摘要:概率論與數(shù)理統(tǒng)計是一門研究隨機現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律的一門學(xué)科,其理論和方法廣泛運用于金融、科技和軍工等多個領(lǐng)域,且與社會生活聯(lián)系緊密,現(xiàn)已成為高等院校理工類、財經(jīng)類、醫(yī)學(xué)類等專業(yè)的公共基礎(chǔ)必修課。本文結(jié)合新疆科技學(xué)院的實際情況,對本校概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)過程中所呈現(xiàn)出的問題進行研究討論,提出相應(yīng)的改革措施。在教學(xué)改革過程中以建設(shè)概率論與數(shù)理統(tǒng)計校級“一流課程”為契機,全面提升教師教學(xué)水平,提高教學(xué)質(zhì)量。為學(xué)校“深文科,擴工科,興醫(yī)科”的發(fā)展戰(zhàn)略提供有力支撐。
關(guān)鍵詞:概率論與數(shù)理統(tǒng)計;教學(xué)改革;教學(xué)實踐
中圖分類號:G4文獻標(biāo)識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.16723198.2025.02.089
0引言
2021年12月教育部發(fā)文《關(guān)于深入推進世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)的若干意見》,明確指出要夯實基礎(chǔ)學(xué)科建設(shè),加強數(shù)理化生等基礎(chǔ)理論研究。同時還要加強應(yīng)用學(xué)科建設(shè),推動高校重點建設(shè)布局能源交通、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等一批人才缺口大的應(yīng)用型學(xué)科。
夯實基礎(chǔ)學(xué)科的建設(shè)離不開一流課程的支撐,尤其是數(shù)理化方面的基礎(chǔ)理論研究,因此公共基礎(chǔ)課就顯得尤為重要。“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”作為高等院校理工類等專業(yè)三大數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程之一(其余兩門課程為“高等數(shù)學(xué)”和“線性代數(shù)”),其重要性可想而知。自21世紀以來,概率論與數(shù)理統(tǒng)計成為大學(xué)數(shù)學(xué)的一個重要分支,由于該課程與社會生活聯(lián)系緊密,從而廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、金融、醫(yī)學(xué)、航天、軍工等行業(yè)。
新疆科技學(xué)院,始建于2002年,屬于新疆維吾爾自治區(qū)人民政府舉辦的公立全日制普通本科高校。新疆科技學(xué)院作為新晉“應(yīng)用型高等院校”,學(xué)校秉承“明德厚學(xué),篤志尚行”的校訓(xùn),著力培養(yǎng)區(qū)域經(jīng)濟社會所需要的應(yīng)用型、技術(shù)技能型人才,為新疆的經(jīng)濟社會發(fā)展輸送大批高素質(zhì)人才。截至2024年,新疆科技學(xué)院已開設(shè)29門本科專業(yè),但其中大部分為文科類專業(yè),理工科專業(yè)較少,并且有幾門理工科專業(yè)近幾年才申報下來。為持續(xù)深化學(xué)校“深文科,擴工科、興醫(yī)科”的發(fā)展戰(zhàn)略,校領(lǐng)導(dǎo)提出要搶抓機遇、認真謀劃,以加強基礎(chǔ)學(xué)科建設(shè)、高質(zhì)量通過本教育評估為契機,努力打造校級一流課程,為創(chuàng)辦特色鮮明優(yōu)勢突出的高水平應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)和下階段學(xué)校升級筑橋鋪路。
1概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題
關(guān)于概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)現(xiàn)狀,呂文[1]認為概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的知識體系相對傳統(tǒng)且固定,再加上理論知識有難度,很難激起學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣。譚家駒[2]認為現(xiàn)階段概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的安排,忽略了概率知識的內(nèi)化性,缺乏統(tǒng)計建模思維,不利于培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。王立本[3]認為現(xiàn)階段學(xué)生學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的動機不足,學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確,認為該課程與自己的專業(yè)課聯(lián)系不緊密,只要拿到學(xué)分即可,導(dǎo)致學(xué)生沒有主動學(xué)習(xí)的意識。
