淺議本科教學中R語言的教學模式

1、2018年第34期SCIENCE FANS教育教學6淺議本科教學中R語言的教學模式商豪（湖北工業(yè)大學理學院，湖北武漢430068 ）【摘 要】R軟件作為一種擁有眾多用戶貢獻包的開源軟件，在大數(shù)據(jù)時代應用越來越廣泛。本文旨在探討R吾言在高等院校本科教學中的運用?！娟P鍵詞】R語言；編程訓練；教學模式【中圖分類號】G642【文獻標識碼】A【文章編號】1671-8437（2018）34第34期SCIENCE FANS教育教學6#2018年第34期SCIENCE FANS教育教學6R語言是專為統(tǒng)計計算和可視化而生的一種開源軟 件,它擁有眾多的用戶貢獻包，能集思廣益，集中全世

2、界 使用這種軟件的各行各業(yè)的學者的智慧。截止到目前，R 官網(wǎng)上已經(jīng)擁有13517個用戶貢獻包，并且這個數(shù)量還會 繼續(xù)飛速增長。對應用統(tǒng)計學專業(yè)的學生來說，R語言已 經(jīng)是必備工具，很多高等院校也會專門開設課程來講解 這門語言。R語言包含的內(nèi)容十分豐富，在有限的課時范 圍內(nèi),如何選擇最基礎而又關鍵性內(nèi)容，采用什么樣的教 學模式能達到好的效果，都是值得深入探討的問題1。 1 R語言教學內(nèi)容的選擇R勺原始用戶界面非常簡潔，RStudio則是一款很受 歡迎的R語言集成開發(fā)環(huán)境，界面清晰美觀，功能強大， 使用方便。選擇R原始界面還是RStudio根據(jù)個人喜好 而定。近幾年關于R的書籍非常豐富。一部分書籍在

3、簡單介 紹R的語法后，重點講解統(tǒng)計分析部分；另一部分書籍則 更強調(diào)編程部分，筆者更傾向于選擇強調(diào)編程訓練的書 作為這門課的教科書。對于統(tǒng)計學專業(yè)的學生而言，后期 會有計量經(jīng)濟學、多元統(tǒng)計分析、時間序列分析、抽樣調(diào) 查、定性數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘、機器學習等等課程， 這些專業(yè)課程除了會講解各類統(tǒng)計模型和統(tǒng)計方法外， 都會有專門的統(tǒng)計分析實戰(zhàn)訓練。故前期的這門R軟件課 程重點應該落腳在語法掌握和編程訓練上面。在筆者的實際教學中，選擇一本側重編程的書作為 教材，并提供多本優(yōu)秀教材給學生做參考書籍。在基本 內(nèi)容的選擇上，包括基本入門介紹（包括工作空間的介 紹、包的安裝與加載、幫助系統(tǒng)的使用）、數(shù)據(jù)類型

4、、數(shù) 據(jù)的輸入與輸出、基本數(shù)據(jù)管理、編程結構、字符串操 作、繪圖，這一部分是必修的基礎知識。進一步地，面向 對象的編程、包的創(chuàng)建、動態(tài)報告的創(chuàng)建、高級繪圖、調(diào) 試、與其他語言的接口、并行計算等內(nèi)容則是屬于提高部 分的內(nèi)容2。一般來說，R軟件課程設置的學時為32學時 或是48學時（其中包括一部分上機學時），授課教師應根 據(jù)課時設置和學生的實際情況進行內(nèi)容選擇。其中關于用戶貢獻包的學習需要選擇一個合適的 方式。因為包實在是太多了 ，我們不可能全部都學一 遍。那么首先我們需要了解一些經(jīng)常會使用到的包，女口， reshape包以及reshape2包，這是一套重構和整合數(shù)據(jù) 集的有力工具；又如，ggpl

5、ot2、lattice等著名的高級繪 圖包；knitr包提供靈活和快速的動態(tài)報告生成方式，將 R與TeX Markdown或 HTM相結合；stringr包則能靈活方 便處理字符串；Matrix則是著名的稀疏矩陣包；當然還 有專門做回歸分析的包，做時間序列分析的包、做聚類的 包、做分類的包、做關聯(lián)規(guī)則的包等等。這里只是列舉了 幾個簡單的例子，由幾個包的功能可以想象一萬多個包是 多么強大。2 R語言教學模式的探討從授課教師的角度來看，大部分講授F語言的教師一 般也是統(tǒng)計學專業(yè)教師，所以很容易傾向于從統(tǒng)計學角 度而非編程角度講解R,這正是授課教師需要改進的地 方3。統(tǒng)計學思維在其他很多課上都要講，

