课程教学数理统计论文

2022-04-17

[摘要]针对新工科专业和大类招生培养机制,对数据分析能力导向的概率论与数理统计通识课程教学体系改革进行了探讨。依据新工科对人才的复合知识结构和数据分析能力的需求,讨论了差异化的课程目标的设置和建设问题。针对不同学科类型的新工科专业,讨论了课程内容选取和设置原则与合理性。今天小编给大家找来了《课程教学数理统计论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

课程教学数理统计论文 篇1:

关于概率论与数理统计课程教学的思考

【摘要】针对目前高校概率论与数理统计课程教学中存在的一些问题,结合相关经验,探讨了案例教学法、启发式教学法以及传统教学模式与多媒体结合方式在概率论与数理统计课程教学中的应用策略.

【关键词】概率论与数理统计;案例教学法;启发式教学法;多媒体

【基金项目】2016年黑龙江大学学位与研究生教育教学改革研究,运筹学与控制论专业课程体系优化与课件建設(编号:JGXM_YJS_2016021).

作者:杨新荣

课程教学数理统计论文 篇2:

新工科背景下数据分析能力导向的概率论与数理统计课程教学体系改革探究

[摘 要] 针对新工科专业和大类招生培养机制,对数据分析能力导向的概率论与数理统计通识课程教学体系改革进行了探讨。依据新工科对人才的复合知识结构和数据分析能力的需求,讨论了差异化的课程目标的设置和建设问题。针对不同学科类型的新工科专业,讨论了课程内容选取和设置原则与合理性。针对互联网与大数据环境下的新工科专业,探讨了该课程教学模式和教学方法的改革与创新,同时讨论了“线上”与“线下”相结合的混合教学模式的优越性和必要性,以期提高新工科背景下概率论与数理统计课程的教学水平。

[关键词] 新工科;大类招生;课程目标;教学改革;数据分析能力

一、引言

随着全球新一轮科技革命、产业变革的迅速发展,现代科学技术在高度分化的基础上,呈现出高度综合的趋势,不同学科专业的相互融合使人类社会进入多学科相互渗透、交叉融合发展的时代。新工科是由多学科专业知识相互渗透、交叉融合而产生的新兴工程学科,以复合性为鲜明特征,通常由多个独立而又相关性较强的传统理科与工科专业相互融合、交叉复合而产生。因此,新兴工科专业一般都具有复合性特征,隶属于某个学科大类。新工科这种复合性属性,使得分大类招生培养的教学机制成为一种契合新型高等工程教育的有效模式[1,2]。按大类招生培养体制由于其“大类通识教育+专业分流”的教学模式而成为适应复合型新工科人才培养的一条有效途径。

新工科的复合性特征决定了新工科人才必须具备复合性知识结构。同时,由于互联网、信息通信等技术的快速發展,极大增强了人们收集和处理数据的能力,人类在生产、生活活动中往往伴随海量数据的产生和累积,具有鲜明的大数据特征(数据密集特征),因此新工科人才也应同时具备应用数据挖掘、数据分析的方法与技能解决科学工程领域复杂问题的能力。该能力被认为是新工科专业人才必须具备的公共核心能力之一[3,4]。

概率论与数理统计课程是综合性大学理、工、农、医、经管等专业开设的一门主要公共数学课程,旨在培养学生应用数据分析方法解决实际问题的能力,对于培养学生数据分析能力具有基础核心作用。因此概率论与数理统计在新工科基础课程体系中占有重要地位,研究面向新工科的大类招生模式下,通识型概率论与数理统计课程群的教学改革具有重要意义。

二、概率论与数理统计课程教学目标的科学确定

(一)课程教学目标制定和设计的依据

课程教学体系是指根据相应学科专业的人才培养方案和目标,设计构建的由课程教学目标、课程内容体系、课程教学模式与方法体系、课程考试评价体系等教学要素构成的一个有机整体。课程教学体系中,课程教学目标是核心组成要素,处于指导性的核心地位,并对其他课程教学要素起着决定和制约作用。它决定着课程内容的设置、课程教学评价的标准和尺度[5],因此课程教学目标科学确定和设计是实施课程教学的首要任务。

新兴工程学科要求新工科人才必须具备若干核心能力。当今数据分析和处理能力是一项核心能力,因此在本课程教学目标设计中,要特别重视对学生数据分析能力标准的制定和考查;其次,要重视并体现新工科专业的复合性特征,建立具有学科类别差异,适用大类招生培养的课程教学目标,以确保能够真正培养出具有良好数据分析能力,满足社会需要的新工科人才。

