世界一流大学教育理念下的工程统计学教学改革探讨

唐谦

摘要：我国高等教育机构在加快建设世界一流大学和一流学科的背景下，需要不断融入世界一流高校的先进教育理念。本文借鉴新加坡国立大学的先进教育理念，对工业工程专业的工程统计学课程教学改革问题进行了积极的探讨。

关键词：世界一流大学;工程统计学;新加坡国立大学;教育改革

中图分类号：G642                   文獻标识码：A

1 引言

当前从全球范围来看，相对于世界著名的一流大学，我国高等教育水平还存在着明显差距，无论是校园基础设施、各类经费投入以及学科建设与师资力量，还是所培养学生的影响力，整体上在一段时间内都难以达到并赶超发达国家一流大学的水平。因此，国家发展战略对新时期高等教育重点建设做出新的部署，将“211工程”“985工程”及“优势学科创新平台”等重点建设项目统一纳入世界一流大学和一流学科建设，而且党的十九大报告也明确提出要加快一流大学和一流学科建设。融入世界一流高校的先进高等教育理念，是提高工程人才培养质量的重要保证，也是我国高等教育参与国际竞争的重要基础，将成为引领我国新工科工程教育发展的航标[1]。高等教育国际化问题已经成为许多国家与教育组织机构面临的重要课题[2]。在2018年发布的全球最佳大学排行榜中，新加坡国立大学位列亚洲大学第一位，它在工程学、生命科学、医学、社会科学及自然科学等领域的研究享有世界盛名，这与该校重视实施开放式教育理念是紧密相关的。我国与新加坡在教育理念、高等教育模式和中英文双语文化环境方面都有很多相似之处，因此，我国高校在教育改革方面可借鉴其有益经验。我国高等教育机构可以通过吸收世界一流大学的丰富教学经验，拓展教学科研人员和各级管理者的国际视野，结合自身特点和实际情况，制定符合自身定位的人才培养计划，在关键的课程结构和设置上有所突破和创新，从而加快追赶世界一流大学的步伐[3]。既然确定了向世界一流大学学习的目标，就不能仅仅停留在肤浅的旅游式参观和座谈会式交流，而是要委派一线教师深入对方的教学科研的整个过程中，将世界一流高校在人才培养、教育教学和科学研究等方面的先进理念和成功经验潜移默化地融入自身的工作中。在此背景下，文章将借鉴世界一流高校新加坡国立大学的成功经验，对工程统计学课程的教育教学改革进行探索研究。

2 改革探索

近年来，随着国内高等学校的扩招，高等教育早已从精英教育逐渐过渡到大众教育，特别是从就业情况来看，采用目前已有的统计学教学方式培养出的学生难以达到社会用人单位在统计应用能力方面的要求，需要刻不容缓地借鉴世界一流大学的先进教育理念和人才培养举措，结合本单位实际情况对工程统计学课程开展全方位的教育教学改革探索。以此来调动学生自主学习的积极性，提高课程教学效果，支撑工业工程专业高素质应用型人才培养目标的达成。

2.1 更新人才培养理念，完善课程体系建设

人才培养理念需要符合时代发展的要求，课程体系的建设需要与新时代人才培养目标相匹配，高校的首要任务就是人才培养，专业课程的教学内容是否合理、教学质量如何把控、课程考核方法是否科学以及教学效果是否达成都直接影响专业人才培养目标的达成。首先要确定该课程的能力培养要求，新加坡国立大学培养的学生都具有一定的国际视野，这一能力的培养也需要在每一门课程中得到体现[4]。工程统计学在工业工程专业的人才培养计划中课程定位是专业基础课程，通过该课程的学习，要求学生能够系统、全面地掌握常用的基本统计方法并理解所包含的统计思想，能够根据各种统计方法的不同特点、应用条件和适用范围，有的放矢地熟练应用流行的统计学软件进行统计计算和分析，为学习后继课程奠定必要的数学理论基础，该课程知识掌握的好坏将直接影响后续多门专业课程的学习。因此，该课程的学习在工业工程专业课程的学习过程中起着举足轻重的作用。进一步明确工程统计学的课程目标，坚持以市场需求为导向，持续完善课程体系建设，深刻领会该课程在工业工程专业课程体系中的定位和在人才培养过程中所扮演的角色。

