基于课程思政的“概率论与数理统计”课程资源建设

作者: 刘娟 王芬

基于课程思政的“概率论与数理统计”课程资源建设0

[摘 要] 课程思政是高校落实立德树人的重要举措,而课程资源建设是课程思政目标达成的重要保证,是开展各项教学活动必不可少的软支撑。贯彻OBE教育理念,根据“概率论与数理统计”课程的特点,主要从课程师资队伍建设、教材建设和线上资源建设等三方面探讨了“概率论与数理统计”课程资源建设的内容和途径,依托超星学习通平台,给出了线上资源建设的设计框架和课程资源内容设计,为“概率论与数理统计”课程思政持续开展提供保障。

[关键词] 课程思政;概率论与数理统计;课程资源;教学案例

[基金项目] 2023年批次教育部产学合作协同育人项目“课程思政视域下高校公共数学课教师队伍建设与提升”(230801416242325);2023年广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目“德业双修,以文化人——‘三全育人’背景下公共数学课程思政建设与实践”(粤高教函〔2023〕4号);2023年广东金融学院校级一流本科课程培育项目“概率论与数理统计”(粤金院〔2023〕29号)

[作者简介] 刘 娟(1979—),女,江西高安人,硕士,广东金融学院金融数学与统计系讲师,主要从事概率论与数理统计教学、排队论研究;王 芬(1980—),女,湖北天门人,博士,广东金融学院金融数学与统计系教授,主要从事动力系统与数学建模研究。

“概率论与数理统计”是高等院校经管类、理工科专业重要的学科基础课,上课人数多,覆盖面广,课程蕴含着丰富的文化资源、辩证思维和生活哲理,具有强大的育人功能。

课程具有教学内容多且抽象、数学基础要求较高、应用性较强、理论联系实际较密切的特点。目前,经管类院校教学中普遍存在教学课时有限、学生数学基础薄弱、教学内容价值引领不足、教学模式单一、理论与实践联系不紧密等问题。针对这些痛点问题,国内已有许多教师开展了有效探索和研究。例如,李纯净等[1]进行了一系列将课程思政与科教融合创新探索来实现专业知识与思政教育的深度融合;李建平[2]采用混合式教学方法、探究式教学模式培养学生的思维能力和实践能力;刘雅丽、张定海、王磊等[3-5]基于不同的教学理念或模型采用了翻转课堂教学模式或智慧教学模式来弥补课时有限的问题,提高教学效率。这些教学改革在一定程度上解决了目前“概率论与数理统计”课程教学的一些问题。但无论哪种教学改革,都离不开课程资源这个软支撑。为此,课题组借助超星学习通平台,从课程师资建设、教材建设和线上资源建设等三方面探索“概率论与数理统计”课程资源建设的内容和途径,为满足教师多样化教学需求提供保障,为学生个性化学习提供平台和丰富的资源。

一、课程师资队伍建设

教师是教学的灵魂,其不仅是课程资源的开发者,本身还是重要的课程资源。全面推进课程思政建设,教师是关键。高校数学教师专业理论功底扎实、思维缜密、教学严谨,但对课程思政教学存在思政育人意识不强、认识不够、经验不足等问题。

(一)加强教师思想政治理论学习,转变教育理念

教师的思政素养影响着教师思政育人意识和思政建设能力。数学教师联合思政教师,进行集中学习或个人阅读文献、观看影视资料等方式,领会文件精神,认真贯彻教育方针,提升思想政治理论水平、厚植政治素养,要有教育者先受教育的自觉意识。转变“只授业不传道”的思想,在教学过程中始终秉持集知识、价值、能力于一体的育人理念。

(二)打造一流教学团队,引领课程思政建设,逐步提高全体教师的思政育人能力

广东金融学院已建有“概率论与数理统计”校级一流课程,课程已获得思政组校级创新大赛一等奖,以及有省青教赛一等奖获奖者,在此基础上,进一步搭建“概率论与数理统计”课程组,形成一流教学团队,引领课程思政建设。团队带领全体教师加入课程资源的建设中,分工合作,认真完成相应单元的思政元素的挖掘和素材整理。教师为高质量完成任务,通过多途径查阅资料,不断向校内外学习,逐步在实践中成长,进而提高整个师资队伍的课程思政教学水平。