6、而編程思維則 最需要在這門課程中體現(xiàn)。這也對授課教師提出了更高 的要求。關于教學模式，與一般的統(tǒng)計方法課肯定是有區(qū)別 的。關于每個知識點對應的語法規(guī)則，在教師做了講解 后,及時安排相關的小練習進行訓練。自己寫代碼和看別 人寫的代碼完全是兩回事，看別人的代碼是相對容易得 多的事情，自己寫很容易出現(xiàn)這樣那樣的問題，在不斷犯 錯和糾正錯誤這個過程中養(yǎng)成良好的代碼書寫習慣，尤 其是對于初學者，良好習慣的養(yǎng)成至關重要4。作為授課教師，應充分準備自己的案例庫，從小案例 開始到比較復雜的案例，循序漸進，不斷增強難度。案例 教學一方面能將所學的一些零碎的知識點串起來，另一 方面能讓學生深刻體會到解決實際數(shù)據(jù)問

7、題的樂趣，不 斷激發(fā)進一步的學習興趣。另一方面，應定期安排課堂分 組討論，針對具體問題，讓學生講解自（下轉第49頁）242018年第34期SCIENCE FANS教育教學6#言，院校應注意吸收培養(yǎng)專業(yè)領域的教育人才，配備充足 的外語教學人才與負責對外聯(lián)系的溝通人才等。在辦學 工作的開展上，按照專業(yè)教育的要求以及對方院校的具 體情況，設定學生的出國考核內(nèi)容與時間。通?？己藭r間 應設定在學生入學后第二學年下學期的三月到四月；考核 內(nèi)容應涵蓋金融英語、金融學科領域的專業(yè)知識。3.3實行“2+X+2學制，提高合作辦學的可操作性合作辦學以往在模式上通常選擇使用“ 2+2”形式， 也就是學生先在國內(nèi)學習兩

8、年，然后在國外再學習兩年， 學成畢業(yè)后頒發(fā)兩個院校的畢業(yè)整數(shù)。不過在現(xiàn)實層面，因很多學生在各自學習能力上千差萬別，并非所有學 生都能夠通過兩年的學習就達到能力素質(zhì)方面的要求， 而符合出國考核標準。就這一問題，17金融事務（中澳） 班在學制上，將以往的傳統(tǒng)模式調(diào)整為“2+X+2”模式， 讓學生先在國內(nèi)學習兩年后進行出國資質(zhì)考核，達到標 準后在進行出國深造與學習。我國院校跟國際上其他國家的教育機構以合作辦學 模式發(fā)展教育，培養(yǎng)專業(yè)人才，是教育改革工作的有益探 索和嘗試，這對于積極引進國際上先進的教育經(jīng)驗與學 科領域教育成果，發(fā)展我國的?？平逃季哂惺址e極 的意義。盡管在辦學模式上我國院校還需要進

9、行進一步 地探索，不過教育工作只有克服阻力，不斷進取，才能更 好地為國家和社會培養(yǎng)出一流的專業(yè)人才?！緟⒖嘉墨I】1 王志英.中外合 作辦學中應該關注的幾個問題J.學理論,2014.吳麗麗.中外合作辦學教學模式的探討J.高教學刊,2015.49#（上接第23頁）己的編程思路，從討論中集思廣益?；ヂ?lián)網(wǎng)時代的信息更新和交流都非常頻繁，互聯(lián)網(wǎng) 給我們提供了大量關于 時習和探討的資料。論壇、學者 的主頁、網(wǎng)站、學習博客、幕課等等都給我們提供了豐富 的資源。最后關于考核問題，分為平常上機報告和期末考試 兩部分。期末考試應該是一個大案例的處理，選擇有實 際背景的數(shù)據(jù)問題。學習R語言的語法規(guī)則只需很短的時間，但是要想真 正掌握和熟練使用這門語言則需要大量的實戰(zhàn)訓練，量 變引起質(zhì)變，只有足夠的練習才能讓你體會到這門語言 的美好。對于新一代的大學生而言，他們接觸計算機語 言較之以前的大學生要提早很多，所以他們這一代人的 計算機思維有了很大的提高，他們學習計算機語言會有 很大的優(yōu)勢，在思維敏捷的年齡段通關掌握一門語言是 美好充實的事情。這門課能起到的作用就是拋磚引玉， 帶領學生走進這扇門，讓學生對門后的風景產(chǎn)生濃厚的 興趣。當然最終真正關鍵的環(huán)節(jié)還是學生后繼的實踐練 習和領悟。【參考文獻】1 Norman Ma