盛寶懷 劉煥香
摘 ?要:大數(shù)據(jù)時代地方性院校應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng),可以借鑒學(xué)科競賽所具有的教育功能,將數(shù)學(xué)建模、統(tǒng)計競賽的內(nèi)容、方法、案例融入到專業(yè)主干課程,以國家數(shù)據(jù)發(fā)展綱要為指導(dǎo),按照成果導(dǎo)向理念,逆向構(gòu)建“五課一能”理論教學(xué)課程體系。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè);數(shù)學(xué)建模;統(tǒng)計競賽;人才培養(yǎng);大數(shù)據(jù);統(tǒng)計軟件
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2019)13-0106-03
Abstract: In the era of big data, the application of talents in the application of statistics in local colleges and universities can learn from the educational functions of the discipline competition, and integrate the contents, methods and cases of mathematical modeling and statistical competition into professional main courses to develop national data. The outline is the guidance, and in accordance with the results-oriented concept, the "five lessons and one can" theory teaching curriculum system is reversely constructed.
Keywords: applied statistics major; mathematical modeling; statistical competition; personnel training; big data; statistical software
隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計算、電子商務(wù)等技術(shù)的發(fā)展, “大數(shù)據(jù)”,這個信息時代的產(chǎn)物,悄然來臨。2015 年 9 月國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要的通知》(國發(fā)(2015)50號),以下簡稱《綱要》?!毒V要》將大數(shù)據(jù)上升到了“推動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展的新動力”的高度來對待,明確提出“2017 年底前形成跨部門數(shù)據(jù)資源共享共用格局,2018 年底前建成國家政府數(shù)據(jù)統(tǒng)一開放平臺”。
2016 年 2 月,浙江省政府出臺了《浙江省促進大數(shù)據(jù)發(fā)展實施計劃》(浙政發(fā)〔2016〕6 號),以下簡稱《計劃》?!队媱潯诽岢?,到 2017 年底,初步形成全省統(tǒng)一、共建共享的政府數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施平臺,全省人口、法人單位、自然資源和空間地理、宏觀經(jīng)濟等基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫全面建成。公共數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)省市縣三級全覆蓋。到 2020 年底,各級政府數(shù)據(jù)實現(xiàn)集中管理, 政府數(shù)據(jù)依法依規(guī)全面共享和開放。
大數(shù)據(jù)的時代的來臨,出現(xiàn)了“大數(shù)據(jù)”行業(yè)和專門從事數(shù)據(jù)分析和管理的“數(shù)據(jù)工程師”職業(yè),數(shù)據(jù)共享平臺的建設(shè)和使用創(chuàng)造了巨大的就業(yè)空間。
數(shù)據(jù)和信息技術(shù)的跨界必然意味著重構(gòu)新的課堂空間和課程體系。
《計劃》要求“創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,建立健全多層次、多類型的大數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)體系,培育大數(shù)據(jù)技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新型人才。”并確定大數(shù)據(jù)時代專業(yè)的培養(yǎng)目標定位是“重點培養(yǎng)具有統(tǒng)計分析、計算機技術(shù)、經(jīng)濟管理等多學(xué)科知識的跨界復(fù)合型人才?!?但是, 應(yīng)該如何構(gòu)建課程體系,實現(xiàn)這個培養(yǎng)目標?