目前來說,我校概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程主要面向理工類、財經(jīng)類、文管類、醫(yī)學(xué)類專業(yè)的大學(xué)二年級學(xué)生開放。概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程共計有3個學(xué)分,學(xué)校針對不同的專業(yè)設(shè)置了不同的課程學(xué)時,概率論與數(shù)理統(tǒng)計在理工科專業(yè)為32學(xué)時,在文管類、財經(jīng)類的專業(yè)為48學(xué)時。無論是哪一種學(xué)時分配,面對概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門量大面廣的課程來說,都無法按照課程目錄講完所有的內(nèi)容。學(xué)校每年約有2000名學(xué)生學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門課程,大概有20%的學(xué)生卷面成績不及格,接近10%的學(xué)生期末成績不及格,因此,如何改進教學(xué)手段、豐富教學(xué)內(nèi)容、提高學(xué)生及格率成為目前急需解決的問題。
1.1教學(xué)內(nèi)容有難度,學(xué)生有畏難情緒
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是一門邏輯性很強的學(xué)科,對學(xué)生的計算能力有較高的要求,其課程內(nèi)容涉及大量的定理、證明等,因此也導(dǎo)致了其學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥乏味、難以理解。學(xué)生對該門課程產(chǎn)生畏難情緒主要有以下幾個原因:第一,有些學(xué)生數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)薄弱,對概率論與數(shù)理統(tǒng)計中的定理、計算以及模型應(yīng)用能力不足,因此在學(xué)習(xí)該課程時非常吃力。第二,在概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的學(xué)習(xí)中還會涉及先修課程如高等數(shù)學(xué)、微積分中定積分、變換積分以及二重積分等知識點的應(yīng)用,如果學(xué)生們在先前的數(shù)學(xué)類公共基礎(chǔ)課沒有打下良好的基礎(chǔ),會嚴重影響到后續(xù)對概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門課程的信心。第三,當(dāng)今社會對數(shù)學(xué)的評價不友好,認為數(shù)學(xué)很難,于是學(xué)生們就產(chǎn)生了拒絕學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的思想,在潛意識中也無法體會到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣。還有部分學(xué)生在考研過程中看到考試相關(guān)科目有數(shù)學(xué)專業(yè)課也會“繞道而行”。
1.2教學(xué)設(shè)計“重概率輕統(tǒng)計”
概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程一般采用理工類高校的教學(xué)模式、教學(xué)思想等進行教學(xué)實踐,其主要思想為理論與應(yīng)用并重,即學(xué)生要熟悉該課程的基礎(chǔ)理論和相關(guān)定理,同時還要熟悉經(jīng)典案例和掌握相關(guān)練習(xí)。概率論與數(shù)理統(tǒng)計教材雖多次進行修改,但是概率論和數(shù)理統(tǒng)計兩個部分的內(nèi)容一樣多,由于課時量少,在實際教學(xué)過程中,大部分的課時用于前四章概率論部分的講解,數(shù)理統(tǒng)計部分只能在第五章開個頭就結(jié)束本門課程的學(xué)習(xí)了,因此很多經(jīng)典的統(tǒng)計方法和統(tǒng)計思想是講解不到的,比如方差分析、回歸分析、參數(shù)估計、矩估計等統(tǒng)計方法,從而也導(dǎo)致了如今概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程“重概率,輕統(tǒng)計”的局面,其教學(xué)理念也在向重運算技巧、輕數(shù)學(xué)思想的方向傾斜。因此概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)內(nèi)容有待優(yōu)化。
1.3教考不分離,教學(xué)質(zhì)量低
新疆科技學(xué)院作為一所從民辦轉(zhuǎn)為公辦的高等院校,其校風(fēng)學(xué)風(fēng)的建設(shè)一直在不斷完善。在其他高等院校,為了促進學(xué)風(fēng)、教風(fēng)的建設(shè),大部分二級學(xué)院都有建設(shè)試題庫和試卷庫,其目的在于真正意義上實現(xiàn)教考分離,切實提高教學(xué)質(zhì)量,因此建立完善試卷庫是提高教學(xué)質(zhì)量的根本途徑。本校概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程自開設(shè)以來并未建設(shè)該課程的試卷庫,這不符合教考分離的政策,更不能有效地輔助教學(xué)。試題庫的建設(shè)是為了幫助學(xué)生更好地理解課程內(nèi)容,或為學(xué)生日后考研打下堅實的基礎(chǔ),但是目前來看,概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程只針對每小節(jié)課程制作一些課后習(xí)題,并且習(xí)題的難度都不大,對提高教學(xué)質(zhì)量沒有太大的作用,為趕上現(xiàn)代化教學(xué)的腳步,概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程試題庫的建設(shè)有待加強。
1.4師資結(jié)構(gòu)不合理,青年教師壓力大