2.2 借鉴国际先进教学理念，实施多元化的教学方法

工业工程专业的工程统计学课程教学应当着重考虑如何将理论知识与本专业的实际应用相结合，从而摆脱传统填鸭式教学方法只注重理论讲授的弊端，开展多元化教学方法的改革尝试，通过对目前应用较为广泛的新型教学方法的深入分析，最后确定采用案例式教学法、启发式教学法、讨论式教学法和参与式教学法来实施多元化的教学改革，结合课程实际情况，以案例式教学法为主要教学方法，以其他教学法为辅助[5]。通过借鉴新加坡国立大学的现代化教学理念，将侧重于填鸭式的传统讲授方法逐步转变为侧重于知识应用的案例式教学法，这样在一定程度上有助于实现统计学课程学习的价值，学以致用最能激发学生由被动式学习向主动思考的根本转变。针对COVID-2019，统计学方法的应用案例非常丰富，例如：对其在管控、部分管控和不管控三种条件下感染人数的预测，并建立多元非线性回归模型;使用统计学的抽样分析方法，可以帮助我们推断和预测未来一段时期的感染人数。

2.3 借助现代媒体，改革考核形式

工程统计学这一类专业基础理论课程的考核通常都采用出卷考试的形式，虽然一直强调对学生知识应用能力的考查，要求试卷中涉及知识应用的试题应该达到一定的比例，但是这种出现在试卷上所谓的“应用题”受到各个方面的限制是难以真正检查学生知识应用能力的，所以考核形式也是一项值得大家思考并加以改革的内容。新加坡国立大学绝大部分的课程结课考核很少采用单一的闭卷考试形式，往往都是通过大作业的形式，将所学的知识都应用一遍。为了防止抄袭，还有答辩形式的综合评分[6]。学生接受大量的课程设计训练，并现场讲解自己的设计方案，既锻炼了思维归纳能力又训练了PPT制作和上台汇报的能力。在这样的教育理念和方式的熏陶下，学生不仅能全面掌握学科知识，而且具备了分析问题、解决问题的能力，而这些能力正是日后用人单位更为看重的。

传统的课程考核方式中，平时成绩通常由作业、课堂表现和实验简单构成，而新加坡国立大学在培养学生的过程中，除了要求学生具备设计加开发解决方案等专业能力，还需要具备沟通能力和团队协作等能力，在教学中既强调训练学生解决技术问题的能力，又注重培养学生适应环境、团队组织、交流协作的工程能力。重点关注对核心理论知识点的深刻理解，而不仅仅局限于教材中某个知識点的机械式记忆，结合社会流行热点问题有针对性地布置一些大作业或者具有工程背景的项目，学生为了能够顺利完成这些大作业或项目，要对所学知识完全理解，并建立在综合应用的基础上，学生还需要借助互联网和学校图书馆查阅大量的文献资料，并根据自己对知识点的理解提取有效信息，学生完成某一个大作业后还需要撰写详细的设计开发报告和PPT总结报告，并开展PPT分组答辩汇报，通过这一系列的培训和锻炼，使得每一个学生都参与并得到锻炼，可以有效地杜绝抄袭复制的情况发生，确保学生不但能写得出，而且能讲得出。

2.4 依托大数据背景，加强实训操作

以往的统计学教学过于重视理论知识的讲授，从而忽视了实训操作环节的设置。随着以计算机技术和互联网技术为代表的信息技术的飞速发展，传统统计学的应用范围也发生了翻天覆地的变化，数据处理是统计分析过程中的一个必备环节，在信息大爆炸时代，面对大量繁杂的数据时，如果还采用传统统计学依靠人力全手工的方式来收集和整理数据根本无法满足实际应用的需求。因此，在依托信息技术的新时代，统计学学习不可避免地需要加强各类统计应用软件的实训操作。新加坡国立大学对于实践性很强的专业课程，一般在开展理论教学的同时，必须配合一定的实验实训课时，课程这样设置具有三个方面的优势：第一，有利于将理论知识作用于实践性知识，使学生对知识点的理解更加直观;第二，实践性知识可以反作用于理论知识，有助于使学生将知识快速转化为能力，而不是仅仅停留在死记硬背的原始层面;第三，通过实训操作积累的经验有助于新知识的转化，实现真正意义上的知其然知其所以然[7]。

