校企合作模式下概率統計與大數據融合教學改革研究

范偉平

（中南林業(yè)科技大學涉外學院 湖南 長沙 410004）

引言

國家加快“新基建”推進步伐，“新基建”是以5G、人工智能、工業(yè)互聯網、大數據等為代表的新型基礎設施。一方面，推進“新基建”是穩(wěn)投資穩(wěn)增長，確保雙循環(huán)模式下經濟社會穩(wěn)定健康運行的現實需要。另一方面，加快推進“新基建”是深化供給側結構性改革，構筑現代化經濟體系的戰(zhàn)略舉措。高等教育主動參與因國際關系變化而帶來的全球分工產業(yè)鏈調整和為夯實強國基業(yè)而推動的國內生產供應鏈完善，發(fā)揮自己的創(chuàng)新和人才優(yōu)勢，面向國內國際兩個大局助力實現雙循環(huán)。隨著我國新基建戰(zhàn)略全面實施，新興科技產業(yè)迎來了高速發(fā)展期，為推動國家新基建產業(yè)發(fā)展，促進高校大數據、物聯網和人工智能等前沿學科技術研發(fā)、學科建設、教師團隊的專業(yè)化建設，融合協同育人模式，協助推進工程教育專業(yè)認證、1+X證書試點工作，進一步協同新高教，為了培養(yǎng)學生的大數據素養(yǎng)，一方面是開設大數據分析技術相關課程，另一方面在現有的課程中滲透大數據素養(yǎng)的培養(yǎng)，而概率統計就是一門應用性比較強的學科，是一門比較適合大數據素養(yǎng)培養(yǎng)的課程。

本文結合對校企合作模式下大數據應用人才培養(yǎng)的新要求，對概率統計課程改革和建設進行了簡單的探討研究。

1 大數據背景下概率統計研究的必要性

從統計學誕生的300多年的歷程看，統計學發(fā)展的歷史就是統計思維和統計方法不斷創(chuàng)新的歷史，這種創(chuàng)新是圍繞著關于數據的兩大核心問題展開的：如何收集數據和如何分析數據。21世紀的競爭是數據的競爭，統計思維和數據收集方法也將不斷創(chuàng)新。大數據催生統計創(chuàng)新.普查和抽樣調查是傳統的兩大數據收集方法。但在大數據時代，如何利用更全面、更及時、更經濟的網絡電子化數據，以及通過對這些數據使用新的分析及挖掘技術，產生新的見解和認識，是我們面臨的重大機遇。

大數據時代為統計提供了大舞臺，統計將為大數據添上翅膀。大數據時代的來臨，帶來新的機遇。古代結繩計數能夠記錄下的數據與今天海量存儲器記錄下的數據本質上是一樣的，不同的是，古代人知道他們養(yǎng)了多少牛羊、知道每人分多少，但記錄不下來;而今天，我們可以記錄一切，但傳統處理分析能力還不能完全知道這些海量數據中蘊含的規(guī)律和見解，這是統計的新戰(zhàn)場，也是統計人要努力探尋的新領域。

2 概率統計中加強數學建模和實驗教學的意義

概率論與數理統計的理論知識較多，有著豐富的定義和公式，在以往的叫嘔血過程中，授課教師為了應付考試，只讓學生記公式。但概率論與數理統計理論是很抽象的，簡單的死記硬背并不能充分理解并應用，這樣的教學模式導致學生上課對概念理解不透徹，對其中的應用思想方法掌握的不夠，進而不能靈活運用所學知識解決實際問題。概率統計圍繞“數據”開展研究活動，大數據以互聯網為依托，數據資源具有豐富性、多樣性、持續(xù)發(fā)展性等特點，為此，應深化教學改革，支持學生參與科學研究，強化實踐教學環(huán)節(jié)，加強實驗教學，培養(yǎng)學生的動手能力。數學建模是重要的數學思想，是能夠解決實際問題的重要方法，當代大學生必須掌握的數學能力。隨著數據技術的發(fā)展，解決實際問題的數學建模大賽越來越重視利用軟件來處理龐大數據，近幾年的建模大賽都會有和大數據有關的題目，而這些題目數據量之大完全靠人工處理是幾乎不可能的，必須依靠統計軟件，比如SPSS、MATLAB等。所以，學生只有通過實驗，再能真正會學數學、會用數學，真正的做到理論與實踐的結合，培養(yǎng)真正的應用型人才 。

