DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2022.17.006

摘? 要：新工科時(shí)代對(duì)工科專業(yè)人才培養(yǎng)提出新的要求。理工科數(shù)學(xué)公共基礎(chǔ)課教學(xué)對(duì)新工科人才數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)發(fā)揮著不容小覷的作用。文章基于OBE理念，就傳統(tǒng)大學(xué)數(shù)學(xué)課堂的痛點(diǎn)問題，以概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程中方差這一小節(jié)為例，提出幾點(diǎn)創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)的思路及方法。

關(guān)鍵詞：新工科;OBE理念;教學(xué)設(shè)計(jì);創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2022）17-0022-04

Abstract： The new engineering era has put forward new requirements for the cultivation of engineering professionals. The teaching of public basic course of science and engineering mathematics plays an important role in cultivating new engineering talents' mathematical thinking. Based on the concept of OBE， this paper， taking the "Variance" in Probability Theory and Mathematical Statistics as an example， puts forward some ideas and methods of innovative teaching design in view of the pain points in traditional college mathematics classroom.

Keywords： new engineering; the concept of OBE; teaching design; innovation

當(dāng)前，國(guó)家推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，實(shí)施“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，對(duì)工程科技人才提出了更高要求，迫切需要加快教育改革創(chuàng)新。新工科時(shí)代，數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)在工科專業(yè)人才培養(yǎng)體系中的作用越來越突出。概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是理工科數(shù)學(xué)類公共基礎(chǔ)課程，不僅要求學(xué)生建立正確的隨機(jī)觀念、能夠運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)解決實(shí)際問題，同時(shí)還要求學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與自身專業(yè)相結(jié)合，利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專業(yè)問題。因此，在教學(xué)過程中將知識(shí)點(diǎn)與學(xué)生所學(xué)專業(yè)關(guān)聯(lián)起來，既能引起學(xué)生的興趣和重視，又能發(fā)揮數(shù)學(xué)公共課對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的助力作用。

一、大學(xué)數(shù)學(xué)公共課教學(xué)現(xiàn)狀

目前高等學(xué)校的數(shù)學(xué)公共課教學(xué)普遍存在以下幾方面的痛點(diǎn)問題：

1. 傳統(tǒng)的大學(xué)數(shù)學(xué)公共課的課堂上，老師們大多按照“定義-定理-證明-推論-例題”的套路授課，授課模式單一死板，教學(xué)內(nèi)容陳腐無趣，教學(xué)設(shè)計(jì)毫無新意。學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就是刷題，是枯燥無味的。新工科時(shí)代提出“以學(xué)生為中心”的思想要求我們首先要對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣。

2. 目前的大學(xué)數(shù)學(xué)公共課的課堂是教師滿堂灌，學(xué)生被動(dòng)接受。這樣的課堂教學(xué)很難讓學(xué)生體驗(yàn)到參與感。師生之間缺乏相互反饋與評(píng)價(jià)機(jī)制;學(xué)生之間缺乏互動(dòng)，缺少思維的交流與碰撞。新工科時(shí)代對(duì)學(xué)生的思辨精神、合作精神都提出了新的要求，我們應(yīng)該給學(xué)生提供質(zhì)疑和討論的平臺(tái)。

3. 多數(shù)高校和數(shù)學(xué)公共課教師的教學(xué)是數(shù)學(xué)知識(shí)與專業(yè)知識(shí)分離的，學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就是刷題，不了解數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)有什么作用，在專業(yè)學(xué)習(xí)需要用到數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)也無法有效聯(lián)系。數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)是脫節(jié)的。我們認(rèn)為教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)聯(lián)，容易調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也能讓學(xué)生意識(shí)到數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的作用。

