2022年第17期·“高等概率论”课程思政建设的探索
[出处] 教育教学论坛_2022年第17期
[关键词] 课程思政;测度论;概率论;研究生教学
[基金項目] 2021年度中国矿业大学(北京)研究生课程思政建设项目“高等概率论”(62802509);2019—2021年国家自然科学基金青年基金项目“非泛性多物种Galton-Watson随机树的局部极限性质研究”(11801556)
[作者简介] 国洪松(1989—),女,山东菏泽人,博士,中国矿业大学(北京)理学院讲师,主要从事概率论、随机过程研究。
[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2022)17-0141-04 [收稿日期] 2021-12-28
引言
研究生是国家科技创新人才的后备军,对其进行思想政治教育具有重要的意义[1]。除了导师在指导研究生时需要对其潜移默化的影响,使其树立正确的“三观”和科研伦理,研究生的专业课也是对其展开思想政治教育的重要渠道。正是基于这个重要原因,我们借鉴“概率论与数理统计”课程的课程思政建设,进行了课程思政融入概率统计专业研究生专业必修课“高等概率论”课程的探索研究[2-7]。
一、“高等概率论”课程思政建设的意义
“高等概率论”是概率统计专业方向的研究生必修课,课程内容系统介绍了测度论的基础知识、概率论的基本概念和极限理论。具体来说,“高等概率论”包括两部分内容:一是测度论基础,主要介绍测度的扩张定理和分解定理,Lebesgue-Stieltjes测度、可测函数及其积分的基本性质,还有乘积空间和Fubini定理等;二是介绍了测度的弱收敛、特征函数及相关结论,并在此基础上,介绍独立随机变量序列的极限定理,包括中心极限定理、级数收敛定理、大数定理和重对数律。
“高等概率论”是从事概率论与数理统计,以及相关方向的研究所必需的数学基础,为后续其他专业课程做准备,并且在计算机、经济、统计等领域有着广泛的应用[8]。旨在使学生通过本课程的学习,系统地了解概率论的基本知识,掌握测度论、高等概率论相关理论中的基本方法和基本技巧,从而为深入学习随机过程、随机分析和数理统计奠定基础。该课程的培养目标是使学生具有正确的世界观、人生观、价值观,了解测度论和概率论的历史概况和广泛应用,以及当代数学的新进展,接受系统的数学思维训练,掌握该课程的基本理论和方法,具备扎实的数学基础,较强的逻辑推理能力,以及一定的计算机、经济、统计等领域的相关知识,形成良好的科学素养和科学伦理。因此对其进行课程思政建设具有重要意义。
二、“高等概率论”课程思政建设存在的问题
(一)教师对课程思政融入课堂不够重视
在以往教授理论知识的过程中,主要以教师讲授、板书严谨推导为主,讲练结合,目标是培养研究生严谨的数学素养和扎实的理论功底。但长期以来存在教学方式和考核方式单一的问题,教师对理论知识的讲解几乎占了全部课时,学生能够明白定理的证明,可以进行相关题目的计算,但对定理的证明方法掌握不够深入,为了应付考试对知识点强行记忆,不知道为何而学,更不明白所学知识有什么实际应用。
(二)数学理论课的教学特点决定了课程思政建设难度大
“高等概率论”作为一门数学理论课,知识体系庞大,又以测度论为基础,教好学好这门课都需要扎实的数学理论功底。在课程内容方面,往往是几个深奥的数学概念之后,介绍一些重要的定理结论。这些定理的证明推导都非常严谨,有的篇幅很长,在教学过程中,需要教师逐步板书推导,详细讲解证明过程,这导致学生有了畏惧心理,失去了深入学习的兴趣,更不会探索所学内容在生活实践中有什么作用。另外,“高等概率论”课程中有很多定理都是以早期国外的概率学家命名的,比如拉东—尼科迪姆定理、富比尼定理、柯尔莫哥洛夫定理等,容易让学生产生国内缺少从事概率论研究的数学家,或者我国概率论研究不强的错觉。实际上,我国有很多著名的概率学家,如许宝禄、钟开莱、王梓坤、严加安、马志明、彭实戈等,在概率论相关领域都取得了很多世界一流的成就[9,10]。
