基于CDIO理念的开放教育统计学原理实训教学效果研究①

［摘要］在 CDIO 教学理念指导下，在浙江开放大学桐乡学院统计学原理课程教学中，通过将Excel软件统计功能作为实训平台，以各专业典型数据分析任务为载体，利用鲜活的实训案例，不仅重构了课程设计体系和教学模式，而且有机融入了课程思政元素，将统计学变成了一门实验科学。通过两年来的教学实践，将桐乡学院工商管理、会计学两个专业专科学生作为研究对象，各随机抽取50名成立对照组和实验组，对照组延续传统教学模式，同时在 CDIO 理念下，对实验组学生加强实训教学，通过考察两组学生综合性考核成绩、对相应教学模式的满意度评价，以及学生对教学前后自主学习和动手能力自评比较，表明教学模式改革效果明显，具有统计学意义（P＜0.05）。

［关键词］CDIO理念；远程开放教育；统计学原理实训；应用型人才；课程思政

［中图分类号］G642［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2025）06-0121-04

一、引言

随着近年来大数据技术的迅速发展，社会对具有统计数据分析能力的各类专业人才需求增大，传统统计学“手工计算+证明”的授课模式下培养的人才难以满足业界要求。本文在CDIO教学理念指导下，在浙江开放大学桐乡学院统计学原理教学中强化实训教学，通过实训案例融入思政元素，既巩固了学生的统计基础知识，又能较快地激发学生的学习兴趣，给统计学课程教学的理念、目标、框架带来了焕然一新的变革，有利于应用型人才的培养。

二、CDIO工程教育理念及统计学原理课程知识观

自2000年开始，瑞典克努特与爱丽丝瓦伦堡基金会（Knut and Alice Wallenberg）提供近2000万美元，资助麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学联合开展跨国研究，经过四年的探索研究，创立了CDIO工程教育理念，并成立了以CDIO命名的国际合作组织，CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生边学习、边实践，培养学生的工程应用能力。[1]CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。[2]经过国内外几十所著名大学实践，这个模式获得了极大成功，对培养经济转型期高素质应用型人才成效显著，成为国际工程教育改革的标志性成果。

现代知识观根据反映活动的形式不同，将知识分为陈述性知识（Declarative Knowledge）和程序性知识（Procedural Knowledge）。陈述性知识也叫描述性知识，是个人能用语言进行直接陈述的知识。这类知识主要用来回答事物“是什么”“怎么样”的问题，可用来区别和辨别事物。程序性知识是关于“如何做”的知识，包括如何从事并完成各种活动的技能。[3]陈述性知识绝大多数可以言传（如说出统计三种含义），而程序性知识则往往难以言传。现实中很多活动既需要陈述性知识，又需要程序性知识，而且人们往往先获得陈述性知识之后，才能掌握程序性知识。比如，“计算班级统计学原理期末考试平均分”，知道平均分计算公式则是陈述性知识，而会用Excel统计平均分的技能则是程序性知识。CDIO理念强调边做边学，例如，实训中学会用八爪鱼软件搜集网页数据，用Excel软件开展统计数据整理、分析，撰写有关分析报告等，表现出一般人类个体的“运作→实现→设计→构思”的传统认知周期，通过亲力亲为，在做的过程中加强“领会、意会”，以此获得动态的程序性知识。而在传统的统计学原理课程教学中，往往“先学后做”，即先开展统计学有关陈述性知识学习之后，再开展统计数据分析工作，是“构思→设计→实现→运作”的周期。有关知识观如图1所示。

相比传统统计学原理课程“公式数学证明+计算器计算”的教学模式，CDIO强调培养学生的自主学习能力，通过体验式仿真的课程实训能够为学生提供与实际工作相似的场景，巧妙地融入思政元素可以调动成人学生的学习兴趣，促进职业素养和道德成长，培养符合市场需求的应用型人才。

三、CDIO理念指导下的统计学原理实训教学模式构建

（一）基本思路

统计学原理国家开放大学教学目标为：学生通过课程学习能够掌握统计学的原理与方法，能以此开展统计调查、报告和分析，进行实际应用。笔者归纳为“不求证明、明白原理、会用软件、实用为妙”。因此，针对课程理论知识部分，公式证明等（陈述性知识）学生网上自学为主，导学主要以Excel软件作为教学平台，根据会计和工商专业常见统计数据分析任务，利用精心设计的实训案例，模拟仿真工作环境，提高数据分析的实操能力。课程的框架大体结构如图2、图3所示。