4. 大學(xué)數(shù)學(xué)公共課的考核方式在近年來進(jìn)行改革后已經(jīng)由原來的一考定終身轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的過程化考核，即“平時(shí)作業(yè)+期中考試+期末考試”的形式。但這樣的考核方式仍然是滯后的，單一的。面向新工科時(shí)代的挑戰(zhàn)，學(xué)生需要多元化的考核形式，檢驗(yàn)其學(xué)習(xí)效果，反映其協(xié)作創(chuàng)新能力，這是傳統(tǒng)“作業(yè)+考試”的形式做不到的。

5. 現(xiàn)有的高等學(xué)校教學(xué)評(píng)價(jià)通常是反映在教學(xué)系統(tǒng)中的評(píng)教評(píng)學(xué)。這樣的反饋是滯后的，不利于教師作出及時(shí)調(diào)整。同時(shí)這樣的評(píng)價(jià)方式也是流于表面的，缺乏評(píng)價(jià)的實(shí)際意義。新工科建設(shè)要求我們給出多元化的、有效的評(píng)價(jià)方式，不僅是師生之間的互評(píng)，還應(yīng)該包括生生之間的互評(píng)。

總之，大學(xué)數(shù)學(xué)公共課的教學(xué)是以課堂為主的教學(xué)空間，以教師講授為主的知識(shí)傳輸方式，以課本、PPT、板書為教學(xué)工具，以定義、定理、證明、推論、例題、練習(xí)為范式，以平時(shí)作業(yè)、期中和期末考試為評(píng)估手段。這與新工科建設(shè)全面落實(shí)“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的精神背道而馳，學(xué)生的知識(shí)、能力的容量和上限都難以得到發(fā)展和提升。

二、OBE理念

成果導(dǎo)向教育（Outcome Based Education，簡(jiǎn)稱OBE，亦稱產(chǎn)出導(dǎo)向教育），作為一種先進(jìn)的教育理念，于1981年由Spady等人提出后，很快得到重視與認(rèn)可，并已成為美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)家教育改革的主流理念。美國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)（A-BET）全面接受了OBE理念，并將其貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終。

在新工科背景下，未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的是實(shí)踐能力強(qiáng)，創(chuàng)新能力強(qiáng)，具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才，能夠主動(dòng)應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國(guó)制造2025”等一系列國(guó)家戰(zhàn)略。根據(jù)中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)的指導(dǎo)意見，工科專業(yè)有12項(xiàng)畢業(yè)能力要求，包括工程知識(shí)、問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、復(fù)雜工程問題研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會(huì)影響評(píng)價(jià)、工程實(shí)踐與環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展理解評(píng)估、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)角色承擔(dān)、溝通、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)。緊扣新工科背景對(duì)本科人才的需求特點(diǎn)，OBE理念堅(jiān)持以產(chǎn)出為導(dǎo)向，主要關(guān)注以下4個(gè)核心問題：

1. 我們想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么;

2. 為什么要讓學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果;

3. 如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果;

4. 如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果。

這4個(gè)核心問題將指導(dǎo)我們?cè)O(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)效果，優(yōu)化考核與評(píng)價(jià)方式，從而達(dá)到新工科背景對(duì)工科畢業(yè)生提出的具體要求。

三、新工科背景下基于OBE理念的教學(xué)設(shè)計(jì)

本文以面向計(jì)算機(jī)專業(yè)的數(shù)學(xué)類公共課概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)中方差這一節(jié)課為例，探討我們?cè)谛鹿た票尘跋禄贠BE理念的教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐。

1. 確定課程教學(xué)目標(biāo)

本課程的每一節(jié)課都制定了三個(gè)層次的教學(xué)目標(biāo)，分別為知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)與思政目標(biāo)。在方差這一節(jié)中，三層目標(biāo)如下。

