《抽樣調(diào)查》課程教學(xué)中的實踐環(huán)節(jié)設(shè)計

彭娟

摘要：以《抽樣調(diào)查》課程教學(xué)為例，通過大量實例，說明如何在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi)創(chuàng)設(shè)實踐情境，設(shè)計實踐環(huán)節(jié)。作為課堂教學(xué)的延伸，進(jìn)一步舉例闡釋了結(jié)合課程內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生展開課外實踐活動的方法與注意事項。對傳統(tǒng)教學(xué)模式與納入大量實踐環(huán)節(jié)教學(xué)模式的效果進(jìn)行了比較，結(jié)合實際情況說明了新的教學(xué)模式在促進(jìn)學(xué)生深入理解知識點、鍛煉動手能力、提升綜合素質(zhì)方面有著顯著效用。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式；實踐教學(xué)；抽樣調(diào)查；統(tǒng)計學(xué)

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）05-0196-03

《抽樣調(diào)查》是統(tǒng)計專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，其主要內(nèi)容包括簡單隨機抽樣、不等概抽樣、分層抽樣、整群抽樣、系統(tǒng)抽樣等。學(xué)生通過這門課的學(xué)習(xí)，不僅要掌握抽樣調(diào)查的基本理論，還應(yīng)該能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實踐，獨立地完成大規(guī)模抽樣調(diào)查工作。

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師一般注重理論推導(dǎo)、例題求解，這樣的教學(xué)模式只能培養(yǎng)“會解題”的學(xué)生，對于學(xué)生解決實際問題、鍛煉實踐能力少有裨益。而抽樣調(diào)查實際上是一門實踐性很強的課程。在教學(xué)中多多設(shè)置實踐環(huán)節(jié)，能更有效地傳授知識，引發(fā)學(xué)生思考，加深學(xué)生的認(rèn)識。下面，筆者將介紹幾個案例，說明如何在有限的教學(xué)學(xué)時中引入實踐環(huán)節(jié)。

一、利用課堂環(huán)境，設(shè)置抽樣問題

課堂是學(xué)生最熟悉的環(huán)境，在課堂教學(xué)中貫徹實踐教學(xué)，是最為有效的途徑。根據(jù)抽樣調(diào)查這門課的特點，可以以現(xiàn)場學(xué)生為抽樣對象設(shè)計實驗環(huán)節(jié)。調(diào)查問題的提出，應(yīng)該與學(xué)生密切相關(guān)，可以提出這樣一些問題：學(xué)生四六級的通過率、學(xué)生對食堂的滿意度、學(xué)生某門課的成績等。選擇一個學(xué)生感興趣的話題，對于活躍課堂氣氛是很有幫助的。下面，就“學(xué)生對食堂的滿意度”這一問題，闡述實踐環(huán)節(jié)如何在課堂教學(xué)中實施。

（一）簡單隨機抽樣在課堂上的實現(xiàn)

簡單隨機抽樣是抽樣調(diào)查中最為基本也最為重要的方法，學(xué)生不難記住其估值公式以及誤差估計公式，但是對“隨機”和“隨意”的區(qū)別往往理解不夠深入。一個實際調(diào)查機會，對于加深學(xué)生理解再合適不過。

對于“食堂滿意度”問題，在介紹完簡單隨機抽樣的基礎(chǔ)理論后，可由學(xué)生設(shè)計抽樣方案，現(xiàn)場從課堂學(xué)生中抽取合適的樣本，完成獲取數(shù)據(jù)、估值及誤差估計的全套過程。

在這一過程中，學(xué)生首先需要確定抽取的樣本容量。樣本量n的計算公式為：

其中，d為估計的絕對誤差，α為置信度，u為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的上分位點，這些值可以根據(jù)抽樣精度的要求人為給定。N為總體包含的單元個數(shù)，即現(xiàn)場學(xué)生總數(shù)，這些指標(biāo)可視為已知。S2為總體方差，教材上的例題為方便學(xué)生處理通常會直接給出關(guān)于S2的相關(guān)信息，而實際問題中S2往往是未知的。確定未知S2的方法有察往法、預(yù)查法、類推法等。結(jié)合這一實際問題，可以啟發(fā)學(xué)生思考，何種情況適用哪種方法，而當(dāng)前問題又應(yīng)該使用哪種方法。這樣一來，學(xué)生對公式（1）的理解將更為深入。

接下來，需要根據(jù)確定的樣本量從現(xiàn)場學(xué)生中抽取樣本。簡單隨機抽樣的實施方法有抽簽法、隨機數(shù)法、軟件法等。在實際抽取的過程中，學(xué)生可以體會到隨機與隨意的差別，掌握正確的方法。在獲得樣本數(shù)據(jù)之后，即可根據(jù)估值定理，估計學(xué)生對食堂滿意度的平均水平，包括估計誤差。

