摘要:概率論與數理統計是一門研究隨機現象統計規律的一門學科,其理論和方法廣泛運用于金融、科技和軍工等多個領域,且與社會生活聯系緊密,現已成為高等院校理工類、財經類、醫學類等專業的公共基礎必修課。本文結合新疆科技學院的實際情況,對本校概率論與數理統計課程教學過程中所呈現出的問題進行研究討論,提出相應的改革措施。在教學改革過程中以建設概率論與數理統計校級“一流課程”為契機,全面提升教師教學水平,提高教學質量。為學校“深文科,擴工科,興醫科”的發展戰略提供有力支撐。
關鍵詞:概率論與數理統計;教學改革;教學實踐
中圖分類號:G4文獻標識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.16723198.2025.02.089
0引言
2021年12月教育部發文《關于深入推進世界一流大學和一流學科建設的若干意見》,明確指出要夯實基礎學科建設,加強數理化生等基礎理論研究。同時還要加強應用學科建設,推動高校重點建設布局能源交通、現代農業等一批人才缺口大的應用型學科。
夯實基礎學科的建設離不開一流課程的支撐,尤其是數理化方面的基礎理論研究,因此公共基礎課就顯得尤為重要。“概率論與數理統計”作為高等院校理工類等專業三大數學基礎課程之一(其余兩門課程為“高等數學”和“線性代數”),其重要性可想而知。自21世紀以來,概率論與數理統計成為大學數學的一個重要分支,由于該課程與社會生活聯系緊密,從而廣泛應用于農業、工業、金融、醫學、航天、軍工等行業。
新疆科技學院,始建于2002年,屬于新疆維吾爾自治區人民政府舉辦的公立全日制普通本科高校。新疆科技學院作為新晉“應用型高等院校”,學校秉承“明德厚學,篤志尚行”的校訓,著力培養區域經濟社會所需要的應用型、技術技能型人才,為新疆的經濟社會發展輸送大批高素質人才。截至2024年,新疆科技學院已開設29門本科專業,但其中大部分為文科類專業,理工科專業較少,并且有幾門理工科專業近幾年才申報下來。為持續深化學校“深文科,擴工科、興醫科”的發展戰略,校領導提出要搶抓機遇、認真謀劃,以加強基礎學科建設、高質量通過本教育評估為契機,努力打造校級一流課程,為創辦特色鮮明優勢突出的高水平應用技術型大學和下階段學校升級筑橋鋪路。
1概率論與數理統計課程教學現狀及存在問題
關于概率論與數理統計課程的教學現狀,呂文[1]認為概率論與數理統計課程的知識體系相對傳統且固定,再加上理論知識有難度,很難激起學生對該課程的學習興趣。譚家駒[2]認為現階段概率論與數理統計課程的安排,忽略了概率知識的內化性,缺乏統計建模思維,不利于培養學生的實際應用能力。王立本[3]認為現階段學生學習概率論與數理統計課程的動機不足,學習目標不明確,認為該課程與自己的專業課聯系不緊密,只要拿到學分即可,導致學生沒有主動學習的意識。
目前來說,我校概率論與數理統計課程主要面向理工類、財經類、文管類、醫學類專業的大學二年級學生開放。概率論與數理統計課程共計有3個學分,學校針對不同的專業設置了不同的課程學時,概率論與數理統計在理工科專業為32學時,在文管類、財經類的專業為48學時。無論是哪一種學時分配,面對概率論與數理統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容。學校每年約有2000名學生學習概率論與數理統計這門課程,大概有20%的學生卷面成績不及格,接近10%的學生期末成績不及格,因此,如何改進教學手段、豐富教學內容、提高學生及格率成為目前急需解決的問題。
1.1教學內容有難度,學生有畏難情緒
概率論與數理統計是一門邏輯性很強的學科,對學生的計算能力有較高的要求,其課程內容涉及大量的定理、證明等,因此也導致了其學習內容枯燥乏味、難以理解。學生對該門課程產生畏難情緒主要有以下幾個原因:第一,有些學生數學理論基礎薄弱,對概率論與數理統計中的定理、計算以及模型應用能力不足,因此在學習該課程時非常吃力。第二,在概率論與數理統計課程的學習中還會涉及先修課程如高等數學、微積分中定積分、變換積分以及二重積分等知識點的應用,如果學生們在先前的數學類公共基礎課沒有打下良好的基礎,會嚴重影響到后續對概率論與數理統計這門課程的信心。第三,當今社會對數學的評價不友好,認為數學很難,于是學生們就產生了拒絕學習數學的思想,在潛意識中也無法體會到學習數學的樂趣。還有部分學生在考研過程中看到考試相關科目有數學專業課也會“繞道而行”。
