基于创新能力培养的非参数统计课程案例教学研究

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　　[摘 要]随着大数据时代的来临，社会经济的发展对创新型统计学人才的培养提出了更高的要求。非参数统计作为统计学专业的主干课程之一，在大数据时代的统计工作中发挥着越来越重要的作用。本研究首先分析了案例教学法在创新型统计学人才培养中的重要性;然后从当前非参数统计课程案例教学的现状入手，分析了案例教学过程中存在的主要问题;最后从非参数统计教学案例库的设计与更新、教师的执教能力培训、案例教学过程控制以及相关的激励和约束机制构建四个方面，详细讨论了非参数统计课程案例教学的设计与实施相关问题，并针对性地给出了合理建议。
　　[关键词]大数据时代;创新能力培养;非参数统计;案例教学;人才培养
　　[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2020）01-0098-03
　　大数据时代，数据横行，信息纷扰，使得统计学变得炙手可热。然而，由于大数据背景下的实际问题往往涉及各种多源、异构、高维、繁杂的数据源，使得反映实际问题的数据在问题表示的充分性、代表性和分布的唯一性方面与传统的统计学应用要求出现冲突，致使传统统计理论的应用受限，于是促进了对数据分布假定更为宽松的非参数统计学的发展，非参数统计学逐步成为统计学的一个重要分支。
　　非参数统计作为一门应用性和研究性兼具的核心课程，不仅仅要求学生掌握基础理论知识，更关注对学生实际操作能力的培养，包括洞察问题能力、数据驱动的求解能力和信息修复的能力[1]。然而，在传统的教学过程中，由于过多注重理论证明，课程枯燥难懂，大大降低了学生对该课程的学习积极性和主动性，限制了学生创新能力的提升[2]。由美国哈佛商学院所倡导的案例教学法起源于20世纪20年代，并于1980年全面引入我国教学改革过程中[3]。经过几十年的继承、完善与发展，案例教学法已经形成了一套相对较为完整的教学理论。科学、合理的案例教学法能够有效激发学生的主观能动性，提升学生触类旁通的能力，因此，被广泛应用到各学科的教学过程中。由于非参数统计课程本身所具有的公式和定理多、理论性强等特点，使得课堂教学一直在教学方式上占据主要地位，然而，大数据时代的来临，加剧了社会对创新型统计学人才的需求，使得单一的传统课堂教学方式无法满足时代的需要。虽然国内外相关学者在非参数统计课程的教学改革方面已进行过大量研究，也在诸多方面涉及案例教学法，但是传统案例教学依然占据主要地位，其目的主要是讲解理论知识，而不是培养学生的统计创新思想，使得学生所学的理论知识脱离了实际问题，专业技能和创新能力难以提高。
　　一、大数据背景下案例教学法在创新型统计学人才培养中的重要性
　　统计学是基于数据处理的一门科学，在当前各领域大数据蓬勃发展的背景下，数据的质和量都在发生着深刻的变化，因此在利用统计学的理论和方法处理数据时，需要做相应的“适应性改变”，也可称之为“创新性改变”[4]。而这种创新性改变的能力是需要通过大量的、有针对性的前期训练才能够具备的。案例教学法就是将非参数统计的理论与方法揉进社会实践领域内的统计问题，通过对大量真实案例的系统解剖和讲解，使学生置身于真实的统计实践场景之中，思考如何针对各类统计问题的不同特征使用非参数统计的理论和方法进行搜集、处理和分析数据，引导学生实现对非参数统计理论和方法的真正体悟，达到提升学生创新性解决问题的能力。因此，案例教学绝不仅仅是用具有标准答案的“标准案例”为理论做注释和说明，也不是去找正确的答案，而是根据问题的不同特征去寻找能够更好解决和处理该类问题的思路与具体做法，这也是创新性能力培养的关键环节。案例教学法的最大特点是可以为学生的学习营造一个仿真环境，使其在课堂上就能接触到实际问题，从而学会在复杂条件下如何利用所学理论解决实际问题[5]。
　　二、传统非参数统计课程案例教学现状及问题分析
　　案例教学法在传统的非参数统计课程教学过程中已经有了较为广泛的应用，但是由于大数据时代的到来，给传统的非参数统计案例教学过程带来了诸多挑战，使得传统的非参数统计案例教学难以适应社会经济发展的需要，出现了诸多问题，具体体现在如下四个方面。
　　（一）案例陈旧且缺乏典型案例，案例库建设落后
