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Primary Education

融思政于数理,育素养于课堂

作者

朱蓉仁

黄山学院数学与统计学院 安徽黄山 245041

1 引言

2020 年教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》[1],指出要把思想政治教育贯穿人才培养体系,全面推进高校课程思政建设,发挥好每门课程的育人作用,提高高校人才培养质量。传统课程教学中教师注重知识传授和能力培养 , 对学生的价值观引导不深入, 课程育人效果不明显。

2 教学内容与专业实践脱节、思政育人元素不足

《概率论与数理统计》作为高校理工科专业一门重要的数学类基础必修课程,其重要性不言而喻。“概率论”起源于 1654 年费马与帕斯卡的通信中关于分赌注问题的讨论,所以大部分教材中的案例都用的“投掷硬币”和“投骰子”作为问题背景 [2],教学更注重理论知识的讲解和逻辑思维能力的培养,思想教育和价值观培育载体较少,课程内容中蕴含的思想理论高度和深度不够,课程育人功能有待挖掘。学生得到的价值引领不足,课程育人功能不足,知识点与思想理论教育结合不够紧密。

同时《概率论与数理统计》课程是面向各专业学生开设,教材中的案例背景和学生们的专业联系不大,从而造成学生只会计算、求解《概率论与数理统计》课本中相关的题目,但当遇到与专业相关的现实问题时,不知如何建立统计模型并求解,无法做到理论与实践相结合。

3 充实教学目标,深化课程思政探索

教学创新不应是一味跟风,而要做到因地制宜、有的放矢。为了解决目前概率论与数理统计课程教学中存在的问题,应针对课程的特点,以立德树人为根本,以学生发展为中心,以信息技术为保障,从教学内容进行探索,全面提升学生的综合能力,塑造正确的世界观、人生观和价值观,提高学生学习的效率。

3.1 秉持三个层次的教学目标

将原有单一的“知识教学目标”增加为“知识 + 能力 + 素养”三个层次的教学目标 [3],《概率论与数理统计》的课程目标是不仅是培养学生对随机现象的直观感知和理论上的严谨推理,使学生对随机现象有充分的感性认识和准确的理性理解,掌握偶然性与必然性辩证统一的思想,体会概率知识在生活中的广泛应用;还追求学生“德智”的全面发展,培养学生的逻辑推理能力、数学建模能力、自学能力、独立思考能力和实践应用能力,提高学生的创造性思维和创新探究意识、养成批判性思维与辩证思维,树立质疑、求真、求实、创新的科学态度;通过对社会实际案例的数据进行科学分析,将精益求精、严谨、耐心、专注、坚持、敬业等精神内化为个人素质。

3.2 教学内容的创新—“五味一体”的思政课堂 + 与时俱进

(1)以立德树人为根本,探索“五味一体的思政课堂”新模

结合概率统计课程特点,在知识引例、应用、扩展提升等各个环节,引入古今中外统计学家的介绍、社会时政热点等素材,强化爱国主义教育,培养学生理性思辨、明辨是非的能力,体现引导性和前沿性,做学生的“引路人“。

课程思政的历史味:在介绍“概率的定义”时,采用 HPS 教学法 [4],引导学生追溯概率统计内容、思想和方法的演变、发展过程,探索影响这种过程的各种因素,以及历史上概率统计科学的发展对人类文明所带来的影响,重点介绍统计学家励志的人生经历和辉煌学术成就,比如中国统计的一代宗师许宝騄教授,通过榜样来激励学生不断努力,培养学生追求真理,勇于探索,坚持不懈的科学精神。

课程思政的文学味:在介绍“最大似然估计”时,引入“红楼梦后四十回作者之谜”案例,最大似然估计是深度学习算法的理论基础,通过向学生展示其在语言智能研究方面的广泛运用,在学习数理统计之余还能够获得文学之美的享受,让学生深刻感受到概率论与数理统计的魅力,促进学生的学习兴趣,激发其内在学习动力。

课程思政的时事味:在讲解“事件的独立性”时,引入国庆的阅兵式和“海军新一代近防武器 -1130 近防炮”案例,激发学生的民族自豪感和振兴中华的责任感,加强爱国主义教育,厚植爱国主义情怀。

课程思政的科技味:全程融入信息技术,提升知识理解与应用。概率论与数理统计的研究对象是不确定现象,因此研究概率统计的重要手段是进行随机实验,为了让学生能够直观感受随机现象,对理论有更深层次的了解,借助 MATLAB 等数学软件,在课堂上向学生展示随机试验。

课程思政的生活味:在讲解“几何分布”时,引入“盲盒游戏”的原理,抽取多少次才能集齐盲盒的整套玩偶?其次数会服从几何分布,该游戏产品的定价就是根据几何分布的数学期望确定的。通过用概率论的知识分析学生们所熟悉的游戏,让学生深刻感受学习的重要性,生活中处处有统计。

通过将思政元素有机融入教学内容,真正做到春风化雨、润物无声,在培育情感价值的同时渗入唯物辩证的思想。

(2)注重基础理论知识与专业特性相结合,与时俱进

通过更新教学内容中的案例,增加专业性强的实际案例,做到与时俱进。

对于经管专业的学生,在讲“数学期望和方差”时,引入在投资决策中的应用,有一笔资金进行一次为期一年的短期投资,选择哪种方案最佳的例子。在现代经济领域,数学期望能够较为直观地反应随机变量的变化规律,所以人们在进行相关经济决策的时候,为了增强经济决策的效率性、科学性,就需要用到数学期望,通过理论联系实际,提高学生应用概率与统计的知识解决实际问题的能力。

对于工科专业的学生,经常需要做实验,因此在讲“概率的定义”时,可以引入“抛硬币”这个实验,为验证随机事件频率的稳定性,英国数学家德 ·摩根实验了 2048 次,法国数学家蒲丰实验了 4040次,英国数学家卡尔·皮尔逊先后试验了 12000 次和 24000 次,充分体现了数学家们对待未知执着的钻研和探索精神,可借助此案例勉励同学们学习、做事要“不怕苦,不怕累”,还要勇于钻研和创新。

4 教学反馈:成效显现与持续优化

通过课堂观察、问卷调查及学生成果分析,教学改革反馈良好。学生学习兴趣显著提升,对 “五味一体” 思政案例(如盲盒几何分布、红楼梦作者研究)参与度高;专业案例结合(如经管投资决策、工科实验验证)使理论应用能力增强,能更熟练建立统计模型;思政元素融入有效培育了科学精神与爱国情怀;MATLAB 等工具应用帮助深化对随机现象的理解。反馈为进一步优化教学内容、完善思政融入方式提供了实践依据。

参考文献:

[1] 教育部网站 . 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要 》 的 通 知 [R].(2020-05-28)[2025-01-02].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

[2] 茆诗松, 程依明, 濮晓龙. 概率论与数理统计教程 [M].3 版. 高等教育出版社 , 2019.

[3] 胡中锋 , 李方 . 教育测量与评价 [M]. 广东高等教育出版社 ,2018.

[4] 胡诚 . HPS 融入科学课程的研究 [D]. 武汉 : 华中师范大学,2006.

作者简介:朱蓉仁 (1994— ), 女 , 汉族 , 人,硕士研究生,助教,研究方向:数理统计。