基于BOPPPS教学模式的概率论与数理统计课程思政教学设计——以离散型随机变量的数学期望为例.pdf
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1、102第 16 期(总第 814 期)科学咨询102教学研究概率论与数理统计课程是高校理工、经管类等专业重要的公共数学基础课,对培养学生的综合能力,提高学生的数学素养,后续专业课程的学习及随机问题的处理有重要的作用。提高概率论与数理统计课程的课堂教学质量,注重育人效果,利用概率论与数理统计知识解决实际问题是本课程进行教学改革的一个重要方向。本文在以学生为中心的理念下,基于BOPPPS教学模式对离散型随机变量的数学期望进行设计,深挖课程思政元素,并把课程思政元素巧妙地融入教学过程中,在教学中既注重知识的传授,又关注思想政治的教育,真正做到知识传授、价值引领与能力培养有机融合。一、概率论与数理统计
2、课程教学现状在概率论与数理统计课程的教学中主要存在以下问题:第一,重理论轻应用。对概率论与数理统计的基本知识、原理等理论讲授比较详细,与实际生活相关的案例讲得比较少,学生应用数学知识分析和解决实际问题的能力培养不够。第二,教学模式落后。传统的教学模式中以教师讲授为主,缺乏课堂互动,学生是被动学习,不能很好调动学生学习的积极性和主动性,课堂教学目标难以完成。第三,考核方式单一。在考核方式方面,以期末考试成绩为主,平时成绩以考勤和作业进行评价,占比较小。同时这种考核方式只考核了学生知识掌握情况,缺少能力和素质的考核和评价。针对教学过程中存在的问题,有必要对概率论与数理统计课堂教学进行改革,国内许多
3、教师在概率论与数理统计课程教学改革方面取得了一定的成果。例如,臧鸿雁、刘林、张志刚1给出了两个教学案例,其中一个是利用离散型随机变量的数学期望的知识点,给出了新冠筛查中逐一检验和分组检验的问题,并进行了问题的引申研究;结合概率论与数理统计中相关系数定义以及基于概率的信息熵的概念,给出了图像加密的安全性问题的教学案例,通过案例教学,增加学生学习的兴趣,同时能够培养学生利用概率论与数理统计知识分析和解决实际问题的意识和能力。徐尔等2进行翻转课堂和线上线下混合式教学,实施全程性和多元化的考核方式,从“知识传授型”“能力培养型”转变。吴波3以概率论与数理统计为案例,对金课的特征进行分析,从教学的难度、
4、教学的深度、教学的广度、教学的高度、教学的强度、教学的精度和教学的温度七基于 BOPPPS 教学模式的概率论与数理统计课程思政教学设计以离散型随机变量的数学期望为例张水利,屈聪,严磊,惠志昊(平顶山学院数学与统计学院,河南平顶山 467000)摘 要:课程思政教学改革是全面落实“立德树人”根本任务的关键举措,也是新时代实现“全方位育人”的有效途径。BOPPPS教学模式是一种新型的教学模式,近年来受到国内外高校广泛关注,具有实践性和可操作性强的特点,对落实以学生为中心的教学理念非常有利。本文基于BOPPPS教学模式,对概率论与数理统计课程中的离散型随机变量的数学期望进行课程思政教学设计,旨在提高
5、课程教学质量和育人效果,并为不同课程开展教学改革和课程思政提供思路。关键词:BOPPPS教学模式;课程思政;概率论与数理统计;教学设计基金项目:河南省本科高校课程思政样板课程“概率论与数理统计”;平顶山学院教学改革研究项目课题成果“基于混合式教学的“概率论与数理统计”课程思政体系研究与实践”(2020-JY23);新文科背景下金融工程专业“课-赛-创”一体化人才培养模式的构建与实践(2020-JY24);基于大数据的学生在线学习行为特征分析(HLW202024)。作者简介:张水利(1982),男,河南正阳人,博士,副教授,研究方向:极限理论及应用。103第 16 期(总第 814 期)科学咨询
