OBE 理念下的統計學導論課程教學改革實踐

景湘李

（貴州理工學院<理學院>，貴州 貴陽 550003）

0 引言

隨著大數據與人工智能的飛速發展，其應用領域的不斷拓展導致了應用統計學與相關專業的高度交叉和融合， 使當前形勢下的應用統計學專業的教育教學也面臨新的挑戰[1]。 為了對還未系統地進行專業學習的大學新生進行一般性的專業指引， 讓應用統計學專業學生對本專業的學科發展、應用領域、專業方向等有一定程度的認識和理解， 進而激發學生的學習興趣、專業認同感和專業自信，開設統計學導論課程是十分必要的[2]。 作為貴州理工學院應用統計學專業的必修專業基礎課， 該課程一般開設在大一下學期。 然而，我?！敖y計學導論”課程在實際教學中也面臨許多問題和困難： 統計學導論教材大多以實質性的專業理論知識為主，涉及面過廣，理論性太強[3]，如統計學的基本概念和原理等， 導致統計學導論課程更多地變成了一門“專業課”；只做粗略的課程體系、專業特點、培養目標等專業概況介紹，而很少涉及本專業在當前社會背景下的發展方向、 交叉領域和就業前景等內容，導致學生后續專業學習的茫然；課程教法和考核辦法比較單一，缺乏突破；課程學時設置只有16 學時等。 為解決此類問題，對統計學導論課程進行相應的教學改革， 以期實現本課程開設的目的是非常迫切的要求。

近幾年來，由美國學者Spady W.D.提出的成果導向教育（Outcome-Based Education，簡稱 OBE）理念已大量地應用于新工科人才培養和工程教育模式研究[4]。筆者將OBE 主張由學生最終獲得的學習成果或能力來進行反向設計的理念引入貴州理工學院應用統計學專業的統計學導論課程，并對OBE 理念下的統計學導論課程教學有以下實踐探索。

1 O B E 理念下的統計學導論課程教學改革實踐

1.1 設定課程能力目標

與傳統教學不同的地方在于，OBE 理念注重的是學生通過教學活動之后最終獲得的學習成果，這就必然要求教師應先思考通過本門課程的教育教學活動之后期望學生獲得的課程理論知識、具備的知識應用能力或者專業技能， 逆向設定本課程的能力目標、教學內容和教學方法等， 從而規劃好本門課程的教學，幫助學生獲取學習成果。

統計學導論課程是應用統計學專業的專業基礎課程，與其他應用統計學專業課程有明顯不同，其主要目的不是為了讓學生學習某些統計概念、專門的統計原理或者統計方法等理論知識，而在于讓學生從宏觀層面上對本專業的學科發展、應用領域、專業發展方向和交叉領域等有一定的了解，激發學生的專業學習興趣，并能在后續的專業課程學習中找到自己的發展方向，發揮自己的學習潛力，以此樹立專業自信。 根據本課程的特點， 筆者在設定本課程的能力目標時，不僅考慮了本課程學習完成之后學生應獲得的短期學習目標，也考慮了學生通過后續專業課程學習之后應獲得的能力。 結合貴州理工學院“地方性、應用型”的類型定位和本專業“著力培養應用型高級數據分析與統計專門人才”的培養目標，以學生完成本課程學習后的能力達成和專業需求為導向，綜合考慮本專業的課程體系、 專業方向、 畢業要求等之間的聯系，將“統計學導論”課程能力目標設定為三個層次。

（1）通過本課程的學習，了解本專業的學科發展和學科特點、本專業的研究和應用領域、本專業的社會需求和行業契合度，能獨立撰寫課程學習報告和專題調研報告，掌握課程知識，達成知識目標，激發專業學習興趣。

（2）通過本課程和后續相關專業課程的學習，了解實際案例中數據的收集、處理和分析過程，能較好地完成統計學導論課程設計，鍛煉知識應用能力、軟件實操能力和數據分析能力，達成能力目標，激發專業認同。

（3）通過本專業不同課程的學習和培訓，能參加全國大學生數學建模競賽、數據挖掘挑戰賽、數據分析技能大賽、統計信息可視化大賽等學科比賽，能申報大學生創新創業項目，提升自我學習能力、科研實戰能力、溝通協作能力，提高個人專業素養，達成素質目標，樹立專業自信。

