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摘要:如何提高應(yīng)用型獨(dú)立本科院校的工科學(xué)生對(duì)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)積極性,提升課堂教學(xué)質(zhì)量,成為該專業(yè)教師教學(xué)研究的重要課題之一。本文以安徽師范大學(xué)皖江學(xué)院為例,從學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)方法出發(fā),結(jié)合教師水平、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段進(jìn)行探究,從激發(fā)興趣、改革教學(xué)方法等方面提出有效提高教學(xué)質(zhì)量的具體措施,以期為提高教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,指出思路。
關(guān)鍵詞:概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì);教學(xué)方法;學(xué)習(xí)興趣
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)作為數(shù)學(xué)的一個(gè)分支,一方面,它有其獨(dú)特的方法和概念,內(nèi)容豐富,結(jié)果深刻;另一方面,它與其他學(xué)科又有緊密的聯(lián)系。概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論與方法已廣泛應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和科學(xué)技術(shù)中,如預(yù)測和濾波應(yīng)用于空間技術(shù)和自動(dòng)控制,馬爾科夫過程與點(diǎn)過程統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用于地震預(yù)測等。在應(yīng)用型的獨(dú)立本科院校的人才培養(yǎng)中[1],概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)作為新工科的學(xué)科基礎(chǔ)課,占據(jù)了十分重要的位置。概率論源于對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中隨機(jī)現(xiàn)象統(tǒng)計(jì)規(guī)律的研究,得益于數(shù)學(xué)分析的方法,概率論才能從古典概率時(shí)期發(fā)展到分析概率時(shí)期,進(jìn)而推動(dòng)概率論發(fā)展到另一個(gè)階段。本文以安徽師范大學(xué)皖江學(xué)院2020級(jí)工科專業(yè)為例,通過對(duì)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程現(xiàn)狀的調(diào)查與分析,從教學(xué)對(duì)象、教學(xué)方法、師資水平等多方面,提出教學(xué)改革的思路。
一、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)現(xiàn)狀
(一)工科專業(yè)教學(xué)對(duì)象學(xué)情分析
為了加深對(duì)專升本專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解,對(duì)入學(xué)學(xué)生的數(shù)學(xué)成績進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)80分以下的同學(xué)占比達(dá)到59%,可見學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍都很薄弱。由此可見,學(xué)生整體學(xué)情不盡理想,通過整體抽樣談話分析可知主要有以下幾個(gè)方面的原因:1.高中階段數(shù)學(xué)功底不好;2.專升本階段對(duì)數(shù)學(xué)類課程學(xué)習(xí)不重視;3.數(shù)學(xué)類課程基本概念和知識(shí)過于抽象,不易理解;4.學(xué)生主觀能動(dòng)性不強(qiáng),對(duì)數(shù)學(xué)類課程缺乏興趣等[2]。
(二)師情分析
在大多數(shù)應(yīng)用型的獨(dú)立本科院校中,數(shù)學(xué)類課程均由專職教師和兼職教師兩部分任教。這些教師在數(shù)學(xué)方面有較為扎實(shí)的基本功,但是對(duì)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程在工科專業(yè)課的應(yīng)用方面不夠了解,無法將該課程與專業(yè)知識(shí)結(jié)合起來,學(xué)生無法體會(huì)學(xué)以致用的樂趣,不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在大部分工科專業(yè)教學(xué)大綱的制訂中,教師只側(cè)重對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí),沒有對(duì)其應(yīng)用提出要求,使學(xué)生學(xué)習(xí)僅停留在理論層面上[3]。
(三)教學(xué)方法和手段分析
目前,概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的教學(xué)主要還是以教師講授為主,教學(xué)手段是板書和PPT相結(jié)合。這種“填鴨式”的教學(xué)使得學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿減少,情緒也難以被調(diào)動(dòng),學(xué)習(xí)效率低,甚至產(chǎn)生抵觸情緒。缺乏師生互動(dòng)的課堂只會(huì)弱化學(xué)生獨(dú)立思考的能力,削弱創(chuàng)新意識(shí),使之逐漸喪失解決問題的能力。
二、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)方法改革的實(shí)踐舉措
(一)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師。概率論源于生活中的不確定現(xiàn)象,最早被廣泛應(yīng)用于賭博和人口統(tǒng)計(jì)模型。課堂教學(xué)中,教師應(yīng)多結(jié)合經(jīng)典的賭博、摸球、占位等案例,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的探索性和積極性[4],在發(fā)現(xiàn)問題的同時(shí),引導(dǎo)其借助已學(xué)的理論知識(shí),經(jīng)過推理、論證、延伸,提高解決問題的能力。在教學(xué)過程中,還應(yīng)多增加一些對(duì)學(xué)科發(fā)展史的介紹,豐富學(xué)生對(duì)理論體系的了解,引發(fā)學(xué)生的探索欲望[5]。從獨(dú)立學(xué)院對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的目標(biāo)出發(fā),將概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)與專業(yè)知識(shí)相結(jié)合,充分發(fā)掘該理論體系在通信、控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、金融、數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,從理論到實(shí)踐,多感官地激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
