能力驱动应用统计学课程案例教学研究

贾祥 武小悦 吴昕阳

[摘 要]面对大数据和人工智能等新技术的发展，并考虑金课建设的新要求，该文针对国防科技大学管理科学与工程专业的应用统计学本科课程建设和教学改革问题，根据学员的培养要求和任职岗位能力需求，从军事背景案例教学改革方面开展了研究，包括案例教学的必要性、军事背景案例编写的若干原则和军事背景案例教学设计的流程方法等内容，进一步结合本科教学实践检验了军事背景案例教学改革的效果。该研究表明，军事背景案例教学改革，较明显地促进了学员应用能力的提高。

[关键词]应用统计学;案例教学;能力驱动

[基金项目]2019年度湖南省普通高等学校教学改革研究项目“面向应用型人才的军队院校应用统计学课程教学改革与实践”;2019年度国防科技大学系统工程学院教育教学改革研究重点课题“面向任职岗位能力的《应用统计学》军事背景案例教學研究”

[作者简介]贾 祥（1992—），男，河南内乡人，博士，国防科技大学系统工程学院副教授，主要从事可靠性分析和试验鉴定方面的教学与研究;武小悦（1963—），男，山西平遥人，博士，国防科技大学系统工程学院教授，博士生导师，主要从事可靠性和试验鉴定方面的教学与研究;吴昕阳（1989—），女，山东淄博人，博士，国防科技大学系统工程学院讲师，主要从事可靠性和试验鉴定方面的教学与研究。

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）28-0212-03[收稿日期] 2020-04-02

一、引言

大数据和人工智能技术的日新月异，对具备统计分析能力的人才提出了更高的要求。2015年8月国务院印发了《促进大数据发展行动纲要》，在政策机制方面提出要“创新人才培养模式，建立健全多层次、多类型的大数据人才培养体系，鼓励高校设立数据科学和数据工程相关专业，大力培养具有统计分析、计算机技术、经济管理等多学科知识的跨界复合型人才。鼓励高等院校、职业院校和企业合作，加强职业技能人才实践培养，积极培育大数据技术和应用创新型人才”[1-2]。2015年10月，教育部、国家发改委和财政部联合发布了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》，提出要“推动转型发展高校把办学思路真正转到培养应用型技术技能型人才上来”[3]，即相比于培养学术研究型人才，更强调学员能将所学知识和技能直接运用到社会实践中[4]。在2018年6月召开的新时代全国高等学校本科教育工作会议上，教育部要求全面推进本科教育的“四个回归”，即回归常识、回归本分、回归初心和回归梦想。随后，在2018年11月召开的第十一届“中国大学教学论坛”上，教育部提出了“金课”标准，即高阶性、创新性、挑战度。这些都对本科专业课程建设以及人才培养提出了新的要求。

应用统计学课程是管理科学与工程和统计学等专业的重要课程，通过该课程的教学，对学员的统计思维和数据分析能力培养也能发挥显著作用。大数据和人工智能等新技术的发展，以及本科教育的“四个回归”和“金课”标准，对该课程的建设和教学改革，提出了新的要求，也带来了新的机遇。针对这一问题，我们结合国防科技大学管理科学与工程专业应用统计学课程的建设和教学任务，从学员的培养要求和任职岗位能力需求出发，以军事背景案例教学模式为着力点，开展了教改研究。

二、应用统计学课程军事背景案例教学模式研究

（一）军事背景案例教学的重要性

在2015年5月教育部发布的《关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见》中，定义案例教学是“以学生为中心，以案例为基础，通过呈现案例情境，将理论与实践紧密结合，引导学生发现问题、分析问题、解决问题，从而掌握理论、形成观点、提高能力的一种教学方式”[5]。所谓军事背景案例教学法，是考虑到国防科技大学学员的人才培养要求和任职岗位能力需求，将案例限定在军事领域，指在学员掌握相关理论知识后，教师根据教学目标和教学要求，依托精心设计的军事背景案例，为学员营造“身临其境”的沉浸式问题现场，引导学员分析和讨论，并运用所学知识解决问题，或者明白所学知识的军事应用，从而提高学员的学习兴趣、学习积极性和学习效果，培养学员独立思考和沟通协调的工作作风，提升学员应用所学知识解决实际问题的能力[6]。

显然，案例教学法有助于增强课堂教学的师生互动，也有助于强化锻炼学员的实践能力，是一种比较典型的以实践为抓手、以学员为中心、以能力为导向的教学方式。美国哈佛商学院是案例教学法的倡导者，这种教学方法于1979年传入国内，并渐渐得到提倡和推广[7]。应用统计学是一门偏重于实用型的课程，更强调统计方法的实际应用。因此，对于应用统计学课程的教学，传统的“教师讲授—学生听讲—课后作业”的学生被动接受式教学模式[8]是不适用的。在前期的教学过程中发现，学员普遍对统计软件的操作和现实的统计案例比较关注。如果侧重讲授抽象的统计理论方法，容易将课堂教学变成单方面的“教师表演”，从而导致课堂氛围沉闷，影响课程教学效果，不利于学员统计思维和应用能力的培养。所以，军事背景案例教学对于反映应用统计学课程的实践性和培养学员的应用能力具有重要意义，从军事背景案例教学研究角度开展该课程的教学改革，有利于强化学员解决军事应用问题的能力，也是落实“金课”建设的要求。