1.2教學設計“重概率輕統計”
概率論與數理統計課程一般采用理工類高校的教學模式、教學思想等進行教學實踐,其主要思想為理論與應用并重,即學生要熟悉該課程的基礎理論和相關定理,同時還要熟悉經典案例和掌握相關練習。概率論與數理統計教材雖多次進行修改,但是概率論和數理統計兩個部分的內容一樣多,由于課時量少,在實際教學過程中,大部分的課時用于前四章概率論部分的講解,數理統計部分只能在第五章開個頭就結束本門課程的學習了,因此很多經典的統計方法和統計思想是講解不到的,比如方差分析、回歸分析、參數估計、矩估計等統計方法,從而也導致了如今概率論與數理統計課程“重概率,輕統計”的局面,其教學理念也在向重運算技巧、輕數學思想的方向傾斜。因此概率論與數理統計課程的教學內容有待優化。
1.3教考不分離,教學質量低
新疆科技學院作為一所從民辦轉為公辦的高等院校,其校風學風的建設一直在不斷完善。在其他高等院校,為了促進學風、教風的建設,大部分二級學院都有建設試題庫和試卷庫,其目的在于真正意義上實現教考分離,切實提高教學質量,因此建立完善試卷庫是提高教學質量的根本途徑。本校概率論與數理統計課程自開設以來并未建設該課程的試卷庫,這不符合教考分離的政策,更不能有效地輔助教學。試題庫的建設是為了幫助學生更好地理解課程內容,或為學生日后考研打下堅實的基礎,但是目前來看,概率論與數理統計課程只針對每小節課程制作一些課后習題,并且習題的難度都不大,對提高教學質量沒有太大的作用,為趕上現代化教學的腳步,概率論與數理統計課程試題庫的建設有待加強。
1.4師資結構不合理,青年教師壓力大
概率論與數理統計這門課程由我校二級學院基礎教學研究部開設,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,所以在教學方法、教學手段以及教學能力等方面還有所欠缺。根據學校要求,每位教師都應在年底完成相應的教學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生了困惑,其次,概率論與數理統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,也意味著授課教師應有較高的理論水平、科研能力,以及綜合能力等。
2概率論與數理統計課程教學改革與措施
關于概率論與數理統計課程的改革措施,李海榮[4]認為應當結合實際教學案例來進行該課程的教學,案例教學可以增加師生之間的互動,使課堂更為開放,激發學生的學習興趣。杜健[5]認為針對概率論與數理統計課程的考核應當設計開放性試題,豐富考核評價方式,以往的考核方式有些死板,且不能檢驗學生對概率論與數理統計課程的運用能力,因此在閉卷考試的基礎上可以增加論文、報告等實踐考核。田東紅[6]認為概率論與數理統計課程的教學模式應當作出改變,要構建研究導向型的教學模式,以學生為主體,老師提供資料和科研環境,引導學生形成發現問題,分析問題到解決問題的科研思路。顏荻荻[7]認為在概率論與數理統計的教學中,教師可以引入現代教育技術,如慕課、B站等平臺,充分利用網絡資源,彌補自己教學上的短板。程艷[8]認為在上概率論與數理統計課程時,應當選取與學生專業相符的教學內容,制作與專業聯系緊密的教學大綱,這樣才能培養出具有專業特色的人才。
概率論與數理統計課程作為一門公共基礎必修課,無論是對學生將來繼續研學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,國內其他高校在涉及概率論與數理統計課程改革的過程遇到不少問題,但缺少具體的改革措施,這不僅影響到學校的學風教風建設,也不利于校園形成良好的學習風氣。針對目前的教學現狀,作為新時代的教育工作者應當錨定目標,深化改革,必須“淘汰水課,打造一流課程”,堅定為學生服務的理念,為學生提供更好的教學條件、呈現更優質的教學課堂。為改變目前教學以教師教為中心向以學生學為中心轉變;為切實提高概率論與數理統計課程的教學質量;為打造“概率論與數理統計”為校級一流課程,我們可以采取以下幾種措施。
2.1改進教學方法,激發學習興趣
