李宗璋

(華南農業(yè)大學 廣東廣州 510642)

“挑戰(zhàn)杯”競賽是目前在大學生中最具影響力和號 召力的比賽。自1989年首屆競賽舉辦以來，挑戰(zhàn)杯已舉行了17屆?！疤魬?zhàn)杯”競賽有兩個賽道：一是“大學生課外學術科技作品競賽”；二是“大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽”，這兩個賽道都是每兩年舉辦一屆，隔年交叉輪流開展[1]?！按髮W生課外學術科技作品競賽”申報參賽的作品分為自然科學類學術論文、哲學社會科學類社會調查報告和學術論文、科技發(fā)明制作三大類。參賽作品中的社會調查報告的完成與統(tǒng)計分析的過程由這密切的聯(lián)系，需要綜合運用統(tǒng)計分析方法。在大學人文社科類專業(yè)開設的統(tǒng)計學課程系統(tǒng)介紹了數(shù)據(jù)的收集、整理、統(tǒng)計分析方法。將統(tǒng)計學課程的教學與“挑戰(zhàn)杯”競賽相融合，可以給統(tǒng)計學教學注入新的活力，從而激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學術競爭力和綜合素質。

1 “挑戰(zhàn)杯”競賽概況

1.1 “挑戰(zhàn)杯”競賽獲獎作品分析

對2021 年舉辦的第17 屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽進行整理，具體如表1所示，全國決賽中特等獎、一等獎、二等獎中調研類作品占24%，三等獎中調研類作品占21%，全國決賽1 233項獲獎作品中共有調研類作品272 項，占獲獎總數(shù)的22%。這說明“挑戰(zhàn)杯”競賽中社會調查報告類作品占到較大比重，這類作品的完成都離不開統(tǒng)計方法的運用。

表1 第17屆挑戰(zhàn)杯獲獎作品分布

通過對獲獎的272項社會調查報告類作品的標題進行文本分析，繪制出詞云圖，如圖1 所示。從圖1 中可以發(fā)現(xiàn)，社會調查報告類作品標題的高頻詞有學生、鄉(xiāng)村、高校、社區(qū)、教育、疫情、發(fā)展、文化、脫貧等，這些也展示了獲獎作品的聚焦點，說明當代大學生關注社會經濟發(fā)展的熱點問題，具有多元化的研究視角。

圖1 第17屆“挑戰(zhàn)杯”社會調查報告類獲獎作品詞云圖

1.2 參賽學生的常見困難

學生在參與“挑戰(zhàn)杯”等學科競賽時常常會遇到以下幾方面的困難。

1.2.1 選題

學科競賽通常都是自由選題，學生在選題時會感到茫然，不知道該如何選題。有時選題過于宏大，難以凝練研究的問題，有時選題過于狹隘，現(xiàn)實意義不足。

1.2.2 問卷設計

學生在設計調查問卷時，主題不夠明確，問卷題目不夠深入，題項設置不夠科學，導致通過問卷收集的數(shù)據(jù)質量欠佳，缺乏研究價值。

1.2.3 統(tǒng)計方法的運用

學生面臨大量的數(shù)據(jù)，不知道該運用哪種統(tǒng)計分析方法。由于缺乏對統(tǒng)計方法的全局性認識，在實踐中不能將分析目標與數(shù)據(jù)特征聯(lián)系起來，去選擇適當?shù)慕y(tǒng)計方法。

1.2.4 研究結論的提煉

學生在運用統(tǒng)計方法分析調查數(shù)據(jù)后，通常只是在報告中羅列了統(tǒng)計分析結果，而忽視研究結論的提煉，不能突出體現(xiàn)調研報告的研究價值。

2 “挑戰(zhàn)杯”競賽給統(tǒng)計學課程教學改革帶來的啟示

2.1 以競賽為導向，激發(fā)學生對統(tǒng)計學的學習興趣

“挑戰(zhàn)杯”競賽以“崇尚科學、追求真知、勤奮學習、銳意創(chuàng)新、迎接挑戰(zhàn)”為宗旨，這也是時代對當代大學生提出的具體要求[2]。統(tǒng)計學任課老師可以在課程中向學生們介紹“挑戰(zhàn)杯”比賽的形式、對參賽作品的要求、展示歷屆比賽中優(yōu)秀的社會調查報告類作品。讓學生明確學習目標，激發(fā)學生的統(tǒng)計學學習興趣，樹立參加課外學術競賽的信心，調動學生參加課外學術競賽的積極性。

