用JMP軟件進行統計教學的幾點理由
教育部近日發出通知,要求2013年碩士生招生計劃的增量主要用于專業學位,將存量部分中的學術學位計劃按不少于5%的比例調減,調減后產生的名額都用于增加專業學位計劃。這則新聞從一個側面反映出中國教育界已經意識到研究生教育要積極適應國民經濟與社會發展需求,積極發展專業學位教育,加快培養國家經濟和社會發展急需的應用型人才,進一步提升大學生的就業、創業能力。
統計學專業及課程的大學教育也不例外。教育部于2010年就批準設立了“應用統計學”專業碩士,專門培養應用型人才,首批共有78所高校獲得批準。近兩年來,中國人民大學、上海財經大學、首都經濟貿易大學等高校統計學老師在探索應用統計學專業新的教學模式、新的課程設置、新的教材編寫的過程中,都不約而同地選擇了SAS公司的探索性數據發現軟件JMP。筆者根據一直使用JMP的原因,覺得用JMP軟件進行統計教學的理由包括:
一、豐富的教學案例
單純的理論教學已經不能滿足現代人才培養的要求,案例教學更容易激發學生的學習積極性,案例教學已成為應用類學科的通用教學手段。現有的教學案例大多過于簡單,或者與現代工業、商業、服務業的實際脫節嚴重。目前的任職老師大部分只有學術研究機構的工作經驗,缺乏在商業企業的工作經歷,所以很難設計出貼近現實的以統計應用為導向的教學案例。JMP軟件對統計教學的貢獻之一是自帶了四百多個案例數據文件,按照統計分析種類和行業應用領域兩個方向分門別類地存放在程序安裝目錄下(下圖是案例文件夾截屏)。這些案例都融合了SAS公司在商業智能分析領域三十多年來的經驗,具有很大的實用價值,可供老師們參考借鑒。
二、獨特的統計教學動畫
傳統的統計教學十分強調數理統計概念,所以公式推導不可避免。然而,過多的公式推導常常令學生望而生畏,大大弱化了教學效果。而且,雖然說現在統計教學課件的質量比上個世紀有了長足的提高,大部分都有PowerPoint版本的電子課件,但是統計學上的很多概念和思維很微妙,往往無法通過PowerPoint模式透徹地講解清楚。根據一項美國教學研究的成果發現:解決上述兩個問題得***方法是使用統計教學動畫,用以互動性強為顯著特征的新型動畫形式向初學者傳授抽象的理論知識有效性更高。JMP軟件的一個獨具教學價值的地方就是自帶了很多直觀形象的統計教學動畫,內容包括但不限于最小二乘法原理、假設檢驗中的P值、正態分布與t分布的區別、均值置信區間的意義等(下圖是部分動畫截屏)。適當地調用這些統計動畫,可以活躍課堂氣氛,增加學生對統計學的學習興趣。
三、適應面廣,可用于多種課程
JMP軟件雖然不大,但是功能全面,具備所有常見的統計分析功能,可以說是SAS軟件的精華濃縮版,因此適合用JMP軟件來教學的課程就很多了。比如,適合統計學院或統計系的專業課程最多,具體來說有概率與統計學基礎、探索性數據分析EDA、回歸分析、時間序列分析、數據挖掘、實驗設計DOE、生存與可靠性、多元分析、工業統計等;適合醫學專業的有醫學統計學基礎、衛生統計學、臨床統計學等;適合工業工程專業的有質量管理、可靠性分析、六西格瑪管理等;適合MBA、EMBA等管理學專業的有商務統計學、商業情報分析、科學分析與決策等;適合農林專業的有生物信息學、作物研究法、植物營養學等,以及可以廣泛適用于機械、電子、化學等工科類專業的工程統計學(或稱應用統計學)。
四、成功案例與日俱增
JMP軟件一直保持著與高校的密切關系,經過二十多年的持續發展,排名全美前200名的高校中有150多所已經使用JMP軟件進行統計學課程的教學和學術研究,其中不乏賓夕法尼亞大學沃頓商學院、佐治亞理工大學宇航學院、斯坦福大學醫學院等之類的名校名專業。在歐洲、日本,也早有一大批知名高校,如英國倫敦大學、德國海德堡大學、比利時安特衛普大學、日本京都大學等在不同院系使用了JMP軟件。JMP在中國的推廣雖然時間不長,但也逐漸積累了像北京大學、北京航空航天大學、西北工業大學、人民大學、北京工業大學、南京農業大學、浙江大學、中山大學、華東師范大學、上海交通大學等一大批高校用戶,廣泛地將JMP軟件用于實驗室建設、教學方法創新、教學案例編寫、科研項目技術攻關等諸多方面。