數(shù)據(jù)分析教學(xué)流程優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
時(shí)間:2022-04-23 10:34:01
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摘要:文章針對(duì)當(dāng)前定量分析類課程教學(xué)存在的問(wèn)題,提出“追本溯源式學(xué)習(xí)”理念,在教學(xué)過(guò)程中將知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生參與整個(gè)數(shù)據(jù)分析過(guò)程,激發(fā)學(xué)生尋根究底、探究公式推導(dǎo)過(guò)程的興趣。文章以數(shù)據(jù)分析類課程教學(xué)中最為基本的“一元線性回歸檢驗(yàn)問(wèn)題”為例,設(shè)計(jì)了新的“追本溯源式”的教學(xué)流程,以期為提高該類課程的教學(xué)質(zhì)量提供借鑒。
關(guān)鍵詞:追求應(yīng)用;追本溯源;溯源式學(xué)習(xí);教學(xué)設(shè)計(jì)
1問(wèn)題的提出
隨著軟件技術(shù)的發(fā)展和各類教學(xué)軟件更新?lián)Q代速度的加快,目前高校的定量分析類課程教學(xué)中,越來(lái)越多地傾向于使用各種教學(xué)軟件來(lái)輔助。然而,由于課時(shí)不足、學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差等客觀原因,很多課程在使用教學(xué)軟件時(shí),追求軟件教學(xué)的速成效果,不再關(guān)注軟件操作結(jié)果中變量的原始來(lái)源,不再進(jìn)行必要的公式推導(dǎo),逐漸形成“重軟件操作輕公式推導(dǎo)”、推崇“無(wú)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)也能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析”的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式。但教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),這種“知其然不知其所以然”的教學(xué)思路存在諸多問(wèn)題。學(xué)生確實(shí)在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)了在分析問(wèn)題時(shí)使用軟件,但對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的調(diào)查發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生不明白定量分析類課程數(shù)據(jù)分析中各變量之間的關(guān)系,不了解分析方法基于何種邏輯,不懂得各種分析方法之間對(duì)于某個(gè)問(wèn)題的分析是相輔相成的還是承前啟后的。這樣的教學(xué)理念存在一個(gè)偏離最終培養(yǎng)目標(biāo)的、亟需關(guān)注的誤區(qū),即注重速度和短期效果,卻忽略了知識(shí)的延續(xù)性。這樣的教學(xué)模式,短期看是有效的,但長(zhǎng)期會(huì)發(fā)現(xiàn)存在很大隱患。基礎(chǔ)不穩(wěn)將導(dǎo)致各門課程之間相互割裂,前序課程無(wú)法對(duì)后續(xù)課程產(chǎn)生必然的、持續(xù)性的正向影響。學(xué)生在學(xué)習(xí)后續(xù)課程時(shí)極易出現(xiàn)無(wú)法關(guān)聯(lián)已有知識(shí)、無(wú)法構(gòu)建完備知識(shí)體系的情況,也就無(wú)法提升其自主學(xué)習(xí)能力。目前,不少這類課程的教學(xué)過(guò)程,正從最初的“無(wú)實(shí)踐操作的純理論教學(xué)”這一極端逐漸走向“重操作輕理論”“重實(shí)用輕基礎(chǔ)”的另一個(gè)極端。到底是放棄公式推導(dǎo)來(lái)追求軟件的快速掌握,還是追本溯源、分析變量的原始含義從而深入了解分析內(nèi)容,是教學(xué)實(shí)踐中必須要解決的問(wèn)題。為了更好地達(dá)成“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”這一教育的本質(zhì)目標(biāo),這種無(wú)法形成持續(xù)性、長(zhǎng)久性學(xué)習(xí)效果的教學(xué)思路亟需得到糾正。本文傾向于選擇在教學(xué)過(guò)程中夯實(shí)基礎(chǔ),對(duì)各個(gè)變量“追本溯源、回歸本質(zhì)”,并將這種教學(xué)和學(xué)習(xí)方式定義為“溯源式學(xué)習(xí)(source-basedlearning)”?;谶@種教學(xué)理念,本文以定量分析類課程中一元線性回歸教學(xué)過(guò)程為例,試圖重新優(yōu)化設(shè)計(jì)教學(xué)流程,將部分教學(xué)內(nèi)容延伸至課外的自主學(xué)習(xí)中,以便在有限的課時(shí)內(nèi)合理兼顧“實(shí)用與理論”“軟件操作與基礎(chǔ)知識(shí)”,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教授科學(xué)的學(xué)習(xí)思路和方法,以期達(dá)成持續(xù)性知識(shí)傳遞的教學(xué)目標(biāo)。
