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[摘要]隨著大數據時代的來臨,社會經濟的發展對創新型統計學人才的培養提出了更高的要求。非參數統計作為統計學專業的主干課程之一,在大數據時代的統計工作中發揮著越來越重要的作用。本研究首先分析了案例教學法在創新型統計學人才培養中的重要性;然后從當前非參數統計課程案例教學的現狀入手,分析了案例教學過程中存在的主要問題;最后從非參數統計教學案例庫的設計與更新、教師的執教能力培訓、案例教學過程控制以及相關的激勵和約束機制構建四個方面,詳細討論了非參數統計課程案例教學的設計與實施相關問題,并針對性地給出了合理建議。
[關鍵詞]大數據時代;創新能力培養;非參數統計;案例教學;人才培養
一、大數據背景下案例教學法在創新型統計學人才培養中的重要性
統計學是基于數據處理的一門科學,在當前各領域大數據蓬勃發展的背景下,數據的質和量都在發生著深刻的變化,因此在利用統計學的理論和方法處理數據時,需要做相應的“適應性改變”,也可稱之為“創新性改變”[4]。而這種創新性改變的能力是需要通過大量的、有針對性的前期訓練才能夠具備的。案例教學法就是將非參數統計的理論與方法揉進社會實踐領域內的統計問題,通過對大量真實案例的系統解剖和講解,使學生置身于真實的統計實踐場景之中,思考如何針對各類統計問題的不同特征使用非參數統計的理論和方法進行搜集、處理和分析數據,引導學生實現對非參數統計理論和方法的真正體悟,達到提升學生創新性解決問題的能力。因此,案例教學絕不僅僅是用具有標準答案的“標準案例”為理論做注釋和說明,也不是去找正確的答案,而是根據問題的不同特征去尋找能夠更好解決和處理該類問題的思路與具體做法,這也是創新性能力培養的關鍵環節。案例教學法的最大特點是可以為學生的學習營造一個仿真環境,使其在課堂上就能接觸到實際問題,從而學會在復雜條件下如何利用所學理論解決實際問題[5]。
二、傳統非參數統計課程案例教學現狀及問題分析
案例教學法在傳統的非參數統計課程教學過程中已經有了較為廣泛的應用,但是由于大數據時代的到來,給傳統的非參數統計案例教學過程帶來了諸多挑戰,使得傳統的非參數統計案例教學難以適應社會經濟發展的需要,出現了諸多問題,具體體現在如下四個方面。
(一)案例陳舊且缺乏典型案例案例陳舊且缺乏典型案例,案例庫建設落后
在案例庫建設方面存在的具體問題主要包括如下三個方面:(1)大多數高校在非參數統計課程的案例教學過程中僅重視案例教學的應用,卻忽略了教學案例的編寫、收集與動態更新,導致大多數案例陳舊,缺乏代表性。非參數統計教學案例主要有以下兩個來源:第一,由教師在遵循“以問題為中心,以數據為基礎”的原則的基礎上根據教學大綱進行編寫的案例;第二,通過對所遇到的實際統計問題進行改編所得到的案例。目前,多數高校在非參數統計課程教學過程中所使用的案例都是由教師編寫而來,但是由于多數教師缺乏充分的統計工作實踐,導致部分案例失真,且時效性較差,極大地影響了案例教學的成效。(2)傳統的非參數統計案例所屬領域過于分散,問題規模小,數據結構過于簡單。在很多教材中,很多傳統的非參數統計案例隸屬于不同的學科領域,案例與案例之間沒有任何聯系,不利于對某一問題進行深入研究。此外,以往的非參數統計案例大多基于簡單的數據進行設計,其計算過程也相對簡單,很多問題的結果可以通過手工計算得到。然而,在當前大數據背景下,統計問題變得越來越復雜,幾乎不存在靠手工計算便可解決的實際問題,因此這種小規模、數據結構簡單的案例已經與實際情況嚴重脫節。(3)基于軟件進行教學的案例相對較少。傳統的非參數統計案例較少涉及軟件操作,即使有,也只是基本的統計軟件操作,例如SPSS等,很少有要求進行編程操作的。然而,隨著大數據時代的到來,統計數據的跨領域、多結構、海量特征愈發顯著,很多問題沒有現成的求解方法可用,需要獨自編程實現求解。R軟件作為一款優秀統計軟件已經在諸多統計領域內得到了廣泛的應用,基于R軟件的教學案例可以有效地提升學生解決大規模復雜性統計問題的能力。
