融入思政教育的《数理统计》改革与实践

2021-01-03赵守江刘巧静杨雯靖

科教导刊·电子版 2021年30期

赵守江刘巧静杨雯靖

（三峡大学理学院湖北·宜昌 443002）

数理统计是硕士研究生学习基础理论和科学研究方法的课程，是适合进行大数据素养培养、应用性强的课程。数理统计在工学、医学、经济学、生物学等各方面都得到了越来越广泛的应用。本科生相关课程的思政建设正如火如荼的进行[1-3]，对于具有更好专业素质的研究生而言，思政教育显得尤为重要，因此，我们将以数理统计课程思政建设为契机，深入挖掘该课程蕴含的思想政治教育内容，加强教学过程中的思政教育，进一步推进三峡大学“三全育人”工作。

1 更新观念、强化思政意识

教师是教学的组织者，掌握着教学过程的主动权。教师要更新观念、提升思政认知，践行思政改革。教师在钻研本课程的基础理论知识的同时，还需关注党的各项教育方针、关注教育发展规律，关注学生思想动态、关注社会环境以及热点，强化课程思政意识，真正做到“思政教育进课堂”，实现知识传授与育人的有机结合。

2 教学内容与思政元素的有机融合

2.1 从总体与个体理解整体与部分

世界上的一切事物或者过程都可分解为若干部分，部分是整体的一个环节，整体是由它的各部分构成的。在数理统计中把研究对象的全体称为总体（整体），每一个研究对象称为个体（部分）。在实际中总体的分布是未知的，或者仅仅知道它具有某种形式而其中含有未知参数，由于整体决定部分，且观察所有个体又是不实际的，因此我们可以从总体中抽取部分个体进行观察。但是部分不能决定整体，如果随意以个体的性质代替总体性质，将会犯理论上的错误。因此概率统计中要求我们取简单样本X1,X2,…Xn（独立性、代表性），并通过样本分布，构造合适的统计量g(X1,X2,…Xn)去推断未知的总体。理解了总体与个体，我们应当树立全局观念，大局意识，立足整体，统筹全局，实现整体的最优目标。

2.2 因果关系与相关关系

马克思主义哲学认为因果关系是指一定的原因必然产生一定的结果。水滴石穿、读书破万卷，下笔如有神在一定程度上就是因果关系。两个随机变量的相关关系用相关系数X,Y刻画，一般认为|X,Y|0.8为强相关，0.5|X,Y|<0.8为中度相关，0.3|X,Y|<0.5为弱相关，即使两个随机变量具有很强的相关关系，也不能认为它们具有因果关系。统计资料表明：速度与汽车事故有很强的相关性，大多数交通事故出在中等的车速时，极少的交通事故是出在大于160公里/小时的行驶速度上。该数据是否就表明高速行驶比较安全？事实绝不是这样的。多数车是以中等速度行驶，所以大多数事故是发生在中等速度的行驶中。但是有时找不到明显的因果关系，只要能找到强相关性的因素，并将它们用于问题的解决过程中，也能够起到巨大的作用。

2.3 辩证的看假设检验

假设检验首先要确定假设，然后再根据数据做出统计判断、给出结论，但是对于同样检验模型,若交换原假设与对立假设，有时得到的结论可能是不同的。我们看如下例子：某种灯泡的质量标准是平均寿命不低于1000小时，假若灯泡的寿命服从标准差为100小时正态分布。现质检员随机抽取81个灯泡检查，测得样本均值为990小时，问这批灯泡是否合格（＝0.05）？若选取H0：1000 H1：<1000，则计算得知z=0.9> 1.645，即在＝0.05的水平下不拒绝原假设，认为这批灯泡达到了质量标准。若选取H0：1000 H1：>1000，则z＝ 0.9<1.645，即在＝0.05的水平下不拒绝原假设，认为这批灯泡没有达到质量标准，从而得到了不同的结论。对此，我们只有用辩证的观点来看待该问题，才能有正确的认识，进行科学研究，解决实际问题。

3 改进教学方法和教学形式，实现思政教育的潜移默化

传统的教学模式不仅起不到思政目的，还影响数理统计课程的学习。研究生不仅仅是被动的接受知识，必须具有分析和解决问题的能力、具备必要的创新能力，因此本课程以培养学生兴趣、培养学生创新能力为出发点、同时适时迁移思政教育，使学生学习统计知识的同时受到潜移默化的思政熏陶，达到育人目的。

3.1 采用启发式双向知识传递

实践证明单向的注入式教学使学生的听课质量和学习效果显著下降。老师向学生传递知识的同时,只有不断地接受学生的反馈,并根据反馈信息随时调节自己的教学进度和教学方法，采用设疑等引导性的启发形式、鼓励学生提问、讨论，使学生真正融入课堂的教学之中，是提高学生学习效果的有效途径之一。

3.2 融合教学软件，让学生真正参与教学

在利用多媒体课件进行理论教学的同时加强统计软件在教学中的应用。数理统计的教学离不开统计软件，一方面统计软件可以直观模拟一些统计模型所揭示的随机规律，使教学内容的设计更具有直观化、科学性，符合教学的规律。另一方面使用现代化的统计软件全面、迅速及较准确地从看似杂乱无章的数据中发现规律、解决问题，形象、生动的去验证和表现相关理论，消除学生复杂枯燥理论学习的烦恼。

3.3 探究式案例教学

数理统计来源于实际问题，并需要服务于实际，因此案例教学更有利于学生对统计思想和问题解决方法的理解。在教学工作中，通过与专业课老师进行探讨，收集实际生活或者实际科研所形成的研究成果案例，并根据各章节的内容选择适当的案例服务于教学。例如结合电气与新能源学院相关的大型风电场输出功率的短期预测[5]、结合水利与环境学院鱼类生态保护所开展的不同体长、不同水流等工况下鱼类游泳能力或者通过障碍物的比例的差异性检验、三峡大学学生早餐、午餐、晚餐消费水平的差别等等案例贴近于学生自身生活或者科学研究。教师讲解与案例的相关部分基础知识或者背景，对案例进行引导性分析，组织学生进行分组交流、查阅资料、建模求解，最后以小组为单位让学生展示，并进行班内答辩，通过案例解决方案的对比分析，总结更合理的意见，指出学生在探索过程中的问题和不足，给出合理化的建议，这样既发散了学生的思维、培养学生的创新思维又在无形中培养了他们团结协作的精神。

3.4 把握知识点的迁移、使思政教育潜移默化

通过改进教学方法、采用案例教学，提高课堂教学质量，培养学生的学生兴趣，提高学生分析问题、解决问题的能力；同时在引起学生共鸣的知识点讲解或者案例的总结时引入思政元素，传递正能量，凸显育人工作。数理统计的课程思政教育既要避免思政教育的知识点全覆盖，又要避免课堂教学过程中的重思政轻统计，选取恰当的具有典型思政元素的知识点，在恰当的时机进行思政知识点的迁移，同时做到思政过程中的简练精准，收放自如，潜移默化地教育学生。