王丽霞,李双东
(安徽大学江淮学院 公共基础部,合肥 230031)
独立学院《概率论与数理统计》教材改革的探讨
王丽霞*,李双东
(安徽大学江淮学院公共基础部,合肥230031)
摘要:通过问卷调查,分析了独立学院《概率论与数理统计》教材使用中出现的问题,探讨了“概率论与数理统计”课程自主编订教材的意义,并提出对策与建议。
关键词:独立学院;概率论与数理统计;教材改革
1高校《概率论与数理统计》教材现状
20世纪50年代以来,我国许多出版社陆续出版了多种《概率论与数理统计》的教科书[1-6]。按照难易程度可将这些教科书分为专科及高职类教材、本科生教材、研究生教材等,其中很多优秀、经典的教材多次再版。这些教材从不同角度对概率论与数理统计知识进行了全面系统的介绍,详尽的理论、丰富的例题、充裕的习题为高校“概率论与数理统计”课程的教学提供了重要的保障。随着高校教学改革的不断深化,不同类别高校人才培养模式的区别日益凸显,传统的《概率论与数理统计》教材因内容陈旧已难以满足教学的需要,许多高校针对该课程开展了不同程度的教材改革。
2独立学院《概率论与数理统计》教材存在的问题
2.1问题提出
由于独立学院发展的历史较短,专供独立学院使用的《概率论与数理统计》教材几乎没有。独立学院普遍使用一般本科教材(极少数对数学要求较低的专业会选用专科教材)。我院理工科选用的教材为高等教育出版社的《工程数学概率统计简明教程》[5],经管类选用教材为中国人民大学出版社的《概率论与数理统计》[6]。这两本教材也是目前很多本科院校使用的教材,受到广泛的好评。但随着独立学院的逐渐转型,教材使用过程中出现了越来越多的问题。
本文对我院2012级和2013级已学完此课程的学生做了问卷调查,了解学生对课程的授课情况、教材内容设置情况以及教材内容的意见和建议。从学生的角度获得第一手资料,从而为《概率论与数理统计》教材改革提出有针对性的建议。
2.2调查对象
调查问卷共15道题,其中客观题13题,主观题2题。调查内容主要涉及教材内容、教学方式、考核方式等。在2012级和2013级的经管类和理工类中各选取2个专业,合计8个班级的学生作为调查对象。共发放问卷640份,回收603份,其中有效问卷590份。
2.3调查结果分析
2.3.1教学内容与“应用型人才”培养目标不符
1)教材重理论推导,轻结论运用;重定理证明,轻与实际结合;重概念阐述,轻实例论证。独立学院致力于培养应用型人才,开设应用性较强的专业,而“概率论与数理统计”应用极其广泛,是培养学生应用能力的重要课程之一。如表1所示,51%的学生认为课程内容偏向理论推导和定理证明(其中经管类学生占35%,理工类占16%);31%的学生认为教材与生活实践缺乏联系;令人惊讶的是,62%的学生对课程学习对未来择业是否有用存在不同程度的疑虑。从所用教材来看,上述情况确实存在。例如,在介绍二维连续型随机变量时,教材中较注重概念和性质的描述,忽略了二维连续型随机变量的适用场合和在科学发展中的应用实例;t-分布和χ2-分布都是运用极为广泛的分布,但教材中也缺乏实例。这些都脱离了独立学院“应用型”人才培养目标。
表1 概论与数理统计课程调研的部分结果 %
2)教材内容与专业课程内容缺乏有效的衔接。“概率论与数理统计”是基础课程,对学生后续课程学习有重要作用。调查显示,43%的学生认为教材内容与自身所学专业知识脱节,其中认为严重脱节的有12%;仅有极少数学生认为教师上课时额外补充的应用实例与学科专业有一定的联系。由于与专业知识缺乏有效的衔接,学生对“概率论与数理统计”课程缺乏兴趣,认为学而无用,而到了需要使用的时候又发现不知道该怎么用。
3)教材难度设置不尽合理。调查发现有32%的学生认为教材难度偏大,学习过程存在困难。一方面,独立学院学生普遍基础较差、学习方法较机械单一;另一方面,“概率论与数理统计”课程本身是一门逻辑性、连贯性很强的学科,知识前后联系紧密,数理统计以概率论为基础,教材难度较大。学生在概率论的学习阶段就面临困难,在学习数理统计部分时失去信心,这直接影响到学习效果。
2.3.2教材内容在一定程度上限制了教师的教学方法及考核方式