（1）知識(shí)目標(biāo)：深刻理解和掌握方差的定義和性質(zhì);牢記方差的計(jì)算公式。

（2）能力目標(biāo)：能夠根據(jù)模型、公式和性質(zhì)正確計(jì)算方差。在學(xué)習(xí)過程中積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生由淺入深地分析問題、解決問題的思維方式，鍛煉學(xué)生質(zhì)疑、獨(dú)立思考的習(xí)慣與精神，幫助學(xué)生逐步建立正確的隨機(jī)觀念。能夠自覺地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去觀察生活，通過建立數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用數(shù)學(xué)思想解決生活中的實(shí)際問題。

（3）思政目標(biāo)：了解95式自動(dòng)步槍是中國(guó)輕武器從仿制引進(jìn)到自主研發(fā)的標(biāo)志性裝備，它的設(shè)計(jì)者是中國(guó)工程院院士——朵英賢，被譽(yù)為“中國(guó)槍王”;了解方差分析在疫情期間被用于分析感染者的性別年齡與病毒潛伏期之間的關(guān)系，體會(huì)到我國(guó)的統(tǒng)計(jì)學(xué)家是抗疫的幕后英雄。

2. 設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)（圖1）

3. 參與式課堂活動(dòng)

（1）原創(chuàng)了課程導(dǎo)入案例：本節(jié)課我們沒有選用傳統(tǒng)教材中的導(dǎo)入案例，而是創(chuàng)新地提出槍械的互換性用于導(dǎo)入。這個(gè)例子既有利于學(xué)生理解方差的概念，又為后面課程思政埋下伏筆，可謂一舉兩得。具體操作如下。

互換性是軍用槍械的基本要求。所謂互換性是指，一支槍上的零部件，安裝在另一支槍上時(shí)，不應(yīng)該影響槍械的正常使用。但理論歸理論，現(xiàn)實(shí)歸現(xiàn)實(shí)，絕大多數(shù)的槍械，在更換零部件后，或多或少都會(huì)出點(diǎn)“卡滯”，而有的質(zhì)量比較糟糕的槍械，根本無法互換。請(qǐng)同學(xué)們分組討論：如何從數(shù)學(xué)的角度描述槍械的互換性呢？

采用問題驅(qū)動(dòng)法，由離差、絕對(duì)值、平方，層層遞進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生自己得到方差的定義。

（2）參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新：我們借鑒了BOPPPS教學(xué)法，并對(duì)其進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)與調(diào)整，例如：在回憶隨機(jī)變量的函數(shù)的期望時(shí)，由學(xué)生自行寫出計(jì)算公式，通過雨課堂投屏，完成對(duì)已學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn);在學(xué)習(xí)方差的計(jì)算公式時(shí)，很容易得到

D（X）=E（X）-[E（X）]。

教師提問E（X）與[E（X）]的大小關(guān)系如何？學(xué)生分組討論，起初有的說E（X）大，有的說[E（X）]大，都是瞎猜，經(jīng)過討論會(huì)有小組發(fā)現(xiàn)根據(jù)方差的定義，可以得到E（X）≥[E（X）];否則教師可引導(dǎo)學(xué)生從定義入手。這種容易出現(xiàn)分歧的問題適于課堂討論，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生參與討論的興趣，深化對(duì)定義的理解。

在學(xué)習(xí)方差的計(jì)算時(shí)，以離散型隨機(jī)變量和連續(xù)型隨機(jī)變量?jī)煞N典型的方差算例進(jìn)行。離散型隨機(jī)變量方差的計(jì)算難度較低，需要學(xué)生熟練運(yùn)用公式，因此可以采用學(xué)生獨(dú)學(xué)的方式，通過雨課堂提交答案。

