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摘要:結(jié)合經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計學(xué)專業(yè)概率論課程的教學(xué)實踐,分析當(dāng)前課程設(shè)置及傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的問題,提出了以應(yīng)用為導(dǎo)向的教學(xué)改革思路,強調(diào)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、強化實踐教學(xué),提出了切實可行的教學(xué)改革措施,希望可以優(yōu)化教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計學(xué)專業(yè);概率論;應(yīng)用型本科;教學(xué)改革
一、傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題及原因分析
1.包括概率論在內(nèi)的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程,在教學(xué)中一般以概念理解,習(xí)題解決為教學(xué)重點,相對忽視對學(xué)生的應(yīng)用能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力當(dāng)然是重要而且必要的,但是如果教學(xué)與實際應(yīng)用完全脫節(jié),學(xué)生雖然系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了概率論知識卻不知道如何應(yīng)用,這與當(dāng)前的應(yīng)用型本科教育的培養(yǎng)目標(biāo)是不相符的。所以高校及教師要改變教學(xué)理念,在課程設(shè)置、教學(xué)方法中做出相應(yīng)的調(diào)整。2.關(guān)于經(jīng)濟(jì)應(yīng)用型專業(yè)的概率論課程教學(xué)的一個重要問題是缺乏合適的教材。目前,教師普遍仍然采用的是原有的教材,而不是專門針對經(jīng)濟(jì)應(yīng)用型專業(yè)的,教材以概念、定理和習(xí)題為主要內(nèi)容,而涉及的實際應(yīng)用的例子,特別是關(guān)于當(dāng)前經(jīng)濟(jì)問題的例子,是比較少的。教材本身沒有應(yīng)用的特色,不以實際經(jīng)濟(jì)應(yīng)用為導(dǎo)向,教師自然“難為無米之炊”。3.教師的授課方式還是傳統(tǒng)方式,雖然加入了多媒體的應(yīng)用,但仍然是以教師的“一言堂”授課方式為主,教與學(xué)的互動相對較少,不能真正引發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,也沒有讓學(xué)生在實際應(yīng)用中加深印象。同時,對學(xué)習(xí)效果的評價還是試卷考評的模式。學(xué)生只需要掌握書本的知識,面對的仍然是試卷上可能會出的計算題目,而不需要考慮用所學(xué)的知識來解決實際問題,更不會考慮會與將來工作實踐有任何關(guān)系。這樣的授課及評價方式與當(dāng)前培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)顯然是脫節(jié)的,需要在授課方式中體現(xiàn)出對實際應(yīng)用部分的講解,引領(lǐng)和鼓勵學(xué)生進(jìn)行實踐應(yīng)用,并對學(xué)生在實際應(yīng)用中的表現(xiàn)進(jìn)行考核。
二、解決問題的方法及改革措施
1.思想是行動的準(zhǔn)則,要改革當(dāng)前的教學(xué)模式,適應(yīng)應(yīng)用型本科教育的要求,首先要做的是要改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念。包括學(xué)校、教師、甚至社會和學(xué)生的認(rèn)識,都要做相應(yīng)的轉(zhuǎn)變,這樣的改革才是徹底的、根的,而不是膚淺表面的。只有這幾方面統(tǒng)一了認(rèn)識,才能共同努力,解決問題。傳統(tǒng)的教學(xué)更強調(diào)知識的理論性而相對輕視應(yīng)用性,不太考慮社會的具體需求,這會造成學(xué)生的應(yīng)用與創(chuàng)新能力和意識不強,與社會需求脫節(jié),這也是國家和院校開始大力提倡培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的原因所在,強調(diào)的是要學(xué)以致用。學(xué)校與教師應(yīng)該認(rèn)識到傳統(tǒng)的教學(xué)模式并不適應(yīng)新的教學(xué)目標(biāo)的需求,必須做出調(diào)整,而不是墨守成規(guī)。學(xué)校應(yīng)該積極地聯(lián)系社會,了解社會的需求,調(diào)整教學(xué)模式,使得培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)社會需求。學(xué)生也要自覺提高對自己的要求,不僅要掌握知識的概念、理論和方法,答好試卷,還要追求在實際問題中一試身手,培養(yǎng)應(yīng)用意識,提高創(chuàng)新能力。經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的設(shè)置是為了適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要,培養(yǎng)目標(biāo)是具有扎實的數(shù)學(xué)功底和深厚的經(jīng)濟(jì)背景,且能夠?qū)?shù)學(xué)知識靈活應(yīng)用于解決實際的經(jīng)濟(jì)問題的綜合性、應(yīng)用型、創(chuàng)新性的經(jīng)管類人才。