数学专业本科生随机数学课程群的教学改革研究

1、    数学专业本科生随机数学课程群的教学改革研究    周庆欣【摘要】随机数学课程群指以数理统计、大数据分析、数据挖掘等课程构成的一系列课程。随着信息技术的发展，以随机数学为工具，解决了许多重要的理论和实践问题。本文以哈尔滨商业大学数学与应用数学专业为例，探讨了大数据时代下如何合理、有效、科学的构建随机数学课程群，使本科数学专业课程更利于数学学科与经济、计算机、管理等学科相融合，为我校各个专业的发展搭建厚重平台。【关键词】随机数学 ； 课程群 ； 课程改革【基金项目】哈尔滨商业大学2016年度教学改革与教学研究项目：我校数学专业本科生随机数学课程群的教

2、学改革，hsdjy021。g642 b 2095-3089（2017）08-0135-02大数据时代到来改变了人们的生产生活方式，同时为人类认知世界、改变世界、进行科技创新开辟了崭新的道路。因此，掌握基于大数据理论的分析、解决问题的方法，己经成为目前社会对本科数学专业人才素养的新要求。随之而来的就是该方面人才培养中有关随机数学课程体系建设、课程设置、教学方法、方式的改革。国内大部分高校都在尝试对随机数学系列课程进行优化配置，努力建设高水平的随机数学课程体系。哈尔滨商业大学作为黑龙江省重点建设的十所高校之一，也在这方面审时度势、适应时代要求。我校数学与应用数学专业目前也在努力尝试对随机数学课程群

3、进行改革，以此来驱动课堂教学方法与手段，使我们培养出来的本科数学人才能更好的满足社会需要，具有较强的创新实践能力！1.我校随机数学课程群改革的必要性目前，尝试对我校数学专业本科生随机数学群系列课程进行改革、优化配置 ，努力建设高水平的随机数学群课程体系主要基于以下几点原因1：（1）随机数学课程群的改革为时代所需目前，随机数学问题已成为科学技术发展的前沿问题之一，其基本理论与方法已成为信息时代重要的理论支撑之一。随机数学涉及各领域，其基本理论与思想已经渗透到经济、管理、信息等各个领域，对随机数学的研究一直是国内外的重点课题。国内一些高校，例如北京大学、哈尔滨工业大学、吉林大学等高校，不仅在数学专

4、业课程上设置了时间序列分析、随机过程、数据结构、数据库等随机数学课程，而且加大了这些核心课程的课时，在教学上逐渐向其倾斜。我校数学专业对随机数学课程群的教学改革，将从战略意义上确保数学专业教育能有新平台、新高度。（2）随机数学课程群的改革有利于我校各专业的发展与融合针对数学与应用数学专业，建立以数理统计、数据挖掘、大数据分析等技术为工具的随机数学课程群，更利于数学学科与经济、管理、计算机等学科相融合，为我校各个专业的发展搭建厚重平台。（3）随机数学课程群的改革有利于培养学生的创新实践能力，拓宽学生的就业渠道哈佛大学前校长陆登庭曾经说：“新世纪最好的教育是有利于人们形成创新性思维品质，使人们更善

5、于思考，更有追求的理想和洞察力”2。因此，对数学专业本科生随机数学课程群的教学改革的基于以下出发点：使教学更加贴近学生实际，贴近现代数学前沿，更有利于培养学生的统计建模能力、专业知识和应用软件的综合能力、数据挖掘实践能力，这既是对新科技人才素质的要求，也是社会专业人才需求的随机性。通过对人才培养方式的转变，进而拓宽学生的就业方向及专业深造选择领域。（4）新课程体系构建，更有利于开展学生毕业实习工作，有利于科研团队与具有丰富大数据挖掘实践经验的公司及有大数据分析的政府机关进行校企合作。（5）随机数学课程群的改革有利于提高教师的科研能力及课堂教学水平一方面，通过对随机数学课程群的学习研究，更利于我

