浅谈基于信息技术的《概率论与数理统计》多元立体化教学模式

【摘 要】本文以概率论与数理统计的教学实践为基础，初步探索“基于信息技术的多元立体化教学模式”在《概率论与数理统计》教学中的应用。

【关键词】概率论与数理统计；多元立体化教学模式；信息技术

0 引言

概率论与数理统计是一门研究随机现象统计规律演绎的学科[1]，不仅是各高等院校理、工、农、医科、经济类、管理类等本科专业的必修基础课，也是相关专业硕士研究生入学考试的一门必考科目，因此该课程的教改得到各大院校和教师的高度重视[2][3]，但普遍发展不平衡，系统研究和综合实验不够，能够采取的措施不够具体，特别是实验课开设时间有限，绝大部分高校没有配套专业统计软件如SAS、SPSS等的教学，互联网平台在课堂教学中也鲜有使用，从中等教育改革与高等教育改革不匹配等更深层次原因分析《概率论与数理统计》学习过程遇到的困难几乎无人涉及。为适应新世纪人才培养对数学教育的新要求，全面有成效地做好调整体系，更新内容，改革方法等工作，从根本上改变我国随机数学教育的被动局面，还任重道远。对此，我将结合自己的教学经历，谈谈一些切身的体会。

1 课程建设与改革的基本思路

我校在2016教学工作要点中指出要以信息技术为引领，大力推动课程建设，提高网络课程的建设水平；出台《网络课程修读与学分认定办法》，为学生提供更多自主学习机会；积极探索MOOC（慕课）、SPOC（私播课）、国家精品视频公开课等在线开放课程在我校的应用，进一步实现优质網络资源最大限度的共享。以此为契机，我院《概率论与数理统计》课题组在已有教改成果的基础上，初步尝试“基于信息技术的多元立体化教学模式[4]”。

传统的《概率论与数理统计》课程教学是“数学知识—例子说明—解题”，这种模式可以在一定程度上使学生快速掌握基础知识，提高学生的计算能力，但很难实现当前信息化社会的高等教育的培养目标，因此该课程建设与改革的大体思路是采用“基于信息技术的多元立体化教学模式”， 它是在教学理论指导下，依托现代信息技术，为完成规定的教学目标和内容，以“学—导多元立体化互动”的开放教学模式为基础，通过“学生学习主动化、资源整合多元化、课程讲授多样化、学习支持立体化”的方式完成整个教学和考核过程，进而使学生掌握《概率论与数理统计》的基本概念、基本理论和方法，并强化学生的随机思想，努力培养学生的科学思维及创新能力，提高学生分析问题和解决问题的能力，为提高我校学生考研录取率和数学建模的能力打下扎实的基础。

2 课程建设与改革的具体设计

课程组针对其在专业培养方案中的地位、作用，在制定课程改革计划时，突出其应用性，在课程教学内容设置、各教学环节的组织等方面都进行了完善与改革，同时在教学过程中，既注重学生基础理论知识的掌握，也注重学生分析问题、解决问题等基本能力的培养。在推行“基于信息技术的多元立体化教学模式”的过程中，克服以往教学改革中重视“局部建设”的弊病，在教学理念、师资队伍建设、教学内容、教学方法、教材选择、考核评定等方面充分体现了“多元立体化” 的思想，形成了一整套解决方案。

（1）教学理念立体化

转变“纯数学”的教学观念，注重应用，将课堂教学向互联网转移，建立以互联网为平台的立体化的教学模式，从而突破时空的限制，延长教学的生命周期。同时，改变传统的师者形象，涉足学生的网络生活，通过网络拉近与学生的距离，向学生提供全方位的帮助，让学生获得立体化的学习空间。

（2）师资队伍立体化

优化师资队伍在学历结构、职称结构以及年龄结构等方面的配置，发挥各自的优势：对于老教师，发挥其教学经验丰富的优势，将老教师对课程内容的重点讲解、难点分析录制下来，在教学网站上予以重现；对于中年教师，发挥其优越的课堂驾驭能力，承担主要的课堂教学任务；而对于青年教师，发挥其优异的英语能力，能始终关注学科发展的最新动态，引导学生站在学科的前沿思考问题，同时利用他们突出的多媒体制作能力和网络技术，及时对网站进行更新和维护，担任“网络教师”，进行网上答疑。

（3）教学内容立体化

在保留课程本身的抽象性、逻辑性和科学性的基础上，增设实验课，通过适量介绍MATLAB、SPSS等软件，结合概率统计介绍软件中与课程各章节有关的语句，掌握软件的操作流程及注意事项，使学生学会运用软件实现概率统计问题的求解过程，另外让教学内容更贴近生活，通过在教学网站上设立案例教学、实验指导、实验演示、考研指导、习题汇编、概率故事、名师讲座等栏目，丰富教学内容，变抽象的理论为具体，由被动接受转变为积极主动参与，激发学生的学习兴趣。

（4）教学方法立体化

突出“教师为主导，学生为主体”的教学理念，在启发式教学思想的指导下，针对不同专业的学生，不同的教学内容采用相应的教学方法。突破传统课堂教学方法的单一性，采取灵活多样的教学方法：引进多媒体辅助教学，提高教学效果；运用讨论式教学法，增强学生积极参与和竞争意识；运用案例教学，培养学生分析问题和解决问题的能力；开展数学实验课，提高学生创新精神和实践能力。

（5）教材定位立体化

根据学生的实际情况选取适当的教材，选取标准有：叙述清楚，难度适中，知识比较全面，排版错误少，配套习题适应不同层次的学生，同时参考和查阅国外优秀概率统计教材。对网络资源进行反复筛选，多中取精，选出对课程学习最有帮助的中文和英文网站链接向学生推荐，与纸质教材配套形成多媒体教材，在教学网站上予以重现，供教师备课、上课使用，供学生随时进行学习、复习、测验使用。

（6）考核方式立体化

采用“作业+考勤+实验+考试”的立体化考核方法：在课堂教学中引入奖励机制，鼓励学生按时按质完成课后作业，利用签到平台，督促学生不迟到不早退，对上课积极回答问题的学生给予平时成绩加分的奖励；同时在教学网站上设立有奖征答和实战英雄栏目，对表现突出的学生给予相应加分；在期末依然设立传统的卷面考试，让学习优异的同学也能通过传统的方式得到认可，并利用互联网统计功能，对考卷得分情况进行分析，评价学生对各知识点的掌握情况和运用能力。

总之，搭建一个内容生动，信息量大，操作简单，演示灵活，界面丰富的概率统计互联网信息平台，不断充实概率统计试题库，增加一些应用性的内容；完善概率统计网络学习系统、网上答疑系统、考试系统等，通过师生互动、生生互动，帮助我们及时发现教学实践中存在的问题，不断改革创新，逐步建立适应现代社会发展的教学内容体系。

【参考文献】

[1]邓集贤，杨维权，等.概率论及数理统计（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]张洪涛，吴正.对概率论与数理统计课程教学的探讨[J].宿州学院学报，2010，25（5）：96～98.

[3]曹万昌，张志旭，等.概率论与数理统计课程教学改革探究[J].中国科教创新导刊，2010，4：98.

[4]刘威，柴岩，齐俊玲，胡行华，等.“概率论与数理统计”立体化教学模式研究与实践[J].现代教育技术，2009，19（3）：138～140.