统计实验室建设的探索

吕书龙，刘文丽，梁飞豹，薛美玉，刘展杰

(福州大学 数学与计算机科学学院，福州 350108)

统计实验室建设的探索

吕书龙，刘文丽，梁飞豹，薛美玉，刘展杰

(福州大学 数学与计算机科学学院，福州 350108)

随着现代化发展及教育改革的不断深入，统计学科的发展和统计实验室的建设的联系更加密切。文中借鉴实验室建设的成熟经验，参照福州大学的实际状况，分析构建统计实验室的重要性、可行性，提出构建统计实验室的规划、目标与评价体系。

实验室建设; 统计实验室; 可行性; 探索; 评价体系

高等教育的迅猛发展以及高校办学规模的不断扩大，使大学教育由精英化教育逐步向大众化、普及化教育方向发展[1]。随着市场经济和信息化的不断发展，社会对高校人才培养的要求却有增无减。那些具备扎实的理论知识、创新思维、较强实践能力和具有一定工作经验(经历)的人才是职场上的抢手货，能力、想法、团队精神和解决问题的经验是他们的主要优势。文献[1]指出“在大学中，发展科学和人才培养是统一的。大学应培养有修养、有理智的高等人才。实现该目标的途径就是教学和科研的相统一。”显然，高校自身发展的目标定位决定了人才培养的方向和高度。实验室建设和实验教学作为一种培养学生实践能力和创新精神的重要手段，已然成为各大高校人才培养的一个重点。“近几年,各高校实验室建设的投资力度和改革力度都在不断加大, 实验室建设掀起了新的高潮。如何在有限的资金投入下,建设高水平高效率的实验室,已成为高等学校发展中的一大研究课题”[2]。相继提出实验室开放教学的观点，提出五个开放模式及其效果评价的探索[3]。提出了构建新的教学体系，打造一流实验技术队伍，加强信息化建设及推进本科生科研计划等手段[4]。提出了实验室建设与实验课程、教材改革，网络课程建设和教学平台建设相结合的措施[5]。

福州大学是一所以工为主、理工结合，理、工、经、管、文、法、艺等多学科协调发展的重点大学，拥有国家级实验教学示范中心4个，省级实验教学示范中心12个，已经形成具备一定规模且门类较为齐全的实验教学体系，在促进本科人才培养方面发挥了重要作用。现阶段，我国统计教育事业欣欣向荣，各个高校都纷纷开办统计学本科专业, 然而，就如何建设统计学专业问题，大家都感到有些茫然[6]。我校目前尚未建设与之配套的统计实验教学示范中心，还处在积极探索中。

1 统计实验室现状

2009年8月25日华尔街杂志刊登《有利于找工作的5个专业》文章，认为在美国“工程、生命科学、统计学、环境研究和金融”是就业市场最受欢迎的专业[7]。中国最大的职位搜索引擎-职友集的数据也验证了这一点，其网址为http://www.jobui.com/trends/yjs/tongjixue/#trd，该网站多年调查数据显示，统计学在理学类就业排行榜中位居首位，北京、上海和广州三大城市对该专业需求最多，平均薪酬水平也相对较高。这些都体现了统计学就业的可喜一面，如此受市场认可的学科，理应顺应潮流，积极布局，切实下功夫做好专业建设工作。但是我校的统计属于弱势学科，不论是在教学、科研和人才培养方面，都是亟待提高的，这是我们所面临的最大的问题。正所谓“兵马未动，粮草先行”，为此我们对统计实验室的建设进行探索，从培养学生的思维和能力方面入手，做好前期准备工作。

2 构建统计实验室的必要性

2.1 政策导向和社会需求

国家将统计学升级为一级学科，从国家层面上给出了政策导向，充分说明发展统计学科是时代的需要，是大势所趋。社会对统计人才的需求充分体现在就业意愿和就业需求上，众多的数据说明统计作为一门理论方法与实践应用并重的学科，在社会发展中的重要作用。当然社会的发展也对统计学科人才的素质和能力的培养提出了更高的要求。因此构建统计实验室，可在提升统计人才培养方面发挥极其重要的积极作用。

2.2 学科建设的需要

统计学作为一级学科，是一门根据随机现象的内在规律性对各种类型数据进行综合处理及归纳和统计推断的学科。在过去的15年，我国培养了约15 000 名统计硕士[7]，反映了我国现阶段对统计高层次人才的旺盛需求。国内的大好形势给了我们机遇与挑战，此时正是抓住机遇，谋求发展的时候。学科建设的主要成果体现在增强学生专业竞争力上，统计实验室能为学生创造一种交流中学习，实践中提高的可持续发展平台。可见构建统计实验室既是社会发展更是统计学学科发展的需要。

