劉惠　趙海清

【摘 要】大數(shù)據(jù)時代下，如何培養(yǎng)應(yīng)用型統(tǒng)計人才是高校思考的問題之一。通過論述應(yīng)用型統(tǒng)計專業(yè)人才需具備的能力，認(rèn)為“泰迪杯”數(shù)據(jù)挖掘挑戰(zhàn)賽能為應(yīng)用型統(tǒng)計人才的培養(yǎng)提供一定的引導(dǎo)。以數(shù)據(jù)挖掘為導(dǎo)向調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，借助校企合作利用實際數(shù)據(jù)引入案例教學(xué)，通過項目驅(qū)動式教學(xué)來提高統(tǒng)計學(xué)專業(yè)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，從而達(dá)到應(yīng)用型統(tǒng)計人才培養(yǎng)的目的。

【關(guān)鍵詞】統(tǒng)計學(xué)專業(yè);人才培養(yǎng);數(shù)據(jù)挖掘;應(yīng)用型人才

中圖分類號： C829 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）30-0127-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.30.064

Reflections on the Training of Applied Statistical Talents Oriented by Data Mining

LIU Hui ZHAO Hai-qing

（School of mathematics and statistics， lingnan normal university， Zhanjiang Guangdong 524048， China）

【Abstract】In the era of big data， how to train application-oriented statistical talents is one of the problems that colleges and universities consider. By discussing the abilities of applied statistics professionals， it is concluded that the “Tipdm Cup” data mining challenge can provide some guidance for the training of applied statistics professionals. Adjusting teaching content based on data mining， using the actual data to introduce case teaching with the help of school-enterprise cooperation and using the project-driven teaching to improve the practical ability and innovation ability of statistics students， so as to achieve the purpose of cultivating application-oriented statistics talents.

【Key words】Statistics; Talent training; Data mining; Applied talents

0 引言

當(dāng)前，交叉學(xué)科和技術(shù)群迸發(fā)的新一輪科技革命正在孕育，世界科學(xué)中心面臨轉(zhuǎn)移，第四次工業(yè)革命隨步而至，數(shù)字化鏈接和人工智能正在深刻影響各個行業(yè)、領(lǐng)域及學(xué)科的發(fā)展[1]。數(shù)據(jù)顯示，2018年的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模約為5300億元，同比增長15%。2019年我國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將達(dá)到6300億元，而未來五年年均復(fù)合增長率約為15.47%[2]。正如馬云所說，我們已經(jīng)進(jìn)入數(shù)據(jù)技術(shù)時代。

大數(shù)據(jù)與人工智能的發(fā)展直接影響人才需求和培養(yǎng)方式。統(tǒng)計學(xué)是一門與數(shù)據(jù)緊密聯(lián)系的學(xué)科，大數(shù)據(jù)不僅推動了數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域交叉科學(xué)的研究，也對統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)影響[3]。這促使更多的高校將數(shù)據(jù)科學(xué)課程與傳統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)課程相結(jié)合，為學(xué)生更多更新的學(xué)習(xí)項目，以便他們能在今后從容面對不斷變化的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。

