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“概率论与数理统计”课程:以思维为纲,重塑数理课堂
教育教学
新清华

2026年01月09日

2389

本期8

文章23

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“概率论与数理统计”课程:以思维为纲,重塑数理课堂

新清华 2026年01月09日 第2389期 教育教学

●学生记者 王浩旭 通讯员 钱箐旎

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图片分别为:①唐宏岩在课堂上手写板书。②唐宏岩与同学们合影。③钱班新年活动现场,学生和唐宏岩做折纸游戏。④唐宏岩在授课。


讲台上,唐宏岩放下粉笔,拍了拍手上的灰,转向学生提问:“1,能不能近似于1亿?”教室里安静了一下,一时没人接话,有人与同伴对视了一眼。

“不能吧?”有学生迟疑地说。“为什么不能?”唐宏岩追问。“差距太大了。”同学回答道。“为什么1和1亿的差距,就叫‘太大’?”……

这一连串的“为什么”,是清华大学数学基础教学中心副教授唐宏岩执教二十年的缩影。他要的不是答案,而是审视直觉的自觉。他的课曾让学生“不舒服”,却也让人感慨:“原来数学还能这么学。”

2025年,唐宏岩所教授的“概率论与数理统计”课程获评清华大学标杆课程。


一门课的重量

2013年春天,当唐宏岩决定接手“概率论与数理统计”课程时,他清楚地知道自己接下了一块“硬骨头”。

这门课是理工科非数学专业学生必修的数学公共基础课,但它不似传统基础课,反而更像一门需要融会贯通的“顶点课程”:学生既要综合运用微积分和线性代数知识,又要能最终用它解决真实世界的问题。正是这种独特的挑战性,使得它在一众公共基础课中脱颖而出,并被致力于培养拔尖创新人才的钱学森力学班(以下简称“钱班”)列为荣誉学位课程。

高要求也意味着高教学难度。如何在一门课上实现从“基础”到“综合”的跨越,是困扰许多教师的难点,也是课程团队曾面临缺人手窘境的原因。唐宏岩迎难而上,开启了他与这门课长达十余年的相互塑造之路。

课程内容涵盖“概率论”和“统计推断”两大版块,如何平衡二者比重是教学设计的关键。传统的教学进度安排是前10次课讲初等概论,留给统计推断的仅有4-5次课,学生往往只能“浅尝辄止”。唐宏岩认为,统计学思想对理工科学生的未来至关重要。于是,从第二次开课起,他便开始对课程结构进行优化探索,将概率论部分逐步压缩、精炼,从10次课减至8次,再到7次,最终根据教学效果反馈稳定在8次。这一调整让统计推断获得了更多的教学时间,使学生能够更深入地理解统计学的思想方法。

支撑唐宏岩在这条路上坚定前行的,还有一份在2016年收到的托付。那年,原来负责钱班这门课的龚光鲁老师在课程交接时问他:“小唐你多大了?”“四十。”唐宏岩回答道。“我今年八十,是你的两倍。”龚老师接着说,“这‘两倍’的缘分一生只有一次。”

这朴素的话语里,既有老教师对讲台的眷恋,更饱含着对后辈的认可与期许。唐宏岩明白,接手这门课不仅是教学任务,更是一项需要坚守的使命。


思维的本体

唐宏岩的课堂与许多学生习惯的教学方式不同——没有固定教材,不用PPT,全程手写板书;注重分析案例,但从不讲解例题。这种风格,确实让一些习惯通过例题学习的学生需要时间适应。

“我知道学生短期给出的教评分数不会太高。”唐宏岩带着温和而自信的笑容说道,“因为我的教学方式确实会让一些学生觉得‘不舒服’。”但事实上,在学生们的口中,他的课却常被标记为“值得一选”。虽然曾有学生在课后询问为何不讲例题、不提供习题集,但唐宏岩始终对自己的教学方向有着清晰的认知。“我坚持了自己认为对的路,慢慢地这套方法也就成熟了起来。”他说。

