互聯(lián)網(wǎng)背景下時間序列分析課程教學(xué)的研究探討

黎慶瑩 牛曉陽 孟佳

摘 要：時間序列分析是一門對縱向數(shù)據(jù)建模分析的應(yīng)用型課程，能夠非常有效地處理時間序列數(shù)據(jù)，在“人工智能+互聯(lián)網(wǎng)+教育”的新形勢下，豐富多樣的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)途徑涌現(xiàn)，有必要進行教學(xué)改革，更新數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)模式，更好地適應(yīng)大數(shù)據(jù)形勢的發(fā)展。文章從思政元素、師資隊伍、教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、實踐能力五方面對該課程的教學(xué)改革作出嘗試，力圖完成課程價值塑造、能力發(fā)展和知識教導(dǎo)三位一體的教學(xué)目標。

關(guān)鍵詞：時間序列;互聯(lián)網(wǎng)+教育;課程思政

中圖分類號：G64? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）22-0006-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.22.002

在新時期背景下，微課、慕課、網(wǎng)課、翻轉(zhuǎn)課堂、教育云資源等新穎而豐富的教學(xué)形式涌現(xiàn)，學(xué)生可以利用多種網(wǎng)絡(luò)途徑和聽課形式進行個性化學(xué)習(xí)[1]，《時間序列分析》課程正是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)展開分析，大數(shù)據(jù)的時代浪潮對于此課程既是機遇又是挑戰(zhàn)，我們必須順應(yīng)社會的發(fā)展進行相應(yīng)改革，從而培養(yǎng)出能有扎實技能、能適應(yīng)時代需求的一批學(xué)生。

一、課程教學(xué)改革實踐

（一）融入思政元素

《時間序列分析》課程的改革應(yīng)該融合思政元素，既要注重課本知識的講授，提高學(xué)生的實用技能，又要積極展開思政課程建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)道德和思想覺悟，為教導(dǎo)出高標準、高素質(zhì)的人才而努力。在時間序列開展思政課堂時不能生搬硬套，必須與知識點自然融合，增加學(xué)生對思政元素的接受度。比如，在異方差波動模型這一章節(jié)，講到“用普通最小二乘法估計方差非齊數(shù)據(jù)的模型參數(shù)是錯誤的，須加入波動率模型消除這個弊端”時，可引入直面困難、敢于探索的思政觀點和事跡，培養(yǎng)學(xué)生樹立追求真理的人生觀和堅定不移的意志。再比如，在利用動態(tài)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計建模分析時，可引入思政的觀點：“統(tǒng)計是靜止的歷史，歷史是流動的統(tǒng)計”，通過人口數(shù)據(jù)、土地數(shù)據(jù)、稅收數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)能呈現(xiàn)我國翻天覆地的變化，見證中國的綜合國力和人民的生活水平的顯著提升[2]。這些真實的國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)就是最好的思政教育載體，讓學(xué)生更加堅定中國特色社會主義自信，培養(yǎng)學(xué)生的愛國精神。

（二）建設(shè)師資隊伍

有了良好的教師團隊才能更好地開展教學(xué)改革，提高授課質(zhì)量，所以必須通過多種途徑提升教師自身的能力，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)合理、業(yè)務(wù)能力強、具有創(chuàng)新精神的師資隊伍。

