案例教学在应用统计专业研究生培养中的应用研究

杨利军　杨晓慧　郑晨

［摘 要］案例教学是一种实践型的教学方式，有助于培养学生的实践应用能力、跨学科学习能力、团队合作与沟通能力、批判性思维及创新思维能力。但在实施过程中，案例教学也面临一些挑战，如案例选择与设计、学生参与程度评估方法等问题。为了应对这些挑战，文章探讨了案例教学在应用统计专业研究生培养中的关键作用，并提供了案例教学设计方案，提出了包括提供教师培训、多样化评估方式以及及时反馈在内的一系列改进措施。此外，文章还强调实践型教学的重要性，如项目驱动和行业联系，以进一步提升学生的实践能力和问题解决能力，为他们的职业发展奠定坚实基础。

［关键词］应用统计；案例教学；研究生培养；教学设计

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）22-0050-05

专业学位研究生教育是培养高层次应用型专门人才的主渠道[1]。应用统计专业硕士旨在培养学生掌握应用统计学的专业知识和技能，强调将统计学理论和方法应用于实际问题和实际环境，解决各领域的数据分析和决策问题。应用统计专业硕士的培养目标是为政府部门、大中型企业、咨询和研究机构培养高层次、应用型的统计专门人才。

应用统计专业的核心课程包括统计学基础、统计调查与数据采集、统计计算、统计数据分析方法、机器学习与数据挖掘[2]，学生将深入学习统计学的核心概念和方法，为他们在统计分析、数据科学、市场研究、金融风险分析等领域的工作提供坚实的基石。

一、案例教学简介和研究现状

应用统计专业研究生培养模式注重培养学生的实践应用能力。因此，案例教学是适合的教学模式，能够利用实际案例提高学生的理解和掌握程度。案例教学不仅仅要为学生呈现问题或情境，而是需要提供一个具体实例，包括相关的背景信息、数据和情境描述。学生在案例教学中扮演主动学习者的角色，通过分析案例、讨论和解决问题，更深入地理解和应用相关的理论和概念。案例教学最早可以追溯到19世纪末和20世纪初，其先驱是美国哈佛大学的法学教授克里斯托弗·哥伦姆布斯·朗德尔（Christopher Columbus Langdell），他在法学教育领域首次引入了案例教学的方法[3]。朗德尔的案例教学方法不仅在法学教育领域获得了广泛关注和认可，而且逐渐扩展到其他学科和领域，在商学院、医学院、工程学院等教育环境中得到了广泛应用，并成为一种重要的教学方法。教育部在 2015 年发布的《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》（教研〔2015〕1号）中指出，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”[4]。案例教学的内涵如图1所示。

案例教学作为一种实践型的教学方式，在全球范围内的教育实践中得到广泛应用，特别是在商科、法学、医学、工程和科学领域等多个领域[5-9]。以下是案例教学的一些研究现状。

理论研究：教育学者和研究人员一直在探讨案例教学的理论基础和效果[5]。许多研究表明，案例教学能够提高学生的批判性思维能力、问题解决能力、团队合作能力和实践应用能力。同时，一些研究也关注案例教学的挑战和限制，例如，案例选择与设计、学生参与程度和讨论管理、评估和反馈等。

教学实践：在教学实践中，教师和教育机构正在尝试各种方式来改进和优化案例教学[6]。这包括开发和使用新的案例，这些案例往往来源于真实场景，有助于学生理解和掌握知识，并将所学应用于实际情况。此外，开发新的案例还可以为学生提供更多样化的学习资料，从而激发他们的学习动力和兴趣。设计有趣和具有挑战性的学习活动，并提供多样化的评估方法，以更全面、更公正地评价学生的学习成果。

技术支持：随着教育技术的发展，越来越多的教育机构和公司正在开发新的技术工具和平台来支持案例教学，包括案例资源库、在线讨论平台、协作工具、模拟软件等。技术工具在案例教学中发挥着重要的作用[7]。例如，教师们正在利用在线学习平台来支持案例教学，通过线上论坛、多媒体资源、实时聊天等功能，帮助学生更有效地进行学习和交流。

