应用统计学类课程学习：有“理”才“行”

曹洪玉 唐乾 唐川 冯宝民

摘 要：高校各专业重视应用类统计学课程实践教学，但在实际教学过程中会产生系列问题，如学生不理解统计公式、滥用统计方法和软件进行统计分析等。文章根据教学过程中易产生的诸多问题，分析相关原因，并针对性地提出应用统计学教学需遵循有“理”才“行”的原则，提出应用统计学类课程理论教学与实践整体解决建议，指出教师教学课程设置顺序、学生各环节学习要求等，旨在提高此类课程教学质量，提高学生在科研或工作中应用本课程知识分析数据的利用率和准确率，培养学生统计素养。

关键词：应用统计学；有“理”才“行”；理论知识学习；实践教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：2096-000X（2018）23-0056-03

Abstract： The practice teaching of application statistics is valued in each specialized undergraduate student teaching schedule. However， series problems will be found in the actual act of practice teaching， such as abuse of statistical approaches and statistical software. To solve these problems， the principle practice with theoretical knowledge is proposed in the process of application statistics teaching. The integrated solutions of statistics teaching and practice are presented， including teaching arrangement and study requirement. Based on the solutions， the quality of statistics teaching can be improved， while the statistics utilization rate and accuracy rate can be increased in researches.

Keywords： application statistics； practice with theoretical knowledge； theoretical knowledge study； practice teaching

前言

统计学是运用数理统计的原理和方法来分析解释各种现象或试验调查资料的一门科学，其应用范围几乎覆盖了社会科学和自然科学的各个领域，是一门应用性很强的方法论学科[1]。应用类统计学课程目的是根据统计学原理，科学地设计试验，并对所得试验数据进行分析，达到节约试验成本、减少试验次数、缩短试验周期、迅速找到优化试验方案或数学模型[2]。美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）的基金申请明确要求生物医学科研项目基金合作者有统计人员参与，并在立项中有统计学方面内容[3]。总之，统计学思维和方法学已经渗透到化学化工、生物学、生物医学药学及其他相关学科的研究和决策之中。

但是实际工作中，很多化学化工、生物医学及药物生产实践的工作者对统计学的作用重视不够，突出表现在忽视运用合理方法进行实验设计，统计分析时盲目套用统计分析方法，对统计分析结果解释轻描淡写，把统计学当作简单的修饰工具，严重影响了科研工作与实际应用的科学性和严谨性[4]。实践教学缺失致使许多研究人员在统计学内容实际使用过程中错误较多，据统计，在医学期刊发表的论文中，统计描述指标缺陷率为21%，统计推断应用缺陷率为62%[5]。随着计算机硬件和统计学软件的发展，各高校相关专业教师目前均十分重视培养学生的统计学素养，积极探讨统计学课程的教学方法、教学手段及考核方法等，并在统计学教学过程中注重实施软件模拟教学，为不断提高教学水平而提出各种改革方案[6-8]，以期通过课程改革和教学方法优化，提高学生统计素养，为学生以后从事相关领域的科研或工作打下良好基础，但在实践教学过程中出现许多新问题令教师们感到棘手，在此，本文将从多角度寻找统计学方法学习和使用过程易出现的多种问题，分析相关原因，对学习应用统计学类课程提出一些新的思考，以供商榷。

一、统计学实践过程易出现的问题

（一）统计学类术语不明

掌握好统计学概念和术语，对相关理论理解才能透彻，对公式应用才能明晰，才能掌握统计学理论。根据考试试卷分析结果，专业术语题目做的较好的同学，往往对后续计算的题目完成质量较高。学生对统计学课程过程中，会认为这些专业术语和概念晦涩难懂且不实用，如弃真错误和纳伪错误两个术语，学生觉得拗口，对其意义不深入思考，直接影响后续对假设检验的意义的理解，影响各种统计方法假设检验过程的使用。

（二）追求使用多种分析方法，重量不重质

学生参与创新课题、教师的科研课题等，实验设计不同，在数据分析时不知道自己具体需求哪种统计分析方法，从实用思想上，学生课堂上希望能多了解几种方法，以便在数据分析过程中逐一尝试。为适应这种需求，教师会加快教学速度，浮于介绍多种方法，设计一些案例快速教学，案例教学可明显提高学生兴趣，但教师往往忽略数据资料来源，忽略实验基础，忽略设计思路与方法，导致教学过程只注重统计方法传授。最终学生接受了大量统计方法，会简单地进行数据分析操作，但由于统计原理和设计方法不清楚，使用的分析方法不匹配原理，實际课题运用时纰漏百出。