(二)提高教師基本素質(zhì)
教師是課堂的組織者,也是課堂的引領(lǐng)者。學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、專業(yè)素養(yǎng)會(huì)受到教師潛移默化的影響,因此,教師具備深厚的專業(yè)功底和良好的人格魅力是教學(xué)成功的關(guān)鍵所在。這就對(duì)教師提出了更高的要求。教師一方面要不斷加強(qiáng)自我學(xué)習(xí),鉆研專業(yè)知識(shí),完善知識(shí)結(jié)構(gòu);另一方面還要不斷提高自身的文化底蘊(yùn),加強(qiáng)師德師風(fēng)建設(shè),只有德才兼?zhèn)?,才能提升教學(xué)質(zhì)量。
(三)整合教學(xué)資源,改革教學(xué)方法
傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)資源單一,不能豐富學(xué)生的課外資源,但隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”教育的發(fā)展,線上教學(xué)平臺(tái)極大地豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)資源。學(xué)校應(yīng)積極整合這些教學(xué)資源,適時(shí)將傳統(tǒng)教學(xué)與線上教學(xué)平臺(tái)相結(jié)合,豐富教學(xué)方法和手段,建立學(xué)習(xí)資源庫,幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)和自主學(xué)習(xí)能力,改革教學(xué)方法。在課堂中,教師應(yīng)交叉使用多種教學(xué)模式,努力將教師說變?yōu)閷W(xué)生說,將教師寫變?yōu)閷W(xué)生做,給學(xué)生多留些思考和討論的空間,激發(fā)其主觀主動(dòng)性。采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式[6],更加貼合工科專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)。案例1:報(bào)童每天清晨從報(bào)社購進(jìn)報(bào)紙零售,晚上將沒有賣掉的報(bào)紙退回。設(shè)報(bào)紙每份的購進(jìn)價(jià)為b,零售價(jià)為a,退回價(jià)為c,應(yīng)該自然地假設(shè)為a>b>c。這就是說,報(bào)童售出一份報(bào)紙賺a-b,退回一份賠b-c。報(bào)童每天如果購進(jìn)的報(bào)紙?zhí)俨粔蛸u的,會(huì)少賺錢;如果購進(jìn)太多賣不完,將要賠錢。請(qǐng)你為報(bào)童籌劃一下,他應(yīng)如何確定每天購進(jìn)報(bào)紙的數(shù)量,以獲得最大的收入[7]。此題需要學(xué)生借助數(shù)學(xué)建模的思想,搭建數(shù)學(xué)模型,借助連續(xù)型隨機(jī)變量的知識(shí)對(duì)模型進(jìn)行詳細(xì)分析。案例2:航空公司為爭取更多的客源而開展的一個(gè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)項(xiàng)目是預(yù)訂票業(yè)務(wù)。公司承諾,預(yù)先訂購機(jī)票的乘客如果未能按時(shí)前來登機(jī),可以乘坐下一班機(jī)或退票,無須附加任何費(fèi)用。當(dāng)然也可以訂票時(shí)只訂座,登機(jī)時(shí)才付款,這兩種辦法對(duì)于下面的討論是等價(jià)的。對(duì)于一次航班,若公司限制預(yù)訂票的數(shù)量恰好等于飛機(jī)的容量,那么一些訂了機(jī)票的乘客不按時(shí)前來登機(jī),致使飛機(jī)因不滿員飛行而利潤降低,甚至虧本;若不限制預(yù)訂票數(shù)量,如果登機(jī)的乘客超過飛機(jī)容量時(shí),必然會(huì)引起那些不能飛走的乘客的抱怨,導(dǎo)致公司聲譽(yù)受損和造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,所以航空公司需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)聲譽(yù),確定預(yù)訂票數(shù)量的最佳限額。此題需要學(xué)生從多方面情況進(jìn)行綜合分析,要用到二項(xiàng)分布和最優(yōu)化的一些相關(guān)理論、通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的分組實(shí)踐,可以充分激發(fā)學(xué)生潛力,鍛煉學(xué)生思維,進(jìn)而在實(shí)踐中將理論知識(shí)融會(huì)貫通。
(四)注重過程化的考核評(píng)價(jià)方式
科學(xué)合理的學(xué)生評(píng)價(jià)體系不僅能幫助學(xué)生進(jìn)行自我總結(jié),更能檢驗(yàn)教師的教學(xué)效果。以往的評(píng)價(jià)體系過于注重對(duì)結(jié)果的考核,這會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生“臨時(shí)抱佛腳”的僥幸心理,而忽略了過程中的學(xué)習(xí)體驗(yàn),對(duì)課程的理論體系做不到充分的理解和掌握,也會(huì)對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。因此,改革評(píng)價(jià)體系應(yīng)先從實(shí)施過程化考核開始。教師應(yīng)注重對(duì)過程的考核,強(qiáng)化學(xué)習(xí)過程,通過對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)方式等方面的考核,全方面及時(shí)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,提升課堂的學(xué)習(xí)效果。針對(duì)獨(dú)立學(xué)院的辦學(xué)特點(diǎn),結(jié)合新工科發(fā)展的改革方向,培養(yǎng)服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用型技術(shù)本科人才是應(yīng)當(dāng)為之奮斗的終極目標(biāo)。在奮斗的漫漫征途中,不斷探索和提高教學(xué)水平,不斷提高教學(xué)質(zhì)量,不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力是教育者矢志不渝的奮斗目標(biāo)。
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作者:侯婷婷 單位:安徽師范大學(xué)皖江學(xué)院
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