OBE理念下应用统计学专业三层递进式实践教学体系构建

武志辉 胡军 于浍 徐龙 张红旭

摘  要：在一流专业建设背景下，该文秉持OBE理念探索应用统计学专业“课内基础实践-创新活动实践-行业认知能力实践”三层递进式实践教学体系，并给出该体系的实施路径。该体系拓新应用统计学专业综合实践能力培养的结构，确保实践创新能力培养工作不断完善与创新。

关键词：实践教学;应用统计学; OBE理念;教学体系;创新能力

中图分类号：G640        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）01-0111-04

Abstract： Under the background of the construction of first-class major， this paper adopts the concept of OBE and explores the three-layer progressive practical teaching system for applied statistics major including in-class basic practice， innovation activity practice and industry cognitive ability practice， and proposes the implementation path of the system. The presented system expands the structure of comprehensive practical ability training of applied statistics and also ensures the continuous improvement and innovation of practical innovation ability training.

Keywords： practical teaching; applied statistics; OBE concept; teaching system; innovation ability

教育部“双万计划”的发布标志着我国在国家层面上再次开启了对本科人才培养的新征程[1]。应用统计学专业（以下简称“本专业”）是一个突出应用性的本科专业，统计基本方法、计算机技术和行业领域知识是教学质量国家标准对该专业提及的核心要素[2]。特别需要注意的是，国标在实践教学培养环节方面重点强调了切实提高学生解决实际问题能力的目标[3]。关于高校本科人才培养，实践教学作为培养学生实践能力和创新创业能力的重要环节，是提高学生专业素养和就业竞争力的重要途径之一，切实关系到教学质量提升和人才培养目标的实现[4]。因此，对实践环节进行优化与拓新建设成为了一流专业建设背景下保证应用统计学本科专业培养质量、有效促进国标要求达成的途径。

近几年，OBE教育理念在国内逐渐得到认可并被广泛研究，主要集中在OBE理念的人才培养、教育教学改革及专业建设方面[5-9]。比如，成卓韦等[5]引入OBE理念，以知识、能力和素养为核心要素构建了“3-3-3”地方高校人才培养体系，突出以学科优势为基礎，按“三形态-三通道-三循环”模式改善教学质量。杨立梅[6]以英语教学为切入点，深入探讨了成果导向与翻转课堂联动的教学机制。柏晶等[7]搭建了基于OBE理念的在线课程，提出了适应于“互联网+”时代的三层次开放课程的结构模型。王姣[8]则在机械设计课程建设与改革中，探索了如何运用OBE理念有效解决当前新工科建设遇到的一些重点难点问题。杨学明等[9]结合医学中的免疫教学实践，验证了双规教学方法的有效性，其本质为OBE理念与CBL和TBL的融合。随后，OBE理念应用也被推广到实践教学体系的设计方面[10-12]。刘畅等[13]融合成果导向理念与实质等效认证要求，提出了如何应用进行一流本科专业建设方法及实施路径。特别地，章天金等[14]针对一流专业建设的主要问题，以OBE理念为导向，明确了地方高校一流专业的建设任务，为实现一流专业建设提供了有利支撑。

哈尔滨理工大学应用统计学专业始建于2006年，并于2020年获批黑龙江省省级一流本科专业建设点。在一流专业建设背景下，应用统计学专业为培养满足社会需求的高质量应用型人才迫切需要对原有实践教学进行改革创新，推动地方院校统计人才培养范式的创新，以及新时代对知识和能力不断要求的更新，持续探索统计专业改造升级的实施路径。为此，哈尔滨理工大学应用统计学专业教学团队立足专业自身定位，秉持OBE理念，构建了“课内基础实践-创新活动实践-行业认知实践”三层递进式实践教学体系，多方位支撑一流专业建设与人才培养。