2.2 以競賽為載體，注重統(tǒng)計思維和統(tǒng)計意識的培養(yǎng)

在“挑戰(zhàn)杯”社會調查報告類獲獎作品的寫作中強調統(tǒng)計方法的綜合運用。在統(tǒng)計學課程中要注重對學生統(tǒng)計思維和統(tǒng)計意識的培養(yǎng)，培養(yǎng)學生對數(shù)字的直覺和敏感，培養(yǎng)從數(shù)字現(xiàn)象中去發(fā)現(xiàn)問題的能力。因此，以“挑戰(zhàn)杯”學術競賽為載體，學生在投入比賽的過程中，選取自己感興趣的研究對象、開展調研、收集數(shù)據(jù)、開展統(tǒng)計分析，在實踐中培養(yǎng)批判性思維，提升數(shù)據(jù)分析綜合素養(yǎng)。

3 “賽教融合”的統(tǒng)計學課程教學改革措施

3.1 將參賽所需的能力素質的培養(yǎng)納入課程目標

“挑戰(zhàn)杯”競賽以培養(yǎng)學生實事求是、刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的能力為目標，強調學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。需要對統(tǒng)計學課程目標進行更高地定位，將培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力納入課程目標。具體而言，可以從以下幾方面實施。

3.1.1 將統(tǒng)計分析實踐能力的培養(yǎng)作為統(tǒng)計學課程的核心目標

統(tǒng)計學是一門應用性課程，在教學中教師不能停留在傳授統(tǒng)計學知識的層面，而是要重視學生統(tǒng)計分析實踐能力的培養(yǎng)。統(tǒng)計分析包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)分析和提煉研究結論這4 個步驟。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)無處不在，如何根據(jù)研究目標和研究場景收集數(shù)據(jù)，是親自開展調查或實驗的方式收集一手數(shù)據(jù)，還是通過網站、宏觀數(shù)據(jù)庫、微觀數(shù)據(jù)收集二手數(shù)據(jù)，需要引導學生創(chuàng)設研究場景，去體驗不同數(shù)據(jù)收集方式。無論是二手數(shù)據(jù)還是一手數(shù)據(jù)，都需要對其進行整理，對缺失值、異常值進行處理，對文本數(shù)據(jù)的重新編碼等。在數(shù)據(jù)分析階段，需要綜合運用所學的統(tǒng)計方法，將書本知識遷移到實踐運用中。在實踐中去體會如何根據(jù)數(shù)據(jù)類型、研究目標選擇恰當?shù)慕y(tǒng)計分析方法。最后，提煉研究結論也是統(tǒng)計分析中非常重要的一環(huán)。如何將統(tǒng)計分析的發(fā)現(xiàn)，提煉成有現(xiàn)實意義的研究結論，而不是眾所周知的常識性結論。所以，在教學中要重視統(tǒng)計分析實踐能力的培養(yǎng)，引導學生在實踐中學習，積累統(tǒng)計分析的經驗，樹立獨立開展統(tǒng)計分析工作的信心[3]。

3.1.2 在統(tǒng)計學課程教學中要重視學生綜合素質的培養(yǎng)

統(tǒng)計分析過程中需要學生具有數(shù)據(jù)搜索能力、問卷設計能力、統(tǒng)計軟件運用能力、辦公軟件運用能力、寫作表達能力和團結協(xié)作能力。參加“挑戰(zhàn)杯”競賽，從組隊到分工協(xié)作，從計劃、實施、作品的完成、答辯等是一個龐大的工程。在實踐中，比較常見的現(xiàn)象是學生會運用統(tǒng)計軟件，但是數(shù)據(jù)搜索能力不強，不會使用數(shù)據(jù)庫，不會利用數(shù)據(jù)庫資源。學生在問卷設計時，措辭不當，思維不嚴謹，導致問卷調查收集的數(shù)據(jù)質量較差。在撰寫和匯報統(tǒng)計分析報告時，對語言表達能力、文字圖表排版都有較高的要求，如何呈現(xiàn)統(tǒng)計分析結果，如何將統(tǒng)計表格和圖形清晰、美觀地呈現(xiàn)在報告中，如何提煉研究結論，體現(xiàn)統(tǒng)計分析的研究價值。此外，還需要在教學中培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。統(tǒng)計分析是一個系統(tǒng)工程，需要團隊成員分工協(xié)作，培養(yǎng)對工作的責任心和擔當精神。

