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交叉学科背景下统计学专业课程教学改革研究

2024-11-06周丽何少芳宁子岚

科技风 2024年30期

摘要:随着大数据时代的到来,统计学在自然学科和社会学科中的应用越来越广泛,统计学与其他学科的交叉得到了快速发展,如生物统计、医学统计、农业经济统计等。本文将从交叉学科的背景出发,分析如何进行统计学人才培养方案的修订?如何改进现有统计专业的教学方法?在教学过程中如何实现实践育人?如何实现统计学与其他学科的融合发展?并根据我校统计专业课程教学的实际情况提出针对性的政策建议。

关键词:统计学;交叉学科;教学改革

Abstract:Withtheadventoftheeraofbigdata,theapplicationofstatisticsinnaturaldisciplinesandsociologyisbecomingmoreandmoreextensive.Inrapiddevelopment,suchasbiologicalstatistics,medicalstatistics,agriculturaleconomicstatistics,etc.Thisarticlewillstartfromthebackgroundofthecrossdiscipline.Therevisionofthetrainingplan?Howtoimprovetheteachingmethodofexistingstatisticalmajors?Howtoachievepracticaleducationintheteachingprocess?HowtoachievestatisticalandotherdisciplinesTheintegrationanddevelopment?Andputforwardtargetedpolicyrecommendationsfortheactualsituationofstatisticalprofessionalcurriculumteachinginourschool.

Keywords:statistics;crossdisciplinarydiscipline;teachingreform

交叉学科是知识创新和科学发展的重要驱动力,是创新型人才培养及创新型国家建设的重要途径[1]。随着大数据时代的到来,人类已经进入了数据化时代,数据处理能力显得十分重要。而统计学是利用数理统计的方法分析处理数据,进而挖掘出数据里面的信息,在此背景下,统计学专业与其他学科交叉发展形成了众多交叉学科,如生物统计、医学统计、农业经济统计等,统计学为其他学科的发展提供了重要理论基础。为此,高等学校的统计学课程教学显得十分重要。

一、统计学人才培养方案的修订

统计学起源于研究社会经济问题,是研究如何测度、收集、整理和分析反映客观现象有关信息的数据,以帮助人们正确认识客观世界数量规律的方法论科学。现代统计学已渗透到理、工、农、医、经济管理与人文社科等领域,其作用和功能正从描述事物现状、反映内在数量规律,向进行统计推断、预测未来变化的方向拓展,演变成横跨社会科学领域和自然科学领域的多科性的方法论科学。我校2012年开设统计学专业并获得学士学位授予权,本专业以数学作为基础,与经济学相结合,利用计算机的优势,用统计原理和统计软件进行数据处理,解决相关领域的实际问题,实现统计学与农学、经济学、计算机等交叉学科的融合发展。

为了更好地实现统计学人才的培养和课程教学的改革,在新的人才培养方案中,我们更注重理论教学与实践课教学相结合,保证实践课学时至少占总学时的三分之一,且在实践教学过程中,充分体现统计软件在教学过程中的重要性。为此我们在教学过程中,选择统计软件根据课程特点实行“百花齐放”,如在“多元统计分析”教学过程中,选择R语言进行数据统计;在“数据分析与处理”的教学过程中,选择了Python软件进行教学,并将其用于教学案例的数据处理;在“计量经济学”教学过程中,选择STATA软件进行教学案例的实现;在“统计软件与应用”的教学过程中,选择SPSS统计软件对实际问题中的数据进行处理;在“时间序列分析”的教学过程中,利用EVIEWS软件处理时序,通过课堂教学将这些常见处理数据的软件教给学生,让学生在日后的学习和工作中能够根据实际情况,选择相应的统计软件进行精学,从而成为统计学专业的创新型人才。

同时,为了新的统计学人才培养方案能顺利实施,要求课程负责人编写对应课程的教学大纲,且教学大纲中要充分体现课程介绍、课程信息、教学理念、教学目标、教学内容教学方法和考核方式,其目的就是在课程教学中能按照大纲的要求有步骤地完成教学任务,培养出来的学生能达到人才培养方案的要求。

