鄧婉璐 王江典
(清華大學(xué) 工業(yè)工程系統(tǒng)計(jì)學(xué)研究中心,北京 100084)
“雙一流”建設(shè)是當(dāng)前我國(guó)高等教育領(lǐng)域的重要國(guó)家戰(zhàn)略,總體目標(biāo)是分階段逐漸增加我國(guó)世界一流大學(xué)和世界一流學(xué)科的數(shù)量、增強(qiáng)教學(xué)和科研實(shí)力,使我國(guó)到二十一世紀(jì)中葉基本建成高等教育強(qiáng)國(guó),為實(shí)現(xiàn)我國(guó)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興提供堅(jiān)實(shí)支撐。這種重質(zhì)量?jī)?nèi)涵式的發(fā)展導(dǎo)向,對(duì)優(yōu)勢(shì)高校起到重要鞭策作用。建設(shè)起來(lái)的一流大學(xué)和一流學(xué)科也將對(duì)地方高校有引領(lǐng)示范作用。這其中,建設(shè)一流本科教育是“雙一流”建設(shè)的重要基礎(chǔ)、支撐和載體[1]。
與此同時(shí),大數(shù)據(jù)于近年來(lái)成為重要戰(zhàn)略資源和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力[2],大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)學(xué)科發(fā)展不斷提出新的需求。2012年3月29日美國(guó)政府投入2 億多美元啟動(dòng)“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計(jì)劃”。日本在2018年發(fā)布的《2040年高等教育總體規(guī)劃報(bào)告》、2019年發(fā)布的《人工智能戰(zhàn)略2019》中都強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)收集、應(yīng)用數(shù)據(jù)科學(xué)分析數(shù)據(jù),進(jìn)而創(chuàng)造價(jià)值的能力[3-4]。2015年8月31日,我國(guó)國(guó)務(wù)院印發(fā)《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》,昭示著大數(shù)據(jù)發(fā)展成為國(guó)家戰(zhàn)略。與大數(shù)據(jù)緊密相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)科學(xué)也因此成為熱點(diǎn)。《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出加快數(shù)字化發(fā)展、建設(shè)數(shù)字中國(guó),進(jìn)一步為數(shù)據(jù)科學(xué)提供機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
統(tǒng)計(jì)學(xué)在數(shù)據(jù)科學(xué)中占據(jù)著重要地位。很多學(xué)者認(rèn)為大數(shù)據(jù)分析的本質(zhì)是統(tǒng)計(jì)[5-6]。耶魯大學(xué)建立了統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué)系,并在官方介紹中指出數(shù)據(jù)科學(xué)是統(tǒng)計(jì)學(xué)的擴(kuò)展[7]。2019年,美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校教授、美國(guó)科學(xué)院院士郁彬教授受邀在全球著名的NeurlPS 會(huì)議上做大會(huì)報(bào)告,提到“數(shù)據(jù)科學(xué)是人工智能的一個(gè)關(guān)鍵元素,而統(tǒng)計(jì)又是數(shù)據(jù)科學(xué)的三大支柱之一”[8]。諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者T.J.Sargent 曾于2018年在主題為“共享全球智慧引領(lǐng)未來(lái)科技”的世界科技創(chuàng)新論壇上表示,“人工智能其實(shí)就是統(tǒng)計(jì)學(xué),只不過(guò)用了一個(gè)很華麗的辭藻,其實(shí)就是統(tǒng)計(jì)學(xué)。好多的公式都非常老,但是所有的人工智能利用的都是統(tǒng)計(jì)學(xué)來(lái)解決問(wèn)題?!保?]與此同時(shí),美國(guó)知名求職平臺(tái)CareerCast 近年發(fā)布的職業(yè)評(píng)分報(bào)告中,十大最佳職業(yè)中統(tǒng)計(jì)學(xué)家總是名列前茅(2019年為第2 名、2021年為第3 名),而數(shù)據(jù)科學(xué)家近3年飛躍成為第1 名。可見(jiàn)數(shù)據(jù)類職業(yè)需求最大[10]。
綜上所述,一流的統(tǒng)計(jì)學(xué)本科教育對(duì)我國(guó)的科研發(fā)展、社會(huì)發(fā)展都具有非常重要的意義,是高等教育發(fā)展的重要關(guān)注點(diǎn)之一。
我國(guó)建立系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)科的歷史較短,僅100年左右。這期間,我國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段:早期主要是引入西方理論與思想,中期受蘇聯(lián)影響著力發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué),這在一定程度上限制了數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展,直到1978年后才不斷融合不同統(tǒng)計(jì)學(xué)的分支,不斷發(fā)展和追趕國(guó)際先進(jìn)水平,逐漸形成“大統(tǒng)計(jì)”的氛圍[11-12]。