這就為課程的設(shè)置和教學(xué)的目標(biāo)提出了要求。特別是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)性課程,要轉(zhuǎn)變觀念,適應(yīng)新的需求。原來的課程設(shè)置以概念習(xí)題為主,強調(diào)數(shù)學(xué)思維,相對淡化應(yīng)用性,與解決實際問題還是有很大距離的。學(xué)校和教師認(rèn)識到這些問題,才能努力做出調(diào)整,真正做到應(yīng)用型本科教育。2.在提高了認(rèn)識水平之后,需要行之有效的方法來達(dá)到目標(biāo)。結(jié)合一線教學(xué)的經(jīng)驗與體會,提出以下幾點具體措施:(1)出版以應(yīng)用為導(dǎo)向的,適合經(jīng)濟(jì)應(yīng)用型專業(yè)的概率論教材。這項工作需要及早提上日程,而教材的撰寫可能會需要數(shù)學(xué)教師與具有經(jīng)濟(jì)應(yīng)用背景的教師合作完成。要在教材的內(nèi)容和習(xí)題中都加入需要用概率知識解決的與當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)的實際問題。要完成這樣一本優(yōu)秀的教材其實并非易事,但其意義卻是深遠(yuǎn)的,可以說是經(jīng)濟(jì)應(yīng)用型專業(yè)教學(xué)改革的第一步,也是關(guān)鍵的一步。(2)在課程的教學(xué)過程中,改變教師的“一言堂”模式。可以引入一些“案例”,或“項目”,讓學(xué)生組成興趣小組,利用掌握的知識,確實參與到實際問題的處理中,這樣既能鞏固對知識點的理解,又學(xué)以致用,提高學(xué)生解決實際問題的能力。相應(yīng)地,對學(xué)生的考評方式也要做調(diào)整,從完全的試卷成績,轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸嚲?項目考核”的模式。(3)對課程的改革還會遇到很多實際困難,首先是課時數(shù)的限制,強調(diào)課程的應(yīng)用性,實際上是提高了對教學(xué)的要求,因為應(yīng)用的前提是扎實地掌握基礎(chǔ)知識,也就是說教師和學(xué)生對于課程要有更多的投入。另外,教師會受到自身專業(yè)的限制,而這種跨學(xué)科的問題無疑會提高教學(xué)的難度,加大了改革失敗的風(fēng)險。本人的建議是除了正常的概率論課程外,學(xué)校可以開設(shè)選修課、提高班或假期課程等,作為正常概率論課程的補充,教學(xué)形式相對更為自由,特色是應(yīng)用與創(chuàng)新。而教師的選擇可以是“數(shù)學(xué)+經(jīng)濟(jì)”的模式,互為補充,相得益彰。(4)最后要指出的是,不論是傳統(tǒng)教學(xué)模式還是以應(yīng)用為導(dǎo)向的教學(xué)模式,培養(yǎng)和提高學(xué)生的概率思維模式,都是概率論課程的重要培養(yǎng)目標(biāo)。美國數(shù)學(xué)家哈爾莫斯曾指出:“定理、證明、概念、定義、理論、公式、方法中的任何一個都不是數(shù)學(xué)的心臟,只有問題是數(shù)學(xué)的心臟”。概率思維表現(xiàn)為不斷地提出概率問題,分析問題和解決問題。隨著科學(xué)與實踐的不斷發(fā)展,概率論與其他學(xué)科以及實際問題不斷地交叉滲透。培養(yǎng)學(xué)生的概率思維模式,是要讓學(xué)生在遇到理論和實際問題時,能夠發(fā)現(xiàn)潛藏在實際問題中的概率問題,并運用適當(dāng)?shù)母怕世碚摵头椒▉斫鉀Q問題。
參考文獻(xiàn):
摘要:醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)是一門運用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理方法,結(jié)合醫(yī)學(xué)實際,研究醫(yī)學(xué)資料的收集、整理、分析和推斷的學(xué)科。其中概率論是該課程的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。但是在醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)教學(xué)過程中,概率論不會作為一門專門基礎(chǔ)課程進(jìn)行教學(xué)。這樣的課程設(shè)置是否可能會對學(xué)生醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)的學(xué)習(xí)造成影響呢?本研究基于49名醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生,發(fā)現(xiàn)概率論基礎(chǔ)與其醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)成績分?jǐn)?shù)存在顯著正相關(guān)(p<0.05)。表明概率論的學(xué)習(xí)會對學(xué)生后續(xù)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生相當(dāng)?shù)募钭饔?。因此,本文提出在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)教學(xué)過程中融合概率論等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,并在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式上提出具體的改革思路。