將學(xué)科競賽融入應(yīng)用型人才培養(yǎng)主干課程,是一個老問題。作為二本院校的數(shù)學(xué)系,數(shù)學(xué)建模和統(tǒng)計競賽是最現(xiàn)實、最方便的教學(xué)資源和教學(xué)平臺。我們從2007方案就探討將數(shù)學(xué)建模融入到數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的問題,從 2014 方案開始,數(shù)學(xué)建模融入信息與計算科學(xué)專業(yè)主干課程,在這些年實踐的基礎(chǔ)上,2018 方案將數(shù)學(xué)建模和統(tǒng)計競賽全面融入應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)課程主干體系。
一、數(shù)學(xué)建模競賽及其教育功能
(一)數(shù)學(xué)建模競賽
全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽創(chuàng)辦于1992 年,每年一屆,由中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會主辦,高等教育出版社獨家冠名“高教杯”。2018 年,來自全國33個省/市/區(qū)(包括香港、澳門和臺灣)及美國和新加坡的1449 所院校/校區(qū)、42128個隊(本科38573隊、???555隊),超過12萬名大學(xué)生報名參加競賽,目前已經(jīng)成為世界上規(guī)模最大的大學(xué)生學(xué)科競賽。我校從1998 年參賽,至今已經(jīng)參賽 21 屆,目前獲得省級以上獎勵 243 組(省三117組,省二65組,
省一33組,國二 22 組,國一6組)通過這項賽事, 鍛煉了一批青年教師,培養(yǎng)了一批優(yōu)秀學(xué)生。
(二)數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力
數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)數(shù)據(jù)預(yù)測能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實際問題能力、數(shù)學(xué)軟件編程和應(yīng)用能力、科技論文寫作能力、資料查找和綜合分析能力。數(shù)學(xué)模型課程也逐步形成以培養(yǎng)“四維技能”為核心的理論與實踐高度結(jié)合的應(yīng)用型課程。這里的“四維技能”指: 文獻資料查找與分析能力、數(shù)據(jù)分析與模型構(gòu)建能力、數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用能力、科技論文寫作與修飾能力。
數(shù)學(xué)建模是一個綜合的過程,包括分析問題,處理數(shù)據(jù),構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,運用模型求解的結(jié)果來解釋實際問題,并檢驗?zāi)P偷膬?yōu)劣等一系列過程。
大數(shù)據(jù)具有6V特征[1,2],包括海量(volume)、快速(velocity)、多樣(variety)、價值低密(value)、 虛實莫辯(veracity)、動態(tài)性(variability)。“大數(shù)據(jù)”行業(yè)和“數(shù)據(jù)工程師”的職業(yè)要求從業(yè)者能夠在規(guī)定的較短時間內(nèi)使用數(shù)學(xué)方法和規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理海量、高增長率和多樣化的的數(shù)據(jù)信息,并且完成所要求的預(yù)測任務(wù),從業(yè)者應(yīng)具有很強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力,這些能力要求恰好與數(shù)學(xué)建模所體現(xiàn)和培養(yǎng)的能力和要求及培養(yǎng)的方式相吻合。
近年來,我國全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽不少題目已經(jīng)體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的特征,如2018年全國賽的B題: 智能RGV的動態(tài)調(diào)度策略,就是人工智能大數(shù)據(jù)題目; 2017 年B題:拍照賺錢的任務(wù)定價,A題也涉及醫(yī)療大數(shù)據(jù);2016年B題:小區(qū)開放對道路通行的影響;2015年 B題:“互聯(lián)網(wǎng)+”時代出租車資源配置,均屬于大數(shù)據(jù)建模問題。
(三)數(shù)學(xué)建模融入專業(yè)人才培養(yǎng)
以數(shù)學(xué)建模為平臺實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng),已經(jīng)成為一種共識[3-5]。將數(shù)學(xué)建模融入應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)包括如下幾個主要方面:1. 數(shù)學(xué)建模思想的融入:把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)的意識和能力。數(shù)學(xué)建模案例被納入教學(xué)內(nèi)容。2. 數(shù)學(xué)建模工具的融入:數(shù)學(xué)軟件融入課堂教學(xué)。3. 數(shù)學(xué)建模研究方法的融入。4. 數(shù)學(xué)建模理論的融入。5. 數(shù)學(xué)建模教學(xué)方式的融入, 等[6-9]。
