基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的《概率論》課程教學(xué)考試改革初探

許冰 官明友 薛文娟

摘? 要：工程教育專業(yè)認(rèn)證是目前國際通行的最為有效的工程教育質(zhì)量保障制度，尤其農(nóng)林類院校的各個專業(yè)，更應(yīng)將數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)用于解決復(fù)雜工程問題，因此對農(nóng)林院校《概率論》課程進(jìn)行與工程教育專業(yè)認(rèn)證相匹配的考試改革。

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）10-0127-03

Abstract： The professional certification of engineering education is the most effective engineering education quality assurance system in the world at present， especially in agricultural and forestry colleges and universities. The mathematics professional foundation should be used to solve complex engineering problems. Therefore， the examination reform of probability course in agricultural and forestry colleges should be matched with the professional certification of engineering education.

Keywords： professional accreditation of engineering education; reform of teaching examination; stage examination

目前國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度最行之有效的當(dāng)屬工程教育專業(yè)認(rèn)證，它是我國高等教育的重要組成部分，同時也是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)，并在我國的國家工業(yè)化進(jìn)程中，對門類齊全、獨(dú)立完整的工業(yè)體系的形成與發(fā)展，發(fā)揮著不可替代的作用。關(guān)于公共基礎(chǔ)課程-數(shù)學(xué)門類的通用標(biāo)準(zhǔn)要求，在工程教育專業(yè)認(rèn)證體系中有明確的定義：“工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)用于解決復(fù)雜工程問題;問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基礎(chǔ)原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論?！盵3]由此可見，對于工程知識和問題分析這兩大指標(biāo)都對數(shù)學(xué)知識和應(yīng)用數(shù)學(xué)解決和分析復(fù)雜工程問題的能力提出了很高的要求，因此大學(xué)數(shù)學(xué)的整體教學(xué)質(zhì)量為工程教育專業(yè)認(rèn)證提供了不可或缺的基礎(chǔ)性保障?！陡怕收摗肥且婚T應(yīng)用性很強(qiáng)又頗具特色的數(shù)學(xué)學(xué)科，研究的是客觀世界隨機(jī)現(xiàn)象規(guī)律性問題，它在工程技術(shù)、科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)管理、企業(yè)管理經(jīng)濟(jì)預(yù)測等眾多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，因其課程的重要性，遵循工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，對其進(jìn)行教學(xué)考試改革。

一、《概率論》課程教學(xué)考試現(xiàn)存問題

福建農(nóng)林大學(xué)目前開設(shè)的《概率論》課程共計(jì)32學(xué)時，分別面向?qū)W校的各個不同專業(yè)需求：包括農(nóng)林類、經(jīng)管類和工科類，但教授的課程內(nèi)容卻并不會根據(jù)專業(yè)的不同做出不一樣的安排，雖然任課教師備課及其充分，但學(xué)生總感覺與其所學(xué)專業(yè)有所脫節(jié)——學(xué)非所用，造成學(xué)生養(yǎng)成被動學(xué)習(xí)，無法充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。同時，有限的課時內(nèi)《概率論》課程只能講解最基本的概念，故而采取的考試方式多數(shù)依然是“一考定終身”形式——一次性期末考試，難以達(dá)到工程教育專業(yè)認(rèn)證的掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)并得以應(yīng)用的要求。因此，《概率論》課程教學(xué)內(nèi)容及考試形式應(yīng)根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行合理的調(diào)整，尤其是對于已經(jīng)通過專業(yè)認(rèn)證及將要進(jìn)行專業(yè)認(rèn)證的專業(yè)，更應(yīng)結(jié)合專業(yè)背景及對《概率論》課程內(nèi)容的需求，以此為契機(jī)對全校各專業(yè)的《概率論》課程進(jìn)行一些必要改革，以更好的提高教學(xué)質(zhì)量，符合工程教育專業(yè)認(rèn)證所要求地人才培養(yǎng)模式。

二、《概率論》課程教學(xué)模式和考試形式改革

首先，《概率論》課程的課時應(yīng)做合理性安排和調(diào)整：因?yàn)閷W(xué)生的四年制總學(xué)分是固定的，難以再調(diào)整已有的《概率論》32學(xué)時安排，所以需要額外附加不計(jì)入總學(xué)分體制內(nèi)的機(jī)動6學(xué)時，用于講解結(jié)合各專業(yè)背景的實(shí)例分析。例如：可以利用事件的獨(dú)立性分析解決“機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動化”專業(yè)的“系統(tǒng)可靠性問題”;利用隨機(jī)變量分析解決“農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境”專業(yè)的“農(nóng)田灌溉水泵故障率問題”;利用數(shù)學(xué)期望及方差知識分析解決“動物科學(xué)專業(yè)”的“動物血液檢測問題”等。

