概率论与数理统计一流课程建设改革与实践

概率论与数理统计一流课程建设改革与实践

胡 玥

（湖北汽车工业学院  数理与光电工程学院  湖北省十堰市  442002）

摘要：本文在一流课程建设背景下，以培养应用型人才为定位目标，探究概率论与数理统计课程的教学改革与实践。在教学中，坚持课堂教学主阵地，以应用案例为载体，融入课程思政。借助学习通、微助教等平台，将信息技术深度融入课程教学，扩大教学信息量，提升教学效果；录制微课辅助教学，拓展课堂功能，延伸学习空间。在考核方式上，强化过程性考核，建立全面的课程考核方案。

关键词：概率论与数理统计；课程建设；一流课程

概率论与数理统计是一门研究随机现象客观规律性的数学学科，其应用广泛，具有独特的思想和方法，是高等院校经管类和理工类各专业的一门重要基础课，是学生后续专业课学习的主要工具之一，对培养学生的数学思维能力、理论联系实际能力、数学建模能力等具有重要作用。新形势下，以培养应用型人才为定位的工科高校对数学知识与能力提出了新的更切实的要求，既要掌握扎实的数学知识，更要学以致用。特别伴随着信息技术在一流课程、一流专业建设，以及课程思政等工作中的广泛应用，传统教学模式越来越不适应当前课堂教学的需求日益凸显。众多高校及教师针对本课程的教学改革已开展系列研究，例如文献[1]本着“让生活走进数学课堂，让数学回归生活”的教学思想进行教学设计；文献[2]对创新课程内容、增加课程挑战度，实现课程目的高阶性等方面展开讨论；文献[3]从思政元素、教学内容、教学方式、教学实践这四个方面探究课程思政方案；文献[4]提出概率论与数理统计课程的过程性考核改革的思路和方案；文献[5]针对大数据分析中概率论与数理统计运用方式进行研究；文献[6]探讨了BOPPPS和对分课堂相结合的混合式教学模式，构建以学生为中心的新式课堂。当前“互联网+”时代背景下，本文结合应用型办学定位和新工科人才培养对数学的需求，探讨新工科背景下概率论与数理统计一流课程建设的探索与实践。

1. 概率论与数理统计课程教学面临的改革需求

1.1 教学课时少与内容多，推进信息技术与教学的深度融合

概率论与数理统计课程包含概率部分和统计部分，教学内容丰富，但是普通高校本课程的课时一般设定在40至44课时，因此在教学中面临着教学内容与课时的矛盾。为了缓解这个矛盾，在实际教学过程中，一般采用“重概率轻统计”的处理方式，大部分课时用在概率部分的教学，统计部分只介绍基本概念以及参数估计、假设检验，但是统计方法在科学研究、工程问题解决、经济分析等领域有着广泛的应用，这在教学过程中都难以实现。因此需要在课时不变的情况下，合理应用信息技术和线上资源，缓和课程容量大、课时少的矛盾，改变传统课堂满堂灌的弊端，实现数学理论与工程实际相结合，做到教学内容与时俱进，体现课程的高阶性。

1.2教学内容固守传统经典缺乏创新，促进教学内容优化、教学模式创新

概率统计课堂教学中，普遍面临教学内容固守传统经典，偏重数学理论，缺少能够体现现实生活的案例，教学案例与专业知识相脱节，导致学生被动学习、课堂参与度低。因此，在优化传统教学内容的基础上，需要加强本课程理论与实际问题的融合，强化问题导向与案例分析相结合，改变传统课堂满堂灌的弊端，创新教学模式，调动学生课堂学习积极性和参与性。

1.3 单一的考核方式与人才培养需求不一致，需要多元化的评价考核机制

传统考核方式采用期末闭卷考试加平时作业的单一评价方式，容易形成考什么学什么、滋生期末临时抱佛脚的不良影响，显然不符合现代人才培养的需求。在以学生为中心的教学理念下，必须促进本课程教学趋于重视学生的学习过程评价与学习成果，加强课程过程考核和监督，调动学生平时学习的自觉性与主动性，促进学习态度与学习方式的转变，推动学生从“要我学习”向“我要学习”转变，将学习的阶段性成果和长远性效果有机结合。

2. 概率论与数理统计课程改革与实践

秉承“学生中心、学以致用”的教学理念，结合专业需求，以经典概率统计知识为主线，不断优化课程内容，彰显案例教学特色，突出问题导向，挖掘课程思政元素。

2.1教学资源持续更新

我校概率论与数理统计使用的是自编国家级规划教材《概率论与数理统计教程》，该教材已由高等教育出版社更新六版；为满足学生课外学习及考研需求，教学团队配编写了学习指导用书《概率论与数理统计教程（第四版）学习辅导与习题选解》、《概率论与数理统计教程（第五版）学习辅导与习题选解》，均已正式出版，实现“教、学、练”合一。

以教材为中心，制作完整的课程电子教案，形成完善的课程大纲、课程进度表、课程教案、习题册等基本教学资料。根据教材特点结合我校各专业需求，设计教学应用案例，根据授课班级的学生专业选择合适的应用案例，实现分类教学。