3.2 在統(tǒng)計學課程教學中納入前沿方法

目前統(tǒng)計學的教學內容與20 年前的教學內容幾乎相同，主要涵蓋了圖表工具、描述性統(tǒng)計量的計算、參數(shù)估計、假設檢驗、獨立性檢驗、相關和回歸分析、時間序列分析和指數(shù)等。隨著新一代大學生知識結構的更新，他們對傳統(tǒng)的圖表工具、描述性統(tǒng)計量已經非常熟悉，獨立性檢驗更是納入高中階段的數(shù)學課程。在大學階段的統(tǒng)計學課程中，再次講授餅圖、條形圖、平均數(shù)、中位數(shù)、獨立性檢驗等知識點，學生會毫無新鮮感，會對學習感到倦怠。因此，可以結合在學術競賽中需要用到的統(tǒng)計分析方法，在統(tǒng)計學課程中引入近十幾年來出現(xiàn)的新方法，讓統(tǒng)計學課程體現(xiàn)統(tǒng)計技術的更新，更上時代的步伐。具體而言，可以納入以下幾部分內容。

3.2.1 增加數(shù)據(jù)可視化工具的介紹

現(xiàn)如今，隨著軟件技術的更新，一方面，傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析軟件例如Excel、SPSS、MATLAB 軟件中的圖形工具日益豐富；另一方面，免費的統(tǒng)計分析軟件R中的ggplot2 包的圖形繪制功能非常強大，可以表現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的分布。在數(shù)字經濟時代給統(tǒng)計分析帶來了新的應用場景，例如：電商平臺銷售業(yè)務數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)、顧客依存度數(shù)據(jù)等，可以運用更多元化的圖形工具來展示數(shù)據(jù)的分布。在移動互聯(lián)網時代，每天大量的信息充斥著各種大小的屏幕，在碎片化閱讀時代，數(shù)據(jù)可視化已經成為傳遞信息的重要渠道。因此，在統(tǒng)計學課程中引入一些新穎的數(shù)據(jù)可視化工具，例如：甘特圖、熱力圖、樹狀圖、瀑布圖、漏斗圖的介紹，可以讓統(tǒng)計學的課程教學內容更加豐富，貼近時代，激發(fā)學生的學習興趣。

3.2.2 增加文本分析工具的介紹

文本分析又稱作文本挖掘，從文本中抽出特征詞進行量化來概括文本信息的特征[4]。在大數(shù)據(jù)時代，文本分析有廣泛的應用場景，例如：電商產品的客戶評論分析、影視作品的彈幕分析等，這些評論、彈幕都是文本類型的數(shù)據(jù)，用傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析方法是無法分析其特征的。文本分析中的詞頻分析、詞云圖工具，可以展示高頻詞的分布，總結文本數(shù)據(jù)的共性特征。

3.2.3 增加非參數(shù)統(tǒng)計方法的介紹

在現(xiàn)有的統(tǒng)計學課程中介紹的參數(shù)檢驗方法，通常都要求總體服從正態(tài)分布，然后在現(xiàn)實中，總體并不一定能滿足該假定，從而使得t檢驗、F檢驗等方法的運用受到限制。因此，可以在課程中引入非參數(shù)檢驗方法，例如中位數(shù)檢驗、秩和檢驗、Kruskal-Wallis檢驗等，讓學生對統(tǒng)計方法有一個全局的了解。

3.2.4 在課程中介紹機器學習方法

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，給統(tǒng)計學也帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，在課程中介紹隨機森林、神經網絡等機器學習領域的基礎方法，向學生打開一扇新的大門，拓展學生的視野和學習空間。

