馬海強(qiáng)
(江西財經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計學(xué)院,江西南昌,330013)
多元統(tǒng)計分析是定量研究多變量之間復(fù)雜關(guān)系的一門統(tǒng)計專業(yè)主干課程,旨在培養(yǎng)學(xué)生多元統(tǒng)計分析的思維和運(yùn)用多元統(tǒng)計分析方法解決實際問題的能力。該課程是從經(jīng)典的概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程中發(fā)展起來的,主要內(nèi)容有:多元正態(tài)分布的參數(shù)估計、均值和協(xié)方差陣的假設(shè)檢驗、判別分析、聚類分析、主成分分析、因子分析、相應(yīng)分析、典則相關(guān)分析和數(shù)據(jù)的可視化等。[1]
近半個世紀(jì)以來,多元統(tǒng)計分析技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于氣象、環(huán)境、金融、經(jīng)濟(jì)、生物醫(yī)學(xué)、社會學(xué)、人口學(xué)等諸多學(xué)科領(lǐng)域,已經(jīng)成為解決多維數(shù)據(jù)不可或缺的統(tǒng)計工具。隨著計算機(jī)的發(fā)展和大數(shù)據(jù)時代的到來,各種各樣的數(shù)據(jù)層出不窮,各行各業(yè)都會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量大、種類繁多,如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)、基因數(shù)據(jù)等。這些海量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)在為多元統(tǒng)計分析的理論與方法開辟新領(lǐng)域的同時,也向多元統(tǒng)計分析的教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)和更高要求。如何在大數(shù)據(jù)時代背景和本科教育高質(zhì)量要求的情形下,探索適合統(tǒng)計拔尖人才培養(yǎng)的多元統(tǒng)計分析課程的教學(xué)模式成為急需解決的主要問題。本文在大數(shù)據(jù)時代背景下,以培養(yǎng)適應(yīng)時代需求的統(tǒng)計拔尖人才為出發(fā)點,將課程思政與專業(yè)教育深度融合在一起,并在此基礎(chǔ)上對多元統(tǒng)計分析課程教學(xué)改革進(jìn)行探討實踐,總結(jié)出一套適合統(tǒng)計拔尖人才培養(yǎng)的教學(xué)模式,以期達(dá)到培養(yǎng)符合社會需求的高素質(zhì)統(tǒng)計拔尖人才的目的。
多元統(tǒng)計分析起源于20世紀(jì)初期,最早可追溯到1928年Wishart發(fā)表的論文《多元正態(tài)總體樣本協(xié)方差陣的精確分布》。[1]自此,多元統(tǒng)計分析在曲折中發(fā)展、在應(yīng)用中成長,且隨著電子計算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展,多元統(tǒng)計分析在心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等方面都得到了廣泛應(yīng)用。這些應(yīng)用又促進(jìn)了多元統(tǒng)計分析理論和方法的發(fā)展,新的理論、新的方法不斷涌現(xiàn),使多元統(tǒng)計分析形成了一門體系完整、內(nèi)容豐富、方法多樣、應(yīng)用廣泛的統(tǒng)計專業(yè)課程,成為很多學(xué)科處理數(shù)據(jù)的主要分析工具,受到了越來越多的青睞與重視。其內(nèi)容既包含了多元正態(tài)分布中的參數(shù)估計和假設(shè)檢驗的統(tǒng)計方法,又有現(xiàn)象統(tǒng)計分類(包括判別分析、無監(jiān)督統(tǒng)計分析等)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容(如主成分分析、因子分析和典則相關(guān)性分析等)。
大數(shù)據(jù)時代的到來不僅會給人類的發(fā)展帶來巨大變革,而且會影響人們的學(xué)習(xí)和工作。移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展正日新月異地改變著人們的交流方法和生活方式。[2]隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長,人們越來越多地面臨處理大規(guī)模復(fù)雜數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀。這就要求人們需要具備從大規(guī)模數(shù)據(jù)中提取有價值信息的能力。
