導語：概率論與數(shù)理統(tǒng)計教學改革思考一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：計算機類專業(yè)中，《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程是重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過分析目前課程的教學現(xiàn)狀，從課程內(nèi)容選擇、案例教學的引入、實驗教學的設(shè)計以及考核方式的改變等四個方面開展課程改革，是提高教學效果的良好途徑。

關(guān)鍵詞：概率論與數(shù)理統(tǒng)計；實驗教學；案例教學

《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程是包括計算機類專業(yè)在內(nèi)的工科專業(yè)的必修課程。它的前導課程為《高等數(shù)學》及《線性代數(shù)》，后續(xù)為專業(yè)課程提供數(shù)學基礎(chǔ)。通過該課程的學習，要求學生既能掌握相關(guān)的理論基礎(chǔ)，也能將其應(yīng)用到比較復(fù)雜的實際問題中，提高學生的實踐應(yīng)用能力。在實際教學過程中，課程內(nèi)容模塊多，數(shù)學公式抽象、復(fù)雜難以記憶，而相對應(yīng)的高等學校在設(shè)置課程時，課時比較少，且理論知識對學生來說難度比較大，使得課程學習后，學生普遍反映學習比較吃力，獲取的知識結(jié)構(gòu)不系統(tǒng)，對相關(guān)的實際問題的應(yīng)用也不熟練。因此，在教學過程中如何兼顧理論知識的學習和實際問題應(yīng)用能力的培養(yǎng)，是在課程教學改革過程中需要考慮的重要點。

一、《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程教學現(xiàn)狀

在計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)體系中，《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》作為專業(yè)基礎(chǔ)課程非常重要。作為一門重要的銜接課程，要求學生具備高等數(shù)學中的數(shù)學分析及線性代數(shù)中的高等代數(shù)的知識為基礎(chǔ)來進行學習，具有較強的理論性；同時，該課程中的知識內(nèi)容具有很強的應(yīng)用性，在數(shù)學建模、工程應(yīng)用、軍事技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，也為后續(xù)的計算機類專業(yè)課程，如《程序設(shè)計》、《軟件工程》以及《項目管理》等提供數(shù)學基礎(chǔ)。經(jīng)過幾年的教學過程總結(jié)，發(fā)現(xiàn)在課程教學中，主要存在以下幾個方面的問題：（一）學生高等數(shù)學、線性代數(shù)的基礎(chǔ)不牢固?！陡叩葦?shù)學》及《線性代數(shù)》是本課程的前導課程，學生應(yīng)該具備數(shù)學分析和高等代數(shù)的知識，作為本課程的學習基礎(chǔ)。但這兩門課程理論知識多，計算和證明過程多，學生普遍存在掌握知識不牢固、應(yīng)付考試的情況，導致在本課程中的數(shù)學基礎(chǔ)不扎實，教師需要耗費教學時間去鞏固學生基礎(chǔ)。（二）采用大班上課的方式，課程內(nèi)容緊湊，學生容易失去興趣。在人才培養(yǎng)方案實施過程中，《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，采用了大班教學方式，一個教學班的規(guī)模會達到100到120人；而課程課時設(shè)定為64學時，課程內(nèi)容比較多，講授過程中內(nèi)容安排很緊湊，從而導致無法兼顧到所有學生并及時跟蹤學生的學習情況，使得一部分學生在學習中逐漸失去興趣，導致學習效率降低，整體教學效果不理想。（三）教學中缺少實踐及應(yīng)用環(huán)節(jié)，學生創(chuàng)新能力低。在教學過程中，主要是在規(guī)定學時內(nèi)將課程內(nèi)容完成，使學生掌握相關(guān)的知識和方法。且由于教學實訓場地的限制，缺少課程的實踐環(huán)節(jié)，學生無法直觀地體會到將所學概率論和數(shù)理統(tǒng)計知識應(yīng)用到實際問題中，導致學生雖然掌握了課程內(nèi)容，卻沒有掌握應(yīng)用的方法和手段，教學效果受到影響。

