彭 娟

(湖北科技學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

課題研究的教學(xué)模式的探索與實(shí)踐
——以《實(shí)用回歸分析》課程的教學(xué)為例

彭 娟

(湖北科技學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

以《實(shí)用回歸分析》課程教學(xué)為例，闡述了課題研究教學(xué)模式四個(gè)階段的展開時(shí)間、展開方式、注意事項(xiàng)及取得的效果。結(jié)合實(shí)際情況說明了課題研究的教學(xué)模式在促進(jìn)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解、鍛煉學(xué)生處理實(shí)際問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)方面起到的積極作用。

教學(xué)模式；課題研究；回歸分析；統(tǒng)計(jì)學(xué)

統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門理論緊密聯(lián)系實(shí)際的學(xué)科，傳統(tǒng)的講授型教學(xué)模式難以體現(xiàn)其實(shí)用性特點(diǎn)，難以讓學(xué)生獲得對學(xué)科實(shí)踐性的充分認(rèn)識和體驗(yàn)。因此，如何利用課堂上有限的時(shí)間在“教學(xué)”與“實(shí)踐”之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)，筆者進(jìn)行過很多的嘗試，然而最終的效果均不理想。有限的“教學(xué)時(shí)間”已經(jīng)成為制約提升教學(xué)效率和效果的瓶頸。筆者試圖在課堂之外通過以變相延長學(xué)生學(xué)習(xí)用的“活性時(shí)間”來達(dá)到“充足教學(xué)時(shí)間”的目的。

在借鑒了杜威的實(shí)用主義教育理論的“創(chuàng)設(shè)情境——確定問題——占有資料——提出假設(shè)——檢驗(yàn)假設(shè)”及其他一些關(guān)于高等教育的資料后，筆者針對統(tǒng)計(jì)學(xué)科的特點(diǎn)嘗試著設(shè)計(jì)了“課題研究教學(xué)模式”，并在《實(shí)用回歸分析》這門課中進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

一、課題研究教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

“課題研究教學(xué)模式”是在以“課題研究”延長學(xué)生課后學(xué)習(xí)的“活性時(shí)間”的基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性、促使學(xué)生參與實(shí)踐，從而加深學(xué)生對課堂知識的理解的一種教學(xué)模式。它能借助課題研究，達(dá)到“教用合一”的目的。

課題研究教學(xué)模式主要分為四個(gè)階段：

1.確定課題階段

這是由學(xué)生提出課題、教師評價(jià)課題，最終確定課題的階段。參與討論課題不僅可以極大地提高學(xué)生的積極性，也能夠讓他們認(rèn)識到自己所學(xué)的知識能夠解決什么樣的問題，從而促進(jìn)他們更加深刻地理解所學(xué)課程的作用和重要性。

2.搜集整理數(shù)據(jù)階段

統(tǒng)計(jì)學(xué)科對于數(shù)據(jù)應(yīng)用有著嚴(yán)格的要求，因此，這個(gè)階段能夠培養(yǎng)學(xué)生從最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)收集開始，了解例如“問卷調(diào)查”等多門學(xué)科需要用到的數(shù)據(jù)收集手段，并在后期的數(shù)據(jù)整理過程中強(qiáng)化學(xué)生使用EXCEL或SPSS等軟件的動(dòng)手能力，從而培養(yǎng)學(xué)生掌握全面的數(shù)據(jù)處理能力，為統(tǒng)計(jì)學(xué)的其他課程的實(shí)踐需要打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.處理分析數(shù)據(jù)階段

處理分析數(shù)據(jù)是統(tǒng)計(jì)學(xué)的常用手段和基本能力。在這個(gè)階段，可以引導(dǎo)學(xué)生針對不同的課題，選擇不同的分析方法，建立不同的數(shù)學(xué)模型，加深學(xué)生對常用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的理解，鍛煉他們分析問題、處理問題的能力。與傳統(tǒng)教學(xué)不同的是，在這個(gè)階段，將會(huì)統(tǒng)合學(xué)生所學(xué)到的所有課程的知識進(jìn)行綜合運(yùn)用，從而進(jìn)一步鞏固了學(xué)生所學(xué)的知識，促進(jìn)了知識的融會(huì)貫通。

4.形成結(jié)論階段

這個(gè)階段通過學(xué)生匯報(bào)課題研究成果，促進(jìn)學(xué)生了解科技論文撰寫的基本要求和技巧，并掌握課件制作的基本方法。同時(shí)，可以通過課題匯報(bào)、學(xué)生互評、教師評價(jià)等形式來開展互動(dòng)性強(qiáng)、參與性高的主題活動(dòng)。通過這種形式的競爭，在激活學(xué)生“向?qū)W力”的同時(shí)，也能鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和交流能力，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