在我國(guó),統(tǒng)計(jì)學(xué)分別于1998 和2011年在本科生和研究生層次上上升為一級(jí)學(xué)科,國(guó)內(nèi)高校和科研單位對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)和科研達(dá)到前所未有的重視程度,進(jìn)一步與國(guó)際統(tǒng)計(jì)學(xué)接軌[12]。2015年教育部統(tǒng)計(jì)學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)曾梳理我國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)類專業(yè)本科現(xiàn)狀,指出社會(huì)已廣泛認(rèn)可統(tǒng)計(jì)學(xué)的重要性與發(fā)展前景,統(tǒng)計(jì)學(xué)科點(diǎn)和本科生招生規(guī)模都激增。在這一背景下,如何在有限資源下增強(qiáng)統(tǒng)計(jì)學(xué)教育質(zhì)量,如何處理好統(tǒng)計(jì)學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系,成為我們亟待解決的問(wèn)題[12]。而解決這些問(wèn)題,一方面要反映國(guó)際先進(jìn)的理念與經(jīng)驗(yàn),另一方面也要適合我國(guó)的國(guó)情與需求[13]106。
目前國(guó)內(nèi)關(guān)于統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)課程建設(shè)的研究,有針對(duì)研究生教育重點(diǎn)梳理一兩所國(guó)際頂尖大學(xué)模式的[14],也有針對(duì)本科生教育利用爬蟲(chóng)技術(shù)開(kāi)展得較為全面的不同國(guó)家和高校的統(tǒng)計(jì)學(xué)本科專業(yè)課程體系比較的[15]。然而,由于不同院校的課程名稱并不統(tǒng)一,往往課程內(nèi)容相同但使用了不同的名稱,因此單純從課程名稱上(如利用爬蟲(chóng)技術(shù))難以梳理出課程體系的核心內(nèi)容。本文著眼于統(tǒng)計(jì)學(xué)本科教育培養(yǎng)體系,通過(guò)梳理國(guó)內(nèi)外多所一流大學(xué)本科課程體系的當(dāng)前模式與發(fā)展趨勢(shì),為國(guó)內(nèi)高校建設(shè)一流統(tǒng)計(jì)學(xué)本科教育提供具體參考,以期助力我國(guó)“雙一流”建設(shè)。
本文首先根據(jù)國(guó)際公認(rèn)的專業(yè)排名體系篩選出十余所國(guó)內(nèi)外一流高校的統(tǒng)計(jì)學(xué)本科專業(yè)。然后從培養(yǎng)模式、課程模塊、課程設(shè)置等角度系統(tǒng)梳理了這些高校的統(tǒng)計(jì)學(xué)本科培養(yǎng)方案,總結(jié)出國(guó)內(nèi)外共有的特點(diǎn)和各自特色。最后,結(jié)合我國(guó)國(guó)情和時(shí)代需求對(duì)我國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)本科教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展做了一些討論,以期為我國(guó)普通高等院校統(tǒng)計(jì)學(xué)本科建設(shè)提供參考。
為了梳理當(dāng)前國(guó)內(nèi)外一流統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的本科課程設(shè)置,本研究調(diào)研了USNews 統(tǒng)計(jì)學(xué)本科排名前10 的國(guó)外高校[16]和我國(guó)第4 次學(xué)科評(píng)估中統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)評(píng)為A+或A 的6 所國(guó)內(nèi)高校。在我國(guó)教育部最新公布的第2 輪“雙一流”建設(shè)高校及建設(shè)學(xué)科名單中[17],統(tǒng)計(jì)學(xué)包含5 所高校,都在上述6 所高校中,而未包含的北京大學(xué)在此第2 輪“雙一流”名單中屬于自主確定建設(shè)學(xué)科的單位。表1和表2展示了院系與專業(yè)的基本情況,包括學(xué)校與專業(yè)排名、院系與專業(yè)名稱、交叉學(xué)科或?qū)I(yè)分支情況。
表1 國(guó)外院系專業(yè)基本情況
表2 國(guó)內(nèi)院系專業(yè)基本情況
本研究系統(tǒng)梳理以上16 所國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)模式、課程模塊、課程設(shè)置等。其中,不同高校相似課程的名稱可能不一樣,因此不利于比較。為此,對(duì)以上高校統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的每一門必修課,通過(guò)查閱其教學(xué)大綱,以實(shí)際授課內(nèi)容為準(zhǔn)對(duì)課程進(jìn)行了歸類。例如有的學(xué)校必修概率論,有的必修概率導(dǎo)論,因其教學(xué)大綱內(nèi)容基本一致,本文統(tǒng)一使用“初等概率論”來(lái)代表,其中“初等”是代表本科水平,以區(qū)別于研究生水平的“高等概率論”。類似的是,國(guó)外高校常見(jiàn)的“統(tǒng)計(jì)推斷”(Statistical Inference)和國(guó)內(nèi)高校常見(jiàn)的“數(shù)理統(tǒng)計(jì)”都聚焦在點(diǎn)估計(jì)、區(qū)間估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)等核心基礎(chǔ)知識(shí),本文統(tǒng)一用“統(tǒng)計(jì)推斷”來(lái)代表。
下文將從整體和細(xì)節(jié)兩方面進(jìn)行國(guó)內(nèi)外對(duì)比與討論。