2.3 高等教育的重要组成部分

统计实验室是培养统计专业人才的重要保障；统计实验室是进行统计方法实验教学并展示统计之美，培养并检验学生综合应用统计知识的重要场所；统计实验室是素质教育的一个重要体现。

开放的统计实验室能够为社会提供一套解决各种与统计相关的问题的场所和技术支持，这也体现了高校服务于社会的职能和需求。

3 建设统计实验室的目标

在拥有统计专业的本科高校中，建设统计实验室已成为一种必然的趋势。越来越多的人意识到统计实验室对于本科教学与人才培养、教学与科研融合、数学建模竞赛和统计建模竞赛等具有积极的促进作用。建设规划统计实验室的目标主要体现在以下三方面。

3.1 服务于统计专业人才的培养

我们申报的统计专业已经备案，极有可能在最近1～2年批复并正式开始招生，提前做好各项准备工作是必要的。在专业申请尚未批复之前，原有挂靠在数学学科下的统计方向，其本科生确实也需要一个系统的统计训练，且硕士研究生的培养也更有归属感，这一切都离不开统计实验室的建设。因此，统计实验室建设是统计学科的一个重要支撑，是专业培养一个不可或缺的部分，是检验学习效果的第一战场，是探索、创造、实现和交流统计思想和方法的中心。

3.2 服务于教学与科研

我院的应用统计专业还处起步阶段，需要有中长期的规划，以便促进教学与科研的双轨道发展。专业的定位很重要，应用统计教学应注重理论和方法的思想启发，激发学生的主动性及创造性，充分调动学生的团队精神，通过统计实验室，将各种案例逐步实现。除了在教学上，更需要在科研上有所突破。一个理想的实验应是充满创新意识、讲究团队协作精神、分工极其明确的实验室。与统计相关的研究领域覆盖生物医学统计、经济统计、工业统计、数据挖掘、金融工程和风险管理等，在这些领域中有大量的问题和数据需要处理与分析，同时也给统计研究带来了众多挑战和思路。而统计实验室正是集中探讨和解决这些问题的最佳场所。

3.3 服务于两大建模竞赛

历年的全国性数学建模比赛的题型及数据分析，在很大程度上会用到统计思想和方法。而最近几年才兴起的统计建模竞赛就更不用说了，它要求参赛者需要具备较为宽广的统计思想。我校每年参加全国大学生数学建模的队伍有90支左右，参加统计建模的队伍有近10支左右，这些队伍需要专门的统计思想及方法的集训场所和指导教师。因此若构建统计实验室就可以为这两大竞赛提供一个良好的环境，必将进一步提升我校参与这两项赛事的专业水平和质量，提高学生解决实际问题的能力。

4 建设统计实验室的探索

通过借鉴我校及国内其他院校建设各类实验室的经验及成果，特别是建设统计实验室的宝贵经验，我们对建设本校的统计实验室作了充分的可行性分析，并提出规划方案。

4.1 借鉴实验室建设的宝贵经验

学院有“离散数学及其应用”教育部重点实验室、福建省科学工程计算重点实验室等多个实验室，这些实验室建设及其管理已经相当成熟。就统计学科的发展和实验室建设等问题，我们走访了上海财经大学和华东师范大学，收集了很多相关资料，这些资料将对我院建设应用统计专业及统计实验室起到重要借鉴作用；另外我们还通过其他途径了解了厦门大学统计学实验室的建设。所有的调研结果集中体现了统计学科建设不仅要强化数理统计知识，更要扩宽统计研究的应用领域,同时要切实加强与各学科的相互渗透，实现跨学科交叉和资源利用的最大化。统计实验室不是封闭的环境，应与国内外的重点实验室保持密切联系，积极吸收国内外的实验室研究成果，增强实验室建设的创造性。

4.2 统计实验室建设的可行性分析

4.2.1 软硬件资源及场地

学院共有4个实验机房，每个机房都可提供多媒体网络教学，近250台电脑，可供学生做各类数据实验。对于大数据大计算量的实验可以申请到超算中心进行。学院还建设有图书资料室，拥有大量的教材、专业书籍、期刊以及各种软件和教程。我们成立了统计教学与科研团队，并配置了相应的团队办公室。即使在现有的基础上，只要合理规划和配置，也可规划出结构松散的分布式的统计实验室。

