管理工作中有著廣泛而深入的應用，例如土壤結構、氣象環境、森林生態、植樹造林、病蟲害預報、林業調查、森林經營等方面都需要統計學的支持。然而，部分林業院校的應用統計學專業忽視了林業行業自身的特點，導致統計學本科專業缺乏強項和特色、所培養的本科畢業生缺乏競爭優勢[4]。為此，在保證統計理論和統計方法課程的前提下，我校開設了林業統計特色方向，包括林學概論、測樹學、林業統計學、林業大數據應用實踐、地理信息系統、空間數據分析6門課程。其中，林學概論課是必修課程，系統介紹了林學的基本概念、基本理論和基本技術與方法，幫助學生系統掌握林學的知識；后5門課程為林業統計方向的選修課程，其中，測樹學課程主要講授單株樹木材積測定、林分調查、林分蓄積量測定、樹木生長測定、林分生長和收獲預估、森林抽樣調查[5]等內容，涉及大量的數學、統計學知識；林業統計學課程涵蓋了森林資源、營林生產、森林工業生產、林業產值、林產品價格與銷售、林業從業人員、林業固定資產、林業原材料和能源、林業綜合以及世界林業等方面的內容，幫助學生掌握基本的林業統計思想、林業統計方法，培養學生應用林業統計方法分析和解決實際問題的能力[6]。當前，隨著物聯網、3S和移動互聯網等信息技術在林業中的不斷應用，林業資源數據和林業業務數據無論是在總量還是種類上均已初具規模，龐大的數據資源為林業的發展提供支持，為決策提供服務[7]。依托我校林業生物大數據中心的師資力量開設的林業大數據應用實踐課程可以為林業規劃、培育、災害預防等工作提供有效的數據支持及處理方法，實現林業資源數據的高效利用。空間數據分析課程包括空間探索性分析、空間統計學、機器學習和時空分析、空間分析軟件包和案例數據等內容[8]，是林學、地理信息系統等專業的重要課程，培養學生應用統計學方法分析空間數據、挖掘空間信息、統計空間規律、解決空間問題的能力。學生學完以上課程以后，基本具備了在林業領域從事數據調查分析、大數據挖掘的基本能力，以及往林業相關專業如森林經理學、林業3S技術等進一步深造的基本知識，形成了應用統計學專業林業統計特色方向。

（三）強調產學研用協同育人

產學研用協同育人是指高校與企業、行業合作，共同培養應用型人才的模式，產學研用的關鍵在于“用”。應用統計學專業人才的培養，要以培養學生解決實際問題的能力為導向，僅僅依靠高校教師是不夠的，需要引入企業、行業、研究機構的資源和力量進行人才培養。為此，我校與科技公司、大型企業、科研院所、政府相關部門簽訂了應用統計學專業的合作共建協議。經過3年的實踐，初步形成了穩定的合作模式。學生在大一、大二階段，邀請企業、行業的工程師、專家學者給學生做講座，引導學生了解實際的工作場景和業務需求，提高學生的學習動力。大三階段，邀請企業工程師、行業專家根據實際工作中的數據分析項目，帶領學生進行為期一周的實踐教學。大三暑假期間，組織學生到合作企業、統計局等單位進行一個月以上的實習，在實習指導教師的帶領下，完成一些數據收集、整理和分析工作。通過實習，學生了解了數據分析的工作流程，增長了知識，培養了吃苦耐勞的品質，為學生未來的學習、就業和深造奠定了良好的基礎。對用人單位來說，通過學生實習，可以協助企業完成一些基本的數據采集、數據預處理和初步的分析工作，降低了企業的用工成本，同時企業可以從實習的學生中發現和培養人才，增加企業的人才儲備。對于一些較難解決的問題，教師、學生和企業相關人才一起組成項目組，共同攻關克難。例如，與國內某大型生產制造集團企業簽訂協議，共同解決企業生產與管理中的績效數據分析、人員流失成本核算、企業培訓效益分析、生產訂單量預測等問題；與地方某審計機關合作，共同開展大數據審計應用研究、基于知識圖譜的醫療保險基金審計方法研究、基于應用日志大數據分析在主動防御審計中的應用、復雜網絡和社區發現在招投標審計中的應用等課題研究。在研究和解決這些實際問題的過程中，初步實現了學校、教師、學生、用人單位的良性互動與協同發展。

（四）加強實踐教學體系建設

統計學作為方法類、工具類學科，其顯著特點是應用性強。相比其他學科專業，統計人才培養更突出實踐應用能力[9]。因此，構建合理有效的實踐教學體系是應用統計學專業人才培養的一個重要環節。應用統計學專業的實踐教學體系由課程實驗、課程實習、專業綜合實踐、個性化發展、畢業實習與畢業論文5個模塊構成（見表1）。培養方案中，有23門課程開設實驗課程，其中，必修課10門、選修課13門。有6門課程開設實習課，其中，必修課3門、選修課3門。第四、五、六學期連續開設有3次專業綜合實踐課程，其中，專業綜合實踐1課程為統計分析基礎實踐，學生在教師的帶領下，選擇某一個主題，綜合數理統計、抽樣調查、市場調查與預測、多元統計等多門課程的知識，完成數據采集、數據整理、數據分析的基本流程，撰寫一篇基本的數據分析報告。專業綜合實踐2課程校內導師安排，分為數據分析與挖掘和林業統計兩個方向，完成一個具有實際應用背景的綜合性題目。專業綜合實踐3課程由企業工程師、行業專家進行分組授課，題目來源于真實的數據分析案例，數據經過脫敏處理，讓學生體驗真實的數據分析與挖掘的流程，培養學生形成衛生統計、商業數據挖掘、林業統計、金融統計、大數據審計分析等的基本認知和具備初步能力。個性化發展模塊包含考研究生、申請大學生創新創業項目、參加學科競賽、獲得專業相關的職業資格證書、發表論文、獲得軟件著作權等內容。學生根據自己的興趣和發展方向選擇其中1至2項完成即可獲得學分。通過個性化發展學分制，激發學生參加學科競賽、創新創業項目的熱情。以2022年為例，應用統計學專業學生獲得省級大學生創新創業項目2項、國家級創新創業項目1項。在畢業實習與畢業論文模塊中，邀請校外實習基地的企業工程師和行業專家擔任校外導師進行指導。在2023屆應用統計學專業的畢業論文中，來自有關數據分析型科技企業、大型生產制造企業、省級大型醫院、林業研究機構、統計局、審計機關等企業、單位的題目超過40%。本專業的實踐教學體系層層遞進，較好地實現了從理論到實踐的轉化，使學生的實踐能力進一步增強，社會認可度進一步提高，同時滿足了學生的個性化發展需求。

