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概率论与数理统计大全11篇

时间:2022-11-21 22:10:55

概率论与数理统计

概率论与数理统计篇(1)

二、对课程教学改革中出现的问题的改进

在教学过程中为了更好地解决信息化背景下“概率论与数理统计”课程教学与培养学生创新实践能力和应用能力的关系,实现教学内容与教学模式的改革与学生应用能力培养的统一。下面从三个方面说明进一步的改进措施。

(一)进一步加强“概率论与数理统计”课程的分类

教学与课堂教学改革结合学校学生的实际情况,进一步加强理、工、经管、生命、社会工作等不同专业的分类教学,针对不同专业采取不同学时、内容有所侧重的分类教学模式,加强统计方法的应用教学,对不同专业的分类教学进一步进行探讨。

(二)进一步更新、优化教学内容,完善“概率论与数理统计”

精品课网站的建设定期对全校各专业进行调研,了解各专业对“概率论与数理统计”课程教学的反馈与需求,及时修订、调整和更新课程的教学内容,优化课程体系。目前长春理工大学的“概率论与数理统计”是省级精品课,为了更好地顺应信息化大环境的需求,学校会进一步完善本课程网站的建设,使得学生在自主学习的过程中更加便捷。

(三)增加课程设计、计算机实践环节

鼓励学生申报创新实验计划项目,参加数学建模竞赛在教学过程中增加课程设计、计算机实践环节,结合较多的应用实例,留一些开放性的案例,要求学生做案例研究,写出合格的研究报告,训练学生的实践能力。鼓励学生申报创新实验计划项目,参加数学建模竞赛。通过创新实验计划项目、数学建模竞赛等活动,提供一个学生、教师课后交流的平台,吸纳部分本科生参与到教师的科研活动当中,最大限度的挖掘学生潜在的能力。“概率论与数理统计”教学,不再是单一的数学理论与方法,而是通过教学,在传授相关数学知识和方法的同时,使学生更多地领悟该门课程的精神实质和思想方法,促使学生自觉地接受数学文化的熏陶,从而提高学生的创新思维能力。

概率论与数理统计篇(2)

关键词: 概率论与数理统计;改革;实践

Key words: probability and mathematical statistics; reform; practice

0 引言

概率论与数理统计是工程、人文、经济、社会等领域研究和处理随机现象的一门重要的随机数学,是目前数学专业大学本科阶段乃至其它理工类专业的唯一一门随机数学的必修课。自上个世纪六十年代引入大学课堂以来,它对于传承人类科学文明、培养人才的综合素质能力、解决实际问题的实践动手能力等起到了非常重要的作用。在信息社会高度发达的今天,随机数学的基本理论与方法作为信息采集、加工、利用的重要的理论基础和方法论基础,已经成为现代专业人才重要的必不可少的知识构成。文献[1-3]对该课程的改革与实践进行了探讨。本文就该课程的特点,结合我院(系)学生的特点就该课程改革与实践的必要性,具体思路与原则,以及改革实践的效果做一探讨。

1 概率论与数理统计课程教学改革的必要性与重要性

教学内容、手段、方法的陈旧反映出教育思想的落后,转变教育思想和更新教育观念是进行一切改革的先导。传统的数学教育理念重视教学过程的理论性,严谨性,逻辑性。但对于学生应用数学的理论和方法解决实际问题能力的培养从教和学两个侧面有所忽视。

现在,有一种流行的教育教学方法称为“案例教学”。“案例教学”就是通过实际问题的描述、假设、建模与求解,演示理论与方法的应用过程。数学上,这样的教学方式就是所谓的‘问题解决’的数学建模的思想。这种方法不拘泥于对理论和方法的阐述,更注重对理论与方法的实际应用过程的展示:包括问题的描述、所涉及的变量及其相互关系、问题的假设与简化、问题的数学模型的建立与求解。

信息社会的加速来临,在实际生活和科技工作中,海量、庞杂的数据不断产生,但是有用的信息并不会自动生成,它需要数学工作者利用数据采集、整理、分析与处理的工具,去发现有用的信息,以解决实际问题。数据采集与信息分析与处理的数学基础就是《概率论与数理统计》这门数学类专业的必修课程,这也是其它理工科专业的一门必修课程,只是对数学专业的要求既注重理论又兼顾方法的实际应用,而对其它理工科专业,这门课程主要注重方法的应用。

但是,《概率论与数理统计》这门课程不同于以往学习的确定性数学,对于第一次接触这门课程的学生,理解起来会很困难,更不用说去利用它去进行统计数据的采集、整理、处理、分析等。因此,单从这点考虑,我们就有必要对其教学方法、手段等进行改革。从本门课程的应用目的角度来考虑,也必须进行改革,以增加实践性教学环节,培养学生应用概率论与数理统计的理论和方法解决实际问题的能力。