这种坚持的背后,是唐宏岩对数学教育的深刻思考。在他看来,概率与统计不仅是一套工具,更是一种认识世界的方式。与传统数学追求“对错”不同,统计更注重“合理”性,强调在不同情境下做出恰当的判断。

唐宏岩在培养学生的过程中,特别重视“思考的过程”。“思考这个动作本身,以及开始思考的意愿,比思考的具体内容更为重要。”唐宏岩说,“因为这次错了,下次可能对;这次对了,下次也可能错。但大是大非的底线必须坚守。”他希望通过教学,帮助学生打破思维定式,将自发的思考转化为自觉的行动,最终形成能够迁移到其他领域的思维能力。

基于这样的理念,他在教学中坚持不讲例题、只分析案例。“现实问题从来都不是课本例题的简单复制粘贴,总会遇到新情况。单纯模仿解决不了问题,但背后的逻辑是相通的。”因此,他在课堂上着重剖析案例中的关键思维节点,而将具体的求解过程留给学生课后自行完成。

为了配合这种思维训练,他还设计了一套完整的考核体系:课后作业注重思维过程,完成基本要求即可获得相应分数,同时为学有余力的学生提供深入探索的空间。期末考试分为“统一命题”和“自主命题”两部分,各占50%,既考查基础知识,也注重检验综合应用能力。

唐宏岩解释说,自主命题部分重在考察思维品质。“紧跟课程节奏的学生会感到题目很常规,而准备不足的学生则会觉得难度较大。”他说,有些学生可能会从任务量或难易程度评价,但这容易产生误解。“我们希望引导学生意识到,学习的最高境界不是被动听讲,而是在实践和反思中实现自我提升。”他补充道。

此外,他还通过小论文写作、项目式学习等多元化方式,将思维训练延伸到课堂之外。在项目汇报环节,他特别设计了随机抽选汇报人的机制,既确保每个学生都充分参与,又培养了团队的协作与担当。这些精心设计的教学环节,共同构成了他“思维锤炼”教学理念的有机整体。


时间的答案

教学的价值,往往需要经受时间的检验。

对唐宏岩而言,历届学生中,令他印象深刻的不少。其中有一位曾上过他首次开设“概率论与数理统计”课的学生,原是生物专业,自称“害怕数学”。然而上了一学期课后,发现“统计还挺有意思”,于是又主动选修了更多统计方向的课程,最终成功申请到耶鲁大学生物统计学方向的博士。这位学生给唐宏岩发来消息:“是您的课让我意识到了‘原来数学还能这么学’。”这份跨越多年的反馈,让唐宏岩更加坚定了自己的教学选择。

在唐宏岩看来,具体的“知识”作为“术”或许会过时,但通过数学思维训练所提升的“道”,其适用面是永不过时的。“现在所学的专业与未来从事的行业之间并没有必然联系,但思维方式是能带走的。”他说道。

当教育领域面临人工智能(AI)技术冲击时,唐宏岩的教学理念显示出前瞻性。2023年8月,清华大学启动人工智能赋能课程试点,至今已有数百门落地。面对这一趋势,唐宏岩思考的从来不是“要不要阻拦学生用AI”,而是“如何应对转变”。他认为,对于传统作业,AI已能给出可靠答案,“拦是拦不住的”,关键在于引导正确使用。因此,他坚持将期末考试权重设为60%,因为在他看来,学生高效使用AI工具的前提是掌握“转化”的能力。“往往老师你怎么考,学生就怎么学。”他说。

当前,唐宏岩正积极探索AI工具在课程中的更多应用可能。他认为,AI大模型融入课堂可以推动教学资源动态进化,通过数据赋能实现个性化教学;但同时,也需不断完善多元化考核体系,对学生的学习过程和能力提升给予更多关注,确保学生保持独立思考的意识与能力。

获评清华大学标杆课程,既是对唐宏岩十余年默默耕耘的认可,也印证了其教学理念在变革时代的持久价值。

下课铃响,唐宏岩擦掉黑板上的“1”和“1亿”。那个关于“近似”的问题,答案早已不重要。重要的是,问题本身和对待问题的审慎态度,已经留在了学生的思维里。

(供稿:教务处)

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