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数理统计课程大全11篇

时间:2022-03-21 15:42:30

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇数理统计课程范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

数理统计课程

篇(1)

1.2适当布置思考题当今是一个信息大爆炸的时代,学生大多思维活跃,善于动脑,部分学生会觉得老师都是在照本宣科,毫无新意,学习没有挑战性。教师可以适当布置一些相关的思考题,以便满足不同层次学生的需求。例如,在讲授几何概型时,可以将著名的“贝特朗”奇论抛给学生。此问题有三种不同的解答。教师可以先与学生共同探讨出一种解法,剩余的解法留给学生思考。也可以鼓励学生挖掘出新的解法,甚至新的结果,让学生去思考贝特朗奇论出现的根本原因是什么。这样既满足了部分学生的求知欲,又可以活跃课堂气氛,提高教学效果。

2注重与生活的联系,让学生感受到学习的重要

2.1体验生活常识“概率论与数理统计”是应用性很强的一门数学学科,它在众多领域都有广泛的应用。如果仅仅是这样跟学生讲,学生可能没有任何感觉,甚至有些反感。事实上,它在我们的日常生活中也是随处可见的。如果在讲授相关知识时,能够结合我们的日常生活,从学生身边熟悉的事物出发,相信可以收到事半功倍的效果。下面将给出几个具体实例:例1:在讲授古典概率或者数学期望时,可以路边摊的“摸球游戏”为例。袋子中装有12个除颜色外,大小形状均相同的6个红球,6个白球,现从中不放回的摸取6个球,若所摸到的球为6红则奖励100元,5红1白奖励50元,4红2白奖励20元,3红3白罚款100元,2红4白奖励20元,1红5白奖励50元,6白奖励100元,你会心动吗?这个游戏貌似是稳赚不赔,但是利用古典概率计算会发现,3红3白的概率远远大于其他情况的概率。类似的街边中奖游戏很多,如果我们学习了概率论的相关知识,就会大大减少上当的机会。

例2:在讲解古典概率中的“盒子模型”时,可以“生日问题”为例。比如,授课班级有50名学生,那么可以让学生猜一下至少有两个人同一天生日的概率有多大。这个概率乍看很小,但是通过“盒子模型”计算出来的结果却令人匪夷所思,当班级有50个人时,至少两个人同一天生日的概率居然达到0.9704!在此可以让学生进一步思考,在大街上至少两个人是老乡的概率又会有多大呢?肯定也是相当大的,因此可借此提醒学生在陌生场合一定要小心陌生人以“老乡”“、有缘”之类的话搭讪,谨防上当受骗。除此以外,身边还有很多的例子,比如在讲授贝叶斯公式时可以寓言故事“狼来了”为例,让学生分析一下为什么狼真的来了之后却没人来救;在讲授复杂的全概率公式时,可以“抽签问题”为例。假设在10根签中,1根有奖,现有10个人轮流抽签,问这样抽签是否公平呢?这个问题是在我们日常生活中经常见到,很多学生认为第一个抽签的人中奖率一定是高于最后一个人的,然而事实并非如此。利用全概率公式得出的结果却是第十个人与第一个人的中奖概率是一样的,都是0.1。这些问题既生动有趣又贴近生活,从而能够激发学生探究的兴趣,充分调动学生学习的主动性和积极性,培养学生娴熟应用以往学过的各种知识来分析问题、解决问题的能力,最终达到提高学生综合素质的目的。

2.2感悟人生哲理师者,传道授业解惑也。大学的课堂上传授的不仅仅是知识,更要教会学生学会做人,做事,感悟人生。概率论与数理统计虽然是一门抽象的数学课程,其中也蕴含了很多人生哲理。教师在授课时若予以适当点拨,不仅能够激发学生的学习兴趣,加深对知识点的理解,更能够体会一些为人处世之道。比如,在讲授伯努利概型时,经常会举下面的例题:某人进行射击,设每次命中的概率是0.02,独立射击400次,试求至少命中两次的概率。学生很容易列式求解出此概率为0.9972。在此可以向学生提出问题:从这道题里面你得到了什么启示?学生可能一头雾水,这就是一道普通的数学题,怎么还会有启示?教师可进一步引导,这位射击队员的命中率很低,但是经过400次射击,至少可以击中两次的概率就达到了0.9972。如果把击中目标看成实现自己的人生理想,只要坚持不懈,最终实现理想的概率也一定是很大的。“坚持就是胜利”绝不是一句空话,希望大家坚持不懈。

再比如,在讲授概率的加法公式时,可以“诸葛亮问题”为例。假设诸葛亮解出问题的概率为0.8,3个臭皮匠A、B、C独立解出问题的概率分别为0.5、0.48、0.45,且每个臭皮匠能否解出问题是相互独立的,并提示:3个臭皮匠中,至少有一人解出问题,问题就被解决了。那么三个臭皮匠是否真的能赛过诸葛亮呢?由此,大部分学生都会想到用概率的加法公式来解决此问题。并且可以很容易求出3个臭皮匠中至少有一人解出问题的概率是0.857>0.8,即3个并不聪明的臭皮匠确实可以赛过聪明的诸葛亮。更进一步,若不是3个臭皮匠,而是4个,5个,…,结论又是如何?以1O个臭皮匠为例,假设诸葛亮解出问题的概率仍为0.8,每个臭皮匠独立解出问题的概率都为0.45,且假设每个臭皮匠能否解出问题是相互独立的。则利用对立事件概率的计算公式,可方便地算得1O个臭皮匠中至少有一人解出问题的概率为:1-0.5510≈O.9975>0.8。也就是说,问题基本上都能解出,从而远远赛过聪明的诸葛亮。因此我们在日常生活中一定要团结合作,集思广益,充分发挥集体的力量。经过这样的适当点拨,不仅能够使学生更快地掌握知识,而且能够帮助学生树立正确的人生观与价值观。

篇(2)

2应用模块

初步设想,以点带面,以电商学院的概率论与数理统计为实践基地,实施该课程建设,根据实施具体情况,进行分析比较,以电商学院概率论与数理统计课程教学为实践载体进行成果的应用。将该成果进行总结和完善形成一套理论,并将成果推广到经济、管理等相关的专业的概率论与数理统计的课程教学中。本模块与专业知识链接模块,实现概率论与数理统计与专业课程的有机整合,因此,必须调查我校的电商、经济、管理院系等的一些专业所需的概率论与数理统计的知识,结合我校概率论与数理统计教学的现状,比较分析,形成调查报告。根据调查报告的分析,制定出了符合培养民办院校学生目标的概率论与数理统计教学课程内容体系。利用科学有效的调查与统计的方法做好相关专业课程对概率论与数理统计课程的要求,收集学生对概率论与数理统计的教学内容和建议,与相关的专业课程老师共同制定课程标准,精选经典的教学内容。引进新的科技成果,全面进行课程内容的重组,形成符合民办院校人才培养目标要求的概率论与数理统计课程内容体系。该模块由各专业课教师与概率论与数理统计教师共同研讨确定,针对不同的专业的特点设置不同的应用模块,体现专业性,也就是学会“用”。主要是从应用的角度,各专业后继课程的需要和社会的实际需要出发,考虑和确定教学内容体系。

3延伸模块(创新和提高模块)

延伸模块主要是增加数学实训课,以小的教学项目的形式,介绍数学软件的、计算机、绘图工具的使用方法,例如:mathematics、spss,开设全校性的选修课程MATLAB的使用。数学软件的应用的实践研究,在传统的概率论与数理统计的教学模式常常忽视了数学软件的使用,而在本模块中,选择常用操作界面简单的数学软件,以任务驱动,让学生自己动手,能够利用数学软件分析和计算数学问题,提高他们的学习兴趣和数学应用能力。提高模块的实践研究,以调动学生和激发学生的学习兴趣为出发点,通过数学建模推动概率论与数理统计教学方法和手段的革新,比如,课堂教学导学与精讲相结合,教学内容与数学模型相结合,双向式和讨论式课堂教学,教学形式多样化,教学手段现代化,考核方式多样化;其次,以拓宽学生的知识面和提高学生的思维能力为出发点,开设不同的数学选修课程满足不同学生的需求。以每年的“全国大学生数学建模竞赛”为依托,强化利用相关数学软件来进行数学建模。目前,我校自2006年参加全国大学生数学建模竞赛以来,获得过全国二等奖5次,湖北省一等奖2次、湖北省二等奖6次、湖北省三等奖5次,在同类院校中是出类拔萃的。这样既提高了学生的兴趣,又提高了教师的知名度,更加引起了学校对数学的重视程度。