(二)课程教学目标设定的思考

1.对于诸如电气工程类、电子信息类、通信工程类、自动化类、机械类等类型的新工科,在制定课程教学目标时,既要重视概率论部分的相关抽象概率概念和基本概率理论的目标设置,也要突出数理统计部分有关数据分析和处理能力培养的课程目标的科学设置。

2.对于诸如金融工程类、物联网、数据科学与大数据技术等类型的新工科,这类新工科专业对于学生的数据处理和分析能力有着强烈的需求,为适应和契合这种类型的新工科专业特点,对属于统计学内容的数据分析与处理部分,要制定较高的课程目标;对于统计实验课程部分,要制定高标准的课程教学目标,以培养学生的统计实践能力、数据分析与处理能力。

三、概率论与数理统计课程教学内容改革的探索

课程教学内容是人才培养的主要载体,关系到人才培养目标的实现和专业培养标准的落实。因此课程教学内容的结构与组成就成为一个新专业课程体系建设的关键环节之一。

对于以继承与创新方式为主,在传统理工科专业基础上改造升级发展起来的新工科专业,他们大多保留有原来专业知识体系的概念抽象度高、数理逻辑性强的特点,例如电气工程类、自动化类、机械类、电子信息类等类型的新工科,本文考虑课程内容设置以概率论基本概念为起点,逐步展开课程教学,同时,增加设置培养学生数据分析能力的内容模块。课程内容主要包括如下知识点:随机试验、样本空间、随机事件;概率、随机变量、概率分布;随机变量的矩、数学期望、方差、协方差;大数定律、中心极限定理;总体,随机样本,抽样分布包括χ2分布、t分布、F分布;点估计、矩估计法、最大似然估计法;估计量评选标准;区间估计、假设检验、两类错误;R软件(或SPSS),统计实验等。

对于以交叉与融合方式为主,适应新经济而出现的复合性、大数据特征突出的新工科类型,例如金融工程类、物联网、数据科学与大数据技术类的新工科等,课程教学内容直接以描述统计的内容为起点,以数据分析和处理为整个课程教学内容的主轴线。课程内容可安排如下:数据的图形表示、数据的描述性统计分析、R软件(或SPSS);数据水平的概括性度量包括平均数、中位数和分位数;数据差异的概括性度量包括极差、四分位数、方差和变异系数;随机事件、概率、随机变量、概率分布;条件概率;随机变量的矩、数学期望、方差、协方差;随机样本、统计量、三大常用抽样分布;点估计、矩估计法、最大似然估计法、参数估计的基本原理;总体均值和方差的区间估计;假设检验、两类错误、χ2检验、F检验;统计实验等。

四、课程教学模式与方法的改革探索

(一)课程教学模式的变革

1.采用混合教学模式进行课程教学改革。混合教学模式是指以线上教学与线下课堂教学相结合为主要形式的一种新型教学模式。作为互联网和大数据背景下的一种学习环境,它将传统教学中的面对面教学与在线教学相结合,采用多种教学方式和工具,以优化学习成果和教学成本。在混合教学模式的课堂上,师生自然和主动的互动活动对学习过程有积极的影响,其优点主要有:①可针对不同的学习需求提出不同的解决方法;②提高教学的成本效益比;③操作简单,已被诸多学校实践和采用[8]。当前混合式教学模式的具体实现形式常见的有翻转课堂、慕课、移动学习等,这些学习形式能较好满足学生不同的实际学习需求,为学生提供了多种知识学习模式,有利于提高教学质量。

2.“专业服务+案例教学”的教学模式。优选和构建各个学科大类层次的课程内容,针对不同学科大类专业的实际背景和特点,优先选取来自于专业实际背景的统计案例,构建“专业型案例库”和“公共通用型案例库”,结合R统计软件,以案例教学形式实施统计实验课的教学,理论与实践相结合,培养学生应用统计软件进行数据处理和分析、解决实际问题的能力。

(二)课程教学方法与手段的改革

1.采用基于“专业服务+案例”的案例教学法。在统计实验课环节的教学中,应用案例教学法,优选来自于具体学科中的实际统计案例,培养学生构建统计模型、结合R软件(或SPSS)解决本学科专业实际问题的能力,有效提高教学质量。