3.3 優(yōu)化課程考核評價體系

統(tǒng)計學課程的考核一般通過期末閉卷考試，平時成績由課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成、測驗、考勤等構成。在傳統(tǒng)的考核方案下，是以教材為主，考試的靈活度不夠，對綜合運用統(tǒng)計方法的能力考查不足。一個能夠順利完成作業(yè)、測驗、筆試成績也很好的學生，可能并擅長統(tǒng)計軟件的運用，也無法獨立開展一個統(tǒng)計分析工作。因此，在統(tǒng)計學課程中可以引入項目式學習，讓學生3～4 人自由組合成團隊，以團隊為單位就一個現(xiàn)實問題開展一個完整的統(tǒng)計分析。類似于參加挑戰(zhàn)杯等學術競賽，以團隊為單位完成選題、收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、形成研究報告、展示研究成果這一系列過程。這一活動貫穿于統(tǒng)計學課程的全程，隨著課程的推進，讓學生運用所學的方法分析項目的數(shù)據(jù)。讓學生創(chuàng)設一個真實的研究場景，讓學生將課程的項目式作業(yè)作為參加學術競賽的演練[5-6]。在課程考核評價體系中，開展小組團隊成員互評，既可以提升團隊協(xié)作精神，也能讓每位同學都投入項目式作業(yè)中，培養(yǎng)學生的責任心和擔當精神，避免搭便車現(xiàn)象[7]。教師跟蹤學生的項目作業(yè)開展過程，從學生的學習態(tài)度、投入程度、數(shù)據(jù)分析方法的運用、工作量和難度等綜合評價學生的學習效果。從而讓客戶課程考核不再僅僅局限于書本知識的考查，而更多地體現(xiàn)對學生的實踐能力、綜合素質的考查。

4 統(tǒng)計學課程“賽教融合”的實踐經驗

4.1 鼓勵學生積極參賽，推進探究式學習

任課老師在統(tǒng)計學課程第一次課程介紹時可以對挑戰(zhàn)杯等學術競賽的比賽形式、要求做一個詳細介紹，引導學生關注大學階段的學術競賽活動。向學生介紹一個獲獎作品，點評該作品的研究思路，運用的統(tǒng)計分析方法，總結該作品的優(yōu)點和改進方向。在這個過程中，讓學生了解學術競賽的參與過程，積極參加學術競賽可以得到專業(yè)學習、個人綜合素質的提升。引導學生開展探究式學習，將學術競賽與專業(yè)學習相融合，在參與競賽過程中，發(fā)現(xiàn)自己的短板，找到學習的方向和動力。剛剛進入大學的學生，由于沒有了高考壓力，容易感到迷茫，不知道如何利用自由的時間。經常性地參加學術競賽，與志同道合的同學一起努力，在競賽中充實鍛煉自己，提升專業(yè)素養(yǎng)，形成自己的競爭優(yōu)勢。

4.2 全程跟蹤指導學生的參賽過程

任課老師要全程跟蹤指導學生的參賽過程。第一，“挑戰(zhàn)杯”等學術競賽要求參賽作品有一個好的選題立意，確定一個好的選題方向，是能夠獲獎的關鍵。一個選題是否有研究價值？是否有現(xiàn)實意義？可能的研究結論是什么？評委、讀者和觀眾是否會感興趣？這個是在選題階段要考慮的一系列問題。由于學生缺乏參加學術競賽的經驗，有時會純憑興趣或者跟風熱點問題來選題，對研究的可行性、現(xiàn)實意義評估不足等，導致隨后項目的開展遇到困難。在學生的選題階段，教師要引導學生關注社會經濟現(xiàn)象的熱點問題，選擇有地域特色、專業(yè)特色、特定人群的選題。選題不能過于宏大，要從細節(jié)處入手，才能得出有針對性的結論。此外，還需要考慮研究的可行性，收集數(shù)據(jù)的可行性，研究方法的可行性，與學生進行充分的討論。

第二，在數(shù)據(jù)收集階段，要與學生討論數(shù)據(jù)收集的方式，如何獲取高質量的數(shù)據(jù)。若是通過問卷調查收集數(shù)據(jù)，問卷的設計非常關鍵。問題的設置、題項的設置，收集的數(shù)據(jù)的類型，這些都關系到將來適宜選用的統(tǒng)計方法。很多同學對問卷設計不夠重視，匆匆設計問卷回收問卷數(shù)據(jù)后，才發(fā)現(xiàn)只能對題項進行匯總統(tǒng)計、計算百分比等基礎的統(tǒng)計分析。由于數(shù)據(jù)類型單一，無法運用高階的統(tǒng)計分析方法，使整個競賽作品的難度和工作量都不足。許多同學都喜歡通過用問卷調查的方式收集數(shù)據(jù)，認為這種方式簡便易行，只需要將問卷的鏈接發(fā)送到同學群、朋友圈中就能回收問卷。但是，問卷調查收集的數(shù)據(jù)的質量參差不齊，問卷的題量太大、問題過于細致，都容易引致被訪者的反感。實際上二手數(shù)據(jù)也是一個很好的資源。北京大學社會調查中心發(fā)布的中國家庭動態(tài)跟蹤調查、西南財經大學發(fā)布的中國家庭金融調查，這些權威學術機構發(fā)布的微觀數(shù)據(jù)庫為研究提供了很好的素材。此外，在網頁上也充斥了大量的數(shù)據(jù)，可以通過網頁數(shù)據(jù)抓取技術，提取淘寶網、大眾點評網、京東商城、二手車交易平臺等網站上的商品數(shù)據(jù)、評論數(shù)據(jù)等，這些也是非常有價值的研究素材。因此，任課老師可以為學生提供一些常用的數(shù)據(jù)資源，引導學生學習數(shù)據(jù)庫的使用、數(shù)據(jù)清洗、網頁數(shù)據(jù)抓取的技術。