二、改进现有统计专业课程教学的教学方法

统计专业课程教学现有的教学方法与其他学科一样,存在着诸多问题需要完善。一是在教学过程中重结论,轻原理。部分教师在教学过程中只告诉学生一些结论,至于如何用数学知识将其进行推导在课堂上不讲解,要同学自己课后学习,而这些数学障碍恰好是导致学生学习效率低下的主要原因[2]。但“数理统计”“统计学原理”“多元统计分析”等课程是统计学的核心课程,理解相应的统计原理对统计学与其他交叉学科进行融合是非常重要的。因此,在统计学专业课程的教学过程中,一些核心课程的教学应该注重理论的推导,做到要重结论的同时更注重原理。二是教学过程中忽视案例的运用。统计学现在与很多学科进行了交叉,是一门应用性学科,那么在教学过程中必须有相应的案例作为支撑,提高学生学习统计学的兴趣,使学生在学习过程中做到事半功倍,同时还能提高学生处理问题的能力。在“抽样技术”的课程教学中,可以让学生按照“收集数据—分析数据—处理数据”这样的思路进行课程教学,学生处理数据的综合能力会得到很大程度的提高,这正是创新型统计学人才的一项基本技能。三是理论课程与实践课程教学相脱节。部分统计学专业课程只有理论课,没有实验或实践课程作为支撑。出现了理论课与实践课程脱节严重的现象,如在“回归分析应用”“时间序列分析”“计量经济学”等课程中,全部安排的理论课程,很多方法在实际问题的应用中都只能通过教师在课堂上讲解,这样,很大程度上制约了学生的动手能力。为此,在新的人才培养方案修订中,增加了实践课程的占比,实现理论课程与实践教学相结合,将所学理论知识能及时应用于解决实际生活中的实例。四是课程教学方法陈旧,部分教师在教学过程中采取一支粉笔讲到底,填鸭式教学现象严重。根据这些实际情况,我们采取针对性的措施,采用线上线下教学相结合的混合式教学模式,线上用微课的形式介绍知识点和一些原理,平台中的资料注重动画的制作和画面的美观,吸引学生的注意力,线下注重知识点的应用,这样同学们可以课前预习,课后复习,达到更好的学习效果。五是课程考核形式单一化。大学学习采取的是学分制,修满学分就可以毕业,很多专业课程都是采取一张试卷定成绩,这样不能全面反映学生的学习过程,为此,我们应该采用过程考核的形式对统计学专业课程进行考核,增加线上学习、课堂学习到课率和平时作业的考核比例。同时,根据课程的特点可以选择小组答辩、课程论文等方式进行课程考核,让课程考核形式多样化。

三、教学过程中如何实现实践育人

实践课程是锻炼学生理论联系实际、学以致用的能力。指导教师在任务布置和指导过程中以培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神为着重点。在实践过程中结合社会发展中的热点问题、经济问题、民生问题等进行调研,培养学生的统计情怀,用统计知识解决实际问题。实践课程开设的主要目的是引导大学生走出校门、深入基层、深入实际,促进大学生了解社会、了解国情,增长才干、奉献社会,锻炼毅力、培养品格,增强社会责任感,树立正确的世界观、人生观和价值观。

统计学专业实践教学“知理论、重应用”,其中实践教学涉及多门统计学专业核心基础课程,是知识点高度集成且具有多0be82cb550cd76c67acc18f8b0045361cf53b04496abae07a99ea5e9eaa0ddd1学科高度交叉的特点[3]。高校实践育人包括在实践教学、军政训练和社会实践活动中育人。其中实践教学主要包括实验课程和实习实践课程的教学,主要是将理论课程教学所学知识用于解决实际问题,在实践教学过程中,增加学生对专业、产业的了解,培养学生的创新精神和实践能力,从而提高学生的专业素养;军政训练主要是锻炼学生的身体素质,培养学生的爱国主义、集体主义精神;社会实践活动主要是锻炼学生的语言表达能力、收集数据和处理数据的能力,增加学生对社会和国情的了解,增强融入社会的能力[4]。为此,在新的统计学人才培养方案中我们采取的措施就是提高实践教学课时在总课时中的比重,达到了三分之一。比如,我们开设了社会调查,主要让学生学会研究设计、数据收集与分析方法、问卷设计等方面的内容。通过社会调查方式,有效地提高了学生的学习兴趣,增强了学生的专业自豪感和社会责任感,提升了理论教学的效果,保证了教学质量,使学生更好地适应国家和社会对人才需求。另外,高校要实现实践育人,必须要建设好实习实践教学基地,因高校实习实践基地是高校拓展教育空间的重要载体,也是校企合作协同育人的重要平台,让大学生在实践中受教育、长才干、做贡献,才能提升学生的社会责任感[5]。在教学过程中实现实践育人,让学生的专业素养、人文素养和科学素养得到提高,从而培养统计专业的创新性拔尖人才。

在统计学专业的教学实践过程中,应将思政内容融入课程教学实习中,在调查数据的过程中强调数据的真实性,统计学强调通过科学的方法收集和处理数据,保证数据的真实性和可靠性,只有真实的数据才能为决策提供有力支持,从而培养了学生实事求是的态度。

