应用型人才培养下概率论的混合模式探究
2020-10-26袁世冉
摘 要:概率论是很多专业的基础课程,在很多领域都有广泛的应用。在大数据时代背景下,概率论应用的范围更广了。因此掌握概率论的思想和方法变得越来越重要。本文通过分析目前概率论教学中存在的问题,并总结“线上+线下”混合式教学经验,对今后的概率论教学提出一些合理的改革措施。
关键词:概率论;混合式教学;教学设计
概率论是高等院校理工科专业、财经类专业十分重要的基础课程。随着大数据时代的到来,人们逐渐的认识到数据的重要性。不断尝试利用概率论知识寻找数据规律,从而对现实事物进行合理推断,并作出决策。因为概率论的思想和方法已渗透到各行各业中,所以概率论在专业培养过程中显得尤为重要。但目前概率论教学中也存在一些问题,尤其受到此次的影响,各大院校只能采取网络授课,对学生和教师都带来不少挑战。本文主要分析概率论教学中存在的一些问题,并对此次混合式教学进行总结,为以后的概率论教学提供一些改革建议和措施。
1 概率论教学中存在的问题
概率论作为一门很重要的基础课程,很多专业都会开设此门课程,同时考研数学中也会涉及概率论试题。但就目前学生的一些反馈和考研成绩上来看,概率论教学的效果有待进一步提高。
首先,通过观看各大院校在雨课堂,智慧树,网易公开课等平台上的教学视频,了解到很多院校使用的教材是盛骤等主编的概率论与数理统计,同时各院校也在尝试着编写适合自己院校的教材。但教学的主要内容是围绕着概率论的一些基本概念和理论。课程内容是随机事件,随机变量,分布函数,数字特征以及大数定理。不同的是,有的自编教材尝试定理加案例结构,并结合各校的优势专业设置案例。在教学中也引入很多案例,尽可能的让学生接触概率论在生活中的应用,让学生体会到概率论的现实意义。但目前网络课程的特点是,用案例引入一些概念,接下来依然是传统的教学形式和教学内容设计。往往解决实际问题时,还要用到其他方面的知识才能彻底解决实际问题,所以引入案例后,不能解决完实际问题,会给学生带来课下学习的负担。
其次,课程内容自身确实存在一些抽象的,难以理解的部分。概率论要解决的问题是定量描述随机现象,然后为了去找到随机现象的统计规律。因此概率论是人们对概率的一些朴素公式或者基本性质抽象出来的,并形成一套公理体系。所以概率论自身就是一套抽象出来的研究随机现象的一套公理体系。但如果讲授这一套公理体系形成也不现实,因为会涉及更多的数学知识,以及测度论的知识。在由概率学家Rick Durrett教授所著的研究生教材Probability: Theory and Examples的前言部分,他提到概率论有两只手,左手是基于测度论的严格数学,右手则是概率的思考方法,也可以理解成概率的物理直观。物理直观也就是概率论的思想。因此在应用型人才培养模式下,我们要抓住概率论物理直观这只手,仅用微积分和线性代数的知识,引入概率论的基本概念,培养学生的概率直观,并掌握一些基本运算。
最后,如果只使用网上教学视频的话,其实又回归到教师讲,学生听的教学模式中。一般情况下,人的高度集中注意力的时间为15分钟到20分钟,所以如果给学生观看较长视频,学生很容易走神,从而跟不上教学进度。同时学生使用电脑或者手机观看教学视频,很容易受到外界影响。目前网络环境比较复杂,一些短视频网站,有系统的分析注意力的方法。所以对学生的自制力也是很大的挑战。对于教师来说,给学生挑选网上视频,也需要花费很多精力,也要被动接受视频的进度,需要重新设置相应的练习题或者案例。所以线上线下混合式教学,比以往的备课要投入更多的时间和精力。
2 概率论教学的改进措施
根据上述分析的目前面临的问题,结合概率论教学特点,现提出以下教改措施。
关于教材的改革:结合应用型人才培养目标和各专业中概率论的应用情景,编写适合的教学案例,对教学案例进行精心编排。最好每节课围绕一个教学案例展开,或者一个章节围绕一个案例展开。同时教学案例最好贴近生活,给学生更多直观感触,激发学生的学习兴趣和探索的欲望。
关于教学手段的改革:以培养应用型人才为培养目标,要培养学生提出问题能力。受当前影响,各院校正好尝试了一下“线上+线下”混合式教学。混合式教学让教师摆脱了重复一遍又一遍的基础概念的讲解,有更多的时间和学生探讨。但教师需要挑选适合本院校学生的教学视频,或者自己录制视频。同时视频的长度最好控制在10分钟到15分钟之间。即讲解知识点时,把知识点碎片化,但在和学生进行探讨时,再将知识点串成一个整体。进而让学生从整体上把握概率论的思想和方法,加深学生对概率论的理解。在进行混合式教学时,有时间和更多学生进行交流,学生因为受到关注,也更加愿意学习。同时在教学过程中要结合教学案例,鼓励学生提出问题,培养学生发现问题,解决问题的能力。比如让学生理解分布函数时,可以找到一组实际观测的数据,让学生自己动手画出分布函数,并结合数据的分布情况,对实际问题进行分析。然后再提出新的问题,并用概率论方法解决问题。最终形成一个“学习-反馈-提出问题-再学习-总结反思”这样的不断循环,不断推进的学习过程。
关于教学内容的改革:概率论的部分内容是抽象出来的,所以在引入新的课程内容时,需要把该章节内容的大致发展过程和学生讲解一下,让学生有一个较为直观的感受。同时也加深对概率论思想方法的理解,从而体会到概率论的实用价值。比如引入正态分布时,可以讲解一下正态分布的发现和发展历史。再讲解一下高斯,拉普拉斯等名人轶事,激励学生不断学习。最后结合案例数据,借助excel或者r,画出正态分布的概率密度图,并观察数据的分布特点,进而直观的理解正态分布的分布特征,并理解正态分布在实际应用中的重要性。
关于考核方式的改革:考核是对学生学习效果的检验,也是督促学生学习的工具。合理的考核方式能够促进学生的学习动力,提高学生学习效果。结合应用型人才的培养目标,利用混合教学模式。首先线上线下的教学模式,方便记录学生学习痕迹;其次课上留给教师和学生交流的时间更充足,可以布置一些课上作业和课下作业,在课上进行展示,让学生和老师有更多的交流内容。最后可以安排一些实践作业,比如最后几周,让学生自己搜集数据,整理数据,画出向上累计图,并将向上累计图与分布图进行对应,让学生理解实际问题中如何应用概率论知识。所以考核方式可以采取上課出勤,平时作业,实践作业,再加期末考试四个部分结合的方式,全方位的考查学生的学习过程和学习效果,提高学生学以致用的能力。
总之,概率论的教学在很多专业培养中起到举足轻重的作用。本文是从四个方面对概率论的教学改革作总结反思,为将来的教学提供了一些思路。随着时代的变迁,概率论的应用范围也发生了巨大的变化。因此,在教学中要紧跟时代潮流,不断更新教学内容,和教学手段,提高学生的学习质量,从而提高学生的综合竞争力。
参考文献
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作者简介
袁世冉(1989-),河北邢台人,硕士,天津财经大学珠江学院教师,讲师,研究方向:经济统计。