2.采用基于“专业服务+问题情境”的教学法。课程教学中,对抽象度高、学生难以理解的难点内容,通过创设问题情境,再现抽象概念和理论产生的历史背景和问题环境,激发学生求知欲,引导其深入思考,培养学生创造性思维能力。

3.采用“互联网+课后教学”的教学手段。充分重视课后辅导答疑的教学改革,利用“互联网+”技术,实施“线上”与“线下”相结合的课外辅助教学方式。借助于移动互联网,创建班级为单位的课程学习QQ群,构建线上课程学习论坛,通过在线学习平台,实现教师与学生之间及时的交流和反馈,达到高效的课后辅导教学,有效培养学生的自主学习能力和创新能力。

五、结束语

本文在新工科的背景下,针对大类招生培养教学机制,对概率论与数理统计通识课程教学体系改革与实践进行了探讨,主要以新工科人才的复合性特点和数据分析能力培养为导向,针对不同类型的新工科专业,讨论了通识性的概率论与数理统计课程群差异化的课程目标、教学大纲、课程内容的设置和建设的问题。文章还对课程教学模式、教学方法方面的改革进行了探讨,深入讨论了“线上”与“线下”相结合的混合教学模式在课程教学中的积极作用和影响。

当然我们对于该问题仅仅做了一些初步的探索式的探讨与思考,期望文章所做的讨论能够对新工科专业概率论与数理统计通识课程的教学改革与建设有所帮助,为新工科人才的培养做出一定的贡献。

参考文献

[1]叶民,孔寒冰,张炜.新工科:从理念到行动[J].高等工程教育研究,2018,(01):24-31.

[2]胡波,冯辉,韩伟力,等.加快新工科建设 推进工程教育改革创新[J].复旦教育论坛,2017,15(2):20-28.

[3]周开发,曾玉珍.新工科的核心能力与教学模式探索[J].重庆高教研究,2017,5(3):22-35.

[4]吴涛,刘楠,孙凯.“新工科”视域下工程人才关键能力的思考[J].黑龙江高教研究,2018,(03):156-160.

[5]彭红军,梁艳.概率论与数理统计课程的全程类比教学研究[J].数学教育学报,2012,21(01):95-97.

[6]林健.多学科交叉融合的新生工科專业建设[J].高等工程教育研究,2018,(01):32-45.

[7]崔玉杰,刘喜波.大类招生下《概率论与数理统计》课程教学改革研究[J].教育教学论坛,2016,(15):40.

[8]熊莲花,刘可为.《概率论与数理统计》通识课程建设与思考[J].大学数学,2018,34(06):24-29.

作者: 刘军 柳福祥 崔盛

课程教学数理统计论文 篇3:

独立学院概率论与数理统计课程教学改革研究

【摘 要】本文针对独立学院概率论与数理统计课程教学过程中出现的一些问题以及建设应用型本科高校的需要,从多个角度探讨课程教学改革的思路与对策。

【关键词】独立学院 概率论与数理统计 应用型本科高校 教学改革

独立学院是新时期我国高等教育的一种全新的办学模式,不同于传统的“二本”高校。新的办学机制,新的发展模式使得独立学院虽然创办时间短,但是发展速度非常快。概率论与数理统计是一门非常重要的数学基础课程,应用性非常广泛,涉及社会很多领域的问题。目前,独立学院的概率论与数理统计课程教学基本都是仿照母体大学的教学模式。但是由于独立学院目前的现状以及建设应用型本科高校的需要,高度的模仿,不仅没有延续母体大学良好的教学体系,也违背了高等教育的实际。因此,独立学院的概率论与数理统计课程迄待改革。

一、独立学院概率论与数理统计课程现状

1. 独立学院学生生源现状

独立学院的招生批次一般在本科录取的最后阶段,招收的生源入学成绩较低,无论是知识基础、学习兴趣及学习习惯与普通二本学生相比都会有较大的差距。因为概率论与数理统计的学习需要高等数学的相关知识,所以一般开在第二学年。大部分学生如果高等数学的知识掌握不好,会对概率论与数理统计这门课程敬而远之。