从培养学生利用数学的理论和方法、基于统计数据,建立和求解数学模型的能力的角度看,这完全符合现代大众化高等教育的目的,也符合我校的办学指导思想。

《概率论与数理统计》是其它随机数学的理论和方法的基础,这些课程是:多元统计分析、时间序列分析、随机过程,基于支持向量机的现代非参数统计学习方法等,为了这些知识和方法的学习与应用,我们也必须改变教学方式,为学生打下坚实继续学习的基础。

2 概率论与数理统计课程教学改革的思路与原则

通过以上的分析,我们认为概率论与数理统计课程的改革必须首先改变教学方法,抛弃那种古板的、填鸭式的、纯粹的重视逻辑推理而不重视应用的传统的教学观念,而采取不仅重视理论与方法的学习,为后继课程的学习打下良好基础,又能激发学生学习兴趣,同时还能培养学生应用所学理论和方法解决实际问题的能力的培养。

因此,概率论与数理统计课程的改革是一项系统工程,既要考虑课程本身理论与方法的学习,还要也兼顾后继课程的学习(有些课程是研究生的必修课),又要考虑学生应用理论与方法解决实际问题能力的培养,还要使得学生学习起来兴趣盎然。应用系统工程原理,从理论、实践、计算能力等全方位改革和建设,不能只重视某一个环节,而应从整体上思考。

在学时有限的约束条件下,我们必须改革教学内容,教学方法和教学手段,以期达到预期的改革目的。改革过程必须培养一批从事《概率论与数理统计》课程的课堂教学、实验教学的人才,积累改革的成果,不断总结经验。改革过程不会一番风顺,遇到非议也是可以理解的。但是,改革的决策一旦确定,就要毫不犹豫的进行下去。

3 概率论与数理统计课程教学改革的内容与措施

首先确定合理的教学学时,经过大家集思广益,制定了相应的教学大纲,使教学改革有法可依。为了达到上述改革目标,我们对教材的内容进行必要的增加和删减。由于,《概率论与数理统计》课程是大学生接触的第一门研究随机现象及其规律的数学学科,不同于以往的确定性数学,学生理解起来是相当困难的。为此,考虑到实际课时和课程的难度,在课堂教学中,借助于多媒体技术和计算机编程技术,增加了对一些随机现象的直观演示。删除掉一些陈旧的知识,比如关于一些定理的证明,或者保留这些证明,作为自学内容,提供给有能力学习的学生。这也起到因材施教的目的。经过多年的实践,编写了自己的教材《概率论与数理统计》(陕西师范大学出版社出版),该教材是国家面向21世纪规划教材。

为了达到培养学生利用计算机和数学软件,以及应用概率论与数理统计的理论和方法解决实际问题的能力,我们在自己编写的教材中,首次引入了SAS(Statistical Analysis Systems)高级程序设计语言。

为了使得课堂教学生动、有趣、直观以及指导学生的学习,我们研制开发了多媒体课件,并编写了与本门课程配套的课程学习指导教材。

为了达到培养学生的收集数据、整理数据、建立数学模型、利用相关的理论与方法解决实际问题的能力之目的,我们增加实践性教学环节。从1997级开始,我们在全国首次开设了《概率论与数理统计》的实验教学环节,并且编写相应实验教学大纲和实验指导书,使实验课有纲可循,有事可做而不流于形式。

为了培养学生的综合应用随机数学解决实际问题的能力,我们构建了以《概率论与数理统计》为核心的课程群,包括《多元统计分析》、《时间序列分析》、《教育测量与统计学》、《随机过程》、《数学模型与数学实验》、《数学软件》等选修课程,大大丰富了学生随机数学的理论与方法解决实际问题的数据处理与分析的能力及数学建模能力。

为了开拓学生的视野,在学年论文和毕业论文中,我们加强指导,向学生介绍了一种现代非参数统计学习方法:《基于支持向量机的统计学习方法》,将这种方法用于相关关系的学习中。

为了达到培养学生学习《概率论与数理统计》课程及其课程群的学习及其解决实际问题的能力,我们连续多年组织了对我校参加全国大学生数学建模竞赛的学生的培训工作,特别是随机数学解决实际问题能力的培养。

由于我们改革教学的内容,增加了实验教学环节,并注重学生平时能力的培养,所以我们改革考核方式:学生平时作业及考勤占总成绩的20%,实验占20%,课程考试占60%。

为了传承我们的改革成果,我们注意在改革中积累经验,培养人才,使我们的改革有了传承、继续推进的后备人才,形成本门课程及其课程群的年龄、学历层次和职称结构合理的教师队伍,有博士1个,硕士3个,学士5个;教授1个,副教授6个,讲师2个。

