应用型人才培养模式下数理统计实验教学模式探索

王灿

摘要：在应用型人才培养模式下，以数理统计实验课程为例，阐述了该课程实验教学的系统模式，从实验室的硬件和软件建设上提出要求，总结探索实验项目的设计和内容的制定，讨论实验课程的考核方法，建立一套简单易行又和实际紧密联系的实验教学方案。

关键词：数学实验;数理统计;实验教学

中图分类号：O142 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2020）21-0386-02

一、引言

随着社会和企业对人才要求的改变，各高校以此为契机对应用型人才培养模式进行学生培养方式的转变，以满足经济生产建设和服务管理的需求。实用性、特色性是应用型人才教育强调的重点，教育原则是对理论知识坚持“专业、基础、实用”，教育过程要求将理论与实践相结合，因此高校教学课堂的重点应该适当做出调整，以突出实验实践教学的重要性，在实践中夯实学生的基础知识，同时强化学生的动手技能，以确保应用型人才的真正培养。数学实验在20世纪发展初期广义上是指一门单独的实验课程学科，特点是概括面大、横跨多学科，比较经典的参考书目都是基于案例教学的，内容相对丰富，实验方式也比较灵活，代表作有《数学实验经典案例》等。进入到二十一世纪，随着应用型人才培养模式的转变，数学实验课程更加细化了，具体指在数学类专业课程中，在数学实验室通过仿真模拟来完成实验操作，这就要求在实际教学过程中不断完善不足，以满足理论应用于实践的要求。目前国内学者对此类问题的研究主要分为两个方面：一是教学方案方面，主要根据个人的教学经验和思考，从数学实验的感性认识出发，撰写对应的方案总结;二是教学软件方面，数学实验的仿真离不开相应的软件，比较经典的比如几何画板、Matlab等，或从软件应用出发进行数学实验教学模式的演绎，或从具体例子入手验证数学实验课程的目的和意义，这些研究都为数学实验课程研究提供了很好的基础。

数理统计是数学专业的重要课程，也是医农、理工等专业的必修课程。它是概率论课程的后续延展，解决基本统计及假设检验问题，其理论在软件上的实践大大拓展了该课程的实用性。比如数量遗传学和计量经济学，前者就是在应用统计分析结合相关学科的基础上形成的，后者是数理统计学和经济学应用结合的产物。因此，在教学中配以相应的实验手段，对学生理解理论、解决问题、拓展应用都有很大的帮助。

二、实验条件

（一）实验室条件

从硬件上来说，数理统计实验所需和其他数学类课程类似，抑或并入数学建模或统计类实验室，因而实验室的基本条件比如基础教学设备、服务器、计算机等应首先满足。但是需要注意的是，数理统计课程不仅要在实验中验证理论，还需要注意它的实际应用，尤其是和其他课程的结合，比如医学、经济学等，因此数理统计实验课程需要大量的数据，这就要求实验室要建立相应的数据库，也就需要实验室有小型服务集群，以满足数据的存储、运算和分析运行需求。如果实验室条件允许，还要考虑学生分组进行决策时的要求，比如建立决策分析室或设计路演实验室，需要准备简单的桌椅和投影设备，以满足小组充分发挥创造思维的空间所需。

從软件上来说，数理统计实验课程专业性很强，对软件的要求相对也就较高。目前国际比较流行的统计软件主要有SPSS、R、SAS等，当然，Office软件中的EXCEL也是很好的统计软件，其内嵌的统计功能可以满足数理统计实验的基本需求，同时课程所需的资源项目库也可在软件建设中一并考虑。

（二）实验者条件

数理统计实验课程既有专业性又有和其他课程的联系性，比如在假设检验这部分实验时，很多数据案例会选择医学或经济学中的数据，这就要求实验者既要有扎实的数理统计理论基础，又要对实验所涉及的其他学科有所了解。在专业理论上，要求实验者既要熟练掌握概率论和数理统计部分知识，又要在实验前对实验所涉及的其他学科知识进行认识，比如前文提到的数量遗传学、计量经济学等，要求实验者在实验前了解掌握专业概念，以对实验的目的、过程尤其是结果做出正确的解读。

三、实验项目及内容设计

（一）实验项目

数理统计实验课程可不独立设课，而是作为该科课程中的课内实验来实现，可理论对应实验依次操作，也可先讲解完基础理论部分，后期统一进行实验验证操作。以成都师范学院2018版培养方案为例，该课程总共48学时，利用前32学时讲解完基础理论，后16学时则作为实验部分，共设计6个实验项目，具体如表1所示。

（二）内容设计

每门课程都有其特殊性，数理统计实验课程也不例外，在实验前，教师需根据学生情况安排其认识并学会操作相应软件，然后根据课时安排开始对应实验项目。关于实验讲解，教师可从计算机教师端统一发布，具体参考案例如图1实验报告案例所示。

在实际实验课程中，教师要根据学生的具体情况，于课前设定具体的演示案例，明确要求学生解答的问题，问题尽量由浅入深，使学生既能理解理论又能结合实际问题动手操作。在这一过程中，教师要根据问题将实验目的讲解清楚，并对实验原理做理论上的简单复习，在进行实验演示时需注意操作的详细程度，可要求学生对实验步骤进行截图记录，尤其要注意对实验结果的讲解，同时要求学生有正确的解读并做好总结。

四、实验考核

为检验实验课程的效果，可制定一定的考核办法。首先是实验总成绩的考核，期末安排一次实验考试，实验室条件允许就安排上机考，学生直接提交电子档实验报告即可，也可以手写试卷的形式对理论与实验进行一并考查。平时实验成绩依据小组实验报考、个人平时表现等进行综合评定，在考核平时成绩时可以报告为主，抽取学生讲解操作为辅。

五、结语

在应用型人才培养模式下，学校教学尤其是数学类理论性强的学科，必须更新教学模式，在相应课程中加入实验实践教学，做到和实际问题有机结合。在建立实验教学方案时，以数理统计课程为例，当实验室硬件和软件要求得到满足时，实验过程要重点关注教学案例的实际应用，加大该课程解决问题的实用性，确保教学质量和应用型人才培养目的双达标。

参考文献：

[1]刘超，吴喜之.统计教学面对的挑战[J].统计研究，2012， 29（02）：105-108.

[2]饶永超，王树立，嵇炜，李俊华，赵会军，赵书华.关于高校实验室队伍建设的分析与设想[J].教育教学论坛， 2019，（34）：18-19.

[3]徐付霞，李亚威.基于統计软件R的《数理统计》实验教学案例[J].高等数学研究，2018，21（01）：61-64.

[4]董飞，聂秀山.信息技术专业数学课程实验教学设计初探[J].实验室研究与探索，2018，37（10）：184-187.

[5]贾小宁，施三支，周林华.概率论与数理统计实验教学设计与实践[J].统计与管理，2016，（04）：183-184.

[6]谢治州.“数值分析”实验教学的实践与探索[J].实验室研究与探索，2010，29（05）：133-136.

Abstract： Under the training mode of applied talents， this paper takes the experimental course on Mathematical Statistics as an example to expound the systematic mode of the experimental teaching， puts forward the requirements from the construction of the hardware and software of the laboratory， sums up and probes into the design of the experimental items and the formulation of the contents， discusses on the examination methods of the experimental course， and establishes a set of experimental teaching scheme which is simple， feasible and closely related to reality.

Key words： mathematics experiment; mathematical statistics; experiment teaching