“概率论与数理统计”课程思政教学改革途径研究

【摘""要】课程思政是指通过构建全员、全程、全方位育人格局的形式，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，从而落实立德树人根本任务的一种综合教育理念。在高校课程思政理念下，文章剖析了“概率论与数理统计”课程的教学现状，结合与教学内容相关的思政教学案例，提出了课程思政教学改革途径，将家国情怀、思想道德、科学精神、辩证唯物主义、社会主义核心价值观等思政元素融入课程教学内容中，提升学生的思想道德修养，激发学生的学习兴趣，使教学效果更具深度、广度和效度。【关键词】课程思政；“概率论与数理统计”课程；教学改革；思政元素；教学模式一、引言2020年9月，习近平总书记在教育文化卫生体育领域专家代表座谈会上指出，“要从党和国家事业发展全局的高度，全面贯彻党的教育方针，坚持优先发展教育事业，坚守为党育人、为国育才，努力办好人民满意的教育，在加快推进教育现代化的新征程中培养担当民族复兴大任的时代新人”[1]。课程思政是本科阶段培养学生正确的世界观、人生观和价值观的关键环节[2-3]。高校作为国家人才培养的主要阵地，肩负着为党育人、为国育才的神圣使命。全方位推进高校课程思政建设，将思政元素融入课程教育教学全过程，对于发挥课程育人作用，提高高校人才培养质量具有重要的意义。因此，针对不同课程自身的特点，将思政元素有机融入到不同课程之中，正成为各高校课程教学改革的主要方向之一。“概率论与数理统计”是高校理工科和部分文科专业的一门数学公共基础必修课程，涉及的专业及学生人数众多，因此，该课程实施课程思政具有广泛的受众群体。然而，现有研究中有关“概率论与数理统计”课程思政的内容却较少[4]。概率论与数理统计的原理和方法与现实生活紧密相关，因此，该课程中蕴含丰富的思政元素，包括辩证唯物主义思想、社会主义核心价值观、道德品质、时代精神、家国情怀等。教师在教学中应充分挖掘和提炼课程的思政内涵，将多种思政元素融入课程教学中，在传授专业理论知识的同时，引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，增强学生的民族自豪感，厚植家国情怀，真正实现立德树人根本任务。二、“概率论与数理统计”课程思政教学现状“概率论与数理统计”作为覆盖面广泛的公共基础必修课程，长期以来形成的传统教学模式和方法存在一定弊端，尽管一些高校已经在课程创新或思政教学中取得了一定的成果，但大部分高校仍采用传统的数学类课程教学模式进行教学，课程思政教学发展缓慢，教师及学生对课程思政的参与度较低，课程思政建设制度匮乏，从而导致课程思政育人效果不佳，主要原因可总结为以下3方面。（一）课程思政重视程度有待增强“概率论与数理统计”作为大学本科阶段数学基础类课程，具有难度大、课时少、学分多等基本特点。因此，任课教师在实际教学中多采用传统的大学数学类课程教学模式，即先阐述和解释定义，再推导和证明定理，最后通过例题进行应用。这种模式缺乏对知识点相关背景及其在新技术、新方法中的应用的介绍，导致灌输式教学盛行，学生难以对课程产生浓厚的兴趣，更多以应试态度对待课程，进而对课程认同感不强，学习效果不佳[5]。汤苗苗等人通过对部分高校任课教师的抽样调查发现，部分任课教师对课程思政本质认识不足[6]。教学团队通过与本课程其他教师的交流发现，多数非思政课教师认为对学生进行思想政治教育不是自己的分内工作，融入思政内容会挤压本就紧张的课堂时间；还有部分教师对课程思政中的“思政”缺乏全面的认识，只注重对专业知识的传授，忽视了自己作为教师应承担的育人职责。以上原因使得“概率论与数理统计”课程缺乏思政育人环节，进而导致知识传授与价值引领相脱节。教师作为协同育人的主力军，应当充分认识课程思政的重要性，推进课程思政在教学实践中的探索，通过将思政元素融入参与式、体验式和沉浸式的教学活动中，发挥课程思政的作用，提高高校人才培养质量，实现全面育人的目标。（二）课程思政融入程度有待提高部分高校任课教师还存在对课程本身所包含的思政元素挖掘不充分，导致课堂教学效果一般的问题[6]。对于“概率论与数理统计”这门课程而言，其教学结构主要包括理论、方法和应用3部分。目前，大部分任课教师认为理论和方法部分包含较多的数学表达式，导致学生不易理解，因此，主要考虑在应用案例中融入思政元素，试图通过情景带入的方式帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。