(二)教師對案例教學的重視程度不夠教師對案例教學的重視程度不夠,案例教學的執教能力尚待提升
在案例教學過程中,教師應該是主導者,而不是知識的復述者,學生也不應僅僅是聽講者,而應該是參與者[6]。這種案例教學模式對教師的教學理念、教學方法、知識基礎、思維方式等均提出了較高的要求,需要教師付出更多的精力,在不斷反思自己的教學過程中,持續總結經驗與不足,不斷更新教學案例,準確把握案例教學的過程和效果。而在傳統的案例教學過程中,由于對案例教學的重視不夠,教師往往把案例教學融入課堂教學之中,僅僅將案例教學作為解釋基礎理論的一個工具,并未把案例教學作為一個連接理論與實踐的橋梁,從而大大削弱了案例教學在培養學生創新能力方面所能發揮的作用[7]。此外,教師使用軟件求解統計問題的能力也參差不齊,嚴重阻礙了大數據背景下大規模統計案例的教學。
(三)案例教學過程缺乏有效的組織和控制
案例教學過程是一個復雜的系統工程。為了上好一堂案例教學課程,教師必須在課前、課中和課后都做出極大的努力[8]。不同于以往簡單以講授為主的教學方法,案例教學過程中還會出現許多不可控的因素。目前,很多高校在非參數統計的教學過程中還未能把案例教學與課堂教學區分開,因此,所開展的案例教學實際上也是以傳統的講授法為主。在這種案例教學模式下,由于未能引導學生進行獨立思考和討論,也未能充分發現學生在解決問題和獨立動手能力方面的缺陷,而使案例教學失去了原有的意義。
(四)缺乏科學有效的教學評價和獎懲措施
科學、合理的教學評價和獎懲措施可以客觀、真實地反映教師在教學過程中所做出的貢獻,并能對其不斷改善教學水平起到激勵和監督作用。案例教學需要教師進行更多的創新性工作,而且,案例教學的評價標準應更加立體,包括學生創新性能力的培養、動手能力的提升等方面,而傳統的教學評價方法的大多數指標都是直接或間接通過學生的考試或考核成績來構成的,這種評價方法已不能滿足對案例教學進行全面客觀評價的需要。
三、基于創新能力培養的非參數統計課程案例教學設計
(一)構建基于軟件操作的實用型非參數統計課程案例庫
大數據背景下很多來源于實際的統計問題大多涵蓋了多學科領域,且包含了海量的各種復雜結構的數據,這種多源、異構、高維、復雜的數據已經超出了傳統統計學能夠解決的范疇,導致傳統的非參數統計案例設計已經無法適應社會經濟發展對統計人才的需要,因此,為進一步提高案例庫的針對性和時效性,我們可從如下三個方面開展工作:(1)在案例的來源方面,一方面,我們應該在廣泛調研的基礎上,吸收國內外先進案例設計的經驗,在有針對性的領域內選題,使案例所屬領域相對聚焦;另一方面,鼓勵教師結合自己的教學經驗編寫更加貼近社會實際、時效性更強的非參數統計案例。(2)在合理把握案例難易程度的基礎上,適度擴大案例規模。大數據時代的到來,使得統計學的研究領域更加廣泛,問題規模進一步加大,數據的質和量上發生了根本性的變化。因此,為了使得編寫出的案例更加貼近實際,應當在科學合理掌握問題難度的情況下適當擴大案例問題的規模,加大數據量,擴展數據結構。(3)基于R軟件設計案例,使學生具備使用R語言解決統計問題的能力。