行业合作：许多教育机构正在与业界展开合作，共同开发并使用真实的行业案例。这种合作不仅为学生提供了实际的学习环境，还有助于他们建立职业网络，了解行业趋势和需求。

二、案例教学在应用统计专业研究生培养中的作用

案例教学在应用统计专业研究生培养中发挥着重要的作用，它提供了一种与实际紧密相连的学习方式，使学生能够将统计学理论和方法应用于真实的问题情境中。通过分析和解决案例，学生可以培养实践应用能力，理解统计方法在实际应用中的价值和限制。此外，案例教学还有助于促进跨学科交叉学习、团队合作与沟通能力的发展，培养学生的批判性思维和创新思维。通过案例教学，学生能够更好地应对真实的统计问题，并为未来的职业发展做好准备。

（一）案例教学促进了跨学科交叉学习

应用统计专业通常需要与多个学科领域进行合作，例如医学、经济学、环境科学等。案例教学为此提供了跨学科学习的机会，让学生能够从不同领域的案例中获取知识和经验。通过跨学科交叉学习，学生能够开阔视野，综合运用不同学科的知识，从而为解决复杂的实际问题提供综合的思維方式和解决方案。

（二）案例教学培养了学生的团队合作与沟通能力

在案例教学中，学生通常需要与同学合作，共同分析案例并讨论解决方案。通过合作学习，他们可以提高团队合作和沟通能力，学会倾听他人的观点、表达自己的观点，并有效地与他人进行沟通和合作。对于应用统计专业的研究生来说尤为重要，因为他们在实际工作中通常需要与团队成员和领域专家合作，共同解决复杂的统计问题。

（三）案例教学有助于学生培养批判性思维和创新思维

在案例分析过程中，学生需要评估不同解决方案的优缺点，进行批判性思考。他们还需要思考新颖的方法和策略，以应对复杂的统计问题挑战。这有助于培养学生的批判性思维和创新思维，并提高他们的问题解决能力和决策能力。

（四）案例教学能够帮助学生建立职业网络和提升就业竞争力

通过与行业合作伙伴或专业人士的互动，学生有机会建立职业联系，了解行业趋势，并与行业专业人士分享经验和见解。这种职业网络的建立有助于学生更好地了解行业需求，并提升他们在就业市场上的竞争力。

三、案例教学设计

应用统计学是一门将理论与实践相结合的学科，在设计案例教学时，需要注意以下几个方面：一是反映真实应用场景。鉴于应用统计学在实践中发挥巨大作用的学科，所选案例应尽可能反映现实重要性的统计应用实例，例如数据分析、预测建模、风险评估等，学生可以更好地理解统计学知识在实际应用中的价值。二是多元化的数据类型。在现实世界中，数据的形式和来源多种多样。因此，案例应包括各种类型的数据，如结构化数据、非结构化数据、时间序列数据等，以便学生了解并处理不同类型的数据。三是用最新的统计技术。案例教学应该包含最新的统计技术和工具，如机器学习、大数据分析等，学生可以及时了解技术发展的最新动态，掌握最新的统计工具和技术。四是跨学科的案例选择。统计学的应用领域极为广泛，包括金融、医疗、市场研究等，选择跨学科的案例，可以让学生更好地理解统计学在不同领域的实际应用。五是注重实践操作。案例教学应注重学生的实践操作，让学生在解决实际问题的过程中，应用所学的统计理论和技术。

案例教学以真实或者模拟的情境为载体，帮助学生将理论知识与实际问题结合起来，进行深入学习和探索。案例教学的设计要点可以归纳为以下几个核心要素：一是案例的选择。选择的案例应尽可能地与学生的学习目标和兴趣相符合，同时全面涵盖应用统计学的主要领域和方法。一个优秀的案例不仅应具有实际意义，而且其复杂性应足以激发学生的深入思考和讨论。二是教学策略的制定。教学策略应根据案例的特点和学生的学习需求来制定。常见的教学策略包括小组讨论、角色扮演、模拟实验等，这些多样化的教学策略可以引导学生从不同的角度和层面理解和分析案例。三是学习活动的设计。学习活动的设计应鼓励学生积极参与和主动学习。案例分析、问题讨论、解决方案的提出和实施等环节，学生可以在实践中学习和应用统计学的知识和技能。四是评价方法的确定。评价方法应既能准确地反映学生的学习成果，也能鼓励他们进行自我评价和反思。评价方法包括学生的课堂表现、课后作业、小组项目、口头报告等。