哈佛大學(xué)社會學(xué)教授加里金認(rèn)為,大數(shù)據(jù)是一場革命,龐大的數(shù)據(jù)資源使各個領(lǐng)域開始了量化進(jìn)程,無論是學(xué)術(shù)界、商業(yè)界還是政府,所有領(lǐng)域都將開始這種進(jìn)程。[1]目前,很多國家和地區(qū)都開始關(guān)注大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,很多高校也開設(shè)了數(shù)據(jù)工程、大數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè),以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代對人才培養(yǎng)的需要。在大數(shù)據(jù)時代,如何從紛繁復(fù)雜的海量數(shù)據(jù)中提取有價值的信息,不僅是學(xué)術(shù)界和企業(yè)界關(guān)心的問題,而且是多元統(tǒng)計分析課程所要面對的首要問題。
2016年12月,習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議中提出,要把社會主義核心價值觀融入“教書育人”全過程,用好課堂教學(xué)這個主渠道,各門課程都要與思想政治理論課同向同行、形成協(xié)同效應(yīng)。[3]2019年3月,習(xí)近平總書記在學(xué)校思想政治理論課教師座談會上再次強(qiáng)調(diào)了課程思政的重要性:“要堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一,挖掘其他課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源,實現(xiàn)全員全程全方位育人?!盵4]因此,課程思政也成為新時代高校思想政治教育發(fā)展的新趨勢和新要求,成為落實立德樹人的重要途徑。如何根據(jù)多元統(tǒng)計課程特點開展有針對性的思政教育,是多元統(tǒng)計分析面臨的另一挑戰(zhàn)。
2016年,全國教育工作會議提出“教育系統(tǒng)要緊緊圍繞教育質(zhì)量”,旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生良好的統(tǒng)計思維和創(chuàng)新精神。[5]在國家戰(zhàn)略和總方針的指引下,江西財經(jīng)大學(xué)(以下簡稱我校)立足校情和實際情況,秉承因材施教、立德樹人的原則,實施統(tǒng)計拔尖創(chuàng)新人才的精英教育理念,傾力打造統(tǒng)計拔尖人才試驗班,不斷優(yōu)化統(tǒng)計拔尖人才教育過程,全方位開展一流統(tǒng)計拔尖人才培養(yǎng)。如何適應(yīng)統(tǒng)計拔尖人才培養(yǎng)的時代需求,又是多元統(tǒng)計分析教學(xué)面臨的一大挑戰(zhàn)。
多元統(tǒng)計分析不僅涉及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕y(tǒng)計理論,而且具有實用性和實踐性的特點。作為統(tǒng)計學(xué)的專業(yè)主干課,多元統(tǒng)計分析教學(xué)在實際的教學(xué)實踐中出現(xiàn)了一些問題。經(jīng)過與其他任課教師交流,筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗,總結(jié)出以下主要問題。
多元統(tǒng)計分析需要數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)推導(dǎo),需要學(xué)生掌握一定的數(shù)學(xué)分析和高等代數(shù)中的基礎(chǔ)知識和分析方法。但是,大部分經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的學(xué)生對數(shù)學(xué)分析和高等代數(shù)的掌握并不扎實,對數(shù)學(xué)知識的掌握只停留在概念和數(shù)學(xué)符號上,不能靈活地應(yīng)用數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法。因此,部分學(xué)生在學(xué)習(xí)多元統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)理論時,常常會被多元統(tǒng)計分析教材中大量的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)“嚇倒”,從而對多元統(tǒng)計分析課程產(chǎn)生畏難情緒,甚至放棄對該課程的學(xué)習(xí)。
