文章信息
- 谢宁新, 莫愿斌
- XIE Ning-xin, MO Yuan-bin
- 突出应用背景的工科“概率论与数理统计”教学的几点思考
- Reflections on the Teaching of "Probability Theory and Mathematical Statistics" Course for Engineering Majors
- 广西民族大学学报(自然科学版), 2017, 23(2): 102-104
- Journal of Guangxi University for Nationalities(Natural Science Edition), 2017, 23(2): 102-104
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文章历史
- 收稿日期: 2017-04-10
b. 广西民族大学 信息科学与工程学院 广西 南宁 530006
b. College of Information Science and Engineering, Guangxi University for Nationalities, Nanning 530006, China
随着科学技术的发展,现代数学学科对工程技术人员地位日益凸显, 同时也提出了新的更高的要求.一是要求人才思想素质、业务水平提高;二是要求人才创新实践能力的提高, 强调了有创造性思维等方面能力.三是理论与应用结合,要求人才具有较强理论基础,又具有解决实际问题的能力.
“概率论与数理统计”是工科专业的必修基础课程,是应用性较强的学科,其数学模型的使用是通过系统的开发、设计、模拟仿真加以实现,该课程与软件的融合,显示了其知识性与趣味性结合的一面,因此在以工程专业技术人才需求为核心的培养模式中,“概率论与数理统计”课程教学内容在工科人才培养中发挥了其独特的优势.
围绕工科人才培养目标对课程进行改革一直是课程改革关注的热点,加强应用实践能力的训练与自主思维能力理念的树立,是重要的改革思路.结合“概率论与数理统计”课程的特点,与该课程课时少,内容多等问题,教师采取何种教学模式与方法,既能调动学生学习的主观能动性,做好该专业“概率论与数理统计”的教学,又能在教学中让学生各方面能力得到提升,是当前亟须解决的问题.笔者结合这几年教学实践,尝试了一些教学改革举措,旨在不断地探索该课程教学方法.
1 吃透教学大纲,合理分配学时首先确定理论与应用并重为该学科在专业中的定位.工科各个专业负责为企业和其他相关部门培养合适的人才,首先应摒弃那些认为企业只是需求一般性软件、应用软件开发人员的思想,注重思维能力与分析能力的培养,提高毕业生的后续自我学习能力与解决问题能力.为此,培养毕业生良好的数学底蕴是关键,使学生能自发使用数学理论基础知识,做到学以致用,发挥“概率论与数理统计”的基本概念、逻辑思维、解决实际问题的方式方法在实际中的作用.广西民族大学软件与信息安全学院的工科专业“概率论与数理统计”课程放在第五个学期开设,学习课时为50个学时,如何在这么短的时间内教好该门课程,着实是摆在师生面前的挑战.该专业课时安排为概率论30个课时,统计学20课时,重点掌握该课程最基础、最关键的部分:古典概率、条件概率、随机变量、极限定理、抽样分布、假设检验、统计推断等知识,并具体到各个内容的授课时间.
2 注意应用问题的讲解与启发,提高学生学习的兴趣“概率论与数理统计”课程应用性较强,让学生吃透概念,是概率统计课程的教学要求.教师针对专业在教学过程中将贴近生活的实例穿插到实际教学中,作为使用概率论与数理统计知识解决问题的范例.如用Poisson分布解决“单位时间内通过某路口的汽车数量”,“单位时间内到达超市的顾客数”等问题.从社会、经济生活中选出问题不太大,鲜活的实际问题,但能反映概率统计知识的应用,反映本学科的前沿,如博彩问题,高考录取分数线的预测等实例,激发学生的兴趣和学习的主动性,进而提高教学质量.
