物理師范概率論與數理統計課程改革

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摘要：《概率論與數理統計》一直是我校所有理工類、經濟管理類本科專業必修的數學課程，是一門非常重要的基礎課程。它對培養學習者的邏輯思維能力、分析和解決問題能力有著很重要的推動作用，是一門實用性非常強的課程。但不同專業對此有不同的需求，尤其在當今時代劇烈變革的形式下，對該課程提出了新的要求。本文將從物理師范專業人才培養要求、教學手段、教學內容、教學設計、學生成績考核、教學研究和師資隊伍建設方面入手，對物理師范專業《概率論與數理統計》課程改革進行探析，使其更好的完成學校對物理師范專業學生的培養目標。

關鍵詞：教學改革；概率論與數理統計；教學內容；教學設計

《概率論與數理統計》是一門基礎課程，它的應用幾乎遍及到我們生活和工作的各個領域，如自然科學、社會科學、工程技術、軍事和工農業生產等。因此，它也是一門實踐性很強的課程。目前，我國高等院校不僅數學專業開設了此課程，而且理、工、農、醫、經濟和管理等學科門類也都開設了此課程。結合我校對物理師范專業的辦學定位、培養目標和生源情況制定了《概率論與數理統計》課程的教學內容，使其更好的完成學校對物理師范專業學生的培養目標。通過對該課程的學習，為今后學生應用于社會，解決社會經濟、技術問題打下基礎。同時，對該課程的學習，將有助于我校畢業生在今后的物理教學中，可以居高臨下的處理中學物理教材中有關概率和統計的內容[1]。《概率論與數理統計》，首先它是一門數學課程，而數學課程是所有理工科專業的基礎課程。顯然，物理與數學有著千絲萬縷的關系。就該門課程而言，它是物理課程《熱力學與統計物理》和《量子力學》的基礎課程。沒有《概率論與數理統計》的學習，這兩門課程的學習將會變得困難重重。比如：《熱力學與統計物理》，該課程中統計部分的基礎就是《概率論與數理統計》中講述的等概率原理，它是支持整個統計物理的理論框架體系。又如《量子力學》中的幾率密度，它和《概率論與數理統計》中講述的概率密度是一個概念，它們的歸一化條件講述的是一個原理。我們知道，這兩門課程是物理專業非常重要的兩門課程，可這兩門課程的基礎課程是《概率論與數理統計》，其地位對于完成物理專業的人才培養是非常重要的。目前，師范教育的地位處在一種非常尷尬的地位，根據教育部公布的《中小學教師資格考試暫行辦法》，從2015年起，全國所有非師范專業的學生都可以申報教師資格證。因此，物理師范專業為了適應新形勢下的改革，其培養目標也要適應當前的發展趨勢，而培養過程中的課程教學也要做調整。在本文中，我們將結合改革的新形勢下，結合《概率論與數理統計》課程在物理專業的地位出發，從物理師范專業的培養目標、教學手段、教學內容、教學設計、學生成績考核、教學研究和師資隊伍建設等方面入手，對物理師范專業《概率論與數理統計》課程改革進行探析。

一、基于人才培養目標下的課程改革

根據當前國家對中小學教師資格改革的暫行規定，我國全日制本科的學生都可以申請教師資格證，這無疑會對傳統師范院校畢業生的就業產生強烈的沖擊。因此，為了更好的適應政策的變化，提高師范生的就業核心競爭力，師范專業的人才培養計劃也要做一些調整，與之相應的專業課程設計也要做相應的改革。具體到《概率論與數理統計》課程調整為：（1）課程設置、課程內容必須更好的為本專業其他課程服務；（2）教學內容則要注重培養學生解決實際問題的能力，純理論的教學內容則要做相應的調整；（3）壓縮概率論內容，減少概率論課時。同時，加大統計內容，增加統計課時。

二、教學手段的改革

眾所周知，在傳統的教學過程中一切都由教師決定，包括教學內容、教學策略、教學方法和教學步驟。這些都是事先由教師安排好，學生被動的參與其中，處于被灌輸的狀態。這樣的結果會導致學生缺乏學習主動性，遏制學生的創造性，不利于人才的培養。因此，教學手段必須要改革。對此，可以引進多媒體教學，它與傳統教學模式相比，有如下幾個優勢[2]：（1）直觀性，能突破視覺的限制，多角度地觀察對象，并能突出重點，有助于概念的理解和方法的掌握；（2）圖、文、聲并茂，多角度調動學生的情緒、注意力和興趣；（3）動態性，有利于反映概念及過程，能有效地突破教學難點；（4）交互性，學生有更多的參與，學習更為主動，并通過創造反思的環境，有利于學生形成新的認知結構；（5）通過多媒體實驗實現了對普通實驗的擴充，并通過對真實情景的再現和模擬，培養學生的探索和創造力；（6）可重復性，有利于突破教學的難點和克服遺忘；（7）信息量大，節約空間和時間，提高教學效率。

