刘永欣,汪红霞,朱春华
(南京审计大学统计与数据科学学院 江苏 南京 211815)
抽样调查是收集统计信息的最主要方法和手段,已广泛应用于社会、经济、自然、科技等各领域。抽样调查是统计学和经济统计学专业的核心基础课程,它的主要内容为抽样方法和估计量的选择,包括简单随机抽样、分层随机抽样、整群抽样、多阶段抽样、系统抽样、不等概抽样、比率估计、回归估计等等[1]。该课程的学习能够让学生系统地掌握抽样调查的理论知识,培养对实际问题进行抽样调查及处理和分析数据的能力。
抽样调查课程内容相对理论与抽象,教师在授课过程中往往重视理论推导,对方法的应用和实践有所忽略,学生理解起来略显困难。单一以理论方法为主的教学形式已无法满足社会的需求,特别是在当前数据规模和数据形式日益复杂的背景下,无法满足学生进行相应的数据处理和分析的需求。因此,教师须不断思考新颖的教学方法和理念,结合抽样调查课程的特点,充分利用学校及互联网资源,积极从多角度拓展思路,打造多样性、开放性的多元化教学模式。本文将从以下四个方面对抽样调查课程的授课内容和授课方式进行探索与研究。
课程思政是指把“立德树人”作为教育的根本任务,将思想政治教育元素融入课程之中,潜移默化地对学生的思想和行为产生影响。2020年5月28日教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》[2]指出,全面推进课程思政建设,就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观。要紧紧抓住教师队伍“主力军”、课程建设“主战场”、课堂教学“主渠道”,让所有高校、所有教师、所有课程都承担好育人责任。课程思政的提出有助于教师挖掘课程中蕴含的人文情怀,提升课程的内在价值,构建全员全程全方位育人大格局。授课教师要根据教学内容润物无声地引入思政元素,避免硬搬思政内容,导致学生反感。
在抽样调查的第一节课,教师可带领学生重温一段鲜为人知的人口普查历史,通过播放视频和展示大量的历史图片,向其讲述从1938至1946年间在云南昆明呈贡文庙进行的人口普查,来自西南联大和清华大学的人口学家建立了现代中国人口普查的基本方法。留存下来的一系列调查与研究成果成为我国社会学研究的经典范例,为当今学者提供了宝贵的资料。
通过介绍这段特别的人口普查历史,让学生自然地回想当年学者在古老的文庙里,凭着松柏丛林的掩护,在敌机的盘旋下开展研究调查的画面。激发学生的爱国情怀,让学生体会到这群有志青年在战争年代对统计事业的追求和奉献,用自己的专业知识为国家和民族贡献自己的力量。了解和学习在昆明呈贡进行的这项开创性的现代人口普查工作,不仅是统计人对历史的一种传承,也能激励人们在今后的统计工作中推陈出新,做出更好的成绩。通过历史回顾,将爱国情怀和对统计专业的热爱融入课堂教学,为整个抽样调查课程开启了一个振奋人心的开端。
抽样技术这门课程的内容相对抽象难懂,教师在课堂上讲授的统计概念、理论和方法,学生难以真正理解其中的含义。理论知识与实际应用存在脱节现象,在实际的调查实施过程中,对于总样本量的确定、如何根据现实条件选择合适的抽样方法、随机数据抽取的实现等[3]都是非常重要的,但在课堂上却很少展示这部分内容的具体操作步骤,从而造成学生的动手能力较弱,无法根据实际调研课题完成调查工作。因此,教师可结合社会热点问题,从实际生活出发,通过身边的例子向学生展示抽样调查课程中专业方法的实施过程。让学生了解抽样调查的发展源自对现实问题的思考和解决,鼓励学生善于从生活中发现问题,提高学术观察力和洞察力。
在介绍普查的概念时,可引入2020年开展的我国第七次全国人口普查,在课件中设置超链接链接到第七次全国人口普查专题网站,向学生介绍人口普查知识,包括普查目的、调查对象、主要调查内容以及调查方法等。结合国家统计局2021年发布的《第七次全国人口普查公报》[4],展示人口普查结果的相关数据以及图表,涵盖全国人口情况、地区人口情况、人口性别构成情况、人口年龄构成情况等。同时,将全面调查和抽样调查的概念进行对比,分析二者的优点和局限性,通过介绍本次全国人口普查和事后质量抽样调查、全国1%人口抽样调查抽样、中国综合社会调查(CGSS)、中国家庭追踪调查(CFPS)等概率抽样调查的案例,加深学生对普查和抽样调查之间区别和联系的理解。
最后,向学生说明本次普查的重要性,第七次全国人口普查是我国人口发展进入关键期开展的一次重大国情国力调查,通过人口普查可以全面查清我国人口数量、结构和分布,准确把握人口变化趋势性特征,为编制“十四五”规划,推动高质量发展提供重要的信息支持。让学生深刻了解抽样调查这门课程在社会发展中发挥的重要作用,鼓励学生认真学习专业知识,学以致用,增强社会责任感。