（五）通過學科競賽提升學生的創新應用能力

參加學科競賽是提升學生創新能力和實踐能力的重要途徑，與應用統計學專業相關的學科競賽主要有全國大學生數學建模競賽、全國大學生統計建模大賽、全國大學生市場調查與分析大賽、“泰迪杯”數據挖掘挑戰賽等。其中，數學建模競賽被普遍認為是我國高等院校培養創新型人才的有效途徑。數學建模就是將一個實際問題通過一定的簡化和假設，轉化為一個數學問題，然后用數學、計算機的方法求解的過程。數學建模競賽對提高學生的創新思維、應用數學和計算機工具解決問題的能力、論文寫作能力、團隊寫作能力等有顯著的促進作用[10]。大學生統計建模大賽和“泰迪杯”數據挖掘挑戰賽對提高應用統計學專業學生的數據挖掘、數據分析、運用統計方法及計算機技術處理數據的能力和加強學生的創新思維及意識具有促進作用。

為鼓勵師生積極參加各類大賽，學校制定了獎勵政策，并將學生參與學科競賽納入培養方案的個性化發展模塊中。個性化發展模塊共2個學分，學生參加以上4個競賽獲省級獎勵可以獲得1個學分，獲得國家級獎勵可以獲得2個學分。通過各項獎勵措施的制定落實，師生參賽的積極性很高，學生參賽率超過90%。在2021年全國大學生數學建模競賽中，應用統計學專業有3位學生獲得全國二等獎；在2021年全國大學生市場調查與分析大賽中，應用統計學專業共獲得全國二等獎1項、全國三等獎3項、省級一等獎3項，參賽規模和獲獎成績均處于省內前列。通過各類學科競賽，學生研究、分析、創造性解決問題的能力、科技論文寫作能力、團隊協作能力等得到了顯著的提高。

（六）建設校內外聯合的多學科師資隊伍

部分高校教師理論知識豐富，但缺乏實際工作經驗，解決實際問題的能力不足。如西南林業大學數理學院教師一般是數學、統計學專業出身，經濟管理、林業等方面的知識儲備不夠。要培養適合社會經濟、科技發展需求、具有林業特色的應用統計學人才，僅僅依靠院校教師是遠遠不夠的，必須借助外部力量。為此，西南林業大學聯合了校內其他學院如林學院、經管學院以及校外科研結構、高校、企業的力量，共同組建應用統計學專業師資庫（見圖1）。目前，已經聘請了5位行業專家作為校外指導教師。此外，學校搭建了學校、企業、政府機關、研究機構的合作交流平臺，不定期舉辦交流會議，商討理論教學、實踐教學、企業數據分析項目、學生實習、企業人才需求等問題。鼓勵本學院教師通過參與科學研究、與企業合作等方式，提高自身對行業的了解及解決實際問題的能力。目前，已有部分教師參與國內某大型企業集團的人力資源大數據分析項目、林學院森林火災檢測與預報項目、某審計機關大數據社保審計等實際項目，獲得了豐富的實踐經驗，彌補了實踐經驗的不足，具有行業應用背景的教師人數逐步增加。通過邀請校外行業專家做講座、開展短期實踐課程、擔任學生校外導師、指導學生畢業論文、與高校教師合作開展項目研究、合作撰寫論文等形式，發揮校外專家實踐經驗豐富的優勢，實現校內、校外教師之間的優勢互補、共同提高，形成了良性發展的局面。

三、結語

按照產學研用一體化的思路，結合院校特色，經過3年的探索和實踐，提出了一整套具有林業特色的應用統計學專業人才培養方案與發展策略，形成了商業數據分析和林業統計兩個特色發展方向，推動產學研用深度融合，共同培養適合社會需求、具有較強創新實踐能力的應用統計學人才。目前，已經初步實現了學校、教師、學生、企業及其他用人單位的良性互動、共同發展，得到了省內同行的認可。在省內本科專業綜合評價中，應用統計學專業的排名逐年上升。

［ 參 考 文 獻 ］

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[7] 余茂源.林業大數據的內涵及應用策略研究[J].黑龍江生態工程職業學院學報，2017，30（3）：17-19.

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[9] 楊頭平.“深路鏈”理念下統計學專業實踐教學體系的構建與實踐[J].大學教育，2021（9）：145-147.

[10] 孟軍，白鈺瑩，張戰國，等.數學建模競賽對大學生創新能力的影響[J].科技管理研究，2021，41（22）：205-212.

［責任編輯：黃緊德］