大數(shù)據(jù)背景下統(tǒng)計學本科教學體系研究

　　摘要：本文歸納了大數(shù)據(jù)發(fā)展的特點，分析了統(tǒng)計學面臨的挑戰(zhàn)，就統(tǒng)計學本科教學體系中存在的問題進行了梳理，并提出了教學改革的方向和相應措施。

　　關鍵詞：大數(shù)據(jù);統(tǒng)計學;教學體系

　　一、引言

　　大數(shù)據(jù)的本質(zhì)是實體社會的虛擬化，無處不在的海量信息正改變著整個世界和日常生活方式。大數(shù)據(jù)之所以“大”，首先在于數(shù)據(jù)采集成本低、數(shù)據(jù)累積速度快，由于計算機技術的發(fā)展和普及，人們記錄、采集數(shù)據(jù)的成本較以前有了極大地降低，而且數(shù)據(jù)累積速度更加快捷。其次，數(shù)據(jù)來源多元化，如從產(chǎn)品全生命周期階段來看，貫穿設計到制造、從使用到維護、直到維修整個階段都會產(chǎn)生許多結構或非結構數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)不僅體量大，增長速度快，而且數(shù)據(jù)的多樣性，即數(shù)據(jù)的來源、種類也日益復雜。再次，數(shù)據(jù)處理速度快，快速的處理是大數(shù)據(jù)內(nèi)在要求，大數(shù)據(jù)的時間價值十分重要，如GPS位置信息，快消品網(wǎng)站、金融交易及用餐時間的外賣網(wǎng)站點擊流等，由于用戶眾多，短時間內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量十分龐大且具有強時效性就要求處理速度快速化。最后，數(shù)據(jù)價值密度低，正是由于數(shù)據(jù)產(chǎn)生量巨大，數(shù)據(jù)自動采集成本低，數(shù)據(jù)被記錄完整的可能性較以前有了極大提升，但也意味著包含了大量噪音信息。這也使得有用信息的提取及數(shù)據(jù)規(guī)律的探尋面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

　　推薦期刊：《統(tǒng)計研究》(月刊)1984年創(chuàng)刊，是由中國統(tǒng)計學會;國家統(tǒng)計局統(tǒng)計科學研究所主辦的統(tǒng)計科學刊物。本刊在廣大作者、讀者的關心支持下，逐漸形成了自己的辦刊特色，成為統(tǒng)計領域最具權威性的理論刊物。本刊作為“交流科研成果，繁榮學術研究，創(chuàng)新理論知識，推動實際工作”的窗口，密切反映著統(tǒng)計學術的新動向和新思維，在學術領域的宣傳和引導作用顯得愈發(fā)重要。

　　本質(zhì)上，大多科學研究活動并非從事先設想好的理論架構或科學原理來演繹、推理科學問題，而是從數(shù)據(jù)本身出發(fā)，運用不同分析方法歸納總結和發(fā)現(xiàn)科學規(guī)律。大數(shù)據(jù)環(huán)境下問題越來越復雜，使演繹研究變得愈發(fā)困難。高維、高頻的不同來源、不同結構、不同形式的海量數(shù)據(jù)可以快速、方便地被整合，使原來處于孤立、分散的數(shù)據(jù)更加容易地聯(lián)系起來，為發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的規(guī)律打開了更寬廣的視圖，更能發(fā)現(xiàn)小數(shù)據(jù)時代不易發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象、新知識和新規(guī)律。

　　在大數(shù)據(jù)時代，部分傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法在來源多元性、多重結構的大數(shù)據(jù)環(huán)境下失效，也難以完成復雜的計算和存儲。當然，盡管大數(shù)據(jù)提供了強大的數(shù)據(jù)分析條件，但也得付出如人力成本、時間成本和計算成本等。大數(shù)據(jù)并不能提供一個適宜于所有問題的解決方案，仍需要采用適合的統(tǒng)計方法來解決不同的問題，如抽樣、相關分析、因果推斷仍是可選手段。因此，大數(shù)據(jù)背景下，如何發(fā)展統(tǒng)計學學科?如何開展適應時代要求的統(tǒng)計學教育活動及培養(yǎng)人才?這些命題都需要統(tǒng)計學者思考。