除了上述核心要素外，在案例教学之初要考虑教学目标和框架，最后还要结合教与学的情况进行持续改进和创新。案例教学的完整设计方案见图2。

以机器学习与数据挖掘这门课程为例，教师可以选择一些与机器学习和数据挖掘的真实案例来辅助教学。其中一个案例主题可以是“预测信用卡欺诈行为”，设计模式可参考以下几个步骤：

第一，案例背景与目标。在此案例中，学生将扮演数据科学家的角色，为一家银行服务，需要运用机器学习和数据挖掘技术来预测信用卡欺诈行为。此案例的主要目标是让学生了解并掌握如何运用机器学习和数据挖掘技术解决实际问题，并提高他们对这些技术的理解和应用能力。

第二，数据提供。学生将获得一份包含大量信用卡交易记录的数据集，每条记录都包含了交易信息（如交易时间、交易金额等）以及是否为欺诈交易的标签。

第三，任务和步骤。根据机器学习与数据挖掘这门课程对数据分析的要求，这一过程可以分为以下几个详细的步骤。数据预处理：学生需要对数据进行清洗和预处理，如处理缺失值、异常值，进行数据标准化等操作。特征选择和工程：学生需要通过数据分析，选择影响信用卡欺诈行为的关键特征，还需要进行特征工程来生成新的特征。模型选择和训练：学生需要选择适合的机器学习模型（如决策树、随机森林、支持向量机、神经网络等）进行训练，在这个过程中，他们需要了解并掌握如何选择合适的模型、如何调整模型的参数等技能。模型评估：学生需要使用适当的评估指标（如准确率、召回率、AUC等）来评估模型的性能，并对模型进行调整优化。

第四，分析报告。在完成上述任务后，学生需要撰写一份报告，包括分析过程、选择的模型、模型的性能，以及解决方案和建议。

第五，评估与反馈。教师将根据学生的报告和分析过程，对他们的成果进行评估，并提供反馈。同时，鼓励学生互相学习和交流，以进一步提高他们的理解和应用能力。

这样的案例教学设计能帮助学生更好地理解机器学习与数据挖掘的理论，并提高他们的实践能力和创新能力。在教学策略上，教师可以采用小组讨论和项目实践的方式，让学生在解决实际问题的过程中掌握和应用相关的统计方法和技术。在评价方法上，教师可以根据学生的课堂表现、项目报告和结果展示来全面评估学生的学习成果。这些元素共同为学生提供一个全面、实践性强且具有深度的学习经验，这是传统教学方法无法比拟的。案例教学的设计是一个复杂且重要的过程，需要教师综合运用教育理论和实践经验，以及对学生、社会和自身的深入理解。只有这样，案例教学才能真正实现目标，即帮助学生更好地理解和掌握统计理论和方法，并提高其实践能力和创新能力。

四、案例教学在应用统计专业研究生培养中存在的问题和建议

尽管案例教学在应用统计专业和其他领域中得到了广泛应用，但仍然存在一些不足和需要改进的地方，以下是案例教学目前面临的一些问题以及改进的建议：

（一）案例的选择和设计

案例教学的有效性与案例的选择和设计密切相关。优质的案例应具有挑战性、现实性和代表性，能够激發学生的兴趣和思考。然而，有时可能难以找到合适的案例，或者需要投入大量时间和资源进行设计。案例的选择和设计应充分考虑到学生的多样性和包容性。教师应鼓励多样性的观点和参与，并创造一个包容和尊重的学习环境。针对这一点，可为教师提供相关的培训和专业发展机会，以帮助他们提高案例设计和引导讨论的能力。可建立案例资源库和共享平台，教师和学生可以访问和分享高质量的案例资源。同时，为了保持案例教学的活力和实用性，学校应不断更新和丰富案例库。案例应该涵盖各种不同的应用领域和情境，以反映现实世界的统计问题。