教材是学生学习的主要参考,期末的考核内容也以教材为主。教材在一定程度上主导了教学方式及考核方法,即以课堂讲授为主,期末采取闭卷考试予以考核。调查显示,32%的学生不认可传统的讲授式教学方法;50%的同学认为有必要改革教学方法,并建议通过课堂讨论、开展讲座等形式增加互动交流、讲授学科的前沿知识;31%的学生认为创新能力和实践能力的培养在课程教学中无法得到体现,部分学生建议可适当增加教学实践; 63%的同学认为闭卷考试成绩不能完全反映学习的真实情况,监考不严、考前拼命突击等都成为诟病,多数学生提出开卷考试或者提交论文等其他非传统形式来考核学习效果。
从教师的角度来说,教学方式本应多元化,教学内容也不应局限于教材;但从学生的角度看,多元的教法和多于或高于课本的知识则可能意味着更高的学习要求。例如部分教师在教学中引入了软件教学(Excel、SPSS等),由于考核不涉及软件知识,学生不仅要掌握课本知识以应付考试,还需学习教师补充的教学内容。这客观上增加了学生的学习负担,也使教师在“应用型”人才培养过程中事倍功半。
调查结果反映出“概率论与数理统计”课程教材改革的必要性和迫切性,同时与教材改革相对应的教学方式及考核方式改革亦刻不容缓。
3教材改革的对策与建议
3.1调整教材的内容及难度
1)与独立学院“应用型”人才培养目标相对应。注重培养学生的动手能力和实践能力,可减少理论的证明,如大数定律、密度函数规范性等的证明,将减少的章节用于增加案例及基本统计软件(如Excel等)的内容。
2)充分满足各专业对该课程的需求,以做到基础课程与专业课程的无缝衔接。例如,针对经济类专业,例题的设置可增加随机利率、随机存货、期权定价等的应用;针对计算机类专业,可增加介绍大数据的知识及数据挖掘方面的案例;针对电气信息类专业,可增加噪声和滤波处理方面的案例;针对管理类专业,可选择数据决策、产品质量检验等方面的案例。
3)应与独立学院学生的认知层次相匹配。满足独立学院学生的心理特点、认知水平、学习规律,即在难度上应介于一般本科教材及专科教材之间。
3.2针对不同专业编制辅助资料
由于各专业对“概率论与数理统计”课程的需求不同,在内容的设置上也应有所差别。独立学院教师普遍教学任务繁重;师资队伍年轻化,缺乏经验,因而针对不同的专业编写不同的教材难度较大。教材的编制可不必细分到各专业,但可根据专业特点编制不同的辅助性资料,如案例集、习题集等。例如,在金融类专业介绍方差及协方差的概念及应用时,可选取组合证券投资决策案例;在计算机类专业介绍几何分布时,可讲解计算机网络病毒随机传播的概率模型;在数学基础较好的专业,可选取一些数学建模实例作为课堂案例。
3.3为主教材配套建设非纸质的立体化教材
3.3.1录制配套的微课视频
随着计算机网络的发展,通过网络分享优质的教学资源已经成为一种重要的学习方式。在众多的网络教学视频中,专门针对独立学院录制的课程视频几乎没有,更缺乏适合三本学生“概率论与数理统计”课程的网络资源。因此,为独立学院自编教材配套相关的教学视频,将知识点细化,为学生提供更方便快捷的教学资源,是独立学院“概率论与数理统计”课程创新改革中一项重要的工作。可根据教材的内容录制教学视频,录制时应注意知识点的讲解尽量细化,并将不同的案例予以分类,方便不同专业的学生学习。
3.3.2编写电子教案
为方便教师教学,可制作各专业配套的电子教案。根据专业的差异,电子教案也切忌千篇一律,应结合前述案例的选取,体现出各专业的区别,从而为教师的教学提供便利,为学生的后续学习打下坚实的基础。
3.3.3建立资源分享平台
为学生建立可供资源分享、在线答疑的平台,将学生的学习从课堂延伸至课外,学生在学习中遇到的问题可及时得以解决。这不仅可提升学生的学习兴趣,也提高了教材的可读性。
3.4教材改革与教学方法、考核方式改革和教师业务能力培养同步进行
1)选择合适的教学方法进行教学,最大限度发挥教材的作用。根据教材的内容及辅助资料,实行多元化教学方式,如采用案例教学法[7]、实验教学法、多媒体CAI[8]、项目驱动教学法[9]等。其中案例教学法及项目驱动教学法已经在我院的部分班级进行了教学实践,取得了良好的效果。
2)考核内容应与教材内容及培养目标相匹配。形式上可采取开卷与闭卷相结合的方式。内容上开卷部分主要考核学生对教材中基本知识的应用能力。可增加非传统形式,如对实际问题建模能力的考察,成果以研究报告或者论文的形式提交;也可以针对社会问题,要求学生展开社会调查,用概率统计方法分析和研究调查结果,解释社会现象等。闭卷部分充分结合教材,取消证明题,减少繁杂的数学计算,重点考察基本知识的掌握和理解,亦可采取上机考试的形式,运用教材中学习的软件求解计算题的结果。