二、統(tǒng)計競賽及其教育功能
(一)浙江省大學(xué)生統(tǒng)計方案設(shè)計大賽
浙江省大學(xué)生統(tǒng)計調(diào)查方案設(shè)計大賽由省教育廳與省統(tǒng)計局聯(lián)合舉辦,由浙江省大學(xué)生科技競賽委員會統(tǒng)一管理,自 2012 年開始在全省范圍內(nèi)組織比賽, 為社會實際工作部門和高校人才培養(yǎng)的銜接提供一個良性平臺。該賽事每年組織一次,已經(jīng)納入浙江省大學(xué)生學(xué)科競賽體系。參賽單位提交競賽作品,包括調(diào)查方案和調(diào)查報告。綜合網(wǎng)評成績和現(xiàn)場答辯成績, 最終決出省一、二、三等獎。
我校從2012年第一屆浙江省“民生民意杯”大學(xué)生統(tǒng)計調(diào)查方案設(shè)計大賽開始參賽,共由60組獲獎(省三 24 組,省二 26 組,省一 10 組),2018年取得的優(yōu)異成績,獲得了優(yōu)秀組織獎,全省只有四個高校獲此殊榮。
(二)統(tǒng)計調(diào)查方案設(shè)計大賽所培養(yǎng)的技能
在大數(shù)據(jù)時代,如何學(xué)會搜集可靠的數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)加以甄別、進行數(shù)據(jù)整理和分析,挖掘數(shù)據(jù)中所隱含的規(guī)律,對實際問題進行有效的解釋,發(fā)現(xiàn)可行的解決辦法,是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的一個重要環(huán)節(jié)。如,1. 提高學(xué)生的實地調(diào)研能力。2. 提升學(xué)生構(gòu)建統(tǒng)計模型進行數(shù)據(jù)分析的能力。3. 鍛煉學(xué)生的動手操作能力, 需要學(xué)會EXCEL、LINGO、SPSS 軟件、R 軟件、Python 等多種統(tǒng)計分析工具。4. 促進學(xué)生掌握更多現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)挖掘技能,比如利用文本挖掘、爬蟲等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的抓取,借助互聯(lián)網(wǎng)平臺展開網(wǎng)絡(luò)調(diào)查,提取有用信息。 5. 激勵大學(xué)生關(guān)注民生熱點。近年來出現(xiàn)了一些優(yōu)秀競賽作品,比如關(guān)于新零售模式對傳統(tǒng)零售模式的沖擊,精準醫(yī)療的實施狀況,醫(yī)養(yǎng)護一體化智慧簽約的實施成效,互聯(lián)網(wǎng)背景下精準扶貧的滿意度,移動短視頻APP的使用現(xiàn)狀,中小學(xué)創(chuàng)客教育現(xiàn)狀、高中生機器人教育現(xiàn)狀等等,這些調(diào)查選題多數(shù)立足于當前出現(xiàn)的新問題和新現(xiàn)象,大學(xué)生利用其年輕而特有的視角,以調(diào)查為根基,以統(tǒng)計為工具, 以數(shù)據(jù)來說話,對實際問題提出客觀的看法和合理的建議。
三、“五課一能”課程體系構(gòu)建
大數(shù)據(jù)產(chǎn)生于“互聯(lián)網(wǎng)”,作為大數(shù)據(jù)時代的應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的課程體系必然是“互聯(lián)網(wǎng)+” 的結(jié)構(gòu),按照《計劃》所確定的目標要求, 結(jié)合本校的實際,我們確定應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)2018方案培養(yǎng)目標為:“培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展,有堅定的理想信念,高度社會責任感,良好的創(chuàng)業(yè)、敬業(yè)精神;具有扎實的統(tǒng)計分析、計算機技術(shù)、經(jīng)濟管理等學(xué)科知識,能夠應(yīng)用統(tǒng)計方法創(chuàng)造性地解決經(jīng)濟和金融業(yè)領(lǐng)域內(nèi)較為復(fù)雜問題的跨界復(fù)合型信息化高級應(yīng)用型人才?!?/p>
為實現(xiàn)這樣的人才培養(yǎng)目標,我們充分吸收了數(shù)學(xué)建模競賽、統(tǒng)計競賽、電子商務(wù)競賽優(yōu)點和教育功能,以“數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)管理”能力為專業(yè)基本技能, 以課程為基礎(chǔ),參考專業(yè)認證的要求和國家教學(xué)質(zhì)量標準[10],采用“平臺+模塊”的課程結(jié)構(gòu),逆向構(gòu)建了“五課一能”的課程體系。
(一)一種能力:數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)管理能力