（三）不理解公式及参数，急于应用

部分学生谈“数”色变，不愿意看公式，记公式，认为有统计学软件可以计算，记住公式便没有必要也没有用，这一想法一旦产生，学生在学习中遇到公式，自动略过，仅看简单的文字部分，同时还期望能快速的掌握统计方法，学习统计学就是走马观花了。此种情况对统计学教学过程会造成极大影响，教师一定要在教学过程中提醒学生学习公式，避免不学公式的思想出现。忽视公式学习易对公式中参数重视程度不足，使用条件不理解，实验设计过程则不知道该如何合理设置实验条件和合理获得实验数据，数据的来龙去脉不清楚，进而导致实验设计不合理，分析方法不准确。

（四）统计学类软件的滥用

目前计算机发展迅速，各高校都建立软硬件设备较好计算机室，学校开展此类课程软件实践操作课，这本身是件好事，能促进学生学习软件，协助掌握课程理论原理，但在教学过程中上课顺序不合理、软件应用教学时间不恰当，问题也纷至沓来。学生在不理解原理、不熟悉公式、不明确参数的情况下接触软件，往往在输入数据时即出现错误，软件分析时设置参数不正确，甚至数据是纵行或横行输入都出现错误。在软件中选择方法时则逐一去尝试，方差分析、t检验、卡方检验、线性回归等都做一遍，软件计算结果出来后，因为不明确参数的含义，对结果的解读也稀里糊涂，影响了软件的正确使用。

二、统计学教学：有“理”才“行”

本文提出应用统计学课程要有“理”才“行”，即理论知识学习扎实后，再进行软件实践学习，如能配合创新课题或者科研课题等，则更有实践教学效果。要做到“理”才“行”，需要教师课堂的合理设计，上课过程中合理引导，案例的实验及实验数据准确，讲解重点明确，课后作业定向引导，考试导向要明确，从而培养学生统计学素养，准确合理的应用统计学方法解决实际的科学或生产中的问题。

（一）掌握基本统计学思想与方法，掌握术语

统计学术语是统计思想核心体现，掌握统计学术语，才能熟悉统计思想，对公式的形式、参数的含义才能有明晰的理解，对统计方法才能理解其精髓，因此学习过程中，需要让学生加强记忆统计学名词，掌握统计学术语，加强课堂互动频率，在讲解公式、讲解统计方法与思路过程中，以提问或者设问的方式引导学生思考、记忆名词含义，结合理解公式的参数，掌握公式的适用条件，督促学生理解术语的学习。

（二）讲解案例数据来源，掌握公式应用条件

案例教学方法在绝大多数课程中不失为一种好方法，可以让学生从案例中迅速理解公式的应用特点，但对统计学教学来说还需注意的是，教师应对数据的来源加以说明，详细说明实验设计所采用的方法，实验时数据如何获得等具体情况，并根据案例中数据的采集方式说明采取的统计分析方法，根据案例特点说明所使用的分析方法的限制条件，调用公式原因，注意哪些统计学参数，最终引导学生学会使用合理的方法去分析案例数据。

（三）试验设计先于统计推断

学生盲目使用统计学方法的原因往往在于，调查或者实验之初并未思考数据整理后采用何种统计推断的方法，等数据初步分析后，不管具体的条件，便开始采用不同的分析方法逐一去试，这是统计分析之大忌。真正的思路应该是在调查设计和试验方法确定之前即确定了统计分析方法，或者根据统计分析方法选择试验方法，试验结束，数据整理初步处理后，即可立即采用相关的统计学方法分析，快速而准确，合理且高效。对于调查的形式，则更需要系统性思考，在问卷中问题的设计时应结合统计方法思考，避免无效问题的出现。

（四）上机课程学习切勿提前

统计学方法发展迅速，目前绝大多数高校已经引入上机课程，但设计过程中建议统计学理论教学和上机实践不是并行关系，而是先后关系。如并行实行，在某章节理论课程刚结束即进行本章节的上机课程，学生对课程前面的少数章节（内容还较为简单）掌握较好，后面章节则会有明显的松懈思想，因为学生会认为既然软件可以快速完成分析方法，则只要掌握软件即可。统计学各章节是层层递进关系，中间理论知识学习放松，后期难以听懂学好，容易产生不重视理论学习的态度，从而影响教师中、后期教学效果。因此建议教师规划在前期总课程四分之三以上时间学习理论课程，确保基础知识掌握好，可以考虑设计小测验督促学生学习。后面少于四分之一时间进行软件计算教学，如果学生掌握的基础知识足够扎实，则学生掌握软件更快，此时建议再度缩短软件实践教学时间。

