摘要:創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的教育。創(chuàng)新教育已成為當(dāng)前社會(huì)的共識(shí),實(shí)施創(chuàng)新教育的主渠道是課堂教學(xué)。為此,在大數(shù)據(jù)與大眾創(chuàng)新雙重背景下,結(jié)合教學(xué)實(shí)際,總結(jié)和探討了概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式,以期激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和創(chuàng)新人才的素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞: 大數(shù)據(jù); 大統(tǒng)計(jì)學(xué);創(chuàng)新;教學(xué)模式;
中圖分類(lèi)號(hào): C829. 2
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》是研究隨機(jī)現(xiàn)象客觀規(guī)律的一門(mén)學(xué)科,由于其理論知識(shí)的抽象性和思維方法的獨(dú)特性常常造成學(xué)生理解和接受上的困難!特別是在大數(shù)據(jù)與大眾創(chuàng)新雙重背景下,隨著數(shù)字化的進(jìn)程不斷加快,人們?cè)絹?lái)越多地希望能夠從大數(shù)據(jù)中總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)規(guī)律從而為相關(guān)的決策提供一些理論依據(jù)[4]。因此積極探索概率統(tǒng)計(jì)的創(chuàng)新教學(xué)模式[2,3],顯得尤為必要!
一、明確教學(xué)目標(biāo)—是教學(xué)創(chuàng)新的源泉
高校概率統(tǒng)計(jì)學(xué)科教學(xué), 對(duì)于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)具有極為特殊的重要作用!在教學(xué)中, 我們把教學(xué)目標(biāo)定位在培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生隨機(jī)數(shù)學(xué)素質(zhì),體現(xiàn)在重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生四種思維能力:一是隨機(jī)性思維,即以隨機(jī)數(shù)學(xué)解釋客觀世界的偶然性(隨機(jī)性)現(xiàn)象的思維。二是公理化思維, 即突出精確性、形式化和符號(hào)化。三是模型化思維, 通過(guò)建模來(lái)刻畫(huà)事物本質(zhì),是該學(xué)科應(yīng)用的基本方式。四是“大統(tǒng)計(jì)學(xué)”思維,即認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)、收集大數(shù)據(jù)與分析大數(shù)據(jù)的思維[4]。
二、整合重組教學(xué)內(nèi)容-使創(chuàng)新建立在優(yōu)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)上
創(chuàng)新能力的培養(yǎng), 總是依托一定的知識(shí)來(lái)承載。知識(shí)是創(chuàng)新的源泉,創(chuàng)新是知識(shí)的轉(zhuǎn)化與整合。根據(jù)創(chuàng)新教育特點(diǎn), 緊緊圍繞培養(yǎng)學(xué)生隨機(jī)性數(shù)學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力需要, 精選教學(xué)內(nèi)容,堅(jiān)持整體優(yōu)化, 著眼發(fā)揮知識(shí)結(jié)構(gòu)的整體功效, 注重知識(shí)之間的相互聯(lián)系, 選擇多方面、多類(lèi)型的知識(shí),形成創(chuàng)新的知識(shí)體系。因此, 可把課程內(nèi)容整合成三大類(lèi)知識(shí):一是核心理論知識(shí)。主要包括概率論知識(shí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)、“現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)分析方法與應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程等理論知識(shí)。二是方法性知識(shí)。主要指不確定性分析、隨機(jī)分析、統(tǒng)計(jì)推斷和大數(shù)據(jù)技術(shù)等方法。三是應(yīng)用性、前沿性知識(shí)。這些知識(shí)的學(xué)習(xí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力不無(wú)裨益。
三、優(yōu)化教學(xué)過(guò)程-體現(xiàn)在創(chuàng)新教學(xué)方法上
為了優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,我們嘗試教學(xué)方法與手段的多樣化, 使講授、操作和實(shí)踐相結(jié)合, 教學(xué)時(shí)倡導(dǎo)學(xué)生將動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流等作為主要學(xué)習(xí)方式,使學(xué)習(xí)過(guò)程變?yōu)橐粋€(gè)生動(dòng)活潑的、主動(dòng)的和富有個(gè)性的過(guò)程。經(jīng)過(guò)嘗試,初步取得了成效。
(一) 注重?cái)?shù)學(xué)思想和方法的教學(xué)-選講概率統(tǒng)計(jì)史料[1]。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)其發(fā)展歷史,激發(fā)其學(xué)習(xí)的動(dòng)力!比如通過(guò)選講概率統(tǒng)計(jì)學(xué)家泊松、貝努利、高斯、貝葉斯等對(duì)概率統(tǒng)計(jì)的貢獻(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和重新發(fā)現(xiàn)“概率統(tǒng)計(jì)”的能力,增強(qiáng)其學(xué)習(xí)興趣和自信心。
(二)采用案例教學(xué)法[3]培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。如選用古典概率公式解決“鞋子配對(duì)
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基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(11461061)和重慶師范大學(xué)博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目(15XLB013)資助.作者簡(jiǎn)介:康元寶(1973-),男,甘肅涇川人,講師,博士,主要從事隨機(jī)分析和數(shù)學(xué)教育育研究.