以学习通为平台建设线上题库、线上课堂，不断更新，丰富教学内容和资源。学生通过课堂教学与线上自测相结合的学习方式，用随堂测验评价课堂学习效果，通过课后自测巩固知识点

。录制概率论与数理统计重要知识点、方法的微课，采用微课模式补充知识盲区，拓展学习时空。

2.2 优化教学内容

教学内容以概率论与数理统计的基本理论与方法为主，平衡概率论与数理统计两部分的内容，重点突出概率统计的基本思想及工程应用背景，适当淡化严格的推导及证明。统计部分，突出参数分析和假设检验的思想与方法，筑牢学生对统计推断的理论和方法的掌握及应用。并将数学软件的应用引入到求解工程实际问题中，做到教学内容与时俱进。每类教学内容按照基本概念、数学方法和应用拓展三个层次，采用师生共授、生生互讲、小组讨论等不同教学方式呈现。

2.3 创新教学模式

探索出符合我校人才培养需要和学生实际水平的“线上+BOPPPS+案例”教学模式，为整合教学内容、结合课程育人提供了有力的保障。创新教学模式在保证现有学时、教师等资源不变的情况下，借助学习通、微助教等线上平台，采用团队录制的微课辅助教学，实现课前预习、自测；将晦涩的理论推导转向线上自学，拓展课堂功能，延伸学习空间，提升教学效果。线下坚持课堂教学主阵地，采用BOPPPS六步教学法，由具体问题入手，由浅入深，脉络清晰；结合案例分析，将理论学习与建模思想培养融为一体。精心设置课堂讨论、演示环节，鼓励师生互动、生生互动，有效提高学生参与学习的热情。

图1 线上+BOPPPS+案例教学模式

2.4构建多元化课程评价体系

构建基于多目标（知识、能力、价值）、全方面（过程性、表现性、结果性相结合）、多主体（学生自评、生生互评、教师评价）的评价体系。在课堂教学中，借助微助教、学习通等现代化教学工具，实现课堂讨论、测验、提问答疑等师生互动环节，课后通过任务点、视频学习等方式记录课后学习过程，将体现学习态度、学习效果的过程性评价形成，特别是以案例分析为主的表现性评价，从而提高学习的主动性。

图2 概率论与数理统计过程评价框架

2.5 深挖思政元素，精选思政案例，实现课程育人

遵循概率统计学科发展历程，以应用案例为载体，深挖思政元素，注重“品行+能力”的培养过程，在传授知识的同时实现思政育人、价值塑造。

从爱国情怀、科学素养、哲学思想三个层面挖掘思政元素、设计思政案例，以课堂教学的三个环节为主线，即课前规划准备阶段、课堂教学核心阶段及课后拓展阶段，将课程思政贯穿其中，体现“全过程”育人理念。在每个教学阶段注重课堂内外、线上线下等多举措、宽渠道、全方位拓展思政育人空间，从而实现从认知、感悟到形成、提升的思政德育延伸。。

表1 课程思政元素举例

3. 结语

为契合湖北汽车工业学院应用型办学定位和新工科人才培养对数学的需求，结合立德树人和价值引领任务的新要求，探讨新工科背景下概率论与数理统计一流课程建设的探索。实践证明，现代大学生的心理和学习需求，促使我们的教学要不断探索混合式教学模式的创新融合，开展线上线下、个性化教学模式。在不断更新信息化手段扩大教学信息量的基础上，使学生的学习时间变得更自由、学习方式变得更灵活、学习行为更主动，提升学生学习的参与度和获得感。

参考文献

[1] 陈园园. 概率论与数理统计教学改革研究——让生活走进数学课堂，让数学回归生活[J]. 高教学刊 ,2023.9（10）：129-132.

[2] 吕 文，李 斐. 地方高校概率论与数理统计课堂教学改革探究[J]. 科教导刊：2023（13）：113-115.

[3] 谭家驹. 新工科发展下的“概率论与数理统计”课程思政研究[J]. 教育教学论坛：2023.5（20）：73-76.

[4] 胡玥，张传坤. 应用型本科院校《概率论与数理统计》课程过程性考核的改革与实施——以湖北汽车工业学院为例[J]. 科教导刊（电子版）,2020,10：92-93.

[5] 郑洽好. 大数据分析中概率论与数理统计的应用探究[J]. 数据：2023（02）：72-73.

[6] 金爱云，周永. 基于BOPPPS和对分课堂相结合的混合式教学模式的概率论与数理统计教学实践[J]. 科教文汇：2022（134）：72-75.

第一作者简介：胡玥（1986年—）,女,讲师,硕士研究生,主要研究方向为理工科数学课程教学改革．

项目来源：2021年湖北省教学研究项目：双一流建设视域下《概率论与数理统计》课程改革与实践汽车工业学院校级教学研究与改革项目（编号：2020791）；

2021年湖北汽车工业学院课程思政教育教学改革研究专项课题：概率论与数理统计课程思政教学体系建构与应用研究（编号：21mdsz14）。