一  应用统计学专业人才培养的市场挑战

市场调查显示，从社会对应用统计学专业人才需求来看，上海、北京、深圳和广州是对该类人才有强大需求的第一梯队，杭州、武汉、成都、厦门及南京等城市是第二梯队，其余城市为第三梯队。此外，从就业分布来看，互联网/电子商务、贸易/进出口和金融/投资/证券行业占据前3位[15]。相关从业人员主要从事数据信息搜集、整理/清洗和分析以及市场调研等工作。比如，在金融/投资/证券行业中主要从事金融行业的用户分析、风险分析等，这要求学生应该具备一些经济、证券、财务等知识;互联网行业以从事数据挖掘工作为例，除要求具备传统统计学知识外，还要掌握良好的计算机编程能力以及数据库等计算机相关知识[16]。总体来说，市场对统计人才的需求兼具复合性、综合性和实践性三大特点。复合性强调统计专业人才所具备的知识以及能力应该是多元的;综合性在业有所精的基础上进一步强化应该具备良好的团队精神、交流能力和文化素养;实践性要求统计专业人才具备扎实的解决实际问题的能力，即善于利用统计专业知识与技能诊断客户提出的问题，并给出有效可行的解决方案。可以说，应用统计学专业人才培养除了需要加强统计思维和计算机编程能力的培养，还要注重加强培养学生对行业领域知识的理解与掌握。

二  应用统计学专业实践教学存在的问题

（一）  各个实践的教学目标缺乏设计性

目前，实践教学学时占比在逐渐加大，为学生实践能力的培养提供了必要的前提基础。但实践教学目标与实践教学内容之间的契合度不高，难以有效支撑毕业要求。另一方面，实践教学缺乏问题导向和任务导向，学生往往是被动地参与，未能突出以学生为中心的教育理念。

（二）  实践教学各环节层次不分明

应用统计学实践环节包括基础实验、课程设计、技能训练、科研训练、综合实践和毕业设计等环节。在课程设计、技能训练和综合实践环节中，内容呈现趋同现象，难度等级相差无几，缺乏层次。需要注意的是，目前相关实践环节的设计与要求难以很好地助力学生实践能力的提高，同时难以保证毕业标准中对学生实践能力要求的达成。

（三）  学科竞赛育人功能发挥不够充分

相关学科竞赛有利于培养大学生科研、创新、探索、求真、实践和解决实际问题等能力，以及团队合作精神。与统计学专业相关的学科竞赛包括数据挖掘竞赛、SAS数据分析大赛以及市场调查与分析大赛等，种类繁多且颇具影响力。目前学生有效参与度不高，难以形成有效的以赛促学、促就业的局面。

（四）  实践教学资源匮乏且欠缺整合

随着社会对应用统计学专业人才需求由数量向质量的转变，实践能力的重要性变得更加突出。在具体教学过程中，需要相关教师实时开展实践课程改革，不断拓新实践教学资源，以期全面提高大学生实践能力。一方面，学校内部实践场地相对封闭和不完整，难以充分利用，不同学期不同实践环节之间的关联性不强;另一方面，企业实习多以参观为主。这一系列因素都极大地削弱了实践教学资源对人才培养目标的支撑，结果是学生通常不具备良好的知识获取和应用能力，也很难具备出色的发现问题、提出问题和解决问题的能力。

三  三层递进式实践教学体系的构建与实施

坚持OBE理念作为指引，依据本校本专业课程体系对毕业要求的支撑关系，以现阶段执行的教学体系为框架，强化多方面内外结合，打造出以“日常训练-平台实战-总结提升”为逻辑指向的系列实践活动，提出了课内基础实践、创新活动实践和行业认知能力实践的三层递进的应用统计学专业实践体系。

（一）  以成果为导向，多层次实践教学体系的构建

明确“以学生为中心”的实践教学目标，以能力为导向对实践课程进行重新规划，围绕一流专业建设的具体要求，依据培养目标重构实践教学体系，如图1所示。该体系包括课内基础实践、创新活动实践和行业认知能力实践三个不同层次的模块。每个模块主题鲜明，又相互重叠。

