楊春華 楊玲

【摘要】當前，高校在進行人才培養(yǎng)時，以高質素且具備創(chuàng)新能力的應用型人才作為培養(yǎng)目標，使所培養(yǎng)的人才能夠更好地適應社會發(fā)展的需求.本文主要從統(tǒng)計建模方面，對大學生能力的提升策略進行研究，主要從統(tǒng)計建模思想融入課堂教學、開展統(tǒng)計建模教學與研究以及依托數(shù)學建模競賽對統(tǒng)計建模進行普及推廣等方面進行研究，促使大學生統(tǒng)計建模能力不斷提升.

【關鍵詞】大學生；統(tǒng)計建模；能力；探索

在人才培養(yǎng)中，數(shù)學教育發(fā)揮著重要的作用.隨著數(shù)學軟件及計算機技術的飛速發(fā)展，在開展數(shù)學教育中，是基于邏輯推理與抽象思維基礎上，對大學生在數(shù)學問題進行解決時，使用計算機技術進行數(shù)據(jù)處理及科學計算的能力進行培養(yǎng)，使其能夠將數(shù)學應用到實際問題的解決中.統(tǒng)計建模指的是利用時間序列分析、概率統(tǒng)計、隨機過程及多元統(tǒng)計理論等知識，對實際問題進行解決的過程.從近些年來大學生數(shù)學建模競賽的情況來看，統(tǒng)計知識在競賽題目中的比例逐漸增加，近些年關于統(tǒng)計方面的知識，如DNA序列分類、彩票問題、長江水質評價、乳腺癌診斷問題、艾滋病療效問題、電力市場輸電阻塞管理及人口預測等方面，均對統(tǒng)計知識不同程度地有所涉及.可見，在科學技術的發(fā)展與人們的日常生活中，都涉及統(tǒng)計知識.

一、將數(shù)學建模思想融入統(tǒng)計教學中

（一）注重教學方式的轉變

大量實踐研究顯示，傳統(tǒng)滿堂灌、填鴨式教學方法與模式中，教師主動講解，學生被動接受的模式已經(jīng)與現(xiàn)代化的教學需求不適應，無法提升教學效果.所以，在高校開展多元統(tǒng)計、隨機過程、概率論與試驗統(tǒng)計、數(shù)學建模及時間序列分析等課程中，應該轉變傳統(tǒng)落后的教學方法，將提問式、討論式、啟發(fā)式等教學方法應用到課程中，讓學生成為課堂的主體，促使學生主動地對問題進行探索.與當前教學中的實際問題相結合，從簡單到復雜逐漸深入，在對數(shù)學的方法及概念的講解中，從直觀到抽象，并讓學生分組對某一問題進行討論.這樣就可以將原本枯燥、抽象的數(shù)學課堂變得活躍起來，學生的學習興趣也會被激發(fā)出來，能夠發(fā)揮自己的主觀能動性，對問題主動進行探索和研究，從而實現(xiàn)被動學習到主動學習的轉變.在教學過程中，只有讓學生對數(shù)學學習的技巧與方法得到掌握，才能在實際問題解決中游刃有余.所以，要求教師在教學中，對國內外統(tǒng)計建模案例要不斷進行收集整理，提供給學生學習.此外，在上課期間，要求每一位統(tǒng)計課程教師，要在基本知識的講解中，引入實際問題，幫助學生更好地理解基礎知識.教學過程中與案例相結合，對基礎知識進行講解，讓學生了解知識在實際應用中的情況，是近些年來教學改革取得的成果之一.學生的科研能力也在案例教學法應用中逐漸得到提升.在教師的指導下，學生能夠更好地完成相關統(tǒng)計創(chuàng)新課題，形成校園統(tǒng)計建模的氛圍，使學生統(tǒng)計建模能力得到提升.

（二）注重實踐能力的提升

傳統(tǒng)統(tǒng)計課程教學中，在考核制度方面主要采用的是閉卷考試形式，對數(shù)學的學與用的宗旨無法很好體現(xiàn)出來.因此，在考核制度上，要進行改革，要注重對學生實踐能力的考查，因此，可設置“閉卷+上機考試+論文”相結合的考試方式.閉卷考試主要針對學生的基礎知識掌握情況進行考查，而新增了論文與上機考試兩個方面，目的是對學生實踐能力進行考查.為了防止學生出現(xiàn)抄襲的情況，由任課教師結合自己的科研成果及方向來擬定論文題目，通常所擬定的題目在網(wǎng)上無法找到答案.根據(jù)學生所交論文的實際情況來看，基本達到教學效果.此類考試模式的應用，能夠讓學生自己學習到更多的知識，并提高自身解決實際問題的能力，為其在今后的實踐與研究方面奠定堅實的基礎.此外，為了使學生的動手能力和實踐能力得到提升，可對一些難度較大的統(tǒng)計計算題目在實驗室內進行考試，讓學生可通過對統(tǒng)計軟件的操作來解決問題，一方面，對學生使用統(tǒng)計軟件的能力進行了鍛煉，另一方面，也對學生基礎知識掌握情況進行了鞏固.

