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【摘要】當前，高校在進行人才培養中，以高素質且具備創新能力的應用型人才作為培養目標，使所培養的人才能夠更好地適應社會發展的需求．本文主要從統計建模方面，對大學生能力的提升策略進行研究，主要從統計建模思想融入課堂教學、開展統計建模教學與研究以及依托數學建模競賽，對統計建模普及和推廣的加強等方面進行研究，促使大學生統計建模能力的不斷提升．

【關鍵詞】大學生;統計建模;能力;探索

在人才培養中，數學教育發揮著重要的作用．隨著數學軟件及計算機技術的飛速發展，開展數學教育要基于邏輯推理與抽象思維基礎上，在大學生對數學問題進行解決時，對使用計算機技術進行數據處理及科學計算的能力進行培養，使其能夠將數學應用到實際問題的解決中．統計建模指的是利用時間序列分析、概率統計、隨機過程及多元統計理論等知識，對實際問題進行解決的過程．從近些年來大學生數學建模競賽的情況來看，統計知識在競賽題目中的比例逐漸增加，近些年關于統計方面的知識，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，均對統計知識不同程度地有所涉及．可見，在科學技術的發展中與人們的日常生活中，都涉及統計知識．

一、將數學建模思想融入統計教學中

(一)注重教學方式的轉變．大量實踐研究顯示，傳統滿堂灌、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與現代化的教學需求不適應，無法提升教學效果．所以，在高校開展多元統計、隨機過程、概率論與試驗統計、數學建模及時間序列分析等課程中，應該轉變傳統落后的教學方法，將提問式、討論式、啟發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、抽象的數學課堂變得活躍起來，學生的學習興趣也會被激發出來，能夠發揮自己的主觀能動性，對問題主動進行探索和研究，從而實現被動學習到主動學習的轉變．在教學過程中，只有讓學生掌握對數學學習的技巧與方法，才能在解決實際問題時游刃有余．所以，要求教師在教學中，不斷收集國內外統計建模案例，并提供給學生學習．此外，在上課期間，要求每一位統計課程教師，要在基礎知識的講解中，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中的應用，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的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計創新課題，形成校園統計建模的氛圍，使學生統計建模能力得到提升．(二)注重實踐能力的提升．傳統統計課程教學中，在考核制度方面主要采用的是閉卷考試形式，對數學的學與用的宗旨無法很好體現出來．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，而新增的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上無法找到答案．根據學生所交論文的實際情況，教學效果基本達到．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了堅實的基礎．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計計算題目在實驗室內進行考試，讓學生可通過對統計軟件的操作來解決問題．一方面，對學生使用統計軟件的能力進行鍛煉;另一方面，也對學生基礎知識掌握情況進行鞏固．(三)通過數學實驗提高統計軟件的使用．在計算機數學軟件平臺的基礎上開展數學實驗，該教學模式是一種模擬實驗環境與數學模型相結合的數學教學模式．當然，科學技術的發展速度非常快，計算機在教學中的應用已經非常普遍，統計軟件技術也非常成熟，采用統計軟件可進行大量的統計計算．所以，在學生統計建模能力的培養中，要充分利用各種條件，對統計實驗教學要加以應用，注重實驗教學的重要性，編寫統計案例、制定實驗教學大綱等．例如，數據擬合、統計推斷及數據模擬技術等方面的題目，應用實驗教學不但能夠讓學生了解利用統計知識進行數學建模的過程，同時也提高了學生應用統計軟件的能力，促使學生主動學習各類統計課程的理論知識，提高其應用統計軟件解決實際問題的能力．現階段，統計實驗已經在諸多高校統計課程中得到應用，也進入到了教學大綱中，成為統計教學中的關鍵環節．當然，在實際應用中，也存在一些問題:計算機機房容量有限，對數學實驗的推廣與普及有限制作用;部分統計教師對統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，需要在以后的統計實驗課程教學中，不斷進行完善與改進．

