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［摘要］基于醫(yī)科院校的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程進(jìn)行教研。從課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容和課程目標(biāo)三方面對(duì)該課程進(jìn)行分析和研究。課程結(jié)構(gòu)主要提出開(kāi)設(shè)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”的實(shí)驗(yàn)課，使得學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn)；課程內(nèi)容通過(guò)案例分析法和大量融入數(shù)學(xué)建模的思想，使學(xué)生提高對(duì)課程的興趣；鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)實(shí)踐證明教學(xué)內(nèi)容和方向符合醫(yī)學(xué)院校“大數(shù)據(jù)”人才的培養(yǎng)方式。

［關(guān)鍵詞］概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)；大數(shù)據(jù)技術(shù)；醫(yī)科院校；教學(xué)研究

一、研究背景

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)現(xiàn)代化的推進(jìn)，社會(huì)對(duì)大數(shù)據(jù)科學(xué)的研究與應(yīng)用型人才的需求與日俱增。數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)是近年來(lái)國(guó)家針對(duì)“大數(shù)據(jù)”時(shí)代背景新增的專(zhuān)業(yè)。據(jù)教育部統(tǒng)計(jì)共283所大學(xué)獲批數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)[1]。本文針對(duì)匹配新專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程展開(kāi)研究和討論。“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程在醫(yī)學(xué)院校開(kāi)設(shè)了很多年，針對(duì)醫(yī)科院校的同學(xué)，這門(mén)課程存在較多的問(wèn)題。醫(yī)學(xué)院校的高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)的課時(shí)有限，講授內(nèi)容較少，但是“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程對(duì)高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)的基礎(chǔ)要求較高，所以學(xué)生沒(méi)有較好的基礎(chǔ)的話，再學(xué)習(xí)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程會(huì)顯吃力，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣不濃；并且“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”是研究隨機(jī)現(xiàn)象的規(guī)律，這種隨機(jī)性思維，加上統(tǒng)計(jì)學(xué)里面的參數(shù)估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析和回歸分析等內(nèi)容，使得該課程抽象性較強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有一定的難度。由于同學(xué)們主動(dòng)性差，對(duì)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程的教學(xué)效果有很大的影響。教師在講授概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)時(shí)重理論推導(dǎo)，輕應(yīng)用實(shí)踐，把大量時(shí)間用于理論和公式推導(dǎo)上，沒(méi)有針對(duì)數(shù)學(xué)思想和解決實(shí)際問(wèn)題的能力進(jìn)行強(qiáng)化，學(xué)生學(xué)完不會(huì)用。面對(duì)實(shí)際的數(shù)據(jù)，不知道如何分析，即使利用統(tǒng)計(jì)軟件分析出結(jié)果也不能對(duì)結(jié)果做出合理的解釋[2]。針對(duì)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程存在的問(wèn)題，從課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容和課程目標(biāo)三個(gè)方面進(jìn)行分析。

二、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程結(jié)構(gòu)

“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”是數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，有概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)兩部分。概率論是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論基礎(chǔ)，數(shù)理統(tǒng)計(jì)是概率論的應(yīng)用，因此“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”既有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，又有廣泛的應(yīng)用[3]。針對(duì)課程的特點(diǎn)，把課程按1∶4的課時(shí)比例分成實(shí)驗(yàn)課時(shí)和理論課時(shí)。學(xué)生在理論課上學(xué)習(xí)完理論知識(shí)后，在實(shí)驗(yàn)課上利用具體數(shù)據(jù)對(duì)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果教師需要進(jìn)行詳細(xì)解釋?zhuān)箤W(xué)生更好地掌握知識(shí)點(diǎn)。針對(duì)理論課時(shí)的教學(xué)，對(duì)于易懂的內(nèi)容，采用學(xué)生自學(xué)并討論，最后挑選學(xué)生以講授的方式講解。這樣的訓(xùn)練既能讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解透徹又可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。這種授課方式可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氣氛，并且學(xué)生可以很好地掌握這部分內(nèi)容。對(duì)于難懂的內(nèi)容，需要老師進(jìn)行詳解，并且針對(duì)不好理解的內(nèi)容教師盡量舉例說(shuō)明，使得學(xué)生更容易理解。針對(duì)實(shí)驗(yàn)課時(shí)的教學(xué)，通過(guò)具體的數(shù)據(jù)讓學(xué)生對(duì)數(shù)理統(tǒng)計(jì)部分的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析理解。實(shí)驗(yàn)部分主要是利用統(tǒng)計(jì)軟件R語(yǔ)言進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。R是一款開(kāi)源的軟件，它涵蓋了多種行業(yè)數(shù)據(jù)分析中的方法，并且可以跨平臺(tái)勝任復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析、繪圖[4]。在實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)，首先讓大家熟悉R軟件，并對(duì)R語(yǔ)言的基本語(yǔ)法講解，然后針對(duì)參數(shù)估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析和回歸分析分別編程，并對(duì)最后的結(jié)果做合理的解釋。這樣學(xué)生既可以很好地理解數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理又可以熟悉統(tǒng)計(jì)軟件。