篇(3)

升本以前我系《概率论与数理统计》教材主要选用华中科技大学数学系主编的工程数学教材,这显然对本科数学专业来说已不适用,所以我们选用了由浙江大学盛骤、谢式千、潘承毅主编,高等教育出版社出版发行的《概率论与数理统计》(第三版)作为教材,与其配套的《概率论与数理统计教与学参考》、《概率论与数理统计习题全解指南》等作为教学参考资料。这本教材共有十二章,而根据本课程学时及我们学生的实际水平,我们对教学内容结构作了如下的调整:课堂授课内容主要为第一章至第九章,包括随机事件的概率、条件概率与事件的独立性、随机变量及其分布、随机变量的数字特征、大数定律及中心极限定理、抽样分布、参数估计、假设检验、回归分析等。增加数学实验(主要体现在数学建模中),如引入SAS、SPSS、MicrosoftOffice办公系统的Excel等软件,介绍如何利用软件进行常用分布函数的概率计算,如二项分布、泊松分布、正态分布、指数分布等Excel函数表示形式和计算方法;数据的导入、汇总、审核和统计计算及分析,如算术平均数、几何平均数、平均差、方差、标准差、协方差、相关系数、F检验、T检验、卡方检验等。

二、建立《概率论与数理统计》教学网站,实现自主学习和协作学习的有机结合

我们建立了《概率论与数理统计》教学网站,内容包含:教学大纲,参考文献目录,电子教案,电子课件,习题汇编,各章基础测试题及参考答案,期中、期末测试题及参考答案,网上答疑,网上测试等栏目。这样方便学生自学以及相互之间的交流,实现自主学习和协作学习的有机结合,从而提高学习效率。

三、注重教学方法和教学手段的改革

1.通过概念与实际背景相联系的教学模式加深学生对概念的理解。概念是数学课程中最基本的内容。对概念的理解程度直接影响学生对该课程的学习和掌握。《概率论与数理统计》是具有很直接实际背景的数学课程,有不少概念都是实际问题的抽象,所以在教学中要再“回归”到实际背景中,一方面易于学生理解,另一方面更重要的是让学生看到如何从实际问题抽象出概念、模型,从而增强学生数学建模的意识与能力。例如,在讲概率的统计定义时,我们可以让学生作“抛硬币”试验,观察出现正面的频率,让学生看到:抛硬币次数较小时,频率在0,1之间波动,其幅度较大,但随着抛硬币次数增大,频率总是在0.5附近摆动,其幅度较小,即频率总是稳定在0.5附近摆动,再给出概率的定义。这样可以让学生理解概率与频率的关系,加深对概率的概念的理解。

2.通过案例教学培养学生的应用意识。案例教学是要求学生结合所学的理论,以实际情况为背景,对客观现象进行深入的分析,找出其存在的问题、根源,并策划出解决问题的方案。这种方法有利于激发学生的学习兴趣和应用意识。概率统计课是一门应用性很强的学科,教师应充分利用教材中的案例或自己设计案例进行讲解。例1.如何估计池中的鱼的数量?问题的分析:要估计池中的鱼的数量,不可能把鱼全部打捞上来数,但可以通过抽样来估计。我们可以这样收集资料:先从池中钓出r条鱼,作上记号后放回池中;再从池中钓出s条鱼,看其中有几条标有记号(设有m条)。然后再根据收集到的资料进行估计。问题的解决:设池中有N条鱼,第二次钓出且有记号的鱼数是个随机变数记为ξ,则P(ξ=k)=CkrCs-kN-rCNs,k为整数,max(0,s-N+r)≤min(r,s)记L(k,N)=CkrCs-kN-rCNs,应取使L(k,N)达到最大值的N赞作为N的估计值。但用对N求导的方法相当困难,我们考虑比值R(k,N)=L(k,N)L(k,N-1)可以看出当且仅当N<rsk时,R(k,N)>1,即L(k,N)>L(k,N-1);当且仅当N>rsk时,R(k,N)<1,即L(k,N)<L(k,N-1),故L(k,N)在rsk附近取得最大值,于是N赞=rsk!"%这个例子不仅使学生学会了如何收集、分析数据,建立模型解决实际问题的方法,也加深了学生对最大似然估计的理解,增加了学生学习概率统计的积极性和主动性。

篇(4)

概率论与数理统计是本科院校面向理工科和经管等专业开设的一门重要的数学基础课程,是学生在本科阶段接触到的为数不多的研究随机现象和统计规律的一门课程.随着科学的发展,在云计算以及大数据理论的推动下,概率论与数理统计的思想方法已经越来越多地渗入到自然科学和社会科学的各个领域中[1].如何结合独立学院学生的特点,将概率统计较强的应用性和实践性充分体现出来,是独立学院概率统计教学改革中值得探讨和研究的课题.

1独立学院的学生特点

独立学院是我国经济社会发展和高等教育改革中出现的新生力量,为我国高等教育的大众化起到了很大的推动作用[2].独立学院学生大多数的进校分数介于二本院校和专科院校之间.从多年的教学实践来看,独立学院学生数学基础相对薄弱,学生自控力较差,学习缺乏主动性且比较随意.与社会整体认知有所差异的是独立学院中也会有15%左右的学生有一定数学基础,学习认真;此外还有5%左右的学生由于偏科或考试发挥失常导致高考失利来到独立学院.这些学生往往是独立学院参加各学科竞赛的主力,他们不仅有较强的数学基础,而且学习积极主动,经过一定的训练在某些知识的应用方面甚至会超过一本、二本的学生.因此需要因材施教,针对不同专业、不同类型的学生开设不同层次的数学基础课程教学,在保证基础理论教学的同时,适当增加一些实验实践课程.这样可以提高学生的学习兴趣,充分锻炼学生的动手能力和应用能力[3-4].

2分层次教学实践

与其他课程不同,概率统计研究的对象为不确定现象.因为不确定性,概率论与数理统计的大量概念很难理解.同时,作为概率论与数理统计的基础课,微积分和线性代数在概率论与数理统计的教学中有很深入的体现,尤其微积分,基础是否扎实直接影响着概率论与数理统计的学习.因此,对不同数学基础、不同专业的学生进行分层次教学是十分必要的.分层次的概率论与数理统计教学并非简单地将学生按成绩分成不同等级,而是让学生在对自身数学基础有全面认识的前提下,结合自己的兴趣,在教师的指导下进行自主选班.分层次教学主要包括3个层次,即基础层、提高层和探索层.前2个层次为课内教学,分别在普通班和提高班进行.普通班与提高班人数按4∶1进行分配.第3层次结合网络平台及课外学习小组面向对概率论与数理统计有更多兴趣,且希望进一步学习实际应用的学生展开.

2.1分层次的教学大纲和教学内容

普通班和提高班学生在数学基础和学习主动性上存在一定的差距,而概率论与数理统计又是很多专业及后续课程的基础,根据这种情况,分别对普通班和提高班编写不同的教学大纲和教学计划.从教学学时来看,普通班学时是50学时,提高班是64学时(54+10),其中10学时的实验.从教学大纲内容来看,普通班重点突出对知识背景和统计思想的掌握,重视体验数学和实验数学的过程,从而提高学生的学习积极性和主动性.因此,删除了大数定理与中心极限定理的理论部分,取而代之的是要求在讲授概率与频率、二项分布和正态分布时分别回归到实际背景,利用多媒体课件及计算软件(Excell,Matlab等)进行随机模拟实验演示,让学生观察并参与到实验中,直观地得出相关结论.考虑到普通班学生数学基础较为薄弱,对于高维随机变量的相关复杂计算也降低了要求.而把重点放在了一维和二维随机变量的简单计算上,要求学生进一步加强基本积分求和计算的基础训练,保证学生掌握基本的数学内容和计算方法,为学习后续相关课程提供必备的数学素养.此外,在统计部分,统计量、参数估计和假设检验等都存在大量的公式,由于手工计算的局限性,大样本数据的处理过程无法贯穿整个课堂,往往使得学生对于结果感到很茫然.在实际应用中,绝大部分统计公式是可以实际查表计算,甚至可以通过一些应用软件直接得出统计结果[5-7].因此,在普通班的大纲中降低了对公式的记忆要求,而把重点放在了应用案例的分析和统计思想的理解上,让学生明确概率论与数理统计课程的用途及如何应用.相比于普通班,提高班的教学大纲在理论教学部分与普通本科要求一致.同时增加了10学时的实验课程.在有限的时间内既要熟悉软件操作,又要将概率论与数理统计知识实验化,对于数学基础较弱的普通班学生来说可能会力不从心.因此,只面向提高班开设.实验课程主要是将普通班没有进行理论授课而改为课堂教师实验展示的部分,改为了学生自己动手操作实践.这样既可以帮助学生进一步巩固课堂知识,加深对相关现象、概念和公式的理解,也提高了学生的数值计算能力,增强了学生的学习兴趣.

