學(xué)科競(jìng)賽融入應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)理論教學(xué)的“五課一能”課程體系構(gòu)建

盛寶懷 劉煥香

摘 ?要：大數(shù)據(jù)時(shí)代地方性院校應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)，可以借鑒學(xué)科競(jìng)賽所具有的教育功能，將數(shù)學(xué)建模、統(tǒng)計(jì)競(jìng)賽的內(nèi)容、方法、案例融入到專業(yè)主干課程，以國(guó)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(jì)學(xué)專業(yè);數(shù)學(xué)建模;統(tǒng)計(jì)競(jìng)賽;人才培養(yǎng);大數(shù)據(jù);統(tǒng)計(jì)軟件

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(jì)算、電子商務(wù)等技術(shù)的發(fā)展， “大數(shù)據(jù)”，這個(gè)信息時(shí)代的產(chǎn)物，悄然來(lái)臨。2015 年 9 月國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要的通知》（國(guó)發(fā)（2015）50號(hào)），以下簡(jiǎn)稱《綱要》。《綱要》將大數(shù)據(jù)上升到了“推動(dòng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的新動(dòng)力”的高度來(lái)對(duì)待，明確提出“2017 年底前形成跨部門(mén)數(shù)據(jù)資源共享共用格局，2018 年底前建成國(guó)家政府?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)一開(kāi)放平臺(tái)”。

2016 年 2 月，浙江省政府出臺(tái)了《浙江省促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展實(shí)施計(jì)劃》（浙政發(fā)〔2016〕6 號(hào)），以下簡(jiǎn)稱《計(jì)劃》?！队?jì)劃》提出，到 2017 年底，初步形成全省統(tǒng)一、共建共享的政府?dāng)?shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，全省人口、法人單位、自然資源和空間地理、宏觀經(jīng)濟(jì)等基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)全面建成。公共數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)省市縣三級(jí)全覆蓋。到 2020 年底，各級(jí)政府?dāng)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)集中管理， 政府?dāng)?shù)據(jù)依法依規(guī)全面共享和開(kāi)放。

大數(shù)據(jù)的時(shí)代的來(lái)臨，出現(xiàn)了“大數(shù)據(jù)”行業(yè)和專門(mén)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(tái)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(jì)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?！辈⒋_定大數(shù)據(jù)時(shí)代專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)定位是“重點(diǎn)培養(yǎng)具有統(tǒng)計(jì)分析、計(jì)算機(jī)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理等多學(xué)科知識(shí)的跨界復(fù)合型人才?！?但是， 應(yīng)該如何構(gòu)建課程體系，實(shí)現(xiàn)這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)？

將學(xué)科競(jìng)賽融入應(yīng)用型人才培養(yǎng)主干課程，是一個(gè)老問(wèn)題。作為二本院校的數(shù)學(xué)系，數(shù)學(xué)建模和統(tǒng)計(jì)競(jìng)賽是最現(xiàn)實(shí)、最方便的教學(xué)資源和教學(xué)平臺(tái)。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(wèn)題，從 2014 方案開(kāi)始，數(shù)學(xué)建模融入信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)主干課程，在這些年實(shí)踐的基礎(chǔ)上，2018 方案將數(shù)學(xué)建模和統(tǒng)計(jì)競(jìng)賽全面融入應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)課程主干體系。

一、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及其教育功能

（一）數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽創(chuàng)辦于1992 年，每年一屆，由中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)主辦，高等教育出版社獨(dú)家冠名“高教杯”。2018 年，來(lái)自全國(guó)33個(gè)省/市/區(qū)（包括香港、澳門(mén)和臺(tái)灣）及美國(guó)和新加坡的1449 所院校/校區(qū)、42128個(gè)隊(duì)（本科38573隊(duì)、?？?555隊(duì)），超過(guò)12萬(wàn)名大學(xué)生報(bào)名參加競(jìng)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(jìng)賽。我校從1998 年參賽，至今已經(jīng)參賽 21 屆，目前獲得省級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì) 243 組（省三117組，省二65組，

省一33組，國(guó)二 22 組，國(guó)一6組）通過(guò)這項(xiàng)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(cè)能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題能力、數(shù)學(xué)軟件編程和應(yīng)用能力、科技論文寫(xiě)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(shí)踐高度結(jié)合的應(yīng)用型課程。這里的“四維技能”指： 文獻(xiàn)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(xiě)作與修飾能力。