4.2.2 实验室管理和实验辅导人员

学院由专门的实验中心来管理所有的实验室，并制定了职责明确的规章制度，便于在教学科研中实行统一管理。机房管理员拥有多年的管理经验，对实验设备的安装、维修、操作等相当熟练，具有处理硬件设备和软件问题的丰富经验。这些工作态度认真负责、技术水平熟练、专业能力过硬的管理人员和兼职研究生组成院一级的实验室人员，在硬件、软件方面分工合作，详细掌握具体的实验室运行模式，能及时解决实验室运行中遇到的问题。

4.2.3 师资力量

学院高度重视教学与科研团队的建设，并且认为一流的实验室必须要有一流的教学科研团队支撑。虽然我们申请的应用统计专业还未得到批复，但是经过10多年的统计分流方向的发展，我们的教学科研团队已积累了丰富的经验：

教学科研上，团队成员联合申请了多个校级教改项目和省级及国家级科研项目；编写并出版了2部使用广泛的概率统计类教材；多次荣获校教学优秀成果奖，优秀教师奖等。发表了数十篇科研和教改论文。

这个团队承担了本科及研究生阶段全校性的概率统计相关课程的教学和应用统计方向的实习和论文指导工作，且还参与指导全国数学建模和统计建模竞赛，并屡获佳绩。团队成员熟悉R，SPSS，SAS，Matlab等众多统计软件及其应用，在理论和实践上作了充分的准备。

4.2.4 实验室建设的经费支持

学校专门提供专业建设经费，以支撑应用统计专业的申请及前期调研工作，而后续资金将随着专业的批复陆续到位。学院对应用统计专业的申请也倾注了大量精力，并提供了一定的配套经费。学院很重视统计学科的发展，承诺对统计实验室的建设提供足够的经费支持。

4.3 专业建设及实验室建设规划

专业建设是学校办学特色的体现，是学校各项教学建设的核心，是提高教学质量和办学水平的根本保证[6]。统计学专业是热门就业专业，建设应围绕着培养应用型和复合型统计专业人才作为出发点[7]。统计专业人才不仅要具有良好的数学基础，掌握统计学专业的理论和方法；并能结合计算机，应用统计软件，对问题进行分析处理；且还应有基本的统计科研能力等。

实现统计实验室建设的关键环节就是实验室合理利用。实验室合理利用的主要目的是围绕以实践教学和科学研究为中心。在某种意义上说，做好实验室合理利用工作是完成统计实验室的设立目的的重要组成部分。

4.3.1 教学规划

采用开放式教学的理念，在固定时间段，指派专任教师联合实验人员对来自不同班级不同年段的学生提供指导和答疑。以公共基础课概率论与数理统计、应用概率统计的教学为例，我们选择常见的统计分析软件R、SPSS、Excel等作为教学软件，在固定时间，对与课程有关的内容，通过实验指导，使学生不仅掌握实验的基本技能，提高实际操作能力，促进理论与实践的有机结合，更能加深巩固对理论的理解。

4.3.2 科研规划

提倡课题驱动理念，鼓励有课题研究任务的师生来实验室，提炼问题，洽谈解决方案，专任指导教师依据需求和方案进行数据分析。鼓励学生进实验室完成相关的课程论文和毕业论文。这样的开放和交流更容易把问题变得清晰而容易解决，这对于实验室的学术成长以及底蕴沉淀将起到至关重要的作用。

4.3.3 竞赛规划

为全国大学生数学建模比赛美国大学生数学建模竞赛、全国大学生统计建模竞赛提供良好的环境和技术支持。赛前可安排专业老师对参赛人员有针对性地进行理论、方法和软件培训指导，提升参赛人员的素质和能力，增加竞争力。比赛期间，提供良好的竞赛环境，这样对于参赛人员更好地发挥水平有着不可估量的作用。

4.4 实验室验收和效果评价方案规划

实验室建设基于专业建设，又反哺并促进专业建设。实验室建设要充分发挥其作用，就必须建立一套验收和评价的长效机制，确保可持续发展。

4.4.1 实验室验收方案

(1)实验室的环境条件。环境条件其中包括实验室布局、实验室装修、照明、电路、防噪、防火、防潮等，要求其布局合理，电路设计合理等。

(2)实验室的仪器设备。仪器设备包括桌椅、计算机硬件和软件等，要求设备安装规范，如桌椅的稳定性、计算机硬件的更换、计算机软件上的安装及升级等方面。

(3)实验室管理规章制度。配套职能明确的专任教师和实验室管理人员，以保证实验指导的长期稳定性，并能及时做好实验室的维护工作。同时，还要制定科学完善的实验室安全管理细则，让实验室以规范、高效、安全的方式进行运作。