2. 独立学院概率论与数理统计课程缺少相应的教学大纲和教材

独立学院的教学资源一般依托于母体院校,大多数的课程体系建设是照搬或参考母体院校的模式和材料。目前,概率论与数理统计课程的教学大纲和教材大多数是一些重点院校编写的,课程内容,教学模式差不多,其培养目标更倾向于“研究型”人才,没有突出应用型人才培养的特点,增加了学生学习概率论与数理统计课程的难度,也为独立学院的教师教学提出的新的问题。此外,教学内容上普遍重视概率论部分,轻视数理统计部分的知识。而数理统计部分的应用性更强,目前的教学内容不能突出独立学院应用型人才培养的特点。

3. 建设应用型本科高校的客观需要

目前独立学院的发展定位普遍为应用型本科高校。应用型本科高校是指以培养高素质应用型人才为办学定位的本科院校,应用型本科教育对于满足地区经济社会发展,对高层次应用型人才需要以及推进中国高等教育大众化进程起到了积极的促进作用。应用型人才培养的重点就是重视实践教学、强化应用型技能的培养。所以独立学院概率论与数理统计课程也需要针对建设应用型本科高校做出相应的调整与改革。

总之,在保证教学效果,突出应用型人才培养特点的前提下,概率论与数理统计教学改革研究已成为当务之急。

二、独立学院概率论与数理统计教学改革的思路与对策

1. 明确概率论与数理统计应用型学科定位

根据应用型本科人才培养“理论扎实,实践能力强”的特点,要明确概率论与数理统计课程应用型学科的定位。高度重视概率论与数理统计这类应用广泛,与实际联系紧密的数学基础课程。应在保证概率论与数理统计课程基本教学学时的基础上,进一步突出应用型学科的特点,培养学生用概率论与数理统计的数学思想在日常的工作学习中发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养具有一定创新意识、综合素质较高的应用型技术人才。

2. 优化教学内容,编写修订教学大纲及教材

教学大纲是在教学过程中的根本性、纲领性材料。概率论与数理统计课程改革的基础首先就是要优化教学内容,修订适合独立学院学生特点的教学大纲,改变以往“重视概率,轻视统计”的教学思想,在教学内容上要突出应用型人才培养的特点,特别是能够根据专业特色和对概率论与数理统计的要求而修订,适当地减少复杂的证明过程,增加统计推断、决策方面的内容。然后根据独立学院学生数学基础薄弱以及应用型人才的特点设计合适的教材。应设计简明易懂,由浅入深,从日常工作学习联系紧密的实际问题出发,帮助学生理解内容的启发式教材。

3. 丰富概率论与数理统计课程教学手段方法

要以突出应用型特点的方式创新教学方法及教学模式。概率论与数理统计课程有自身独特的方法,内容丰富,逻辑严密。如果学生高等数学基础薄弱的话,会在学习过程中感到困难,所以改革教学模式及创新教学方法十分必要。教师在讲授时要尽量结合实际问题,引导学生发现问题,分析问题、解决问题。此外还应合理引进现代化教学手段,提高课堂教学的生动性。然后依据专业设置和学生意愿不同实施分层教学,充分调动学生学习的积极性,以迎合目前学生多元化的学习需求及突出应用型学科特点。

4. 改革概率论与数理统计考试方式

目前概率论与数理统计课程考试方式主要以闭卷考试为主,由于内容中有比较多的繁琐的公式,可以尝试新的考核方式。根据学生专业需求的实际情况,将部分复杂公式在考试过程中,提供给学生,将学生从机械的背诵公式中解脱出来,使教师与学生都能够更加关注创新及应用,从而推进应用型人才培养。

推进独立学院概率论与数理统计课程教学改革能够为学生今后的知识储备打下良好的基础,培养良好的逻辑和抽象思维能力,从而切实提高独立学院人才培养质量,为社会输送高素质的应用型人才。

【参考文献】

[1]李桂范. 《概率论与数理统计》课程考试改革的研究与实践[J].中国科教创新导刊,2008(14):136-137.

[2]薛凤,张利凤.独立学院《概率论与数理统计》教学改革探讨[J].价值工程,2012(3):239-240.

[3]孙燕玲.关于大学《概率论与数理统计》教学的思考[J].河南科技,2013(4):279.

[4]杨淑娥.应用型本科院校《概率论与数理统计》课程建设[J].徐州工程学院学报,2006(12):99-100.

[5]周兴才.应用型本科院校概率论与数理统计教学研究[J].襄樊学院学报,2011(5):60-63.

作者:张舜 李旭东

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