對(duì)連續(xù)型隨機(jī)變量方差的計(jì)算，我們采用了下例。

例：設(shè)X與Y都服從均勻分布，概率密度分別為：

試計(jì)算兩個(gè)隨機(jī)變量的方差。

在本例中，將學(xué)生分為兩隊(duì)，分別計(jì)算X與Y的方差，投屏后由小組代表講解，再由對(duì)方小隊(duì)檢查。本例難度不大，適于課上由學(xué)生自行解答或分組作答，提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的參與度。教師點(diǎn)評(píng)時(shí)，向?qū)W生展示兩個(gè)隨機(jī)變量的密度函數(shù)圖像與計(jì)算機(jī)模擬的兩個(gè)隨機(jī)變量的取值情況（圖2），讓學(xué)生直觀理解方差反映了隨機(jī)變量取值的密集程度。計(jì)算機(jī)模擬有助于學(xué)生對(duì)隨機(jī)現(xiàn)象的理解，而且面對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，計(jì)算機(jī)模擬的環(huán)節(jié)與其專業(yè)相關(guān)，也有助于激發(fā)學(xué)生的興趣。

在學(xué)習(xí)方差的性質(zhì)時(shí)，也將學(xué)生分為兩隊(duì)，一隊(duì)用定義證明，一隊(duì)用計(jì)算公式證明，再投屏互相找茬。這個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了學(xué)生分組討論方差與期望的性質(zhì)對(duì)比，再由小組代表為大家分享。引導(dǎo)學(xué)生自己用類比法與對(duì)比法對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行比較。

在本節(jié)課小結(jié)時(shí)，由學(xué)生分組討論，再派代表為大家總結(jié)，學(xué)生相互之間查缺補(bǔ)漏，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立歸納總結(jié)的能力。

（3）思政元素的巧妙滲透：新課學(xué)習(xí)結(jié)束，進(jìn)入知識(shí)拓展環(huán)節(jié)，通過動(dòng)圖介紹方差在實(shí)際生活中的應(yīng)用，例如在期望這一節(jié)中介紹的射擊運(yùn)動(dòng)員的選拔、閱兵式方陣的整齊劃一等。最后回到本課導(dǎo)入環(huán)節(jié)槍械的互換性，槍械零件的尺寸方差越小互換性越高。進(jìn)一步介紹95式自動(dòng)步槍和機(jī)槍都能互換，因此是實(shí)現(xiàn)了槍族化，它是我國(guó)輕武器由引進(jìn)仿制到自主研發(fā)的標(biāo)志性武器，他的設(shè)計(jì)者是中國(guó)工程院院士朵英賢，被譽(yù)為“中國(guó)槍王”。學(xué)生感受到大國(guó)工匠的貢獻(xiàn)，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到95式自動(dòng)步槍是我國(guó)自主研發(fā)的武器，提升民族自信。這一思政元素是結(jié)合了課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)，在知識(shí)拓展環(huán)節(jié)又回到此處，形成閉環(huán)，思政元素的融入自然且有效。

向?qū)W生介紹2020年初疫情爆發(fā)時(shí)，我國(guó)的統(tǒng)計(jì)學(xué)家開展了統(tǒng)計(jì)學(xué)線上高端論壇，其中江西財(cái)經(jīng)大學(xué)的劉小惠教授利用方差分析研究了病毒潛伏期與感染者的性別年齡之間的關(guān)系。既讓學(xué)生體會(huì)到概率知識(shí)在疫情中實(shí)際發(fā)揮的作用，又向?qū)W生介紹了學(xué)科前沿知識(shí)，還讓學(xué)生體會(huì)到統(tǒng)計(jì)學(xué)家是抗疫的幕后英雄。這一元素也出現(xiàn)在知識(shí)拓展環(huán)節(jié)，結(jié)合了時(shí)事和學(xué)科前沿發(fā)展，因此既不生硬又不牽強(qiáng)。

4. 多元化課下任務(wù)

我們?cè)O(shè)計(jì)了豐富的作業(yè)形式，讓學(xué)生在課下忙起來，并加強(qiáng)交流，拓展課堂。每次課都設(shè)計(jì)了五個(gè)“1”作業(yè)，在方差這一節(jié)，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下課后作業(yè)。

