“互联网+大数据”时代下概率统计课程的教学改革探索

摘要：概率统计课程是工科学生的一门重要的课程，其理论和方法为后续专业课程学习奠定基础，针对互联网+大数据时代与传统概率统计课程教学的不均衡关系，分析了互联网+给工科概率统计课程教学带来的机遇，并提出了相应的教学改革建议，以期为工科类概率统计教学改革提供借鉴与参考，开创教学改革新局面。

关键词：互联网+；概率统计；教学改革

2016 年教育部印发的《教育信息化“十三五”规划》，第一次明确阐述了“互联网+教育”，明确要求要加快推动信息技术和教育教学融合创新发展。

概率统计是工科类专业的重要课程之一，其理论和方法为后续专业课程学习奠定基础，而传统的教育模式下，有诸多局限，势必会影响教学效果。再者，大数据时代的到来，离开了数据处理方法的概率论与数理统计课程，就是空洞的理论，缺少应用的价值，也就缺少了时代的鲜活性。为了解决现存的这些问题，本文试图去寻找解决传统教学中存在的具体问题和不足的方法，并结合互联网+大数据给工科概率统计课程教学带来的机遇，找到互联网+大数据教学模式融入传统的教育模式，提出相应的教学改革建议，给工科概率统计教学改革提出新的探索方案。

一、互联网+大数据时代与传统概率统计课程教学的不均衡关系

（一）新时期的互联网+教学

“互联网+”时代基于云平台和新一代互联网，有大量的教学资源。这些资源既包括教材等理论知识，也包括经典实验的实现；同时，还包括了一些网络课程、视频讲解等等。在“互联网＋”时代下，有慕课、微课、翻转课堂多种新型的教学模式，还有可汗学院、网易名校公开课等教学平台，这些新的教学模式和教育平台给教师和学生更便捷的条件。

（二）大数据时代的新问题

大数据时代，是海量信息的时代，可是海量的信息里，最重要的信息，需要我们借助统计方法提取出来有用的信息，而所有的统计数据问题，最基本的工具，都离不开概率论与数理统计课程的基础，概率论中，概率的统计定义、大数定理、中心极限定理等就是一座理论到实践的桥梁，有了这些理论的铺垫，很自然地就给出了数理统计中参数估计和假设检验等问题的方法工具。

然而，手算只能解决很简单的问题，只有借助计算机编程，借助于统计软件，才能真正将大数据问题解决好。

（三）目前的教育现状

概率统计是经管专业重要的基础课程之一，其理论和方法为后续专业课程学习奠定基础，而传统的教育模式下，有诸多问题和局限，导致教学效果不理想。再者，大数据时代的到来，离开了数据处理的概率论与数理统计课程，就是空洞的理论，缺少应用的价值，也就缺少了时代的鲜活性。为了解决现存的这些问题，本文试图去寻找传统教学中存在的具体问题和不足，并结合互联网+ 大数据给工科概率统计课程教学带来的机遇，找到互联网+大数据教学模式融入传统的教育模式，提出相应的教学改革建议，给工科概率统计教学改革提出新的探索方案。

二、新时代新问题的解决方案

（一）精心录制微课，借助相应平台推送给学生

鉴于学生学习能力和数学基础存在差异，任课教师讲授完一堂课后，总会存在一部分学生对某些知识点未能真正理解，也存在一部分学生感觉课堂里的东西太简单了。针对这些情况，任课教师可以录制些微课，主要包括基本知识点、课前预习的习题、课后复习的习题及考研真题，然后借助于互联网+时代下的教学平台，在合适的时间向学生推送这些微课，使学生根据自身的学习情况及学习目标选择相关微课，以实现分层教学，解决学生基础差异和学习能力差异问题。

（二）借助社交工具，建立学习平台

在互联网+ 时代下，微信、QQ 成为新时代大学生人际交往的重要工具，将其引入概率统计教学中, 建立学习平台, 以方便学生之间及师生之间的交流互动与答疑解惑，使师生之间线上线下交叉互动，课外辅导交流不受时空限制，充分实现对传统教学课堂教学的补充作用。

（三）利用数学软件，提高学生的科学计算能力，培养应用型人才。数学软件的使用能将学生从冗繁耗时的计算中解放出来，数学软件强大的数据分析、误差分析及图形化的显示能极大地提高学生的学习兴趣，提高学生的科学计算能力和动手能力。

在概率论的教学中，要求学生用数学软件实现并动态演示一些概率实验。数理统计会涉及大量的数据计算问题，尽管不存在理解上的难点。在这一点上，就数理统计问题而言，R 语言和Python有很大的便捷之处。市场上昂贵的SPSS、SAS、S-plus 等，和免费开源的R 与相比较，有其弊端所在。因此，我们会建议学生学习R 和Python，并熟练掌握其在概率论与数理统计课程学习中一些大数据问题的运用。

（四）融入数学建模思想，提高学生的数学建模能力，培养学生的协作精神。在教学中，以案例的形式引入相关知识点，将数学建模思想融入教学过程。同时，留一些开放性的案例，学生可以分组进行探讨，训练学生的实践能力及协作精神，要求所有学生做案例研究，写出合格的研究报告，并以小组的形式汇报研究思路、研究手段、研究方法和研究成果。为加强实践教学环节，我们鼓励学生积极参加各类社团及数学建模竞赛活动，以达到对学生的概率统计知识的应用能力培养与训练等目标，此举收到了良好的效果。近几年来，在全国大学生数学建模竞赛中，有许多的竞赛题目涉及概率统计知识，如DNA 序列的分类、乳腺癌诊断问题、彩票问题、电力市场的输电阻塞管理、2008 年北京奥运会场馆的人流分布问题、土壤中的重金属浓度和葡萄酒与酿酒葡萄有关数据等。这些竞赛试题都需要进行数据分析，要求参赛学生必须懂得相应的数理统计知识。本项目的实施拟将数学建模的思想贯彻到概率论与数理统计课程的教学中，以提高学生数学建模的能力。

三、结语

“互联网+”时代的到来，带动了慕课、微课和翻转课堂等新型的教育教学模式出现并使之在教育界兴起了热潮，同时也带动了如微信课堂、腾讯课堂、网易名校公开课等教学平台的应用，改变了概率统计课程传统的教学模式，实现不受时空限制的教学境界。将这些新型教学模式与传统的课堂教学方式相结合，优势互补，定能提高教学质量。期待我们的一线教师能早日成为“互联网+ 型”与“传统型”相结合的混合型教师，开创教学改革新局面。

参考文献：

[1]大数据时代下《概率论与数理统计》课程教学改革的研究与实践，教育教学论坛，郭良栋，武力兵，辽宁科技大学理学院，辽宁鞍山

[2]互联网+时代下经管专业概率统计课程教学改革探讨，教育现代化，何芳丽，曾祥艳，桂林电子科技大学数学与计算科学学院

研究项目：

1.陕西省高等教育教学改革研究项目（17BY031）。

2.西安理工大学教学研究项目（xjy1720）。

3.西安理工大学教学研究项目（xjy1766）。