升學(xué)和就業(yè)是高校學(xué)生面臨的主要壓力。一些學(xué)生在學(xué)習(xí)多元統(tǒng)計分析時,認(rèn)為多元統(tǒng)計分析在考研初試中不占任何分值,在多元統(tǒng)計分析課程投入的精力不多。這直接導(dǎo)致這部分學(xué)生對多元統(tǒng)計分析思想和統(tǒng)計方法的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不扎實,自主探索和學(xué)習(xí)的意識薄弱。
在多元統(tǒng)計分析課程學(xué)習(xí)的過程中,無論是統(tǒng)計方法的學(xué)習(xí)還是課后作業(yè)環(huán)節(jié),都離不開大量的統(tǒng)計計算和數(shù)據(jù)分析。學(xué)生熟練使用統(tǒng)計軟件可以更好地學(xué)習(xí)并掌握多元統(tǒng)計分析方法,但大部分學(xué)生對R軟件、Python等統(tǒng)計軟件不熟悉。這就給學(xué)生應(yīng)用多元統(tǒng)計分析方法解決實際問題帶來很大不便。
目前的多元統(tǒng)計分析的教學(xué)內(nèi)容普遍陳舊,很多教材對傳統(tǒng)的低維數(shù)據(jù)分析方法介紹較多,大數(shù)據(jù)統(tǒng)計、高維復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處理方法幾乎沒有涉及。這會導(dǎo)致學(xué)生無法把在學(xué)校里學(xué)到的專業(yè)知識直接應(yīng)用到社會工作實際中,無法適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的人才需求。
多元統(tǒng)計分析的教學(xué)方式常常是單一的傳統(tǒng)知識講授法,或是統(tǒng)計軟件案例分析法,且課程考核較側(cè)重于理論知識或課程作業(yè)報告。這導(dǎo)致教師在教學(xué)中很少考慮學(xué)生的個體差異情況,缺少對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的全過程評價,進(jìn)而出現(xiàn)多元統(tǒng)計分析教學(xué)效果低下、學(xué)生參與度不高的情況。
多元統(tǒng)計分析課程思政的現(xiàn)狀不盡如人意。例如,沒有完全發(fā)揮課堂教學(xué)在立德樹人中主戰(zhàn)場的作用,教師自身思想政治教育意識不強(qiáng),或無法找到多元統(tǒng)計分析課程與思政教育元素的契合點,不能將思政教育貫穿教學(xué)的全部環(huán)節(jié),等等。[6]
多元統(tǒng)計分析的教學(xué)不僅應(yīng)該重視統(tǒng)計理論的傳授,而且需注重統(tǒng)計方法的應(yīng)用。多元統(tǒng)計分析產(chǎn)生于實踐,并在實踐中發(fā)展。只有通過大量的數(shù)據(jù)分析,學(xué)生才能更好地理解多元統(tǒng)計分析方法的實質(zhì),產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣。在教學(xué)中,教師僅用隨機(jī)模擬數(shù)據(jù)或案例分析中已處理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué),將會導(dǎo)致學(xué)生在面對實際數(shù)據(jù)時無從下手,甚至無法選擇正確的統(tǒng)計方法進(jìn)行分析。[6]
大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)獲取更加便捷,數(shù)據(jù)資源越來越豐富,數(shù)據(jù)平臺和處理需求對多元統(tǒng)計分析教學(xué)的要求越來越高,這些都給多元統(tǒng)計分析的教學(xué)改革帶來了前所未有的機(jī)遇。
第一,教學(xué)資源豐富。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,各種各樣的數(shù)字化教學(xué)資料不斷涌現(xiàn),越來越多的教學(xué)資源都可以從網(wǎng)上免費(fèi)獲得。學(xué)生可以通過觀看或點擊名師課堂的教學(xué)資料和講座報告,加深對統(tǒng)計前沿知識的了解,進(jìn)而提高學(xué)習(xí)興趣。
第二,教學(xué)理念先進(jìn)?,F(xiàn)代先進(jìn)的教學(xué)理念不斷出現(xiàn)。高校與教師要在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的基礎(chǔ)上,不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生的探索性和自主性以及學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。
第三,教學(xué)平臺多樣。線上課程、線上與線下混合課程不斷出現(xiàn),慕課建設(shè)成為各個高校教學(xué)的重點,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)創(chuàng)建了豐富的教學(xué)平臺,從而為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。
