徐 鋒

“屬性數(shù)據(jù)分析”的課程案例和課程考核改革

徐 鋒

（桂林理工大學理學院，廣西 桂林 541006）

屬性數(shù)據(jù)在生活中經(jīng)常遇到，其分析方法是統(tǒng)計學專業(yè)學生必須了解和學習的。文章基于目前“屬性數(shù)據(jù)分析”課程的教學現(xiàn)狀，特別是課程案例的局限性，收集了一些貼合大學生生活的案例數(shù)據(jù)，以便引起學生的共鳴，提升教學效果。同時，提出結(jié)課考核采用過程考核聯(lián)合結(jié)課論文匯報的形式進行最終考核，以充分了解學生對課程知識的掌握程度。

屬性數(shù)據(jù)；課程案例；統(tǒng)計分析；課程考核

引言

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，傳統(tǒng)統(tǒng)計學受到了巨大的沖擊，在面臨挑戰(zhàn)的同時，也迎來了新的機遇?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展，使得數(shù)據(jù)以多種形式出現(xiàn)，不斷涌入的多形式、大量的非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)對傳統(tǒng)統(tǒng)計方法提出了巨大的挑戰(zhàn)，同時更多更好的統(tǒng)計方法也應(yīng)運而生，針對屬性數(shù)據(jù)分析的方法也在日漸豐富。在以前計算機還未高速發(fā)展的時候，大規(guī)模數(shù)據(jù)的收集和存儲難以實現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)也不多，數(shù)據(jù)形式主要由定量數(shù)據(jù)占主導(dǎo)地位。如今計算機、互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)呈指數(shù)暴增，數(shù)據(jù)形式主要由定性數(shù)據(jù)占主導(dǎo)地位。特別是互聯(lián)網(wǎng)，產(chǎn)生大量、高頻的輿情數(shù)據(jù)，對平臺情感語句進行分析就涉及屬性數(shù)據(jù)分析的方法，從而使屬性數(shù)據(jù)的分析方法變得越來越實用、越來越受歡迎。在其他領(lǐng)域諸如生物醫(yī)學、社會科學、心理科學和金融信用評估等，也常常涉及屬性數(shù)據(jù)的分析方法。

近些年，屬性數(shù)據(jù)分析方法的應(yīng)用日益廣泛。過去，人們將定量數(shù)據(jù)的分析方法應(yīng)用到屬性數(shù)據(jù)中，如今絕大多數(shù)相關(guān)學者已經(jīng)意識到這個是不合適的[1]。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)分析的重要性毋庸置疑，特別是對屬性數(shù)據(jù)的分析。為了順應(yīng)時代的需要，各大高校紛紛為統(tǒng)計學專業(yè)的學生開設(shè)“屬性數(shù)據(jù)分析”課程。然而目前市場上針對屬性數(shù)據(jù)分析的教材相對較少，特別是國內(nèi)教材，很多都是來自國外的譯本，教材上的案例數(shù)據(jù)也都是國外的例子，對于學生而言缺乏興趣。在課程考核方面以當前流行的提交結(jié)課論文的形式作為考核方式，這是統(tǒng)計學專業(yè)數(shù)據(jù)分析類課程使用最多的一種考核方式，但也有一定的不足。這種考核方法在一定程度上無法反映出學生的真實水平，無法判斷學生是否真正掌握了相應(yīng)的方法。鑒于教材的課題案例和考核方式不足以體現(xiàn)學生掌握課程知識這兩點，筆者收集了一些貼合大學生生活的數(shù)據(jù)，可以用于課程案例的講解，幫助學生更好地理解屬性數(shù)據(jù)分析的方法，也結(jié)合實際情況對考核方式提出新的方法。