通過(guò)對(duì)比表3和表4中各高校的課程模塊可以發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)外一流專業(yè)一般都包括“數(shù)學(xué)基礎(chǔ)”、“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”、“專業(yè)必修課/概率統(tǒng)計(jì)核心課”、“專業(yè)選修課”4 個(gè)部分的課程(僅3 所國(guó)外大學(xué)未要求必修計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課)。
表3 國(guó)外高校課程設(shè)置——課程模塊
(續(xù)表3)
表4 國(guó)內(nèi)高校課程設(shè)置——課程模塊
第一,“數(shù)學(xué)基礎(chǔ)”包括微積分和線性代數(shù),一般對(duì)微積分要求較高,大多需上3 學(xué)期(國(guó)內(nèi)稱為數(shù)學(xué)分析,同數(shù)學(xué)系的要求),對(duì)線性代數(shù)國(guó)外要求稍低,一般只需上1 學(xué)期,而國(guó)內(nèi)大多需上2 學(xué)期。
第二,“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”一般要求1~2 門課,主要是介紹基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編程語(yǔ)言,為學(xué)生后續(xù)使用計(jì)算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)打基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)6 所高校都有此類課程要求。國(guó)外高校中,有3 所高校未作要求,其中賓夕法尼亞大學(xué)沃頓商學(xué)院側(cè)重與經(jīng)濟(jì)、金融的結(jié)合,沒(méi)有強(qiáng)制要求;西北大學(xué)雖未強(qiáng)制要求,但明確表示如果有志于后續(xù)就讀統(tǒng)計(jì)學(xué)研究生,建議多一些編程軟件類課程;康奈爾大學(xué)雖未要求必修計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課,但在專業(yè)課中要求必修統(tǒng)計(jì)計(jì)算類課程。
第三,“專業(yè)必修課”,以概率統(tǒng)計(jì)核心課程為主,包括概率論、統(tǒng)計(jì)推斷等,輔以學(xué)?;?qū)I(yè)特色。表5和表6展示了各高校的核心必修課,“y”表示該校要求修讀此課,空白表示不要求。通過(guò)對(duì)比表5和表6可以發(fā)現(xiàn),國(guó)外較為一致的是概率論(10/10,此處a/b 指代b 所高校中有a所包含此課,后續(xù)同理)、統(tǒng)計(jì)推斷(10/10)、線性回歸分析(9/10)、統(tǒng)計(jì)計(jì)算(5/10)。國(guó)內(nèi)較為一致的是概率論(6/6)、統(tǒng)計(jì)推斷(6/6)、應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程(4/6)、多元統(tǒng)計(jì)分析(3/6)、應(yīng)用時(shí)間序列分析(3/6)、抽樣調(diào)查/試驗(yàn)設(shè)計(jì)(3/6)。這里“一致”核心課選取的是國(guó)內(nèi)或國(guó)外高校中有至少50%比例包含的必修課。部分高校有計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)科學(xué)類課程,如芝加哥大學(xué)、達(dá)特茅斯學(xué)院、南開(kāi)大學(xué);或生物統(tǒng)計(jì)類課程,如布朗大學(xué);或經(jīng)濟(jì)類課程,如賓夕法尼亞大學(xué)、廈門大學(xué)、華東師范大學(xué)。部分高校有統(tǒng)計(jì)導(dǎo)論課程,如哥倫比亞大學(xué)、賓夕法尼亞大學(xué)、西北大學(xué)、布朗大學(xué)都要求必修,耶魯大學(xué)也鼓勵(lì)選修。
表5 國(guó)外高校課程設(shè)置——核心必修課
(續(xù)表5)
表6 國(guó)內(nèi)高校課程設(shè)置——核心必修課
第四,“專業(yè)選修課”,通??稍跀?shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)等基礎(chǔ)領(lǐng)域課程中選擇,約一半國(guó)外高校還提供大數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)、金融、生物、社會(huì)等其他學(xué)科的課程供選擇。選修范圍和要求通常與專業(yè)的具體分支有關(guān)。例如哈佛大學(xué)統(tǒng)計(jì)系有4 個(gè)方向:通用方向(general track)要求選修4 門統(tǒng)計(jì)課、2門任意領(lǐng)域課,而數(shù)據(jù)科學(xué)方向(data science track)要求選修2 門統(tǒng)計(jì)課、3 門計(jì)算課、1 門任意領(lǐng)域課。
除了上述常見(jiàn)的課程模塊形式外,有3 所國(guó)外高校有自己獨(dú)特的課程模塊形式:萊斯大學(xué)除以上4 部分外,還要求學(xué)習(xí)整合式課程(Capstone course)來(lái)訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)處理實(shí)際問(wèn)題的全流程,包括數(shù)據(jù)收集、清理、建模、分析、寫作、展示等多方面。耶魯大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)本科培養(yǎng)方案中沒(méi)有統(tǒng)一的專業(yè)必修課,而是要求學(xué)生在“概率統(tǒng)計(jì)核心課”“計(jì)算類課程”“數(shù)據(jù)科學(xué)方法類課程”中各選修兩門。賓夕法尼亞大學(xué)沃頓商學(xué)院的統(tǒng)計(jì)學(xué)本科培養(yǎng)方案更側(cè)重商業(yè)基礎(chǔ)必修課,對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)都沒(méi)有要求,概率統(tǒng)計(jì)核心課要求也較寬松。
