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【摘要】多数非统计学专业的学生认为统计学是比较难理解和掌握的一门课程，因此很多高校都在对此课程进行教学改革探索。本文结合统计学课程的特点和Excel的实用性，提倡Excel作为统计学辅助教学软件，解决统计学课程的教学难点。
【关键词】统计学；Excel；教学改革Application of Excel in the Teaching of Statistics
Liu Xiaofeng Ren Jianguo
【Abstract】Most non-statistical students consider that statistics is a course that is difficult to understand and master， so many universities are teaching reform in the course. In this paper combined with the features of statistics and the practical of Excel， to advocate Excel as auxiliary teaching software of statistics， and to solve the difficulties in the teaching of statistics course.
【Keywords】statistics； Excel； reform in education【中图分类号】G424 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2012）21-0016-02
“统计是收集和分析数据的科学和艺术”这是英国的《不列颠百科全书》中对统计给出的一个生动的定义。作为社会中的一员，无论你从事何种工作、学习何种学科，在每天的生活中都要接触大量的数据，如何对这些数据进行处理，从中提取有用的信息，从而为你的工作、学习和生活做出正确的决策提供帮助，这就是统计学所研究的内容。但是由于统计学中大部分原理是通过数学形式表述出来，具有高度的抽象性，并且一部分计算是以数学为基础的，使得多数学生感觉比较枯燥，缺乏学习的积极性，从而对统计学课程产生“距离感”。因此，如何激发学生的学习兴趣与学习动机，并且使得学生在掌握好统计学的基本原理和方法的同时尽可能把所学的统计学知识用到实践中去就成为统计学教学的重点和难点。在多媒体教学普及的今天，利用统计相关软件来完成大量统计分析的计算工作是解决这一难题的首选，Excel就是一款非常适合辅助统计学教学的软件。
1Excel作为辅助统计学教学的软件具有的优点
1.1统计功能满足教学需要。Excel软件是美国微软公司开发的办公集成软件包office家族的一员，它是一款功能齐全，设计精良的办公软件。它除了具有常用的办公功能外，还有一个对数据进行统计分析的工具和统计图表向导，从而很方便的进行复杂的统计分析或绘制统计图表。Excel软件的统计功能主要是通过函数来实现的， Excel函数分内置函数和分析工具库扩展两大类，大约80个统计函数。虽然Excel没有其他专业的统计软件功能强大，但是能够满足教学需要。
1.2安装、操作简单。Excel与其他的专业统计软件如SPSS、SAS、EVIEWS等相比安装简单，并且不管是多媒体教室的电脑还是学生宿舍的电脑，一般都配备有现成的Excel软件，而那些专业统计软件需要购买，并且价格昂贵。一般大学通常会开设办公软件应用课程，多数学生具有一定程度的Excel应用能力，并理解基本的Excel操作界面，从而在学习应用统计方法对数据资料进行分析时会省时省力，而其他专业统计软件基本都是英文操作界面并且结构复杂，学生操作起来有一定困难[1]。因此相比那些专业统计软件Excel更受欢迎。
2Excel的统计功能在统计学教学中的应用案例
利用Excel数据分析工具可以进行方差分析、描述统计、两个样本的t检验等操作，但是对于总体均值、方差和比例的参数估计以及一个总体的均值、方差和比例的假设检验，在Excel中是不能直接进行的，但是我们可以通过相关的求解过程编制活动工作簿来进行相应的操作，活动工作簿编制好后要进行保存，可作为解决类似问题的一个分析工具。下面以王德发主编的《统计学》教材上的一道例题为例，利用Excel 2003编制的活动工作簿进行参数估计。
例：设有一批糖果，现从中随机抽取9袋，称得重量（单位：克）如下：206、208、199、203、204、210、197、212、214，并假设这批糖果的重量服从正态分布，求总体均值的置信水平为0.95的置信区间[2]。
分析：因为此例中的样本容量小于30，并且总体服从正态分布且总体方差未知，所以在给定置信水平为1-α=0.95的条件下，需要查t分布表，求出tα=t0.025的值，接着根据已知条件中的数据分别计算出样本均值和样本方差的值，最后根据总体均值的置信上、下限的计算公式x+tα2·Sn和x-tα2·Sn计算出结果。
若用书面形式计算此例题时，具体计算过程如下：
解：X为袋装糖果的重量，则X～N（μ，σ2）
由给出的数据知 x=205.89，S=5.73，n=9，给定α=0.05，查t分布表，临界值t0.025=2.306。于是，估计该批糖果平均重量的置信区间为：