1.2 優化課程教學內容

實際上，學生在進入具體的專業學習之前可能對本專業存在一定的盲區，如何能讓學生在本專業的學習中發揮自己的優勢與特長， 找準自己的發展方向，統計學導論課程教學內容的選擇對于教師來說也是面臨的一個問題。 在OBE 理念下，課程教學的實施應能讓學生達成上述能力目標，因而在學時一定的前提下， 統計學導論課程教學內容應緊扣 “以學生為中心”，以“導”為關鍵。 筆者將貴州理工學院“統計學導論”課程的內容劃分為四個逐層遞進的模塊，它們相互聯系構成一個有機的整體。 內容安排見表1。

表1 統計學導論課程教學內容

在應用統計學與統計學模塊，主要介紹本專業的發展歷史、學科特點以及與其他相近專業如統計學等專業的橫向比較， 幫助學生了解應用統計學專業，理解本專業與其他專業的區別和聯系。

在“應用統計學與數據分析”模塊，主要介紹數據分析中常用的統計方法， 由此引申出對本專業數據結構、 統計計算、 應用時間序列分析等課程和SAS、SPSS、Python 等軟件的相關介紹， 并以數據分析技能大賽等學科比賽中的參賽作品進行數據分析實例演示。

在“應用統計學與數據挖掘”模塊，主要介紹數據挖掘的概念、常用算法中涉及的統計知識，并由此介紹本專業應用多元統計分析、 應用回歸分析、Python數據處理編程等課程中對應的統計方法以及R、Python 等軟件中的相關功能。 以數據挖掘挑戰賽等學科比賽中的優秀參賽作品進行數據挖掘實例演示，引導學生了解和理解本專業在數據分析、數據挖掘等領域的具體應用。

在“應用統計學的方向選擇”模塊，主要解讀我校應用統計學專業的培養目標、畢業能力要求、專業細分方向、交叉領域和前景等內容，幫助學生認識到自己的專業愛好所在， 據此規劃好個人的專業選修方向，明確學習目標。

1.3 轉變教學方式方法

統計學導論的課程性質和作用導致其與專業課程的教學有明顯不同[5]，既要避免專業理論的直接講解，又要適當聯系專業課程體系及實驗實踐要求。 在教學中，筆者引入了案例驅動+現場演示+研討學習的教學策略。 例如，在進行“應用統計學與數據分析”“應用統計學與數據挖掘”等模塊教學時，首先引導學生在貴州理工學院智慧統計創新實踐中心學習數據挖掘挑戰賽、數據分析技能大賽等學科比賽作品；其次就其中一兩個優秀案例進行現場操作和演示，引導學生發現和總結案例中涉及的與本專業相關的課程、方法、軟件技能等；最后組織學生探討完成一個項目所需的專業技能、專業分工、團隊協作以及軟件操作、文獻查找、報告或論文撰寫等能力，激勵學生在后續的專業課學習中找準定位，掌握相應的知識技能，努力鍛煉自己的專業知識應用能力和實戰能力。

1.4 調整考核評價形式

OBE 強調教學過程以學生為中心，注重學生的學習獲得。 因此，對學生學習成果的評價既要有課程層面考核，也要有對學生通過本課程學習之后進入相應專業方向學習的長期評價。

在課程考核層面，注重學生學習過程考核，去除傳統的考勤+筆試或考勤+結課論文等方式。 筆者采用階段性考核和總結性考核相結合的形式，即在每個模塊內容學習完成后，提交個人學習報告，做好個人專業學習規劃；在課程結束之后，教師根據個人規劃意愿將班級學生劃分為理論統計組、應用統計組、數據分析組和數據挖掘組，各小組分別給出專題調研報告和PPT 匯報。這樣既能讓教師對學生學習效果進行綜合評價，又能讓學生明確個人定位。

在長期評價方面，結合后續課程統計學導論課程設計的開設，數據挖掘挑戰賽、數據分析技能大賽、大學生創新創業項目申報、 互聯網+創新創業大賽等參與情況的反饋，可進一步評價學生專業知識和能力的獲得。 繼而幫助教師優化統計學導論課程教學的內容、側重點，改進教學方式方法等，以此形成教學過程的閉環，不斷提高課程教學質量。

2 結語

作為引導一年級學生認識自己所學專業、明確個人定位的統計學導論課程，其教學效果和學生的學習獲得會直接影響學生專業學習的興趣、專業方向的選擇、學業規劃甚至是職業規劃。 近三年來，通過筆者對貴州理工學院應用統計學專業2017 級、2018 級和2019 級三屆學生的統計學導論課程教學、后續專業課教學以及相關學科比賽、項目申報、實習實踐的指導情況進行縱向對比發現， 將OBE 理念引入統計學導論課程教學改革，對激發學生專業學習熱情、幫助學生明確專業學習方向、培養學生“應用意識”等都起到了積極的作用。