2.2利用网络实现第3层次的教学

互联网+课堂已成为现在教学的一个发展趋势,增加学生的课外自主学习,使概率论与数理统计的教学跳出课本,贴近生活是建立第3层次——探索层的主要目的.树立以学生为主体,教师参与指导的教学理念.结合课堂学习内容,利用网络平台,组织课外学习小组,让学生参与到一些实际课题中,对概率论与数理统计相关应用案例[8]做进一步探索.如让学生对某次考试成绩进行统计分析,利用假设检验了解成绩的分布情况,同时可以利用2个正态总体的假设检验对2个不同班级相同课程的成绩进行比较,最后深入到班级同学中进行抽样调查,并分析差异原因.让不同专业的学生参与到与自身专业相关的统计案例分析中,如经济金融专业的学生可以考虑人寿保险费额确定的案例,这样既练习了概率中的期望、方差和中心极限定理的运用,同时也学习保险数学的相关知识;工程管理专业的学生可以参与到建筑工程公司投标的决策分析案例中,不仅对期望、条件概率和贝叶斯公式等会有进一步深入的理解,同时可以学习投资项目的风险决策问题;工业和经管等专业的学生可以学习质量控制图,通过计算机对所获得的工业产品的质量数据进行测定,复习并深入体会数理统计中的参数估计和假设检验等有关知识及相关的应用.通过这些课题的参与,学生自己动手采集数据,建立模型,进行统计计算以及提交分析报告,不仅体会到了概率论与数理统计的实际应用,尝试了发现和创造的过程,还开阔了视野,增添了自信和成就感.从而提高了学习积极性,同时对所学课本知识也有了新的认识和理解.

2.3分层次的考核方式

对学生学习情况的期末考核是整个教学过程中的重要环节,它是对学生学习程度的检验,更是对教师教学水平的检验.因为存在不同层次的教学大纲,所以对学生的考核也分多个层次进行.对于基础班学生,卷面考试以基础题和简单计算为主,占总评成绩的70%,此外是参与第3层次学习情况作为加分项占总评分10%的额外加分.通过加分奖励机制鼓励学生积极参与到动手实践中去.对于提高班学生,卷面考试占总评成绩的60%,实验部分占30%,除了对软件的基本命令和操作的考核外,还增加了需要通过小组合作解决的综合应用题,以及实验报告的写作.既考核了学生的综合动手能力,还考察团队合作精神.此外第3层次的学习情况依旧作为加分项占总成绩的10%.

3分层次教学的实施效果和意义

独立学院的教学目标是面向地方和区域,培养高素质、复合型、应用型的高级人才.由于生源在数学基础上存在着一定的层次区分,各专业对概率论与数理统计知识要求也各有差异.因此,对不同专业、不同层次的学生在教学中进行不同教学重点的区分,分层次教学,使得教学有的放矢,因材施教.从整个教学的实践效果来看,课堂气氛有了明显的改善,更多的学生积极地加入到课堂演示的过程中,作业的完成率有了很大提高,尤其是实践作业.普通班的学生不再为复杂的计算感到迷茫,学习主动性显著增强,相比于以往不愿跟教师交流,现在很多学生课后愿意跟教师一起探讨随机试验和统计思想.提高班学生学习的内容则比以往更加充分,实验课程的学习使其对软件的掌握更加灵活,满足了他们的求知欲,同时也增强了动手能力.从学生的反馈来看,学生更愿意参与到与自己专业有关的概率论与数理统计课题中,而课题中所要用到的知识促使他们在课堂上更加认真地去学习.此外,通过各专业后继课程教师的反馈,分层次教学所学内容为学生后继的专业课和专业基础课提供了充分的理论保证.在很大程度上改变了以往所学内容无法应用,同时因难度过大,导致学生成绩不佳,失去学习信心,影响后继学习的情况.分层次教学的开展是对独立学院教学方式的有益尝试,对独立学院的数学教学改革有重要的意义.利用多媒体和计算机软件教学,让学生参与教学实验演示过程,利用启发式教学引导学生提出问题,分析问题和解决问题,使得学生对抽象理论有了直观感受,锻炼了学生的数学思维,扩展了学生的数学视野.注重概念与思想的渗入,而降低对计算技巧的要求,既照顾了数学基础较弱的学生,又加深了学生对概率论与数理统计这门课程的理解,帮助他们更加牢固地掌握概率论与数理统计方法,为后续课程的学习打下较好的数学基础.此外,利用课余时间,借助网络平台引导学生参与课外案例的分析和解决,将概率论与数理统计同学生的专业相结合,架起了数学与专业之间的桥梁.

4结语

概率论与数理统计课程的分层次教学是我院对数学基础课程教学改革的一部分,从实践来看取得了较好的教学效果,受到师生广泛的好评.随着教学改革的深入,在分层次教学中,新的教学方法和教学案例将会进一步融入到课堂教学和课后实践中来,为培养有创新能力的“现场工程师”打下良好的基础.

参考文献:

[1]魏岳嵩.在概率统计教学中融入数学建模思想[J].淮北煤炭师范学院学报:自然科学版,2010,31(1):91-93

[2]杨德广.独立学院是中国特色的新型民办高校[J].高等教育研究,2009,30(3):56-60

[3]刘程熙.高等数学分层教学方法的实践研究[D].重庆:西南大学,2009

[4]张晓丽,刘国祥.应用型人才培养模式下《概率论与数理统计》课程教学方法的改革与探讨[J].赤峰学院学报:自然科学版,2014(12):228-229

[5]王宁,孙晓玲.概率论与数理统计实验教学案例设计及实现[J].合肥师范学院学报,2014,32(3):69-72

[6]耿智琳.独立学院开展数学实验辅助教学的探索与思考[J].湖北经济学院学报:人文社会科学版,2011,8(2):138-139

篇(5)

《医药数理统计方法》是医学院校药学类各相关专业的基础课,是一门强调统计理论与医药实际相结合的课程。本课程是以概率论知识为基础、统计推断为中心、统计分析方法为重点的一门课程。由于本课程理论知识的抽象性、思维方式的独特性以及大量复杂的公式不便于记忆和运用等特点,给学生学好这门课程增加了一定的难度。为了激发学生的学习兴趣、提高本课程的教学质量,我们在近几年的教学实践中,以现代化的教育理念为指导、以培养学生的科学思维和创新能力为目标,对医药数理统计课程的教学创新进行了初步的探索。

1 优化教学内容,注重知识体系的创新

20世纪数学不仅有辉煌的理论成就,而且数学在科学、技术、经济、社会等各领域都得到广泛而深入的应用,医药数理统计这门课程就体现了概率论和数理统计在医药领域的应用。该课程的教材是在概率论和数理统计的基础上,尽力增加了其在医药学中应用的实例。但是,由于各类教材受到传统数学的影响,都着重强调数学知识传播的连续性和严密的逻辑性推理,还普遍存在重理论轻实践,重知识轻能力的倾向。而且大部分该课程的教材所选用的例题、习题还相当陈旧,不能体现知识的更新,不能更好的体现统计在现代医药领域的应用。

