摘 要:概率論是很多專業(yè)的基礎(chǔ)課程,在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下,概率論應(yīng)用的范圍更廣了。因此掌握概率論的思想和方法變得越來(lái)越重要。本文通過(guò)分析目前概率論教學(xué)中存在的問(wèn)題,并總結(jié)“線上+線下”混合式教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)今后的概率論教學(xué)提出一些合理的改革措施。
關(guān)鍵詞:概率論;混合式教學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)
概率論是高等院校理工科專業(yè)、財(cái)經(jīng)類專業(yè)十分重要的基礎(chǔ)課程。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),人們逐漸的認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)的重要性。不斷嘗試?yán)酶怕收撝R(shí)尋找數(shù)據(jù)規(guī)律,從而對(duì)現(xiàn)實(shí)事物進(jìn)行合理推斷,并作出決策。因?yàn)楦怕收摰乃枷牒头椒ㄒ褲B透到各行各業(yè)中,所以概率論在專業(yè)培養(yǎng)過(guò)程中顯得尤為重要。但目前概率論教學(xué)中也存在一些問(wèn)題,尤其受到此次的影響,各大院校只能采取網(wǎng)絡(luò)授課,對(duì)學(xué)生和教師都帶來(lái)不少挑戰(zhàn)。本文主要分析概率論教學(xué)中存在的一些問(wèn)題,并對(duì)此次混合式教學(xué)進(jìn)行總結(jié),為以后的概率論教學(xué)提供一些改革建議和措施。
1 概率論教學(xué)中存在的問(wèn)題
概率論作為一門很重要的基礎(chǔ)課程,很多專業(yè)都會(huì)開設(shè)此門課程,同時(shí)考研數(shù)學(xué)中也會(huì)涉及概率論試題。但就目前學(xué)生的一些反饋和考研成績(jī)上來(lái)看,概率論教學(xué)的效果有待進(jìn)一步提高。
首先,通過(guò)觀看各大院校在雨課堂,智慧樹,網(wǎng)易公開課等平臺(tái)上的教學(xué)視頻,了解到很多院校使用的教材是盛驟等主編的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì),同時(shí)各院校也在嘗試著編寫適合自己院校的教材。但教學(xué)的主要內(nèi)容是圍繞著概率論的一些基本概念和理論。課程內(nèi)容是隨機(jī)事件,隨機(jī)變量,分布函數(shù),數(shù)字特征以及大數(shù)定理。不同的是,有的自編教材嘗試定理加案例結(jié)構(gòu),并結(jié)合各校的優(yōu)勢(shì)專業(yè)設(shè)置案例。在教學(xué)中也引入很多案例,盡可能的讓學(xué)生接觸概率論在生活中的應(yīng)用,讓學(xué)生體會(huì)到概率論的現(xiàn)實(shí)意義。但目前網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn)是,用案例引入一些概念,接下來(lái)依然是傳統(tǒng)的教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。往往解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),還要用到其他方面的知識(shí)才能徹底解決實(shí)際問(wèn)題,所以引入案例后,不能解決完實(shí)際問(wèn)題,會(huì)給學(xué)生帶來(lái)課下學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)。
其次,課程內(nèi)容自身確實(shí)存在一些抽象的,難以理解的部分。概率論要解決的問(wèn)題是定量描述隨機(jī)現(xiàn)象,然后為了去找到隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。因此概率論是人們對(duì)概率的一些樸素公式或者基本性質(zhì)抽象出來(lái)的,并形成一套公理體系。所以概率論自身就是一套抽象出來(lái)的研究隨機(jī)現(xiàn)象的一套公理體系。但如果講授這一套公理體系形成也不現(xiàn)實(shí),因?yàn)闀?huì)涉及更多的數(shù)學(xué)知識(shí),以及測(cè)度論的知識(shí)。在由概率學(xué)家Rick Durrett教授所著的研究生教材Probability: Theory and Examples的前言部分,他提到概率論有兩只手,左手是基于測(cè)度論的嚴(yán)格數(shù)學(xué),右手則是概率的思考方法,也可以理解成概率的物理直觀。物理直觀也就是概率論的思想。因此在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下,我們要抓住概率論物理直觀這只手,僅用微積分和線性代數(shù)的知識(shí),引入概率論的基本概念,培養(yǎng)學(xué)生的概率直觀,并掌握一些基本運(yùn)算。
最后,如果只使用網(wǎng)上教學(xué)視頻的話,其實(shí)又回歸到教師講,學(xué)生聽的教學(xué)模式中。一般情況下,人的高度集中注意力的時(shí)間為15分鐘到20分鐘,所以如果給學(xué)生觀看較長(zhǎng)視頻,學(xué)生很容易走神,從而跟不上教學(xué)進(jìn)度。同時(shí)學(xué)生使用電腦或者手機(jī)觀看教學(xué)視頻,很容易受到外界影響。目前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較復(fù)雜,一些短視頻網(wǎng)站,有系統(tǒng)的分析注意力的方法。所以對(duì)學(xué)生的自制力也是很大的挑戰(zhàn)。對(duì)于教師來(lái)說(shuō),給學(xué)生挑選網(wǎng)上視頻,也需要花費(fèi)很多精力,也要被動(dòng)接受視頻的進(jìn)度,需要重新設(shè)置相應(yīng)的練習(xí)題或者案例。所以線上線下混合式教學(xué),比以往的備課要投入更多的時(shí)間和精力。
2 概率論教學(xué)的改進(jìn)措施
根據(jù)上述分析的目前面臨的問(wèn)題,結(jié)合概率論教學(xué)特點(diǎn),現(xiàn)提出以下教改措施。