二、課題研究教學(xué)模式在《實(shí)用回歸分析》教學(xué)中的實(shí)踐和效果評估

《實(shí)用回歸分析》是統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課，其內(nèi)容包括線性回歸、回歸診斷、回歸變量的選擇、非線性回歸、含定性變量的回歸等。熟悉回歸分析的基本理論，掌握回歸分析建模的一般流程是這門課的主要教學(xué)任務(wù)。

這門課程實(shí)踐性很強(qiáng)，特別適合展開課題研究的教學(xué)模式。配合18個(gè)教學(xué)周，課題研究的四個(gè)階段在《實(shí)用回歸分析》課程教學(xué)的開展時(shí)間、工作內(nèi)容分配如下。

第一階段：確定課題。

這一階段的主要任務(wù)是讓學(xué)生提出可用回歸分析方法研究的實(shí)際問題，結(jié)合回歸分析方法處理實(shí)際問題的一般流程，組織學(xué)生對課題的可行性進(jìn)行討論。它能加深學(xué)生對回歸分析方法的研究對象的理解，鍛煉學(xué)生從實(shí)際問題中建立數(shù)學(xué)模型的能力。具體安排為：

第1周：講授完回歸分析方法的研究對象、基本內(nèi)容后，引導(dǎo)學(xué)生深入理解回歸分析方法能解決哪些實(shí)際問題，指導(dǎo)學(xué)生提出適用于回歸分析方法研究的課題?？紤]到后期搜集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的困難，一般要求學(xué)生分成4～6人的小組，以組為單位進(jìn)行課題研究。

第2周：安排一堂課的時(shí)間，由各組小組長匯報(bào)課題內(nèi)容，組織全班同學(xué)對課題的可行性進(jìn)行討論。

關(guān)于課題可行性，應(yīng)注意兩方面的問題。第一，以什么為指標(biāo)量，即：因變量和自變量如何確定；第二，指標(biāo)量的數(shù)據(jù)是否容易或者有途徑獲取。例如，有學(xué)生提出“青少年沉迷網(wǎng)絡(luò)的影響因素”這一研究課題。教師需要引導(dǎo)學(xué)生明確：以什么為因變量？如何度量“沉迷網(wǎng)絡(luò)”這一現(xiàn)象？供選擇的自變量有哪些？如何度量？問題最終確定為“大學(xué)生沉迷網(wǎng)絡(luò)的影響因素”。指標(biāo)量的確定方面，以每周上網(wǎng)時(shí)長作為因變量，從個(gè)人性格、家庭環(huán)境、學(xué)校環(huán)境、業(yè)余生活等方面提出了若干自變量；數(shù)據(jù)獲取方面，為了搜集數(shù)據(jù)的方便將研究范圍局限為大學(xué)生，并提出以對本校學(xué)生發(fā)放問卷的方式搜集數(shù)據(jù)。

這一環(huán)節(jié)適宜在課堂上進(jìn)行。因?yàn)橥ㄟ^學(xué)生討論和教師的點(diǎn)評，學(xué)生將對回歸分析的基本思想和一般建模流程有更深入的理解。同時(shí)，學(xué)生對于應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題的一般思路也會(huì)有更深切的體會(huì)。

第3～5周：學(xué)生分小組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)搜集方案，一般采用問卷調(diào)查的方法。這一環(huán)節(jié)安排在課后進(jìn)行，教師可以針對共性問題在課堂上集中講解。問卷設(shè)計(jì)一般需要經(jīng)過初稿修正稿兩個(gè)階段，為保證問卷問題能客觀準(zhǔn)確反映指標(biāo)量，教師需要對問卷設(shè)計(jì)進(jìn)行全程指導(dǎo)。

第二階段：數(shù)據(jù)的搜集與整理。

這個(gè)階段全程都由學(xué)生在課后獨(dú)立完成，也是開展整個(gè)活動(dòng)的基礎(chǔ)。因此必須對學(xué)生進(jìn)行課下輔導(dǎo)，并及時(shí)幫助學(xué)生解決遇到的實(shí)際困難。具體安排如下：

第6～9周：設(shè)計(jì)抽樣方案，發(fā)放問卷，或者通過其他手段搜集原始數(shù)據(jù)。

第10～11周：使用EXCEL或SPSS錄入數(shù)據(jù)，對缺失數(shù)據(jù)、無效數(shù)據(jù)進(jìn)行清理，將原始數(shù)據(jù)整理成可直接用于軟件分析的數(shù)據(jù)。

在這個(gè)過程中，學(xué)生一方面能了解抽樣調(diào)查的實(shí)際過程；另一方面其協(xié)作與溝通能力也能得到鍛煉。另外，在整理大量實(shí)際數(shù)據(jù)中還可以培養(yǎng)學(xué)生耐心、細(xì)致的處事習(xí)慣。