在实际教学中,我们首先从转变观念入手,实现以数学理论为重点到以数学应用为重点的思想转变。对概率论部分的知识进行精讲,淡化定理的推理论证,注重教会学生用概率的思想理解基本概念,注重培养学生运用概率论思维解决实际问题的能力。在数理统计部分的教学中重点讲解统计概念及统计方法产生的背景和应用,让学生在掌握知识的同时,感受到数理统计并不单纯是公式和符号,它是一门工具,运用它可以解释许多现象和奥秘,可以解决很多医药学中的实际问题。教师在授课时不只局限于一本教材,为了增加课程的开放性和弹性,教师适当增加与该课程教学内容相关的新进展,引入数理统计在医药领域的新应用。

传统的数学教学注重知识结构的系统性和严密性,忽视其应用性,而数学建模改变了这种情况。数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践。 随着科学的发展,很多医药学问题都建立了其相应的数学模型,例如医生问诊时的贝叶斯模型、药物分析的假设检验模型等。在教学中适当引入数学建模,不仅体现了教学内容的创新,同时也培养和提高了学生应用所学知识分析问题、解决问题的能力,完全与现代数学的发展接轨。

2 改革教学方法,培养学生的创新能力

大学教育的目的是培养具有创新能力的高层次人才,而不是高分低能的“人才”。这就对教师提出了更高的要求。以往数学教学有两个明显的不足,一是教师讲课过于呆板和技术化,二是课堂上缺少师生交流与互动,学生都是被动的接受者。为了改变这种情况,我们在教学中除了采用了启发式、讨论式和案例式等教学方法,另外还在医药数理统计课程的教学中适当地开展了研究性学习,这对学生创新能力的培养起到了不可忽视的作用。

研究性学习是指以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题,通过亲身实践获取直接经验。针对本课程的教学目标,我们开展研究性学习时,给学生确定一定范围的专题供选择。另外考虑到学生没有研究性学习的经验,所以我们在选题特别注意所选专题与实际生活相结合,不能脱离实际。比如估算池塘中鱼的数量、合理验血问题、医疗保险的赔偿问题等等。然后要求学生通过调查实践,用概率与数理统计的知识来给出解决方法。通过研究性学习的开展,使学生养成了科学精神和科学态度,提高了学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,也培养了学生的创新能力。

3 引入现代化教育技术,重视教学手段的创新

随着计算机的普及和发展,越来越多的现代化教育手段也被应用到教学当中。一方面,我们制作了该课程的多媒体课件,把它作为辅助教学的重要工具。多媒体课件图文并茂,再加上动画演示,不仅从感官上调动了学生,激发了他们的学习兴趣,而且也增加了课堂信息量,提高了教学效率。例如,我们在授课时加入了蒲丰投针、二项分布、大数定律及中心极限定理和假设检验的两类错误等等很多内容的演示,这大大提高了学生的学习兴趣,取得了很好的效果。需要注意的是多媒体只是辅助教学的一种手段,不能用它替代传统的教学模式,只有在教学中合理使用多媒体才能取得最佳的效果。另一方面,当前很多的统计软件,如Excel(电子表格)、SAS(统计分析系统)和SPSS(社会科学统计软件)等都需要通过计算机演示才能达到教学目的。通过统计软件的教学使学生了解到在实际进行统计分析时,可以借助科学手段对数据等进行科学的分析。

4 转变考试观念,体现科学考核的创新

考试是教学过程中比较重要的一个环节。以往的考核方式多采用笔试,笔试是一种最省事的考核办法,但绝不是最科学的办法。规范化的试卷体现不出学生的个性和每位学生不同的才能,把考试成绩作为衡量学生学习结果的工具有一定的弊端。因此,我们在实施创新教学的过程中,对考核方式也进行了相应的改革创新。我们把学生本课程的考核成绩分成平时成绩、研究报告(或论文)及期末考试成绩3部分。平时成绩主要包括每章的作业、学生的课堂表现、学习态度等;研究报告(或论文)是要求学生根据数学建模或研究性学习的专题情况,形成一个总结性的论文,重点考查学生的学以致用效果及创新能力;期末考试采取开卷的方式,重点考查学生的综合应用能力,开卷考试既减轻了学生机械背公式的负担,同时也能调动学生的学习热情。

多年的教学实践促使我们在教学改革的各个环节不断探索创新,取得了一些经验和成绩,但是也发现有许多问题亟需解决。由于学校条件的限制,我们的数学实验课还不能开展,学生学习的一些统计软件还不能亲自实践,只能处在纸上谈兵阶段。另外,医药数理统计作为应用性很强的课程,要求教师要通晓在医药学的相关知识,更要掌握医药科研工作中数理统计应用方面的知识,这样才能结合教材更好地组织教学使学生学以致用。因此,教师的知识面亟待扩展,这就要求教师必须不断研究、不断更新知识、不断更新教育观念,不断提高自身素质,才能更好地培养出合格的医药型创新人才。

参考文献

篇(6)

实践成绩的过程评价是在学生完成实验的过程中,对学生的学习态度、参与程度、表现状况等方面的评价。结果评价是对学生完成实验后最终得到实验结果的正确性、解决问题所用方法的合理性、创新性等的评价。过程评价与结果评价相结合才能全面反映学生在整个实验过程中的学习状况。

(二)相对评价与绝对评价相结合

相对评价是指在评价的对象的集合中,以它们的平均状态为基准,或者选取其中某一个或几个对象为基准,去比较其他对象所在的位置,从而评价某一对象的级别和状态。绝对评价是在被评价对象的集合之处,确定一个评价标准,称为客观标准;在评价时,把评价对象与这个客观标准进行比较,以是否达到标准作为评价的主要依据。将相对评价与绝对评价相结合,可以扬长避短,充分发挥其各自的优势,使评价更客观,更合理。

(三)定性评价与定量评价相结合

定性评价基本的价值取向在于,对评价信息的收集、整理与评价结果的呈现都充分发挥教育主体自身的投入,并以非数字的形式呈现评价的内容与结果。定量评价方法是通过把评价指标量化,并采用模型和数学统计方法对评价对象作出数量的价值判断的方法。定性评价与定量评价相结合,有利于建立完整的评价体系,有利于全面收集评价信息,更好地进行成绩评定。

二、基于模糊综合的“概率论与数理统计”实践成绩评定方法

模糊综合评判的数学模型是建立在模糊数学基础上的一种定量评价的模式。它是应用模糊关系合成原理,基于多个因素对评判事物隶属等级状况进行综合评估的方法。运用模糊综合评判建立评价模型一般要确定4个要素:因素集U,评价集V,判断矩阵R,权重集A。

(一)建立因素集

U根据教学大纲的要求及实践活动的实际情况,确定学生实践成绩评价指标为:(1)学习态度,包括学生的出勤情况、学生学习的积极性;(2)实践过程,包括在实践过程中的参与程度和其对整个实践活动完成的贡献度;(3)实践结果,包括实践方法和实践结果的正确性和合理性,实践报告的规范性和完整性。

(二)建立评价集

V由于实践时间较长,参与学生较多,难以收集清晰的定量信息;因而,笔者采取等级评价制,确定评价集V={v1,v2,v3,v4,v5}={优秀,良好,合格,较差,很差}。

(三)建立判断矩阵

R因为每一个被评价的对象确定了一个从U到V的模糊关系R,从而得到单因素评判矩阵:在“概率论与数理统计”实践教学中,采用教师评价与学生自评、学生互评相结合的评价方式,在每次实践活动中教师、学生按照评价因素,根据学生的实际参与情况,对每个成员(包括自己)进行等级评价。利用各指标各种等级出现的频率,构造判断矩阵。

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关键词:

数理统计;专科;讲授方法

数理统计作为一门常见课程在很多大专院校都有设置,并且很多专业都将其列为专业基础课程。以作者所在学校为例,就有中药学、中药制药技术、药品营销等五个专业开设此门课程。但随着时代的发展,在专科层面教学方面逐渐产生了很多问题。首先,随着大学扩招,特别是高考人数逐年下降,使得上大学变得越来越容易,特别是专科院校。作者所在学校最低录取分由前几年的300多分逐渐下降到今年的200分。其次,由于专科位于录取最末端,所以很多专业实行文理兼招,而文科生学习数理统计这门课程有先天不足。最后,国家对专科学生培养定位为技能性人才,也就是偏重于动手能力而不是理论。

