基于CDIO理念的工科概率统计教学改革研究.docx

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1、基于CDIO理念的工科概率统计教学改革研究 【摘要】文章基于CDIO教学理念，深化探讨概率统计课程建设，包括教学目标，教学模式，教学方法，目的是提高人才培育质量，以“学生成长”为中心，增加学生的综合实力，特殊是学问的运用实力、动手实力和解决实际问题的实力。 【关键词】CDIO；概率统计；教学目标；开放式教学 【中图分类号】：O21-4 【基金】：中国石油高校2022重大教改项目“基于石油石化数理素养教化教学平台的CDIO人才培育模式的创新与探究” 1引言 CDIO是国外高等工科教化的一种创新模式，其详细目标是为工程教化创建出一个合理的、完整的、可概括的教学目标。CDIO代表着构思、设计、实施、

2、与运行，是当前高等工程教化的一种人才培育理念，培育学生的工程实力，该实力不仅包含个人的学术学问，还包含着学生的终生学习的实力，团队沟通实力和系统掌控实力【1】。此理念是麻省理工学院、瑞典皇家工学院等首先创立的。国内一些高校正在进行学习、改革。 概率统计是探讨随机现象客观规律性的一门学科，它几乎在科学的各个分支都有重要的应用。因此，概率统计被列为工科院校多数专业必修的公共基础课。但目前高等院校工科概率统计教学存在的问题是：教学内容部分和中学阶段的重复，前沿性不突出，教学手段和方法单一。我们在概率统计课程教学中基于CDIO教化理念制定了概率统计课程实力培育大纲及新的教学目标，为实现课程目标，增加了

3、教学试验，并在试验中探寻学问及团队精神。对教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了改革探究，特殊是增加概率试验，开展小班探讨以及开放式教学活动，调动了学生学习的主动性，培育了学生的动手实力和解决实际问题的实力，提高了教学效果。 2加强教材建设，制定基于CDIO教化理念的概率统计课程实力培育大纲及新的教学目标，删除和中学相重复的教学内容 概率统计课程是工科高校生必修的数学课程之一。通过本课程的学习，可以使学生对随机事务、随机变量、参数估计和假设检验的基本概念、基本理论和基本方法有清楚的理解。但多年来，教材始终是沿用传统的教材内容体系，古典概率在教材中占有很大的比例。事实上，中学阶段，学生已经接触

4、到古典概型，因此，在大學教学中，我们已简化这部分内容，利用一次课的时间回顾一下中学所学过的排列组合，古典概率等内容。我们的重点在于放在如何描述和表达随机性及随机改变的过程上，即学习描述随机现象的模式，形成概念，抽象出共性并用数学语言来表达。同时，在教材中适当渗透近代数学的思想，最新的发展成果以及前沿的科学学问。制定了基于CDIO教化理念的概率统计课程实力培育大纲及新的教学目标。 另外，在概率统计课上，增加数学史内容，会使课程的来龙去脉非常清楚，有助于学生对学习内容的理解。根据历史依次，介绍一下概率论的发展史，会增加学生的学习爱好和整体把握。如1654年，概率产生于赌博，即博弈论。1733年，伯

5、努利提出大数定律，产生统计概率。1777年，蒲丰通过投针，建立几何概率。1812年，拉普拉斯给出当时概率最好的定义：古典定义【2】。而今日我们所学的学问是前苏联概率统计学家柯尔莫果洛夫在1933年提出概率公理化的基础上，进行学习探讨的。因此，给学生的第一课，先介绍一下概率论的发展简史，让学生对概率有个系统的了解，从心理上接受概率。 3 改革教学方法，丰富教学手段，开绽开放式教学活动 传统的教学方法一般都是“填鸭式”3，这种教学方式，造成了学生在实践中遇到实际问题束手无措，无法运用概率统计工具来解决实际问题。因此，在概率统计教学中必需转变教学思想，更新教化观念。 CDIO模式教学主见用问题启发学

6、生思维，让学生在实践中获得阅历和技能，由此支撑并激励学生探究性学习，进行创建性的思索。因此，转变传统教学模式，将CDIO模式敏捷贯穿到教学活动中，更多的采纳探讨式、参加式、问题式等方法，通过案例激发学生主动思索、开拓思路，培育学生的创建力。 在教学中树立“以学生为主”的思想，让学生主动地进行探究、揣测、修正等，所以在教学过程中我们通常将探讨式、问题式教学方法，恰当地运用于课堂教学的各环节之中，使老师成为学习的促进者，学生成为学习的主动者，将学科学问与学习方法奇妙地结合，引导学生学会学习，学会创建。实现以老师为中心向以学生为中心转变；以课堂单一教学形式向以图书馆、试验室、科学实践多种教学形式转变

7、；开绽开放式教学活动，小班探讨等教学模式。 目前，网络是一个很好的学习平台和环境，我们把部分课程内容放到网上，让学生有自主学习的渠道，特殊是一些试验教学环节，让学生课下学习SAS，MATLAB等软件。 在教学过程中，培育学生用概率统计学问描述实际现象的实力。比如我们在教学时，引入“多次投硬币”的案例，让学生感受到频率和概率的关系；并且通过案例的学习，学生可以亲自体验运用概率统计学问建模的全过程，加深“概率统计”学问的理解，进一步增加他们的应用意识和学习爱好。 4 基于CDIO理念，改革课程考核评价 传统的考试方法通常只是出一份试卷，闭卷进行笔试。评分方式简洁，考试成果和学生平常作业成果综合作为

8、最终成果。实践证明，这种单一的考试模式往往忽视了学生多方面的素养和实力的培育，很难做到全面、精确地评价学生的实力。我们基于CDIO的先进教学理念，用全面的、发展的眼光来评价学生。对概率统计实行多样化的考核方法，除常规考试方法外，让学生撰写和本课程相关的小论文，如概率统计在生活中的应用，概率统计建模等，计入到平常成果。此外，在教学过程中，为了培育学生独立分析问题与解决问题的实力，我们会结合专业学问让学生做一些小项目，小课题，并计入考核中。 总之，概率统计教学，要想在培育学生创新实力方面有所突破，必需打破原有的单一的讲授式的教学形式，探究和尝试一些新的教学模式。基于CDIO教化理念的概率统计改革，

9、丰富了教学手段，充分调动了学生的思维主动性，激发了学生的学习热忱，培育了创新意识和实践实力。 参考文献 1顾佩华，沈民奋，陆小华。重新相识工程教化国际CDIO培育模式与方法。高等教化出版社，2022 2郭贵春，宋尚玮。对概率论起源的思索。科学技术与辩证法 2022 Vol.23， No.2，89-93 3 祁蕾茜。探讨性学习理念指导下的概率统计教学初探。徐州教化学院学报2022Vol.23，No.3，132-133 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页