加强工程统计学课程应用软件的专题实训，理论与实践相辅相成，例如：“在数据分布特征测度中的应用”“在一元线性回归分析中的应用”“在多元线性回归分析中的应用”“在方差分析中的应用”“常用和特殊统计图形的绘制”等等。确保课程结束时，学生必须熟练掌握一到两种比较流行的应用统计软件的基本操作，这有助于学生系统掌握课程知识，培养学生综合素质，为培养复合型人才，提高社会竞争力打下良好的基础。

2.5 倡导无墙文化，加大产学研合作

目前，国内高校对产学研合作的关注重点还没有完全聚焦到经济的发展，特别是地方应用型高校应该主动向地方优势产业和行业融合。借鉴新加坡国立大学所倡导的“无墙文化”，即人才、知识的发觉转移和应用没有围墙的阻隔[1]，让用人单位和企事业单位参与课程目标的制定、课程内容的设置、教师教学方法的改革、学生考核模式的创新等一系列人才培养的全过程中，进一步扩大产学研合作的深度和广度。邀请一些知名企业、上市公司各关键部门的一线从事与工程统计相关工作的专业技术人员定期来校开展学术交流，以讲座的形式开展教学，让学生深刻理解书本上的理论知识在实际工作中是如何应用的。以产学研为基础的教育教学应该成为趋势，从企业中筛选一些与工程统计学课程内容教学紧密贴合、难度适中的应用型研究项目作为课程设计的题目，让学生的创新能力和实际工作能力都得到不同程度的锤炼，真正意义上做到“学”与“练”两手都要硬。同时，学生的研究成果能够直接服务于企业，相辅相成开创产学研合作的新局面。

3 结语

随着我国高等教育改革的不断深入，高等教育机构应该以更加开放的办学理念，进一步增强与世界一流高校和一流学科的互动。在加快建设世界一流大学和一流学科的背景下，工业工程专业也面临着很多机遇与挑战，我们需要不断探索工程统计学教育教学的改革措施，借鉴新加坡国立大学的成功经验和先进教育理念，结合学校实际情况提出更新人才培养理念，完善课程体系建设;实施多元化的教学方法;借助现代媒体，改革考核形式;依托大数据背景，加强实训操作;倡导无墙文化，加大产学研合作等一系列改革措施，探索更加多样化和个性化的人才培养模式，培养具有创新创业能力、跨界整合能力并具有一定国际视野的工业工程专业高素质应用型科技人才。

（责任编辑：陈之曦）

参考文献：

[1]公钦正.新加坡世界一流大学建设经验与思考——以新加坡国立大学为例[J].中国高校科技，2019（4）：25-27.

[2]翟俊卿.新加坡高等教育国际化政策探析——以新加坡国立大学为例[J].世界教育信息，2018（3）：40-45.

[3]李昕照.世界一流大学国际化战略的实施路径及其启示——以新加坡国立大学为例[J].高等理科教育，2020（2）：70-79.

[4]熊晓明.新工科人才培养背景下工程管理专业工程统计学课程建设探究[J].教育现代化，2020（4）：131-134.

[5]马薇薇.工程化视角下的统计学教学模式探究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2015（11）：136-138.

[6]李良军.新加坡国立大学的课程体系及课程教学概况[C].中国机械工程学会机械设计分会，全国机械设计教学研究会.2016年第十五届全国机械设计教学研讨会论文集.天津：《机械设计》编辑部，2016：4.

[7]吴莹.工业4.0及高端制造背景下工业工程专业课程体系建设探索[J].南昌教育学院学报，2018（1）：59-61.