(二)構(gòu)建實現(xiàn)這種能力的“統(tǒng)計軟件(14 學(xué)分)+數(shù)理統(tǒng)計(45 學(xué)分)+計算機基礎(chǔ)(13 學(xué)分)+經(jīng)濟管理(14 學(xué)分)+統(tǒng)計應(yīng)用(16 學(xué)分)”,其余課程(含公共課、實踐課,約占 58 學(xué)分)的“五課”基礎(chǔ)知識體系。
這種“五課一能”的理論課程體系構(gòu)建解決了如“教”的問題:
1. 解決了“教什么”的問題
以“數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)管理”為一種能力,即“一能”,構(gòu)建知識傳授的“五課”知識基礎(chǔ),形成向心力。
第一課(共14學(xué)分)。以“R 軟件、Matlab 計算軟件、python 軟件”為主要軟件,以 SPSS 軟件為核心軟件,構(gòu)建統(tǒng)計軟件知識體系。
第二課(共45學(xué)分)。以數(shù)學(xué)分析、線性代數(shù)、運籌學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)學(xué)模型、抽樣調(diào)查、應(yīng)用回歸分析、金融統(tǒng)計學(xué)、應(yīng)用時間序列、應(yīng)用隨機過程等為專業(yè)基礎(chǔ),構(gòu)建數(shù)理統(tǒng)計知識體系。
第三課(共 14 學(xué)分)。以西方經(jīng)濟學(xué)、貨幣金融學(xué)、管理學(xué)、應(yīng)用計量經(jīng)濟等為基礎(chǔ),構(gòu)建經(jīng)濟與管理知識體系。
第四課(共16學(xué)分)。設(shè)置(三選一):“醫(yī)學(xué)統(tǒng)計、社會統(tǒng)計、質(zhì)量管理統(tǒng)計、行政職業(yè)能力培養(yǎng)” 等選修課和“大數(shù)據(jù)應(yīng)用”、“統(tǒng)計數(shù)據(jù)建?!薄ⅰ皺C器學(xué)習算法”、“python 應(yīng)用”等模塊方向課程,構(gòu)建統(tǒng)計應(yīng)用知識體系。
第五課(共13學(xué)分)。以程序設(shè)計算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為基礎(chǔ),構(gòu)建計算機基礎(chǔ)課程體系。
2. 解決了“如何教”的問題
為提高應(yīng)用計算機解決數(shù)學(xué)問題的能力,我們將統(tǒng)計軟件應(yīng)用能力的教學(xué)作為專業(yè)培養(yǎng)的突破口,從基礎(chǔ)實驗抓起,四大統(tǒng)計軟件設(shè)置獨立實驗課,專業(yè)基礎(chǔ)課、方向模塊課程按照“理論+實驗”組織課程教學(xué),實現(xiàn)統(tǒng)計軟件對模塊課程的全覆蓋。
為了實現(xiàn)“以成果為導(dǎo)向”的“數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)管理能力”培養(yǎng),我們充分利用學(xué)科競賽平臺第二課堂的特點。首先為學(xué)生參加學(xué)科競賽打好課程基礎(chǔ), 提高學(xué)生參加學(xué)科競賽的信心。根據(jù)學(xué)科競賽的需要, 有針對性設(shè)置課程和課程開設(shè)時間。如,針對每年11月份舉行校級數(shù)學(xué)建模競賽選拔賽的機會,將“數(shù)學(xué)模型”課程安排在第3學(xué)期授課;針對“統(tǒng)計競賽”
為統(tǒng)計能力綜合體現(xiàn)的特點,將“抽樣調(diào)查”課程設(shè)置在第五學(xué)期授課;針對電子商務(wù)技術(shù)教學(xué)的要求, 設(shè)置了課程“python”和“python 應(yīng)用”,進行網(wǎng)站設(shè)計訓(xùn)練;針對“大數(shù)據(jù)建?!睉?yīng)用的需要,設(shè)置了“機器學(xué)習算法(python)”、“大數(shù)據(jù)應(yīng)用”、“統(tǒng)計數(shù)據(jù)建模(R軟件)”的課程;為了加強學(xué)生對專業(yè)技能的學(xué)習,開設(shè)了必修課“專業(yè)技能測試”。
3. 解決了“教怎樣”的問題(體現(xiàn)成果導(dǎo)向)
按照上述課程知識體系構(gòu)建方法和理念,建立培養(yǎng)具有統(tǒng)計分析、計算機技術(shù)、經(jīng)濟管理等多學(xué)科知識的跨界復(fù)合型人才課程體系,體現(xiàn)“5+1”專業(yè)課程培養(yǎng)模式,實現(xiàn)“計算機做數(shù)學(xué)”的培養(yǎng)效果,完成應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標。
畢業(yè)生的特征將體現(xiàn)在:學(xué)科競賽(數(shù)學(xué)建模競賽、統(tǒng)計競賽、電子商務(wù)競賽)獲獎率較高;熟練使用常用統(tǒng)計軟件(SPSS、R、python、Matlab等),數(shù)據(jù)處理能力強;金融、經(jīng)濟、公務(wù)員和事業(yè)單位就業(yè)比例高;計算機編程能力強;畢業(yè)生五年后倍受社會歡迎,薪水較高。
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