除此之外，也有任课教师在教学中空谈大道理，使得思政元素与课程内容相脱节，造成课堂沉闷，学生的学习兴趣和潜能没有得到有效激发。事实上，“概率论与数理统计”课程的相关知识和原理、方法非常贴近实际生活，在课程思政上具有天然优势。因此，任课教师可以深挖概率统计原理的哲学思想内涵，通过对哲学内涵的解读，帮助学生深入理解所学知识点，以此提升课程内容的深度；另外，任课教师可以将传统的简单应用题延伸至最新的现实应用或时事热点中，让学生在体会所学知识点与生活紧密联系的同时，厚植家国情怀，以此提升课程内容的广度；除此之外，思政元素的融入也可以不仅仅局限于课堂讲授环节，任课教师可在课余比赛、作业和测试等环节融入思政元素，使学生知识运用能力和思想政治教育统一融合，以此提升课程内容的效度。课程思政融入程度的提升有助于激发学生的学习兴趣，全面培养学生的综合能力，同时将价值引领和素质塑造自然地融入课堂教学及课后训练中，有助于促进全面育人目标的实现。（三）课程思政体系建设有待完善虽然目前大多数高校均在推进课程思政体系的建设，并且取得了一定成效，但部分高校对课程思政体系改革与创新缺乏重视，依然采用循规蹈矩的模式开展课程思政体系建设，导致体系建设不完善、建设内容缺失等问题，无法为课程思政体系的建设提供持续且足够的支持。课程思政体系建设的不完善一方面会降低课程思政的有效性，不利于贯彻立德树人的教育理念，另一方面会影响课程思政建设的进度，不利于实现协同育人的内在要求。郑晓娜等人提出，构建高校课程思政与思政课程协同育人的机制要在课程体系建设等方面发力[7]。课程思政建设是一个漫长且系统的工程，旨在实现全员、全程和全方位育人的目标，因此，需要高校在政策制度上给予支持，加强各部门、教师及学生之间的协同合作，避免各自为战、单打独斗的情况，建立综合的课程考查评价体系及配套的激励机制，促进课程思政体系建设的不断完善。以上3方面对学生的课程学习效果及课程思政建设均有重要影响，因此，任课教师应对标知识传授、能力培养和思想引领的教学目标，循序渐进地将思政元素引入到课程教学体系中，更好地激发学生学习的兴趣和动力，实现全员、全程、全方位育人的目的；同时，需要在体系建设上发力，打通各环节的阻碍，完善教学体制，促进课程思政的可持续发展。三、“概率论与数理统计”课程思政教学改革途径概率论与数理统计的理论思想和方法源于现实生活，因此，其蕴含着诸多与生活密切相关的思政元素[8]。如何挖掘课程所蕴含的思政元素，并将其与课程内容有机结合，需要任课教师进行深入地研究与思考。文章主要从以下5方面将思政元素融入“概率论与数理统计”课程的课堂教学及课后学习中，推进教学体制的不断完善，实现思想政治教育与课程教学的协同发展（图1）。（一）思政元素融入课堂讲解新时代对人才培养的需求要求学生通过课程学习，不仅要掌握相关的理论知识，还要提升自身的应用和创新能力。因此，“概率论与数理统计”课程教学除了要帮助学生掌握相关理论知识外，还要培养学生强烈的社会责任感和使命感。这就要求任课教师要将思政元素融入到课堂教学内容中，确保思想政治教育贯穿整个教学过程。例如，第一次课时任课教师一般会介绍该课程的背景、内容及应用，此时可以向学生讲述概率论与数理统计是探求规律、预测未来的一门学科，其在许多学术研究中起到基础性作用。随着计算机的飞速发展，样本数量急剧增加。在大数据时代，有效分析和决策大量样本具有重要意义。华为CEO任正非在谈及人工智能时表示，计算机与统计学就是人工智能。因此，学好“概率论与数理统计”课程也就成为解决目前我国一些“卡脖子”技术的基础。通过这些介绍，将家国情怀、使命担当等思政元素以“润物细无声”的方式融入课程内容，激发学生勇攀科学高峰、报效国家的爱国热情。此外，在讲解“概率论与数理统计”课程相关理论知识点时，任课教师可以将思政元素潜移默化地融入到专业知识中，使学生在学习专业知识的同时受到思想政治教育，实现知识传授与价值引领的统一[9]。例如，在讲到泊松分布时，教师可以简要介绍S.D.泊松（S.D.Poisson）最初遵从父亲的命令选择了医学，后来发现自己对数学学习有着更加浓厚的兴趣，于是从医学转向数学，并在数学领域发挥了巨大的潜能。从S.D.泊松的个人经历让学生明白，找到自己的兴趣点并为之付诸努力，就会有意想不到的收获。大数定律描述了独立重复做大量实验时，实验结果所呈现的统计规律。根据大数定律，独立重复实验次数越多，在统计学里面体现的样本容量越大（实验结果的平均值越接近数学期望值）。从大数定律中可以看出，事物的发展一直是存在于辩证的对立统一中。