为了强化实训教学，对统计学原理课程体系的教学内容进行重新组合，组合后课程内容包括两大部分：一是统计学理论与方法；二是统计软件实训。教师需要提供丰富实用的教学资源，模拟有关企业中实际统计工作内容，融入思政元素，以提高学生统计工作实务知识与技能，并使之能有效迁移，形成较好的统计思维与职业道德能力。

（二）建立CDIO理念下的新型授课体系，线上线下教学融合互补

1.重新构建CDIO理念下的实训教学环境，实现课程思政育人润物细无声

CDIO有十二条标准，其中，“标准1以CDIO为基本环境，学校使命和专业目标在什么程度上反映了CDIO的理念，即把产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行作为工程教育的环境”[4]，这就是说要根据学生工作中遇到的典型统计工作、数据分析任务，模拟仿真环境教学育人。“标准6工程实践场所：实践场所和其他学习环境怎样支持学生动手和直接经验的学习？学生有多大机会在现代工程软件和实验室内发展其从事产品、过程和系统建构的知识、能力和态度？实践场所是否以学生为中心、方便、易进入并易于交流？”[4]为此，学校需要提供安装好统计软件的实训机房、Excel软件统计功能演示动画、操作讲解视频、具有课程思政元素的典型数据分析任务及数据材料，以此满足CDIO改革的四个总体目标：（1）更深地掌握统计学基础知识。（2）理解新的统计方法、大数据分析技术的处理和运用。（3）理解大数据时代，面对人工智能挑战，学好统计学的价值与意义[5]。（4）课程中通过精选案例，联系学生生活工作中遇到的典型统计工作任务，巧妙融入思政元素，同时强化统计工作职业道德培养。

2.运用线上线下融合互补教学法，注重实训，注意学生团队精神培养

教师通过钉钉群等在线系统发布教学资源，学生通过国家开放大学学习网进行学习，并完成有关形成性纸质作业，这个过程采用O→I→D→C；通过安排同理论课程平行同步的代表性实训案例，将各章节统计学知识点有机串联起来，以Excel软件统计功能为平台，组建学习小组完成实训任务，这部分采用C→D→I→O，这样安排，理论同实训相辅相成，体现了CDIO的“边做边学”。同时，实训课程以学生为主体，激发了学生的学习兴趣，学生在学习过程中可以通过钉钉群开展学习小组互帮互助，加强了团队精神和合作意识的培养；授课教师通过钉钉给学生答疑解惑，发挥线上、线下教学的优越性，融合互补。

3.建立校企合作的实验室以及实践基地，成立统计大数据应用读书会

根据“标准7综合性学习经验：综合性的学习经验能否帮助学生取得学科知识以及基本个人能力、人际能力和产品、过程和系统构建能力？综合性学习经验如何将学科学习和工程职业训练融合在一起？”[4]“标准8主动学习：主动学习和经验学习方法怎样在CDIO环境下促进专业目标的达成？教和学的方法中在多大程度上基于学生自己的思考和解决问题的活动？”[4]提倡将学科学习和职业训练融合在一起，对照国家开放大学学生，发现自主学习一直是学生的强项，不少学生岗位工作同专业相关，在CDIO环境下促进学以致用，往往具有天然的适切性。此外，学校通过校企合作实践基地建设提供实践机会[6]；利用大数据与会计读书会，对学生毕业论文写作、工作生活遇到的数据分析问题，提供咨询服务；对毕业后参加初级、中级职称考试提供辅导，做到“扶上马，送一程”，为社会利益相关方持续创造价值，形成良好教育生态。

4.学生的考核评价

依据“标准11学生考核：学生的基本个人能力和人际能力、产品、过程和系统构建能力以及学科知识如何融入专业考核之中？这些考核如何度量和记录？学生在何种程度上达到专业目标？”[4]结合国家开放大学统一规定的课程考核要求，统计学原理课程最终成绩是由形成性考核和最终纸质开卷考试各占一半组成。因此，教师可以对形成性考核成绩细化，首先，根据纸质形考成绩（50%），学生在线课程学习情况（10%）量化打分。其次，在面授课程中，教师通过学生出勤情况、课堂表现等量化课堂学习成绩（10%）。再次，根据学生实训项目中的表现以及提交的统计报告给予学生实训成绩（30%）。最后，这三部分成绩按照权重相加，得到学生形成性考核成绩[6]，达到CDIO要求。