这和本科院校教学有很大的不同,而数理统计作为理科本生就蕴含一些理论,这些理论不是想绕开,就可以或是就能够绕开。上述这些问题要求授课教师不能够故步自封,应该与时俱进,做到真正意义上“备学生”“备教材”“备教法”。

一、模糊处理,通俗讲解

所谓“模糊”,不是了解,也不是半讲解。而是基于学生实际情况,对定义、定理等数学性知识点,特别是用数学语言表述的定理,应该用通俗语言或“接地气”语言加以“翻译”。具体技巧可以用比喻、类比等手段加以说明,切忌使用数学语言加以讲解。例如数理统计中分布函数涉及到微积分这个知识点,而现实情况是专科院校一些专业已经删减了微积分这门课程。这就要求老师对微积分进行“模糊”处理,比如可以讲解离散情况下的分布函数,由此类比连续情况下的分布函数,再比如可以通过物理的质量等于体积乘以密度来类比连续情况下的概率计算。这些都要求教师要扩展思维、发挥想象,通过虚实结合来模糊处理一些晦涩知识点。

二、归纳总结,理清脉络

数理统计这门课程与其他学科融合时会产生一些新的名称,例如医药数理统计、工程数理统计,但究其本质仍属于数学类。所以其课程内容蕴含着较强逻辑性,这不同于有些依靠大量记忆的课程。加之学生基础薄弱且文科生较多,所以很多学生阅读教材后,感觉一头雾水,理不清教材内容章节号。而教材的章节号恰恰是统计学公式的分水岭,理不清教材脉络,也就理不清公式分类,导致学习后处于似懂非懂状态。所以要求教师做到以下两点:第一,每次课后都要进行归纳总结,逐渐扩展到相关几个章节的总结,乃至整本教材。最好以板书形式写在黑板上。第二,带领学生理清课本章节号,这有助于学生区分公式。例如假设检验这部分,可分为离散、连续两大部分。而每部分又可分为几类,教师应该先局部总结,然后再整体总结,并且在总结的同时一定要带领学生理清章节号,以便于学生课后自行复习巩固。

三、理解原理,应用至上

专科层面学生强调实际应用能力,这是国家对高职高专院校的定位。数理统计这门课程也强调学生利用软件对数据结果进行分析计算。但这会造成一种假象,即学生只要会用软件计算即可,甚至在与一些专业教师进行交流时候发现,很多教师认为只要学生能够“依葫芦画瓢”即可。这个说法似乎有一定合理性,但弊端也很明显:首先,很多公式来源于原理,不理解原理而死记公式,很多公式看上去非常接近,如果问题稍作调整,学生将无所事从。其次,从长远角度来讲,学生不能永远生搬硬套几个公式,工作以后面临新问题怎么办?怎么去应对?都要解决。所以对原理的理解必不可少,但是考虑到学生的基础,也不能提过高要求,所以提倡够用适度,即达到理解层面就可,而不是掌握。例如,方法分析法在数理统计中多次出现,每一次公式表达都不一样,如果不理解方差分析的精髓,单凭死记硬背很容易出错。在理解原理的基础上强调应用,这里主要是指用软件来计算结果,对于专科学生而言,推荐使用Excel,不主张使用SAS或SPSS软件。后两者涉及编程,实际效果并不好。

四、分类明确,精确判断

数理统计公式较多,专科层面公式接近30个,而本科层面多达50多个。这些公式之间的界限有时并不十分明显,所以教师上课时要做到:第一,阶段分类总结以及全局分类总结。第二,公式之间的区别必须重点强调。例如,假设检验可以分为离散和连续两大类。而离散和连续又都可分为单个参数和两个参数,而单个参数和两个参数又都可分为三种情况。又如两个参数假设检验与单个参数情况下的配对检验从数据上十分相似,必须从细节甚至生活常识加以区分。

五、结束语

以上四点都是作者七年数理统计本专科教学工作心得所在。通过逐年教学效果和班级之间的对比,学生普遍比较认可,学习效果也较好。当然,由于学生之间个体差异较大,所以还存在很多需要完善的地方,比如对于基础较好,进而需要进一步学习的同学的教学策略需要在以后讲授中不断探索与提高。

参考文献:

[1]肖鹏,杜燕飞.概率论与数理统计教学改革的几点思考[J].数学教学研究,2009

[2]陈新美,张国强,王桦.概率论与数理统计教学改革与实践[J].湖南科技学院学报,2006

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2优化自学考试概率论与数理统计课程的必要性

高等教育自学考试主要为提高在职人员的学历层次,为更专业的为从事的工作服务。因此,高等教育自学考试与普通高等教育存在诸多的差异。自学考试应根据各专业要求以及现阶段自学考试学生的基础文化程度,不断优化概率论与数理统计课程内容顺应自学考试本身发展的需求,注重考试形式的一般性与自学考试的特殊性相结合。

2.1自学考试概率论与数理统计课程的特殊性概率

论与数理统计是自学考试中的一门公共课,但又不同于一般的公共课程,只简单自学或者单凭死记硬背是难以掌握及通过自学考试的。这门课程要求学习者的接受能力、分析能力、逻辑思维能力等都应达到一定的层次要求才能真正学好,顺利通过自学考试。

2.1.1办学主体的特殊性自学考试的办学主体一般为个人或民间机构。也有一些是由各大学办的,但一般都只作为主考院校,只负责课程考试的安排,毕业申报等工作,不直接培养学生。这决定了自学考试概率论与数理统计不能像普通高校高考统招学生学习高等数学类课程那样,有老师系统的教学和指导学习,只能主要依靠自己学习,遇到疑难问题只能自己反复分析理解寻求解答。

2.1.2学习对象的特殊性高等教育自学考试的主要对象是想提升学历的一系列人员。他们主要以工作为主,业余学习。秉着学习工作两不误的原则,参加自学考试的人员付出的努力是其他人的双倍甚至很多倍。

2.1.3学历文凭的特殊性自学考试的文凭是各大院校主考颁发,报考哪所大学,毕业时就由哪所学校办理毕业证书。自考有专本科,达到条件者国家可授予学士学位。自学考试的文凭跟高考统招的文凭是不一样的:普通高校的高考统招学生毕业时可以开具报到证、派遣证,自学考试文凭不能享受此待遇。自学考试文凭有异于普通高校高考统招文凭,所以自学考试的课程跟普通高校的高考统招课程应区别对待。

2.1.4考试方式的特殊性自学考试与高考统招比较,入学方式、难度截然不同:普通高校入学用四个字形容“严进宽出”,学生只有通过国家统一的高等学校入学考试,才能入学就读,根据个人意愿和考试成绩填写入读学校志愿,但只要考上了,一般来说毕业都不会太困难。自考则采取“宽进严出”,入学时不需要通过考试,直接就可入学,通过国家规定的按专业设置的所有课程的考试,才能获得国家承认的自考文凭。

2.1.5学习方式的特殊性自学考试相对来说学习方式只能在脱产学习与业余自学之间选择。一般参加自学考试的都以工作为主,利用业余时间来学习。

2.2自学考试概率论与数理统计课程的重要性高等

教育自学考试具有高度开放、灵活多样、适应性强、工作与学习间矛盾小、容量大、花费少、效益高的特点,被人们誉为“没有围墙的大学”。应考者不受条件限制,均可根据自己的爱好或职业的需要自主地选择报考专业。考试采用学分累积制,不需经过入学考试,没有招生规模和学制的限制,考试合格一科即可获得该科的学分,不合格可以重考,重考次数不限,积满学分即可毕业;考试安排灵活,每次考试应考者可根据自己的实际情况灵活选择报考课程门数,自由地安排学习时间和学习方式,可以边工作边自学边应考,也可以自主地选择是否参加助学机构举办的各种形式的助学辅导班,工作与学习间矛盾较少,考试费用低廉。每年各省都有成千上万的人参加自学考试,因此,概率论与数理统计这门课程的优化惠及成千上万的学员。

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1.教学现状

1.1教材分析

概率论与数理统计是一门研究随机现象客观规律的学科,由随机现象的普遍性决定了该学科应用的广泛性。在工业、农业、医学、科技、经济等领域得到广泛应用。在国外一些发达国家,几乎所有大学生都必须学习该学科。我国也越来越重视该学科的学习。