第三階段：數(shù)據(jù)的處理與分析。

這個(gè)階段是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的中心與重點(diǎn)，不僅會(huì)用到課堂上的知識，還會(huì)涉及到很多其他專業(yè)知識和理論。

這一環(huán)節(jié)安排在第12～14周，因?yàn)榇藭r(shí)回歸模型的基本方法如：參數(shù)估計(jì)、模型檢驗(yàn)、模型診斷、模型優(yōu)化、模型解釋與預(yù)測等已經(jīng)介紹完畢，學(xué)生具備了使用回歸分析方法分析數(shù)據(jù)的可能。各小組的數(shù)據(jù)處理工作安排在課下進(jìn)行，教師可就學(xué)生提出的共性問題在課堂上作出講解。

在處理實(shí)際問題的過程中，學(xué)生可能遇到教材上沒有出現(xiàn)的特殊情況。例如，某個(gè)研究大學(xué)生心理健康影響因素的課題小組，使用主成分回歸消除變量間的多重共線性時(shí)，發(fā)現(xiàn)以保留的兩個(gè)主成分為自變量，對因變量作線性回歸時(shí)，參數(shù)的顯著性檢驗(yàn)沒有通過。學(xué)生對這種情況提出疑問，教師就主成分變量與自變量的關(guān)系、顯著性檢驗(yàn)的意義進(jìn)行了解釋，學(xué)生因此對該知識點(diǎn)的理解更加深刻。

在這個(gè)階段，學(xué)生在深入理解違背基本假設(shè)的情況及其原因，掌握異常情況(如異方差、自相關(guān)、多重共線性等問題)的處理方法，理解回歸方程各系數(shù)的解釋的基礎(chǔ)上，還能熟練掌握使用SPSS進(jìn)行回歸分析的方法和技巧，實(shí)踐動(dòng)手能力得到了很好的鍛煉。

第四階段：形成結(jié)論。

這個(gè)階段是課題研究結(jié)果的總結(jié)與匯報(bào)，具體安排如下：

第15～17周：由學(xué)生撰寫課題論文，制作匯報(bào)課題研究結(jié)果的課件。課下進(jìn)行，教師可提供指導(dǎo)。

該環(huán)節(jié)能促使學(xué)生了解科技論文撰寫的基本要求和技巧，掌握課件制作的基本方法。

第18周：進(jìn)行課題匯報(bào)，課堂上進(jìn)行。由分組匯報(bào)、學(xué)生互評、教師評價(jià)三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。課題的匯報(bào)可以隨機(jī)挑選小組成員進(jìn)行，一方面可以考察每個(gè)小組成員對課題的參與程度、理解程度，確保課題不是少數(shù)幾個(gè)愛學(xué)習(xí)的學(xué)生的個(gè)人工作；另一方面，也可以鍛煉學(xué)生的演講能力。

三、總結(jié)與展望

事實(shí)證明，課題研究的教學(xué)模式可以很好的發(fā)揮出統(tǒng)計(jì)學(xué)課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，能取得優(yōu)于普通教學(xué)模式的良好效果，具體表現(xiàn)為：

(1)學(xué)生對回歸分析的基本理論、方法、解決實(shí)際問題的一般流程有了更深入、直觀的認(rèn)識和體會(huì)；

(2)對于如何處理超出教材典型例題之外的特殊情況，學(xué)生有了一定的認(rèn)識，解決實(shí)際復(fù)雜問題的能力得到了鍛煉；

(3)熟悉了相關(guān)軟件(EXCEL、SPSS等)的操作；

(4)學(xué)生科研能力有很大提升，積極申報(bào)校科研項(xiàng)目，并取得良好成果；

(5)學(xué)生畢業(yè)論文優(yōu)秀率提升，多篇被評為省優(yōu)秀論文。

當(dāng)然，這種教學(xué)模式還有待完善，還有許多配套的、后續(xù)的問題需要解決。比如，如何將課題研究教學(xué)模式推廣到其他課程、如何進(jìn)一步將課題研究的優(yōu)秀結(jié)果整理成匯編文獻(xiàn)，或指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表論文、如何配合課題研究的進(jìn)行在院內(nèi)形成課題競賽的機(jī)制并推廣到全校，培養(yǎng)更濃厚的課題研究氛圍等等。希望筆者的微薄經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌驋伌u引玉，能給統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)變革帶來一條新的思路、一個(gè)新的方向。

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2095-4654(2015)03-0081-03

2014-11-18

湖北科技學(xué)院校級教學(xué)研究項(xiàng)目(2012X057B)

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