基于應用能力培養的《概率論與數理統計》本科教學調研分析

摘 要：針對湖南信息學院概率論與數理統計本科教學現狀，采用紙質問卷和微信問卷相結合的形式進行了調研。結果表明學生基礎薄弱、興趣較低，各專業課程對概率統計知識內容需求差異較大，課程教學內容、教學方式和考核方式單一是影響學生概率論與數理統計應用能力的主要原因。在此基礎上，探討了相應的解決方案，以期促進概率論與數理統計課程的教學改革。

關鍵詞：應用能力;概率論與數理統計;本科教學;調研

概率論與數理統計作為高等院校理工類、經管類專業重要基礎課程之一，應用是其最大的特色。為適應信息化時代的社會，各高校在公共課概率論與數理統計的教學改革上進行了積極有益的探索與實踐，其中強化應用能力培養是概率論與數理統計教學改革方向之一。湖南信息學院作為一新升本科的民辦院校，開設的《概率論與數理統計》課程教學時數僅有48學時，因課時少導致教學活動更注重強調講授以抽象的概率論為主的理論基礎知識。同時，一線授課數學教師對各專業需要用到的概率論與數理統計的相關知識并不十分清楚。

為此，湖南信息學院公共課部概率論與數理統計學科組開展了一系列調研，通過和電信學院、管理學院和商學院專業課教師及學生交流，采用調研問卷的形式進行調研，總結了概率論與數理統計在各專業領域的結合點和實際需求，明晰了后續概率論與數理統計改革的目標。

一、調研對象與形式

為了更具普遍性和適用性，本次調研方式采用紙質問卷和微信問卷相結合的形式，其中對湖南信息學院電信學院、管理學院和商學院中各專業負責人和專業老師進行紙質問卷方式調研，老師寫出自己對專業中應用概率論與數理統計課程相關內容， 問卷全部收回。學生調研采用微信問卷方式，在全校范圍內進行展開。

二、調研內容

（一）教師調研

本次調研各專業共設問題：1）專業人才培養目標;2）核心崗位群及證書需求;3）核心崗位能力;4）專業課程對概率論與數理統計的需求;5）專業課程教書和行業專家建議和意見。

（二）學生調研

本次調研共設問題：1）應用能力重要性及欠缺緣由考察;2）課程教學模式和課堂教學方法的調查;3）課程考核方式調查。

三、調研結果分析

（一）教師調研結果分析

（1）專業能力需求

占比42.3%的教師認為學生在專業課學習中應掌握隨機現象的基本思想和方法能力;55.6%的教師認為該部分內容理解即可，僅3.7%教師認為無特殊需求。

在使用概率統計知識解決實際問題的能力方面，占比37%的教師認為在學生在學習中必須具有，59.2%的教師認為可以具有，僅3.8%教師認為無特殊需求。

在數學應用能力方面，18.5%的教師認為學生應具有較強的數學建模能力，認為學生應具有一般的數學建模能力占51.8%，而29.6%的教師則認為無特殊要求。

（2）專業課程對概率論與數理統計知識內容需求

各學院教師對專業課程中概率論與數理統計內容需求見圖1。

從圖1中可以看出，81.5%專業課教師認為在專業課中需求隨機事件及其概率知識;66.7%的專業課教師認為在專業課中需求隨機變量及其分布知識;63.0%的專業課教師認為在專業課中需要多維隨機向量及其分布;51.9%的專業課教師認為在專業課中需求隨機變量的數字特征;40.7%的專業課教師認為在專業課中需求大數定律與中心極限;55.6%的專業課教師認為在專業課中需求數理統計的基本概念;48.1%的專業課教師認為在專業課中需求參數估計。

（二）學生調研結果分析

（1）應用能力重要性及欠缺原因調查

對于概率論與數理統計應用能力重要性方面，62%的學生認為十分必要強化概率統計應用能力，35%學生認為可以適當增強，僅3%的學生認為可有可無。可見，各專業學生迫切希望概率論與數理統計能學以致用，提高其應用能力。

關于概率論與數理統計應用能力的提高欠缺原因，36%的學生認為理論基礎薄弱導致應用能力提高欠缺，40%的學生認為缺少實踐導致應用能力提高，24%的學生認為以考試為導向的教學模式影響了應用能力提高。可見，影響概率統計應用能力提高的因素是多方面的，要改變傳統的“以知識為主導”的教學理念，強調 “成果導向”。

