师德标兵丨他把抽象的统计学讲得具体且生动

  新湖南客户端   2023-08-31 10:55:54

——记长沙理工大学2022-2023年度师德标兵获得者、数统学院教授朱恩文

新湖南客户端8月31日讯(通讯员于涛荣)走进长沙理工大学数统学院朱恩文老师的办公室,偌大的办公桌上整齐地叠满了概率统计相关的书籍和文件,一台电脑摆在桌边,两张椅子紧凑地靠在一起,屋角又摞着一排书。十多年来,一个又一个学生踏进这个办公室,在这里收获了知识与温暖。

用生活事例讲懂统计学

任教以来,朱恩文主讲过《应用时间序列分析》《随机过程》《随机分析》《随机微分方程》《交通统计》等课程。因其各种统计模型、随机模型均与高等数学知识紧密相关,成了不少学生眼中的“天书”。如何让这样的“天书”变得通俗易懂?

将抽象的问题直观化,这是朱恩文交出的课堂教学答卷。

“某同学会在7点40分到8点整这20分钟内到达教室, 在这二十分钟内每个时间点到达是等可能的, 那么他在7点50分整到达教室是否有可能?概率为多少?”“上早课的故事”在朱恩文的课堂不是特例,还有被学生们津津乐道的“鸡叫与天亮的故事”“啤酒与尿布的故事”“女士品茶的故事”“二战中飞机中弹的故事”……他用这些故事讲解相关性、因果关系、试验设计等问题,把统计学知识讲得通俗易懂。

时政热点和国家战略发展同样是朱恩文信手拈来的教学素材。“你如何构建统计模型分析长沙城镇居民收入情况?分析我市共同富裕的推进情况?”他将自己去年的课题拿出来作为课堂拓展跟同学们进行讨论,将统计学方法融入实践教学,专业学习时引领同学们与时代同频共振。

有时,朱恩文还会在课堂上会穿插一些科学家的小故事。比如,他会用我国著名数学家、曾获得国际“戴维逊奖”的中南大学教授侯振挺老先生,在上世纪六七十年代在条件艰苦的环境下,拿着草稿纸和专业书籍站在学校树林里面研读的故事,来激励同学们努力学习,日后报效国家。

“课间朱老师会主动与我们交流,询问我们是否听懂了课上的内容,并且针对我们的问题利用课余时间向我们再次讲解。”统计2102班于淼同学说。因此,课后前往朱恩文办公室的学生络绎不绝,办公室里常常堆着写满的草稿纸,灯光一直亮到深夜。

“统计学作为一门基础学科,有大量抽象的理论,如何让学生真正理解和热爱这样一门基础学科,是我们在课堂和课后必须要下的功夫。”多年来,朱恩文以这样的教学信念推进教学模式改革,主持了3个教改项目,发表了10余篇教研教改论文。身为应用统计学专业建设负责人,去年他带领同事成功拿到该专业国家级一流专业建设点,今年该专业64名毕业生有23人考研上岸,4人留学深造,成绩喜人。

统计 知识解决生活问题

2010年前往中国科学院应用数学研究所担任访问学者、2012年—2013年获国家留学资金资助访问美国、2014年前往华中科技大学数学中心担任访问学者、2018年前往香港科技大学担任访问学者、2020年访问爱尔兰、担任美国《数学评论》(MR)评论员、中国统计教育学会第六、七届理事……深耕随机微分方程及其应用、非线性时间序列分析和马氏过程及其应用领域十余载,朱恩文基础学科科研经验极为丰富。如何将统计知识真正应用于生活场景解决实际问题,他矢志探索。

2017年,受株洲市自来水有限责任公司的邀请,朱恩文带领学生团队对株洲自来水厂明矾投放进行研究。自来水的净化过程中必须加入明矾,但是在当时,每一次具体要加多少明矾谁也说不清,工人们只能凭经验往水里加入明矾。倘若明矾加入过多会危害人体健康,加入过少又无法对水进行净化,朱恩文团队所要解决的就是能否对明矾进行定量投放。

在研究过程中,朱恩文团队发现温度、水的流量、流速、浊度、PH值等都可能与明矾投放具有相关性。哪些因素的相关性更大呢?这需要建立一个统计模型。

经过数天繁杂的计算,朱恩文团队从五万多条数据中筛选出一万多条有价值的数据,发现明矾投放主要与水温和浊度有关,而与水的PH值基本无关,最后构建了一套易于工人操作的非线性回归模型。团队基于此撰写的《大数据背景下水厂自动投矾模型研究》论文于2020年在《经济数学》期刊上发表。

“随着大数据时代的兴起,国家战略发展需要我们科研工作者将自己的科研成果进行转化,更好地服务于社会需求。”近年来,朱恩文的科研方向从纯理论研究逐步转向实践应用领域,主持或参与国家自然科学基金4项、省部级科研项目6项、横向课题4项,在Mathematical Methods of Operations Research等期刊发表SCI论文20余篇……他业精于勤,不骄不躁,始终以最饱满的激情投身科研事业。

用“心”呵护同学成长

“2022年的中秋节是朱老师和我们一起度过的,我记得那晚的月亮特别圆,那晚的月饼特别香。”统计2201班班长王博晗同学说道。

由于军训和疫情,统计2201班里不少外地同学都不能回家同家人团聚。那晚,身为班主任的朱恩文专程从云塘校区赶到金盆岭校区,给每位同学发了一个月饼,一起坐在操场的草坪上欣赏一轮明月,共同畅聊即将开始的大学生活。

“朱老师是一位很负责任的老师,非常关心我们,他总会尽所能为我们提供帮助。”统计2201班单思敏同学说,一次体育课,一位同学因动作过大导致骨折,朱恩文知情后立刻赶到金盆岭校区看护处理,并将学生护送回家休养。“这位同学伤好后,朱老师还常到寝室看望他的情况。”

大学生不仅要“文明其精神”,还要“野蛮其体魄”。朱恩文要求同学们每天要坚持锻炼身体,上好每一节体育课。为了丰富同学们业余生活,激发同学们运动热情,他组织统计2201、2202班开展了一场篮球赛。

课堂教学、学科竞赛、课余生活,多年来,朱恩文身体力行、言传身教,一直用“心”呵护每一位同学的一点一滴,用“爱”引领每一位同学茁壮成长。

责编:刘宇慧

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来源:新湖南客户端

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