3 概率統計與大數據融合的改革途徑

3.1 改革教學內容的重點，加強與專業(yè)的相結合

對于非統計專業(yè)的學生來說，他們學習概率統計并不是為了研究，而是為了在專業(yè)中能應用所學的概率知識去解決實際問題，因而，概率統計教學的重點就應該側重在理論與實踐相結合這一部分，例如，對于經濟管理專業(yè)的學生來說，我們可以利用數學期望來判斷平均收益，可以利用方差來判斷風險，尋求利潤最大化，進而做出經濟決策。

案例1

某人甲與其他三個人同時競拍一個項目，單位以千美元計，出價高者獲得此項目。如果甲能中標，他會將此項目以10千美元轉讓給他人，其他三人的競拍出價是相互獨立的，在7～11千美元之間服從均勻分布。問題：甲的競拍價格為多少千美元，才能使獲得的收益的數學期望為最大？

解 設X1,X2,X3是其他三人的報價，按題意X1,X2,X3是相互獨立，且在區(qū)間(7,11)上服從均勻分布，其分布函數為

以Y記三人最大出價，即Y=max{X1,X2,X3}的分布函數為

G(x) 10-x 0概率images/BZ_213_1704_2888_1844_3005.pngimages/BZ_213_2020_2890_2183_3003.png

于是甲賺錢數的數學期望為

4.2 改革授課方式，加強數學實驗和統計軟件的學習

隨著現代科學技術的迅猛發(fā)展，人類社會已開始進入一個利用和開發(fā)信息資源的信息社會，信息數據量大、范圍廣、變化快，傳統的人工處理手段無法適應社會、經濟高速發(fā)展對統計提出的要求，也難以提高數據處理的速度和精度。而精確的掌握了概率論與數理統計應用技術，分析和研究問題的能力將極大提高，研究問題的規(guī)模、分析計算的效率將極大地提高。

功能強大的統計分析軟件有SAS、SPSS等等，但是這些專業(yè)的統計軟件往往系統龐大、結構復雜，大多數非統計專業(yè)人員難以運用自如，且價格昂貴，Excel是一個技術先進、多功能的數據分析系統，它采用電子表格方式進行數據處理，工作直觀方便；它提供了豐富的函數，可以進行數據處理、統計分析和決策輔助；還具有較好的制圖功能。

4.3 改革考核方式，增加具體操作過程的比例

過去這一門課采取單一的考試模式，幾道題目幾道公式，而這樣僅僅是短期的知識記憶，根本不能理解所學和真正的將理論應用到實際生活中，所以考核方式的改進必然引起學生學習方式的改進。《概率論與數理統計》主要以理論推導與數學計算為主，學生在學習的過程中也是理論練習為主。高校數學教師將數學建模應用于其中，通過分析實際案例，構建數學模型，將實際問題轉化為學生易于理解的數學問題，強化了學生的數學建模能力，培養(yǎng)了學生學以致用的數學精神。學生借助數學建模解決實際問題，讓學生更加理智的認識到數學是一門實際應用型學科，認識到學習數學的價值。

4.4 加強師資培訓

教育的實施要依靠教師來實現，提高教師現代信息技術與教育教學深度融合的能力，鼓勵教師積極探索智慧教育新形態(tài)，充分利用信息技術開展教學模式改革，推動信息化手段服務高校教育教學，要想培養(yǎng)出優(yōu)秀人才，教師就需要不斷加強對自身能力的培訓和鍛煉。派遣教師進修助課，促進教師教學育人能力的整體提高。選派教師進入企業(yè)頂崗進修，通過在企業(yè)的實踐鍛煉，讓真正的實踐與自身的理論知識相結合，有利于教學的有的放矢。

5 結語

在信息數據爆炸的時期，要求每個學生都能理解數據分析的理論，掌握數據分析技術，而《概率論與數理統計》是一門在高校廣泛開設的基礎課程，是數據分析等應用課程的理論基礎，高校教師應強化理論知識的講解，突出數據分析理論與實際應用的融合，強化相關分析軟件的使用，提高學生的實際應用能力，培養(yǎng)出應用型人才。