（2）課程教學內容和課堂教學方法的調查

在概率論與數理統計案例教學方面，僅有3%的學生不希望案例教學，36%選擇可以適當增加，而高達44%的學生非常希望增強案例教學內容。在導向式教學方面，僅16%的學生非常愿意課前進行導向式教學， 24%的學生表達可以嘗試導向式教學，而44%的學生對導向式的教學持不贊成態度。

有關概率論與數理統計“互聯網+教學”方面，52%的學生認為基于MOOC和SPOC的互聯網+教學會增強教學效果，26%的學生認為沒有必要進行互聯網+教學，10%的學生認為多媒體教學不會增強教學效果。

在概率論與數理統計實訓課方面，72%的學生認為應強化諸如Mathematics 、Spss、Matlab、Excel等數學統計軟件的使用方法，僅4%認為沒有必要。

（3）課程考核方式調查

在課程考核方式方面，22%的學生選擇按現有“30%平時+70%期末卷面成績”的方式考核，32%的學生的選擇“20%平時+20%期中卷面考試+60%期末卷面考試”的方式考核，46%的學生選擇“20%平時+30%實踐成績+50%期末”的方式考核。可見，學生希望考核方式多樣化，在考核方面盡可能體現概率論與數理統計的應用能力。

四、以實踐與應用為導向的教學改革對策

講授核心理論和提高學生的應用能力是概率統計課程教學的主要目的。為了更好發揮概率論與數理統計課程素質教育和專業服務的功能，根據湖南信息學院各學院開設的專業情況和各專業課教師在教學中需求的概率論與數理統計知識的統計分析，在后續的教學中，可根據實際情況對教學方式和教學內容進行適當調整。

（一）優化教學內容，強化案例教學

概率論與數理統計課程的教學內容作為數學知識的一個系統，基本相同的數學內容可以通過數學知識的不同編排和凸顯構造成功能各異的數學課程，案例教學無疑會在概率論與數理統計教學中起著十分重要的作用，采用案例教學法，能夠把實踐與理論充分結合起來，充分發揮學生的主觀能動性，促使他們做出分析與決策，啟發學生的開放性思維。對應用型院校而言，概率論與數理統計內容的選取應該具有“ 基礎知識+職業數學”的特征，加強與各專業發展的結合度，以提升學生應用能力為主線，將其知識點進行模塊化、組合式、進階型的設計，使概率統計知識體系具有各專業的有效性、針對性和可擴展性。

（二）授課形式的多樣化，優化教學效果

現代教育的不斷發展促使多媒體技術及在線教學平臺在教學上的應用越來越廣泛。多元化的教學方式可讓概率統計理論知識運用到解決實際問題中來，讓學生從以往的“聽數學”轉變為參與數學知識的發現和應用。在教學中要多借助一些統計軟件來開展一些應用實驗，讓學生感受統計軟件所帶來的便捷，主動接納這門課程。

同時，開展MOOC、SPOC在線教學平臺試點工作，引入 MOOC、SPOC 教學的理念與方法，充分利用 MOOC、SPOC 平臺上大規模的優質在線課程資源， 彌補學校在師資力量、課程設計等方面的不足。

（三）改革課程考核方式

應用型院校的主要任務是培養創新型高技術人才，學生參加工作后單純從事與數學相關的研究可能性不大。因此，課程考核宜采用“20%平時+30%實踐成績+50%期末”的方式考核，其中平時成績由任課教師根據學生的課堂活動評價、課外作業評價、網上自主學習評價、平時測驗和學生學習發展等多個要素組成。實踐應用采用分組討論式，利用MATLAB、SPSS等軟件進行相應的概率論與數理統計相關的模型或習題，提高學生力團隊協作能力和概率統計知識的應用能力。

五、結語

調研發現，湖南信息學院學生基礎薄弱、興趣較低，各專業課程對概率統計知識內容需求差異較大，課程教學內容、教學方式和考核方式單一是影響學生概率論與數理統計應用能力的主要原因。在教學過程中，要加大教學改革的力度，教學內容和教學方法的改革都應努力提高學生實際應用能力。同時教師要提高自身的科研水平和教學技能，不斷進行長期課程改革試驗和總結，推進教學改革的發展以順應地方民辦高校轉型發展和培養應用型人才目標的需要，培養出更多的應用能力強的創新性人才。

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作者簡介：紀曉燕（1984- ），女，河南許昌人，湖南信息學院公共課部，講師，碩士，研究方向：金融市場的內部交易、隨機微分方程及其應用。