课内基础实践模块注重学生对于现实问题的认识、理解和处理以及统计基础知识有针对性的应用，具体包括应用统计类专业课程（数理统计、回归分析、多元统计分析、时间序列分析、Python数据分析、统计软件及其应用、机器学习、非参数统计和可靠性统计）课内实验、课程设计和专业技能训练等。课内基础实践模块与专业课程紧密相连，该模块不仅是课程目标的重要实现途径，更是课程内容的完善和补充。理论与实践有效结合方能让学生做到学以致用，通过该模块学生能够获得初步的数据获取能力、试验设计能力、数据的分析与处理能力及实践报告的撰写能力，并深层次地理解统计方法的理论，为后续的创新活动实践模块和行业认知能力实践模型的开展打基础。

创新活动实践模块主要通过参与学科竞赛的方式提升学生综合能力及专业素养。目前，与应用统计学专业相关的学科竞赛多且杂。为了能够有效地引导学生积极参与，结合课程教学的进度，将学科竞赛按照学年进行分组，跨度从大学一年级到大学三年级。同时，将专业教师按照学科竞赛进行分组，有目标、有计划地指导不同年级学生参加相应的学科竞赛。通过多阶段参与学科竞赛完成对学生创造能力的培养和创新意识的激发，进而提升其专业的综合素质。为了做到理论与实践的有效衔接，团队教师融合竞赛现有资源会主办校级相关竞赛，做到阶梯式过渡，落实学科竞赛育人目标。创新活动实践模块注重培养学生理解大型实际问题、综合应用理论方法、语言表达能力和科学研究素养。创新活动实践模块是课内基础实践模块的强化版。

行业认知能力实践模块重在拓宽学生对行业领域的认知，包括行业项目的流程、方法选择与顾客接受度之间的权衡等，旨在对前两个模块完成升级。通常学生在经历前面两个模块的训练之后，需要以更宽阔的行业问题为载体去了解、去体验、去发挥专业技能，弥补前两个模块不足的同时去开阔他们的视野、反思不足，进一步提升他们的综合实践能力和就业竞争力。该模块包括名师的行业讲座、企业的认知实习、校企合作单位实习等。行业讲座和认知实习重在补充学生的交叉学科专业知识背景，加强对行业法规的了解。单位实习依托校友企业——北京易莱信科技有限公司，引入公司的丰富资源，解决学生在认知实习中只能看、缺乏实际操作的困境。同时，也促进学生和公司的相互了解，为进一步签署用人意向奠定基础。

（二）  以OBE为核心，完善实践教学大纲，重构实践教学重点内容

首先，确定实践课程在应用统计学专业培养方案中的地位和对毕业要求的支撑程度，理清课程目标与毕业要求指标点的支撑关系、按照应用統计学专业毕业要求指标点制定实践课程培养目标。依据课程内容与课程目标的对应关系，修订实践教学大纲。

其次，针对课内基础实践模块，对实践课程内容进行梳理，理清课程与课程之间、课程设计和专业技能训练之间的层次关系，按照反向设计原则，将实践能力的培养按照课程分为若干个教学单元，把实践能力的培养分解到日常教学单元，并以专业技能训练作为阶段检验平台。

最后，按照以知识为基础，专业为核心，能力为主线的原则建立课程设计案例库和专业技能训练案例库。

课程设计所选案例要紧密结合课程构建能够支撑相应毕业指标点的案例资源库。专业技能训练案例则要能综合学生之前所学课程，具备高度综合性的特点。此外，案例的选择既要贴切、恰当，全面反映教学内容，达到能力培养目标，还要生动有吸引力，且难易适度，易于被学生理解，将课程理论真正融入实际的问题中，同时需要挖掘和融入思政元素，培养合格的应用型人才。