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué);概率論;本科生;教學(xué)改革
一、課程背景
醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)是一門以概率論與數(shù)理統(tǒng)計為基礎(chǔ),為解決醫(yī)學(xué)實際問題而對醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)資料的收集、整理、分析、推斷進(jìn)行研究的一門學(xué)科[1]。該門課程的特點在于應(yīng)用概率論等數(shù)學(xué)知識與醫(yī)學(xué)實際科學(xué)問題結(jié)合。其主要目標(biāo)是在隨機(jī)偶然事件中找出其中潛在的必然性,即隨機(jī)事件的客觀規(guī)律性。例如,判斷某種新療法是否對疾病具有顯著療效;不同年齡的病人對某種藥物的反應(yīng)是否一致等問題。醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)在20世紀(jì)20年代后逐漸成為一門學(xué)科,近幾十年由于電子計算機(jī)的飛速發(fā)展,極大地促進(jìn)了醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)在醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用。目前醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)在醫(yī)學(xué)研究與數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域得到極廣的應(yīng)用??梢哉f,沒有醫(yī)學(xué)統(tǒng)計,就沒有醫(yī)學(xué)科學(xué)研究。統(tǒng)計在醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域已經(jīng)成為一種基礎(chǔ)技能,因此目前國內(nèi)高校大多數(shù)醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)都開設(shè)了醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)課程。對于學(xué)生來說,掌握醫(yī)學(xué)統(tǒng)計這項重要技能對于今后的工作或者繼續(xù)深造都至關(guān)重要。所有統(tǒng)計都是基于概率論基礎(chǔ)的,統(tǒng)計推斷的基本思想是基于小概率事件在單次試驗中不可能發(fā)生的原則。采用類似反證法的思想,首先假定0假設(shè),然后基于概率論計算事件的發(fā)生概率,如果該事件是小概率事件,則認(rèn)為對應(yīng)顯著性水平上0假設(shè)不成立。該過程設(shè)計較多的概率論知識,而醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生缺乏概率論學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性,難以理解統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)原理部分。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況反饋,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)在醫(yī)學(xué)類相關(guān)專業(yè)學(xué)生中屬于學(xué)習(xí)較為困難的科目[2]。因此,相對于統(tǒng)計學(xué)與數(shù)理統(tǒng)計等專業(yè)課程,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)更多地側(cè)重于統(tǒng)計方法的介紹,著重了解各種現(xiàn)有統(tǒng)計方法,如T檢驗、F檢驗,相關(guān)分析等的適用范圍與具體操作。
二、教學(xué)問題分析
那么概率論等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的缺失對于學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)是否會造成影響呢?為解決這個問題,我們設(shè)計了一項教學(xué)試驗進(jìn)行驗證,試驗流程如右圖所示。試驗對象為貴州大學(xué)醫(yī)學(xué)院護(hù)理學(xué)專業(yè)大二學(xué)生,共49人。在第一次教學(xué)課程時發(fā)放概率論試卷,對學(xué)生當(dāng)前概率論知識水平進(jìn)行簡單測試,為保證試驗的雙盲,對試卷進(jìn)行封存處理。在所有教學(xué)課程完畢,期末成績出來之后對概率論試卷進(jìn)行批改。然后統(tǒng)計學(xué)生的概率論知識水平,這里采用偏相關(guān)分析概率論分?jǐn)?shù)與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)分?jǐn)?shù)是否存在顯著相關(guān),其余非數(shù)學(xué)類課程平均成績作為協(xié)變量放入用于排除學(xué)生個體因素,例如學(xué)習(xí)努力程度等的干擾。統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)院護(hù)理學(xué)學(xué)生醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)分?jǐn)?shù)與概率論分?jǐn)?shù)呈顯著正相關(guān)(p<0.05)。