融入思政教育的《數(shù)理統(tǒng)計(jì)》改革與實(shí)踐

趙守江 劉巧靜 楊雯靖

（三峽大學(xué)理學(xué)院 湖北·宜昌 443002）

數(shù)理統(tǒng)計(jì)是碩士研究生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論和科學(xué)研究方法的課程，是適合進(jìn)行大數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)、應(yīng)用性強(qiáng)的課程。數(shù)理統(tǒng)計(jì)在工學(xué)、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、生物學(xué)等各方面都得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本科生相關(guān)課程的思政建設(shè)正如火如荼的進(jìn)行[1-3]，對(duì)于具有更好專業(yè)素質(zhì)的研究生而言，思政教育顯得尤為重要，因此，我們將以數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程思政建設(shè)為契機(jī)，深入挖掘該課程蘊(yùn)含的思想政治教育內(nèi)容，加強(qiáng)教學(xué)過程中的思政教育，進(jìn)一步推進(jìn)三峽大學(xué)“三全育人”工作。

1 更新觀念、強(qiáng)化思政意識(shí)

教師是教學(xué)的組織者，掌握著教學(xué)過程的主動(dòng)權(quán)。教師要更新觀念、提升思政認(rèn)知，踐行思政改革。教師在鉆研本課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，還需關(guān)注黨的各項(xiàng)教育方針、關(guān)注教育發(fā)展規(guī)律，關(guān)注學(xué)生思想動(dòng)態(tài)、關(guān)注社會(huì)環(huán)境以及熱點(diǎn)，強(qiáng)化課程思政意識(shí)，真正做到“思政教育進(jìn)課堂”，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與育人的有機(jī)結(jié)合。

2 教學(xué)內(nèi)容與思政元素的有機(jī)融合

2.1 從總體與個(gè)體理解整體與部分

世界上的一切事物或者過程都可分解為若干部分，部分是整體的一個(gè)環(huán)節(jié)，整體是由它的各部分構(gòu)成的。在數(shù)理統(tǒng)計(jì)中把研究對(duì)象的全體稱為總體（整體），每一個(gè)研究對(duì)象稱為個(gè)體（部分）。在實(shí)際中總體的分布是未知的，或者僅僅知道它具有某種形式而其中含有未知參數(shù)，由于整體決定部分，且觀察所有個(gè)體又是不實(shí)際的，因此我們可以從總體中抽取部分個(gè)體進(jìn)行觀察。但是部分不能決定整體，如果隨意以個(gè)體的性質(zhì)代替總體性質(zhì)，將會(huì)犯理論上的錯(cuò)誤。因此概率統(tǒng)計(jì)中要求我們?nèi)『?jiǎn)單樣本X1,X2,…Xn（獨(dú)立性、代表性），并通過樣本分布，構(gòu)造合適的統(tǒng)計(jì)量g(X1,X2,…Xn)去推斷未知的總體。理解了總體與個(gè)體，我們應(yīng)當(dāng)樹立全局觀念，大局意識(shí)，立足整體，統(tǒng)籌全局，實(shí)現(xiàn)整體的最優(yōu)目標(biāo)。

2.2 因果關(guān)系與相關(guān)關(guān)系

馬克思主義哲學(xué)認(rèn)為因果關(guān)系是指一定的原因必然產(chǎn)生一定的結(jié)果。水滴石穿、讀書破萬卷，下筆如有神在一定程度上就是因果關(guān)系。兩個(gè)隨機(jī)變量的相關(guān)關(guān)系用相關(guān)系數(shù)X,Y刻畫，一般認(rèn)為|X,Y|0.8為強(qiáng)相關(guān)，0.5|X,Y|<0.8為中度相關(guān)，0.3|X,Y|<0.5為弱相關(guān)，即使兩個(gè)隨機(jī)變量具有很強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系，也不能認(rèn)為它們具有因果關(guān)系。統(tǒng)計(jì)資料表明：速度與汽車事故有很強(qiáng)的相關(guān)性，大多數(shù)交通事故出在中等的車速時(shí)，極少的交通事故是出在大于160公里/小時(shí)的行駛速度上。該數(shù)據(jù)是否就表明高速行駛比較安全？事實(shí)絕不是這樣的。多數(shù)車是以中等速度行駛，所以大多數(shù)事故是發(fā)生在中等速度的行駛中。但是有時(shí)找不到明顯的因果關(guān)系，只要能找到強(qiáng)相關(guān)性的因素，并將它們用于問題的解決過程中，也能夠起到巨大的作用。