3 结合专业特点,努力提升学生动手能力和创新思维能力如何根据学生的实际情况和专业特点设计教师的教学模式与方法,是教师在课程教学前应该考虑的问题;学生的相关基础情况,也是教师应该考虑的范围,以便做课程教学设计以及教学内容的选取,避免教学方法把握上的偏差,这样才能做到真正的“因材施教”,达到事半功倍的效果.“高等数学”、“线性代数”等相关课程均是先前课程,同时工科学生还具备了计算机相关课程,如“计算机应用基础”、“C语言程序设计”、“Java面向对象程序设计”等编程语言,有一定的编写软件及计算机应用的能力.因此,给学生学好“概率论与数理统计”、教师教好这门课程创造了有利的条件.针对这些优势,如何发挥,以及如何激起学生学习的内在动力,提高学生学习的自主性与主动性,也给承担该课程的教师带来诸多的思考与挑战.通过几年的教学,针对工科学生以上的特点,在教学中适当安排仿真实验,例如讲授古典概率时,让学生用C语言编写代码,运行结果.学生既了解“抛硬币”实验的原理,又巩固了C语言编程的知识,教学效果良好,得到学生的认可.因为,学生通过自己的思考和亲手实验,产生了强烈的成就感与自豪感,提高了学习的兴趣与热情,这也为学生参加设计竞赛打下了基础.事实上,这几年我校学生参加各类竞赛也获得了佳绩,如:全国数学建模竞赛等.
4 熟练掌握专业软件, 提高学习效率目前, 有很多现成的软件包,如常用的SPSS、SAS、MATLAB,在学生掌握概念原理后,将计算任务交给计算机来完成.在培养学生抽象、逻辑、想象能力的同时,懂得“用数学”.作为21世纪的应用型本科人才,必须具有深入分析和解决问题的能力,教师只重视科学和技术知识的传授,而忽略学生综合素质的教育已经行不通.在教学中,选取一些实例,要求学生用软件处理,提高学生使用计算机的能力,增加学生学习的兴趣.例如在学习过程中,教会学生利用软件绘制图形、图像,加深学生的直观认识和理解.利用软件提供的功能,将计算量大、繁杂的工作交给计算机来完成,帮助学生快速掌握概率统计的概念、原理,提高学习效率.数学软件使数据分析及计算变得快速、简单、准确,活跃课堂气氛,增强趣味性,枯燥无味的理论在轻松的氛围中解决.这也为学生今后工作中使用计算机解决实际问题打下良好的基础.
5 课后设置网络群学习机制,师生互动学习,巩固学习成果“概率论与数理统计”课时少,课堂教学任务重,且要使学生在短时间内迅速掌握这门理论性应用性较强的课程.纵观现代教学发展,利用网络将教学延拓到课外是今后的发展趋势.课堂外任课教师如何通过网络组织指导、评估学生学习、消除学生网上学习孤独感,提升学习体验成为当前研究的课题.多年来, 课堂教学已有很成熟的教学方法与模式, 而对课堂外特别是利用网络教学资源、网络技术组织和指导学生学习的研究相对较少.综观目前国内现状,通过网络群学习机制,突破传统的教学框架束缚,较为有效的方法就是使用现代教学协作学习,无时空的限制,教师与学生在网络上自由互动交流,这种教学方式已经成为主流.教师利用网络技术与资源指导学习是新形势下新技术出现的产物,它基于网络的教学中营造自主、合作、互助的教学关系和愉悦轻松的教学环境,师生在网络平台平等交流,大大缩短了师生的心理距离.传统的院校课堂教学中, 信息流是教师↔学生, 是1对1的单向传播,而网络教学工作群信息流的传播是教师n↔n学生, 是多对多的多向传播.
6 制定考核评分细则,综合评价学生成绩学习评价采用形成性评价(40%)与总结性评价(60%)相结合的方式.形成性评价包括线上的微课、mooc学习及单元测验和考试,线下作业以及平时学生个人及在小组表现、解决实际问题写出小论文等.总结性评价即期末考试,主要考查学生基本知识、基本概念、基本技能的掌握情况.扎实的理论知识,是应用创新的保证.分清主次,控制好基础理论比例,传统题型与创新题型共存,着重考查学生分析与解决问题的能力.
7 结语教学改革是全方位变革,涉及教师的课堂教学、课后的辅导方式、学生学习方式以及思维方式的转变.作为教师要渗透现代教育的新理念,以多学科知识充实自己,成为多面手,解决自己所任学科教学中的相关问题,利用网上的教学资源、运用信息技术,紧跟时代的步伐,迎接新的挑战.
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