值得注意的是,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)試卷分為理論部分與上機(jī)操作部分,學(xué)生概率論分?jǐn)?shù)與上機(jī)操作部分總分也呈顯著正相關(guān)(p<0.05)。這部分試驗結(jié)果顯示學(xué)生本身的概率論基礎(chǔ)知識水平會極大地影響后續(xù)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)課程的學(xué)習(xí)效果,值得注意的是概率論基礎(chǔ)知識水平不僅影響了醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)理論課程的學(xué)習(xí),在看似不相關(guān)的上機(jī)實踐操作中也產(chǎn)生了顯著影響。這可能與學(xué)生理論學(xué)習(xí)過程中由于基礎(chǔ)知識不足而對本門課的學(xué)習(xí)信心產(chǎn)生了影響有關(guān)。
三、教學(xué)改革方案
摘要:數(shù)據(jù)挖掘是在海量的數(shù)據(jù)中歸納、總結(jié)、分析數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律,概率論與數(shù)理統(tǒng)計在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用,提高了數(shù)據(jù)挖掘的精度與效率,通過對概率論、數(shù)理統(tǒng)計與數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)系,分析了統(tǒng)計學(xué)在數(shù)據(jù)挖掘中的具體應(yīng)用,并結(jié)合具體的算法探究了統(tǒng)計學(xué)在數(shù)據(jù)挖掘中的具體運用。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘;概率論;數(shù)理統(tǒng)計;統(tǒng)計學(xué)
0引言
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是數(shù)據(jù)統(tǒng)計中采用的技術(shù),但其在數(shù)據(jù)挖掘中也具有十分重要的作用。數(shù)據(jù)挖掘作為一門新興科學(xué),它是從大量、不完全、離散等特征的數(shù)據(jù)中,對其進(jìn)行整理,提取隱含在這些數(shù)據(jù)中有意義、新穎、具有統(tǒng)一特征、有用的數(shù)據(jù),為人們的決策提供數(shù)據(jù)支持服務(wù),是分析解決各類實際問題的可靠手段。數(shù)據(jù)挖掘主要是采用計算機(jī)技術(shù)、高級算法來實現(xiàn)對復(fù)雜數(shù)據(jù)、非線性結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,來探究數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)部存在的規(guī)律,為用戶提供信息決策服務(wù)。
1統(tǒng)計學(xué)與數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)系
統(tǒng)計學(xué)主要是研究數(shù)據(jù)統(tǒng)計原理與方法的科學(xué),包括數(shù)理統(tǒng)計與概率論等主要內(nèi)容,主要是研究數(shù)據(jù)的搜集、整理與分析,并結(jié)合數(shù)據(jù)整理的資源,對事物進(jìn)行整體的推斷,主要利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計與概率論的原理對數(shù)據(jù)中的各個屬性進(jìn)行統(tǒng)計與分析,進(jìn)而找出數(shù)據(jù)自己的規(guī)律,在統(tǒng)計學(xué)的分析方法中主要有方差分析、相關(guān)分析、主成分分析與回歸分析等方法。數(shù)據(jù)挖掘主要是對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)、深度挖掘,進(jìn)而找出數(shù)據(jù)之間的規(guī)律,并將這些新規(guī)律運用到現(xiàn)實中,例如對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績進(jìn)行挖掘分析,進(jìn)而找出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題,進(jìn)而能夠形成學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡。1)統(tǒng)計學(xué)與數(shù)據(jù)挖掘的手段與目標(biāo)相同,都是在龐雜的數(shù)據(jù)中提取數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特征,分析數(shù)據(jù)之間存在的內(nèi)在聯(lián)系與特征。2)數(shù)據(jù)挖掘是統(tǒng)計學(xué)發(fā)展的一個重要方向,它也為統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展提供了一個全新的研究方法與數(shù)據(jù)處理的方法,而且數(shù)據(jù)挖掘比統(tǒng)計學(xué)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法更具有代表性。3)數(shù)據(jù)挖掘并不僅是統(tǒng)計學(xué)分析的重要內(nèi)容,而在統(tǒng)計學(xué)的思想與數(shù)據(jù)處理的方法中也得到了廣泛的應(yīng)用,例如運用到數(shù)據(jù)庫技術(shù)、智能處理技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)。4)統(tǒng)計學(xué)與概率論作為數(shù)據(jù)挖掘的一種成熟的、應(yīng)用廣泛的技術(shù),將會促進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘向更深層次的范圍發(fā)展,提高數(shù)據(jù)挖掘的效率。