通過(guò)梳理國(guó)內(nèi)外的培養(yǎng)方案、課程設(shè)置,我們發(fā)現(xiàn)4 個(gè)主要特點(diǎn):
1.國(guó)內(nèi)外一流統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)普遍重視與數(shù)據(jù)科學(xué)的結(jié)合
國(guó)內(nèi)外多所高校在統(tǒng)計(jì)專業(yè)的介紹中提到數(shù)據(jù)科學(xué)是統(tǒng)計(jì)的延拓[18]。在名稱上,部分高校的院系名稱直接從統(tǒng)計(jì)學(xué)改為統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué),比如耶魯大學(xué)、賓夕法尼亞大學(xué)、康奈爾大學(xué);達(dá)特茅斯學(xué)院稱為數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè)。部分高校在統(tǒng)計(jì)系下設(shè)統(tǒng)計(jì)專業(yè)的同時(shí),也開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè),如西北大學(xué)(在統(tǒng)計(jì)學(xué)院下新設(shè)立了數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè),從2022年秋季正式開(kāi)始)。國(guó)內(nèi)高校中,南開(kāi)大學(xué)、北京大學(xué)已開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)。廈門大學(xué)也在2021年剛剛將經(jīng)濟(jì)學(xué)院“統(tǒng)計(jì)系”更名為“統(tǒng)計(jì)學(xué)與數(shù)據(jù)科學(xué)系”[19]。這種名稱上的改變體現(xiàn)了發(fā)展趨勢(shì)。
在課程設(shè)置上,機(jī)器學(xué)習(xí)、多元統(tǒng)計(jì)分析、隨機(jī)過(guò)程等課程較多出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外高校統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的必修課中,它們也是數(shù)據(jù)科學(xué)中的一些常用方法和理論基礎(chǔ)。另外,國(guó)外高校較一致地將線性回歸分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算兩門課程設(shè)置為必修課,但國(guó)內(nèi)高校較少將這兩門課程設(shè)為必修課,尤其是統(tǒng)計(jì)計(jì)算。此外,西北大學(xué)的數(shù)據(jù)科學(xué)專業(yè)要求的專業(yè)基礎(chǔ)課中有3 門是統(tǒng)計(jì)課(統(tǒng)計(jì)導(dǎo)論、概率論、統(tǒng)計(jì)推斷),體現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)是數(shù)據(jù)科學(xué)的基礎(chǔ)。
在培養(yǎng)目標(biāo)上,多所高校提到了計(jì)算能力,這也體現(xiàn)在培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置里。例如,哈佛大學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)包含概念、計(jì)算、數(shù)學(xué)工具3 方面[20],對(duì)應(yīng)課程模塊“數(shù)學(xué)基礎(chǔ)”“計(jì)算基礎(chǔ)”“概率統(tǒng)計(jì)核心課程”。萊斯大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)要求具有應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)理論的能力、應(yīng)用和評(píng)估統(tǒng)計(jì)模型的能力、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)計(jì)算分析數(shù)據(jù)的能力、綜合展示溝通能力,從而其培養(yǎng)方案中有對(duì)應(yīng)的課程模塊設(shè)置。國(guó)內(nèi)南開(kāi)大學(xué)的專業(yè)培養(yǎng)特色中也提到“包含數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)科學(xué)模塊,實(shí)現(xiàn)通識(shí)+專業(yè)的有機(jī)結(jié)合,體現(xiàn)大數(shù)據(jù)研究的多學(xué)科綜合性”。廈門大學(xué)近年根據(jù)時(shí)代發(fā)展和國(guó)外經(jīng)驗(yàn)也修訂了教學(xué)計(jì)劃,從2013年起實(shí)施,培養(yǎng)目標(biāo)中強(qiáng)調(diào)了需熟練掌握一種統(tǒng)計(jì)軟件。
2.國(guó)內(nèi)外一流統(tǒng)計(jì)專業(yè)均重視統(tǒng)計(jì)學(xué)與其他應(yīng)用學(xué)科的交叉