在抽樣調(diào)查中，人們關(guān)注的目標(biāo)除了總體均值，還有總體比例?？傮w比例的估計可以說是均值估計的變體，但是其樣本量確定公式、估值公式包括數(shù)據(jù)的處理都有其獨特之處。對于“食堂滿意度”問題，只需稍稍改換提法，例如，只詢問學(xué)生對食堂是否滿意，而不是要求學(xué)生給出滿意度的分值，就能實現(xiàn)對比例估計的訓(xùn)練。

（二）分層抽樣的實現(xiàn)

分層抽樣與整群抽樣或多階抽樣從形式上看有類似之處，都需要對總體進(jìn)行劃分。如果缺少實際訓(xùn)練，學(xué)生對兩者的差別分辨不清，對兩類方法的特點也將理解不深。

分層抽樣的目的是為了提高估計精度，劃分層次的標(biāo)準(zhǔn)是使得層內(nèi)差異小而層間差異大。分層估計的基本想法是按層分別估計，再根據(jù)層權(quán)匯總為總的估計。這種方法不僅能提高估計精度，還能順便給出不同層次的估計結(jié)果。其缺點是，實施較為麻煩，特別是缺少層內(nèi)抽樣框時，實際中往往只能采用后分層估計。

對于食堂滿意度的問題，首先可以引導(dǎo)學(xué)生思考以什么為層較為合適，同時方便實施。例如，以性別為層，這種劃分有利于提升估計精度，也較為方便實施。以月可支配收入為層，這種劃分缺少層內(nèi)抽樣框，可以使用后分層估計。

抽樣之前，同樣面對樣本量確定的問題。分層抽樣不僅需要根據(jù)其抽樣效應(yīng)確定總樣本量，還要根據(jù)最優(yōu)估計的要求（或者簡單化處理按比例分配）給出各層樣本量。這里限于篇幅，將分層抽樣作了簡單化處理，而配合教學(xué)需要實際上可以設(shè)置不同的情境，比如各層采用不同的抽樣方法。

二、布置課外課題，促進(jìn)綜合應(yīng)用

為促進(jìn)學(xué)生對各種抽樣方法的深入理解，僅僅依賴課堂的有限時間是不夠的。并且，以班級為總體的調(diào)查，無法體現(xiàn)大規(guī)模抽樣調(diào)查的特點。所以，布置合適的課外課題，是對課堂實踐教學(xué)的有效補充。

課外調(diào)查課題的設(shè)置，可以結(jié)合實際情況選擇不同的難度。若只是為了加深學(xué)生對各種抽樣方法的理解，可以要求學(xué)生在全校范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)查。例如，要求學(xué)生調(diào)查某個時段，全校上課班級的到課率。

若將到課率看作每個抽樣單元（班級）的調(diào)查指標(biāo)，全校的到課率也可以看作是均值估計的問題，此時，到課率可由樣本班級的平均到課率來估計。這樣處理，可以使抽樣方法更靈活多樣，除簡單隨機抽樣外，系統(tǒng)抽樣、多階抽樣與整群抽樣（以教學(xué)樓、樓層為群）都可以用于該調(diào)查課題。

明確調(diào)查目標(biāo)量后，學(xué)生需要選擇合適的抽樣方法。簡單隨機抽樣估值方法簡單，但是對抽樣框要求較高。如果采用簡單隨機抽樣，學(xué)生必須對全校的上課教室進(jìn)行合理的編號。多階抽樣、整群抽樣、系統(tǒng)抽樣對抽樣框要求較低，但估值較為麻煩。抽樣框的編制問題是課堂例題、練習(xí)中較少觸及的，但它又是不易理解、在實際抽樣中非常重要的問題。通過這樣一個課外實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生能在這個方面得到有效的訓(xùn)練。

在對樣本調(diào)查目標(biāo)量的過程中，學(xué)生還會遇到更多實際問題。例如，如何與隊友合作分工以提高調(diào)查效率，如何應(yīng)對無法獲得樣本數(shù)據(jù)的情況（目標(biāo)教室調(diào)課空無一人或者調(diào)查對象不愿提供到課率數(shù)據(jù)）等。為完成課題，學(xué)生會主動思考，其解決實際問題的能力將得到鍛煉。

若學(xué)生的課外實踐較為充裕，教師可以引導(dǎo)他們開展一些大規(guī)模的抽樣調(diào)查工作，比如在全市范圍對某個問題展開調(diào)查。

需要強調(diào)的是，為保證課外課題研究的效果，教師不僅應(yīng)當(dāng)給學(xué)生提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，還應(yīng)當(dāng)組織調(diào)查結(jié)果的驗收工作。驗收工作可由兩部分構(gòu)成：第一，學(xué)生匯報調(diào)查工作的全過程以及結(jié)果；第二，學(xué)生回答教師提問，以確定調(diào)查活動的真實有效性。

匯報和答問過程中，教師可以了解學(xué)生對抽樣方法的掌握情況，還能從側(cè)面了解并促進(jìn)學(xué)生的動手能力、演講能力、溝通能力、統(tǒng)籌規(guī)劃能力以及思維急辯能力，這對促進(jìn)學(xué)生的綜合全面發(fā)展是很有幫助的。