3)提高教师综合业务素质。独立学院的“概率论与数理统计”课程面向非数学专业,为与专业课程更好地衔接,教师不仅要学习精深的理论,关注概率统计学科的发展,还要学习相关交叉学科的知识。应多与专业课程教师交流合作,多研究独立学院学生的特点,使教材发挥更大的作用,并不断对教材做出改进,选择更恰当的教学方法,从而在教学效果上获得突破。
4结语
独立学院“概率论与数理统计”课程的改革是一项重要而艰巨的工作,需要多方共同努力,教材的改革只是其中之一。必须将教材及配套资料、教学方式、考核方式、教师自身能力提升等方面有机的结合,形成“四合一体”(合适的教材、合适的教师、合适的教学方法、合适的考核方式),才能真正提高教学质量,才能顺应独立学院的长期发展目标,为国家和社会培养所需的人才。
参考文献:
[1] 陈希儒.概率论及数理统计[M].合肥:中国科技大学出版社,2009.
[2] 魏宗舒.概率论与数理统计教程[M].北京:高等教育出版社,2008.
[3] 盛聚,谢式千,潘承毅.概率论与数理统计教程[M].北京:高等教育出版社,2010.
[4] 袁荫堂.概率论与数理统计教程[M].北京:中国人民大学出版社,1990.
[5] 同济大学应用数学系.工程数学概率统计简明教程[M].2版.高等教育出版社,2013.
[6] 姚孟臣.概率论与数理统计教程[M].北京:中国人民大学出版社,2010.
[7] 马学思,李明.“概率论与数理统计”的教学改革[J].统计与决策,2011(13):F02-F03.
[8] 赵姝淳.概率论与数理统计创新教学模式初探[J].高等教育研究学报,2001,24(1): 49-52.
[9] 徐钊.项目驱动教学法在“概率论与数理统计”课教学中的应用[J].高教论坛,2012(11): 36-39.
Research on the Necessity and Strategy of Teaching Material Reform for Probability Theory and Mathematical Statistics in Independent Colleges
WANGLixia*,LIShuangdong
(Department of General Courses,Jianghuai College of Anhui University,Hefei 230031,China)
Abstract:Some problems in the use of the textbook Probability Theory and Mathematical Statistics are analyzed in independent colleges by questionnaire studies.The survey shows that it is very important for independent colleges to compile teaching materials.Then a series of countermeasures and suggestions are proposed at last.
Key words:independent college;probability theory and mathematical statistics;textbook reform
DOI:10.13542/j.cnki.51-1747/tn.2016.02.028
收稿日期:2015-10-25
基金项目:安徽省质量工程项目“独立学院‘概率论与数理统计’课程改革的研究”(2015jyxm700);安徽大学学院项目“我院‘概率论与数理统计’课程改革的研究”(2014JY0004)
作者简介:王丽霞(1984— ),女(汉族),安徽黄山人,讲师,硕士,研究方向:概率论与数理统计教学,通信作者邮箱:66463629@qq.com。
中图分类号:G642
文献标志码:A
文章编号:2095-5383(2016)02-0100-03
李双东(1980— ),男(汉族),安徽六安人,讲师,博士,研究方向:概率论与数理统计教学。