USNews 統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)排名第一的哥倫比亞大學(xué)在交叉學(xué)科方面真正做到了融合不同院系特色與優(yōu)勢(shì),除了基本的統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)外,還開(kāi)設(shè)了與計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉的大數(shù)據(jù)專業(yè)、與經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉的經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)(economics-statistics)、與數(shù)學(xué)交叉的數(shù)理統(tǒng)計(jì)、與政治科學(xué)交叉的政治科學(xué)統(tǒng)計(jì)(political science-statistics)。哈佛大學(xué)也將統(tǒng)計(jì)與其他學(xué)科有機(jī)結(jié)合。它的統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)提供了4 個(gè)不同的方向,除了“通用性的統(tǒng)計(jì)學(xué)方向”外,還有結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)的數(shù)據(jù)科學(xué)方向、結(jié)合金融與保險(xiǎn)等的金融統(tǒng)計(jì)方向、結(jié)合生物與計(jì)算的生物信息學(xué)與計(jì)算生物學(xué)方向??的螤柎髮W(xué)雖然沒(méi)有設(shè)置不同方向分支,但必修課中有2 門與生物統(tǒng)計(jì)相關(guān)的課程,選修課中也提供了經(jīng)濟(jì)學(xué)院、生物學(xué)院、計(jì)算機(jī)學(xué)院等不同院系的課程。萊斯大學(xué)的培養(yǎng)方案中明確鼓勵(lì)統(tǒng)計(jì)學(xué)與相關(guān)專業(yè)結(jié)合的訓(xùn)練,包括但不限于生物、經(jīng)濟(jì)、教育、電氣工程、計(jì)算與應(yīng)用數(shù)學(xué)、心理學(xué)等。同時(shí)它也要求選修高年級(jí)整合式課程(senior capstone),具體形式是從工業(yè)或其他學(xué)科中選題,通過(guò)完成項(xiàng)目來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的綜合能力。西北大學(xué)提到統(tǒng)計(jì)專業(yè)學(xué)生通常再修讀一個(gè)可應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的專業(yè)。達(dá)特茅斯學(xué)院也提到統(tǒng)計(jì)是一個(gè)十分常見(jiàn)的工具,不僅在傳統(tǒng)的自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮作用,也在數(shù)據(jù)科學(xué)的新生交叉學(xué)科中發(fā)揮作用。
國(guó)內(nèi)2 個(gè)學(xué)科評(píng)估A+的高校(北京大學(xué)和中國(guó)人民大學(xué))也在學(xué)科融合與交叉上表現(xiàn)突出,與國(guó)外排名前兩位的高校類似,提供了與計(jì)算機(jī)、經(jīng)濟(jì)、金融、生物學(xué)等不同領(lǐng)域結(jié)合的多個(gè)專業(yè)方向。國(guó)內(nèi)學(xué)科評(píng)估為A 的高校中也有借助傳統(tǒng)學(xué)科優(yōu)勢(shì)打造特色專業(yè),例如經(jīng)濟(jì)學(xué)是廈門大學(xué)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科,其中經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)專業(yè)發(fā)展成為廈門大學(xué)的優(yōu)勢(shì)專業(yè)。
3.國(guó)內(nèi)高校更重視數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
國(guó)內(nèi)外各高校共識(shí)的必修數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課是數(shù)學(xué)分析(或微積分)和線性代數(shù)。國(guó)外10 所高校中僅有2 所進(jìn)一步要求學(xué)習(xí)實(shí)分析或復(fù)分析,而國(guó)內(nèi)2 所A+的高校都要求學(xué)習(xí)實(shí)分析。國(guó)內(nèi)的線性代數(shù)訓(xùn)練要求也普遍高于國(guó)外高校,國(guó)內(nèi)一般要求修讀2 學(xué)期,而國(guó)外一般要求修讀1 學(xué)期。此外,國(guó)內(nèi)部分院校要求修習(xí)更多數(shù)學(xué)類課程。例如,6 所高校中有3 所都要求修讀解析幾何,多所高校要求修讀物理,北京大學(xué)要求修讀抽象代數(shù)、復(fù)變函數(shù)等數(shù)學(xué)課程。
4.國(guó)外高校更重視對(duì)學(xué)生的專業(yè)引導(dǎo)與溝通能力
首先,國(guó)外高校普遍推薦學(xué)生上統(tǒng)計(jì)學(xué)導(dǎo)論課。哥倫比亞大學(xué)等4 所國(guó)外大學(xué)要求必修統(tǒng)計(jì)學(xué)導(dǎo)論課;耶魯大學(xué)雖未要求必修,但也明確推薦選修此課。國(guó)內(nèi)的中國(guó)人民大學(xué)、廈門大學(xué)也要求必修導(dǎo)論課,但其他學(xué)校沒(méi)有此類要求。
其次,國(guó)外高校在學(xué)位設(shè)置方面更加靈活,多所國(guó)外高校提供不同類型學(xué)位供學(xué)生選擇。例如,耶魯大學(xué)和芝加哥大學(xué)都提供Bachelor of Arts (BA)文學(xué)學(xué)士和Bachelor of Science (BS)理學(xué)士。萊斯大學(xué)在原有BA 學(xué)位基礎(chǔ)上,也新添加了BS 學(xué)位項(xiàng)目。BA 學(xué)位比較靈活,可以為理論導(dǎo)向、也可為應(yīng)用導(dǎo)向或與其他可應(yīng)用統(tǒng)計(jì)的專業(yè)相結(jié)合。BS 學(xué)位則是為了有繼續(xù)深造或做研究計(jì)劃的學(xué)生而準(zhǔn)備的。對(duì)比課程設(shè)置可發(fā)現(xiàn),BS 學(xué)位在完全包含BA 學(xué)位要求的基礎(chǔ)上,要求選修更多課程以強(qiáng)化訓(xùn)練,為后續(xù)深造打基礎(chǔ)。類似的,哈佛大學(xué)提供基礎(chǔ)(basic)學(xué)位和榮譽(yù)(honor)學(xué)位。