4 概率论与数理统计课程教学改革与实践的效果

通过几年来的改革实践,概率论与数理统计的教学取得了较显著的效果。教学内容、方法手段的改革增加了学生学习该课程的兴趣,使学生真正体会到该课程的内容在工农业生产以及科学研究中的应用价值,充分调动了学生学习的主动性,激发了学生的创造性思维,增加了学生应用概率统计方法解决实际问题的能力。该课程的改革与实践取得了良好的教学效果,提高了教学质量,得到了学生的认可和赞同,问卷调查表明90%以上的学生对现在的教学方式和考试方法给予肯定,大多数学生都认为概率统计课在各学科中有较重要的应用。说明同学们对该门课程的思想方法和应用性有了较深刻的认识,教学改革的总体方向是正确的。

随着本课程及相关课程的深入改革,有许多学生在学年论文及毕业论文的选题上倾向于采用《概率论与数理统计》课程的理论与方法。与本课程相关的多篇毕业论文被评为校级优秀论文。

此外,本课程的任课教师还积极组织、培训、指导学生参加全国大学生数学建模竞赛并取得优异成绩。

参考文献

概率论与数理统计篇(3)

概率论与数理统计是高等院校理工类、经管类的基础课程, 很多同学认为该课程难理解、没有用,不重视这门课的学习,这严重影响了对后续专业课程的理解。作为老师,应激发学生求知欲,调动其学习积极性。而“良好的开端是成功的一半”,因而设计一堂富有启发性的绪论课尤为重要。本文从三个方面探讨如何上绪论课。

一、起源介绍

概率论产生于17世纪,传说有一个江湖骑士在中遇到“点的问题”,即:“假设两个赌徒相约赌若干局,谁先胜3局就算赢,全部赌本就归谁。但是当甲胜了2局,乙胜了1局的时候,由于某种原因,终止了,问:赌本应该如何分才合理?乙认为:甲再胜一局就赢了,而自己再胜两局也赢了,所以赌本应该按2∶1分。甲认为:即使乙下一局胜了,两人也是平分秋色,各自收回赌注,然而自己还有一半的可能获赢,故认为赌注应该按3∶1分。这两种分法似乎都有道理。这位骑士将这问题请教帕斯卡,帕斯卡则将这个问题连同解法写信给费马,两人经过讨论取得一致的看法:甲的分法是对的。分赌本问题促使何兰数学家惠根斯完成了《论中的计算》,这是关于概率论的第一本书。

统计学起源于中世纪,那时欧洲流行黑死病,死亡的人不少,英国学者葛朗特几十年来对死亡与出生情况资料加以整理。而1662年葛朗特发表的著作《关于死亡公报的自然和政治观察》,标志着这门学科的诞生。同时,数理统计学起源于天文和测地学中的误差分析问题,由于测量工具精确度不高,于是通过多次量测获取更精确的估计值。

通过这样介绍,让学生明白这门课来源于经济、生活问题,所以这门功课和经济与生活密切相关,从而激发学生学习这门课的兴趣和积极性。

二、研究内容

在讲解这部分内容时,先下定义:概率论与数理统计是研究随机现象及其统计规律性。进一步解释什么是随机现象:事前不能预知结果。

为了进一步理解随机现象,举例说明。

例.下列现象中哪些是随机现象?

A.在一个标准大气压下,水在100℃时沸腾;

B.掷一颗骰子,其出现向上的点数;

C.新生婴儿体重。

总结随机现象的特点:出现的结果是多个可能结果中的一个,“每次结果都是不可预知的”;但“所有可能的结果是已知的”。

举一大家熟悉的话,体会概率论与数理统计的应用。

例:“天有不测风云”和“天气可以预报”有无矛盾?

最后介绍一下本课程各章节的内容,参考书目。

三、学习意义

概率论与数理统计与生活实践密切相关,它可以应用到很多科学技术领域中。例如,电子产品寿命分析、生产产品质量检验、设置公交车路线、公用自行车站点、各种保险、种群增长问题、生物统计学。

举几个和日常生活相关的例子激发学生的好奇心与学习兴趣:

例1.考虑有两个小孩的家庭:(1)若已知某一家有男孩,(2)若已知某家第一个是男孩,问两种情况下这家有两个男孩的可能性是不是一样?