（三）通過數(shù)學實驗提高統(tǒng)計軟件的使用

在計算機數(shù)學軟件平臺的基礎上開展數(shù)學實驗，該教學模式是一種模擬實驗環(huán)境及數(shù)學模型相結合的數(shù)學教學模式.當前，科學技術的發(fā)展速度非?？?，計算機在教學中的應用已經(jīng)非常普遍，統(tǒng)計軟件技術也非常成熟，采用統(tǒng)計軟件可進行大量的統(tǒng)計計算.所以，在學生統(tǒng)計建模能力的培養(yǎng)中，要對各種條件充分利用，注重統(tǒng)計實驗教學的重要性，編寫統(tǒng)計案例、制訂實驗教學大綱等，例如，在數(shù)據(jù)擬合、統(tǒng)計推斷及數(shù)據(jù)模擬技術等方面的題目，應用實驗教學不但能夠讓學生對利用統(tǒng)計知識進行數(shù)學建模的過程進行了解，同時也提高了學生應用統(tǒng)計軟件的能力.促使學生對各類統(tǒng)計課程的理論知識能夠主動地學習，提高其應用統(tǒng)計軟件解決實際問題的能力.現(xiàn)階段，統(tǒng)計實驗已經(jīng)在諸多高校統(tǒng)計課程中得到應用，也進入了教學大綱中，成為統(tǒng)計教學中的關鍵環(huán)節(jié).當然在實際應用中，也存在一些問題：計算機機房容量有限，對數(shù)學實驗的推廣與普及有限制作用；部分統(tǒng)計教師對統(tǒng)計軟件的操作能力還需要提高；實驗課課時偏少，與學生的實際需求不符；學生上交的實驗報告抄襲嚴重.以上幾方面問題是當前存在的主要問題，需要在以后的統(tǒng)計實驗課程教學中，不斷進行完善與改進.

二、進行統(tǒng)計建模教學與科學研究

（一）實驗教學研究

為使大學生統(tǒng)計建模能力得到提升，需要對大學生的實踐能力進行培養(yǎng)與鍛煉.在教學工作開展中，要求統(tǒng)計教師要結合學生的學習情況與自身的教學經(jīng)驗，編寫實驗教材，包含數(shù)學軟件及數(shù)學實驗等內容，主要對相關統(tǒng)計軟件的使用進行介紹.受當前實驗教學課時的限制，實驗教學教材作為基礎課程的補充使用.目前，針對實驗教材還需要不斷進行完善.在統(tǒng)計數(shù)學實驗內容方面，我們進行了初步的設計.為了使統(tǒng)計數(shù)學與統(tǒng)計實驗二者能夠更好地結合，在對數(shù)學實驗內容進行設置時，劃分為基礎性、驗證性、探究性以及應用性四部分實驗.四部分實驗設置的目的是讓學生能夠循序漸進地學習，基礎實驗能夠讓學生對數(shù)學計算的基本操作進行掌握與熟悉，驗證性實驗是讓學生對數(shù)學中的典型方法與基本思想進行體驗，探究性實驗是對學生分析問題的能力進行培養(yǎng)，應用性實驗則是對學生解決實際問題的能力進行鍛煉.針對時間序列分析、多元統(tǒng)計、概率論及試驗統(tǒng)計等課程，均制訂了相應的實驗大綱，并對課程的內容、作業(yè)及考核方法等都進行了規(guī)范.

（二）大學生創(chuàng)新實驗項目研究

我們針對數(shù)學模型分析、處理及軟件等方面進行了大量的研究與探索.部分高校在對大學生溝通建模能力進行培養(yǎng)時，首先結合該校學生數(shù)學建模參與現(xiàn)狀、科技創(chuàng)新能力等，在數(shù)學建模實驗室基礎上與學校的幫助下，在生命科學、工程機械及經(jīng)濟管理等學科中，設置了一部分統(tǒng)計實驗課題，然后讓學生進入開放式實驗室對這些課題進行研究.所以，學校應該對學生及教師提供統(tǒng)計建模研究的平臺，對有統(tǒng)計建模需求的教師及學生的要求盡量給予滿足，接受其科研任務，全部放入開放實驗室內，由學生選擇性地去做.經(jīng)過幾年的實踐，學生對數(shù)學軟件的實際操作能力與創(chuàng)新能力通過開放實驗室培養(yǎng)，均得到了顯著的提高，也完成了大量的科研成果.