四、CDIO模式下统计学课程实训教学效果分析评价

（一）评价方案及结果

1.统计学评价方法

利用统计学软件SPSS 20.0，开展t检验，P＜0.05为差异有统计学意义，（■±s）为计量资料表示方法，［n（%）］为计数资料表示方法。

2.开展统计学原理课程教学满意度调查

根据教学模式、师生互动、课堂效果以及技能提升等方面开展测评，给对照组和实验组学生发放合计100份调查问卷，测评统计结果见表1。

总满意率=（满意人数+一般人数）÷总人数×100%

3.开展统计学课程考核成绩评价

两组学生参加国家开放大学统一组织的期末课程考核，最终综合成绩由纸质开卷考试成绩（50%）、形考成绩50%构成，其中，形考成绩细化为纸质书面作业成绩（占形考成绩50%）、学生在线自主学习情况（10%）、面授课堂表现（10%）、实训技能成绩（30%），最终综合总分为100分（见表2）。

4.观察对照组和实验组学生教学前后的自主学习能力自评

自主学习能力通过自主学习能力评价表进行评估，总分120分，主要从学习兴趣、动手能力、自主管理、协作能力四个维度进行评分，分值越高则自主学习能力越强（见表3、表4）。

（二）评价结果分析

比较对照组合实验组学生教学满意度，对照组84.00%，实验组96.00%；同时发现，对照组期末纸质考核成绩、形成性考核成绩（最终综合成绩）都明显低于实验组，具有显著统计学差异（P＜0.05）。另外，对比教学前，对照组和实验组的自主学习能力相关自我测评及总分比较无显著统计学差异（P＞0.05），参加教学后，对照组自主学习能力评分及总分各维度都明显低于实验组，有显著统计学差异（P＜0.05），因此，可以认为运用CDIO教学模式加强统计实训教学，有利于提高浙江开放大学桐乡学院成人学生课程学习满意度，激发学习兴趣，提高自主学习能力。

五、结论

远程开放教育中教学改革是一项长期的工作，CDIO教育模式突出系列化、层次化的实践教学，提倡以项目为载体的课程内容。成人学习者具有丰富的从业经验，适合在实践中学习。[7]CDIO理念为“统计学”课程的教学改革提供了一种全新的指引，对培养出应用型高素质人才具有极其重要的作用。[8]通过强化实训教学，融入思政元素，浙江开放大学桐乡学院显著提升了对学生数据分析和实践能力的培养成效，打破了传统专业“窄口径”的培养人才思路，[9]该举措有力地促进了学生学风的转变，助力学院达成培养具有专业素质、创新精神、创业能力、爱岗敬业的高素质应用型人才的战略目标。[10]

参考文献：

［1］CDIO简介［EB/OL］.（2019-04-19）［２０２４－１２－２５］．http：//www.chinacdio.stu.edu.cn/Detail.aspx？id=30&type=channel.

［2］CDIO在中国［EB/OL］.（2019-04-19）［2024-12-25］.http：//www.chinacdio.stu.edu.cn/Detail.aspx？id=105&type=channel.

［3］路海东.教育心理学［M］.长春：东北师范大学出版社，2002.

［4］CDIO标准［EB/OL］.（2019-04-19）［2024-12-25］.http：//www.chinacdio.stu.edu.cn/Detail.aspx？id=31&type=channel.

［5］末良莉，黄虹.大数据时代经管类专业统计学课程教学改革思考［J］.合肥学院学报（综合版），2019，36（1）：132-135.

［6］常晶.基于成果导向的应用型本科统计学教学模式初探［J］.赤峰学院学报（自然科学版），2020，36（4）：102-105.

［7］俞淼.基于OBE-CDIO教育模式的成人教育课程建设［J］.中国成人教育，2018（20）：86-88.

［8］郑峰，耿刘利，陈海燕.新工科背景下CDIO理念的“统计学”课程教学改革探讨：以滁州职业学院为例［J］.滁州学院学报，2022，24（4）：122-125.

［9］张春晓，牟德一.具有行业特色面向应用型人才培养的统计学专业教学改革探索［J］.产业与科技论坛，2021，20（10）：121-122.

［10］张鹤鸣.新工科背景下基于OBE理念和顶点课程理论的统计学教学改革探究［J］.中国管理信息化，2023（12）：220-222.

◎编辑 郑晓燕

①基金项目：本文系浙江省教育厅2021年一般科研项目“基于CDIO理念的开放教育统计学原理实训效果研究”（课题编号：Y202146557；主持人：刘俊）阶段性成果。

作者简介：刘俊（1974—），男，汉族，浙江义乌人，统计师，讲师，本科，研究方向：开放教育和社区教育、统计学、大数据财务分析教学。