對于應(yīng)用型統(tǒng)計學(xué)人才的培養(yǎng)，加強統(tǒng)計實踐環(huán)節(jié)教學(xué)是解決這一問題的主要途徑。2014年11月，《光明日報》刊文“高校怎么向應(yīng)用型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型”，文中提出“高校要根據(jù)社會需求培養(yǎng)多種多樣的專業(yè)型、復(fù)合型應(yīng)用人才”[4]。2015年11月，教育部等三部委聯(lián)合發(fā)文《教育部、國家發(fā)展改革委、財政部關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，文中提到要緊緊圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家重大戰(zhàn)略推動高校轉(zhuǎn)型發(fā)展。這為普通高校統(tǒng)計專業(yè)的人才的培養(yǎng)指明了發(fā)展方向[5]。2016年，薛靖峰指出要培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合統(tǒng)計方法獨立解決實際問題的能力，必須增強學(xué)生的實踐能力和動手能力[6]。2017年，任重指出要加強社會實踐，讓學(xué)生能夠正式地參與到統(tǒng)計工作中去，將學(xué)校中學(xué)到的統(tǒng)計學(xué)知識和專業(yè)技能更好的融會貫通[7]。2018年，歐立松指出應(yīng)用統(tǒng)計專業(yè)學(xué)生實踐能力缺乏， 應(yīng)該優(yōu)化課程體系， 建立完整和相對獨立的實踐教學(xué)體系和模式， 這對于大學(xué)生擇業(yè)、就業(yè)和創(chuàng)業(yè)具有重要意義[8]。但對于如何加強統(tǒng)計實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，受限于數(shù)據(jù)資源和實驗條件的限制，不同的高校有不同的方式方法。近年來，筆者所在學(xué)校通過組織統(tǒng)計專業(yè)學(xué)生參加“泰迪杯”全國大學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘挑戰(zhàn)賽，以賽促教、以賽代練，借助于校企合作強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，顯著提升了學(xué)生的數(shù)據(jù)分析水平和創(chuàng)新能力。

1 應(yīng)用型統(tǒng)計人才需具備的能力

大數(shù)據(jù)的發(fā)展使得統(tǒng)計研究的對象不僅僅局限于數(shù)值型的數(shù)據(jù)，還包括文本型數(shù)據(jù)，以及聲音、圖片等多媒體數(shù)據(jù)。獲取數(shù)據(jù)的方式也多種多樣，有的可以從相關(guān)網(wǎng)站下載，有些需要從網(wǎng)頁上爬取，對于特定研究目的數(shù)據(jù)還需要設(shè)計問卷從調(diào)查中得到。所以，大數(shù)據(jù)背景下，對于應(yīng)用型統(tǒng)計人才的數(shù)據(jù)搜集、處理和分析能力也提出了更高的要求。通過參賽實踐證明，教師可從數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)的預(yù)處理、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)挖掘等多方面加大教學(xué)力度和實踐環(huán)節(jié)，指導(dǎo)學(xué)生提高處理海量數(shù)據(jù)、提煉數(shù)據(jù)價值的能力。所以，本文提出應(yīng)用型統(tǒng)計人才可能應(yīng)具備的能力如下：

（1）熟練使用數(shù)據(jù)分析工具python或者R語言對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;

（2）了解大數(shù)據(jù)分析的流程：即分析的目的、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備、挖掘模式的建立以及結(jié)果解釋與評估;

（3）認(rèn)識數(shù)據(jù)的類型：大數(shù)據(jù)背景下處理的數(shù)據(jù)主要包括數(shù)值型數(shù)據(jù)、字符與字符串、布爾值、時間性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)以及多媒體數(shù)據(jù)。掌握不同數(shù)據(jù)類型的處理方式。

（4）數(shù)據(jù)的探索性分析方法：獲取數(shù)據(jù)之后，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行探索性分析以了解數(shù)據(jù)集的結(jié)構(gòu)、規(guī)律及性能?？赏ㄟ^檢驗數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量、繪制圖表、計算某些特征量等手段對數(shù)據(jù)進(jìn)行探索。利用數(shù)據(jù)探索性技術(shù)可幫助我們選擇合適的數(shù)據(jù)預(yù)處理和建模方法[9]。

（5）數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法：海量數(shù)據(jù)中可能存在噪聲數(shù)據(jù)、空缺數(shù)據(jù)和不一致數(shù)據(jù)等不合理的數(shù)據(jù)問題。所以，為了得到較為準(zhǔn)確的分析結(jié)果，在挖掘之前須對這些不合理的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。方法主要包括數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成和變換、數(shù)據(jù)歸納等幾個方面。

