摘要:結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出以研究性教學(xué)為原則的概率統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)改革方案,包括優(yōu)化整理教學(xué)內(nèi)容、探索高效的教學(xué)方法、修改課程考核評(píng)價(jià)體系,并對(duì)實(shí)踐效果做簡(jiǎn)要分析。
關(guān)鍵詞:研究性教學(xué) 概率統(tǒng)計(jì) 創(chuàng)新培養(yǎng) 教學(xué)改革
一、現(xiàn)狀分析
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是大學(xué)數(shù)學(xué)課程的重要組成部分:以微積分、代數(shù)學(xué)等數(shù)學(xué)分支為基礎(chǔ),將主要研究著眼于發(fā)現(xiàn)隨機(jī)發(fā)生事物的內(nèi)在統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)估計(jì)、預(yù)報(bào)、預(yù)測(cè)等問題給出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)解釋,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)、金融、軍工、醫(yī)療、生物等傳統(tǒng)高精尖領(lǐng)域,以及大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)、數(shù)據(jù)倉庫等新興產(chǎn)業(yè)。同時(shí)隨著“高技術(shù)本質(zhì)上是數(shù)學(xué)技術(shù)”的觀念日益為人們所共識(shí),人們?cè)絹碓角宄卣J(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域中的重要性,數(shù)學(xué)課程教育在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面越來越受到重視。
當(dāng)前概率統(tǒng)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法仍停留在“知識(shí)點(diǎn)+習(xí)題”的傳統(tǒng)模式上;而學(xué)生的水平也還停留在“解題”階段,不能夠加以應(yīng)用。在此背景下,結(jié)合概率統(tǒng)計(jì)課程特點(diǎn),汲取其他課程的優(yōu)秀教學(xué)模式,提出以“研究性教學(xué)”為原則的總體改革方案。
二、改革方案
以研究性教學(xué)模式改革為原則,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為目標(biāo),建立概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)研究性授課體系,完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。構(gòu)建與實(shí)施大學(xué)生研究性訓(xùn)練計(jì)劃,培養(yǎng)研究能力,具體內(nèi)容包括:
1.教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中的概念、方法、公式是應(yīng)用和創(chuàng)新的基礎(chǔ),這一部分不可缺少。對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化,在學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,引入研究性教學(xué)內(nèi)容。先加入一些能夠直接應(yīng)用所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的小問題,以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)。例如,數(shù)學(xué)期望是概率統(tǒng)計(jì)中的重要概念,這一部分可以直接應(yīng)用于各種福利彩票的收益計(jì)算,通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)收益相對(duì)較高的一種,并正確認(rèn)識(shí)福利彩票的公益性。再引入一些更為實(shí)際和一般的問題,通過建立概率或統(tǒng)計(jì)模型,把解決問題的模式初步呈現(xiàn)給學(xué)生,以提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí);如在介紹極大似然估計(jì)的時(shí)候,可以將現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)中的一些熱門問題結(jié)合其中,把帶有缺失數(shù)據(jù)的小規(guī)模問題拋給學(xué)生,鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新。另外,拓展經(jīng)典的教學(xué)內(nèi)容,開拓學(xué)生視野,以趣例的形式介紹隨機(jī)過程、數(shù)據(jù)分析等分支。最后形成一套以授課章節(jié)為體系的實(shí)際問題案例庫。
2.教學(xué)方法
針對(duì)教學(xué)內(nèi)容,將板書、多媒體等教學(xué)方式結(jié)合,形成研究性授課模式。板書在概率統(tǒng)計(jì)課程上還無法被完全替代,這種教學(xué)方式更有利于學(xué)生的理解和接受,授課教師應(yīng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容中經(jīng)典的概念和方法簡(jiǎn)要書寫,主要對(duì)學(xué)生強(qiáng)化其思想和應(yīng)用;弱化證明演繹過程和計(jì)算技巧。再利用如Matlab、Maple、Excel、R等計(jì)算軟件或統(tǒng)計(jì)軟件,將實(shí)際問題,圖文并茂地呈現(xiàn)給學(xué)生,將學(xué)生的主要精力放于運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)的思想建立模型、設(shè)計(jì)解決問題的方法和過程,而將繁瑣的計(jì)算留給計(jì)算機(jī)。授課教師還可以在課上和課下討論一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題,例如:大選的出口民調(diào)問題,利用貝葉斯理論搜索失聯(lián)航班等。這樣不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣還能還能增進(jìn)師生間的聯(lián)系,有助于提升教學(xué)效果。
3.考核方式
在課程的考核方式上,繼續(xù)探索多樣化研究性考核,減少期末考試所占比重;同時(shí)增加個(gè)人研究報(bào)告或小組研究報(bào)告,以大作業(yè)形式上交,授課教師給予綜合評(píng)價(jià);搭建網(wǎng)上考試平臺(tái),增加網(wǎng)絡(luò)化考試內(nèi)容章節(jié)測(cè)驗(yàn)和期中考試。多樣化的綜合評(píng)價(jià)方式,可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí),還可以改變學(xué)生期末突擊學(xué)習(xí)的不良習(xí)慣。
三、實(shí)踐效果總結(jié)
上述以“研究性教學(xué)”為原則的總體改革方案,在我校部分學(xué)院試行一學(xué)期,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性比往年明顯增加,學(xué)習(xí)成績比往年顯著提高。盡管是工科的本科生,但在一些開放性的問題研究中,學(xué)生提出的一些模型與概率統(tǒng)計(jì)科研問題中的熱門模型,有較高的相似度,本案的教學(xué)實(shí)踐基本達(dá)到預(yù)期。
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