除以上在學(xué)位設(shè)置上的明確劃分,也有不區(qū)分學(xué)位的軟性選課指導(dǎo)。例如,哥倫比亞大學(xué)在選修課部分針對(duì)就業(yè)和讀研有不同推薦:針對(duì)畢業(yè)后計(jì)劃從事精算工作的學(xué)生,建議選修時(shí)間序列課程;針對(duì)畢業(yè)后計(jì)劃繼續(xù)攻讀統(tǒng)計(jì)方向研究生的學(xué)生,建議選修2 門數(shù)學(xué)課,即提示學(xué)生讀研有更高的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求。類似的,賓夕法尼亞大學(xué)沃頓商學(xué)院的統(tǒng)計(jì)專業(yè)雖然有相對(duì)靈活的選課模式(僅要求1 門專業(yè)必修,另外3 門專業(yè)課都是選修),但針對(duì)不同學(xué)生群體提供了不同的具體建議:如果計(jì)劃去華爾街做量化交易,推薦選修初等概率論、統(tǒng)計(jì)推斷、隨機(jī)過(guò)程、現(xiàn)代數(shù)據(jù)挖掘等課程,其中現(xiàn)代數(shù)據(jù)挖掘可提供基本的統(tǒng)計(jì)計(jì)算訓(xùn)練;如果對(duì)市場(chǎng)營(yíng)銷更感興趣,推薦商務(wù)統(tǒng)計(jì)學(xué)、初等概率論、抽樣調(diào)查、市場(chǎng)營(yíng)銷中的應(yīng)用概率模型等課程;如對(duì)統(tǒng)計(jì)理論研究感興趣,推薦初等概率論、統(tǒng)計(jì)推斷、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、隨機(jī)過(guò)程等課程。
此外,國(guó)外高校普遍重視學(xué)術(shù)寫作與溝通的訓(xùn)練。哈佛大學(xué)和賓夕法尼亞大學(xué)都要求選修寫作課。耶魯大學(xué)要求在選修高年級(jí)討論班或項(xiàng)目式課程,萊斯大學(xué)要求選修類似的高年級(jí)整合式課程,都是通過(guò)做項(xiàng)目,鍛煉分析能力的同時(shí)也訓(xùn)練展示分析結(jié)果的能力。
通過(guò)前面的歸納與比較,我們發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外一流統(tǒng)計(jì)學(xué)本科培養(yǎng)方案都較為一致地更重視與數(shù)據(jù)科學(xué)的結(jié)合,更重視交叉學(xué)科的建設(shè),但在具體課程設(shè)置上,國(guó)內(nèi)高校更重視數(shù)學(xué)類課程,而國(guó)外高校更重視統(tǒng)計(jì)相關(guān)的計(jì)算課程。從學(xué)生體驗(yàn)的角度,國(guó)外高校的課程體系更為細(xì)致,包括提供統(tǒng)計(jì)學(xué)導(dǎo)論課、不同的學(xué)位/培養(yǎng)路徑選擇、寫作與溝通的訓(xùn)練。
為了更好地培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)學(xué)人才來(lái)適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的需求,美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)會(huì)(American Statistical Association,ASA)于2014年11月曾發(fā)布統(tǒng)計(jì)學(xué)本科專業(yè)指導(dǎo)性教學(xué)綱要,提出4 個(gè)重要關(guān)注點(diǎn),包括數(shù)據(jù)科學(xué)日益增長(zhǎng)的重要性、實(shí)際應(yīng)用、更多元的模型與方法、溝通能力[21]145。其中1、2、4 點(diǎn)恰與我們歸納的特點(diǎn)“重視與數(shù)據(jù)科學(xué)結(jié)合”“重視交叉學(xué)科”“重視寫作與溝通的訓(xùn)練”相符合。因此,經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐發(fā)展,當(dāng)前一流大學(xué)的培養(yǎng)模式已較一致地反映了這些關(guān)注點(diǎn)并可能體現(xiàn)了更多值得未來(lái)關(guān)注的方向,其具體培養(yǎng)方案在實(shí)施層面可供更多高校借鑒。下面分別討論。
核心包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、專業(yè)必修課、專業(yè)選修課4 部分。這些方面的基礎(chǔ)理論也是開(kāi)展數(shù)據(jù)科學(xué)前沿研究的必要條件[22]。這些共識(shí)和需求都說(shuō)明此4 部分課程設(shè)置是比較成熟、可大范圍推廣的。同時(shí),我們也注意到細(xì)節(jié)上有差異。
1.相比于國(guó)外一流高校,國(guó)內(nèi)一流高校在“數(shù)學(xué)基礎(chǔ)”部分要求較多、與統(tǒng)計(jì)計(jì)算相關(guān)的專業(yè)必修課要求較少
扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)對(duì)進(jìn)一步攻讀統(tǒng)計(jì)學(xué)研究生和未來(lái)開(kāi)展研究工作非常必要。華人統(tǒng)計(jì)學(xué)家在國(guó)際統(tǒng)計(jì)學(xué)界占據(jù)了重要地位,其中多位出色的華人統(tǒng)計(jì)學(xué)家,包括獲統(tǒng)計(jì)學(xué)領(lǐng)域國(guó)際最高獎(jiǎng)項(xiàng)之一的考普斯會(huì)長(zhǎng)獎(jiǎng)的劉軍教授、林希虹教授、寇星昌教授等,都具有國(guó)內(nèi)的本科訓(xùn)練背景。例如劉軍教授、寇星昌教授本科畢業(yè)于北京大學(xué)數(shù)學(xué)系,林希虹教授本科畢業(yè)于清華大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系。其良好的數(shù)理基礎(chǔ)為他們后期的科研工作提供了有力保障。而國(guó)內(nèi)的高中訓(xùn)練較為扎實(shí),學(xué)生基礎(chǔ)較好,因此更易于推廣這樣的要求。但與此同時(shí),部分本科學(xué)生的需求是應(yīng)用而非深造或從事理論研究,或者是文科背景的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱。對(duì)于這些同學(xué),繁重的數(shù)學(xué)課會(huì)增加其修讀的困難。