2統(tǒng)計學(xué)在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用
摘要:論文探討了概率統(tǒng)計系列課程體系的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)方法、考試方法以及非師范統(tǒng)計專業(yè)實習(xí)等問題,探討了學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)的相關(guān)途徑。
關(guān)鍵詞:概率統(tǒng)計系列課程;教學(xué)設(shè)計;專業(yè)實習(xí);應(yīng)用能力
高等教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。在概率論與數(shù)理統(tǒng)計系列課程的教學(xué)過程中,我們從改革課程體系、教學(xué)計劃、教學(xué)方法、考試方法及人才培養(yǎng)模式等方面進(jìn)行了深入的研究和全面的實踐。
1建立概率論與數(shù)理統(tǒng)計系列課程新體系
該系列課程包括數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)8門課和統(tǒng)計學(xué)專業(yè)22門課。數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)按主干課、必修課、選修課建立三維立體的課程體系結(jié)構(gòu)。主干課概率論旨在加強基本理論;必修課數(shù)理統(tǒng)計注重基本技能訓(xùn)練,另外6門選修課以基本理論和應(yīng)用為主,分為2個模塊:模塊一(包含多元分析、回歸分析、統(tǒng)計分析與軟件、試驗設(shè)計等)重點培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力;模塊二(包含測度論、隨機(jī)過程等)主要為繼續(xù)深造夯實理論基礎(chǔ)。統(tǒng)計學(xué)專業(yè)按三個方向(一般統(tǒng)計、經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計和生物統(tǒng)計)構(gòu)建課程體系形成三個模塊。
2推進(jìn)教學(xué)改革,探索課堂教學(xué)的新模式、新手段
課堂教學(xué)新模式即引導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑、深入探索的討論式[1]。有的教學(xué)內(nèi)容按照“提出問題和質(zhì)疑—進(jìn)行觀察和實驗—收集整理資料—提出假設(shè)和猜想—進(jìn)行統(tǒng)計推斷—得到合理統(tǒng)計結(jié)論”這一過程組織教學(xué)。這樣使學(xué)生不是僅停留在承認(rèn)和接受科學(xué)的結(jié)論,而是再現(xiàn)已知知識的思維過程,但又不是簡單重復(fù)。該教學(xué)模式得到學(xué)生的充分肯定。在采取無記名問卷調(diào)查中,有92%的學(xué)生認(rèn)為這種方法教學(xué)效果好。學(xué)生高瓊認(rèn)為:“這種教學(xué)方法最重要的是教會我們獲得知識的方法,而不僅僅是知識本身,這就是授之以魚和授之以漁的區(qū)別?!苯虒W(xué)手段采用多媒體輔助教學(xué)軟件,受到學(xué)生的普遍歡迎。
[摘要]針對新工科專業(yè)和大類招生培養(yǎng)機(jī)制,對數(shù)據(jù)分析能力導(dǎo)向的概率論與數(shù)理統(tǒng)計通識課程教學(xué)體系改革進(jìn)行了探討。依據(jù)新工科對人才的復(fù)合知識結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)分析能力的需求,討論了差異化的課程目標(biāo)的設(shè)置和建設(shè)問題。針對不同學(xué)科類型的新工科專業(yè),討論了課程內(nèi)容選取和設(shè)置原則與合理性。針對互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)環(huán)境下的新工科專業(yè),探討了該課程教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新,同時討論了“線上”與“線下”相結(jié)合的混合教學(xué)模式的優(yōu)越性和必要性,以期提高新工科背景下概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)水平。
[關(guān)鍵詞]新工科;大類招生;課程目標(biāo);教學(xué)改革;數(shù)據(jù)分析能力
一、引言