第一，實施有效的教師培訓(xùn)。組織教師參加高校間的聯(lián)合培訓(xùn);定期參與課程教學(xué)范式改革和課堂教學(xué)研究，學(xué)習(xí)優(yōu)秀公開示范課的教學(xué)經(jīng)驗;團隊內(nèi)每月召開教學(xué)討論會和研修班，為教師搭建學(xué)習(xí)交流的平臺。第二，完善先進的績效評估體系。鼓勵教師與企業(yè)進行合作，并把參與生產(chǎn)的項目成果作為績效評估的獎勵。互聯(lián)網(wǎng)背景下客戶數(shù)據(jù)爆炸式增長，企業(yè)使用的數(shù)據(jù)分析工具也在不斷進步，高校教師參與到企業(yè)項目中會增強其對商業(yè)轉(zhuǎn)化過程的理解，增加與企業(yè)生產(chǎn)接軌的數(shù)據(jù)加工能力，將其整合到教學(xué)過程后，能增加學(xué)生參與企業(yè)項目的實踐經(jīng)驗，培養(yǎng)適應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展的學(xué)生。第三，建立“雙師型”教學(xué)?！稌r間序列分析》課程的應(yīng)用性較廣，因此可在后半段增加課程設(shè)計部分，給每位學(xué)生從合作的公司中選出經(jīng)驗豐富、專業(yè)技能過硬的人員任校外指導(dǎo)老師，由校外指導(dǎo)老師與校內(nèi)專任教師共同指導(dǎo)完成課程設(shè)計，將企業(yè)的部分數(shù)據(jù)分析技能作為課程設(shè)計的內(nèi)容，使學(xué)生不僅能學(xué)習(xí)校內(nèi)教師的專業(yè)理論知識，還能學(xué)習(xí)校外指導(dǎo)老師的職業(yè)技能和實踐經(jīng)驗。

（三）優(yōu)化課程內(nèi)容

將知識體系優(yōu)化整合為三大部分，同時調(diào)整了部分內(nèi)容的講解次序，課程內(nèi)容依次為：（1）ARMA模型，這部分是時間序列的理論基礎(chǔ)，涵蓋平穩(wěn)序列的定義與檢驗、ARMA模型的擬合與預(yù)測等。（2）非平穩(wěn)序列，主要涉及無季節(jié)效應(yīng)、有季節(jié)效應(yīng)的非平穩(wěn)模型和條件異方差模型。（3）多元時間序列，在分析兩個序列之間的關(guān)系時，比如居民消費與支出，就會涉及多元時間序列，因此引入經(jīng)典協(xié)整模型的擬合與檢驗。這三部分內(nèi)容由淺入深、循序漸進，先奠定一元平穩(wěn)序列的基礎(chǔ)知識，然后擴展到非平穩(wěn)、多元的情形，形成完整的時間序列內(nèi)容體系。另外，要增強知識的新穎性和實用性。如添加時間序列的歷史經(jīng)典案例、互聯(lián)網(wǎng)新時代下分析方法的發(fā)展和改進變化等內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生了解時間序列模型的演變和與時俱進的分析技能，更好地與時代接軌。還要實現(xiàn)課程內(nèi)容的多維度考察，弱化期末理論考察，根據(jù)“課前學(xué)習(xí)（微課）、隨堂小測（學(xué)習(xí)通）、課堂討論、作業(yè)等平時表現(xiàn)（35%）+實驗報告（25%）+課程設(shè)計（40%）”的方式加強過程化考查，使學(xué)生從數(shù)據(jù)整理能力、數(shù)據(jù)建模能力、模型分析能力、創(chuàng)新思維四個方面進行提升。

（四）豐富教學(xué)方式

授課過程中可實現(xiàn)“板書+多媒體課件+軟件實操+網(wǎng)絡(luò)資源”多種形式結(jié)合。如在講授格林函數(shù)、ARMA模型、GARCH模型等理論知識時，用板書清晰地展示推導(dǎo)過程，學(xué)生更容易理解難點、掌握重點。而講授確定性趨勢、周期波動、異方差波動等內(nèi)容時，通過多媒體課件呈現(xiàn)數(shù)據(jù)特征和模型表達式，與板書知識配合，更加全面和形象。軟件實現(xiàn)展示是時間序列分析課程獨有的教學(xué)方式。模型估計的具體計算較復(fù)雜，學(xué)生只需掌握借助軟件得到模型，挖掘數(shù)據(jù)中的有用信息即可，因此理論部分講解完，必須進行軟件的實際操作，把時間序列處理的一系列流程在課堂展示，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到實用的數(shù)據(jù)處理技能。在課堂以外，教師可向?qū)W生分享有關(guān)微課、慕課、網(wǎng)課等網(wǎng)絡(luò)資源以及模型講解的論文和網(wǎng)頁，讓學(xué)生鞏固課上學(xué)習(xí)的知識，自主探索前沿的模型理論和數(shù)據(jù)處理方法，通過發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、反思解決方案完成數(shù)據(jù)分析的流程，提高學(xué)生自學(xué)能力。教師還應(yīng)積極推進“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)探索。當學(xué)生有了前面ARMA模型、GARCH模型等基礎(chǔ)知識后，我們在季節(jié)波動分解、協(xié)整建模的課程運用了“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)，提前幾天把多媒體課件、實驗指導(dǎo)書、練習(xí)案例、相關(guān)模型理論等發(fā)給學(xué)生，課堂以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師進行輔助性的知識解答，由學(xué)生完成模型內(nèi)容的學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)實驗的操作?！胺D(zhuǎn)課堂”的方式能夠培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)時間序列的興趣和主動性，加強其對知識的牢固度和深入度。