（6）數(shù)據(jù)的可視化：將數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)論以圖形的形式展現(xiàn)，讓用戶清晰直觀的感受其中蘊含的知識[10]。

（7）數(shù)據(jù)挖掘方法：主要的數(shù)據(jù)挖掘方法有屬性篩選、分類預(yù)測、回歸預(yù)測、聚類分析、關(guān)聯(lián)分析和時間序列分析。學(xué)會基于挖掘目的，利用合適的挖掘技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，并對模型作出評估和優(yōu)化。

（8）掌握了編程技術(shù)以及數(shù)據(jù)挖掘的理論知識之后，還需增強處理具體行業(yè)實際問題的實踐能力和應(yīng)用能力，具備一定的商業(yè)思維。

2 應(yīng)用型統(tǒng)計人才培養(yǎng)的契機

在應(yīng)用型統(tǒng)計人才的培養(yǎng)過程中可能會遇到各種各樣的問題，如師資力量薄弱，實驗條件和實訓(xùn)平臺缺乏，難以確定合適的教學(xué)內(nèi)容以及相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn)等。應(yīng)用型統(tǒng)計人才是為應(yīng)用而生，因此，這些問題的解決方案可以在挑戰(zhàn)賽等實訓(xùn)項目的參與中進(jìn)行探索。

“泰迪杯”數(shù)據(jù)挖掘挑戰(zhàn)賽是為強化高校數(shù)據(jù)挖掘?qū)嵺`教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用和創(chuàng)新能力的比賽。每年挑戰(zhàn)賽的三道賽題均來源于企業(yè)或社會的實際需求，所提供的數(shù)據(jù)量大且真實。參賽者需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘并建模分析，并提交測試結(jié)果。通過參賽和賽后的案例教學(xué)分析，能夠加深學(xué)生對統(tǒng)計知識的理解，顯著提升學(xué)生的編程能力和數(shù)據(jù)分析能力。

3 應(yīng)用型統(tǒng)計人才培養(yǎng)的幾點意見

3.1 明確教學(xué)目標(biāo)

應(yīng)用型統(tǒng)計人才需具有堅實的應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)理論知識和數(shù)據(jù)分析能力，能夠為實際問題的解決提供方法和思路，最終目標(biāo)就是利用統(tǒng)計學(xué)的理論知識解決實際問題。依托數(shù)據(jù)挖掘挑戰(zhàn)賽，將賽題看成是專業(yè)領(lǐng)域的小項目，以賽題待解決的問題作為數(shù)據(jù)挖掘的目標(biāo)，以運用統(tǒng)計學(xué)理論知識解決實際問題為導(dǎo)向，從應(yīng)用的角度掌握數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用場景和所能得出的結(jié)論，幫助師生調(diào)整應(yīng)用型統(tǒng)計人才的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3.2 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

以大賽要求學(xué)生具備的技能對教學(xué)內(nèi)容和課時安排進(jìn)行調(diào)整。既注重數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)探索性分析、數(shù)據(jù)挖掘等理論知識的掌握，培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析的思維方式;又強調(diào)學(xué)生對分析工具如python或者R語言的熟練使用;更強調(diào)實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，善于利用數(shù)據(jù)分析工具實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析思維，并以實際例子加大對各種分析方法在實際應(yīng)用方面的講解。

3.3 引入案例教學(xué)

案例教學(xué)是連接理論與實踐的橋梁，既能讓學(xué)生快速理解各種方法的應(yīng)用場景，又能讓課堂生動有趣，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

教師可選擇與即將講授的知識點相關(guān)的趣味小例子作為課程引入，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時讓學(xué)生帶著相應(yīng)的任務(wù)邊思考邊學(xué)習(xí)，一方面增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，另一方面讓學(xué)生自主探索知識點的應(yīng)用和應(yīng)用中需注意的問題，提高教學(xué)參與度。