例2.某工厂有机器300台,设每天每台机器出现故障的概率为0.02,求一天内没有机器出现故障的概率。

学习这门课可以锻炼人的思维方式,培养发现、分析和解决问题的能力,为以后的专业课学习打下基础。

概率论与数理统计的绪论课是整个教学的第一课,绪论教学对学生有“先入为主”的影响,使学生对这门课的学习内容、整本教材的结构有快速的认识,绪论可以激发学生的学习兴趣,绪论课的好坏直接影响到学生对这门功课的学习。

参考文献:

概率论与数理统计篇(4)

概率与数理统计是实际应用性很强的一门数学学科,它在经济管理、金融投资、保险精算、企业管理、投入产出分析、经济预测等众多经济领域都有广泛的应用。概率与数理统计是高等院校财经类专业的公共基础课,它既有理论又有实践,既讲方法又讲动手能力。然而,在该课程的具体教学过程中,由于其思维方式与以往数学课程不同、概念难以理解、习题比较难做、方法不宜掌握且涉及数学基础知识广等特点,许多学生难以掌握其内容与方法,面对实际问题时更是无所适从,尤其是财经类专业学生,高等数学的底子相对薄弱,且不同生源的学生数理基础有较大的差异,因此,概率统计成为一部分学生的学习障碍。如何根据学生的数学基础调整教学方法,以适应学生基础,培养其能力,并与其后续课程及专业应用结合,便成为任课教师面临的首要任务。作为我校教学改革的一个重点课题,在近几年的教学实践中,我们结合该课程的特点及培养目标,对课程教学进行了改革和探讨,做了一些尝试性的工作,取得了较好的成效。

1与实际结合,激发学生对概率统计课程的兴趣

概率论与数理统计从内容到方法与以往的数学课程都有本质的不同,因此其基本概念的引入就显得更为重要。为了激发学生的兴趣,在教学中,可结合教材插入一些概率论与数理统计发展史的内容或背景资料。如概率论的直观背景是充满机遇性的,其最初用到的数学工具也仅是排列组合,它提供了一个比较简单而非常典型(等可能性、有限性)的随机模型,即古典概型;在介绍大数定律与中心极限定理时可插入贝努里的《推测术》以及拉普拉斯将概率论应用于天文学的研究,既拓广了学生的视野,又激发了学生的兴趣,缓解了学生对于一个全新的概念与理论的恐惧,有助于学生对基本概念和理论的理解。此外,还可以适当地作一些小试验,以使概念形象化,如在引入条件概率前,首先计算著名的“生日问题”,从中可以看到:每四十人中至少有两人生日相同的概率为0.882,然后在各班学生中当场调查学生的生日,查找与前述结论不吻合的原因,引入条件概率的概念,有了前面的感性认识后学生就比较主动地去接受这个概念了。

在概率统计中,众多的概率模型让学生望而生威,学生常常记不住公式,更不会应用。而概率统计又是数学中与现实世界联系最紧密、应用最广泛的学科之一。不少概念和模型都是实际问题的抽象,因此,在课堂教学中,必须坚持理论联系实际的原则来开展,将概念和模型再回归到实际背景。例如:二项分布的直观背景为n重贝努里试验,由此直观再利用概率与频率的关系,我们易知二项分布的最可能值及数学期望等,这样易于学生理解,更重要的是让其看到如何从实际问题抽象出概念和模型,引导学生领悟事物内部联系的直觉思维。同时在介绍各种分布模型时可以有针对性地引入一些实际问题,向学生展示本课程在工农业、经济管理、医药、教育等领域中的应用,突出概率统计与社会的紧密联系。如将二项分布与新药的有效率、射击命中、机器故障等问题结合起来讲;将正态分布与学生考试成绩、产品寿命、测量误差等问题结合起来讲;将指数分布与元件寿命、放射性粒子等问题结合起来讲,使学生能在讨论实际问题的解决过程中提高兴趣,理解各数学模型,并初步了解利用概率论解决实际问题的一些方法。

2运用案例教学法,培养学生分析问题和解决问题的能力

案例教学法是把案例作为一种教学工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生的主动性和积极性,并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。它是连接理论与实践的桥梁。我们结合概率与数理统计应用性较强的特点,在课堂教学中,注意收集经济生活中的实例,并根据各章节的内容选择适当的案例服务于教学,利用多媒设备及真实材料再现实际经济活动,将理论教学与实际案例有机的结合起来,使得课堂讲解生动清晰,收到了良好的教学效果。案例教学法不仅可以将理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。通过案例教学可以促进学生全面看问题,从数量的角度分析事物的变化规律,使概率与数理统计的思想和方法在现实经济生活中得到更好的应用,发挥其应有的作用。