二、進行統計建模教學與科學研究

(一)實驗教學研究．為使大學生統計建模能力得到提升，需要對大學生的實踐能力進行培養與鍛煉．在教學工作開展中，要求統計教師結合學生的學習情況與自身的教學經驗，對實驗教材進行編寫，其中包含數學軟件及數學實驗等內容，主要對相關統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，實驗教材還需要不斷進行完善，為了能夠使統計數學與統計實驗二者能夠更好地結合，在對數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掌握數學計算基本操作，驗證性實驗是讓學生體驗數學中的典型方法與基本思想，探究性實驗是對學生分析問題的能力進行培養，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、多元統計、概率論及試驗統計等課程，均制定了相應的實驗大綱，并對課程的內容、作業及考核方法等都進行了規范．(二)大學生創新實驗項目研究．針對數學模型分析、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建模能力進行培養時，首先結合該高校學生數學建模參與現狀、科技創新能力等，在數學建模實驗室的基礎上與學校的幫助下，在生命科學、工程機械及經濟管理等學科中，設置了一部分統計實驗課題，然后讓學生進入開放式實驗室對這些課題進行研究．所以，學校應該為學生及教師提供統計建模研究的平臺，對有統計建模需求的教師及學生的要求盡量給予滿足，將其科研任務全部放入到開放實驗室內，由學生選擇性地去做．經過幾年的實踐，學生對數學軟件的實際操作能力與創新能力均得到了顯著的提高，也得到了大量的科研成果．(三)科研項目的申報與研究．對于高校數學教學來說，主要的任務就是教書育人，要想使學生的數學應用能力得到提高，就需要對學生的科技創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，應該發揮自身的學科優勢，不斷尋找科研合作對象．由于統計建模在諸多學科內都具有廣闊的應用前景，如植物科學、生命科學、經濟管理、園林管理等學科對統計建模都有直接的應用，因此，可與此類學科合作，聯合申報合作項目，由統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，這樣才能在學生統計建模能力的培養中給予更好的指導．(四)建設統計系列教材．大學生統計建模能力的培養中，教材建設是工作中的重點，為了能夠促使學生對數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計課程內容體系方面進行了改革，建設了一系列的統計教材，包含數學軟件與數學實驗、概率論與試驗統計、概率統計與SAS應用、數學建模方法、多元統計與SAS應用等，這些教材與統計都密切相關．在此類教材的編寫中，更加注重的是理論與實際的聯系，結合案例，深入淺出地對統計建模基礎知識、方法技巧等進行講解．教材注重對學生用數學的能力和意識進行培養與加強，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學進行應用，讓學生真正感受到數學有用．

三、依托數學建模競賽對統計建模進行普及推廣

全國大學生數學建模競賽每年一次，對數學應用的發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，有的院校可能取得了較好的成績，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．以農業院校為例，院校在優化建模方面投入過多精力，但是對于農業院校學生來說，與工科院校學生相比，在優化建模與算法方面的差距相對較大，農業院校學生在優化建模與算法方面的訓練本身比較少，但其在統計方面的基礎相對深厚．所以，在數學建模競賽中，要揚長避短、轉變思想，將競賽培訓的重點放在統計建模方面，對學生進行方差分析、假設檢驗、灰色系統、回歸分析、模糊數學、時間序列分析及多元統計等方面的培訓，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，院校大學生統計建模能力也得到了整體性的提升．四、結語對大學生統計建模能力的提升，尤其是非工科院校數學建模工作，本文提出了相應的建議，且具有收效大、見效快、成本低的特點．但在實際應用中，還需要正確處理以下幾方面的關系．(1)正確處理數學建模中優勢與劣勢領域間的關系．任何一所院校在大學生數學建模能力提升方面，都會盡可能地發揮出自身優勢，但同時也要對弱勢建模領域進行兼顧，才能全面發展．(2)正確處理基礎數學與數學實驗間的關系．由于數學屬于抽象思維的學科，很多學生在面對晦澀難懂、抽象的數學學習時都感覺到痛苦，因此，在教學中引入數學實驗，可讓學生更好地對抽象的數學知識進行理解．在實驗課后，學生也普遍感覺知識更加直觀，也發現了其中的樂趣;而對于教師來說，因為習慣了傳統教學模式，對實驗課還有抵觸，要求管理者在教學與考試大綱改革中，加大數學實驗的內容，使數學實驗與基礎教學更好地融合．(3)正確處理統計建模教學與科研間的關系．數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，受精力的限制，無法兼顧．而科研與教學應該是相符相承的，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．

【參考文獻】

［1］劉仁義．加強數學建模課程建設深化大學數學教學改革———大學生創新精神與創新能力培養的探索與實踐［J］．渭南師范學院學報，2005(2):94－96．

［2］張亞東．大學生數學建模創新能力與應用型人才培養的探索與實踐［J］．科教導刊(上旬刊)，2014(6):65－101．

［3］張艷，馬毅．基于國家級大學生創新訓練計劃項目提高大學生綜合能力的實踐探索［J］．教育觀察(上旬刊)，2015(1):34－35．

作者:楊春華 楊 玲 單位:保山學院數學學院