(三)以赛促教、以研促教、以赛促学,提升教师专业素养和教学能力

近几年,我院大力鼓励教师积极参加各项教学大赛,如全国高校青年教师教学竞赛、全国高校教师教学创新大赛等,积极组建教学团队申报各项教学改革项目,并取得不错的成绩。在各项比赛备赛和项目申报过程中,团队成员相互打磨,实现了共同进步,提升了团队教学科研能力。同时,组织全体教师线上观看教学大赛,学习校内校外先进的教学方法和理念。这种隐性的内培外引方式,高效率地提升了教师队伍的教学水平。此外,鼓励教师指导大学生参加各项竞赛,教师在指导过程中自身也不断学习,同时提高了专业教学水平,实现了教学相长。

二、课程教材建设

教材是教学的基础,是核心教学资源。由于概率论与数理统计的思维模式有别于其他数学学科,其思想充满了辩证法,使得初学者对概念的理解、思想方法的掌握感到困难。为此,课题组通过大量查阅资料,积累素材,集体编写了适合我校学情的《概率论与数理统计》教材。在编写过程中,为契合高校课程思政建设的要求,主要从以下几个方面突出其特点。

(一)优化教学内容和课程体系

在课程基础内容上,注意体现概率统计思想和交叉学科的渗透,根据相应的教学内容融入课程思政元素,揭示其蕴含的辩证思维和大量的生活哲理,随书通过二维码介绍了数学文化、名人轶事,以及学科的前沿发展等内容。在教材中融入思政元素,厚植数学素养,培养学生勇于探索的科学精神。

(二)注重概念的理解和原理以及方法的背景介绍

对于抽象难理解的概念和原理,从问题出发,介绍概念的形成和背景知识;对于一些难理解的内容则借助动画演示(通过扫书中二维码观看),加强读者直观、形象理解,培养其数学思维。

(三)结合专业特点,联系实际生活,精选例题和习题

教材中的例题、习题编写贴近生活,融合专业特点,且每章后还配有反映前沿科技与经济社会发展的实践案例,内容涉及诚信问题、经济管理、生物医学、证券投资、商业保险、模拟计算等。着力培养学生数学应用能力和创新能力,同时增加课程的趣味性,培养学生主动探索精神。

(四)每章后面配有内容总结,便于学生梳理和巩固知识要点

根据每章教学的主要内容,在章节后编写了内容总结,帮助学生厘清知识脉络,把握重点和难点知识。此外,考虑到经管类等专业文科数学的基础,例题的计算步骤编写得比较详细,便于学生理解,有利于其自主学习。

(五)课后习题的编排体现层次性

章节后习题横线上为基础题,横线下为考研题和实际应用题,附录后还可以扫描随书的二维码进行考研题型的在线测试。因材施教,满足个性化学习,巩固基础知识,提高学生解决实际问题的能力。

三、课程线上资源建设

在教育信息化时代,课程线上资源建设已成为教育工作的一项重要内容,优质的线上资源在教学过程中发挥着重要的作用,可以提高教学效率,促进师生共成长,是教与学之间的一座“有痕”的桥梁。课程组借助超星学习通平台,对线上资源建设框架设计、资源内容设计进行了探索。

(一)课程线上资源建设设计框架

课程组根据课程教学需求,把课程线上资源分成了教学基础文件、视频资料、课程思政、案例集、习题集5大类和3个区(讨论区、分享区、软件学习区)共19个小类别。资源按功能分为课程教学资源、辅助资源(教与学)、拓展资源(教与学)。课程资源主要来源于自制和网络收集整理,资源类别对应属性和来源详细见表1。

(二)课程线上资源建设内容设计

课程组在线上课程资源内容设计上,主要从以下几方面进行设计。

1.贯彻OBE理念,重构教学大纲,体现价值塑造。课题组学习贯彻以成果为导向的OBE理念,注重理论与实践相结合,体现价值塑造,重构了课程教学大纲,主要内容包括:设置课程目标及对应毕业要求指标点的支撑矩阵,制定与课程目标相对应的教学内容、教学方法以及各考核环节的评价标准等。