概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門課程由我校二級學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)研究部開設(shè),近年來我院招聘了大量老師入職,因此我院目前以青年教師為主,所以在教學(xué)方法、教學(xué)手段以及教學(xué)能力等方面還有所欠缺。根據(jù)學(xué)校要求,每位教師都應(yīng)在年底完成相應(yīng)的教學(xué)工作量和科研工作量,在雙重壓力下部分教師對如何上好一門課產(chǎn)生了困惑,其次,概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門課既有較強的理論性,又有較強的實踐性,因此,對講授這門課程的教師來說有著極大的挑戰(zhàn),也意味著授課教師應(yīng)有較高的理論水平、科研能力,以及綜合能力等。
2概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)改革與措施
關(guān)于概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的改革措施,李海榮[4]認為應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際教學(xué)案例來進行該課程的教學(xué),案例教學(xué)可以增加師生之間的互動,使課堂更為開放,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。杜健[5]認為針對概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的考核應(yīng)當(dāng)設(shè)計開放性試題,豐富考核評價方式,以往的考核方式有些死板,且不能檢驗學(xué)生對概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的運用能力,因此在閉卷考試的基礎(chǔ)上可以增加論文、報告等實踐考核。田東紅[6]認為概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)作出改變,要構(gòu)建研究導(dǎo)向型的教學(xué)模式,以學(xué)生為主體,老師提供資料和科研環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生形成發(fā)現(xiàn)問題,分析問題到解決問題的科研思路。顏荻荻[7]認為在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)中,教師可以引入現(xiàn)代教育技術(shù),如慕課、B站等平臺,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,彌補自己教學(xué)上的短板。程艷[8]認為在上概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程時,應(yīng)當(dāng)選取與學(xué)生專業(yè)相符的教學(xué)內(nèi)容,制作與專業(yè)聯(lián)系緊密的教學(xué)大綱,這樣才能培養(yǎng)出具有專業(yè)特色的人才。
概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程作為一門公共基礎(chǔ)必修課,無論是對學(xué)生將來繼續(xù)研學(xué)還是塑造正確的人生觀、價值觀都具有非常重要的意義。目前來看,國內(nèi)其他高校在涉及概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程改革的過程遇到不少問題,但缺少具體的改革措施,這不僅影響到學(xué)校的學(xué)風(fēng)教風(fēng)建設(shè),也不利于校園形成良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。針對目前的教學(xué)現(xiàn)狀,作為新時代的教育工作者應(yīng)當(dāng)錨定目標(biāo),深化改革,必須“淘汰水課,打造一流課程”,堅定為學(xué)生服務(wù)的理念,為學(xué)生提供更好的教學(xué)條件、呈現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)課堂。為改變目前教學(xué)以教師教為中心向以學(xué)生學(xué)為中心轉(zhuǎn)變;為切實提高概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)質(zhì)量;為打造“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”為校級一流課程,我們可以采取以下幾種措施。
2.1改進教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
關(guān)于教學(xué)方式,教師在課堂教學(xué)中必須作出改變,從之前以“教師為主體”轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)生為主體”的教學(xué)理念,針對不同的教學(xué)內(nèi)容找到與之相匹配的教學(xué)方法,例如,“啟發(fā)式教學(xué)法”“案例教學(xué)法”等。概率論與數(shù)理統(tǒng)計的相關(guān)理論在日常生活中有著非常廣泛的應(yīng)用,在課堂教學(xué)中教師可以引入與實際生活相關(guān)的案例,例如,在商場抽獎時,中獎是否與先后抽獎的次序有關(guān),可以借此讓學(xué)生進行思考,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,再比如給出一系列投資組合,讓學(xué)生模擬投資如何能收益最大化,同時把風(fēng)險降到最低,這里就涉及概率論中期望的知識點。通過案例分析教學(xué)讓學(xué)生認識到概率論與數(shù)理統(tǒng)計在日常生活的應(yīng)用,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.2教學(xué)內(nèi)容重組,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計