數(shù)學(xué)建模是一個(gè)綜合的過(guò)程，包括分析問(wèn)題，處理數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用模型求解的結(jié)果來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題，并檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?yōu)劣等一系列過(guò)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(jià)值低密（value）、 虛實(shí)莫辯（veracity）、動(dòng)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(shí)間內(nèi)使用數(shù)學(xué)方法和規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的的數(shù)據(jù)信息，并且完成所要求的預(yù)測(cè)任務(wù)，從業(yè)者應(yīng)具有很強(qiáng)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(lái)，我國(guó)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)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(guó)賽的B題： 智能RGV的動(dòng)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(qián)的任務(wù)定價(jià)，A題也涉及醫(yī)療大數(shù)據(jù);2016年B題：小區(qū)開(kāi)放對(duì)道路通行的影響;2015年 B題：“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代出租車(chē)資源配置，均屬于大數(shù)據(jù)建模問(wèn)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(tái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，已經(jīng)成為一種共識(shí)[3-5]。將數(shù)學(xué)建模融入應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)包括如下幾個(gè)主要方面：1. 數(shù)學(xué)建模思想的融入：把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)的意識(shí)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(jì)競(jìng)賽及其教育功能

（一）浙江省大學(xué)生統(tǒng)計(jì)方案設(shè)計(jì)大賽

浙江省大學(xué)生統(tǒng)計(jì)調(diào)查方案設(shè)計(jì)大賽由省教育廳與省統(tǒng)計(jì)局聯(lián)合舉辦，由浙江省大學(xué)生科技競(jìng)賽委員會(huì)統(tǒng)一管理，自 2012 年開(kāi)始在全省范圍內(nèi)組織比賽， 為社會(huì)實(shí)際工作部門(mén)和高校人才培養(yǎng)的銜接提供一個(gè)良性平臺(tái)。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(jìng)賽體系。參賽單位提交競(jìng)賽作品，包括調(diào)查方案和調(diào)查報(bào)告。綜合網(wǎng)評(píng)成績(jī)和現(xiàn)場(chǎng)答辯成績(jī)， 最終決出省一、二、三等獎(jiǎng)。

我校從2012年第一屆浙江省“民生民意杯”大學(xué)生統(tǒng)計(jì)調(diào)查方案設(shè)計(jì)大賽開(kāi)始參賽，共由60組獲獎(jiǎng)（省三 24 組，省二 26 組，省一 10 組），2018年取得的優(yōu)異成績(jī)，獲得了優(yōu)秀組織獎(jiǎng)，全省只有四個(gè)高校獲此殊榮。

（二）統(tǒng)計(jì)調(diào)查方案設(shè)計(jì)大賽所培養(yǎng)的技能

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，如何學(xué)會(huì)搜集可靠的數(shù)據(jù)、對(duì)數(shù)據(jù)加以甄別、進(jìn)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(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)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(gè)重要環(huán)節(jié)。如，1. 提高學(xué)生的實(shí)地調(diào)研能力。2. 提升學(xué)生構(gòu)建統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的能力。3. 鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力， 需要學(xué)會(huì)EXCEL、LINGO、SPSS 軟件、R 軟件、Python 等多種統(tǒng)計(jì)分析工具。4. 促進(jìn)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(chóng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的抓取，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)展開(kāi)網(wǎng)絡(luò)調(diào)查，提取有用信息。 5. 激勵(lì)大學(xué)生關(guān)注民生熱點(diǎn)。近年來(lái)出現(xiàn)了一些優(yōu)秀競(jìng)賽作品，比如關(guān)于新零售模式對(duì)傳統(tǒng)零售模式的沖擊，精準(zhǔn)醫(yī)療的實(shí)施狀況，醫(yī)養(yǎng)護(hù)一體化智慧簽約的實(shí)施成效，互聯(lián)網(wǎng)背景下精準(zhǔn)扶貧的滿意度，移動(dòng)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(jī)器人教育現(xiàn)狀等等，這些調(diào)查選題多數(shù)立足于當(dāng)前出現(xiàn)的新問(wèn)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(jì)為工具， 以數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話，對(duì)實(shí)際問(wèn)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(shí)代的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)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(jì)劃》所確定的目標(biāo)要求， 結(jié)合本校的實(shí)際，我們確定應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)2018方案培養(yǎng)目標(biāo)為：“培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展，有堅(jiān)定的理想信念，高度社會(huì)責(zé)任感，良好的創(chuàng)業(yè)、敬業(yè)精神;具有扎實(shí)的統(tǒng)計(jì)分析、計(jì)算機(jī)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理等學(xué)科知識(shí)，能夠應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法創(chuàng)造性地解決經(jīng)濟(jì)和金融業(yè)領(lǐng)域內(nèi)較為復(fù)雜問(wèn)題的跨界復(fù)合型信息化高級(jí)應(yīng)用型人才。”