2教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本文選擇“一元線性回歸中的檢驗(yàn)問(wèn)題”這一內(nèi)容來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),原因有兩個(gè)。一是自從弗朗西斯·高爾頓于1875年根據(jù)豌豆尺寸的遺傳規(guī)律提出“回歸效應(yīng)”以來(lái),回歸分析方法被廣泛應(yīng)用于對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、管理、醫(yī)學(xué)、體育、教育等各種相關(guān)問(wèn)題的定量研究過(guò)程[1]。在這些研究中,一元線性回歸分析又是所有回歸分析的基礎(chǔ),因子分析、方差分析、logit回歸分析、聚類分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、蒙特卡洛模擬等諸多方法,都是以此為基石的。二是對(duì)這一問(wèn)題的研究涉及各種檢驗(yàn)之間的隱藏關(guān)系,新的課程流程設(shè)計(jì)旨在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些檢驗(yàn)之間的關(guān)系進(jìn)行深入分析,自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,尋求答案。首先,課前教師要針對(duì)該問(wèn)題及其所需的基本知識(shí)和軟件儲(chǔ)備進(jìn)行說(shuō)明;其次,要求學(xué)生進(jìn)行分組,通過(guò)小組“自主—合作學(xué)習(xí)”方式查找所需的、符合本問(wèn)題研究的案例數(shù)據(jù);然后,在課堂上由教師講解不同軟件(EViews、SPSS等)的使用,讓學(xué)生利用各自查找到的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行軟件操作實(shí)踐,引導(dǎo)學(xué)生查看軟件操作結(jié)果,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題中隱藏的關(guān)系;最后,引導(dǎo)學(xué)生“追本溯源”,分析隱藏關(guān)系的原因,并通過(guò)公式推導(dǎo)來(lái)加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶。這種教學(xué)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新在于,對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)法,使學(xué)生的學(xué)習(xí)從課內(nèi)延伸至課外,從而了解完整的數(shù)據(jù)分析流程,而不只是學(xué)會(huì)如何操作軟件[2-7]。具體的課程設(shè)計(jì)思路如圖1所示。
3教學(xué)流程設(shè)計(jì)
基于上述教學(xué)設(shè)計(jì)思路,將“一元線性回歸中的檢驗(yàn)問(wèn)題”這一教學(xué)內(nèi)容按照“溯源式學(xué)習(xí)”方法進(jìn)行流程設(shè)計(jì)如下。3.1數(shù)據(jù)搜集以儲(chǔ)備案例數(shù)據(jù)上課前,要求學(xué)生分組搜集課堂軟件操作所需的案例及數(shù)據(jù),為軟件操作做數(shù)據(jù)儲(chǔ)備。表1為教師查找的用于后續(xù)教學(xué)的案例數(shù)據(jù)。在查找案例數(shù)據(jù)時(shí),要求學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)關(guān)注數(shù)據(jù)來(lái)源、變量量綱等。
3.2EViews軟件教學(xué)
教師使用表1中的數(shù)據(jù),進(jìn)行EViews9.0軟件應(yīng)用教學(xué)(見(jiàn)圖2),引導(dǎo)學(xué)生各自針對(duì)自己查找的案例數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件操作[8-9]。
3.3SPSS軟件教學(xué)
引導(dǎo)學(xué)生使用SPSS20.0分析案例[10],教會(huì)學(xué)生使用SPSS軟件畫出圖3、圖4。圖4顯示,所有的標(biāo)準(zhǔn)化殘差都落在–2~2之間,表明隨機(jī)誤差項(xiàng)服從正態(tài)分布的假定成立。圖3顯示lnFDI和lnGAS之間的線性關(guān)系明顯,可以進(jìn)行一元回歸分析。表2—4為回歸分析結(jié)果。本案例教學(xué)后,要求學(xué)生完成各自案例的SPSS軟件操作。
3.4對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)隱藏關(guān)系
由EViews和SPSS回歸結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中隱藏的三組等價(jià)關(guān)系。(1)相關(guān)系數(shù)的平方=判定系數(shù):由圖2、表3可以看出,22Rr=0.735=0.8582。雖然EViews結(jié)果中未出現(xiàn)相關(guān)系數(shù)的值,但可使用CORREL函數(shù)計(jì)算出來(lái)。(2)回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)中的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量=相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)中的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量:由圖2、表4可知,回歸系數(shù)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量等于7.819947(7.820),而根據(jù)相關(guān)系數(shù)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量公式的計(jì)算結(jié)果也是7.820(詳見(jiàn)后文)。