(二)針對教師開展案例教學法技能培訓針對教師開展案例教學法技能培訓,提高執教能力
針對目前教師案例教學執教能力普遍偏弱的現狀,相關部門可在如下幾方面做出努力:(1)在充分調研的基礎上,尋找在案例教學方面具有豐富經驗的教師定期來校為相關任課老師舉行教學演示和執教培訓;(2)定期組織教學組人員集體備課,相互交流問題,總結經驗;(3)定期組織教學組人員相互聽課,并在課下交流心得體會;(4)定期在班級內就案例教學效果進行調研,將學生們提出的合理意見向相關老師反饋;(5)定期聯絡統計局、發改委等與統計工作密切相關的政府和企事業單位,了解社會經濟發展對統計工作的需要;(6)定期開展案例教學比賽,以比賽促發展。
(三)科學科學、合理的案例教學過程控制
非參數統計課程的案例教學過程一般包括案例介紹、問題分析(以教學或提問的形式)、小組內公開討論、教師點評與總結。如果案例的規模較大,則應給案例補充更多的背景信息,以便于學生們對案例的來源和問題特征做出透徹的分析,并且豐富的背景信息也利于教師不斷引出案例中隱藏的其他統計問題,從而自然而然地進入下一輪的分析、討論與點評環節。因此,教師應提前對案例教學過程進行精心設計,以期能夠對案例教學過程有良好的控制。首先,在案例引入階段,應充分介紹案例的背景,以引起學生們的興趣,并能逐步自行發現問題。發現問題后,鼓勵學生以小組為單位,完成問題的分析、討論與實驗驗證環節。在此過程中,案例的設計最好不要有唯一正確的答案,應允許學生根據自己的理解、分析去尋找合理的解決方法。其次,教師要控制好案例教學的進程。案例教學一般包括討論、總結和點評三個環節。在討論環節,對于學生出現的方向性問題,教師要及時糾正和分析,如果教師在此過程中沒有及時糾正,學生就可能采用錯誤的理論和方法對問題進行分析,從而可能得出錯誤的結論。另外,教師的點評要著重于讓學生明白揭示問題、分析問題和解決問題的基本方向和邏輯思路,要給學生留有思考具體解決辦法的余地。
(四)恰當的激勵和約束機制
非參數統計課程的案例教學工作任務繁重,往往需要教師在課前、課中和課后付出巨大努力才能取得較好的教學效果。因此,如果沒有健全的激勵和約束機制,原意嘗試案例教學的老師便會少之又少,這也是非參數統計課程采用案例教學的教師比例偏小的深層原因。學校教務處和相關行政部門應針對案例教學建立完善的教學評價體系,鼓勵和調動教師在增強管理實踐的基礎上,主動創造和運用新型的案例教學方式,提高教師進行案例教學的積極性。例如:可在職稱評聘、績效薪酬、教學項目審批等方面予以適當傾斜。
四、總結
大數據時代背景下,社會經濟的快速發展對創新型統計學人才的培養提出了更高的要求。案例教學法可以充分發揮學生參與非參數統計課程教學的主觀能動性,使其更好地體會非參數統計在社會實踐中的應用。通過科學合理的案例教學活動,學生可以學會對問題加以思考、解剖并提煉其中共性規律,進而提升創新性的統計思維能力和解決實際問題的能力。然而,在當前的案例教學過程中,還存在著諸多問題,為了更好地利用好案例教學這一工具,高校相關部門和教師們需要在案例庫設計與更新、教師執教能力培訓、教學過程控制以及激勵和約束機制構建等方面不斷努力,同時加強相關的軟硬件教學配套設施建設,以便更好地為創新型統計學人才的培養奠定堅實的基礎。
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作者:王德運 王林珠 徐德義 單位:中國地質大學(武漢)經濟管理學院