1 “屬性數(shù)據(jù)分析”課程案例

目前國內(nèi)高校使用得較多的教材是《屬性數(shù)據(jù)分析引論》。這本教材淺顯易懂，沒有復(fù)雜繁瑣的理論推導(dǎo)，很適合應(yīng)用統(tǒng)計學專業(yè)和經(jīng)濟統(tǒng)計學專業(yè)的學生，教師只需要適當?shù)匮a充一些必要的統(tǒng)計量的統(tǒng)計推斷即可。但是教材的課程案例大部分是醫(yī)學方面和西方國家的例子，比如心肌梗死與曾經(jīng)吸煙是否存在關(guān)聯(lián)性等。這些案例對醫(yī)學學生而言非常好，但是對非醫(yī)學學生而言僅是一個例子，不能讓學生感同身受地理解。倘若有一些例子能夠讓學生感同身受，讓學生覺得有趣，看到例子就想知道最終的結(jié)果，這樣勢必更能吸引學生的注意力。筆者收集了一些和大學生生活息息相關(guān)的案例數(shù)據(jù)，以便能夠幫助該專業(yè)學生了解屬性數(shù)據(jù)分析的課程案例，提升課程的教學效果。例如，大學生喝奶茶的頻率與性別是否存在關(guān)聯(lián)性，數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 大學生喝奶茶的頻率與性別的交叉分類列聯(lián)表

檢驗大學生喝奶茶的頻率與性別之間是否存在關(guān)聯(lián)，可以采用皮爾遜卡方檢驗和似然比檢驗方法對原假設(shè)H0：大學生喝奶茶的頻率與性別之間是獨立的進行檢驗。皮爾遜統(tǒng)計量和似然比統(tǒng)計量分別為：

屬性數(shù)據(jù)分析除檢驗兩個變量之間是否存在關(guān)聯(lián)性外，還有一個值得人們特別關(guān)心的問題，即發(fā)生某件事的可能性。通常情況下，是通過建立logistic回歸模型來回答。在諸多的教材中，案例數(shù)據(jù)是來自西方一些社會問題，比如問及個體是否相信有來世與性別之間是否獨立的問題中進行交叉劃分的列聯(lián)表案例數(shù)據(jù)。筆者在上課的時候問及所在班級是否對該案例感興趣，答案是否定的。但是學生對自己所關(guān)心的問題通常比較感興趣。諸如筆者調(diào)查收集的關(guān)于大學生具有明確職業(yè)規(guī)劃是否和年級有關(guān)的問題，數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 大學生具有明確的職業(yè)規(guī)劃是否和年級有關(guān)

表3 擬合基線—類別logit模型的參數(shù)估計值

根據(jù)概率公式：

表4 大學生具有明確的職業(yè)規(guī)劃預(yù)測概率表

從表4可以看出，無論哪個年級，個體對自己的職業(yè)規(guī)劃通常是“不確定”的概率更大。反映到整個年級上，也即一個年級大部分的學生對自己的職業(yè)規(guī)劃都是模棱兩可的，似乎有點目標但好像又不太堅定。教師需要對這部分學生進行正確的引導(dǎo)，讓其向“有”明確目標的方向靠近。對比四個年級學生的職業(yè)規(guī)劃預(yù)測，總體上大二的學生“有”明確的職業(yè)規(guī)劃的占比最高，其次是大四的學生。這也符合實際情況，大二剛上完職業(yè)規(guī)劃課，學生對未來作了一定的規(guī)劃，但是到了大三時又放棄了，而大四即將畢業(yè)面臨找工作的難題又重新規(guī)劃了職業(yè)方向。

從以上的案例分析中可以發(fā)現(xiàn)，更貼合大學生生活的案例更能引起學生的共鳴，在授課的時候更能吸引學生的注意力，可以使學生參與到課堂的談?wù)撝?，也能激發(fā)他們?nèi)ふ疑磉叺陌咐⑹占瘮?shù)據(jù)進行分析的興趣，從而提高他們的數(shù)據(jù)分析能力。

筆者也收集了其他一些與大學生生活比較貼近的數(shù)據(jù)，調(diào)查對象來自桂林理工大學的在校生。收集的問題有：（1）大學生騎共享單車上課是否與性別有關(guān)，數(shù)據(jù)見表5；（2）大學生每周運動次數(shù)與性別和年級的關(guān)系，數(shù)據(jù)見表6；（3）大學生點外賣次數(shù)與性別和年級的關(guān)系，數(shù)據(jù)見表7。