（五）推進實踐教學(xué)

本課程采用中國人民大學(xué)出版社出版，王燕主編的《時間序列分析——基于R》一書，該教材在理論部分力求簡明易懂，注重知識在具體應(yīng)用場景的掌握，內(nèi)容更加系統(tǒng)和實用，并結(jié)合大量實際數(shù)據(jù)和實例講解說明統(tǒng)計方法的應(yīng)用條件，在課后習(xí)題提供數(shù)據(jù)案例讓學(xué)生結(jié)合R語言軟件進行建模分析，提高學(xué)以致用、實踐操作的水平。本課程的實踐教學(xué)分為兩部分：一是實驗操作;二是課程論文[3]。實驗操作是在每一節(jié)課的理論知識講解完后，首先對課堂例題進行示范操作，通過案例數(shù)據(jù)的建模過程展示相關(guān)統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用場景和解決問題的流程，結(jié)合上機實驗課使學(xué)生運用R軟件實踐操作對課堂內(nèi)容鞏固理解，學(xué)會處理和計算、分析數(shù)據(jù)，按要求完成實驗報告。課程論文要求學(xué)生3～4人組隊合作撰寫，自擬題目或是參加統(tǒng)計建模比賽，學(xué)生通過團隊合作，完成結(jié)合熱點確定選題、數(shù)據(jù)接入與處理、運用統(tǒng)計建模分析和撰寫統(tǒng)計分析報告的流程，呈現(xiàn)一個完整的項目匯報。為學(xué)生提供充分的實踐機會，讓學(xué)生多接觸現(xiàn)實數(shù)據(jù)能提高其對研究數(shù)據(jù)的靈敏度，并從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的過程中提高其學(xué)習(xí)能力和科研潛力，一方面能激發(fā)學(xué)生思考如何用所學(xué)方法來解決實際問題，另一方面能推動學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)改進的模型和方法，更好地踐行理論聯(lián)系實踐的理念[4]。

二、結(jié)語

本文闡述了大數(shù)據(jù)背景下，基于信息需求量日益增加、數(shù)據(jù)處理方法更加復(fù)雜的現(xiàn)狀對于課程改革的思考，我們要積極探索、創(chuàng)新改革，使課程內(nèi)容，教材選取、教學(xué)方法適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展的客觀需要，結(jié)合課程現(xiàn)實價值加強實踐，從而更好地培養(yǎng)高素質(zhì)的統(tǒng)計人才。

參考文獻：

[1] 紀志榮，何東進，劉金福，等.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的統(tǒng)計學(xué)專業(yè)《時間序列分析》課程教學(xué)改革的探索[J].教育教學(xué)論壇，2018（16）：107.

[2] 方萬里.統(tǒng)計學(xué)與思政課程同向同行的思考[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2020（11）：5.

[3] 李靜，黃玲花.《時間序列分析》課程教學(xué)改革探索[J].廣西師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2017（4）：147.

[4] 郭棟.就業(yè)視角下的統(tǒng)計學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)與教學(xué)改革研究[J].統(tǒng)計與信息論壇，2017（11）：127.