　　二、本科統(tǒng)計學教學體系存在的問題

　　大數(shù)據(jù)為傳統(tǒng)統(tǒng)計分析方法提供了可觀測足夠多的樣本，但也提出了如何刪選、提取數(shù)據(jù)，如何整合異質(zhì)性多元數(shù)據(jù)、復雜結構數(shù)據(jù)的難題，同時在實際中，數(shù)據(jù)并非單純的越多越好，大數(shù)據(jù)所負載的信息價值存在邊際遞減效應，當數(shù)據(jù)體量越大，信息收集邊際成本在增加，而信息價值在遞減，如何平衡信息成本和效用同樣是一個巨大挑戰(zhàn)。因此，如何培養(yǎng)適應大數(shù)據(jù)時代的統(tǒng)計學人才以滿足市場需要是目前高校教學體系改革的重要問題。目前，大多國內(nèi)本科統(tǒng)計學教學體系存在以下幾個問題。

　　第一，培養(yǎng)目標和大數(shù)據(jù)契合度不高。傳統(tǒng)的本科統(tǒng)計學專業(yè)培養(yǎng)體系更多地關注如何培養(yǎng)學生收集、整理和分析數(shù)據(jù)的能力，而大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)的獲取較為容易且更為全面，與計算機技術的融合愈發(fā)緊密，傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)分析模式已經(jīng)不能適宜于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構特征。這就需要統(tǒng)計學專業(yè)人才的培養(yǎng)目標從傳統(tǒng)的應用型向數(shù)學、統(tǒng)計學、計算機科學高度融合的復合型轉(zhuǎn)變。

　　第二，培養(yǎng)方案中缺乏對數(shù)據(jù)收集、抽樣的訓練環(huán)節(jié)。大多數(shù)高校本科統(tǒng)計學培養(yǎng)過程都是基于統(tǒng)計技術開展的，如強調(diào)回歸分析、協(xié)整、預測、時間序列及判別、聚類等分類技術的運用，而忽視了如何開展數(shù)據(jù)收集、如何抽樣的教學訓練。另外，大數(shù)據(jù)的生成與采集在人為的設計框架之下，可能存在系統(tǒng)性偏差，抽樣可以與大數(shù)據(jù)交叉驗證。

　　第三，教學內(nèi)容與大數(shù)據(jù)關聯(lián)性不強。目前大多高校統(tǒng)計學教學都圍繞著統(tǒng)計學原理、計量經(jīng)濟學、應用回歸分析、時間序列分析等課程開展。但是在大數(shù)據(jù)環(huán)境中，統(tǒng)計學離不開數(shù)學和計算機科學的支撐。同時，大數(shù)據(jù)應用領域包括經(jīng)濟、管理、生物、傳播學等多個領域，教學內(nèi)容的學科交叉是大數(shù)據(jù)背景下統(tǒng)計學人才培養(yǎng)的重要基礎。另外，統(tǒng)計學的培養(yǎng)體系須注重教學內(nèi)容的模塊化，因此，教學內(nèi)容則要從不同培養(yǎng)的目標出發(fā)，設計如經(jīng)濟統(tǒng)計、管理統(tǒng)計、金融統(tǒng)計、生物統(tǒng)計等方向的教學內(nèi)容模塊，并引導學生從多個模塊中尋求大數(shù)據(jù)關聯(lián)，發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，創(chuàng)造新知識。

　　第四，實踐環(huán)節(jié)薄弱。由于數(shù)據(jù)邊際成本降低，過去以模型驅(qū)動的教學體系已不適應實際應用的需求，以模型出發(fā)，收集數(shù)據(jù)以證明模型或機制的正確與否往往無法逃離人為設計機制的嫌疑，且更多地是“過去式”規(guī)律的研究。大數(shù)據(jù)時代，更多需要從數(shù)據(jù)出發(fā)，以相關分析為基礎，以因果關系檢驗為主要工具，探尋大數(shù)據(jù)間隱藏的、不被認知的科學規(guī)律。因此，盡管大多高校都設計了教學實習、認知實習及畢業(yè)實習等環(huán)節(jié)，但由于應用領域的細分，統(tǒng)計學學生在實習過程中，往往因為沒有相關領域的基礎知識，實習的效果并不明顯。

　　三、本科統(tǒng)計學教學改革的方向和措施

　　由以上分析可知，大數(shù)據(jù)的來臨是統(tǒng)計學人的機遇，同樣也是挑戰(zhàn)，統(tǒng)計學人才的培養(yǎng)不能再在理論到理論的閉環(huán)中轉(zhuǎn)圈，只有結合大數(shù)據(jù)的特點，積極開展教學內(nèi)容、教學實踐的調(diào)整和改革，才能在新的時代環(huán)境中，培養(yǎng)具有扎實理論的復合型人才。