6、院组建成熟的数据挖掘与大数据分析研究团队。在提高教学科研能力的同时，也提高了科研队伍的科研能力。另一方面，随机数学课程群体系的改革，将使本科数学课程建设更加规范，课程安排更加合理，教学环节更加完善，进而促进本科教学，提高教学质量3。2.我校本科随机数学课程群现状在我校2013版专业人才培养方案中，数学与应用数学专业开设的课程结构框架图如下：必修课程共105学分，1910学时，选修课共计29学分，683学时，其中在基础教育与专业教育平台下的随机数学系列课程主要指概率论基础、数理统计、多元统计分析、自动控制原理、运筹学、数据结构等12门课程，总计29学分/520学时。概率论基础与运筹学一般在第四学

7、期开设，学时分别为68与64学时；数理统计与随机过程在第五学期开设，学时分别为68与51学时；除此之外，在第五至第六学期还陆续开设多元统计分析、自动控制原理、数据结构、博弈论等多门课程。由于数学专业教师在讲授课程时非常注重知识体系的严密性，所以可能会花费大量时间进行数学理论推导，重理论、轻实践，有的很少利用计算机软件。这样将导致学生掌握的知识面小，运用数学理论知识能力低，不能很好的解决实际问题。2003年，我们对数学专业本科生的课程进行了初步改革，改革的基本目标是使数学教学更加贴近工科专业及我校的经管类专业，突出培养学生的解决实际问题的动手能力及科学研究能力，特别是数学建模能力；运用多元统计分

8、析、数值分析、时间序列分析和数学知识，利用计算机（包括公共语言工具和数学软件）建立数学模型，解决实际工程问题；培养学生将所学专业知识与计算机软件相结合的能力，部分课程的考核方式采取提交研究报告或课程论文形式；重点讲授数学思想、问题的实际背景，而不是一味的理论推导。通過这次改革，我校在随机数学课程群建设方面取得了一定的成绩，数学专业学生解决实际问题的能力也逐渐增强，这一点可以通过历年各类数学建模竞赛获奖情况加以说明。虽然取得了一些成绩，但这只是一个开端，在随机数学课程群建设中还存在一些问题。综合各方面因素，从大数据角度出发，从建设一流课程的高度着手，我们仍需要精益求精的做好下一步工作，即2017

9、版培养方案的修订工作。endprint3.我校随机数学课程群改革的情况及阶段性成果目前，2017版培养方案的修订工作已经进入尾声，在实习实训环节、数据分析板块、计算算法板块都进行了结构上的调整。例如：删除了物理实验、金融数学课程增加了数理逻辑、集合论与组合分析课程；数据与软件方面，在数据库原理与sql serve、数据结构课程基础上，增加了数据挖掘、java语言、r语言课程，强化学生的数学软件操作能力。经此次微调后，2017版培养方案将在总学时减少的情况下，增加了随机数学系列课程及实践环节的学时。除了成功调整数学专业培养方案外，我校数学专业在教师科研环节与学生的实习实训环节也取得了一定成就：1

10、.以王勇老师为負责人，由我校基础科学学院十余位数学专业优秀教师组成的大数据分析团队的研究项目经济管理领域大数据分析的实现方法与应用价值已经成功申报哈尔滨商业大学科研团队计划项目；2.我校积极推进数学专业的创新创业计划，努力建设走访实习基地与用人单位。最近，基础科学学院与石家庄学院签署了一个学生实习协议，使其成为我们学校数学专业学生的另一个实习基地。3.与此同时，2017年6月，我校数学专业还与河北省中科恒运软件科技股份有限公司进行合作。该公司是一家以大数据和三维仿真为核心技术，为政府、军队、垄断行业提供政务软件及军事软件产品的高科技企业。一方面，为其输送在校生及毕业生前去实习或工作，为学生提供优质的实习、工作环境；另一方面，与其开展大数据分析与挖掘业务，计划于2017年下半年建立横向课题，进一步加强双方的创新创业合作伙伴关系。大数据给我们带来了前所未有的机遇与挑战，我们一定不负历史的重托，勇于创新实践，构建大数据时代下理工科高层次人才教育中科学、合理、有效的随机数学课程体系。在理工科高层次随机数学教学中，要了解高层次人才的基本专业背景，熟悉随机数学的前沿，并结合大数据时代的特点，以问题为动力，实施理工科高层次人才随机数学系列教学，努力培养有扎实数学基础、独立思考和自主创新的高层次人才。参考文献1童恒庆.研究生随机数学课程教学改