在介绍分布函数的概念时,我们首先给出一组成年女子的身高数据,要学生找出规律,学生很快就由前面所学的离散型随机变量的分布知识得到分组资料,然后引导他们计算累积频率,描出图形,并及时抽象出分布函数的概念。紧接着仍以此为例,进一步分析:身高本是连续型随机变量,可是当我们把它们分组后,统计每组的频数和频率时却是用离散型随机变量的研究方法,如果在每一组中取一个代表值后,它其实就是离散型的,所以在研究连续型随机变量的概率分布时,我们可以用离散化的方法,反过来离散型随机变量的分布在一定的条件下又以连续型分布为极限,服装的型号、鞋子的尺码等问题就成为我们理解“离散”和“连续”两个对立概念关系的范例,其中体现了对立统一的哲学内涵,而分布函数正是这种哲学统一的数学表现形式。尽管在这里花费了一些时间,但是当学生理解了这些概念及其关系之后,随后的许多概念和内容都可以很轻松地掌握,而且使学生能够对数学概念有更深层次上的理解和感悟,同时也调动了学生的学习积极性和主动性,培养了他们再学习的能力。

3运用讨论式教学法,增强学生积极向上的参与和竞争意识

讨论课是由师生共同完成教学任务的一种教学形式,是在课堂教学的平等讨论中进行的,它打破了老师满堂灌的传统教学模式。师生互相讨论与问答,甚至可以提供机会让学生走上讲台自己讲述。如,在讲授区间估计方法时,就单双边估计问题我们安排了一次讨论课,引导学生各抒己见,鼓励学生大胆的发表意见,提出质疑,进行自由辩论。通过问答与辩驳,使学生开动脑筋,积极思考,激发了学生学习热情及科研兴趣,培养了学生综合分析能力与口头表达能力,增强了学生主动参与课堂教学的意识。学生的创新研究能力得到了充分的体现。这种教学模式是教与学两方面的双向互动过程,教师与学生的经常性的交流促使教师不断学习,更新知识,提高讲课技能,同时也调动了学生学习的积极性,增进师生之间的思想与情感的沟通,提高了教学效果。教学相长,相得益彰。

保险是最早运用概率论的学科之一,也是我们日常谈论的一个热门话题。因此,在介绍二项分布时,例如一家保险公司有1000人参保,每人、每年12元保险费,一年内一人死亡的概率为0.006。死亡时,其家属可向保险公司领得1000元,问:①保险公司亏本的概率为多大?②保险公司一年利润不少于40000元、60000元、80000元的概率各为多少?保险这一类型题目的引入,通过讨论课使学生对概率在经济中的应用有了初步的了解。

4运用多媒体教学手段,提高课堂教学效率

传统上一本教材、一支粉笔、一块黑板从事数学教学的情景在信息社会里应有所改变,计算机对数学教育的渗透与联系日益紧密,特别是概率论与数理统计课,它是研究随机现象统计规律性的一门学科,而要想获得随机现象的统计规律性,就必须进行大量重复试验,这在有限的课堂时间内是难以实现的,传统教学内容的深度与广度都无法满足实际应用的需要。在教学中我们可以采用了多媒体辅助手段,通过计算机图形显示、动画模拟、数值计算及文字说明等,形成了一个全新的图文并茂、声像结合、数形结合的生动直观的教学环境,从而大大增加了教学信息量,以提高学习效率,并有效地刺激学生的形象思维。另外,利用多媒体对随机试验的动态过程进行了演示和模拟,如:全概率公式应用演示、正态分布、随机变量函数的分布、数学期望的统计意义、二维正态分布、中心极限定理的直观演示实验等,再现抽象理论的研究过程,能加深学生对理论的理解及方法的运用。让学生在获得理论知识的过程中还能体会到现代信息技术的魅力,达到了传统教学无法实现的教学效果教育向素质教育的转变,是我国教育改革的基本目标。财经类专业的概率与数理统计教学,除了在教学方法上应深入改革外,在考试环节上也需要进行改革。

考试是教学过程中的一个重要环节,是检验学生学习情况,评估教学质量的手段。对于数学基础课程概率与数理统计的考试,多年以来一直沿用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量,维持正常的教学秩序起到了一定的作用,但也存在着缺陷,离考试内容和方式应更加适应素质教育,特别是应有利于学生的创造能力的培养之目的相差甚远。在过去的概率与数理统计教学中,基本运算能力被认为是首要的培养目标,教科书中的各种例题主要是向学生展示如何运用公式进行计算,各类辅导书中充斥着五花八门的计算技巧。从而导致了学生在学习概率与数理统计课程的过程中,为应付考试搞题海战术,把精力过多的花在了概念、公式的死记硬背上。这与财经类培养跨世纪高素质的经济管理人才是格格不入的。为此,我们对概率与数理统计课程考试进行了改革,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅体现出概率与数理统计课程的基本知识和基本运算以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。二是考试模式不具一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用互动方式进行考核,采取灵活多样的考核形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中掌握程度和卷面考试成绩等综合评定。这样,可以引导学生在学好基础知识的基础上,注重技能训练与能力培养。

实践表明,运用教改实践创新的教学模式,可以使原本抽象、枯燥难懂的数学理论变得有血有肉、有滋有味,可以激发学生的求知欲望,提高学生对课程的学习兴趣。在概率统计的教学模式上,我们尽管做了一些探讨,但这仍是一个需要继续付出努力的研究课题,也希望与更多的同行进行交流,以提高教学水平。

参考文献

[1]陈善林,张浙.统计发展史[M].上海:立信会计图书用品社,1987:119-151.