抽样调查作为一门实用性极强的课程,要求学生不仅能从理论层面上掌握多种抽样方法和估计方法,还要对实际问题设计合理的抽样方案。这无疑对学生的实践动手能力提出更高要求,而学科竞赛就是一个很好实践的平台。对教师而言,学科竞赛可促进教学课程改革,督促教师挖掘学科竞赛中蕴含的专业知识,在授课过程中融入竞赛题目和实际数据案例,丰富教学内容和教学形式。对学生而言,通过学科竞赛可加深其对专业知识的理解和认识,能培养其综合利用统计专业技能解决实际问题的能力。因此,结合学科竞赛需求,开展以学科竞赛为导向的教学模式是十分有意义的。
在进行大学生创新创业训练计划项目竞赛时,都会用到抽样调查方法,从立项到实践,一般包括确定调研题目、抽样方案设计、问卷设计、数据处理分析等阶段。笔者在竞赛指导的过程中发现,除了教学大纲和教材中所涉及的基本问卷设计方法,有时还需根据竞赛题目补充一些新颖的问卷分析方法。例如:在解决产品属性的定位问题时,用到的KANO模型分析方法,是基于对顾客需求细分原理的一套结构型问卷和分析方法,这是如今大多数抽样调查教材中未涉及的内容,须教师给予参赛学生额外的指导。
此外,现今获得的调查问卷大部分来源于网络,这与传统的纸质调查问卷有所不同,需要指导教师向学生介绍网络问卷的特点。文献[5]提出设计网络问卷时要根据移动终端的设备特点以及用户在移动终端的阅读习惯、操作方式等因素进行网络问卷设计。在抽样阶段,网络问卷多利用非概率抽样方法,主要采用偶遇抽样、滚雪球抽样、判断抽样、配额抽样等[6]。在资料处理阶段,通过网络调查问卷得到的数据需要进行清洗,指导教师可以向学生介绍常用的统计技术方法,主要包括加权调整法、二级抽样和热卡插补技术和混合效应随机化项目回答技术[7]。这些技术方法超出了抽样调查课程教学大纲的内容,指导教师需要根据学科竞赛的需求有针对性地补充相关知识。
学生在学科竞赛中学到的知识,记忆深刻,能够切身体会到知识的价值和魅力,在竞赛中获奖也会产生自豪感,从而提高学习的积极性和主动性,在今后的学习中会更加努力、更加自信。
目前,抽样调查课程教学内容以教材为主,教学方式局限于课堂,学生对课堂教学外的延伸部分缺乏自主学习积极性,对一些需要独立思考的科学问题很难有自己的想法,知识视野比较狭窄,缺乏严谨的科学研究思维。因此,可以将科学研究引入到课堂教学中,培养学生接收新知识的能力,为未来的科研之路做好铺垫。在课程教学过程中,可以对课本上的基础知识进行延伸拓展,将相关学科前沿的研究成果和研究方法介绍给学生,鼓励学生接触最新的科学知识,激发学生的学习兴趣。
在讲授简单估计量的方差及置信区间构造时,向学生说明在实际问题中所使用的抽样方法可能更加复杂,估计量也不限于简单的线性估计[8],利用课本中介绍的几种方差计算公式是无法完成的。进而介绍现代统计学中较为流行的Bootstrap方法(自助法),这是统计学习中一种重采样(Resampling)技术,通过对给定数据集进行有放回的重抽样以创建多个模拟数据集,生成一系列待检验统计量的经验分布,可以计算标准误差、构建置信区间并对多种类型的样本统计信息进行假设检验。
抽样误差中的无回答情形,这是由于种种原因没有能够对被抽中的样本单元的全部或部分进行回答,从而没有获得有关这些单元的全部或部分数据。此时,可以将抽样调查中的无回答和现代统计学的流行问题——缺失数据联系起来,顺势介绍缺失数据的定义和不同类型:完全随机缺失、随机缺失和完全非随机缺失。对于完全随机缺失的数据,可删除包含缺失值的观测个案;对于随机缺失的数据,可采用删除缺失个案的方法,但更推荐根据已知变量对缺失值进行填补;对于完全非随机缺失的数据,删除包含缺失值的个案可能会导致模型出现偏差,因此推荐使用数据填补的方法。进一步向学生介绍常用的数据填补方法:K近邻填补法(KNN)、多重插补法和随机森林填补法。
通过这些课外知识的补充,使学生了解到了课本以外的相关前沿学科进展,调动了学生学习的积极性,在一定程度上提高了学生的科学素养,为以后的科学研究打下坚实的基础。
抽样调查课程多元化教学方法的研究是一项长期而艰巨的工作,要求教师不断地学习和创新,将多种教学模式和教学方法融会贯通。教师在今后的教学过程中,要灵活地运用本文提到的几种教学思路,合理地引入思政元素、结合社会热点、以竞赛为导向、关注学科前沿,使原本抽象的课堂变得生动而丰富多彩。要始终坚信在课程教学改革的探索过程中,抽样调查课程的教学质量会不断提高,学生的创新思维和实践能力会得到提升,从而培养出更优秀的全面发展的高素质人才。