概率論與數理統計課程思政的設計與實踐

妙鎖霞 車金星

摘 要：為促進概率論與數理統計專業教學和課程思政的有機融合，在高質量傳授知識的同時，引導學生樹立正確三觀，激發學生學習興趣和熱情，培養學生學以致用的能力。文章通過對概率論與數理統計教學內容的思政元素進行挖掘，結合專業發展史、寓言故事、名人軼事、現實生活案例等將思政元素融入教學中，積極探索概率論與數理統計課程思政的設計與實踐，持續提升高校人才培養質量，真正實現三全育人。

關鍵詞：概率論與數理統計;課程思政;思政元素

中圖分類號：O21-4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-9699（2023）06-0092-04

習近平總書記在2016年全國高校思想政治工作會議上強調：“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面”[1]，并要求“各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”[1]，把“立德樹人”作為一種綜合教育理念并付諸行動。2019年，習近平總書記在學校思想政治理論課座談會上強調：“要堅持顯性教育和隱性教育相統一，挖掘其他課程和教學方式中蘊含的思想政治教育資源”[2]，總書記又一次重申了高校課程思政的重要。隨著課程思政教學實踐深入，教育部在2020年從多方面多維度對高校課程思政建設進行了部署，并印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》，這為全國各高校學科課程思政教學改革工作的落實提供了依據和推動力。至此，課程思政建設正式進入全面落地實施階段。

如今許多專家和學者對課程思政建設必要性、思政元素提煉、思政教學模式和方法等方面進行了探索和研究[3-10]。同時，各個高校積極響應教育部要求，部署全校教師進行課程思政改革項目申報，組織全體教師學習全國優秀課程思政示范課，以及舉辦課程思政教學競賽等。新時期如何結合南昌工程學院學生學情挖掘課程中的思政元素，巧妙地將課程思政導入課程教學全過程，既是教育工作者的重要研究課題，也是重要責任。

1 概率論與數理統計課程思政的意義

概率論與數理統計作為一門研究隨機現象和規律的重要基礎學科，其相關理論被廣泛應用于生產生活，屬于理工類院校基礎性課程，也是碩士研究生考試時數學試卷中的重要內容，一直受到眾多學生的重視。由于該學科與生活實踐和科學試驗有著緊密的聯系，加上近年來科學技術突飛猛進的發展，概率論與數理統計正加速與控制論、信息論、可靠性理論、人工智能等諸多新興、前沿學科滲透融合。因此，它是一門重要的基礎數學課程。

概率論與數理統計課程內容包括隨機事件與概率、隨機變量及其分布、二維隨機變量及其分布、隨機變量的數字特征、大數定理和中心極限定理、樣本及抽樣分布、參數估計等[11]，主要教學目標是讓學生掌握其基本概念、基本理論和方法，引導學生轉變思維模式，讓學生掌握用數學方法解決工程技術、經濟管理以及科學研究中出現的隨機問題。該課程對提升學生的邏輯推理、隨機應變、分析和解決問題的能力具有獨特和不可替代的作用，對培養研究型、探索型、創新型人才具有重要意義。而從課程思政角度來看，概率論部分所蘊含的辯證唯物主義思想能引導學生從事物的兩面性去認識世界，有利于幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。數理統計部分主要研究怎樣去有效地收集、整理和分析帶有隨機性的數據，對所考察的問題作出推斷或預測，并為科學決策和采取有效應對措施提供參考和依據，這與大家的生活密切相關。可以這樣說，生活中最重要的問題，其中絕大多數在實質上都是數理統計的問題。“從實踐中來，用數據說話”，這正是數理統計所蘊含的人生哲理，對培養學生實事求是的科研態度有著重要的意義。

2 概率論與數理統計課程思政的設計

2.1 課程思政元素的挖掘與融入

概率論與數理統計授課計劃共計七章，理論學時為48學時，總學分為3分。作為學科教師，挖掘課程中的思政元素是教學能力的重要體現。如何挖掘？ 怎么融入？ 這是兩個至關重要的問題。根據概率論與數理統計不同的知識點，在教學設計過程中，針對性的挖掘和提煉思政元素，通過概率論與數理統計的發展史和演變史、典型的寓言故事、名人軼事、生活實例、企業案例、情境元素等進行導入設計，把握好思政元素融入的節點、時機和方式，促進思政課程元素與專業知識完美融合，發揮課程思政“潛移默化、潤物無聲”的功能，達到思想啟迪與觀念價值引領、三全育人的目的。表1所示的是計算機科學與技術專業概率論與數理統計課程的教學內容與思政元素挖掘和融入設計。