其次，應(yīng)加強(qiáng)并鞏固學(xué)生對《概率論》基礎(chǔ)知識的掌握和理解。包括以下幾個方面：1. 利用在線課程及資源，使用現(xiàn)代的智能教學(xué)手段，拓寬學(xué)生自主的課后學(xué)習(xí)途徑，課前網(wǎng)絡(luò)布置預(yù)習(xí)資料，課中利用“學(xué)習(xí)通”等實(shí)時教學(xué)工具在線提問，課后在線布置習(xí)題及延伸相關(guān)知識。2. 鼓勵學(xué)生用多種方式解決問題，一題多解甚至巧解，發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用及學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能動性，達(dá)到工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，提升學(xué)生分析和解決問題的能力。3. 充分利用學(xué)校提供的行之有效的助教助學(xué)體系，讓助教組群在線答疑學(xué)生問題，并線下利用晚上及周末時間幫助學(xué)生補(bǔ)缺補(bǔ)漏，形成較好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣[1]。

最后，《概率論》的教學(xué)改革除了教學(xué)模式及內(nèi)容的改革之外，還應(yīng)包含考試形式的改革，由于《概率論》課程課時短只有32學(xué)時，但卻需要學(xué)生扎實(shí)掌握大量的概念及解決問題的思路方法，所以采取了階段化的考試模式，設(shè)定4+1的模式——即每章節(jié)1次共計(jì)4次的階段考試加上1次期末考試。階段考試只涉及一個章節(jié)的內(nèi)容，所以涉及的考察范圍內(nèi)容少但題型卻更加靈活，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，同時強(qiáng)化了學(xué)習(xí)效果，也為期末考試奠定了課程基礎(chǔ)，取得了較好的成效[2]。

三、 改革試行效果

以2017—2018學(xué)年第一學(xué)期教授《概率論》課程的2017級海外學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)為試驗(yàn)對象，進(jìn)行基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的《概率論》課程教學(xué)改革試驗(yàn)，該專業(yè)有效授課學(xué)生26人，針對工程教育專業(yè)認(rèn)證的課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系，并結(jié)合考察課程目標(biāo)與考核內(nèi)容細(xì)分和其對應(yīng)的課程目標(biāo)達(dá)成度的關(guān)系，得出如下結(jié)論：

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的課程要求，對應(yīng)記憶、理解、分析、應(yīng)用和創(chuàng)造的目標(biāo)，將《概率論》課程目標(biāo)設(shè)置得當(dāng)準(zhǔn)確。

根據(jù)課程目標(biāo)，細(xì)分每個目標(biāo)所對應(yīng)的考核內(nèi)容，以計(jì)算對應(yīng)的課程目標(biāo)達(dá)成度。

顯然課程目標(biāo)1的達(dá)成度較期望值少了0.08，說明2017級海外農(nóng)資學(xué)生對《概率論》基礎(chǔ)知識掌握尚不夠到位，但相較2016級的同學(xué)基礎(chǔ)更扎實(shí)些。同時，課程目標(biāo)2的達(dá)成度與期望值接近，說明課程目標(biāo)2的教學(xué)學(xué)時和教學(xué)方法較合理，改革措施較得當(dāng)。課程目標(biāo)3的達(dá)成度較期望值略低0.02，說明2017級海外農(nóng)資學(xué)生具有一定的從一維隨機(jī)變量到二維隨機(jī)變量的知識延伸能力，基本達(dá)到工程教育專業(yè)認(rèn)證的解決實(shí)際問題能力的要求。課程目標(biāo)4達(dá)成度較期望值低了0.07，說明，在課程改革過程中還需對課程目標(biāo)4的考核內(nèi)容進(jìn)一步細(xì)分和具體化，尤其應(yīng)通過實(shí)際問題的引入加深學(xué)生對“數(shù)學(xué)期望與方差”的掌握。

總之，基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的《概率論》課程教學(xué)考試改革不能一蹴而就，需要經(jīng)過多年試驗(yàn)不斷發(fā)現(xiàn)問題，改進(jìn)措施才能得以落實(shí)，目的都是為了提升學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，最終能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)用于解決復(fù)雜工程問題，并且將農(nóng)林院校的工程教育專業(yè)認(rèn)證的范圍不止涉及工科專業(yè)，更應(yīng)推廣到農(nóng)林相關(guān)專業(yè)，以取得更有效的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]季梅.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)與考試改革初探[J].教學(xué)實(shí)踐探索，2016.

[2]顧海燕，劉明磊，史曉峰.林業(yè)院?！案怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程改革與實(shí)踐（之二）——考試方式改革[J].黑龍江科學(xué)，2016.

[3]肖小瓊，于曦，李小玲，等.專業(yè)認(rèn)證視角下的學(xué)生工作課程化模式思考[J].教育與教學(xué)研究，2016.