面對概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程在實際教學(xué)中“重概率輕統(tǒng)計”的現(xiàn)象,增加數(shù)理統(tǒng)計部分的教學(xué)必須成為教學(xué)改革的一部分,對學(xué)生講授參數(shù)估計、矩估計、回歸分析等統(tǒng)計部分的內(nèi)容,不僅使學(xué)生對統(tǒng)計思想有了新的認識,還對統(tǒng)計的基本理論和方法有了更深刻的理解。由于我校理工科專業(yè)的學(xué)生的先修課程為高等數(shù)學(xué),而財經(jīng)類專業(yè)的學(xué)生的先修課程為微積分,因此在教學(xué)改革的過程中,應(yīng)當(dāng)討論哪些章節(jié)的內(nèi)容需要詳細講解,哪些章節(jié)的內(nèi)容可以簡要描述,哪些章節(jié)的內(nèi)容可以酌情刪減等,省下來的課時可以擴充數(shù)理統(tǒng)計部分的內(nèi)容。針對理工類和財經(jīng)類兩種不同專業(yè)可作出相應(yīng)的“刪減方案”,在后續(xù)的教學(xué)過程中如發(fā)現(xiàn)有各種問題,可針對教學(xué)計劃進行對應(yīng)的調(diào)整和修正。
2.3實行教考分離,建設(shè)專業(yè)題庫
教考分離作為檢驗教學(xué)質(zhì)量的手段之一,在各大高校已實施多年,且取得不菲的成果,而我院迄今為止還沒有實行過教考分離的政策,因此概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)質(zhì)量也難以提升。教考分離可以促進高校的教學(xué)質(zhì)量、教風(fēng)、學(xué)風(fēng)的建設(shè),而實現(xiàn)教考分離的一個重要點在于課程組要建立試卷庫,在期末考試時由教務(wù)處從試卷庫中隨機抽取其中一套試卷作為期末考試試卷,因此在概率論與數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)改革的過程中應(yīng)當(dāng)加大對試卷庫的建設(shè)。其次,為滿足學(xué)生日益?zhèn)€性化的學(xué)習(xí)需求,試題庫的建設(shè)也顯得尤為重要,很多學(xué)生在課上把知識點掌握了,但由于缺少練習(xí),無法吃透一個知識點,因此教師可根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容建立專業(yè)的概率論與數(shù)理統(tǒng)計試題庫。試題庫要有不同類型的習(xí)題,包括選擇題、填空題、判斷題、計算題、證明題等,并且附上詳細的解題過程,以此來滿足基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生的需求。試題庫的建設(shè)不僅滿足了教師對提高教學(xué)質(zhì)量的期望,還極大地豐富了學(xué)生對學(xué)習(xí)的需求。
2.4培養(yǎng)青年教師,保障人才儲備
目前全國高校正處于青年教師與老教師交替的一個重要環(huán)節(jié),很多教學(xué)經(jīng)驗豐富的老教師即將退休,所以教學(xué)的重擔(dān)主要壓在了青年教師的身上。同時青年教師也是推進現(xiàn)代化教育的主力軍,是未來教育發(fā)展改革的新希望,所以其身上肩負的擔(dān)子不輕。加大對青年教師的培養(yǎng)力度,應(yīng)當(dāng)成為高校發(fā)展的戰(zhàn)略之一,如何加強青年教師的業(yè)務(wù)能力可以從以下幾個方面入手:第一,落實學(xué)校“傳幫帶”的政策,鼓勵青年教師在沒課的時候去多聽一些老教師的課,老教師具有非常豐富的教學(xué)經(jīng)驗,是青年教師最理想的學(xué)習(xí)對象。第二,利用假期時間讓青年教師外出交流,根據(jù)學(xué)校要求,教師在放暑假或放寒假需要“充電學(xué)習(xí)”,因此可以外派教師到內(nèi)地985或211等雙一流高校交流和學(xué)習(xí),此舉可有效提升青年教師的教學(xué)業(yè)務(wù)能力。第三,建立師資結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)團隊,建立優(yōu)勢互補的教學(xué)團隊是一門課程走向優(yōu)秀的開始,也是教學(xué)和科研的一份保障,優(yōu)秀的課程背后一定會有一個優(yōu)秀的團隊作為支撐,關(guān)于教學(xué)團隊的建設(shè)可以根據(jù)不同情況來討論,既可以內(nèi)部培養(yǎng)人才,也可以實施“人才引進”政策,其次,還可以邀請不同專業(yè)課的教師加入教學(xué)團隊,大家在討論中針對教學(xué)各抒己見、取長補短,讓自己的教學(xué)能力得到快速提升。
3結(jié)語
本文以新疆科技學(xué)院為例,討論了應(yīng)用型高等院校概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程在教學(xué)過程中的不足以及教學(xué)改革的具體措施,力求在建設(shè)校級“一流課程”的背景下,將概率論與數(shù)理統(tǒng)計建設(shè)成適用于本校未來發(fā)展的一門優(yōu)質(zhì)課程。任何一套課程體系都不是一步到位的,這是一個長期的工作,需要教學(xué)團隊不斷地進行調(diào)整和修改,根據(jù)自身的師資條件和辦學(xué)設(shè)施等實行有效的教學(xué)計劃。在概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程建設(shè)過程中也可以參考其他兄弟高校的建設(shè)情況,根據(jù)自身的特點和優(yōu)勢,制定適合我校發(fā)展的概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱以及教學(xué)計劃等。
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