[2]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

概率论与数理统计篇(5)

教学研究概率论和数理统计是教育领域中的两个不可或缺的学科,而这两者都有着较为抽象的特征,这就意味着学生在学习时难免会遇到这样或那样的困难。倘若无法正确认识相关概念,那么在今后的深入学习中便会遇到更多的难题。在很多情况下,日常练习与考试中出现的大部分错误主要就是因为学生未对概念有正确的认识,更不用说知识拓展了。这就要求教师在包括课前、课上以及课后的教学过程中考虑怎样设置教学才可以使学生愿学,好学以及学好。笔者将从以下几个方面分析概率论与数理统计教学优化的对策。

1以课程发展历史切入,激发学生兴趣

数学学科中涉及到的理论、思想以及思维等都是社会得以进步的关键,同时还是衡量人类发展水平的标尺。不管是学习个体,还是全人类,其发展均离不开数学的辅助。数学并不单单是一门课程,同时还是一类文化。不仅如此,它还是人们得以进步的重要手段与思想理念。数学中蕴含的意义不受时间和空间的限制,它存在于人们发展的各个时期。西方数学家早已明确提出,多种学科,包括心理学,语言学等,都和数学之间有着千丝万缕的联系。所以,在教学过程中,教师可以向学生讲述概率论与数理统计和其他学科间的关系及其发展历史,以此来激发学生的学习兴趣。只要学生对学习产生了兴趣与热情,那么概率论与数理统计教学质量必将会得到有效提升。

2弥补传统教学中的不足

从整体上看,《概率论与数理统计学》课本本身十分重视与概率论有关的理论知识。相比之下,数理统计的实践知识所占比例则要稍显偏少。笔者通过深入研究分析后发现,教材所关注的更多的是概率论知识理论层面上的传授,而对于数理统计在实践中的应用则涉猎的非常有限,也没有进行具体的分析。例如,数理统计一般都只讲解到区间估计与假设检验两个环节就停止,造成学生无法真正掌握并运用有着良好实用特征的回归与方差分析方法。而在一些其他的部分,也仅仅介绍了概率论,没有突出数理统计,学生尽管掌握了概率论的率计算法则,却并没有真正掌握这一方法的实际运用。通常情况下都是在学习了理论知识后便快速遗忘,其最终结果就是学生虽然拿到了实践数据,但并未掌握具有较强实用性的分析方法。这种现象不利于学生实用能力的有效提升,也背离了应用型本科院校重视提升学生应用型能力的教育思想。

3揉合数学建模实现应用能力的提升

人们都知道,学习数学学科的最有效方法就是“学以致用”。就现阶段的教育现状而言,学生从最初接触数学开始,对数学的认识就仅限于能够解题,获得高分。无可厚非,这是一种衡量学生知识掌握情况的重要标准,但绝不是仅有的标准。尽管学生拥有牢固的理论基础,但如果无法将所学应用到生活实践中,那么整个学习过程将毫无意义。在计算机水平持续提升的阶段,概率统计软件层出不穷,且使用规模也在不断扩大,这为学生的实际应用创造了难得的机遇。数学建模实际上就是以社会生活中的某些生产与生活现象为基础,借助数学方法来获取缓解或解决对策,这需要学生有较强的实践能力。对学生的数学建模思想进行针对性的提升不仅能够提升学生应用概率论与数理统计学理论的实践能力,还可以有效提高学生的问题分析技巧。所以,教师在教学过程中应做好对学生数学建模思想的渗透工作,融入到实践性较强的案例中,从而使学生可以在不断的分析与研究过程中领悟应变能力与问题解决能力的重要性。

4改进教学方法和教学手段

现实案例和学生的生活环境有着密切的联系。学生对所处环境进行评价与研究,从而透彻的理解各个案例,探寻问题的根源,最终联系所学的概率论与数理统计知识来获得问题的解决办法。这一教学方式和生活息息相关,能够在很大程度上刺激学生的主动探索热情,增强他们的实践观念,帮助他们获得学以致用的成就感。就拿二项分布与正态分布而言,它们就能够解释多种生活实践中的现象,包括硬币的抛掷概率等,有着非常强的现实意义。这些案例能够激发学生主动投入到实践探索过程中去,在翻阅资料,搜集信息,并结合概率论与数理统计有关理论的过程中透析案例并寻求解决办法。不仅如此,保险理赔、公交车是否准时以及商业用电等都是学生在生活工作中随处可见的实际案例,学生通过了解、分析这些问题,探析其本质,从而逐渐增强自身的概率论与数理统计应用观念,并提升数学能力。