相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)中的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量在顯著性水平為0.05情況下,/20.025t(nk1)t(22)2.07,通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)中的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量為7.820,同樣檢驗(yàn)通過(guò)。兩者結(jié)論一致。(3)回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量t的平方=總體線性關(guān)系顯著性檢驗(yàn)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F:由圖2和表3可以看出,回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量t的平方為61.15158,總體線性關(guān)系顯著性檢驗(yàn)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F為61.15158(61.151),上述等式得到驗(yàn)證。因此,回歸系數(shù)檢驗(yàn)通過(guò),必然使得總體線性關(guān)系檢驗(yàn)通過(guò),兩者檢驗(yàn)結(jié)果一致。
3.5通過(guò)公式推導(dǎo)理順?biāo)悸?/p>
在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)以上隱藏關(guān)系后,再引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)教科書中的公式,并基于這些公式進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo),激發(fā)學(xué)生追本溯源的興趣。本部分的講授思路是,先單獨(dú)進(jìn)行三種檢驗(yàn),再基于三種檢驗(yàn)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量推導(dǎo)其公式之間的關(guān)系。3.5.1三種單獨(dú)顯著性檢驗(yàn)1)相關(guān)關(guān)系的顯著性檢驗(yàn)?;貧w分析之前一般先研究?jī)蓚€(gè)變量總體上是否存在相關(guān)關(guān)系,即進(jìn)行相關(guān)關(guān)系檢驗(yàn)。該相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)中的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量見(jiàn)式(1),使用置信區(qū)間或者P值進(jìn)行檢驗(yàn)即可:3.5.2三組顯著性檢驗(yàn)的等價(jià)性推導(dǎo)在上述軟件操作結(jié)果中發(fā)現(xiàn)存在三組等價(jià)關(guān)系之后,引導(dǎo)學(xué)生整合本知識(shí)點(diǎn)涉及到的公式,探究上述軟件操作中發(fā)現(xiàn)的隱藏關(guān)系。1)相關(guān)系數(shù)的平方=判定系數(shù)?;贓Views和SPSS的回歸結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生按照如下過(guò)程推導(dǎo)判定系數(shù)與相關(guān)系數(shù)平方間的等價(jià)關(guān)系,教材中的兩種數(shù)據(jù)之間雖然存在這一關(guān)系,但未進(jìn)行公式推導(dǎo),因此需引導(dǎo)學(xué)生由已知的不同公式進(jìn)行如下推導(dǎo)。
3.6溯源式學(xué)習(xí)以獲得持續(xù)性知識(shí)
從本案例教學(xué)流程可以看出,將課程內(nèi)容分為若干知識(shí)模塊并重新設(shè)計(jì)教學(xué)流程能夠在有限的課時(shí)內(nèi)達(dá)到“既重軟件操作又重公式推導(dǎo)”的教學(xué)效果。先教授軟件操作,再由軟件操作結(jié)果引導(dǎo)學(xué)生探究數(shù)據(jù)來(lái)源,從而對(duì)數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)產(chǎn)生興趣。這種“溯源式學(xué)習(xí)”的流程設(shè)計(jì)既能有效結(jié)合工具應(yīng)用和公式推導(dǎo),又能引導(dǎo)學(xué)生后續(xù)形成自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立研究的能力。
4結(jié)語(yǔ)
本文基于數(shù)據(jù)分析教學(xué)中一元線性回歸檢驗(yàn)問(wèn)題,詳細(xì)設(shè)計(jì)了各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),并介紹了各環(huán)節(jié)的具體操作過(guò)程,目的是全方位展示“溯源式學(xué)習(xí)”模式,激發(fā)學(xué)生“尋根究底”的興趣。教師只有在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生追求持續(xù)性的學(xué)習(xí)效果,才能使高校教育成為學(xué)生未來(lái)終身學(xué)習(xí)的開(kāi)端。本文所闡述的教學(xué)理念及教學(xué)設(shè)計(jì),試圖為軟件操作類課程教學(xué)提供一種思路上的借鑒,以達(dá)到培養(yǎng)會(huì)學(xué)習(xí)的人的目的。
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作者:陳修蘭 單位:上海立信會(huì)計(jì)金融學(xué)院
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