　　在案例库建设方面存在的具体问题主要包括如下三个方面：（1）大多数高校在非参数统计课程的案例教学过程中仅重视案例教学的应用，却忽略了教学案例的编写、收集与动态更新，导致大多数案例陈旧，缺乏代表性。非参数统计教学案例主要有以下两个来源：第一，由教师在遵循“以问题为中心，以数据为基礎”的原则的基础上根据教学大纲进行编写的案例;第二，通过对所遇到的实际统计问题进行改编所得到的案例。目前，多数高校在非参数统计课程教学过程中所使用的案例都是由教师编写而来，但是由于多数教师缺乏充分的统计工作实践，导致部分案例失真，且时效性较差，极大地影响了案例教学的成效。（2）传统的非参数统计案例所属领域过于分散，问题规模小，数据结构过于简单。在很多教材中，很多传统的非参数统计案例隶属于不同的学科领域，案例与案例之间没有任何联系，不利于对某一问题进行深入研究。此外，以往的非参数统计案例大多基于简单的数据进行设计，其计算过程也相对简单，很多问题的结果可以通过手工计算得到。然而，在当前大数据背景下，统计问题变得越来越复杂，几乎不存在靠手工计算便可解决的实际问题，因此这种小规模、数据结构简单的案例已经与实际情况严重脱节。（3）基于软件进行教学的案例相对较少。传统的非参数统计案例较少涉及软件操作，即使有，也只是基本的统计软件操作，例如SPSS等，很少有要求进行编程操作的。然而，随着大数据时代的到来，统计数据的跨领域、多结构、海量特征愈发显著，很多问题没有现成的求解方法可用，需要独自编程实现求解。R软件作为一款优秀统计软件已经在诸多统计领域内得到了广泛的应用，基于R软件的教学案例可以有效地提升学生解决大规模复杂性统计问题的能力。 　　（二）教师对案例教学的重视程度不够，案例教学的执教能力尚待提升
　　在案例教学过程中，教师应该是主导者，而不是知识的复述者，学生也不应仅仅是听讲者，而应该是参与者[6]。这种案例教学模式对教师的教学理念、教学方法、知识基础、思维方式等均提出了较高的要求，需要教师付出更多的精力，在不断反思自己的教学过程中，持续总结经验与不足，不断更新教学案例，准确把握案例教学的过程和效果。而在传统的案例教学过程中，由于对案例教学的重视不够，教师往往把案例教学融入课堂教学之中，仅仅将案例教学作为解释基础理论的一个工具，并未把案例教学作为一个连接理论与实践的桥梁，从而大大削弱了案例教学在培养学生创新能力方面所能发挥的作用[7]。此外，教师使用软件求解统计问题的能力也参差不齐，严重阻碍了大数据背景下大规模统计案例的教学。
　　（三）案例教学过程缺乏有效的组织和控制
　　案例教学过程是一个复杂的系统工程。为了上好一堂案例教学课程，教师必须在课前、课中和课后都做出極大的努力[8]。不同于以往简单以讲授为主的教学方法，案例教学过程中还会出现许多不可控的因素。目前，很多高校在非参数统计的教学过程中还未能把案例教学与课堂教学区分开，因此，所开展的案例教学实际上也是以传统的讲授法为主。在这种案例教学模式下，由于未能引导学生进行独立思考和讨论，也未能充分发现学生在解决问题和独立动手能力方面的缺陷，而使案例教学失去了原有的意义。
　　（四）缺乏科学有效的教学评价和奖惩措施
　　科学、合理的教学评价和奖惩措施可以客观、真实地反映教师在教学过程中所做出的贡献，并能对其不断改善教学水平起到激励和监督作用。案例教学需要教师进行更多的创新性工作，而且，案例教学的评价标准应更加立体，包括学生创新性能力的培养、动手能力的提升等方面，而传统的教学评价方法的大多数指标都是直接或间接通过学生的考试或考核成绩来构成的，这种评价方法已不能满足对案例教学进行全面客观评价的需要。
　　三、基于创新能力培养的非参数统计课程案例教学设计
　　（一）构建基于软件操作的实用型非参数统计课程案例库
　　大数据背景下很多来源于实际的统计问题大多涵盖了多学科领域，且包含了海量的各种复杂结构的数据，这种多源、异构、高维、复杂的数据已经超出了传统统计学能够解决的范畴，导致传统的非参数统计案例设计已经无法适应社会经济发展对统计人才的需要，因此，为进一步提高案例库的针对性和时效性，我们可从如下三个方面开展工作：（1）在案例的来源方面，一方面，我们应该在广泛调研的基础上，吸收国内外先进案例设计的经验，在有针对性的领域内选题，使案例所属领域相对聚焦;另一方面，鼓励教师结合自己的教学经验编写更加贴近社会实际、时效性更强的非参数统计案例。（2）在合理把握案例难易程度的基础上，适度扩大案例规模。大数据时代的到来，使得统计学的研究领域更加广泛，问题规模进一步加大，数据的质和量上发生了根本性的变化。因此，为了使得编写出的案例更加贴近实际，应当在科学合理掌握问题难度的情况下适当扩大案例问题的规模，加大数据量，扩展数据结构。（3）基于R软件设计案例，使学生具备使用R语言解决统计问题的能力。
　　（二）针对教师开展案例教学法技能培训，提高执教能力