相比而言,國(guó)外高校更重視統(tǒng)計(jì)計(jì)算類課程。美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)會(huì)2014年的指導(dǎo)性教學(xué)綱要提出的第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)中,就指出“數(shù)據(jù)科學(xué)日益重要,統(tǒng)計(jì)專業(yè)人才不僅需要扎實(shí)的數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ),還要有強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)計(jì)算和編程能力,可以熟練使用專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)”[21]146。國(guó)內(nèi)近年來(lái)也逐漸重視統(tǒng)計(jì)計(jì)算能力的培養(yǎng)?!吨袊?guó)科學(xué)院統(tǒng)計(jì)年鑒2019》一書(shū)中探討“統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和統(tǒng)計(jì)教育教學(xué)”時(shí)也強(qiáng)調(diào)了計(jì)算能力的重要性、“統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)融合的趨勢(shì)”[23]。因此,增加與統(tǒng)計(jì)計(jì)算相關(guān)的課程是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求的。對(duì)國(guó)內(nèi)畢業(yè)生的調(diào)研分析也發(fā)現(xiàn),統(tǒng)計(jì)學(xué)導(dǎo)論、統(tǒng)計(jì)計(jì)算等課程在學(xué)生畢業(yè)后依然得到較高認(rèn)可,而測(cè)度論等數(shù)學(xué)課程相對(duì)認(rèn)可度低[13]108。
綜上,國(guó)內(nèi)高校也許可參考國(guó)外一流大學(xué)核心專業(yè)必修課的設(shè)置,分為研究型(BS)和通用型(BA)兩種學(xué)位,讓學(xué)生有目標(biāo)地制定學(xué)習(xí)計(jì)劃。具體來(lái)說(shuō),在研究型學(xué)位的培養(yǎng)方案中,要求一定學(xué)分的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課,并增加統(tǒng)計(jì)計(jì)算類課程;在通用型學(xué)位的培養(yǎng)方案中,適當(dāng)弱化部分?jǐn)?shù)理,強(qiáng)化計(jì)算能力。
2.國(guó)內(nèi)外一流高校在專業(yè)必修課的設(shè)置上有較為一致的范圍
達(dá)成高度共識(shí)的概率統(tǒng)計(jì)課有初等概率論、統(tǒng)計(jì)推斷。在此基礎(chǔ)上,國(guó)外達(dá)到較高共識(shí)的必修課有線性回歸分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算,國(guó)內(nèi)達(dá)到較高共識(shí)的必修課有應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程、多元統(tǒng)計(jì)分析、應(yīng)用時(shí)間序列分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、抽樣調(diào)查。當(dāng)師資充沛、可開(kāi)設(shè)多門課程供選修時(shí),必修要求則比較靈活。但國(guó)內(nèi)眾多地方高校的統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)建設(shè)還處于規(guī)模較小的階段,若師資不充沛,則難以開(kāi)設(shè)多門課程,那么這些國(guó)內(nèi)外一流高校較為一致的必修課范圍可作為優(yōu)先開(kāi)設(shè)的課程。進(jìn)一步,考慮到師資力量不均等、加強(qiáng)基層教學(xué)組織建設(shè)對(duì)促進(jìn)高等教育的高質(zhì)量發(fā)展是必要的,教育部高等教育司于2021年7月開(kāi)展“虛擬教研室試點(diǎn)建設(shè)工作”,利用新的信息技術(shù)探索新型基層教學(xué)組織的建設(shè),共建優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、開(kāi)展教師培訓(xùn)、推廣成熟有效的人才培養(yǎng)模式和課程實(shí)施方案[24]。上述必修課范圍可考慮作為虛擬教研室建設(shè)的重點(diǎn)對(duì)象,通過(guò)集中優(yōu)質(zhì)師資打造精品統(tǒng)計(jì)學(xué)核心必修課,以虛擬教研室方式輻射擴(kuò)散優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,將更有效地全面提升我國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)效果。