6、103教学研究个方面进行阐述和分析,在分析过程中列举了大量的案例,具有一定的示范性和推广性。二、概率论与数理统计课程思政的研究现状立德树人是高等学校的根本任务,也是时代赋予高等学校的历史使命。为了落实立德树人根本任务,要把立德树人体现在各门课程的教学中,渗透到各个教学环节中。而概率论与数理统计是与实际生活密切相关的一门课程,如何挖掘课程思政元素,并有效融入教育教学过程中是任课教师面临的重要课题。法国著名的数学家拉普拉斯曾说过一句名言:生活中那些重要的问题绝大部分属于概率问题。概率论与数理统计课程在课程思政方面具有一定的先天优势。目前,已有部分教师在概率论与数理统计课程思政方面进行了探索和实践,
7、例如,沈爱婷、张玉4在教学过程中贯彻“以人为本”的教育理念,从学生的角度和实际情况出发,进行教学设计和开展教学,在古典概率中以“生日问题”“体育竞赛中,三局两胜还是五局三胜对于实力较强的队有利”案例来增加学生的学习兴趣;以“设备维护”为案例,引导学生利用概率论与数理统计的思想和方法解决实际问题,培养学生的数学思维和解决实际问题的能力。闫莉等5从以“新冠疫情的基本再生数95%的置信区间”为例,引入置信区间、置信上限、置信上限等概念,激发学生的学习兴趣。刘淑环6以教学案例引入大量的生活常识、谚语、搭建知识结构体系等教学方式,引导学生把概率论与数理统计知识应用于实际生活,将辩证唯物主义、社会主义核心
8、价值观等思政元素融入课程教学中,实现立德树人的目标,以“三个臭皮匠,赛过诸葛亮”为案例,体现出团队合作的力量。张艳伟7主要从思政教育融入概率论与数理统计教学中的方法、实施步骤两个方面来阐述如何在概率论与数理统计教学中进行课程思政,在实施步骤方面,从概率统计概念、概率统计定理、概率统计原理、概率统计方法四个方面来阐述实施课程思政的过程。三、BOPPPS 教学模式BOPPPS模式以交际法和建构主义为理论依据,基于以学生为中心的基本教学理念,根据人的注意力集中时间一般为15分钟内的自然特点,采取模块化分解的方式,将教学过程切割为515分钟的多个教学模块。BOPPPS模式将教学过程划分为引入(Brid
9、ge-in)、目标(Objective)、前测(Pre-assessment)、参与式学习(Participatory learning)、后测(Post-assessment)和小结(Summary)6 个教学模块。上述6个教学模块构成一个完整的、有效的课堂教学过程。该教学模式根据学生和教师特点、实际情况进行教学设计,并且非常注重学生的参与式学习,能够有效地调动学生的积极性和主动性。BOPPPS教学模式作为一种理念比较先进,实践性比较强的教学模式,国内很多教师在教学过程中积极进行教学改革实践,利用BOPPPS教学模型进行教学创新。例如,王丽霞、李双东8以概率论与数理统计课程中极大似然估计法的
10、教学为例,分析BOPPPS教学模式引入独立学院概率论与数理统计课程教学的可行性和实践效果。储亚伟、叶薇薇、王海坤9以“一阶非齐次线性微分方程的解法”为例,探讨了基于BOPPPS教学模式的高等数学微课程教学设计的方法,在教学设计中,将数学思想方法融入课堂教学,以学生为中心、以问题为导向的探究式教学,注重知识的认知过程,强调从已知到未知的自然过渡的互动式教学。四、BOPPPS 模式下“离散型随机变量的数学期望”教学设计(一)导入(Bridge-in)导入作为教学的第一个环节,对课堂教学起到至关重要的作用。如果导入案例选择有新意,能够吸引学生,可以激发学生的学习积极性和好奇心,进而跟随教师进行课堂的
11、学习。本节课,教师可以先让学生观看一段关于沉迷于购买彩票,最后走上歧途的视频报道,提出一个问题:国家发行“福利彩票”“体育彩票”的初衷是为了让人一夜暴富吗?为什么有些人为购买彩票而倾家荡产,甚至走上歧途?学生在观看完视频后,针对上面两个问题进行讨论,得出结论并进行分享。针对学生的分享情况,教师进行评价和引导,并向学生说明通过本节课知识的学习,可以探寻国家发行彩票的初衷。以人们比较关注的彩票问题为引例,既能够激发学生的兴趣,同时引导学生不要沉迷于一夜暴富的美梦,真正体会幸福是奋斗出来的。(二)教学目标(Objective)在多媒体PPT中列出学生要达成的学习目标,具体包括知识目标、能力目标和素质
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