调查发现:概率论与数理统计所采用的教材,多为茆诗松、程依明、濮晓龙编写的教材。该教材前四章为概率论部分,主要叙述各种概率分布及其性质,后四章为数理统计部分,主要叙述各种参数估计与假设检验。该教材编写从实例出发,图文并茂,通俗易懂,注重讲清楚基本概念与统计思想,强调各种方法的应用,适合初次接触概率统计的读者阅读。

1.2调查结果分析

笔者对周口师范学院数学与统计学院2011级、2012级、2013级应用统计学专业学生进行了关于该课程教学情况的抽样调查问卷:共发放问卷100份,回收100份。调查结果发现:本课程在应用统计学专业占有重要地位,学生很重视对该课程的学习;授课教师在上课时着重全讲细讲,忽略培养学生的能动性和参与性,忽略培养学生解决实际问题的能力,导致学生只知道重要,而不知道如何重要;目前该课程重视理论推导、知识的传授、课堂教学,不重视应用能力培养和课外实践,学生在学习过程中普遍感觉困难。因此,如何提高教学效果,培养学生的各方面能力成为了当今地方高校教育改革的重点课题。

1.3教师面临的问题

对于授课教师来说,也面临很多问题:教师讲课思路沿袭传统的教学方法,注重逻辑推理;教材中理论部分比重多,相对实用的方法少;实验条件差,教学远离计算机,不能配合相应的统计软件进行教学;新进教师专业素养不够高,不能很好的在传授知识的同时,传授概率统计思想,对教学造成困难。

2.教学改革及效果

2.1依据专业特点,精选教材及教学内容

通过对各种概率论与数理统计教材对比发现其内容大都包括如下三部分:概率论基础、数理统计、辅助软件。教师在选取教材时应从教材内容、例子、习题着手。其中,内容应由浅入深,便于理解;例子和习题应接近生活。

2.2联系实际,提高学生学习兴趣

爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师。”因此,激发学生学习该课程的兴趣,消除学生对学习该课程的恐惧心理至关重要。首先,开好第一节课可以通过向学生介绍概率论与数理统计的起源、发展及现状,激发学生学习兴趣。其次,在教学中引入一些实例进课堂,帮助学生了解问题的实际背景,便于他们理解抽象的理论概念。不仅提高学生对该课程的兴趣,而且培养了学生解决实际问题的能力。

2.3结合多媒体和网络平台,拓宽教学空间和时间

“黑板+粉笔”的传统教学方法已过时,不利于培养学生的思维能力和创新意识。多媒体和网络技术开始进入课堂教学。多媒体教学使教学生动形象、丰富多彩、直观易懂。同时,建立网络课程平台,实现资源共享。教师在课下应该建设该课程的课程网页,连接相关知识和参考资料,了解最新发展和动态。通过课程主页、web、E-mail等,把教师的讲授从课堂拓展到课外,把学生的学习从黑板拓展到网络,把教学的方式从课堂的面对面拓展到网络的心对心。要重视统计软件包的使用,特别要注重概率论与数理统计的思想与计算机实验的有机结合。这不仅有助于学生理解概率统计思想和快速实现论证计算,而且拓宽了教学空间和时间。

2.4将数学建模思想融入教学过程,提高学生解决实际问题的意识和能力

数学建模作为数学与其它学科交叉组合产生的一个新兴学科,随着计算机在生活中的广泛应用而日益重要。由于随机现象的普遍性,在该课程中的很多地方可以融入数学模型,例如体育彩票、保险精算、投资理财等问题。

近几年,地方院校越来越重视全国大学生数学建模竞赛。分析近些年的题目,竞赛涉及的概率统计知识越来越多。由此可见,要使学生更好的掌握概率统计知识,提高解决实际问题的能力,将数学建模思想融入概率论与数理统计的教学过程非常重要。

2.5改进考核方法,提高学生学习主动性

公正合理的考核机制,有利于准确评价学生对课程的掌握程度。笔者所在院校采用的考核方法已由纯考试成绩改为:学生成绩=平时成绩(30%)+考试成绩(70%)。其中,学生平时成绩包括作业情况(20%)、出勤情况(30%)、上课提问情况(50%);这种考核方法可以全面考核学生的学习情况,并客观给出成绩,提高学生学习主动性。

2.6教学效果

通过各方面的改革,笔者所在学院的学生在全国大学生数学建模比赛中,表现出很高的兴趣并取得不错的成绩。更有一些学生,不仅掌握了知识,而且通过自己进一步整理和深化,写出了很多优秀毕业论文。

3.结语

如何开设好概率论与数理统计课程是一个长期而又复杂的系统工程,需要教师从不同角度和方面去积极地探索。本文通过对概率论与数理统计的教学现状、教学改革及效果进行探讨,给出笔者的一些浅薄观点,并将在实践过程中不断修正完善,希望能够给各位同仁们提供一些参考。

【参考文献】

[1]茆诗松,程依明,濮晓龙.概率论与数理统计教程(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2011

[2]彭君.概率统计教学改革探讨[J].数学理论与应用,2011.31(3):103-105

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关键词:概率论与数理统计教学 教学方法 数学改革

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(a)-0174-02

概率论与数理统计是工科院校大学生必须学习的重要数学基础课之一,该课程不仅能训练逻辑思维能力,同时它的应用性比较强。作为教师应该与时俱进,不断地更新自己的教育理念和教学方法,能够利用有限的课堂时间将知识有效地传授给学生。我们就其他院校有关这门课程的教学改革结果做了深入、系统的研究,摒弃了以前传统的教学方法,探索利用大数据时代多媒体和网络的作用,逐步形成适合新时期人才培养的模式,该文就以下几个方面做了改进。

1 教学内容的改革

《概率论与数理统计》是高等工科院校数学基础课中应用性相对较强的一门课程,但是就这门学科本身而言理论性强,比较抽象,学生不好理解。工科学校主要是培养应用型人才,在教学内容上做了一些调整。

1.1 弱化理论,重视应用

概率论部分的理论证明主要重视逻辑的严谨,学生接受起来有一定的难度,在讲解时尽量用学生易于理解的语言将定理阐述清楚,把概率论作为数理统计的基础知识来介绍,这样处理有利于加强学生对定理证明的理解。数理统计部分的讲解侧重于引入一些经典的、与生活贴近的例子,比如:有关彩票中奖问题、库存与收益问题等,尽量多介绍日常工作中常常出现的有关数据分布的简单描述方法和思想、应用背景以及数理统计方法在实际应用中应该注意的问题,进而锻炼了学生应用数理统计的知识处理实际问题的能力。

1.2 以概率论为核心

概率论最早起源于赌桌,随着18、19世纪科学的发展,人们注意到某些物理和社会现象与此相似即偶然事件大量重复发生时都有一定的规律性,从而由赌博游戏起源的概率论被应用到更广泛的领域中。到了20世纪俄国科学家马尔科夫、柯尔莫哥洛夫等人给出了概率的测度论定义和一套严密的公理体系,这种公理化方法成为现代概率论的基础,使概率成为严谨的数学分支。数理统计是对带有随机性的数据及所观察的问题做出推断或预测,数理统计是以概率论为基础而发展起来的,伴随着对观测数据误差分析和最小二乘法的研究到19世纪这门学科已经开始形成。20世纪随着点估计理论、方差分析法、置信区间估计理论等的提出,直到克拉默在1940年发表了著作《统计学数学方法》,标志着统计学日臻完善。

纵观概率论与数理统计的发展历史可见这门课程的核心内容是事件的概率描述、随机变量概念及其分布理论以及运用函数的观点刻画、处理问题,当然传统的试验概率,如,古典概型、几何概型及后验概率分析对工科概率论也有着重要作用,它们在处理一些现实生活中、工程中的具体问题时提供了概率手段,起到了不可替代的作用。大数定律和中心极限定理揭示出了概率的本质,在满足一定条件下随机变量序列的算术平均值的收敛和极限分布,这些内容也是概率论与数理统计这门课程的核心思想,一直贯穿始终。在教学时,以概率论为核心重点讲解,数理统计的讲授是在学生掌握概率论的基本理论知识基础上,让学生认识到通过总体、简单随机样本、统计量等有关概率论知识处理统计中的参数估计、假设检验等问题,进而将这两部分知识有机的融合在一起。