2.2 典型案例教學設計

案例一：通過概率論與數理統計的發展史學習，增強學生民族自豪感和榮譽感

在第一次上課的時候，先介紹概率論與數理統計起源、發展及其應用，并引入中國統計學的奠基人，也是世界統計學界的先河人物———許寶騄院士。許院士在中國開創了概率論、數理統計的教學與研究工作，在內曼-皮爾遜理論、參數估計理論、多元分析、極限理論等方面取得卓越成就，是多元統計分析學科的重要開拓者。此外，他在矩陣論和積分變換方面也有頗深的造詣，是使中國概率統計研究領域達到世界先進水平且具重大國際影響力的現代學者。許院士始終心懷報國之志，學有所成后毅然放棄英國倫敦大學的工作回國效力，克服重重困難在北京大學創辦中國第一個概率論與數理統計講習班。新中國成立以后許院士絕大部分時間是在身體狀況十分惡劣又缺乏精心照顧的情況下開展科研工作的，為國家培養教學和科研人才。重點介紹中國概率論與數理統計發展歷史以及許院士的重要成就，著力培養學生的自豪感和榮譽感，進一步增強文化自信，激發愛國熱情，培養學生精益求精的工匠精神、甘于奉獻的科學精神、溯本求源的探索精神。

案例二：通過典型的寓言故事引入，開展道德品質的教育

在講解貝葉斯公式之前，重溫 “狼來了”的寓言故事，并拋出“為什么小孩第三次呼救時，沒人來？”。先讓學生討論，然后引導學生進行分析，將實際問題轉化為數學問題，并引入貝葉斯公式。

假設村民牧童的可信程度為0.8，可信的牧童撒謊的可能性為0.1，不可信的牧童撒謊的可能性為0.8，利用貝葉斯公式計算，該牧童第一天撒謊后可信度由0.8下降到0.333，第二天則下降到0.059。如此低的可信度，村民第三次聽到呼救時自然不會上山營救[9]？ 解釋完后，向學生提問：這個故事給你們什么啟發？ 其實從這個經典案例的引入，可以看出個人的看法會不斷地被其他人的行為修正，也可以得到貝葉斯公式的學習不僅僅是學這一個公式，更是學一種世界觀和方法論。通過這個案例，激發學生的學習興趣和參與度;引導學生做人要誠實，要守誠信，引領學生樹立正確的價值觀;以及培養學生學以致用的能力。

案例三：結合現實生活經歷，幫助學生樹立正確價值觀

在有獎銷售彩票活動中，每張彩票面值2元，一千萬張彩票中設有一等獎20名，獎金20萬;二等獎1000名，獎金3000元;三等獎2000名，獎金1000元;四等獎100萬名，獎金2元。請問：鼓勵大家買彩票嗎？

通過計算可知，買一張彩票平均收益（數學期望）是1.1元，也就是說你買一張彩票，理論上虧0.9元。因為一次買彩票中獎幾乎是不可能發生的，買彩票能中獎是小概率事件。實際上買得越多，不是中獎的概率會變大，而是損失得會越多。通過本案例，警示學生不要想著一夜暴富，靠投機倒把或碰運氣的方式賺錢，要腳踏實地地努力爭取，幫助學生樹立正確價值觀以及引導學生將實際問題數學化。

案例四：利用名人軼事學習，激發學生探索未知的精神

t 分布理論是英國統計學家戈塞特首先發現的。戈塞特年輕時在牛津大學學習數學和化學，1899年在一家釀酒廠擔任釀酒化學技師。戈塞特在釀酒公司工作中發現，供釀酒的每批麥子質量相差很大，而同一批麥子中能抽樣供試驗的麥子又很少，每批樣本在不同的溫度下做實驗，其結果相差很大。這樣一來，實際上取得的麥子樣本，不可能是大樣本，只能是小樣本。可是，從小樣本來分析數據是否可靠？ 誤差有多大？ 通過大量的研究與實踐，t分布理論就在這樣的背景下應運而生。通過本案例，讓學生明白生活中處處有科學，引導學生要有一雙善于發現的眼睛，遇到問題要積極思考、不怕挫折，培養學生發現問題的能力和科學探索的精神。

3 結語

在課程思政背景下，以計算機科學與技術專業概率論與數理統計課程為例，探討其教學內容的思政元素的挖掘和融入設計，給出了本課程每章節具體的思政元素融入點、融入方式，以及對應的思政元素。另外，呈現了幾個具體課程思政教學設計的案例。經過概率論與數理統計課程思政的教學改革，使得思政元素通過顯性與隱性的方式滲透到本課程教學全過程，將專業知識中的人文素養和價值觀念培養化作涓涓細流，滋潤學生的心田，為他們指引出正確的前進方向，真正做到三全育人。

參考文獻：

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[2]習近平主持召開學校思想政治理論課教師座談會強調用新時代中國特色社會主義思想鑄魂育人貫徹黨的教育方針落實立德樹人根本任務[N].人民日報， 2019-03-19（1）.

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責任編輯：周瑜