“JMP 的界面設計合理，低門檻會對學生學習統(tǒng)計學有很大的幫助作用。這也正是我喜歡在課堂上使用 JMP 的關鍵所在。” ——Ian Johnston 波士頓大學

挑戰(zhàn)

讓基礎統(tǒng)計學課程更具吸引力。

解決方案

JMP 腳本語言可用于創(chuàng)建插件，能夠作為交互式工作表對課堂上所介紹的理論知識進行演示。

結果

通過這種充滿互動的學習方式，學生能夠更多參與到課程學習中?，F(xiàn)在，他們更樂于討論彼此得出的結果并對分析過程進行深入研究。

“2 號門后面是什么?”這肯定不是波士頓大學學生報名參加本科統(tǒng)計學課程想要解決的問題。

但是作為全新入門課程的一部分以及為了鼓勵學生更積極地參與到學習過程中，統(tǒng)計學教授 Luis Carvalho 和他的助教 Ian Johnston 為兩個科目重新設計了專業(yè)課程，以使教學更加生動有趣并擁有更多互動。

通常來說，像“基礎統(tǒng)計學和概率”和“應用統(tǒng)計學”這樣的課程就是把問題列在工作表上并且讓學生以小組的形式尋找解決方案，或者就是在計算器上敲數(shù)字。

“我們不會舍棄這種傳統(tǒng)的模式，但是我們還希望加入一些更加吸引人的內容，”Johnston 解釋說，“所以我們決定保留工作表，但會將它導入計算機，并且借助 JMP 研究其中的數(shù)據(jù)。”

Johnston 自學了 JMP® 腳本語言，然后通過腳本語言建立插件。這些經過專門設計的腳本在很大程度上活躍了教學，從而鼓勵學生去思考各類問題，例如之前提到的正確猜測 2 號門后面物品的幾率。

借助 JMP® 編寫 JSL

Carvalho 的專長是借助高維數(shù)據(jù)和生物學應用進行貝葉斯統(tǒng)計。Johnson 攻讀博士學位時，Carvalho 和 Johnson曾合作進行全基因組相關研究，檢測疾病的風險相關性。重新調整 Carvalho的本科統(tǒng)計學課程是他們的再次合作。

“ 我們希望打造一個能夠模擬實驗室的教學環(huán)境，以便讓學生方便地進行數(shù)據(jù)分析，同時還可以使用一些不同的軟件，”Johnson 描述道，“但當時我們還不確定應該使用哪款軟件。”

Mia Stephens 是一位 JMP 傳播大使，她受邀來到波士頓大學，用 Johnson 的話來說便是，“她進行了一次出色的 JMP功能展示，給我們留下了深刻的印象。”

演示中有個非常有趣的例子，采用一個借助采用最小二乘法回歸線進行分析的回歸模型。Stephens 創(chuàng)建了一個散點圖，之后進行數(shù)據(jù)擬合并演示 JMP 如何以實時方式給出反饋，以及直線擬合數(shù)據(jù)的適合情況。

拋硬幣實驗插件可以讓學生學習概率，并通過調整各項因子進行模擬。

“ 這個方法很容易理解，”Johnston 說道，“我們驚訝于軟件的良好表現(xiàn)，而且立刻意識到我們的學生也會被軟件非凡的功能所吸引。”

于是，我們當即決定將 JMP 帶到課程教學中。JSL 可用于創(chuàng)建插件，同時還能作為交互式工作表。學生可以在理論教學部分學習基本統(tǒng)計概念，然后在實驗室中借助真實的數(shù)據(jù)使用 JMP，通過插件對課堂學習的理論知識進行演示。

“我們希望學生可以充分利用計算機上的數(shù)據(jù)，在 JMP 中進行數(shù)據(jù)分析、記錄結果并立即給出描述，所有這些操作全部通過 JMP 進行，”Johnson解釋說。

但是，要完成這些操作，首先必須設計插件。

“Luis 和我會給學生帶來要運行的腳本，”Johnston 描述說，“我會嘗試在JMP 中復制并啟用腳本，之后學生便可以開啟插件運行所提供的腳本。”

然而，他在這期間也遇到了一些麻煩。為了解決這些問題，他利用 JMP 的保存腳本功能進行操作，該功能可以編寫生成任何報告中的分析結果所需的 JSL。

“ 這項功能非常實用”，Johnston 表示。當我看到了更多 JMP 所編寫的 JSL，我就能更容易地發(fā)現(xiàn)自己的不足。

“JSL 的最佳程序員就是 JMP 軟件本身。”

哪個門?