即μ以95%的把握落入[201.48，210.30]区间内。
下面是使用Excel建立活動工作簿并进行估计的具体操作步骤：
第一步：建立活动工作簿，即进入Excel运行状态后，根据上述区间估计的计算步骤在新工作表的A列和B列有关单元格上输入变量名和相应的计算公式，其中COUNT表示“数据的个数”；AVERAGE表示“数据的均值”；STDEV表示“数据的标准差”；SQRT表示“数值的平方根”；TINV表示“t临界值”，如图1所示： 图1 总体均值区间估计的活动工作簿
第二步：建立了以上活动工作簿后，只要在有关的数据输入单元格中输入条件变量，并为样本数据指定名称：选定D列单元格，选择“插入”菜单的“名称”的“指定”选项，用鼠标点击“首行”选项，然后点击“确定”按钮，就能在显示区域内显示区间估计的结果。结果如图2所示，这批糖果置信水平为0.95的置信区间为[201.48，210.30]。
图2 区间估计的结果
由上可知Excel显示的结果和书面计算的结果一致。此活动工作簿的建立后，只要替换D列的样本数据就可解决类似区间估计的问题，同理，还可以利用这种方法编制一个总体不同参数的假设检验的活动工作簿，从而使得解决此类问题变得方便快捷。并且建立活动工作簿的过程也是回顾相关统计学的理论知识的过程。所以把Excel 应用到统计学教学中去，就会把抽象、复杂的问题变得简单易答，同时教师在课堂上实时操作、演示，不仅可以节省大量的板书时间，而且可以增强趣味性，活跃课堂气氛，还可以激发学生动手操作的兴趣。若能把上机操作也作为考核学生是否掌握本课程的一项内容，就可以在考察学生对理论知识的理解的同时，增强学生的实践操作能力，为将来把统计学知识更好地应用到工作实践中打下基础[3]。
3Excel在统计学教学中应注意的问题
3.1必须注意的是Excel作为统计学教学的辅助工具，而不是开设Excel软件课程，在教学过程中不可取代Excel统计内容。如果本末倒置，则将偏离教学目标。
3.2Excel仅能满足简单的数据统计分析与处理工作，Excel 在统计学教学中，侧重计算一些统计指标，以及各种统计分布和简单统计量的求得，对于解决多元统计中的一些如主成分分析和因子分析的问题，就需要专业的统计软件如 SPSS，即对于较复杂的统计问题还要依靠专业软件来解决。
4结语
在统计学的教学中应该注重激发学生的兴趣，要适当引导、鼓励学生应用统计的原则和方法结合Excel解决实际问题。这样有助学生加深理解课本上的知识，并且增强学生解决实际问题的能力。
参考文献
[1] 孙菲.李友俊. Excel 在《统计学原理》教学中的应用[J]. 辽宁工程技术大学学报（社会科学版），2011（3）：216-218.
[2] 王德发.《统计学》[M].上海财经大学出版社，2012年10月.
[3]林茜. Excel 在統计学实践教学中的应用[J].科技之窗，2011年第11期下，115-113.
【关键词】统计学；Excel；教学改革Application of Excel in the Teaching of Statistics
Liu Xiaofeng Ren Jianguo
【Abstract】Most non-statistical students consider that statistics is a course that is difficult to understand and master， so many universities are teaching reform in the course. In this paper combined with the features of statistics and the practical of Excel， to advocate Excel as auxiliary teaching software of statistics， and to solve the difficulties in the teaching of statistics course.
【Keywords】statistics； Excel； reform in education【中图分类号】G424 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2012）21-0016-02
“统计是收集和分析数据的科学和艺术”这是英国的《不列颠百科全书》中对统计给出的一个生动的定义。作为社会中的一员，无论你从事何种工作、学习何种学科，在每天的生活中都要接触大量的数据，如何对这些数据进行处理，从中提取有用的信息，从而为你的工作、学习和生活做出正确的决策提供帮助，这就是统计学所研究的内容。但是由于统计学中大部分原理是通过数学形式表述出来，具有高度的抽象性，并且一部分计算是以数学为基础的，使得多数学生感觉比较枯燥，缺乏学习的积极性，从而对统计学课程产生“距离感”。因此，如何激发学生的学习兴趣与学习动机，并且使得学生在掌握好统计学的基本原理和方法的同时尽可能把所学的统计学知识用到实践中去就成为统计学教学的重点和难点。在多媒体教学普及的今天，利用统计相关软件来完成大量统计分析的计算工作是解决这一难题的首选，Excel就是一款非常适合辅助统计学教学的软件。
1Excel作为辅助统计学教学的软件具有的优点