（二）学生参与和讨论管理

案例教学强调学生的积极参与和合作讨论。但有时学生可能存在对参与讨论的顾虑，或者可能出现讨论不平衡、冗长或不够深入的情况。教师需要采取适当的策略来激发学生的参与热情，引导讨论并保持讨论的质量。同时，也要强调学生间的团队合作，鼓励学生以小组形式合作解决问题。通过团队合作，学生可以相互交流、共享知识和经验，并从不同的观点和解决方案中学习。教师可以设立合适的小组任务，引导学生的合作和讨论，从而培养其团队合作能力，并积累实践经验。这些能力和经验对于学生在职业领域的成功至关重要。

（三）评估方法和反馈机制

案例教学的评估需要考虑学生的学习成果和能力提升，而传统的考试和测验可能无法全面评估学生在案例教学中的表现。因此，需要采用多样化的评估方法，如案例报告、小组项目、口头展示等，并为学生提供及时有效的反馈，以促进他们的学习和发展。同时，为了培养学生的批判性思维和创新思维，教师应要求学生评估不同解决方案的优缺点，并思考新颖的方法和策略。教师可以引导学生提出问题、挑战现有假设，并鼓励他们提出创新的解決方案。在实施案例教学时，可以采用提出引导性问题、小组讨论、角色扮演等方法，激发学生的兴趣和思考，并且及时提供个性化的反馈，帮助学生改进和发展。

（四）项目驱动和行业联系

为了加强案例教学的实践性，应鼓励学生参与实际项目。这可以是与实际行业合作的项目，也可以是与学校或研究机构合作的项目。通过参与实际项目，学生可以直接应用在案例教学中学到的知识和技能，与真实数据和情境互动，从而提升实践能力与问题解决能力。为了进一步增强案例教学的实际性，建议学校与相关行业建立联系，并为学生提供实习机会。这使学生能够在实际工作环境中学以致用，并与行业专业人士进行交流和学习。实习经历可以丰富学生的实践经验，为他们未来的职业发展打下坚实基础。

五、结语

在应用统计专业的研究生培养中采用案例教学方式，能够培养学生的实践应用能力、跨学科交叉学习能力、团队合作与沟通能力，以及批判性思维和创新思维能力。这将为学生提供更全面的学习体验，使他们更好地应对真实世界的统计问题，并为未来的职业生涯做好准备。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 中华人民共和国教育部.国务院学位委员会  教育部关于印发《专业学位研究生教育发展方案（2020-2025）》的通知[EB/OL].（2020-09-30）[2023-05-29].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A22/moe_826/202009/t20200930_492590.html.

[2］ 全国专业学位研究生教育指导委员会.专业学位研究生核心课程指南：一（试行）[M].北京：高等教育出版社，2020.

[3］ 杨光富， 张宏菊.案例教学： 从哈佛走向世界：案例教学发展历史研究[J].外国中小学教育， 2008（6）：1-5.

[4］ 中华人民共和国教育部.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].（2015-05-11）[2023-05-29].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A 22/moe_826/201505/t20150511_189480.html.

[5］ 托尔，陈宁祥.基于霍夫斯坦德文化心理学理论的比较法案例选择[J].法律方法，2021，36（4）：416-427.

[6］ 樊潇霄，陈国巧，石钊琪，等.医学案例教学相关研究的文献计量学分析与研究[J].全科医学临床与教育，2023，21（2）：157-159.

[7］ 陈贤平.基于网络技术支持的高职商贸类专业案例教学研究[J].大学，2021（27）：140-142.

[8］ 周克兰.案例教学法在计算机应用基础实验课程中的应用[J].计算机教育，2010（16）：110-113.

[9］ 刘志苏，常永元，张焕玲.案例式教学法在工商管理培训中的应用[J].中国冶金教育，1998（3）：76-77.

［责任编辑：雷 艳］