（二）军事背景案例集建设

军事背景案例是军事背景案例教学的基础。建设军事背景案例集是开展军事背景案例教学的重要内容，也是保证军事背景案例教学效果的关键。为了更好地组织军事背景案例教学，教师要根据教学任务和教学内容从现实中挑选军事背景问题，并对其进行适当凝练，再在课前精心设计与统计理论的衔接。对于军事背景案例教学的实施，教师在课堂中要先讲授案例的军事应用背景，明确要解决的问题，再组织学员对军事背景案例问题进行认真思考和讨论，提出解决问题的方法，强化对所学知识的理解和应用，从而牵引出课程的教学内容。军事背景案例集建设主要是收集各种各样的案例，对于军事背景案例的收集和建设，应把握“六性”原则。

一是真实性：指军事背景案例来源于现实生活中的真实事件，或者案例问题贴近学员的任职岗位和生活。真实性是军事背景案例建设的首要原则，可以保证在军事背景案例教学中模拟出真实的问题场景，激发学员参与学习和思考讨论的兴趣，保证教学效果。

二是完整性：指军事背景案例建设的成果是完整的、要素是齐全的、信息是丰富的。对于应用统计方面的军事背景案例，原则上应包括案例背景、案例数据、理论方法、分析结果和总结展望等要素。军事背景案例的完整性可以为教师的军事背景案例教学设计提供充分的素材，有助于在案例教学中营造良好的课堂教学氛围。

三是趣味性：相比于传统教学，案例教学因为案例的引入，一定程度上可以提升学员在课堂教学中的关注度。但是如果在收集到的案例中，军事背景问题过于宏大或者抽象晦涩，即使是真实的例子，也会因为脱离了学员的任职岗位工作和生活而丧失吸引力，导致学员在课堂中提不起兴趣，影响教学效果。

四是综合性：指一个军事背景案例尽可能多地体现课程的统计理论方法，这样贯穿在整堂课乃至全部的案例教学中，可以始终保持用同一个军事背景案例，避免针对不同的教学内容采用不同的案例，从而造成学员的注意力分散，降低军事背景案例教学的凝聚力。另一方面，军事背景案例教学的综合案例可以引导学员多方面、多角度地认识不同统计方法在同一个军事背景实际问题中的应用，从而感受到统计理论的魅力，提高对课程学习的兴趣。

五是多样性：指军事背景案例的解决方案不是唯一的，或者说军事背景案例没有标准答案。军事背景案例的背景问题来源于现实，只要解决方案的假设合理，统计方法运用恰当，分析结果符合客观实际，这个解决方案就是可行的。这一原则能保证学员思考和讨论的多维视角，促使学员提出多元的解决方案，并在案例教学中体验到解决实际问题的成就感，从而进一步激发学员投入案例教学的创新意识和踊跃程度。

六是挑战性：指军事背景案例中的背景问题不能过于简单，否则学员不用过多思考就在军事背景案例教学中解决了实际问题，或者形成了切实有效的解决方案，这就使得教师在军事背景案例教学中难以有效地组织学员对军事背景案例进行思考和讨论，降低学员的兴趣度和专注度，造成军事背景案例教学“流于形式”，难以发挥军事背景案例教学应有的教学效果。

（三）军事背景案例教学方法

根据军事背景案例收集的“六性”原则完成案例建设后，就要考虑军事背景案例教学的具体教学方法，以便于更好地组织军事背景案例课堂教学。教师可将军事背景案例教学过程分为“准备—讨论—传授—反馈”四个阶段。

在准备阶段，主要是结合具体的教学目标和教学内容，明确所需的统计概念和理论方法，再从建设的军事背景案例集中选择相关的军事背景案例，要注重所选案例与学员现有知识水平的契合度，并精心打造案例与统计概念和理论方法的衔接内容，包括要介绍的军事案例背景问题、要讨论的内容、用于解释相关概念的具体对象和介绍相关方法的具体算例，以及运用统计理论方法求解后的各种可能结果等。如有必要，也可以在课前将整理好的案例发给学员，鼓励学员提前思考和预习讨论，尝试收集学员可能感兴趣的具体内容，便于更有针对性地开展军事背景案例教学设计。