問(wèn)題”與“概率與密碼問(wèn)題”等,又如運(yùn)用“統(tǒng)計(jì)估計(jì)”思想與“假設(shè)檢驗(yàn)”方法解決“先嘗后買(mǎi)產(chǎn)品的促銷(xiāo)問(wèn)題”、“吸煙與患癌癥的相關(guān)性”;以及用中心極限定理解決“保險(xiǎn)公司盈利與虧損的問(wèn)題”等等。促使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)創(chuàng)新思維的習(xí)慣。
(三)結(jié)合實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生利用概率統(tǒng)計(jì)建模能力。從理論的掌握到應(yīng)用不是一件容易的事情,學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。在教學(xué)中, 我建議通過(guò)成立概率統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)興趣小組,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。每周活動(dòng)1— 2 次,經(jīng)過(guò)指導(dǎo)他們學(xué)習(xí)的方法,并使之充分認(rèn)識(shí)概率統(tǒng)計(jì)的實(shí)用性,進(jìn)而培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。如鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)建模來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題。如分析學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)與性別的關(guān)系,考察入學(xué)成績(jī)與在校成績(jī)的相關(guān)性等;還可拿出一些相應(yīng)的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模題讓學(xué)生探討研究,如2014 年A 題的城市表層土壤重金屬污染分析問(wèn)題,可用統(tǒng)計(jì)分析等方法解決。這樣更能夠增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力!
四、轉(zhuǎn)變?cè)u(píng)價(jià)觀念——實(shí)施科學(xué)的考核評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。但過(guò)去常常把“考試”作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的工具, “一考定終身”。因此, 出現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程中“教”和“學(xué)”的目的似乎純粹是為了“考”的奇怪現(xiàn)象! 這是應(yīng)試教育的典型特征與悲?。?我們?cè)诟怕式y(tǒng)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)中,需要轉(zhuǎn)變?cè)u(píng)價(jià)觀念, 堅(jiān)持“考”為教學(xué)服務(wù)、為培養(yǎng)創(chuàng)新人才服務(wù), 把考試作為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要手段, 積極改革教學(xué)評(píng)價(jià)方式, 實(shí)施科學(xué)的考核評(píng)價(jià)。徹底改變唯分?jǐn)?shù)論的教學(xué)評(píng)價(jià)體系!實(shí)行平時(shí)考核與期終考試相結(jié)合, 加強(qiáng)平時(shí)考核檢查力度。最后通過(guò)成績(jī)分析和反饋改進(jìn)教學(xué)。如對(duì)成績(jī)分布情況進(jìn)行分析, 看是否符合正態(tài)分布,利用方差分析判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)總體水平和發(fā)展趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)對(duì)每道題的得分情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況和運(yùn)用能力, 找出薄弱環(huán)節(jié), 以便對(duì)原教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。再對(duì)試題和試卷的信度、效度、難度、區(qū)分度等進(jìn)行全面的分析, 利用最小二乘回歸方法檢驗(yàn)本次考試的質(zhì)量, 提出改進(jìn)措施, 以利于科學(xué)的考評(píng)!此外,也可通過(guò)貫徹如下教學(xué)創(chuàng)新模式:注重培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新、多向發(fā)展和學(xué)以致用!
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