（三）科研項目的申報與研究

對于高校數(shù)學科研來說，主要的教學任務就是教書育人，要想使學生的數(shù)學應用能力得到提高，就需要對學生的科技創(chuàng)新能力及實踐動手能力進行鍛煉，因此，要求教師必須要樹立起科研的目標.如果教師的科研能力一般，那么也很難帶出高水平的學生.所以，對教師的科研能力進行加強也是高校面臨的主要任務.對于高校而言，應該發(fā)揮自身的學科優(yōu)勢，不斷尋找科研合作對象.由于統(tǒng)計建模在諸多學科內都具有廣闊的應用前景，如植物科技、生命科學、經(jīng)濟管理、園林管理等學科對統(tǒng)計建模都有直接的應用，因此，可與此類學科合作，聯(lián)合申報合作項目，由統(tǒng)計教師參與到這些科研項目的研究中，使教師自身的科研實力得到提升，才能在學生統(tǒng)計建模能力的培養(yǎng)中給予更好的指導.

（四）建設統(tǒng)計系列教材

大學生統(tǒng)計建模能力的培養(yǎng)中，教材建設是工作中的重點，為了能夠促使學生對數(shù)學的學與用的能力和意識得到提升，諸多高校也都從概率統(tǒng)計課程內容體系方面進行了改革，建設了一系列的統(tǒng)計教材，包含數(shù)學軟件與數(shù)學實驗、概率論與試驗統(tǒng)計、概率統(tǒng)計與SAS應用、數(shù)學建模方法、多元統(tǒng)計與SAS應用等，這些教材與統(tǒng)計都密切相關.在此類教材的編寫中，更加注重的是理論與實際的練習，結合案例，深入淺出地對統(tǒng)計建?；A知識、方法技巧等進行講解.教材注重對學生用數(shù)學的能力和意識進行培養(yǎng)與增強，將大量的實際問題引入到的教材中，讓學生通過例題與習題對數(shù)學進行應用，讓學生真正感受到的數(shù)學能用.

三、依托數(shù)學建模競賽對統(tǒng)計建模進行普及推廣

全國大學生數(shù)學建模競賽每年一次，對數(shù)學應用的發(fā)展具有極大的推動作用.很多高校也都積極地參與到這一賽事中，當然競賽有成敗，有的院?？赡苋〉昧溯^好的成績，有的院校則成績不理想.對于成績不理想的院校來說，原因有很多，與院校自身的性質有很大關系.以農業(yè)院校為例，院校在優(yōu)化建模方面投入很多精力，但是對于農業(yè)院校學生來說，與工科院校學生相比，在優(yōu)化建模與算法方面的差距相對較大，農業(yè)院校學生在優(yōu)化建模與算法方面的訓練本身比較少，但其在統(tǒng)計方面的基礎相對深厚.所以，在數(shù)學建模競賽中，要揚長避短、轉變思想，將競賽培訓的重點放在統(tǒng)計建模方面，對學生進行方差分析、假設檢驗、灰色系統(tǒng)、回歸分析、模糊數(shù)學、時間序列分析及多元統(tǒng)計等方面的培訓，對Matlab及SAS軟件進行重點學習.實踐證明，通過思想上的轉變，學生在競賽中逐漸取得了較好的成績，院校大學生統(tǒng)計建模能力也得到了整體性的提升.

四、結 語

本文對大學生統(tǒng)計建模能力的提升，尤其是非工科院校數(shù)學建模工作，提出了相應的建議，且具有收效大、見效快、成本低的特點.但在實際應用中，還需要對以下幾方面關系要正確處理：（1）對數(shù)學建模中優(yōu)勢與劣勢領域間的關系正確處理.任何一所院校在大學生數(shù)學建模能力提升方面，都會盡可能地發(fā)揮出自身優(yōu)勢，但同時也要對弱勢建模領域進行兼顧，才能全面發(fā)展.（2）對基礎數(shù)學與數(shù)學實驗間的關系要正確處理.由于數(shù)學屬于抽象思維的學科，很多學生在面對晦澀難懂、抽象的數(shù)學學習時都感覺到痛苦，因此，在教學中引入數(shù)學實驗后，可讓學生更好地對抽象的數(shù)學知識進行理解.在實驗課后，學生也普遍感覺知識更加的直觀，也發(fā)現(xiàn)了其中的樂趣；而對于教師來說，因為習慣了傳統(tǒng)教學模式，對實驗課還有抵觸，要求管理者在教學與考試大綱改革中，加大數(shù)學實驗的內容，使數(shù)學實驗與基礎教學更好地融合.（3）對統(tǒng)計建模教學與科研間的關系要正確處理.數(shù)學教師科研匱乏是諸多高校存在的問題，很多教師也認為在教學與科研中，精力有限，無法兼顧.而科研與教學應該是相輔相成的，如果教師缺乏科研，則在講解基礎知識時，只是單純地講解，無法引入案例，學生不知道知識如何應用，學習興趣也會下降，學生學習的動力只是為了考試.因此，加強教師科研能力，并融入基礎教學中，能夠促使教學質量的提升.

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