統(tǒng)計學教學中如何利用Excel軟件及其利弊分析論文
現(xiàn)在應用統(tǒng)計學融入到各行各業(yè)，為了適應各專業(yè)需求，統(tǒng)計學教學面臨著學生沒有學習積極性，理解程度低，沒有實際數(shù)據(jù)分析能力等諸多問題，順應統(tǒng)計學發(fā)展趨勢，教學中將軟件Excel與理論教學相結合，結合實際章節(jié)的具體改進，發(fā)現(xiàn)這種教學方式可以在簡化教學過程的同時提高學生的積極性，但是弊端就是在學生使用了軟件后，就會認為既然有簡單的實用方式，那么就可以不學習繁瑣的理論部分。
統(tǒng)計學主要通過利用概率論建立數(shù)學模型，收集所觀察系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進行量化分析、總結，做出推斷和預測，為相關決策提供依據(jù)和參考。統(tǒng)計學專業(yè)不是僅僅像其表面的文字表示，只是統(tǒng)計數(shù)字，應用統(tǒng)計學主要是調查、收集觀察對象的數(shù)據(jù)信息，并通過描述統(tǒng)計等技術，分析觀察對象的特征，發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律，并進行預測、監(jiān)督，以實現(xiàn)社會經濟良性運行。
1 目前統(tǒng)計學教學面臨的情況
目前該校開設應用數(shù)理統(tǒng)計課程的專業(yè)只有數(shù)學、經濟和醫(yī)學。該校經濟類開設統(tǒng)計學最初是由數(shù)學系老師擔任教學工作，但是從結果來看，效果比較差，數(shù)學系教師習慣上是從理論知識開始，但是就二類及更低的院校來說，這兩個專業(yè)學生數(shù)學的基礎知識部分是比較薄弱的，學生理解不了統(tǒng)計的基礎知識。在對專業(yè)不了解的情況下，很難對統(tǒng)計學內容進行合理取舍，從這個角度來說，啟用該專業(yè)老師教授統(tǒng)計學這門課程可能更合適，但專業(yè)老師一般只講解模型的使用，很少解釋模型的原理。學習統(tǒng)計學的初衷是希望能夠正確利用這些模型進行數(shù)據(jù)分析，如果不理解模型，一旦脫離課堂學習，很難進行合理的模型擬合;學生不能正確地使用模型，就這門課程而言沒有達到預期的效果。只是單純地講解模型應用或者是軟件應用，或是理論講解都不適合于一般院校統(tǒng)計學學習。
實際上大部分學生對理論知識都沒有耐心。這是信息的時代，學生自己也知道統(tǒng)計學的作用，但是當進到這門學科時，發(fā)現(xiàn)要學的還是公式計算，甚至于對于數(shù)學系學生，學的還是定理證明，和數(shù)學分析幾乎沒有差別，同時基礎課程數(shù)學分析、概率論掌握不熟練，就更加難以理解統(tǒng)計學原理。對一般的理工科而言，概率統(tǒng)計是一門課，學時決定只能學習計算部分，更加注重實用性，但是目前使用的教材一般是專業(yè)統(tǒng)計學的簡化，主要學習公式套用計算，幾乎沒有涉及到實際應用，所以，大部分學生學習只是為了考試，并不會靈活運用。大學提倡的是培養(yǎng)學生學習的能力，但現(xiàn)實是一般大學側重與知識的實用性。既然是實用為主，那么如何增強統(tǒng)計學的實用作用就是教學需要探討的問題。
信息專業(yè)是介于數(shù)學和計算機的交叉學科，該專業(yè)要求學習數(shù)學系的絕大部分專業(yè)課程。以信息專業(yè)的統(tǒng)計課為實驗項，是因為該專業(yè)有更好的數(shù)學基礎，又有比數(shù)學專業(yè)更好的.計算機基礎，同時該專業(yè)統(tǒng)計課程學時比較充足。上課時盡量簡化理論部分，表現(xiàn)在解釋每個公式的由來，弱化定理證明，加入Excel(Excel是最常用的軟件，同時它也可以滿足經典數(shù)理統(tǒng)計所有計算需求)的實際操作，在書本練習的基礎上從統(tǒng)計網(wǎng)站或年鑒中挑選數(shù)據(jù)進行練習。
2 針對課程章節(jié)的具體實施方法