　　针对目前教师案例教学执教能力普遍偏弱的现状，相关部门可在如下几方面做出努力：（1）在充分调研的基础上，寻找在案例教学方面具有丰富经验的教师定期来校为相关任课老师举行教学演示和执教培训;（2）定期组织教学组人员集体备课，相互交流问题，总结经验;（3）定期组织教学组人员相互听课，并在课下交流心得体会;（4）定期在班级内就案例教学效果进行调研，将学生们提出的合理意见向相关老师反馈;（5）定期联络统计局、发改委等与统计工作密切相关的政府和企事业单位，了解社会经济发展对统计工作的需要;（6）定期开展案例教学比赛，以比赛促发展。
　　（三）科学、合理的案例教学过程控制
　　非参数统计课程的案例教学过程一般包括案例介绍、问题分析（以教学或提问的形式）、小组内公开讨论、教师点评与总结。如果案例的规模较大，则应给案例补充更多的背景信息，以便于学生们对案例的来源和问题特征做出透彻的分析，并且丰富的背景信息也利于教师不断引出案例中隐藏的其他统计问题，从而自然而然地进入下一轮的分析、讨论与点评环节。因此，教师应提前对案例教学过程进行精心设计，以期能够对案例教学过程有良好的控制。
　　首先，在案例引入阶段，应充分介绍案例的背景，以引起学生们的兴趣，并能逐步自行发现问题。发现问题后，鼓励学生以小组为单位，完成问题的分析、讨论与实验验证环节。在此过程中，案例的设计最好不要有唯一正确的答案，应允许学生根据自己的理解、分析去寻找合理的解决方法。其次，教师要控制好案例教学的进程。案例教学一般包括讨论、总结和点评三个环节。在讨论环节，对于学生出现的方向性问题，教师要及时纠正和分析，如果教师在此过程中没有及时纠正，学生就可能采用错误的理论和方法对问题进行分析，从而可能得出错误的结论。另外，教师的点评要着重于让学生明白揭示问题、分析问题和解决问题的基本方向和逻辑思路，要给学生留有思考具体解决办法的余地。
　　（四）恰当的激励和约束机制
　　非参数统计课程的案例教学工作任务繁重，往往需要教师在课前、课中和课后付出巨大努力才能取得较好的教学效果。因此，如果没有健全的激励和约束机制，原意尝试案例教学的老师便会少之又少，这也是非参数统计课程采用案例教学的教师比例偏小的深层原因。学校教务处和相关行政部门应针对案例教学建立完善的教学评价体系，鼓励和调动教师在增强管理实践的基础上，主动创造和运用新型的案例教学方式，提高教师进行案例教学的积极性。例如：可在职称评聘、绩效薪酬、教学项目审批等方面予以适当倾斜。
　　四、总结
　　大数据时代背景下，社会经济的快速发展对创新型统计学人才的培养提出了更高的要求。案例教学法可以充分发挥学生参与非参数统计课程教学的主观能动性，使其更好地体会非参数统计在社会实践中的应用。通过科学合理的案例教学活动，学生可以学会对问题加以思考、解剖并提炼其中共性规律，进而提升创新性的统计思维能力和解决实际问题的能力。然而，在当前的案例教学过程中，还存在着诸多问题，为了更好地利用好案例教学这一工具，高校相关部门和教师们需要在案例库设计与更新、教师执教能力培训、教学过程控制以及激励和约束机制构建等方面不断努力，同时加强相关的软硬件教学配套设施建设，以便更好地为创新型统计学人才的培养奠定坚实的基础。
　　[ 参 考 文 献 ]
　　[1] 冯利英，王志刚. 论《非参数统计》精品课程建设[J]. 内蒙古财经学院学报（综合版），2012（2）：26-30.
　　[2] 王敏，李娟，张敏，刘全辉. 案例教学法在《非参数统计》教学中的应用[J]. 教育教学论坛，2016（5）：139-140.
　　[3] 郭春甫.西方公共管理案例教育发展史评析[J]. 教育现代化， 2016（74）：157-159.
　　[4] 罗朝晖. 应用统计学专业创新创业能力培养的目标维度与实现[J]. 教育现代化，2017（14）：33-36.
　　[5] 蓝相洁，凌荣安. 基于创新能力培养的财税课程案例教学探索与实践[J]. 石家庄经济学院学报，2016（6）：134-137.
　　[6] 王敏，李娟，张敏，刘全辉. 案例教学法在《非参数统计》教学中的应用[J]. 教育教学论坛，2016（5）：139-140.
　　[7] 陈晓剑. 基于创新能力培养的管理专业案例教学研究[J]. 教育现代化，2000（4）：28-31.
　　[8] 胡孝权，杨松涛. 管理学课程案例教学的冷思考[J]. 哈尔滨学院学报，2011（12）：134-137.
　　[责任编辑：钟 岚]
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