通过大数定律的学习，学生理解偶然性与必然性、量变与质变的辩证关系。（二）思政元素融入教案设计“概率论与数理统计”课程需要通过大量的例题讲解促进学生对知识点的掌握。因此，在设计教案时，任课教师可考虑将思政元素融入到教案例题中，激发学生的学习兴趣。例如，讲解利用古典概率模型计算彩票中奖和赢得赌博的概率这一类问题时，可以通过计算结果让学生直观感受彩票中奖和赌博获胜都是小概率事件，警示学生不要期望通过投机取巧和碰运气来获取所需，而是要脚踏实地进行知识积累，通过自己的不断努力奋斗实现梦想。任课教师还可以利用《伊索寓言》中《孩子与狼》的寓言故事设计例题，通过贝叶斯公式解释其中的道理，让学生懂得诚实守信的重要性，以及失信不立的道理。除此之外，任课教师也可以设计与社会时政热点相关的例题，引导学生树立民族担当和社会责任意识。例如，在讲解贝叶斯公式和全概率公式相关知识时，可引入当下被广泛应用的AI绘画技术（通过人工智能算法模仿设计师的风格和技巧，自动生成类似于人类设计师的作品）。通过相应的例题计算，学生可以了解到人类判断AI生成作品的准确率并非百分之百，从而激励学生努力学习相关知识，为AI技术的发展做出贡献。在讲解二项分布时，可以引入实战中的导弹拦截问题，从拦截的效果上启发学生树立国家安全意识及承担科技兴国重任的决心，少年强则国强，引导当代学生树立远大理想，具备中华民族伟大复兴的使命感与献身科学的奉献精神。（三）思政元素融入课后实践概率论与数理统计是研究随机现象统计规律性的学科，在自然科学、社会科学、工程技术等领域有着十分广泛的应用[10-11]。学生通过课程内容的学习，具备能够处理数据和解决实际问题的能力。因此，在专业课实践环节及毕业设计中，“概率论与数理统计”课程的内容也会得到实践应用。此外，大学阶段的各类比赛，如全国大学生数学建模竞赛、大学生创新创业训练计划项目、中国“互联网+”大学生创新创业大赛等，都会用到概率论与数理统计的相关知识。因此，任课教师可在课后实践中适当融入思政元素。例如，实践应用中处理大量样本数据时，需要对样本进行抽样，这时可告诫学生在抽样时要秉承实事求是、客观严谨的态度，否则可能导致样本分析结果产生严重偏差。通过这种方式培养学生认真严谨、不弄虚作假的品质。在面对实际问题应用假设检验时，即便采用正确的方法也不能完全保证推断结果绝对正确，这种出错的可能性是由抽样的随机性客观决定的，也是不可避免的。这时可告诫学生从样本中推断出的结论有可能是错误的，基于此，引导学生辩证地看待互联网上的各种信息，具备独立思辨的能力。另外，在课后实践内容中也可融入工业、国防、国民经济及工程技术等领域的最新应用，实现调动学生主观能动性、激发学生思维火花、培养学生社会担当意识和奋发图强精神的目的。同时，学生也应通过自己的研究，为一些社会问题提供解决办法，这也是实现个人价值的一种体现。（四）思政元素融入作业测试对于“概率论与数理统计”课程而言，作业是学生掌握和巩固所学知识的关键环节，测试是检验学生所学知识水平、帮助学生查缺补漏的有效途径。任课教师可从提升学生知识运用能力出发，结合知识点特征与思政元素，设计具有一定难度的作业或测试题目，让学生在阅读题目的过程中潜移默化地接受思想政治教育，且富有挑战性的题目还可以培养学生自主、自强、自立的品质。例如，2023年，我国神舟十六号载人飞船顺利升空并实现与空间站的径向交会对接，标志着中国航天事业取得了重要进展。任课教师可以根据目前太空中的碎片设计相关问题，如太空中的碎片与神舟飞船的碰撞概率或飞船发射前设备检修问题，将问题与随机变量的分布、参数的假设检验等知识点结合，让学生在做题过程中体会中国航天工作者工作的不易，体会本门课程知识点的重要性，培养学生的社会责任感及民族自豪感，帮助学生树立勇于奋斗、不畏艰险的学习精神。作业及测试思政化是课后对学生进行思想政治教育的一种有效途径，其目的在于锻炼学生独立思考、知识运用、科学创新能力的同时，对学生进行隐性的思想政治教育，以达到“润物细无声”的育人效果，最终实现课堂思想政治教育的延伸，形成“思政教育闭环”的教学效果。（五）思政元素融入教学体制近年来，虽然多数高校深入推进教学体制改革，但成效还不够明显，尤其在教师职称晋升、课题申报、教学评奖等方面，没有与课程思政教学建立更深入的联系，导致教师对课程思政教学的重视程度不够，精力投入有限，缺乏对课程思政教学的深入研究，这些因素使得思政元素无法有效融入理论性较强的“概率论与数理统计”课程，未能充分发挥课程思政的隐性育人作用。因此，为推进“概率论与数理统计”课程思政建设，需要多管齐下、多措并