在讨论阶段，主要是在课堂教学的前半部分中，正式介绍案例的军事背景和实际问题，引导学员对实际问题进行思考、分析和讨论。如有必要，也可将学员分为几个小组，以便集思广益，最大程度地发挥学员的主观能动性。在这个过程中，教师一定要贯彻以学员为中心的教学理念，想方设法提升学员的参与度，注意对学员的讨论和回答给予明确的回应，避免打击学员的积极性。如果学员讨论形成的解决方案具有一定的合理性，教师要给予正面的肯定，并引导学员对解决方案进行完善，如果这种解决方案是教师事前没有考虑到的，那么教师应当及时将其补充到军事背景案例集中，以便在以后的教学任务中更好地组织军事背景案例教学。相反，如果学员的解决方案确实不合理，教师应详细说明这个方案不能解决实际问题的原因，帮助学员认识到其中的不足。另一方面，教师在组织讨论的过程中，要把控节奏，有针对性地将大家的思考点聚焦在教学内容所要求的统计理论方法上，避免课堂讨论过于发散，偏离教学目标和教学任务。

在讲授阶段，主要是讲授教学任务和教学目标所要求的统计概率和理论方法。在这个过程中要利用好讨论阶段所营造的良好教学氛围，调动学员带着解决军事背景案例问题的需求开展统计理论方法学习。为此，教师应避免采用只讲理论的传统理论授课模式，而是要继续贯彻军事背景案例教学，例如结合军事背景案例中的具体对象解释抽象的统计概念、结合军事背景案例中的具体算例介绍统计理论、结合军事背景案例中的具体结果阐述实际的统计应用。将军事背景案例教学贯穿于理论讲授中，既可保证学员参与课堂的兴趣和课堂专注力，又能够强化学员对统计理论方法的掌握，还能培养学员的统计思维。

在反馈阶段，主要是教師引导学员利用讲授的统计理论方法对引出的军事背景案例问题进行全面思考和求解，解决实际军事问题以及分析求解结果，也可根据需要向学员展示在实践中如何操作常用的统计软件，进一步强化学员的实践能力。同时，教师还要对军事背景案例教学的方法讨论、理论讲授和问题解决等全过程进行总结，加深学员从统计建模角度对军事背景问题进行思考、分析和求解的感悟，巩固学员的统计思维和应用能力，实现学生从“学以致用”到“用以致学”的状态转变[8]。

（四）案例教学的效果

依托军事背景案例教学模式的研究成果，我们开展了军事背景案例建设和军事背景案例教学设计，并依托具体的管理科学与工程专业应用统计学本科教学任务进行了教改实践。从课堂教学氛围、课程作业、考试成绩以及课后调查问卷结果等方面进行综合考量，发现军事背景案例教改的教学效果有了极大的改观。在课堂教学中，学员的参与度与以前相比有了很大的提升，积极参与课堂讨论和发言;在课程作业和考试成绩方面，学员答题的正确率和考试成绩与以前相比也有了显著提高，特别是在课程大作业环节，对于综合运用所学方法解决一个实际问题的要求，学员能够熟练根据统计分析的一般过程进行探索和求解，实践能力明显增强;在课后的调查问卷中，学员反映能够在课堂教学中就掌握所学内容，且对统计分析的重要性提出深刻见解。

三、结语

针对应用统计学课程的建设要求，本文依托国防科技大学管理科学与工程专业的本科教学，从军事背景案例教学方面开展了教学改革研究，分析了案例教学的必要性、军事背景案例编写的若干原则和军事背景案例教学的流程方法等，进一步结合本科教学实践检验了军事背景案例教改的效果，对提高学员的任职岗位能力起到了积极的作用。为了进一步发挥军事背景案例教学的重要作用，在后续的教改研究中可重点考虑教学效果的定量评估研究，以便支撑后续军事背景案例教学的持续改进，更好地培养具有应用型统计能力的人才。

参考文献

[1]百度百科.促进大数据发展行动纲要.[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/促进大数据发展行动纲要/18593965？fr=aladdin.2015-09-01.

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[3]教育部.教育部国家发展改革委财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见.[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A03/moe_1892/moe_630/201511/t20151113_218942.html.2015-10-23.

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[5]教育部.教育部关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见.[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A22/moe_826/201505/t20150511_189480.html.2015-05-11.

[6]刘宇，韩雪，张一昕.案例教学在中医药课程中的应用与分析[J].教育教学论坛，2018，（6）：182-184.

[7]黃海军，王国强，张涛.依托案例的应用统计学专业教学方法初探[J].高教学刊，2019，（3）：81-82+85.

[8]招莉莉，唐国芬.基于CDIO理念的应用统计学课程教学改革探索[J].教育观察（上半月），2016，5（5）： 83-84+128.

Study on Case Teaching in Applied Statistic Course

JIA Xiang， WU Xiao-yue， WU Xin-yang

（College of Systems Engineering， National University of Defense Technology， Changsha，

Hunan 410073， China）

Abstract： With the development of big data and artificial intelligence， together with the requirement of gold class， this article aims at the construction of undergraduate Applied Statistics course in the National University of Defense Technology. Based on the training requirements of students and the ability to hold positions， the teaching reform on military case teaching for the Applied Statistic course of management science and engineering specialty is conducted in terms of the necessity of case teaching， the basic rules for the selection of cases and the teaching methods. The study shows that the reform of case teaching in the military context has significantly promoted the improvement of students' application ability

Key words： Applied Statistics; case teaching; ability-driven