三、教學內容的改革

根據當前社會對應用型人才的需求，教學內容也應向應用性發展，對教學內容的改革應朝如下方向進行：（1）教材內容要突出“厚基礎”、“重應用”的應用型特色。所謂“厚基礎”是指強化基礎理論、基礎知識，拓寬知識面。（2）教學內容要突出基本概念、基本理論和基本方法，在培養學生的數學素質上下功夫。要改變傳統的“重概率、輕統計”的教學思想以及重運算技巧輕數學思想的傾向，突出概率論的基本概念和基本思想的教學。（3）教學內容要注重理論與實際的結合，強化培養學生的應用能力。將“案例”教學貫穿于教學內容的始終，將有利于學生應用能力的培養。（4）教學內容要與計算機應用相結合，為教學手段的現代化構筑平臺。在教學內容中引入數學實驗，把一些傳統的教學內容，如隨機試驗的例子、統計計算等在計算機上通過數學軟件加以展現，并在教師指導下讓學生在計算機上解決一些簡單的實際問題，調動了學生學習的積極性，并為多媒體教學創造了條件[3]。

四、教學設計的改革

教學設計理論主要有兩種，即以教為主的教學設計和以學為主的教學設計。這兩種教學設計理論各有千秋，在教學設計中應將二者有機結合起來，取長補短，形成優勢互補的“學教并重”的教學設計理念，這不僅發揮了教師的主導作用，也充分體現了學生作為學習主體作用的教學體系[4]。在《概率論與數理統計》課程的教學中，靈活而恰當地選用教學方法，注意教學系統五個要素（教師、學生、教材、教學媒體、網絡）的地位與作用。恰當的將教學媒體、計算機軟件、網絡應用于教學，同時采用與之相應的教學表述方式，使知識的呈現形式和生成方式呈現多樣化。例如：復雜的運算結果可以用計算機軟件（如Mathematic軟件）作為輔助進行近似計算、抽象的幾何圖形可以用工具軟件來生成等。總之，在《概率論與數理統計》課程的教學中主要運用“學教并重”的教學方法。以上教學設計的變化主要基于“構建主義”和“主導—主體相結合”的教學理論支撐[1]。

五、學生成績考核的改革

以前的考試制度是通過期末考試來完成，這種制度強調理論知識的考核，不是對學生解決實際問題能力的考核。這種考核制度夸大了考試的作用，不利于創新人才的培養，這必然會影響大學生綜合素質的提高，不適應瞬息萬變的社會發展對人才的需要。因此，我們必須要加強對學生解決實際問題能力的考核。在課程的考核形式上，我們可以采取平時成績與期末成績相結合的方式。如：一般平時成績占到總成績的20%或30%，期末考試卷面成績占總成績的80%或70%。同時，要注意不同教學要求要采取不同的內容來進行考核。這里，我們重點探析平時成績考核。平時成績考核的形勢應分成兩部分：（1）上課出勤率、上課回答問題、平時作業；（2）對一些重點章節和一些實用性很強的章節要額外布置一些題目，這些題目具有一個特點———開放性，最后沒有確定性答案，結果只有更好沒有最好。同時，要將平時成績作為對學生創新能力培養的主要通道。

六、教學研究和師資隊伍建設

在教學過程中，教師占主導地位。因此，教師的教學理念和教師的教學水平不僅關系到課程目標的實現，也關系到課程教學質量的提高，物理師范專業的培養目標要適應當前社會的新要求。隨著社會的不斷發展，高等教育也會不斷進行改革，那么教師的教學理念和知識面也要不斷更新和拓寬。教師不僅要積極從事科學研究，同時也要加強教學研究，包括積極探索本課程的課程體系、教學內容、教學方法和教學手段，以及如何通過對這些內容的改革實現培養目標的“厚基礎”和“重應用”的特點。在《概率論與數理統計》的教學過程中，不僅要了解教學規律，掌握教學方法，而且還要講究授課藝術，從而提高教學水平和教研水平。要實現這個目標，就必須要建設一支高水平的師資隊伍，為課程的可持續發展注入新活力，使之更好的為人才培養的目標服務。

七、結語

社會日新月異，其對于人才素質的要求也逐漸提高，學校教育作為培養社會人才的基地，也應對這種需求做出相應的調整。而課程作為培養人才的訓練內容，也應做出相應的改變，這就是本文探析《概率論與數理統計》課程的改革的根本出發點。筆者希望本文的研究能為今后更好的推進《概率論與數理統計》的教學提供參考。

參考文獻：

[1]韋相龍.《概率論與數理統計》課程教學改革的思考[J].科技信息，2012，（11）：226-227.

[2]所艷華，汪穎軍，羅洪君，等.無機化學課程與實驗教學探索[J].大學化學，2005，13（28）：11.

[3]楊淑娥.應用型本科院校《概率論與數理統計》課程建設[J].徐州工程學院學報，2006，21（12）：98-100.

[4]何克抗.信息技術與課程深層次整合的理論與方法[J].首屆中國信息界學術大會，2006，（2）：54.

作者：胡愛元 單位：重慶師范大學物理與電子工程學院