四、如何实现统计学与其他学科的融合发展

根据对微观数据的调查发现,“大数据背景下对统计学的认识”对“统计与相关专业的融合”的影响系数为042,而“统计与相关专业的融合”与“大数据背景下统计发展”的影响系数达到了0.82[6],同时,应用统计学是统计与信息技术相结合的一个方向[7]。因此,我校将信息计算专业与统计学设置在同一个学院,充分体现了统计学与信息科学的融合;同时,统计专业与农学、经济学、计算机、医学等交叉学科共同发展。那么,如何实现统计学与其他交叉学科更好地融合,可以从以下几方面进行教学改革:

一是高校可以进行“课程互选、学分互认”,积极研究并实施多种配套措施,不断优化培养方案,逐步建立起基于学科专业交叉的复合型人才培养模式[8]。为此,我校在统计专业人才培养方案的修订中,专业选修课与信息与计算科学专业、大数据专业和人工智能等专业采取了课程互选、学分互认的原则,让学生根据自己所学知识和个人爱好,实现统计学与其他学科的交叉,为后续继续学习、深造奠定了基础。二是加强学科建设顶层设计,破除学科间的交叉壁垒[9],构建多元科学评价体系。强化顶层设计主要体现在打通交叉学科人才培养过程中的各个环节,提升师资队伍质量水平,统计学专用教师不仅要有统计学的理论知识,还要熟练掌握统计软件,具备数据处理的能力,教师在教学过程中注意将统计学与其他学科融合的案例引入课堂,让学生充分理解统计学在其他学科中的应用,调动学生学习的积极性;学生也要根据实际情况在全校范围内进行相关专业公选课的选择,补充交叉学科知识点的欠缺,只有这样,我们才能摆脱当前交叉学科建设的困境,推动交叉学科建设的良性发展。三是营造交叉学科建设发展和人才培养的良好环境。统计学学科办、交叉科学部等组织单位多举办学术交流会,牵头营造开放共享、自由讨论的跨学科氛围,定期举办不同级别的跨学科沙龙、研讨会等学术交流活动,为不同研究团队、科学家学术交流和思维碰撞创造机会,为不同学科学者在一起长期交流合作创造条件[10]。同时,高等院校作为交叉学科研究和教育实践最重要的场域,要从师资培训、教学比赛和课程建设等多方面对学科发展提供相应的技术指导和经费支持。

为了培养创新型统计学人才,在现有交叉学科快速发展的背景下,统计学专业课程教学改革要跟上时代的步伐,选择使用先进的教学手段和教学模式培养出符合社会需求的新世纪人才。

参考文献:

[1]郭柏林,杨连生.高校交叉学科发展困境及破解蠡测——基于“学术部落化”的考察[J].高教探索,2011(1):3744,79.

[2]李伟,唐爱群,吴黎围.统计学教学中存在的问题与对策[J].当代经济,2015,379(19):106107.

[3]何少芳,周丽,李绪孟,等.统计学专业“大数据分析综合实践”教学探究[J].科技与创新,2022(17):3033.

[4]侯亚兵,陈桃,黄婉珺,等.高校园艺类专业实践育人实现途径探究[J].大学教育,2022,147(09):207209.

[5]张雯怡,万婕,王鑫.实践育人共同体视域下高校实习实践基地的建设研究[J].传承,2022,240(04):6368.

[6]高玉鹏.大数据背景下统计学发展及与相关专业融合的调查研究[J].统计与管理,2017(01):2123.

[7]刘忆宁,段复建.信息与计算科学与统计学专业融合发展模式研究[J].大众科技,2012,14(10):141142+132.

[8]张建波,傅开心.基于学科专业交叉的复合型人才培养模式的探究——以东北大学秦皇岛分校数学与统计学院为例[J].电脑与信息技术,2022,30(02):8183.

[9]康诚轩,李保忠.交叉学科建设的现实困境及转向路径[J].现代教育科学,2023(04):151156.

[10]王涛,辜刘建,向洋.交叉学科人才培养影响因素的系统结构研究——基于DEMATELISM模型的分析[J].高校教育管理,2023,17(04):6375.

基金项目:湖南省教育科学“十四五”规划课题:大数据背景下统计学与交叉学科融合发展的创新与实践(ND227225);中华农业科教基金课程教材建设研究项目:基于农业院校数学类课程教学模式和教学手段的研究与实践(NKJ202103049);湖南省教育厅教学改革研究项目:一流专业建设背景下农业院校信息与计算科学专业人才培养模式的研究与实践(HNJG20210508);国家教育部产学合作协同育人项目:大数据背景下统计学专业实践教学的研究(201901237016);大数据背景下统计学专业校企合作人才培养模式的研究与实践(201901129005)

作者简介:周丽(1980—),女,汉族,湖南安仁人,博士研究生,副教授,研究方向:统计学;何少芳(1980—),女,汉族,湖南嘉禾人,博士研究生,讲师,研究方向:数学教育、大数据分析技术;宁子岚(1980—),女,湖南怀化人,博士研究生,讲师,研究方向:数学教育、信息与计算科学教育。