（三）  以成果为导向，构建多元融合的实践平台，推进“实践育人”

融合学科竞赛、科研项目以及校企合作，本着“共建教学资源、共享合作成果”的原则，建立集教学、竞赛、科研和人才培养“四向融通”的应用统计学实践平台，进行项目合作和“协同育人”。整合校内外教学资源，综合利用学科重点实验室和校内外实习基地，以竞赛和项目为载体，实施“实践育人”，培养学生的实践能力和创新能力。探索适合应用于统计学专业的校企合作和人才联合培养模式，实现专业人才与用人单位的无缝对接。

（四）  以OBE理念为核心，建立实践课程评价体系，优化教学模式

建立适合本专业特点的多阶段、多目标考核方法，根据所属模块不同设计区别化的实践课程达成度指标体系，配备详细的计算方法及具体实施步骤，建立具有普适性的实践课程考核评价方法。采用自上而下，自下而上和内外结合的方式，师生共同参与完成相关评价活动，形成以课程达成度为导向的持续改进及培养目标保障机制，在后续实践教学中不断改进和优化，进一步提升后续实践教学效果。

四  实施成效

哈尔滨理工大学应用统计学教学团队从2019年开始以OBE理念为导向尝试构建多层次实践教学体系以拓新原有实践教学体系，并多渠道、多举措进行相关改革和探索，取得了一些不错的成绩。①本专业整体就业情况呈现明显好转态势，其中三年平均考研率（国内和国外升学）接近28%，整体就业率高于90%，并且从就业单位以及校友企业反馈中可以看出，学生的综合能力得到了普遍认可。②参与学科竞赛的学生数明显增加，且获奖数量不断攀高，实现了创新活动实践模块设置的初衷与目标。近三年，应用统计学专业学生共获得各类学科竞赛奖励51项（其中含国际一等奖3项，二等奖6项，国家级二等奖18项，省级奖24项）。除此之外，应用统计学专业参与申报的各级别创新创业项目也在逐年增多，获批数量稳步提升。特别地，多名学生积极参与任课教师的考研项目，并发表了多篇SCI或EI检索论文，同时也申报了专利。③本专业近三年的第一志愿报考人数与之前报考情况相比得到明显改善，这为后续的人才培养奠定了良好开端。

五  结束语

实践教学已成为高校一流专业人才培养模式改革的核心环节，也是实现课程实践育人功能的首要途径。本文以应用统计学一流人才培养为例，引入OBE理念，探索了“课内基础实践-创新活动实践-行业认知能力实践”三层递进式实践教学体系的构建与实施。该体系体现了实践教学贯穿人才培养全过程的理念，强调层次性与多样性，在本专业实践能力培养方面取得了初步成效，在一定程度上能为同等院校该专业实践教学的开展提供可以借鉴的思路。但在体系构建过程中，对实践环节的综合评价、产教的深度融合等问题都是需要进一步深思熟虑的。总之，坚持持续的改进和完善，方能保证专业实践教学体系具有强大生命力。

参考文献：

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基金项目：教育部课程思政示范项目“网络化系统控制理论（中英双语）”（研-2021-0038）;黑龙江省高等教育教学改革项目“双一流背景下理工科‘四面一体’科教融合育人模式探索”（SJGY20210388）;黑龙江省教育科学规划重点课题“基于一体化科教融合理念的理工科一流人才培养模式探索”（GJB1422069）;哈尔滨理工大学教育教学研究课题“基于OBE理念的应用统计学一流专业实践教学体系的构建与实施”（320210019）;哈尔滨理工大学教育教学研究课题“以实践创新能力培养为导向的‘四位一体’数学专业课教学改革探索”（320210020）

第一作者简介：武志辉（1982-），男，汉族，黑龙江富锦人，博士，副教授，硕士研究生导师。研究方向为网络化系统故障检测、系统优化与风险控制、高等院校本硕一体化人才培养模式探索。