2.3 辯證的看假設(shè)檢驗(yàn)

假設(shè)檢驗(yàn)首先要確定假設(shè)，然后再根據(jù)數(shù)據(jù)做出統(tǒng)計(jì)判斷、給出結(jié)論，但是對(duì)于同樣檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?若交換原假設(shè)與對(duì)立假設(shè)，有時(shí)得到的結(jié)論可能是不同的。我們看如下例子：某種燈泡的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是平均壽命不低于1000小時(shí)，假若燈泡的壽命服從標(biāo)準(zhǔn)差為100小時(shí)正態(tài)分布。現(xiàn)質(zhì)檢員隨機(jī)抽取81個(gè)燈泡檢查，測(cè)得樣本均值為990小時(shí)，問這批燈泡是否合格（ ＝0.05）？若選取H0：1000 H1：<1000，則計(jì)算得知z=0.9> 1.645，即在 ＝0.05的水平下不拒絕原假設(shè)，認(rèn)為這批燈泡達(dá)到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。若選取H0：1000 H1：>1000，則z＝ 0.9<1.645，即在 ＝0.05的水平下不拒絕原假設(shè)，認(rèn)為這批燈泡沒有達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而得到了不同的結(jié)論。對(duì)此，我們只有用辯證的觀點(diǎn)來看待該問題，才能有正確的認(rèn)識(shí)，進(jìn)行科學(xué)研究，解決實(shí)際問題。

3 改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)形式，實(shí)現(xiàn)思政教育的潛移默化

傳統(tǒng)的教學(xué)模式不僅起不到思政目的，還影響數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)。研究生不僅僅是被動(dòng)的接受知識(shí)，必須具有分析和解決問題的能力、具備必要的創(chuàng)新能力，因此本課程以培養(yǎng)學(xué)生興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn)、同時(shí)適時(shí)遷移思政教育，使學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)知識(shí)的同時(shí)受到潛移默化的思政熏陶，達(dá)到育人目的。

3.1 采用啟發(fā)式雙向知識(shí)傳遞

實(shí)踐證明單向的注入式教學(xué)使學(xué)生的聽課質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果顯著下降。老師向?qū)W生傳遞知識(shí)的同時(shí),只有不斷地接受學(xué)生的反饋,并根據(jù)反饋信息隨時(shí)調(diào)節(jié)自己的教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方法，采用設(shè)疑等引導(dǎo)性的啟發(fā)形式、鼓勵(lì)學(xué)生提問、討論，使學(xué)生真正融入課堂的教學(xué)之中，是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效途徑之一。

3.2 融合教學(xué)軟件，讓學(xué)生真正參與教學(xué)

在利用多媒體課件進(jìn)行理論教學(xué)的同時(shí)加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)軟件在教學(xué)中的應(yīng)用。數(shù)理統(tǒng)計(jì)的教學(xué)離不開統(tǒng)計(jì)軟件，一方面統(tǒng)計(jì)軟件可以直觀模擬一些統(tǒng)計(jì)模型所揭示的隨機(jī)規(guī)律，使教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)更具有直觀化、科學(xué)性，符合教學(xué)的規(guī)律。另一方面使用現(xiàn)代化的統(tǒng)計(jì)軟件全面、迅速及較準(zhǔn)確地從看似雜亂無章的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、解決問題，形象、生動(dòng)的去驗(yàn)證和表現(xiàn)相關(guān)理論，消除學(xué)生復(fù)雜枯燥理論學(xué)習(xí)的煩惱。

3.3 探究式案例教學(xué)