表5 大學生騎共享單車上課是否與性別有關(guān)

表6 大學生每周運動次數(shù)與性別和年級的關(guān)系

表7 大學生點外賣次數(shù)與性別和年級的關(guān)系

從表5可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常騎單車（一周4～5次）的男生要比女生多，而在不經(jīng)常騎（一周小于3次）的情況下，出現(xiàn)了相反的現(xiàn)象，女生比男生多。初步認為騎單車上下課與性別之間是存在一定的關(guān)聯(lián)性的。表6和表7分別反映了大學生的運動量和點外賣次數(shù)與性別和年齡之間是否存在關(guān)聯(lián)性?？傮w上，女生的運動量和點外賣的次數(shù)是均小于男生的。初步認為他們兩者之間是存在關(guān)聯(lián)性的。這些例子與大學生生活更加貼近，更能夠引起他們的興趣，從而提升教學效果。

2 “屬性數(shù)據(jù)分析”課程考核初探

統(tǒng)計類課程考核方式豐富多樣。以往的考核是閉卷考試形式，通過公式的推導(dǎo)證明某個結(jié)論以及一些小樣本數(shù)據(jù)的計算來檢驗學生對數(shù)據(jù)分析的掌握程度。隨著時代的發(fā)展，數(shù)據(jù)量的增加，針對大樣本的統(tǒng)計分析方法顯然不再適合閉卷考試。一是針對大數(shù)據(jù)的方法通過筆算不太可能完成。二是大樣本的漸近公式比較復(fù)雜，通過讓學生證明其結(jié)論已不太現(xiàn)實也沒有必要，即使可以也不能真正體現(xiàn)學生的數(shù)據(jù)分析能力，這與社會需要是脫軌的。

目前，數(shù)據(jù)分析類課程大多都是以“過程考核＋提交結(jié)課論文”的形式進行考核的。這種方式更能全面地考查學生數(shù)據(jù)分析的實操能力，更能評價一個學生對課程的掌握程度。然而，這種提交結(jié)課論文的考核方式在考核的時候也存在兩個弊端：第一，很多學生提交的論文都是互相借鑒，拉不開差距，很難判斷學生是否真正的掌握了課程知識；第二，論文只是書面上的呈現(xiàn)，無法給普通大眾講解，不能完全體現(xiàn)學生對數(shù)據(jù)分析結(jié)果的解釋能力。數(shù)據(jù)分析的結(jié)果是需要面對有這方面需求的企業(yè)老板，需要用通俗易懂的語言為需求方描述。

針對目前考核方式的弊端，建議可以采用結(jié)課論文匯報的形式進行考核，即提交結(jié)課論文后，制作PPT在教室演講自己的結(jié)課論文內(nèi)容，可以以小組為單位進行匯報[2]。在考核的過程中，可以添加學生互評的環(huán)節(jié)。學生對匯報者提問問題，匯報小組進行作答。這樣能夠真正考察學生對本課程的掌握程度。通過這樣的考核，能夠體現(xiàn)學生從收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)到最后得出結(jié)論的一系列過程，更重要的是能夠?qū)?shù)據(jù)分析的結(jié)果用通俗易懂的語言講出來，這對學生將來到社會做相關(guān)方面的工作尤為重要。這樣的考核方式能夠使教師充分了解到學生是否真正掌握了課程知識，更重要的是，學生在數(shù)據(jù)分析的過程中遇到不懂的問題也能夠及時得到教師的幫助。