在統(tǒng)計(jì)學(xué)本科教育上,國(guó)外排名前2 的高校的學(xué)科交叉做得最好,而國(guó)內(nèi)的北京大學(xué)、中國(guó)人民大學(xué)等高校的統(tǒng)計(jì)專業(yè)也注重發(fā)展交叉學(xué)科。事實(shí)上,統(tǒng)計(jì)學(xué)作為一個(gè)重要的工具學(xué)科已是共識(shí)[25]。很多其他學(xué)科都要求學(xué)一些基本的統(tǒng)計(jì)方法,但對(duì)其背后的原理并非都了解。例如很多領(lǐng)域都試圖探討因果關(guān)系,但統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到的相關(guān)關(guān)系未必意味著因果,因此一些領(lǐng)域內(nèi)的重要雜志上近年仍發(fā)文強(qiáng)調(diào)面對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果應(yīng)給出正確解讀[26-27]。為了在不同應(yīng)用領(lǐng)域正確應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法、正確解讀統(tǒng)計(jì)結(jié)果的含義,應(yīng)該使統(tǒng)計(jì)學(xué)與應(yīng)用學(xué)科真正融合而不是簡(jiǎn)單搬用。例如發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士、經(jīng)濟(jì)學(xué)家洪永淼先生就強(qiáng)調(diào)過(guò),經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)“不是描述統(tǒng)計(jì)學(xué)在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的簡(jiǎn)單應(yīng)用,而是描述統(tǒng)計(jì)學(xué)和經(jīng)濟(jì)理論的有機(jī)結(jié)合”[28]。2020年自然科學(xué)基金委成立交叉科學(xué)部,體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)交叉學(xué)科的重視,統(tǒng)計(jì)學(xué)在其中大有可為。事實(shí)上,一流學(xué)科和一流大學(xué)是相輔相成的,多個(gè)學(xué)科組成大學(xué)不是1+1=2,而應(yīng)是1+1>2,即應(yīng)充分利用大學(xué)的平臺(tái)、學(xué)科交叉融合、利用學(xué)校的優(yōu)勢(shì)打造特色的一流學(xué)科。例如賓夕法尼亞大學(xué)就利用了沃頓商學(xué)院的優(yōu)勢(shì)打造了與之緊密結(jié)合的統(tǒng)計(jì)專業(yè),廈門大學(xué)基于其傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科經(jīng)濟(jì)學(xué)大力發(fā)展了經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)。
大學(xué)生初入專業(yè)普遍比較迷茫[29-30],專業(yè)導(dǎo)論課可以幫助學(xué)生熟悉專業(yè)特點(diǎn),更好地理解學(xué)科內(nèi)涵,并有助于規(guī)劃未來(lái)發(fā)展方向。事實(shí)上,在學(xué)生調(diào)研中也發(fā)現(xiàn),“統(tǒng)計(jì)學(xué)導(dǎo)論”課程在學(xué)生畢業(yè)后依然得到較高認(rèn)可[13]108。進(jìn)一步,當(dāng)學(xué)生明確其未來(lái)發(fā)展是就業(yè)或是繼續(xù)深造、是應(yīng)用型還是研究型之后,若能在培養(yǎng)方案上能夠有明確的區(qū)分和選課指導(dǎo),將對(duì)學(xué)生有更高效的引導(dǎo)作用。在這一點(diǎn)上,可參考國(guó)外高校設(shè)置BA 學(xué)位和BS學(xué)位、或基礎(chǔ)學(xué)位與榮譽(yù)學(xué)位等不同學(xué)位的方法。最后,溝通能力也是一個(gè)非常重要的方面,即美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)會(huì)本科教學(xué)指導(dǎo)綱要的第四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。良好的溝通能力是大學(xué)生核心就業(yè)能力之首[31]。國(guó)外高校在此方面積累了較多經(jīng)驗(yàn)[32]。相比而言,我國(guó)學(xué)生普遍在學(xué)術(shù)報(bào)告和展示方面有較大欠缺,且國(guó)內(nèi)高校在課程設(shè)置方面欠缺這類訓(xùn)練[33]。因此引入這類課程將對(duì)學(xué)生的全面培養(yǎng)更有裨益。
綜合來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)外一流大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)本科專業(yè)培養(yǎng)方案的探究,啟示我們可從兩個(gè)角度實(shí)施具體改進(jìn)措施,更好地推動(dòng)基礎(chǔ)好的高校向“雙一流”學(xué)科發(fā)展,并對(duì)其他高校起到引領(lǐng)示范作用。一是從學(xué)科建設(shè)角度,重視統(tǒng)計(jì)學(xué)與數(shù)據(jù)科學(xué)的結(jié)合,強(qiáng)化統(tǒng)計(jì)計(jì)算類課程,并可集中力量建設(shè)共識(shí)的專業(yè)必修課;依托高校自身的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì),發(fā)展有特色的統(tǒng)計(jì)與其他專業(yè)的交叉學(xué)科。二是從學(xué)生體驗(yàn)角度,可考慮全過(guò)程引導(dǎo):開(kāi)始時(shí)提供統(tǒng)計(jì)學(xué)導(dǎo)論課程幫助選擇專業(yè)方向;學(xué)習(xí)過(guò)程中提供不同類型和層次的學(xué)位或培養(yǎng)方案適應(yīng)不同職業(yè)發(fā)展,例如針對(duì)部分學(xué)生群體適當(dāng)弱化數(shù)學(xué)類課程;畢業(yè)前提供課程訓(xùn)練提升統(tǒng)計(jì)專業(yè)的寫作與溝通能力。