數(shù)理統(tǒng)計(jì)來源于實(shí)際問題，并需要服務(wù)于實(shí)際，因此案例教學(xué)更有利于學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)思想和問題解決方法的理解。在教學(xué)工作中，通過與專業(yè)課老師進(jìn)行探討，收集實(shí)際生活或者實(shí)際科研所形成的研究成果案例，并根據(jù)各章節(jié)的內(nèi)容選擇適當(dāng)?shù)陌咐?wù)于教學(xué)。例如結(jié)合電氣與新能源學(xué)院相關(guān)的大型風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的短期預(yù)測(cè)[5]、結(jié)合水利與環(huán)境學(xué)院魚類生態(tài)保護(hù)所開展的不同體長、不同水流等工況下魚類游泳能力或者通過障礙物的比例的差異性檢驗(yàn)、三峽大學(xué)學(xué)生早餐、午餐、晚餐消費(fèi)水平的差別等等案例貼近于學(xué)生自身生活或者科學(xué)研究。教師講解與案例的相關(guān)部分基礎(chǔ)知識(shí)或者背景，對(duì)案例進(jìn)行引導(dǎo)性分析，組織學(xué)生進(jìn)行分組交流、查閱資料、建模求解，最后以小組為單位讓學(xué)生展示，并進(jìn)行班內(nèi)答辯，通過案例解決方案的對(duì)比分析，總結(jié)更合理的意見，指出學(xué)生在探索過程中的問題和不足，給出合理化的建議，這樣既發(fā)散了學(xué)生的思維、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維又在無形中培養(yǎng)了他們團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

3.4 把握知識(shí)點(diǎn)的遷移、使思政教育潛移默化

通過改進(jìn)教學(xué)方法、采用案例教學(xué)，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)生興趣，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力；同時(shí)在引起學(xué)生共鳴的知識(shí)點(diǎn)講解或者案例的總結(jié)時(shí)引入思政元素，傳遞正能量，凸顯育人工作。數(shù)理統(tǒng)計(jì)的課程思政教育既要避免思政教育的知識(shí)點(diǎn)全覆蓋，又要避免課堂教學(xué)過程中的重思政輕統(tǒng)計(jì)，選取恰當(dāng)?shù)木哂械湫退颊氐闹R(shí)點(diǎn)，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn)行思政知識(shí)點(diǎn)的遷移，同時(shí)做到思政過程中的簡(jiǎn)練精準(zhǔn)，收放自如，潛移默化地教育學(xué)生。

4 建立“兩階段、三維度”學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)機(jī)制和學(xué)習(xí)反饋機(jī)制

數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程側(cè)重對(duì)學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)和學(xué)習(xí)問題的反饋，提出了“兩階段、三維度”學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方案，具體如下：

第一階段：平時(shí)成績(jī)。

平時(shí)成績(jī)權(quán)重占總成績(jī)的30%，分為學(xué)習(xí)投入度、學(xué)習(xí)完成度和學(xué)習(xí)有效度三個(gè)維度，權(quán)重分別為10%，10%，10%，強(qiáng)化過程管理：

學(xué)習(xí)投入度（10%）：主要考查學(xué)生課堂表現(xiàn)的投入程度，內(nèi)容包括思政案例的探討、思政元素的搜集等，本部分利用雨課堂教學(xué)工具進(jìn)行教學(xué)數(shù)據(jù)采集。

學(xué)習(xí)完成度（10%）：主要考察學(xué)生的出勤率和課后作業(yè)的完成情況。

學(xué)習(xí)有效度（10%）：以每章開放性測(cè)試或者案例的成績(jī)作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)時(shí)反饋學(xué)習(xí)情況，本部分借助超星考試系統(tǒng)完成，量化學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

第二階段：期末卷面成績(jī)。

5 小結(jié)

從數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)深入挖掘思政元素，通過合適的教學(xué)方式、在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)通過知識(shí)點(diǎn)或者案例進(jìn)行精準(zhǔn)的思政教育遷移，使學(xué)生在潛移默化中實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程育人的有效方法之一。