關(guān)于教材的改革:結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)和各專業(yè)中概率論的應(yīng)用情景,編寫適合的教學(xué)案例,對(duì)教學(xué)案例進(jìn)行精心編排。最好每節(jié)課圍繞一個(gè)教學(xué)案例展開,或者一個(gè)章節(jié)圍繞一個(gè)案例展開。同時(shí)教學(xué)案例最好貼近生活,給學(xué)生更多直觀感觸,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索的欲望。
關(guān)于教學(xué)手段的改革:以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo),要培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題能力。受當(dāng)前影響,各院校正好嘗試了一下“線上+線下”混合式教學(xué)?;旌鲜浇虒W(xué)讓教師擺脫了重復(fù)一遍又一遍的基礎(chǔ)概念的講解,有更多的時(shí)間和學(xué)生探討。但教師需要挑選適合本院校學(xué)生的教學(xué)視頻,或者自己錄制視頻。同時(shí)視頻的長(zhǎng)度最好控制在10分鐘到15分鐘之間。即講解知識(shí)點(diǎn)時(shí),把知識(shí)點(diǎn)碎片化,但在和學(xué)生進(jìn)行探討時(shí),再將知識(shí)點(diǎn)串成一個(gè)整體。進(jìn)而讓學(xué)生從整體上把握概率論的思想和方法,加深學(xué)生對(duì)概率論的理解。在進(jìn)行混合式教學(xué)時(shí),有時(shí)間和更多學(xué)生進(jìn)行交流,學(xué)生因?yàn)槭艿疥P(guān)注,也更加愿意學(xué)習(xí)。同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中要結(jié)合教學(xué)案例,鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。比如讓學(xué)生理解分布函數(shù)時(shí),可以找到一組實(shí)際觀測(cè)的數(shù)據(jù),讓學(xué)生自己動(dòng)手畫出分布函數(shù),并結(jié)合數(shù)據(jù)的分布情況,對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析。然后再提出新的問(wèn)題,并用概率論方法解決問(wèn)題。最終形成一個(gè)“學(xué)習(xí)-反饋-提出問(wèn)題-再學(xué)習(xí)-總結(jié)反思”這樣的不斷循環(huán),不斷推進(jìn)的學(xué)習(xí)過(guò)程。
關(guān)于教學(xué)內(nèi)容的改革:概率論的部分內(nèi)容是抽象出來(lái)的,所以在引入新的課程內(nèi)容時(shí),需要把該章節(jié)內(nèi)容的大致發(fā)展過(guò)程和學(xué)生講解一下,讓學(xué)生有一個(gè)較為直觀的感受。同時(shí)也加深對(duì)概率論思想方法的理解,從而體會(huì)到概率論的實(shí)用價(jià)值。比如引入正態(tài)分布時(shí),可以講解一下正態(tài)分布的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展歷史。再講解一下高斯,拉普拉斯等名人軼事,激勵(lì)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)。最后結(jié)合案例數(shù)據(jù),借助excel或者r,畫出正態(tài)分布的概率密度圖,并觀察數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn),進(jìn)而直觀的理解正態(tài)分布的分布特征,并理解正態(tài)分布在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。
關(guān)于考核方式的改革:考核是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn),也是督促學(xué)生學(xué)習(xí)的工具。合理的考核方式能夠促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。結(jié)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),利用混合教學(xué)模式。首先線上線下的教學(xué)模式,方便記錄學(xué)生學(xué)習(xí)痕跡;其次課上留給教師和學(xué)生交流的時(shí)間更充足,可以布置一些課上作業(yè)和課下作業(yè),在課上進(jìn)行展示,讓學(xué)生和老師有更多的交流內(nèi)容。最后可以安排一些實(shí)踐作業(yè),比如最后幾周,讓學(xué)生自己搜集數(shù)據(jù),整理數(shù)據(jù),畫出向上累計(jì)圖,并將向上累計(jì)圖與分布圖進(jìn)行對(duì)應(yīng),讓學(xué)生理解實(shí)際問(wèn)題中如何應(yīng)用概率論知識(shí)。所以考核方式可以采取上課出勤,平時(shí)作業(yè),實(shí)踐作業(yè),再加期末考試四個(gè)部分結(jié)合的方式,全方位的考查學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)效果,提高學(xué)生學(xué)以致用的能力。
總之,概率論的教學(xué)在很多專業(yè)培養(yǎng)中起到舉足輕重的作用。本文是從四個(gè)方面對(duì)概率論的教學(xué)改革作總結(jié)反思,為將來(lái)的教學(xué)提供了一些思路。隨著時(shí)代的變遷,概率論的應(yīng)用范圍也發(fā)生了巨大的變化。因此,在教學(xué)中要緊跟時(shí)代潮流,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,和教學(xué)手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量,從而提高學(xué)生的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
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作者簡(jiǎn)介
袁世冉(1989-),河北邢臺(tái)人,碩士,天津財(cái)經(jīng)大學(xué)珠江學(xué)院教師,講師,研究方向:經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)。