隨著社會的進步，統(tǒng)計學理論知識不斷更新，統(tǒng)計學的教學要求也在不斷變化，越來越多的學者對統(tǒng)計學相關(guān)課程展開了研究。例如，薛艷[3]針對大數(shù)據(jù)時代探討了在大數(shù)據(jù)背景下統(tǒng)計學專業(yè)的教學體系；吳群英等[4]探討了大數(shù)據(jù)背景下應(yīng)用統(tǒng)計學專業(yè)的培養(yǎng)方法；朱建平等[5]針對大數(shù)據(jù)時代對傳統(tǒng)統(tǒng)計變革給出了自己的思考。如今計算機和互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，高維、高頻的大規(guī)模數(shù)據(jù)對傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法提出了挑戰(zhàn)。隨著數(shù)據(jù)量的激增，統(tǒng)計軟件的操作也變得尤為重要，數(shù)據(jù)分析類課程要讓學生掌握理論知識，更重要的是提升學生解決實際問題的能力。從收集數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理，再通過統(tǒng)計軟件估計模型，最后對模型結(jié)果進行解釋，這一系列的過程缺一不可。具備了實現(xiàn)這一系列過程的能力的人將更能被社會所認可。匯報結(jié)課論文正是能夠體現(xiàn)這一系列過程的考核方式，這種考核方式能充分地體現(xiàn)學生的數(shù)據(jù)分析能力以及運用所學的知識解決實際問題的能力。

3 結(jié)束語

生動的課程案例能夠提升學生對知識的渴望，使學生不斷地想要知道答案。鑒于目前“屬性數(shù)據(jù)分析”課程案例的局限性，文章收集了一些課程案例數(shù)據(jù)，并舉例說明了貼近學生生活的案例對于課程教學的重要性。同時，提出了以結(jié)課論文匯報的方式進行“屬性數(shù)據(jù)分析”課程考核，該考核方式不僅能夠體現(xiàn)學生對數(shù)據(jù)分析一整套流程的熟悉程度，還能提升學生運用所學的知識解決實際問題的能力。

統(tǒng)計學的教學需要不斷地變革以應(yīng)對時代的發(fā)展，要不斷地把新知識運用到教學中，以便學生能夠更好地適應(yīng)社會的需求，這便對統(tǒng)計學專業(yè)的教師提出了更高的要求，統(tǒng)計學專業(yè)教師只有不斷地學習，使自己的知識水平能夠達到社會發(fā)展的需要，才能更好地教導(dǎo)學生，為社會培養(yǎng)出符合時代發(fā)展需要的人才。

[1] 雷斯特. 屬性數(shù)據(jù)分析引論[M]. 張淑梅，王睿，曾莉，譯. 北京: 高等教育出版社，2008.

[2] 徐鋒，楊清華. “分類數(shù)據(jù)分析”的教學現(xiàn)狀和改革初探[J]. 教育進展，2021，11(6): 2396-2399.

[3] 薛艷. 大數(shù)據(jù)時代統(tǒng)計學專業(yè)教學體系的改革[J]. 教育教學論壇，2015(4): 110-111.

[4] 吳群英，蔣遠營，張浩敏，等. 大數(shù)據(jù)背景下應(yīng)用統(tǒng)計學專業(yè)改革探討[J]. 教育教學論壇，2016(43): 101-103.

[5] 朱建平，張悅涵. 大數(shù)據(jù)時代對傳統(tǒng)統(tǒng)計學變革的思考[J]. 統(tǒng)計研究，2016，33(2): 3-9.

Course Cases and Course Assessment Reform for "Attribute Data Analysis"

Categorical data is often encountered in daily life, and its analysis methods are essential for students majoring in statistics to understand and learn. The article is based on the current teaching status of the "Attribute Data Analysis" course, especially the limitations of course cases, some case data tailored to the lives of college students have been collected to resonate with students and improve teaching effectiveness. At the same time, it is proposed that the final assessment of should be conducted in the form of a process assessment combined with a final paper report, in order to fully understand students' mastery of course knowledge.

categorical data; course cases; statistical analysis; course assessment

G642; C812

A

1008-1151(2023)11-0108-04

2023-02-13

廣西自然科學基金青年項目（2021GXNSFBA220013）；桂林理工大學課程教綜合改革項目“‘屬性數(shù)據(jù)分析’課程內(nèi)容和考核方式改革研究與實踐”。

徐鋒（1989－），男，江西上饒人，桂林理工大學理學院副教授，研究方向為統(tǒng)計過程控制。