隨著全球新一輪科技革命、產(chǎn)業(yè)變革的迅速發(fā)展,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在高度分化的基礎(chǔ)上,呈現(xiàn)出高度綜合的趨勢,不同學(xué)科專業(yè)的相互融合使人類社會進(jìn)入多學(xué)科相互滲透、交叉融合發(fā)展的時代。新工科是由多學(xué)科專業(yè)知識相互滲透、交叉融合而產(chǎn)生的新興工程學(xué)科,以復(fù)合性為鮮明特征,通常由多個獨立而又相關(guān)性較強的傳統(tǒng)理科與工科專業(yè)相互融合、交叉復(fù)合而產(chǎn)生。因此,新興工科專業(yè)一般都具有復(fù)合性特征,隸屬于某個學(xué)科大類。新工科這種復(fù)合性屬性,使得分大類招生培養(yǎng)的教學(xué)機(jī)制成為一種契合新型高等工程教育的有效模式[1,2]。按大類招生培養(yǎng)體制由于其“大類通識教育+專業(yè)分流”的教學(xué)模式而成為適應(yīng)復(fù)合型新工科人才培養(yǎng)的一條有效途徑。新工科的復(fù)合性特征決定了新工科人才必須具備復(fù)合性知識結(jié)構(gòu)。同時,由于互聯(lián)網(wǎng)、信息通信等技術(shù)的快速發(fā)展,極大增強了人們收集和處理數(shù)據(jù)的能力,人類在生產(chǎn)、生活活動中往往伴隨海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和累積,具有鮮明的大數(shù)據(jù)特征(數(shù)據(jù)密集特征),因此新工科人才也應(yīng)同時具備應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析的方法與技能解決科學(xué)工程領(lǐng)域復(fù)雜問題的能力。該能力被認(rèn)為是新工科專業(yè)人才必須具備的公共核心能力之一[3,4]。概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程是綜合性大學(xué)理、工、農(nóng)、醫(yī)、經(jīng)管等專業(yè)開設(shè)的一門主要公共數(shù)學(xué)課程,旨在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)據(jù)分析方法解決實際問題的能力,對于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力具有基礎(chǔ)核心作用。因此概率論與數(shù)理統(tǒng)計在新工科基礎(chǔ)課程體系中占有重要地位,研究面向新工科的大類招生模式下,通識型概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程群的教學(xué)改革具有重要意義。
二、概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)目標(biāo)的科學(xué)確定
(一)課程教學(xué)目標(biāo)制定和設(shè)計的依據(jù)課程教學(xué)體系是指根據(jù)相應(yīng)學(xué)科專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和目標(biāo),設(shè)計構(gòu)建的由課程教學(xué)目標(biāo)、課程內(nèi)容體系、課程教學(xué)模式與方法體系、課程考試評價體系等教學(xué)要素構(gòu)成的一個有機(jī)整體。課程教學(xué)體系中,課程教學(xué)目標(biāo)是核心組成要素,處于指導(dǎo)性的核心地位,并對其他課程教學(xué)要素起著決定和制約作用。它決定著課程內(nèi)容的設(shè)置、課程教學(xué)評價的標(biāo)準(zhǔn)和尺度[5],因此課程教學(xué)目標(biāo)科學(xué)確定和設(shè)計是實施課程教學(xué)的首要任務(wù)。新興工程學(xué)科要求新工科人才必須具備若干核心能力。當(dāng)今數(shù)據(jù)分析和處理能力是一項核心能力,因此在本課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計中,要特別重視對學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力標(biāo)準(zhǔn)的制定和考查;其次,要重視并體現(xiàn)新工科專業(yè)的復(fù)合性特征,建立具有學(xué)科類別差異,適用大類招生培養(yǎng)的課程教學(xué)目標(biāo),以確保能夠真正培養(yǎng)出具有良好數(shù)據(jù)分析能力,滿足社會需要的新工科人才。
(二)課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)定的思考1.對于諸如電氣工程類、電子信息類、通信工程類、自動化類、機(jī)械類等類型的新工科,在制定課程教學(xué)目標(biāo)時,既要重視概率論部分的相關(guān)抽象概率概念和基本概率理論的目標(biāo)設(shè)置,也要突出數(shù)理統(tǒng)計部分有關(guān)數(shù)據(jù)分析和處理能力培養(yǎng)的課程目標(biāo)的科學(xué)設(shè)置。2.對于諸如金融工程類、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)等類型的新工科,這類新工科專業(yè)對于學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和分析能力有著強烈的需求,為適應(yīng)和契合這種類型的新工科專業(yè)特點,對屬于統(tǒng)計學(xué)內(nèi)容的數(shù)據(jù)分析與處理部分,要制定較高的課程目標(biāo);對于統(tǒng)計實驗課程部分,要制定高標(biāo)準(zhǔn)的課程教學(xué)目標(biāo),以培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計實踐能力、數(shù)據(jù)分析與處理能力。