　　第一，重構教學體系，重新設計教學內(nèi)容。大數(shù)據(jù)的出發(fā)點在于體量巨大的數(shù)據(jù)，更加注重數(shù)學基礎、統(tǒng)計學理論知識和計算機技術的訓練，更加關切數(shù)據(jù)應用。因此，統(tǒng)計學教學體系的改革要從基礎和應用兩方面著手，一是加強高等數(shù)學、概率論、統(tǒng)計學知識的基礎訓練，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)倪壿嬎季S和扎實的基礎知識;二是增加計算機技術的課程，加強學生對網(wǎng)絡技術、網(wǎng)絡計算的架構認知，了解計算機并行計算、優(yōu)化計算的算法設計特點，開設JAVA設計課程，培養(yǎng)學生良好的編程習慣，提高編程能力;三是基于不同的應用，開設多門選修課程，引導學生基于興趣開展相關領域的專業(yè)知識學習。有意識地培養(yǎng)適應與不同行業(yè)需要的統(tǒng)計學新型人才。

　　第二，創(chuàng)新教學模式。教學模式的創(chuàng)新必須遵從以發(fā)揮自身優(yōu)勢為原則，以解決實際問題為目的，以市場需求為導向，各培養(yǎng)院所應結合自身特點，設計合理的教學模塊，改革教學模式，體現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代統(tǒng)計學專業(yè)人才培養(yǎng)的方向。大數(shù)據(jù)背景下統(tǒng)計學的教學模式須強化案例教學，在講授基礎知識的同時，也應注重以新現(xiàn)象、新問題、新案例為基礎，積極開展課堂討論和交流，引導學生如何將知識轉(zhuǎn)化成能力，提升學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。同時，課堂教學中，也可以論壇的形式，老師和同學們一起來厘清問題的結構、邊界、層次及面臨的解決困境，共同提出解決問題的方法邏輯及工具清單。同樣，教學模式的改革也要注重科學研究能力的培養(yǎng)，可設立多導師組制度，以研究問題為主軸，以多個學科組成的導師組為輔助，幫助學生解決學習中的各種實踐和理論問題。另外，教學模式的改革需要從個性化的、行業(yè)化的角度開展實踐，培養(yǎng)單位需從自身的學科特長、遵從學科優(yōu)勢發(fā)揮的原則，創(chuàng)新適宜于自身特點的特色教學模式、特色教學內(nèi)容，以培養(yǎng)個性化的行業(yè)大數(shù)據(jù)分析人才。

　　第三，加強實踐環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的統(tǒng)計學課程體系中經(jīng)管設計了課程實踐、認知實踐等內(nèi)容，但由于較少涉及到實際案例及應用，學生實習效果不佳。大數(shù)據(jù)背景下，實踐環(huán)節(jié)需要從兩個方面加強，一是強化學生計算機技術的實踐環(huán)節(jié)，目前大多統(tǒng)計學學生的計算機基礎較為薄弱，不了解云計算的邏輯框架，不了解并行計算的原理，不了解數(shù)據(jù)庫的基本結構就不能很好地利用計算機技術架構數(shù)據(jù)平臺。二是加強以項目式訓練的實踐環(huán)節(jié)，大數(shù)據(jù)具有行業(yè)分布廣，市場導向性強，專業(yè)知識要求高的特點，這就要求以系列不同類型、不同行業(yè)的項目開展學術訓練，如此不僅能拓展學生的專業(yè)視野，提升學生動手參與解決實際問題的能力，也將提前完成學生就業(yè)的磨合期，讓學生能夠更加從容地、專業(yè)地參與到實際工作中。

　　統(tǒng)計學作為一門具有較強應用特征的顯性學科，在大數(shù)據(jù)浪潮中，只有真實面對自身學科局限，探索學科前沿，以充分發(fā)揮其基礎性作用為基石，才能在新背景、新形勢下得到更好地發(fā)展。同時，統(tǒng)計學本科培養(yǎng)單位也應結合大數(shù)據(jù)的特點和自身優(yōu)勢，開展課程體系和課程內(nèi)容的適時調(diào)整，強化統(tǒng)計學基礎知識與計算機技術的高度融合，凸顯教學模塊化的設計理念，注重教學實踐環(huán)節(jié)的訓練和導向性，培養(yǎng)適宜于大數(shù)據(jù)要求的多學科交叉、復合型人才。

　　參考文獻：

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