2.重视学科教育和数学文化的渗透。跟随学科国内外的发展脉络,整理了国内外数学家对学科的贡献和人物事迹。例如,依次整理了多元统计的奠基人许宝騄、解决生灭过程构造问题的王梓坤等这些数学家对概率论研究发展做出的杰出贡献,了解他们的先进事迹,继承和发扬老一辈数学家心怀祖国、淡泊名利、勇于探索、潜心钻研的优秀品质,激发学生的家国情怀,培养学生精益求精的工匠精神及科技强国的使命感。

3.结合生活案例,设计思政案例,挖掘自然科学中蕴含的生活哲理和哲学思想。概率论本身来源于生活而用于生活。同时,用射靶案例说明在实验的次数不断增多时,小概率事件至少有一次发生几乎接近于1,其中蕴含着从量变到质变的哲学思想,谚语“千里之堤,溃于蚁穴”就是这个道理。以此提醒学生平时要做到防微杜渐,勿以恶小而为之,同时告诉学生积少成多,勿以善小而不为的做人道理,启发学生学习要持之以恒。

4.以产出为导向,设计实践教学案例和实践作业,培养学生应用能力。由于“概率论与数理统计”课程应用广泛,教学中应注重理论与实践相结合。根据不同的教学内容,设计一些与实际联系紧密的实践案例和实践作业,如竞拍问题、求职决策问题、电影院设置座位问题等。通过实践教学和完成课后实践任务,培养学生用概率知识建立数学模型解决实际问题的基本能力,并使用常用的统计软件分析处理数据。

5.新内容讲解时提供了导课案例的设计,为探究式教学提供素材。以有趣的开场白、问题或游戏引起学生的兴趣,激发其求知欲,让学生作为主体参与到课堂上来。例如,在讲全概率公式时,通过学生参与“三门问题”游戏的方式来开场,让学生通过换门和不换门两种策略亲自感受中奖的可能大小,然后引入全概率公式,利用全概率来说明哪种策略中奖的概率更大。这个例子说明直觉不可靠,告诉学生要学会用全局的、科学的眼光看问题。

6.自制的微课小视频为学生提供了个性化的学习方式。经管类专业学生大多是文科生,数学基础比较薄弱,可以通过微课小视频中微积分知识讲解、章节重点和难点题型讲解、课后作业讲解视频来弥补先导课程的薄弱基础,掌握课程章节重点和难点,巩固课程知识,提高学习质量。

7.讨论区架起了师生“有痕”交流的桥梁,为课程过程性评价提供依据。教师可以选择一些时事热点问题让学生参与讨论,在讨论区发布课前、课后探究式任务,分组讨论完成并提交小论文或报告,如用于讨论网络暴力问题、敏感性问题的调查等,教师和学生都可以在讨论区进行评论和打分,丰富了评价方式,为课程过程性评价提供依据,培养团队协作精神。

8.分享区和软件学习区提供了师生自我成长的学习空间。分享区展示平时学生的优秀作业和作品,利用公众号定时推送全国高校青年教师教学竞赛获奖视频、全国高校教师教学创新大赛获奖作品、优秀教学案例作品、优秀课程思政示范教学设计样例、教学期刊论文等。软件学习区分享常用的统计软件的教学视频,为师生自我成长提供丰富的学习资源。

结语

根据“概率论与数理统计”课程的特点,课题组主要从课程师资队伍建设、教材建设和线上资源建设等三方面探讨了“概率论与数理统计”课程资源建设的内容和途径。课程资源建设凝结了教师的经验和智慧,同时教师在参与课程资源建设过程中,提升了思政意识和教学能力,形成了一个良好的闭环,为持续性开展课程思政教学提供了保障。

参考文献

[1]李纯净,张淼,王纯杰,等.概率论与数理统计课程思政与科教融合的创新探索[J].高教学刊,2022,8(16):43-46.

[2]李建平.基于OBE理念的“概率论与数理统计”课程教学模式的思考与实践[J].科教导刊(中旬刊),2020(2):95-96.

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