5完善考核方式

考核在整个教学环节中扮演着不可或缺的角色。它不仅能够用于了解学生学习过程中存在的问题,还能够对教师的教学水平进行一定的评价。概率论与数理统计课程是考试课程,所以不应完全根据期末成绩占总分70%,平时成绩占30%的计算方法得出学生的最终文化分。而是应把考核体制中的成绩评估进行进一步细化,这不仅可以提升学生的学习主动性,还可以突出学生在应用概率论与数理统计知识方面的技能与水平。在这样一种详细的考核机制中,学生的实践能力才可以得到最终的提升。因此,概率论与数理统计教学必须要完善考核方式。

6总结

总而言之,概率论与数理统计教学过程中,教师不应将教学目标定位使学生掌握有限的概率论与数理统计解题方法,而应考虑帮助学生在学习这一学科的各个环节中开拓学生的思考方式与视野。同时,还要使学生感受到这一学科在实践当中的使用价值,从而有效增强学生分析与解决问题的技能。只要教师在教学中实施精心教育,那么学生的自身素质必然会有所提高,也会为学生的就业打下良好的基础。

作者:王晓敏 单位:西安外事学院工学院

概率论与数理统计篇(6)

[关键词]

概率论与数理统计课程;教学改革;应用心理学专业

概率论与数理统计是研究随机现象客观规律性的数学学科,是高校应用心理学专业的一门重要基础课程。各种处理数据的原理和方法已渗透到心理学专业的各个领域。学好该门课程,对于培养学生的数学思维、数学方法具有十分重要的意义。然而,随着地方性本科院校的转型发展和应用技术型人才培养的驱动,公共数学课堂教学学时在逐渐压缩,如何在有限的课时条件下提高应用心理学专业概率论与数理统计的课堂质量和效率、如何激发学生的学习潜能、如何培养学生运用概率统计原理和方法解决专业实际问题的能力是我们面临的重要课题。

一、应用心理学专业概率统计课程教学现状分析

(一)概率论与数理统计课程分析概率论与数理统计是非数学专业的一门基础课,是许多后续应用课程的基础,包含概率论与数理统计两大部分。概率论理论性较强,旨在训练学生的逻辑推理能力;数理统计部分强调应用性,旨在培养学生的实际应用能力和动手操作能力。传统教学中,大部分时间用于系统讲授理论知识和公式推导,旨在培养学生的解题能力,并以期末卷面成绩来判定该课程的教学效果和学习效果,而在实际应用方面很少“着墨”。同时,普遍认为其内容是“前难”加“后繁”。“前难”是指概率部分涉及到古典概率和随机变量分布函数等方面的题目难度大,容易出错;“后繁”是指统计部分各种统计方法的原理与思想既抽象又繁琐,不易理解[1]。因此,如何改进传统教学模式以适应转型期学生的需求成为当前概率论与数理统计课程教学改革的一个热点。

(二)应用心理学专业对概率论与数理统计课程的需求随着经济的发展和社会文明的进步,心理学的应用范围日益扩大,显得愈来愈重要,高素质的应用心理学人才也就成为当今时代的迫切需求。概率论与数理统计作为应用心理学研究方法的基础课程显得尤其重要,因为该课程是应用心理学专业后续方法类课程如心理统计学、心理学测量学、实验心理学等课程的先修基础课程,对后续方法类课程中学生能否熟练合理应用心理学专业知识开展实际调查、测评等工作有影响。作为应用心理学专业的必修课,概率论与数理统计课程是培养高素质的应用心理学人才扎实的心理学理论与研究方法的基础课程。而作为文理兼容的应用心理学专业,学生的数学基础差异性比较大,目前存在部分学生难以跟上教学进度、理解知识原理不透彻、应用知识的意识与能力不强等问题,对有高要求的概率统计课程如何教学值得探讨。