（五）掌握软件格式，合理输入数据

生物医药相关专业的学生绝大多数是应用统计学软件，把实验数据用既定的理论方法进行计算，在合理的位置输入准确的数据是关键。这就需要掌握两方面知识：一是统计学方法基本原理，熟悉所采用的实验设计方法和数据来源，保证自己的实验数据采用正确的分析思路，而不是随意采用统计分析方法；二是熟悉统计学软件设计界面，保证数据输入的顺序和格式正确，从而保证数据分析的正确性。准确快速熟悉软件界面前提是准确理解统计学统计分析方法原理，熟悉统计公式的含义，应用范围及特点，上机课前需要首先解决上述问题，在此基础上，上机课程应该是十分容易进行的。

（六）抓住创新课题及毕业论文设计，鼓励实际应用

目前多数高校以创新课题为牵引构建人才培养模式开展创新创业实践课题[9]，寒暑期会开展社会实践活动，毕业生会有毕业论文设计等，涉及问卷调查、实验设计等多方面课题，经常遇到数据的统计分析问题。教师抓住创新课题和毕业论文中学生的需求，引导学生学习统计学知识。但是学生往往会只是关注自己的课题，最终可能会对其中一种方法比较熟悉，而忽视了其他统计方法的学习，所以教师还需根据实际情况引导学生互助学习，互助分析数据，开展类似组会的讨论课堂，引导学生系统学习多种统计方法，拓展实验，开阔思路，学习多种统计方法并设计实验，保证实际应用的准确性。

（七）考试导向明确，督促学生学习基础理论

考试是必不可少的一个环节，如果这个环节松懈，学生学习态度极易不认真，因此还需加强考试导向，让学生注重统计学术语学习，注重公式的理解与应用，在此基础上，选择闭卷考试，或者一纸开卷考试都是合理的[3]，不能认为有软件可实现计算功能就可以采用开卷考试。我们曾经尝试开卷考试，发现许多学生考试前一天才开始看书学习，有的甚至不去看书，直接在考场上寻找答案，试卷内容难以完成，学生几乎很少能够掌握这门课程，过完假期回访学生，绝大多数学生已忘记统计学理论，同样也不会应用软件分析。因此建议至少采取半开卷方式督促学生学习。半开卷方式开展考试方法也要注意引导学生学习公式，夯实基础，注意统计方法的应用条件，提醒学生考试难度，避免学生轻视考试的问题出现。

三、结束语

总之，在制药、生物、医学等应用统计学类课程的学习中，掌握统计理论是关键，包括基本术语学习和基本公式的掌握，这是重要的先决步骤，只有在理论基础扎实情况下，才能理清统计思路，理顺试验设计步骤，在此基础上方可再进行软件学习，进行上机实踐，进行统计学分析，进行创新课程实际应用，进行毕业设计综合实践，有“理”才“行”方能真正掌握好统计学方法并在实践中正确应用。

参考文献：

[1]王素平.《生物统计学》教学方法改革分析[J].商丘师范学院学报，2012，28（6）：132-133.

[2]李昆太，程新.生物统计学教学改革初探[J].大学教育，2013，7：93-94.

[3]曹洪玉，唐乾，郑学仿.生物医药专业学生统计素养培养策略[J]. 黑龙江教育（高教研究与评估），2015，06：88-89.

[4]胡雪梅，潘爱芹.对我国高等学校经济管理类专业统计学教学实践的思考——基于应用型人才培养的视角[J].才智，2013（28）：152.

[5]毛宗福，陈冬峨，叶金华，等.医学论著中统计学应用缺陷与课程教改研究[J].西北医学教育，2000，8（3）：35.

[6]张颖.《生物统计学》教学方法的探讨[J].内蒙古民族大学学报，2012，18（5）：219-220.

[7]江明生，黎彤.《生物统计学》课程采用多媒体与启发式教学探讨[J].高教论坛，2011，2（2）：62-63.

[8]丁建华.《生物统计学》教学方法与技巧探讨[J].安徽农学通报，2011，17（19）：171-175.

[9]唐伟峰，王朋朋，王燕铭.以创新课题为牵引构建人才培养模式[J].高教学刊，2016（04）：223-224.