二、教學改革方法及具體措施

（一）結(jié)合專業(yè)特點，選擇課程內(nèi)容。課程中，概率論部分主要是研究隨機變量的概率分布，數(shù)理統(tǒng)計部分則是研究隨機現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律性，課程內(nèi)容比較抽象，概念、公式和理論知識比較集中，學生學習壓力比較大。結(jié)合計算機類專業(yè)的人才需求，在具體實施過程中，將課程內(nèi)容重點放在隨機變量及其分布、多維隨機變量及其分布、隨機變量的數(shù)字特征、大數(shù)定理、樣本及抽樣分布、參數(shù)估計和假設(shè)檢驗等部分，使得學生可以通過學習掌握概率論和數(shù)理統(tǒng)計的基本方法，并能應(yīng)用到實際問題中；將課程中難度較高的方差分析和回歸分析、泊松過程、馬爾可夫鏈等內(nèi)容，作為課后擴展內(nèi)容提供給學生，使得學有余力的學生可以進一步擴展。（二）采用案例教學，引入生活中的實例，提高學生興趣。傳統(tǒng)教學方式中，強調(diào)課程理論知識的掌握，學生學習時存在一定的困難，從而導致學習興趣的降低。其實，概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的內(nèi)容來源于生活的各個方面，同時其內(nèi)容又能廣泛地應(yīng)用到工業(yè)技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)、醫(yī)學等等各個領(lǐng)域。因此，在教學中，我們引入案例教學的方法，選取具備代表性的實際問題，通過問題分析，結(jié)合數(shù)學建模方法，將實際問題抽象成數(shù)學問題，再引導學生利用所學的理論知識加以解決，使學生可以更加牢固地掌握課程知識及其應(yīng)用方法。在概率論學習過程中，針對某些理論及其應(yīng)用，我們引入了生活中的實際例子，比如：在班級中，有兩人同一天生日的概率為多少？學生的直覺與真實概率之間存在較大的差異，由此引發(fā)學生進行思考，對相關(guān)的古典概率理論有了直觀的認識。（三）采用實驗實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生應(yīng)用及創(chuàng)新能力。為了進一步培養(yǎng)學生應(yīng)用數(shù)學知識分析問題和解決問題的能力，在課程的教學中，引入了實驗環(huán)節(jié)，讓學生通過實驗了解某些理論的產(chǎn)生過程或者發(fā)現(xiàn)隨機事件中所隱藏的規(guī)律。按照課程內(nèi)容組織，由淺入深地安排了五個實驗，并按照課程進度分配實驗時間：隨機數(shù)與統(tǒng)計直方圖、相遇問題及其統(tǒng)計試驗、貝努里試驗與二項分布、正態(tài)隨機數(shù)及應(yīng)用、計算面積的蒙特卡羅方法。實驗教學中，推薦學生使用了Matlab環(huán)境來完成，因為Matlab有較強的繪圖能力和隨機事件的統(tǒng)計模擬能力，能直觀地體現(xiàn)問題及解決過程。例如，隨機數(shù)與統(tǒng)計直方圖實驗主要是為了理解和鞏固隨機變量及其分布的相關(guān)知識；而計算面積的蒙特卡羅方法實驗則是為了理解和鞏固計算機隨機模擬方法，即一種基于“隨機統(tǒng)計”的計算方法的相關(guān)知識。學生通過實驗，獨自或者組隊設(shè)計實驗過程，并在Matlab中加以實現(xiàn)，驗證相關(guān)知識點，對學習內(nèi)容的理解程度和掌握程度都有了明顯的提高。（四）考核方式改革。結(jié)合實驗教學，在課程的考核方式上，除了傳統(tǒng)方式中考核學生的平時課堂表現(xiàn)和期末成績以外，我們將實驗環(huán)節(jié)納入考核范圍；同時，要求學生在理解和掌握課程案例的基礎(chǔ)之上，結(jié)合專業(yè)方向，選取一個實際問題作為切入點，完成一篇小論文，使學生能利用課程知識，完成提出問題、分析問題、提出解決方法以及實驗驗證的整個過程。因此成績考核主要由平時課堂表現(xiàn)+實驗成績+小論文成績+期末成績四個部分所組成，這樣，將考核貫穿在整個課程的實施過程中，能從多個方面、比較全面地對學生掌握知識和運用知識的程度進行考核。

三、總結(jié)

通過上述教學改革方法和措施，在課程實施過程中，提升了學生掌握課程知識的深度，為學生構(gòu)建了符合計算機類專業(yè)要求的概率論和數(shù)理統(tǒng)計的相關(guān)數(shù)學基礎(chǔ)；并結(jié)合實驗和程序設(shè)計，教授給學生將理論知識應(yīng)用到實際問題中的方法；同時，在一定程度上提高了學生數(shù)學建模的能力，為學生以后解決實際問題奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]遲曉妮,張所濱,曾祥艷.工科院校概率統(tǒng)計教學改革實踐[J].教育教學論壇,2017,(43):99-100.

[2]高躍偉,令狐雨薇.案例教學法應(yīng)用于概率論與數(shù)理統(tǒng)計教學的探索性研究———以師范類高校課堂教學為例[J].貴州師范學院學報,2017,33(09):64-69.

[3]曹紅妍.關(guān)于實驗班概率統(tǒng)計課程教學的幾點思考[J].青島科技大學學報(自然科學版),2017,38(S1):203-204.

[4]郭文英.微時代下的“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”多樣化教學模式研究[J].科教文匯(上旬刊),2017,(08):43-44,53.

[5]于洋.應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下概率論與數(shù)理統(tǒng)計教學探討[J].廊坊師范學院學報(自然科學版),2016,16(04):118-119,122.

[6]張福鼎.基于Matlab可視化的概率論與數(shù)理統(tǒng)計教學方式探討[J].江蘇第二師范學院學報,2016,32(12):59-62.

[7]殷爍,叢玉華,于梅菊.概率論與數(shù)理統(tǒng)計問題式教學的探索與實踐[J].通化師范學院學報,2016,37(12):105-107.

[8]李秋敏.基于CDIO的《概率統(tǒng)計與數(shù)學模型》課程建設(shè)[J].中國培訓,2016,(24):36.

作者:陳振洲 單位:華南師范大學計算機學院