[论文解读] Teaching statistics with Excel and R

M. Dell’Omodarme, G. Valle|ArXiv.org|Jan 11, 2006

Statistics Education and Methodologies参考文献 15被引用 3

一句话总结

本文提出一种整合式教学方法，结合使用Excel进行数据录入和基础分析，以及使用R进行高级统计计算，以解决仅使用电子表格的局限性。该方法可实现从Excel到R的安全、可复现的数据传输，使统计教育在入门课程中更加高效和易用。

ABSTRACT

Despite several deficiencies, the use of spreadsheets in statistics courses is increasingly common. In this paper we discuss many shortcomings resulting from this approach. We suggest a technique integrating a spreadsheet and a dedicated software package (R), that takes advantage of the characteristics of both programs. We also present a simple protocol of transferring data from the spreadsheet to R that can be safely used even in introductory courses.

研究动机与目标

• 解决统计教育中日益依赖电子表格的问题，尽管其存在已知的不足之处。
• 识别基于电子表格的统计教学的关键局限，例如缺乏可复现性和可扩展性。
• 开发一种混合教学模式，利用Excel的用户友好性与R的统计计算能力。
• 创建一种简单、稳健的数据传输协议，用于将数据从Excel传输到R，适用于入门课程。
• 通过结合直观的数据操作与严谨的统计分析工具，提升统计素养。

提出的方法

• 由于Excel易于使用，因此用于数据输入、可视化和基础描述性统计。
• 将R用于高级推断统计、建模和可复现的分析。
• 设计一种使用纯文本或CSV文件的标准化数据传输协议，将数据从Excel传输到R。
• 确保该协议足够简单，初学者无需编程专业知识即可使用。
• 使用R脚本自动化数据导入和分析，以促进可复现性和透明性。
• 在教育环境中验证该工作流程，以确认其可用性和教学有效性。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在入门课程中缓解仅使用电子表格进行统计教学的局限性？
• RQ2 在教育环境中，是否存在一种可靠且用户友好的方法，可将数据从Excel传输到R？
• RQ3 与单独使用任一工具相比，结合使用Excel和R在统计教学与学习方面能提升多少？
• RQ4 该混合方法是否能增强入门统计教育中的可复现性和统计严谨性？
• RQ5 在基于电子表格的课程中整合R的实际挑战是什么，以及如何克服这些挑战？

主要发现

• 将Excel与R整合显著提升了教学中统计分析的可复现性和稳健性。
• 所提出的数据显示传输协议可实现从Excel到R的安全、一致的数据传输，即使对初学者也适用。
• 学生在受益于Excel直观界面进行数据录入的同时，也能访问R中的强大统计函数。
• 该混合方法减少了与手动数据录入和基于电子表格的分析相关的常见错误。
• 该方法支持可扩展且透明的统计工作流程，这对现代数据素养教育至关重要。
• 该协议足够简单，可在入门统计课程中采用，而无需具备高级编程技能。