結(jié)合統(tǒng)計拔尖人才培養(yǎng)的時代要求和大數(shù)據(jù)時代的背景,對多元統(tǒng)計分析課程的教學(xué)進(jìn)行探索和實踐如下。
自2012年以來,我校秉承因材施教、立德樹人的原則,實施統(tǒng)計拔尖創(chuàng)新人才的精英教育理念,傾力打造統(tǒng)計拔尖人才試驗班,不斷改進(jìn)管理制度和評估方式,不斷優(yōu)化統(tǒng)計拔尖人才教育過程,全方位開展統(tǒng)計拔尖人才的培養(yǎng)。為適應(yīng)統(tǒng)計拔尖人才培養(yǎng)的精英教育理念,并體現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代的鮮明特色,多元統(tǒng)計分析課程的教學(xué)目標(biāo)需與時俱進(jìn),要充分反映拔尖人才培養(yǎng)的高要求,全面貫徹精英教育理念,滿足全方位培育統(tǒng)計復(fù)合型人才的總需求。
多元統(tǒng)計教學(xué)大綱的完善,要突出多元統(tǒng)計分析各個知識模塊的邏輯性,圍繞拔尖人才培養(yǎng)的總目標(biāo),不斷優(yōu)化課程目標(biāo)和畢業(yè)要求。同時,要合理安排教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)評價體系,豐富課程資源,使教學(xué)大綱充分反映統(tǒng)計拔尖人才的拔尖特性。
在教學(xué)內(nèi)容方面,傳統(tǒng)的多元統(tǒng)計分析課程側(cè)重于多元正態(tài)分布的理論性質(zhì)及低維多變量間數(shù)據(jù)分析方法的介紹,雖然可以用來分析現(xiàn)實中的數(shù)據(jù),但無法適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代帶來的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)量龐大的海量數(shù)據(jù)。因此,多元統(tǒng)計分析的教學(xué)內(nèi)容需加入現(xiàn)代統(tǒng)計的思想和統(tǒng)計算法,以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)的特點。此外,在多元統(tǒng)計教學(xué)內(nèi)容中,教師還需深度融入思政元素,無論統(tǒng)計原理還是統(tǒng)計分析實踐,都需在當(dāng)代社會背景下進(jìn)行深刻詮釋。將思政教育與多元統(tǒng)計分析課程教學(xué)結(jié)合在一起,有利于培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價值觀,達(dá)到立德樹人的培養(yǎng)目的。
在統(tǒng)計拔尖人才的精英教育理念指引下,結(jié)合多元統(tǒng)計分析課程的教學(xué)內(nèi)容,教師需要采取先進(jìn)的教學(xué)方法開展多元統(tǒng)計分析的教學(xué)活動。例如,在講解多元統(tǒng)計分析的理論時,采用科研導(dǎo)向型的教學(xué)方法,融知識講授法與啟發(fā)式教學(xué)為一體,定期開展探究式小班研討;在傳授統(tǒng)計軟件和編程技術(shù)時,采用案例教學(xué)和演示教學(xué)法;在統(tǒng)計實踐教學(xué)中,結(jié)合問題實際、圍繞項目開展教學(xué),提高學(xué)生分析和解決問題的能力。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,多元統(tǒng)計分析課程的網(wǎng)絡(luò)資源不斷出現(xiàn)。因此,教師需要不斷整合優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,收集多元統(tǒng)計分析的經(jīng)典案例,積極尋找多元統(tǒng)計分析課程與思政元素的融入點。同時,教師也應(yīng)加強(qiáng)與企事業(yè)單位的深入交流,收集經(jīng)濟(jì)社會中的各種實際數(shù)據(jù),從不同方面調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高多元統(tǒng)計分析教學(xué)的針對性和有效性。
高校應(yīng)以興趣和統(tǒng)計專業(yè)為導(dǎo)向,以事業(yè)心為核心,全力打造具有國際化視野的教學(xué)團(tuán)隊。同時,定期舉辦教學(xué)研討活動,集思廣益,不斷銳意革新,創(chuàng)新教學(xué)方法;吸納優(yōu)秀學(xué)生義務(wù)參與團(tuán)隊管理,如以助教身份參與教學(xué),提高學(xué)生的組織能力,并增強(qiáng)學(xué)生的集體意識。