該校信息專業(yè)使用的統(tǒng)計學教材是魏宗舒主編的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》后半部分，統(tǒng)計學部分從第六章開始。
第一部分是統(tǒng)計學基礎;第二部分點估計，前面兩章能用到軟件教學的部分很少，所以，課堂上用例題解釋每個公式的使用，描述定理的使用，弱化定理的證明。第三部分假設檢驗;參數(shù)假設檢驗，需要學生記憶的公式比較多，在第一遍學習的時候，主要是套用公式，Excel本身擁有參數(shù)檢驗的函數(shù)，但是在初次學習中，不能知識單純的使用函數(shù)，可以利用Excel將過程完整的計算一遍，軟件的作用只是簡化計算，這樣可以減少計算量，同時也可以在一步步的計算中，不斷地回顧整個檢驗過程和步驟。再就是非參數(shù)假設檢驗，書中主要有兩種方法，卡方檢驗還有科爾莫哥諾夫檢驗，這兩部分可以運用在很多的實際數(shù)據(jù)上面，但是計算量較大，不同于參數(shù)假設檢驗Excel并沒有直接使用的函數(shù)，所以，學生在使用過程中只能利用Excel簡化計算，但是每一個過程必須自己掌握。第四部分方差分析和線性回歸，這部分的計算量比較大，而且公式理解相對較麻煩，實際上這部分和參數(shù)假設檢驗一樣，Excel有直接的函數(shù)可以調用，數(shù)據(jù)輸入后，只要調用正確的函數(shù)就可以直接得到結果，但是課堂上還是選擇利用Excel簡化計算過程，這樣有助于學生理解記憶建模過程和分析結果。在方差分析上完后，根據(jù)統(tǒng)計年鑒找到襄陽市的行業(yè)人口統(tǒng)計數(shù)，要求學生利用方差分析進行數(shù)據(jù)分析，要求有完整的模型過程，根據(jù)自己計算出的結果給出結論。從作業(yè)反饋回來的結果看，學生對這種比較實際又沒有對研究結果限定方向的數(shù)據(jù)更感興趣。線性回歸可以按照相同的方法進行教學。
3 教學方法實施效果
就上課的成效而言，在基礎課里加入簡單軟件應用是合適的，它簡化計算過程，可以加強理論記憶;完成練習時很多同學自己會根據(jù)最后一章的函數(shù)，或者是在網(wǎng)上搜索結果來簡化甚至是不需要過程就可以直接得到結果;從統(tǒng)計學課程學習的角度，應該要求學生按照步驟完成題目才可以算是完成了該課程的要求，所以，利用軟件最大的弊端就是學生在利用簡單函數(shù)解決問題后，例如：做線性回歸，只需要簡單的項目選擇就可以得到對應的線性函數(shù)，不需要其中冗長的計算過程，那么學生會覺得既然這樣就可以解決問題，為什么還需要花時間去學習沒有實用性的理論知識。
最后就是綜合應用的問題，該門課程涉及的統(tǒng)計模型很少，在最后所有課程完成后，發(fā)給學生一些數(shù)據(jù)，需要利用所學的模型對數(shù)據(jù)進行分析，要求說明選擇這種模型的理由，給出數(shù)據(jù)分析的結果。對于這類的題目，其實過程就不是那么重要了，這是對模型的理解。從結果來看，大概1/4的同學可以很明確的說明選擇模型的理由，并且對結果給出實際的分析說明，并且可以利用不同的模型進行數(shù)據(jù)分析，對于自己的分析結果也能給出很好的說明。結合最后的筆試成績說明有部分同學理論知識記憶不錯，公式套用達到考試要求，而另一部分同學雖然理論記憶相對較弱，但是在有課本參考的情況下卻可以合理使用這些模型，說明還是理解了這些模型。
教學方法的改進可明顯提高學生學習統(tǒng)計學的積極性，但是該校學生基礎薄弱卻是統(tǒng)計學學習最大障礙，如果只是課后練習的軟件應用，大部分學生都可以很好的完成，但是一旦涉及到沒有任何限制的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)分析方面，學生就會覺得無處下手，實際上這也就是說明了統(tǒng)計學基礎知識的欠缺，所以，如何提高理論知識的學習效率是以后在統(tǒng)計學教學需要考慮的主要問題。
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