1次課后打卡，學(xué)生課后在智慧樹打卡，打卡需要當(dāng)天完成，是學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的總結(jié)，這個(gè)作業(yè)難度低，但能訓(xùn)練學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立歸納總結(jié)的習(xí)慣;

1次智慧樹題庫(kù)作業(yè)，我們團(tuán)隊(duì)建立了智慧樹題庫(kù)，每節(jié)課有對(duì)應(yīng)的習(xí)題，包括選擇題、填空題、主觀題，這能檢驗(yàn)學(xué)生本節(jié)課的掌握情況;

1次課外閱讀，課后我們結(jié)合學(xué)生的專業(yè)，推薦給學(xué)生本節(jié)知識(shí)點(diǎn)與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的文獻(xiàn)，本節(jié)課我們推薦的文章是《相對(duì)最小執(zhí)行時(shí)間方差的云計(jì)算任務(wù)調(diào)度算法》。文獻(xiàn)閱讀主要是幫助學(xué)生養(yǎng)成讀文獻(xiàn)的習(xí)慣，不需要學(xué)生看懂，只需要學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)專業(yè)的助力作用;

1次數(shù)學(xué)活動(dòng)，課后學(xué)生們需要分組完成相應(yīng)的數(shù)學(xué)活動(dòng)，有時(shí)是統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有時(shí)是計(jì)算機(jī)模擬，積累學(xué)生數(shù)學(xué)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，了解隨機(jī)現(xiàn)象的直觀呈現(xiàn)，還可以建立統(tǒng)計(jì)初步思想。本節(jié)課我們結(jié)合學(xué)生的專業(yè)，要求學(xué)生自己編程模擬本節(jié)課連續(xù)型隨機(jī)變量的取值并將其可視化。

1次小組討論，這個(gè)任務(wù)通常有一定難度，適合協(xié)作完成。本節(jié)課我們要求學(xué)生討論以下問題。

設(shè)某人有一筆資金可投入三個(gè)項(xiàng)目：房產(chǎn)、地產(chǎn)和商業(yè)，其收益和市場(chǎng)狀態(tài)有關(guān)，若把未來市場(chǎng)劃分為好、中、差三個(gè)等級(jí)，其發(fā)生的概率分別為p1=0.2，p2=0.7，p3=0.1，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研的情況可知不同等級(jí)狀態(tài)下各種投資的年收益（萬元）：房產(chǎn)投資的收益分別為11、3和-3;地產(chǎn)投資的收益分別為6、4和-1;商業(yè)投資的收益分別為10、2和-2。請(qǐng)建立模型，分析應(yīng)該如何投資。

這個(gè)問題本身并不難，我們將原題表格改為文字描述，讓學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型，學(xué)生就發(fā)懵。事實(shí)上只需要學(xué)生正確假設(shè)隨機(jī)變量表示三種投資的收益，再通過期望和方差的計(jì)算分析如何投資。學(xué)生通過任務(wù)的完成能夠體會(huì)到方差如何反映收益的變化，并思考方差是不是越小越好。

5. 創(chuàng)新考核方式

考核方式保持了目前很多高校都在使用的過程化考核方式，線上學(xué)習(xí)成績(jī)、期末考試成績(jī)、平時(shí)作業(yè)成績(jī)、課堂表現(xiàn)成績(jī)共同組成總評(píng)成績(jī)。其中，課堂表現(xiàn)成績(jī)由雨課堂自動(dòng)形成，學(xué)生的思維導(dǎo)圖采用生生互評(píng)的方式，相互之間查缺補(bǔ)漏，不僅評(píng)價(jià)對(duì)方的完成度，也檢驗(yàn)、審視自己的知識(shí)體系是否存在缺漏;小組任務(wù)采用組間評(píng)價(jià)、組內(nèi)評(píng)價(jià)與教師評(píng)價(jià)相結(jié)合，教師根據(jù)提交的成果，對(duì)組內(nèi)按照不同學(xué)生的貢獻(xiàn)加權(quán)給分。