關于教學方式,教師在課堂教學中必須作出改變,從之前以“教師為主體”轉變為以“學生為主體”的教學理念,針對不同的教學內容找到與之相匹配的教學方法,例如,“啟發式教學法”“案例教學法”等。概率論與數理統計的相關理論在日常生活中有著非常廣泛的應用,在課堂教學中教師可以引入與實際生活相關的案例,例如,在商場抽獎時,中獎是否與先后抽獎的次序有關,可以借此讓學生進行思考,引發學生的學習興趣,再比如給出一系列投資組合,讓學生模擬投資如何能收益最大化,同時把風險降到最低,這里就涉及概率論中期望的知識點。通過案例分析教學讓學生認識到概率論與數理統計在日常生活的應用,從而激發學生的學習興趣。
2.2教學內容重組,優化教學設計
面對概率論與數理統計課程在實際教學中“重概率輕統計”的現象,增加數理統計部分的教學必須成為教學改革的一部分,對學生講授參數估計、矩估計、回歸分析等統計部分的內容,不僅使學生對統計思想有了新的認識,還對統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的學生的先修課程為高等數學,而財經類專業的學生的先修課程為微積分,因此在教學改革的過程中,應當討論哪些章節的內容需要詳細講解,哪些章節的內容可以簡要描述,哪些章節的內容可以酌情刪減等,省下來的課時可以擴充數理統計部分的內容。針對理工類和財經類兩種不同專業可作出相應的“刪減方案”,在后續的教學過程中如發現有各種問題,可針對教學計劃進行對應的調整和修正。
2.3實行教考分離,建設專業題庫
教考分離作為檢驗教學質量的手段之一,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,因此概率論與數理統計課程的教學質量也難以提升。教考分離可以促進高校的教學質量、教風、學風的建設,而實現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,因此在概率論與數理統計教學改革的過程中應當加大對試卷庫的建設。其次,為滿足學生日益個性化的學習需求,試題庫的建設也顯得尤為重要,很多學生在課上把知識點掌握了,但由于缺少練習,無法吃透一個知識點,因此教師可根據學習內容建立專業的概率論與數理統計試題庫。試題庫要有不同類型的習題,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,以此來滿足基礎較為薄弱的學生的需求。試題庫的建設不僅滿足了教師對提高教學質量的期望,還極大地豐富了學生對學習的需求。
2.4培養青年教師,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節,很多教學經驗豐富的老教師即將退休,所以教學的重擔主要壓在了青年教師的身上。同時青年教師也是推進現代化教育的主力軍,是未來教育發展改革的新希望,所以其身上肩負的擔子不輕。加大對青年教師的培養力度,應當成為高校發展的戰略之一,如何加強青年教師的業務能力可以從以下幾個方面入手:第一,落實學校“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經驗,是青年教師最理想的學習對象。第二,利用假期時間讓青年教師外出交流,根據學校要求,教師在放暑假或放寒假需要“充電學習”,因此可以外派教師到內地985或211等雙一流高校交流和學習,此舉可有效提升青年教師的教學業務能力。第三,建立師資結構合理的教學團隊,建立優勢互補的教學團隊是一門課程走向優秀的開始,也是教學和科研的一份保障,優秀的課程背后一定會有一個優秀的團隊作為支撐,關于教學團隊的建設可以根據不同情況來討論,既可以內部培養人才,也可以實施“人才引進”政策,其次,還可以邀請不同專業課的教師加入教學團隊,大家在討論中針對教學各抒己見、取長補短,讓自己的教學能力得到快速提升。
3結語
本文以新疆科技學院為例,討論了應用型高等院校概率論與數理統計課程在教學過程中的不足以及教學改革的具體措施,力求在建設校級“一流課程”的背景下,將概率論與數理統計建設成適用于本校未來發展的一門優質課程。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,需要教學團隊不斷地進行調整和修改,根據自身的師資條件和辦學設施等實行有效的教學計劃。在概率論與數理統計課程建設過程中也可以參考其他兄弟高校的建設情況,根據自身的特點和優勢,制定適合我校發展的概率論與數理統計課程的教學目標、教學大綱以及教學計劃等。
參考文獻
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