4.4.2 实验室建设效果评价方案

(1)实验室环境和设备评价。实验室拥有的良好环境及设备的支持，是一项重要的评价指标。认真考察所购实验设备是否合理、实用，所购设备台数是否满足实验教学的需要等。

(2)实验室特色及开放性评价。实验室建设要体现专业特点并能促进专业的发展；考虑到统计的应用广泛性及学科交叉融合特性，统计实验室的开放性应纳入评价体系。

(3)实验教学效果评价。实验室的教学效果评价应从教学质量、人才培养模式、师资队伍建设、教改科研成果等方面进行评价。分别从实验过程、考试成绩，课堂教学，实践教学、研究成果、产学研基地等加以综合考评。一种简单异行的方式是定期通过问卷调查的方式考察评价实验教学效果。

(4)实验室管理评价。实验室管理评价指标则可以从实验室日常运作、管理制度和实验室操作规范性等方面进行。

(5)实验室新鲜度评价。实验室建设也应与时俱进，这就要求紧跟教学改革和专业建设的步伐。实验室的硬件配置是否具有一定的前瞻性，实验和案例教学是否具有时代感，是否融合当前最新的统计理论和方法等。

(6)实验室可持续发展评价。这项评价指标充分考察统计教学与科研团队的教学与科研水平。科研水平的提高将促进科研成果的增长，水平和成果也更容易与企业形成横向课题或为社会提供统计咨询等服务，也更容易申报各种纵向科研课题。实验室的建设一方面带动科研氛围，另一方面可争取到更多的经费支持，保障统计学科和统计实验室的可持续发展。

5 结束语

统计实验室的建设不仅是促进学校应用统计专业的发展、提高办学水平的重要组成部分，也是反映一所高校的统计专业教学、科研水平以及办学实力的重要标志。统计学科建设的发展，必然要求教学与科研相结合，以素质教育和能力培养为出发点，依托统计实验室，创建教学和科研可持续发展的平台。因此本校统计实验室的建设势在必行，刻不容缓。

[1] 黄炳辉.教学与科研融合视角下的实验室内涵建设探析[J].实验技术与管理,2012，29(9):15-17.

[2] 徐素芳.应重视信息化下高校实验室建设中的前期构建[J].中国现代教育装备,2010(1):135-137.

[3] 马慧敏.统计学专业实验室开放教学与管理探索[J].统计与咨询,2009(6):24-25.

[4] 张玉平,徐洲,林忠钦.新时期一流大学实验室建设与管理探索[J].实验室研究与探索,2011，30(3): 64-67.

[5] 赵艳娥,陈步云,李红,等.强化实验室建设促进实验教学可持续发展[J].实验室研究与探索,2010,29(8):294-297.

[6] 李泽华,吴小腊.基于学科渗透交叉理念建设统计学本科专业[J].福建教育学院学报,2012，12(6):71-74.

[7] 袁卫.机遇与挑战—写在统计学成为一级学科之际[J].统计研究,2011，28(11):3-10.

[8]牟英华.高校实验室建设与管理存在的问题及优化对策[J].清远职业技术学院学报,2009，2(3):90-93.

[9]杨志鹏,周浙闽,洪凡.福建省重点实验室建设与管理的对策研究[J].发展研究,2008(1):104-106.

[10]饶家辉,成军,张乃生.实验教学“融合共享”模式构建与实践[J].实验室研究与探索,2013，32(5):164-167.

Primary Exploration on the Construction of Statistical Laboratory

LÜ Shulong, LIU Wenli, LIANG Feibao, XUE Meiyu, LIU Zhangjie

(College of Mathematics and Computer Science, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China)

With the development of modernization and the deepening of education reform, statistical development is more closely linked to the conduction of statistical laboratory. Based on the mature experience of laboratory construction and the actual situation of our university, we analyze the importance and feasibility of constructing statistical laboratory, and promote the goal, plans and the evaluation system of construction of statistical laboratory.

laboratory construction; statistical laboratory; feasibility; exploration; evaluation system

2013-04-22；修改日期: 2014-05-07

闽台高等工程教育研究基金资助项目(036345)；福州大学第七批高等教育教学改革工程基金资助项目(036156)。

吕书龙(1977-)，男，硕士，副教授，主要从事应用统计和统计计算等研究。

G482

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2014.06.058