通過泰迪杯數(shù)據(jù)挖掘挑戰(zhàn)賽，教師可以獲得較為豐富的教學(xué)資源。因此教學(xué)中可借助大賽歷屆優(yōu)秀作品，然后依據(jù)教學(xué)目的進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整形成較為有趣的案例作為課程案例貫穿一系列知識點的教學(xué)，讓學(xué)生直觀地了解所學(xué)習(xí)的統(tǒng)計知識如何解決實際問題。學(xué)生還可自主動手實踐，利用別人的思路或者嘗試自己的思路去解決相關(guān)問題，從而加深對統(tǒng)計知識的理解和統(tǒng)計方法的應(yīng)用。

3.4 利用教學(xué)工具

首先，充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，如在線課程網(wǎng)站（慕課、泰迪云課堂）、博客、空間、微信等多種教學(xué)手段增加教學(xué)的信息量，擴(kuò)大學(xué)生的視野。注重技能點的養(yǎng)成如：網(wǎng)絡(luò)爬蟲、數(shù)據(jù)可視化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（圖像、視頻、文本等）的基本處理等等。

此外，在沒有編程基礎(chǔ)的情況下，可借助泰迪公司自主研發(fā)的數(shù)據(jù)挖掘建模平臺，以拖拉拽的方式。將數(shù)據(jù)分析的各個環(huán)節(jié)通過流程化的方式進(jìn)行連接，就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和挖掘的目的。教師使用這個平臺來教學(xué)不僅可以清楚地講解數(shù)據(jù)挖掘的流程以及相關(guān)算法的原理，還可以借助于平臺的示例模板個學(xué)生展示算法的應(yīng)用場景以及一個完整案例的挖掘過程，并查看各步驟源代碼。對學(xué)生而言，平臺能在幫助他們更容易理解和接受數(shù)據(jù)挖掘，讓學(xué)生對知識點有了更感性的認(rèn)識，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.5 校企合作的項目驅(qū)動式教學(xué)

高校培養(yǎng)的應(yīng)用型統(tǒng)計人才需具有大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、人口與社會統(tǒng)計、金融統(tǒng)計等相關(guān)領(lǐng)域工作的創(chuàng)新能力和實踐能力。與泰迪公司建立校企合作平臺，進(jìn)行項目驅(qū)動式教學(xué)，有效促進(jìn)理論與實踐緊密融合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與主動性，培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力，實現(xiàn)實踐能力與社會發(fā)展需求接軌。

通過整合理論知識點以及專業(yè)需求，教師可以企業(yè)實際項目為依托，逐步引導(dǎo)學(xué)生分析和解決實際項目問題。一方面鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力，另一方面學(xué)生可以學(xué)習(xí)新興的行業(yè)技術(shù)和應(yīng)用方向來彌補課堂學(xué)習(xí)的不足，增加實習(xí)和就業(yè)的機會，補足實踐能力和應(yīng)用能力的短板，讓學(xué)生從書本理論走向崗位實踐，實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求聯(lián)動發(fā)展。

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)背景下，盡管應(yīng)用型統(tǒng)計專業(yè)的人才培養(yǎng)工作會遇到了諸多問題，但是教師可以在挑戰(zhàn)賽的引導(dǎo)下，探索培養(yǎng)社會需要的應(yīng)用型統(tǒng)計專業(yè)人才的新思路和新方法，可嘗試調(diào)整教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行針對性教學(xué)，引入案例教學(xué)增加學(xué)習(xí)興趣的同時加深對統(tǒng)計知識的理解和統(tǒng)計方法的應(yīng)用，利用先進(jìn)的教學(xué)工具擴(kuò)大學(xué)生視野，了解前沿的理論和應(yīng)用，增強校企合作促進(jìn)理論與實踐緊密融合，這不僅有助于培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的統(tǒng)計應(yīng)用人才，還能提高統(tǒng)計專業(yè)就業(yè)率。

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