需要指出的是，我們強(qiáng)調(diào)學(xué)生課下的數(shù)學(xué)活動(dòng)以及小組任務(wù)的評(píng)價(jià)占比。主要有以下兩個(gè)方面。

（1）將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融入考核：大學(xué)沒有數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，大學(xué)生容易忽視計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)學(xué)問題的實(shí)現(xiàn)，隨機(jī)問題適合用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬，在教學(xué)過程中加入計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果，更加直觀，易于理解，課下鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手借助計(jì)算機(jī)解決數(shù)學(xué)問題。

（2）新媒體助力學(xué)生的參與式學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生將數(shù)學(xué)活動(dòng)的過程、討論任務(wù)的方案制作成PPT，或者視頻、動(dòng)畫發(fā)布到公眾號(hào)，相互留言。這激發(fā)了學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣。

四、教學(xué)效果和評(píng)價(jià)

我們選擇了同為工科專業(yè)、教學(xué)計(jì)劃、學(xué)時(shí)數(shù)完全一致的專業(yè)和學(xué)生進(jìn)行比較。2020-2021學(xué)年第一學(xué)期，對(duì)齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)共3個(gè)班級(jí)128名學(xué)生，就概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程采用了本文提出的“參與式課上活動(dòng)”與“多元化課下任務(wù)”的教學(xué)方案。使用同一學(xué)期機(jī)械專業(yè)共4個(gè)班202名學(xué)生同一門課程的總評(píng)成績(jī)進(jìn)行比較。結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，試點(diǎn)班的學(xué)生處于優(yōu)秀和良好的比例明顯高于普通班;同時(shí)，不及格學(xué)生占比明顯低于普通班;試點(diǎn)班平均分為68.97，明顯高于普通班61.15。這說明，本文提出的方法在實(shí)際教學(xué)中，能夠明顯提高高分學(xué)生占比，改善教學(xué)效果，降低不及格率，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、參與度和運(yùn)用知識(shí)的能力。

此外，試點(diǎn)班的學(xué)生平教成績(jī)?yōu)?3分（優(yōu)秀）。學(xué)生在評(píng)語中說道“每次課前的預(yù)習(xí)，每次課后的打卡，您都盡心盡力地幫助我們”“課程導(dǎo)入、案例分析和思政元素相結(jié)合，精心設(shè)計(jì)的教學(xué)風(fēng)格新穎獨(dú)特”。反映出學(xué)生對(duì)課上內(nèi)容的興趣明顯提高，對(duì)課下活動(dòng)有助于學(xué)習(xí)是認(rèn)可的。

五、結(jié)束語

綜上所述，新工科背景對(duì)新時(shí)代教育工作提出了新的要求。不論是課上還是課下，我們創(chuàng)新設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)始終體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的思想，始終結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)，堅(jiān)持“產(chǎn)出導(dǎo)向”。不僅鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題的能力，還加強(qiáng)了生生、師生之間的互動(dòng)交流，培養(yǎng)了學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中的擔(dān)當(dāng)和溝通能力，強(qiáng)化了學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，變被動(dòng)完成任務(wù)為主動(dòng)參與活動(dòng)。不論怎樣設(shè)計(jì)、如何創(chuàng)新，始終要堅(jiān)定立德樹人的根本，為國(guó)家培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才。

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基金項(xiàng)目：2019年山東省自然科學(xué)基金委“Young測(cè)度在具變指數(shù)增長(zhǎng)問題中的應(yīng)用”（ZR2019PA020）;2020年齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）“基于學(xué)習(xí)科學(xué)視角的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐探索”（2020zd19）

作者簡(jiǎn)介：楊苗苗（1984-），女，苗族，山東濟(jì)南人，博士，講師，研究方向?yàn)榉蔷€性泛函分析、偏微分方程。