1.1统计功能满足教学需要。Excel软件是美国微软公司开发的办公集成软件包office家族的一员，它是一款功能齐全，设计精良的办公软件。它除了具有常用的办公功能外，还有一个对数据进行统计分析的工具和统计图表向导，从而很方便的进行复杂的统计分析或绘制统计图表。Excel软件的统计功能主要是通过函数来实现的， Excel函数分内置函数和分析工具库扩展两大类，大约80个统计函数。虽然Excel没有其他专业的统计软件功能强大，但是能够满足教学需要。
1.2安装、操作简单。Excel与其他的专业统计软件如SPSS、SAS、EVIEWS等相比安装简单，并且不管是多媒体教室的电脑还是学生宿舍的电脑，一般都配备有现成的Excel软件，而那些专业统计软件需要购买，并且价格昂贵。一般大学通常会开设办公软件应用课程，多数学生具有一定程度的Excel应用能力，并理解基本的Excel操作界面，从而在学习应用统计方法对数据资料进行分析时会省时省力，而其他专业统计软件基本都是英文操作界面并且结构复杂，学生操作起来有一定困难[1]。因此相比那些专业统计软件Excel更受欢迎。
2Excel的统计功能在统计学教学中的应用案例
利用Excel数据分析工具可以进行方差分析、描述统计、两个样本的t检验等操作，但是对于总体均值、方差和比例的参数估计以及一个总体的均值、方差和比例的假设检验，在Excel中是不能直接进行的，但是我们可以通过相关的求解过程编制活动工作簿来进行相应的操作，活动工作簿编制好后要进行保存，可作为解决类似问题的一个分析工具。下面以王德发主编的《统计学》教材上的一道例题为例，利用Excel 2003编制的活动工作簿进行参数估计。
例：设有一批糖果，现从中随机抽取9袋，称得重量（单位：克）如下：206、208、199、203、204、210、197、212、214，并假设这批糖果的重量服从正态分布，求总体均值的置信水平为0.95的置信区间[2]。
分析：因为此例中的样本容量小于30，并且总体服从正态分布且总体方差未知，所以在给定置信水平为1-α=0.95的条件下，需要查t分布表，求出tα=t0.025的值，接着根据已知条件中的数据分别计算出样本均值和样本方差的值，最后根据总体均值的置信上、下限的计算公式x+tα2·Sn和x-tα2·Sn计算出结果。
若用书面形式计算此例题时，具体计算过程如下：
解：X为袋装糖果的重量，则X～N（μ，σ2）
由给出的数据知 x=205.89，S=5.73，n=9，给定α=0.05，查t分布表，临界值t0.025=2.306。于是，估计该批糖果平均重量的置信区间为：
即μ以95%的把握落入[201.48，210.30]区间内。
下面是使用Excel建立活動工作簿并进行估计的具体操作步骤：
第一步：建立活动工作簿，即进入Excel运行状态后，根据上述区间估计的计算步骤在新工作表的A列和B列有关单元格上输入变量名和相应的计算公式，其中COUNT表示“数据的个数”；AVERAGE表示“数据的均值”；STDEV表示“数据的标准差”；SQRT表示“数值的平方根”；TINV表示“t临界值”，如图1所示： 图1 总体均值区间估计的活动工作簿
第二步：建立了以上活动工作簿后，只要在有关的数据输入单元格中输入条件变量，并为样本数据指定名称：选定D列单元格，选择“插入”菜单的“名称”的“指定”选项，用鼠标点击“首行”选项，然后点击“确定”按钮，就能在显示区域内显示区间估计的结果。结果如图2所示，这批糖果置信水平为0.95的置信区间为[201.48，210.30]。
图2 区间估计的结果
由上可知Excel显示的结果和书面计算的结果一致。此活动工作簿的建立后，只要替换D列的样本数据就可解决类似区间估计的问题，同理，还可以利用这种方法编制一个总体不同参数的假设检验的活动工作簿，从而使得解决此类问题变得方便快捷。并且建立活动工作簿的过程也是回顾相关统计学的理论知识的过程。所以把Excel 应用到统计学教学中去，就会把抽象、复杂的问题变得简单易答，同时教师在课堂上实时操作、演示，不仅可以节省大量的板书时间，而且可以增强趣味性，活跃课堂气氛，还可以激发学生动手操作的兴趣。若能把上机操作也作为考核学生是否掌握本课程的一项内容，就可以在考察学生对理论知识的理解的同时，增强学生的实践操作能力，为将来把统计学知识更好地应用到工作实践中打下基础[3]。
3Excel在统计学教学中应注意的问题
3.1必须注意的是Excel作为统计学教学的辅助工具，而不是开设Excel软件课程，在教学过程中不可取代Excel统计内容。如果本末倒置，则将偏离教学目标。
3.2Excel仅能满足简单的数据统计分析与处理工作，Excel 在统计学教学中，侧重计算一些统计指标，以及各种统计分布和简单统计量的求得，对于解决多元统计中的一些如主成分分析和因子分析的问题，就需要专业的统计软件如 SPSS，即对于较复杂的统计问题还要依靠专业软件来解决。
4结语
在统计学的教学中应该注重激发学生的兴趣，要适当引导、鼓励学生应用统计的原则和方法结合Excel解决实际问题。这样有助学生加深理解课本上的知识，并且增强学生解决实际问题的能力。
参考文献
[1] 孙菲.李友俊. Excel 在《统计学原理》教学中的应用[J]. 辽宁工程技术大学学报（社会科学版），2011（3）：216-218.
[2] 王德发.《统计学》[M].上海财经大学出版社，2012年10月.
[3]林茜. Excel 在統计学实践教学中的应用[J].科技之窗，2011年第11期下，115-113.