第三，在數(shù)據(jù)分析階段，任課老師與學生討論要運用的統(tǒng)計分析工具。這一階段學生容易遇到的困惑是：面臨大量的數(shù)據(jù)，不知道該用哪種統(tǒng)計方法。此時，任課老師可以引導學生從分析數(shù)據(jù)的類型出發(fā)，不同類型的數(shù)據(jù)可以采用的統(tǒng)計方法不同。定性數(shù)據(jù)和定量數(shù)據(jù)的圖形展示工具不同，定性數(shù)據(jù)適合于用餅圖、條形圖、帕累托圖來展示，定量數(shù)據(jù)適宜用直方圖、箱線圖來展示。若是要展示兩個定性數(shù)據(jù)的分布，則需要采用列聯(lián)表，若是要展示一個定性變量和一個定量變量的關系，可以采用分組直方圖、分組箱線圖。若是要分析兩個定性變量的關系，可以采用獨立性檢驗。若是要分析一個定性變量和一個定量變量的關系，可以運用方差分析。若是分析兩個定量變量的關系，則需要采用相關和回歸分析的方法。學生在理解教材知識點時，由于每一章的課后習題都和這一章的知識點相對應，學生在解題時不會遇到統(tǒng)計分析方法選擇的困難。但是在實踐中，當學生面臨的是一組數(shù)據(jù)，沒有人告訴他們要分析什么，要用什么方法。在實踐中，需要學生對統(tǒng)計分析方法有一種全局觀，領會根據(jù)數(shù)據(jù)類型和研究目標選擇統(tǒng)計方法，積累數(shù)據(jù)分析的實戰(zhàn)經驗。

第四，在競賽作品的提交和匯報階段，與學生討論作品的修改。由于學生缺乏學術寫作、學術匯報的經驗，對學術作品的細節(jié)不了解。常常學生團隊在前期投入了大量的時間和精力，但是比較忽視報告的寫作和呈現(xiàn)。在這一階段，老師要引導學生了解學術寫作的特征，完整的學術報告要包括摘要、關鍵詞、論文的主題、參考文獻等。在報告中如何突出團隊工作的價值，如何表達研究結論吸引讀者的興趣，表格和圖形的規(guī)范，作品形式上的規(guī)范。在作品匯報階段，如何制作一份精美的PPT，其中PPT 的配色、字體大小等，在演講時的節(jié)奏、時間的控制，如何吸引觀眾的興趣，演講的技巧等，都需要給予學生充分的指導。

4.3 總結參賽經驗與教訓

“挑戰(zhàn)杯”等學術競賽通常都有校賽、省賽、國賽多輪選拔。學生參加完每一輪比賽，指導老師應該引導學生總結和分析比賽的經驗和教訓。根據(jù)答辯評委的點評和建議修改、完善作品。分析其他參賽作品的優(yōu)點，吸取其長處。在實踐中，同學們往往在剛剛組隊時，熱情高漲，大家參賽的積極性很高。通常這類學術競賽的賽程都很長，短則1～2個月，長則半年以上。在這個過程中需要對參賽作品反復修改，需要學生和指導老師投入大量的精力。在這個漫長的參賽過程中，有些團隊成員容易倦怠，將工作都推到一個同學身上去完成，導致最終的作品質量欠佳。

5 結語

“挑戰(zhàn)杯”競賽在廣大高校有著廣泛的影響力，挑戰(zhàn)杯堅持“崇尚科學、追求真知、勤奮學習、銳意創(chuàng)新、迎接挑戰(zhàn)”的宗旨，與高校的人才培養(yǎng)理念相契合。統(tǒng)計學課程的教學改革要以“挑戰(zhàn)杯”等學術競賽為契機，更新課程內容，引入項目式教學，優(yōu)化課程考核方案，探索“賽教融合”的人才培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)質量。