2 教学方法和教学手段的改革

传统的教学主要是一支粉笔加一块黑板,基本上是教师在前面讲学生在下面一边听课一边记笔记,很容易导致注意力不集中,学习跟不上。部分学生学习目的不明确,为了期末考试能及格死记硬背定义、定理和例题,无从谈起运用所学的知识分析问题和解决实际问题。在概率论与数理统计的教学改革中,我们摒弃了课堂教学的单一模式,鼓励教师根据学生的具体情况采取灵活多样的教学方法,并将多媒体引用到课堂教学中来。

2.1 教学方法多样化

现在的学生和以前有所不同,尤其是自控力上,上课时注意力集中的时间不长,时不时就去看手机,这对教师的课堂教学是一个极大的挑战。我们在课堂上不仅仅运用讲授式教学法,还应积极采取更加多样的教法,比如:问题法、谈话法、读书指导法和讨论法等。数学课理论性强,一般都比较单调,针对不同的教学内容设计相应的教学教法,认为像古典盖型、条件概率、全概率公式和期望、方差等内容引入就很适合运用问题法,利用比较容易的题目引导学生解出答案,然后观察题目的特点总结一般规律;像分布律、分布函数及概率密度函数的性质等内容采用谈活法――一问一答的效果比较理想;对于比较简单的章节采用读书指导法,将需要掌握的内容以提纲的形式列在黑板上,引导学生自己看书找到相应的内容,这样有利于培养学生的自学能力。课堂上加强各种教学方法的综合运用,一方面有利于活跃课堂气氛;另一方面也有利于吸引学生的注意力,引导学生积极参与到课堂活动中来,激发学生的学习兴趣。

2.2 多媒体融入到教学中

现如今网络发达,是信息量很大的时代,还一味的采用黑板加粉笔的教学模式显然不合时宜,多媒体技术可以提供形象、直观的学习环境,它图文并茂、动静结合突破了粉笔书写的局限。教学过程中还可以根据内容需要引入课外知识,拓宽学生的知识面,增加学习兴趣。根据教学内容合理地运用多媒体,而不是依赖它,我们认为像定义、定理的证明这样重要的内容还是教师板书效果比较好,既能体现逻辑的严密性又能突出教学重点;像例题、定理的内容和归纳总结的部分利用多媒体演示,这样处理可以节省时间,教师可以在教学内容的讲解上投入更多的精力,做好重点、难点的讲授。

课堂教学是教师重要的阵地,课前做好充分准备,课上讲解重点突出,思路清晰,抓住学生的注意力,充分利用多种教学方法,有效利用信息时代的教学手段,潜移默化中培养学生分析问题、解决问题的能力,为学生的进一步学习或未来的工作夯实基础。

3 做好课后辅导答疑

与中学的教师不同的是大学教师上完课就不在教室,学生如果有问题想找教师很难找到,再者大学生的课程安排的也比较满,师生好像只有上课才能在一个教室里。针对这种情况,建议教师为学生建立一个QQ群或是微信群,以便学生有问题时能及时提出来,教师也方便了解学生的学习效果,一旦发现问题及时解决,避免学生因为上一节课的知识没理解好影响下一节课的学习。我们也进一步设想建立一个概率论与数理统计的公众QQ群,每星期安排教师值周,师生利用这个平台交流、互动,将发现的问题反馈给其他教师。

在新的形势下伴随教学改革的深入进行,很多重要的课题需要我们去深入探讨,就概率论与数理统计这门课程在教学方面进行了一些尝试,扭转了学生的学习态度,把以前被动学习变为主动学习,使得期末不及格率有所下降。总之,作为教育工作者就应该依据时代的变化,及时调整自己的教学方法和教育理念,这样才能做到与时俱进,为社会培养更多、更好的创新型人才。

参考文献

[1] 苏小囡.概率论与数理统计教学中的一些思考[J].科技展望,2014(17):53,55.

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)26-0021-03

一、工科《概率论与数理统计》课程的作用

随着科学技术的飞速发展,数学学科地位发生了巨大的变化,这些变化反映在三个方面:一是把数学提高为与自然、社会科学并列成基础科学的三大科学领域。二是把计算、理论与实践并列成科学研究的三大支柱。数学不仅是支撑其他科学的工具,现代数学的原理和方法与计算机结合将成为21世纪中威力无穷的数学技术。三是现代数学的三大基础泛函分析、拓扑学和近世代数取代了经典数学中的数学分析、高等代数和解析几何和这三大基础。这些变化对工科数学提出了更新更高的要求,如何理解工科数学的作用及充分发挥工科数学作用的效能,需要我们进行深入细致的分析。工科数学在工科院校中是举足轻重的基础课。工科数学的作用主要体现在三个方面:一是为工科专业课程提供必要的基础数学知识,起到掌握其他基础知识的作用。二是为培养学生的思维能力等方面提供必要的环境与手段,工科数学起到培养能力的作用。三是为将来学生服务于社会提供必备的数学技术,起到打好文化素质基础的作用。正因为在社会的各行各业中都离不开数学,所以人们把数学看成是一种特殊的文化形态——数学文化。这三个方面的作用相辅相成,缺一不可。现代数学的学科地位的巨大变化对工科数学《概率论与数理统计》课程提出了更新更高的要求,主要反映在工科院校对人才培养的要求上,表现在:一是对人才的素质要求提高了,不仅要求业务水平高,而且要求思想文化素质高。二是对培养的人才的能力要求高了,人才能力是多方面的,不仅有理论方面,如理解能力、思维能力、更新知识能力(自学能力)等,而且有实践方面,如应用计算机能力、外语能力、绘图能力等,其别强调人才要有创造性思维等方面的能力,因此工科数学《概率论与数理统计》课程的数学内容、教学方法和教学手段必须适应现代的需要进行改革与创新。三是对人才的适应性要求高了,现代人才要求不仅懂得理论,而且还要求懂得会应用,就是要求人才是复合型、应用型的。目前工科数学《概率论与数理统计》课程的教学现状还不能适应培养现代人才的需要,这就要我们对工科数学的改革进行认真细致的研究并进行实践。

二、工科《概率论与数理统计》课程的现实状况

工科《概率论与数理统计》课程的教学状况,多年来变化不大,人们在积极进行着教学改革的研究与探索。我们经多年的深入研讨把工科数学《概率论与数理统计》课程的教学现状归纳为三点:重视经典内容的完善而轻视现代内容的引入;重视概率论内容的完整轻视数理统计内容的丰富;教学上从训练应试方面考虑得较多而从提高能力素质方面考虑得较少。工科《概率论与数理统计》课程作为工科院校重要的基础课,工科数学《概率论与数理统计》课程教学内容发展得已经比较完善成熟,而且每个人的看法也不一致,见仁见智,但是工科基础数学课程的教学要进行教学改革的认识是一致的。工科基础数学课程教学改革的困难点是教学内容的改革,工科基础数学课程的教学内容改革是教学改革中最应该深入地去研究与探讨的。工科基础数学《概率论与数理统计》课程的教学方法的教学改革根据教学内容和教学对象用正确的教育理念而进行。教无定法,教学方法不能一成不变,更不能有什么“样板”,但教有定则,教学方法必须切合实际。工科基础数学《概率论与数理统计》课程的教学手段的改革应要注重,数学教师一般来说不太注重教学手段的改革,有一种陈旧的观念认为靠嘴和粉笔就能把数学课完全讲好。根据教育心理学观点,课堂教学的过程中教学手段的措施对受教育者是十分重要的,也是教育从应试教育转向素质教育的重要环节。