為實(shí)現(xiàn)這樣的人才培養(yǎng)目標(biāo)，我們充分吸收了數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、統(tǒng)計(jì)競(jìng)賽、電子商務(wù)競(jìng)賽優(yōu)點(diǎn)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(rèn)證的要求和國(guó)家教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[10]，采用“平臺(tái)+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(shí)現(xiàn)這種能力的“統(tǒng)計(jì)軟件（14 學(xué)分）+數(shù)理統(tǒng)計(jì)（45 學(xué)分）+計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（13 學(xué)分）+經(jīng)濟(jì)管理（14 學(xué)分）+統(tǒng)計(jì)應(yīng)用（16 學(xué)分）”，其余課程（含公共課、實(shí)踐課，約占 58 學(xué)分）的“五課”基礎(chǔ)知識(shí)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(wèn)題：

1. 解決了“教什么”的問(wèn)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(shí)傳授的“五課”知識(shí)基礎(chǔ)，形成向心力。

第一課（共14學(xué)分）。以“R 軟件、Matlab 計(jì)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(jì)軟件知識(shí)體系。

第二課（共45學(xué)分）。以數(shù)學(xué)分析、線性代數(shù)、運(yùn)籌學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)模型、抽樣調(diào)查、應(yīng)用回歸分析、金融統(tǒng)計(jì)學(xué)、應(yīng)用時(shí)間序列、應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程等為專業(yè)基礎(chǔ)，構(gòu)建數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)體系。

第三課（共 14 學(xué)分）。以西方經(jīng)濟(jì)學(xué)、貨幣金融學(xué)、管理學(xué)、應(yīng)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)等為基礎(chǔ)，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)與管理知識(shí)體系。

第四課（共16學(xué)分）。設(shè)置（三選一）：“醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)、社會(huì)統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量管理統(tǒng)計(jì)、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(jì)數(shù)據(jù)建?！?、“機(jī)器學(xué)習(xí)算法”、“python 應(yīng)用”等模塊方向課程，構(gòu)建統(tǒng)計(jì)應(yīng)用知識(shí)體系。

第五課（共13學(xué)分）。以程序設(shè)計(jì)算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系。

2. 解決了“如何教”的問(wèn)題

為提高應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力，我們將統(tǒng)計(jì)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(shí)驗(yàn)抓起，四大統(tǒng)計(jì)軟件設(shè)置獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，專業(yè)基礎(chǔ)課、方向模塊課程按照“理論+實(shí)驗(yàn)”組織課程教學(xué)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)模塊課程的全覆蓋。

為了實(shí)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(jìng)賽平臺(tái)第二課堂的特點(diǎn)。首先為學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽打好課程基礎(chǔ)， 提高學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽的信心。根據(jù)學(xué)科競(jìng)賽的需要， 有針對(duì)性設(shè)置課程和課程開(kāi)設(shè)時(shí)間。如，針對(duì)每年11月份舉行校級(jí)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽選拔賽的機(jī)會(huì)，將“數(shù)學(xué)模型”課程安排在第3學(xué)期授課;針對(duì)“統(tǒng)計(jì)競(jìng)賽”

為統(tǒng)計(jì)能力綜合體現(xiàn)的特點(diǎn)，將“抽樣調(diào)查”課程設(shè)置在第五學(xué)期授課;針對(duì)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(jìn)行網(wǎng)站設(shè)計(jì)訓(xùn)練;針對(duì)“大數(shù)據(jù)建?！睉?yīng)用的需要，設(shè)置了“機(jī)器學(xué)習(xí)算法（python）”、“大數(shù)據(jù)應(yīng)用”、“統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)建模（R軟件）”的課程;為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)技能的學(xué)習(xí)，開(kāi)設(shè)了必修課“專業(yè)技能測(cè)試”。

3. 解決了“教怎樣”的問(wèn)題（體現(xiàn)成果導(dǎo)向）

按照上述課程知識(shí)體系構(gòu)建方法和理念，建立培養(yǎng)具有統(tǒng)計(jì)分析、計(jì)算機(jī)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理等多學(xué)科知識(shí)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(shí)現(xiàn)“計(jì)算機(jī)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(biāo)。

畢業(yè)生的特征將體現(xiàn)在：學(xué)科競(jìng)賽（數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、統(tǒng)計(jì)競(jìng)賽、電子商務(wù)競(jìng)賽）獲獎(jiǎng)率較高;熟練使用常用統(tǒng)計(jì)軟件（SPSS、R、python、Matlab等），數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng);金融、經(jīng)濟(jì)、公務(wù)員和事業(yè)單位就業(yè)比例高;計(jì)算機(jī)編程能力強(qiáng);畢業(yè)生五年后倍受社會(huì)歡迎，薪水較高。

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