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【课程思政建设经验谈】《概率论与数理统计》:思政教育多元融入课堂,促进学生入耳入眼入心

日期:2021-02-21 | 来源 :教务处、教师发展中心 | 作者:胡亚萍 | 阅读次数:

一、课程简介

《概率论与数理统计》是高等学校理工科专业的一门重要的基础理论课,它是研究自然界、人类社会及技术过程中大量随机现象统计规律性的一门数学学科。本课程的任务是使学生掌握概率论与数理统计的基本概念,了解它的基本理论和基本方法,从而使学生初步掌握处理随机现象的基本思想和方法,培养学生运用概率统计方法分析、处理、解决实际问题的基本技能和基本素质。

二、课程思政设计

《概率论与数理统计》虽然是一门数学类课程,但是生活中,这门课程的应用实际上早已超越了数学的范畴,在各个行业,领域中均有十分广泛的应用。在教学实施过程中,结合课程的知识结构特点,挖掘思政元素,使得思想政治教育融入课程,融入课堂,做到入耳、入眼、入心,深入学生血液,成为学生的潜意识、持久稳定的精神需求,进而固化为学生的日常行为习惯,最终变成学生认识武器和行动武器。

1.思政教育融入物种进化,感受生命之美

教学视频——概率的起源

在上第一次课的时候,会讲到概率的起源、发展及其在哪些领域有应用。本节课就是从生命起源物种进化讲起,地球从有生命开始出现过亿万种物种,经历了五次大灭绝事件,99.9%的物种都灭绝了,只有人类这一支进化成了人种,进而向学生提问“进化为人类的概率是多少?”,答案是亿万分之一。亿万分之一的概率发生在我们身上,那么我们每个人生而为人是不是应该感到幸运和自豪呢,是不是应该更加的珍爱生命,努力生活,让每一天都有意义呢。并进一步用概率知识计算两个人相遇的概率,让学生体会人生中的不确定性以及珍惜老师与学生、学生与学生的相遇。尤其是在2020年全球疫情背景下,引发学生体会生命的无常和微弱,培养学生热爱生命,敬畏生命的品质。

2.思政教育融入爱国情怀,树立价值观

在讲授统计部分的参数估计和假设检验章节时,要特别介绍我国在这方面研究的先驱者——许宝騄教授。许教授在加强独立随机变量列强大数定律结论、参数估计理论、假设检验理论、多元分析等方面都取得了卓越成就,并且是世界公认的多元分析的奠基人之一。他曾在英国伦敦大学学院留学并任教,但他心怀祖国,学有所成后,就决心回国效力。许教授在北大举办了国内第一个概率的讲习班,为我国培养了一批概率学科科研和教学的人才。通过讲述许教授献身祖国、献身科学的事迹,渗透爱国主义教育,引领学生树立正确的价值观。

许宝騄教授铜像及《抽样论》

正态分布在本课程中处于中心地位,自然界中很多现象都是大致服从正态分布,在讲授这节课时采取案例教学法,成年人的身高数据也是服从正态分布的。2020年12月23日,国新办举行发布会,发布《中国居民营养与慢性病状况报告(2020)年》,报告显示,18-44岁中国男性平均身高169.7厘米,中国女性平均身高158.0厘米,与2015年发布结果相比分别增加1.2厘米和0.8厘米。在中国共产党的带领下,人民生活水平显著提高,导致中国成人平均身高继续增长。这一事实让同学们充满了自豪感,对“中国梦”的实现充满了自信心,爱国主义精神高涨。

3.思政教育融入名人轶事,激发学习兴趣

概率统计课程中许多公式、定理,如果直接讲授这些枯燥深奥的原理、方法,会让学生畏惧对知识的学习,缺少兴趣,因此在讲授公式、定理时候深入挖掘其中蕴含的数学家故事,激发学生学习的兴趣。

比如在学习古典概型的时候,要溯源,17世纪中叶,法国有一位热衷于掷骰子游戏的贵族德·梅耳,发现了这样的事实:将一枚骰子连掷四次至少出现一个六点的机会比较多,而同时将两枚骰子掷24次,至少出现一次双六的机会却很少。这是什么原因呢?后人称此为著名的德·梅耳问题。

这个赌博问题他自己都无法给出答案。于是将这个问题向当时法国数学家帕斯卡请教,由此早期概率论的被数学家帕斯卡、费尔马和惠更斯所创立。

再比如学习伯努利概型,一定要讲述显赫的瑞士伯努利家族,三代时间里出现八位数学家!提高学生兴趣,鼓励学生勇于奋斗,培养学生积极向上、努力拼搏、刻苦钻研的精神。还有正态分布的前世今生、数学期望的历史由来,都可以通过讲授数学家的故事进行课程思政。

正态分布的前世今生 视频 封面

4.思政教育融入社会现象,解决实际问题

在现代经济领域,数学期望由于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,因此数学期望在经济决策中能够起到非常重要的作用。比如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。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。

5.思政教育融入统计分析,提升道德素养

在学生学习数据抽样、预处理、整理、编制大量数据的时候,提醒学生如果开展与实际数据相关的工作,如质量管理统计、环境统计、国民经济核算等,要遵循法律和道德的约束。在数据处理活动中,一定要诚实守信,坚持规范数据采集、审核、整理、上报等行为。一个优秀的数据从业者能够利用复杂的统计学和可视化技术处理大量数据,运用数据可视化的技巧,更清晰、灵活、有效的反映数据信息。通过本环节,提升学生的数学素养,不仅使学生获得知识,而且使人的品德行动全面发展。

三、总结

通过以上几个案例将思想政治教育融入概率教学过程中,激发学生们的学习兴趣,从作业情况、课堂讨论、课程考核结果来看,取得了较好的教学效果。



【课程思政建设经验谈】《概率论与数理统计》:思政教育多元融入课堂,促进学生入耳入眼入心

理学院 胡亚萍



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