“借助 JMP 軟件和各種插件，我們能夠更多地與學生進行互動，”Carvalho 表示，“他們可以使用插件進行模擬分析，同時可以更透徹地理解理論概念。”

Johnston 表示學生對于通過動態(tài)的方法進行學習有著很高的熱情。“他們希望參與其中，并且十分享受這一過程。良好的互動性讓學習變得充滿樂趣。如果一個學生要將自己的分析結果與他人進行討論，他只需在筆記本電腦上將結果展示給其他學生，同時還可以讓他們在自己的電腦上進行嘗試。”

有時 Carvalho 和 Johnston 會幫助學生創(chuàng)建數(shù)據(jù)集，而其他時候則由學生自己創(chuàng)建。在課程開始前，我們對學生進行了一次調查，目的是收集一系列數(shù)據(jù)，其中包括他們喜歡的音樂風格、他們去過多少個州、他們的手機號碼有多少位以及他們能記住多少位數(shù)字。

學生們會研究這些數(shù)據(jù)的分布情況，并將其擬合到模型中。

另外還有經典的三門問題(“讓我們做個交易”)，通過軟件插件，我們借助日常生活中發(fā)生的事情進行學習。

借助三門問題插件，學生可以研究經典問題、調節(jié)門的數(shù)量并通過多輪游戲獲得解決對策的影響。

例如，你參加一項游戲活動，猜測在三扇門中哪扇門后有汽車。你選擇一扇門。主持人會打開其他兩扇門中的一扇……沒有車。然后，你可以轉而選擇另一扇門。可以嗎?

可以。正如 Marilyn vos Savant 在Parade(《展示雜志》)中“Ask Marilyn”(問問瑪麗蓮)專欄中所提出的，每個人都有三分之二的機會贏得汽車。

這是個難題。受此啟發(fā)，Johnston 設計了一個有 10 扇門的插件，學生可以玩 100 回合游戲。

“我希望看到學生們發(fā)表不同意見，同時還可以在軟件中進行模擬。他們在游戲中會說：‘我不相信;這完全說不通。’他們認為自己可以反駁這一結論。”他們不相信只剩兩扇門后，幾率不是百分之五十。“但是，”Johnston 說，“軟件插件能讓他們心服口服。”

他們在寓教于樂的過程中便學習了統(tǒng)計學。

“ 我的經驗是，學生們現(xiàn)在能夠充分意識到有意義的圖形和統(tǒng)計匯總能夠幫助他們解決項目開始時提出的問題，特別是在課程即將結束時，他們能夠更加深入地思考問題并且更加熟悉統(tǒng)計概念，”Carvalho 總結道。

“JMP 的界面設計合理，”他補充說，“ 低門檻會對學生學習統(tǒng)計學有很大的幫助作用。這也正是我喜歡在課堂上使用 JMP 的關鍵所在。”

JMP® 發(fā)揮學習優(yōu)勢

Johnston 認為，對于大多數(shù)對統(tǒng)計學并不很熟悉的學生而言，JMP 的拖放和點擊界面是最理想的設計。“我們覺得對于基礎統(tǒng)計學和概率以及應用統(tǒng)計學這類課程來說，學生能夠快速掌握 JMP 的使用，無論要推斷哪種結果，我們都可以專注于課堂討論，而無需將精力花費在統(tǒng)計學編程方面，”他表示。

學生也可以訪問 JMP 網站來提交問題或參考文檔文件。“你可以方便地在上面獲得問題的答案，”Johnston 表示。

Carvalho 和 Johnston 提到 JMP 圖形生成器是他們和學生都非常喜愛的工具。“ 簡直難以置信，”Johnston 說道，“你可以拖放和創(chuàng)建很多不同的圖形，如果覺得滿意，就可以點擊‘完成’按鈕來將其復制和粘貼到任何正在處理的文件。”

Johnston 認為許多學生將會繼續(xù)使用JMP。

“下課后我會收到學生的郵件，他們還希望跟我討論他們正在用 JMP 做的那些事情，”他補充說，“這真是讓人欣喜。”