三、“高等概率论”课程思政建设的探索
(一)提高教师团队对课程思政建设的重视
本着教育者先受教育的原则,教师积极参加教学基本功大赛,参加课程思政培训并取得了结业证书。加强教师团队建设,每位团队成员负责若干章节,挖掘章节知识点的课程思政元素,做到将思想政治教育渗入教学的全过程,将思政元素有机融入教学内容,将思想政治观念嵌入教师意识,将思想政治教育浸入课程实践,最终形成“高等概率论”课程整体的课程思政体系。通过在“高等概率论”课程教学过程中有机加入思政元素,在传授专业理论知识的同时,注重学生正确“三观”的引导,在培养学生的专业素养和逻辑思维的同时,进一步培养学生的社会责任感、民族自豪感和家国情怀,不断提高人才培养质量。加强教师思想政治理论与师风师德建设,做到爱国守法、敬业爱生、立德树人、严谨治学、服务社会、为人师表。
(二)修订教学大纲、教学课件、教学模式等,全方位融入思政元素
修订课程思政教学大纲,将思想政治教育的课程知识目标、能力目标和育人目标有机结合,在教学大纲中明确体现课程思政理念和要求。在教材选取方面,结合现有的优质传统教材,增加和丰富学生在高等概率论方面的资料积累,从精读教材到精读与博览相结合,加入高等概率论应用的前沿案例,为学生将来从事概率和统计方向的科学研究打下基础。教学整体设计演示PPT,用LATEX制作课程授课PPT;重点研究完整的思想政治育人典型教学案例;逐步在每个章节知识点中融入课程思政元素,最终建立能体现本专业特点的“高等概率论”课程思政元素库(见表1)。通过课上授课与课下总结,发现存在的不足和待提高之处,深入探讨教学效果评价。
豐富课堂讨论内容,增加师生之间的互动,将高等概率论中的数学问题逐步分解,引导和启发学生独立思考,紧密结合理论推导和随机试验,在培养学生的专业素养和逻辑思维的同时,结合社会热点和前沿话题,进一步培养学生的社会责任感、民族自豪感和家国情怀,将所学高等概率论知识应用于祖国的科学发展和生产建设中去。
(三)优化考核方式,培养学生学以致用的能力和实干兴国的精神
在保证学生学好理论知识的同时,培养学生运用数学软件解决问题的兴趣和能力。借助MATLAB和MAPLE等数学软件辅助教学,帮助学生理解和掌握所学内容。教会学生运用数学软件完成高等概率论中关于条件概率、期望、零一律、中心极限定理、大数定律等内容的随机数模拟,演示应用数学软件实现随机现象的图像和试验,提高学生的动手能力和创新实践能力。
进一步科学化考核方式,取消单一的期末闭卷考核,将平时测试、随机试验报告和科研论文等纳入平时作业的考核内容中,平时作业15%+课堂表现15%+期末考试70%,考试实行考教分离,试题的选取要求易、中、难的比例为3∶5∶2,检验学生对理论知识的理解能力和证明计算能力,实现课程知识目标、能力目标和育人目标的统一和达成,提高人才培养质量。
结语
通过在“高等概率论”课程教学过程中有机加入思政元素,可以在传授专业理论知识的同时,将我国概率学家的成就、中国当代经济建设的成就、数学人物和数学史、生产生活知识、哲学知识、文学艺术知识和社会热点问题融入课堂教学,将知识传授、价值引领和能力培养有机结合,修炼学生品格。注重学生正确“三观”的引导,在培养学生的专业素养和逻辑思维的同时,进一步培养学生的社会责任感、民族自豪感和家国情怀,真正实现把思想政治工作贯穿教育教学的全过程,实现全员育人、全过程育人和全方位育人,强化研究生的思想理论教育和价值引领,着力培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。
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