三、效果綜述

開展該教學(xué)模式前后，08級與09級統(tǒng)計學(xué)專業(yè)抽樣調(diào)查課程期末成績情況如下：

可以看出，采用了該教學(xué)模式的09級學(xué)生，各項成績數(shù)據(jù)都優(yōu)于08級。兩次考試題型一致，考查知識點與難度接近，包括四個大題：第一大題為選擇題，主要考查學(xué)生對各種抽樣方法特點的理解；第二大題為填空題，考查各抽樣方法樣本量等問題的簡單計算；第三大題為簡答題，考查基本抽樣方法的實施與抽樣設(shè)計；第四大題為計算題，考查各抽樣方法的估值與誤差估計。

為排除隨機誤差的影響，說明表1成績差異的客觀性，并且進(jìn)一步揭示其中差異的表現(xiàn)形式，筆者使用統(tǒng)計軟件SAS對兩個年級學(xué)生的期末成績以及四個大題的得分差異進(jìn)行了t檢驗。其中，以x表示期末考試成績，x1，x2，x3，x4分別表示四個大題的得分。

由表3的P值可以看出，兩個班的期末成績、第一、第三大題得分在0.1的顯著水平下，可以認(rèn)為滿足方差齊性條件，因此在判斷其差異性時應(yīng)參看表2中“方差相等”行的檢驗結(jié)果。第二、第四大題得分在0.1的顯著水平下不滿足方差齊性條件，所以在表2中應(yīng)參看“方差不相等”行的檢驗結(jié)果。

由表2對應(yīng)行的P值可以看出，在0.1的水平下，兩個班的期末成績沒有顯著差異。但其P值為0.1689，意味著“兩個班的成績有差異”，依然可以以83.11%的正確概率被接受；第二、第三大題對應(yīng)的P值較大，可以認(rèn)為這兩個大題沒有顯著差異；第一、第四大題的P值小于0.1，在0.1的顯著水平下，可以認(rèn)為這兩個大題的成績有顯著差異。

從答卷情況看，第二大題與第三大題分別是最難與最容易的題目。前者涉及到較為靈活的樣本量計算問題，學(xué)生普遍掌握不是太好；后者要求學(xué)生簡述基本抽樣方法的實施，學(xué)生大多能夠?qū)懗鰩讉€要點。所以，兩個班級的成績差異并未在這兩個大題中體現(xiàn)。

結(jié)合第一、第四大題考查的內(nèi)容來看，于課堂與課外推行實踐環(huán)節(jié)，在促進(jìn)學(xué)生對各個方法特點的深入理解、加強學(xué)生對估值公式的記憶與正確運用方面的確起到了顯著的積極作用。

除了成績上的提升，該教學(xué)模式還帶來了許多其他正面效果。首先，09級學(xué)生參加校內(nèi)校外科研活動的積極性明顯提高，并且成功申報到了一個國家級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目：大學(xué)生考研與就業(yè)成功的影響因素分析。這說明，學(xué)生不僅具備了運用所學(xué)知識解決實際問題的意識，也對解決實際問題的思路有了較為清晰的認(rèn)識。其次，學(xué)生在搜集、整理、處理數(shù)據(jù)中，對EXCEL、SPSS、SAS等軟件的應(yīng)用更加熟悉，為畢業(yè)后快速進(jìn)入工作崗位、縮短專業(yè)技能及軟件的熟悉過程打下了堅實基礎(chǔ)，在日趨激烈的就業(yè)競爭上占有了較好的優(yōu)勢。

實際上，通過后期的走訪了解到，09級學(xué)生畢業(yè)后除了小部分讀研之外，大多順利地找到了專業(yè)對口的工作，而通過與他們的溝通后也了解到，招聘單位在該領(lǐng)域更加看重的是實際工作中所需的軟件應(yīng)用能力、溝通能力、實際問題的解決等能力。而這些能力的提高，正與09級學(xué)生在就學(xué)期間廣泛進(jìn)行了實踐教學(xué)有著密不可分的聯(lián)系。

綜上，這種更加注重于現(xiàn)實問題的課堂實踐教學(xué)的模式，是對課堂教學(xué)的一種改革，也是打破課堂與實驗室界限的一種嘗試。統(tǒng)計是一種應(yīng)用科學(xué)，我們不應(yīng)該將其局限在課堂與實驗室之間。除了取得更好的成績、更加靈活熟練地應(yīng)用所學(xué)知識外，讓這門科學(xué)更好地帶入到學(xué)生的日常生活中，培養(yǎng)學(xué)生更加科學(xué)地對待生活中存在問題的態(tài)度，筆者認(rèn)為這才是對這門學(xué)科教育的升華。當(dāng)然，這一模式的完善，包括該模式的量化、配套考核體系的建立、配套教材的建設(shè)等，還需要在教學(xué)活動中不斷探索并實踐。

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