三、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”內(nèi)容

在高校中很多學(xué)生不能理解學(xué)習(xí)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程的實(shí)質(zhì)意義，所以學(xué)生學(xué)習(xí)課程只是為了應(yīng)付期末考試。由于學(xué)生對(duì)課程興趣不濃，在教學(xué)過(guò)程中，利用案例分析法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如在講標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的臨界值時(shí)，考生成績(jī)X近似服從正態(tài)分布N（500，1002），本科生錄取率為42.8%，問(wèn)該省的本科生錄取分?jǐn)?shù)線應(yīng)該劃定在多少分以上？學(xué)生都參加過(guò)高考，他們對(duì)本科線到底怎么劃出來(lái)的比較好奇，通過(guò)利用概率論的知識(shí)講解，學(xué)生明白概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的知識(shí)可以解決我們身邊的事情。教師講授課程時(shí)，對(duì)于一些復(fù)雜的定理、推論和公式等的推導(dǎo)，可以利用稍簡(jiǎn)單的例子或者圖表形式進(jìn)行解釋。這樣可以幫助學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。數(shù)學(xué)源于生活，高于生活。很多生活的實(shí)際問(wèn)題可以通過(guò)數(shù)學(xué)來(lái)解決，把數(shù)學(xué)建模的思想融合到“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程”中也是恰到好處。教師需要精巧的設(shè)計(jì)問(wèn)題，使學(xué)生通過(guò)引導(dǎo)建立合理的數(shù)學(xué)模型，從而培養(yǎng)學(xué)生的建模思維方式。對(duì)于數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的同學(xué)，數(shù)學(xué)建模思維方式是重要的一種思考問(wèn)題的方式。通過(guò)這種方式可以引導(dǎo)學(xué)生解決課程中的問(wèn)題，更好地改善“概率路與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”的教學(xué)效果。

四、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程目標(biāo)

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)是統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)三個(gè)專(zhuān)業(yè)交叉融合形成的學(xué)科[2]。重點(diǎn)培養(yǎng)具有三方面素質(zhì)的人才：一是理論方面，主要是對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)中模型的理解和運(yùn)用；二是實(shí)踐方面，主要是處理實(shí)際數(shù)據(jù)的能力；三是應(yīng)用方面，主要是利用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決具體行業(yè)應(yīng)用問(wèn)題的能力[1]。根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生的培養(yǎng)方向是具有實(shí)操能力較強(qiáng)的人才。“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”是一門(mén)結(jié)合理論和應(yīng)用的課程，作為數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。對(duì)于醫(yī)學(xué)院校的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)，主要培養(yǎng)處理醫(yī)療問(wèn)題的大數(shù)據(jù)人才，在本課程中利用真實(shí)的醫(yī)療數(shù)據(jù)讓學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行分析處理，最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋說(shuō)明。通過(guò)這樣的鍛煉，可以使學(xué)生對(duì)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”的知識(shí)點(diǎn)更好地掌握，并且對(duì)自己未來(lái)的定位更明晰。

五、結(jié)語(yǔ)

在快速發(fā)展的信息時(shí)代，培養(yǎng)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的人才可以滿足社會(huì)需求，本文是在大數(shù)據(jù)科學(xué)的研究與應(yīng)用型人才的需求下對(duì)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程定位以及對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置進(jìn)行詳盡的探討。通過(guò)對(duì)我校數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果，為數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專(zhuān)業(yè)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程開(kāi)設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者:謝桃楓 曹莉單位:內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)計(jì)算機(jī)信息學(xué)院