三、工科《概率论与数理统计》课程的教学内容改革

根据工科数学《概率论与数理统计》课程的现实状况,我们对工科数学《概率论与数理统计》课程教学内容的改革方面归纳为如下几个个方面:一是教学内容上应体现现代科学与技术的发展,处理好继承与创新的关系,在保证教学内容精华的同时,必须重视引入现代观念的教学内容。二是为了提高学生的能力与素质,教学内容改革必须从提高学生的文化修养水平与数学思想素质去考虑。三是在教学内容中应强调逻辑思维、抽象思维、计算技能等方面能力的培养,把强化数学理念与思维方法的传授和培养看成教学内容改革的方向。四是在教学内容的改革上要把《概率论与数理统计》作为工科基础课程的支撑作用放到主要的位置上,学习的目的全在于应用,工科数学课程的教学内容应该充实这方面的内容。在工科《概率论与数理统计》课程教学内容的教学改革上我们总结了几项原则:①坚持标准,教学内容应按培养目标设定,应满足后继的专业课程需要。②保证质量,教学内容的改革必须要以保证质量为大前提,为了保证质量,相应的教材改革一定要跟上。③鼓励实验,教学内容的改革要进行实验,在积累了一定的经验后在一定的范围内进行推广,应该是以点带面,但在面上应该稳妥。④要遵循教育规律,教育教学改革问题是学术问题,是一项大课题,提倡多听教育专家们和心理学家们的意见。美国在中学数学课程改革过程中,急于向现代迈进,把大量的现代数学概念引入中学,编写《统一现代数学》,结果以失败而告终,这个教训值得记取。⑤少而精的原则,教学内容不能越来越多,教材也越来越厚,要搞好继承与创新的关系。⑥教学内容要体现学科的科学性、系统性,体现理论联系实际的理念,旧的体系可以打破,新的体系必须符合科学性、系统性,不能违背思维规律和采取实用主义。

四、工科《概率论与数理统计》课程的教学方法改革

关于工科数学《概率论与数理统计》课程的教学方法,我们认为,虽然教无定法,但教有定则。集我们多年的数学教学经验,经过长时期与同行们的深入研讨,我们归纳总结了工科数学《概率论与数理统计》课程教学方法的改革应该明确以下四个方面:

第一方面是强调三教作用。教学活动最主要的是课堂教学这一环节,不管用什么教学方法把提高课堂教学质量作为提高教学质量和加强素质教育的关键与突破口。必须明确在教学改革中更要强调优化一堂课的教学,为此强调三教的作用:①教思想,即向学生讲请楚《概率论与数理统计》课程的随机数学学科处理问题的思想方法。教学内容要体现辩证唯物主义思想,结合科学技术和数学发展的历史介绍某些理论的来源与实际背景,讲述数与形对应的思想,数与形是数学中的两大支柱,每研究概念都应把数与形结合起来进行讨论等。②教方法,教《概率论与数理统计》课程中用随机数学解决实际问题的思想方法。应在工科数学《概率论与数理统计》课程的教学中讲贯穿随机数学解决问题的思维方法是人类的基本思维方法,例如检验与估计、分析与综合、演绎与归纳、系统与整理等等。再如讲清楚解决问题的方法,有顺着思路正推的方法,即由因导果综合归纳法,也有逆着思路反推的方法,即由果寻因分析法;有直接用条件去推出结论的推理法,即直接证法,也有从反面进行的推理的方法,即反证法;有肯定结论的说理方法,即演绎法,也有否定结论用举例的方法,即反例法等。③教做人,教学生做人的道理,将启迪思想的教育贯彻在课堂教学活动中,结合科学技术和数学科学的发展历史,根据不同时代的特征,结合教学内容来激发学生的学习积极性,结合教学的实践培养学生严谨的治学态度,结合学习实践培养学生奋发好学的品质。

第二方面是重视三个面向,素质教育的核心是培养学生全面发展,也是区别与应试教育的基本特征,因此强调重视三个面向:①面向全体学生,促进全体学生的全面成长,这是教学的立足点,因此教学应对全体学生有统一的要求,促进他们的全面发展。②面向学生的大多数,教学的出发点要求应针对大多数学生的实际情况去要求和安排,因材施教,实施的措施应使大多数学生的成绩有所提高。③面向两头的学生,教学的注意点是一头注意学习好的学生,激励这些学生取得更优异的成绩,一头是注意学习较差的学生,鼓励这些学生增强学习的信心,帮助他们改进学习方法,使学习较差的学生在已有的成绩基础上能有所提高。

第三方面是引导学生走正确的学习道路,教学活动像教师为向导引导学生在攀登知识山峰,向导的作用是引导走正确的道路,在教学上要明确怎样引导学生走上正确的学习道路。①引导学生走学会到会学的正确道路,在当前的国内外教学改革中,不仅强调教师的主导作用,而且强调学生的主体作用,为此课堂教学一方面要传授知识,使学生学会更多的知识,更重要的是教会学生怎样掌握这些知识的学习方法,从而提高学生的能力和素质,以达到教学改革的目的。②引导学生走苦学到乐学的道路,优秀人才的成长都经历过一段艰苦学习的里程,因此在教学中应向学生们灌输学习是艰苦的劳动,在成长的道路上要出大力流大汗的观点。在教学方法上必须适应年轻人的特点,教学方法应发挥情感在教学中的作用,用愉快性教学法进行教学,讲课有趣味有吸引力,在学生苦学的基础上引导学生克服厌学的情绪,培养学习兴趣,使得学生不把学习看成一种很重的负担,而看成是一种有趣味的事,即引导学生走乐学的道路。③引导学生走要我学到我要学的道路,使学生认识到学习是每个现代人的自身需求,从被要求学习到自己喜爱学习来自于正确的动力和恰当的压力。教学改革的目的是激励学生成长为现代社会需要的人才。

第四方面是提倡几种做法,根据我们多年的教学经验和同行们的广泛研讨,认为在教学方法的改革中应明确提倡几种做法。①注重针对性,针对教学中不同的教学内容、教学对象选用适当的教学方法,教无定法,教有定则,重要的是教学方法应真正切合学生的实际,注重情感因素在教学中的作用,使教师在教学活动中不断地形成教师自己的教学风格,实现教学方法的改革,教育学家和心理学家经过试验提出如下经验公式:人类接受信息的总效果=7%的文字+38%的语音+55%体态语言(体态语言是指发出信息者的表情、眼神、姿势、动作、手势等),可见情感在教学活动中的重要作用,这就是我们常说的教师在讲课时应有一种激情去激发感染学生。②强调启发性,老师的责任之一是启迪学生的思想,教导学生做一个有思想的人。老师的责任之二是给以学生开启知识的宝库,培养学生成为有学问素质高的人。老师的责任之三是培养学生思维、创造、开拓的能力,教导学生成为一个能生活会工作有创造能力的人。培养学生成为上述的人是教学改革的目标。③提高积极性,提高教与学的积极性即老师和学生的积极性,强调教学相长,教育教学改革的最终目的是充分发挥教与学的积极性,让教学一线的教师真正发挥其水平,让培养的学生能更主动更自觉地学习并完善自我,使我们培养的学生成为适应现代化的人才。

五、工科《概率论与数理统计》课程的教学手段改革

随着科技的发展,教学手段也要进行相应的改革。数学教师一般来说不太注意教学手段的改革,认为靠嘴和粉笔就可以把课讲好了,这是一个误区。在这里我们认为完全有必要强调进行教学手段的改革,根据教育学和心理学的理论,在教学过程中有效的课堂教学方式有利于调动学生听课的积极性,老师适当结合体态语言进行课堂教学有助于吸引学生听课的注意力,有利于激发学生的听课热情,更好地培养了学生观察、分析问题的能力。在课堂教学中适当变换方式,适当配合教具和体态语言是有必要的。教育家和生理学家的实验已经证明,人通过听觉获得的信息,长期记忆有15%,通过视觉获得信息,长期记忆有25%,通过视觉和听觉的结合,长期记忆则可达85%。实验表明,人类接受信息只有在全神贯注的条件下,在大脑皮层停留8到20秒才能储存起来。教学改革有必要十分重视教学手段的改革。当前工科基础数学课程的教学辅助手段有用教具、模型、挂图、投影仪、影像、计算机辅助教学、课件等等。工科基础数学课程教学手段的改革要特别注意结合工科基础数学课程的特点,在工科基础数学课程的课堂教学中一定要注意给学生留有认知和思考的时间与空间。

工科数学《概率论与数理统计》课程的教学改革只有把教学的内容、方法、手段的教学改革相结合才能有成效。经过广大同行的努力,相信工科基础数学《概率论与数理统计》课程的教学改革会取得进一步深化,工科数学《概率论与数理统计》课程会以崭新的面貌展现在工科院校中,工科基础数学《概率论与数理统计》课程将以崭新的姿态在工科院校中起到真正的基础支撑作用。

参考文献:

[1]徐利治.数学方法论选讲[M].武汉:华中工学院出版社,1988.

[2]解思译.世界数学家思想方法[M].济南:山东教育出版社,1998.