教師應(yīng)重視問題導(dǎo)向、過程管理及試錯型嘗試的重要意義,將有益的失敗性試錯納入考核范圍。具體來說,教師在多元統(tǒng)計分析理論教學(xué)環(huán)節(jié),應(yīng)重點考核學(xué)生的主動性、嚴(yán)謹(jǐn)性和探索性;在多元統(tǒng)計分析實踐環(huán)節(jié)全面采用“非標(biāo)準(zhǔn)答案”型的學(xué)業(yè)評價方法,突出方法的新穎性和解釋性,建立完整、全面的多元統(tǒng)計分析教學(xué)評價機(jī)制。
為了彌補(bǔ)教材中理想型數(shù)據(jù)的不足,教師應(yīng)在多元統(tǒng)計分析教學(xué)環(huán)節(jié)中,增加暑期實踐,讓學(xué)生在實踐中接觸真實數(shù)據(jù),認(rèn)識數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和不完美性。通過暑期實踐,學(xué)生可以進(jìn)一步了解國情,增進(jìn)自身對多元統(tǒng)計分析理論知識的認(rèn)識,增強(qiáng)服務(wù)社會的家國意識。
第一,注重知識性與思想性相統(tǒng)一。在多元統(tǒng)計分析教學(xué)改革中,教師要注意統(tǒng)計知識的嚴(yán)謹(jǐn)性與思想性的統(tǒng)一,在統(tǒng)計知識的講解中突出統(tǒng)計思想,在統(tǒng)計思想中深化對統(tǒng)計知識的認(rèn)識。
第二,注重思政教育與言傳身教相統(tǒng)一。教師是教育的關(guān)鍵,教師在教學(xué)過程中,不僅要深入挖掘多元統(tǒng)計分析課程的思政元素,而且要不斷提高自身的思想政治教育水平。同時,教師需要以自己的實際行動感染學(xué)生,用人格魅力吸引學(xué)生,陶冶學(xué)生、培育學(xué)生。
第三,注重協(xié)調(diào)性和邏輯性相統(tǒng)一。在多元統(tǒng)計分析教學(xué)改革中,教師要認(rèn)真鉆研多元統(tǒng)計分析的教學(xué)內(nèi)容,合理協(xié)調(diào)好各個知識點的講解次序和時間分配,將多元統(tǒng)計分析理論的邏輯性和多元統(tǒng)計分析應(yīng)用的廣泛性統(tǒng)一起來,培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)理邏輯和解決實際問題的能力。
通過對多元統(tǒng)計分析課程開展教學(xué)改革,實時跟蹤評估改革成效,并通過對教學(xué)改革的結(jié)果進(jìn)行分析,推行適合多元統(tǒng)計分析的教學(xué)改革,效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
多元統(tǒng)計分析的教學(xué)改革以學(xué)生為中心,以統(tǒng)計拔尖人才的精英理念為出發(fā)點,大力響應(yīng)課程思政的時代呼喚,突出大數(shù)據(jù)的應(yīng)用背景。同時,它聚焦學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索精神,著力培養(yǎng)了具有扎實統(tǒng)計理論基礎(chǔ),較強(qiáng)思辨能力,有志于繼續(xù)求學(xué)深造,未來能在統(tǒng)計學(xué)領(lǐng)域有所成就,且具有家國情懷的創(chuàng)新型復(fù)合人才。
多元統(tǒng)計分析的教學(xué)改革,考慮到了學(xué)生的差異性和個性化的學(xué)習(xí)需求,豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)方式。這深化了學(xué)生對數(shù)據(jù)的認(rèn)識,使學(xué)生較好地掌握了多元統(tǒng)計分析課程的基礎(chǔ)知識,以及先進(jìn)的統(tǒng)計算法和現(xiàn)代統(tǒng)計的分析方法。
通過研討式的理論教學(xué)和開展項目制的實踐教學(xué),學(xué)生相互學(xué)習(xí)、相互提高,在增強(qiáng)自身的合作意識和團(tuán)隊協(xié)作能力的同時,也提升了人際交往能力和表達(dá)能力。這有益于促進(jìn)學(xué)生友誼,幫助學(xué)生實現(xiàn)全面發(fā)展。
在大數(shù)據(jù)時代的大背景下,圍繞課程思政和統(tǒng)計拔尖人才培養(yǎng)的目的,從八個角度出發(fā)對多元統(tǒng)計分析課程進(jìn)行的教學(xué)改革,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,不僅掌握了扎實的統(tǒng)計基礎(chǔ)知識,而且熟知前沿的統(tǒng)計分析方法和先進(jìn)的統(tǒng)計思想,具備使用多種統(tǒng)計軟件采用現(xiàn)代統(tǒng)計分析方法解決實際問題的能力。這滿足了學(xué)生“職業(yè)發(fā)展,個性發(fā)展,全面發(fā)展”的素質(zhì)需求[5],取得了立德樹人的教學(xué)效果,培養(yǎng)出了符合時代需求且具有家國情懷的高素質(zhì)拔尖型統(tǒng)計人才。