(三)应用心理学专业概率论与数理统计课程教学存在的问题传统教学模式无法激发学生的学习兴趣。在应用心理学专业的概率统计教学过程中,学生普遍认为:概念抽象难以理解,思维不易展开,方法很难灵活掌握,实践脱节联系不强,从而缺乏对该课程的学习兴趣;特别对文理兼招的应用心理学专业,学生数学基础不扎实,如果课程的教学仍采用“一支粉笔”加“一块黑板”的形式,必将造成教学过程的枯燥乏味,无法达到预期教学效果,更不能谈及培养学生的学习兴趣和积极性[2]。“灌输式”教学方法严重约束了学生的思维。抽象的课程内容、有限的教学课时、数学基础相对较差的心理学专业学生,使得概率论与数理统计课程的教学变得异常沉闷,教师想把思维展开,但往往因担心内容过多让学生无法接受而放弃;教师想把某些知识点讲解透切,又因担心完不成教学计划而只得匆忙地将知识点直接输灌给学生,结果造成学生一定的思维定势,使思维得不到应有的锻炼,学习能力得不到应有的提高,学生的创新思维也得不到提高。学生缺乏课程实践,达不到学以致用。在应用心理学专业的日常教学中,概率论与数理统计课程在学生对知识内容的应用方面考虑较少,更多时间放在其理论知识的讲授;在人才培养方案的制定中,实践环节的学时安排过少,造成理论与实际脱节。学生为了期末及格而学习,很难解决实践之需,更难谈及为地方区域经济的发展提供应用型人才。

(四)心理学专业概率论与数理统计课程考试存在的问题湖南人文科技学院的心理学专业概率论与数理统计考试成绩一直以来分两大部分:期末考试成绩占80%,平时成绩占20%。平时成绩主要考查作业和考勤,考勤操作容易,但作业的评价不易:学习态度认真的学生作业比较“差”,相反成绩差的学生为了提高平时成绩,作业抄得非常“好”。加上单一的期末闭卷考试偶然性比较大,用一次考试成绩来反映学生的水平难以服众,即使是成绩好的学生,对用统计思想和工具解决实际问题,也常束手无策。

(五)应用心理学专业学生学习概率论与数理统计存在的问题其一,学生的数学基础较薄弱,学习兴趣普遍较低。为了更好地了解学生的学习情况,我们对心理学专业2013级和2014级学生做了调查,结果表明,对数学感兴趣的学生占的比例很低,不到30%。这与平时上课学生“低头率”高,玩手机比较普遍的情况相吻合。其二,学生的学习目标不明确。我们在对2013级和2014级应用心理学专业100多名学生的调查中发现,超过50%的学生认为,概率论与数理统计是必修课,不得已而学之。平时学习,主要是为了应付考试,顺利拿到学分,期末考试不挂科。其三,教材内容单一。尽管现在概率论与数理统计所用的教材版本很多,但是教材内容差别不大。书中的例题和习题大致差不多,没有考虑学生层次和专业情况而设置相关的内容,就是本校开发的教材,也大多为了应试而达不到应有的效果。

二、应用心理学专业概率论与数理统计课程教学改革实践

随着地方性本科院校的转型发展和应用技术型人才培养的驱动,结合近几年来我们对心理学专业概率论与数理统计课程的教学与思考,在如何提高应用心理学专业概率论与数理统计的课堂质量和效率、如何激发学生学习潜能、培养学生运用概率统计原理和方法解决实际问题的能力方面,我们进行了如下探索。

(一)吃透概念,淡化推导多年前,在概率论与数理统计的教学中,基本都是采用讲授法。其教学内容也大同小异,偏重于例题和公式的讲解,强调学生的概率统计运算能力和技巧的训练,却忽视了基本概念思想、统计模型原理、各种统计方法的讲解和介绍,是为学生考试而学习,学生并没有真正做到理解概念,吃透概念。把概率论与数理统计课程的思想讲解清楚,才是课程教学的关键,而最能体现出数学思想的,无非就是概念的讲授[3]。概念看似简单,但富有抽象性,最不好讲。如何把它的本质通过通俗易懂的形式展现给学生,这需要老师扎实的功底;数学思想也能在公式的讲解上体现,教师不是一味地强调它多么重要,而必须讲清楚公式的用途,在实际工作中能够解决什么问题,引导学生认知概念,洞悉概念内涵,体味其中的方法论和实际运用价值。只有这样,学生才能真正懂得这个公式怎么去用,至于公式的推导,宜简则简,甚至可以一笔带过,可以以作业的形式让学生消化。

(二)贴近生活,实例为辅在数学类课程中,概率统计与实际生活联系最为密切,从实际生活中来,应用到实际生活中去。教师要善于创设情境,诱发学生的学习兴趣。比如古典概率教学中的“生日问题”全概率公式和贝叶斯公式教学中的“产品次品数问题”、数学期望教学中的“奖金额确定问题”、正态分布教学中的“招聘考试问题”等,这些例子来自于生活,也服务于生活,既充满兴趣又有益于专业的发展,更能使学生感受到生活中数学的无处不在,从而感悟数学的魅力,享受探究的乐趣,激发学生的求知欲和活跃课堂气氛[4]。

(三)“收”“放”有度,调教心身应结合应用心理学专业学生数学基础知识薄弱、学习兴趣低、个体差异显著的特点,大学数学等基础课程的课堂教学学时压缩的客观现实和学校的办学定位,以及网络信息的完善,在教学中用通俗易懂的语言帮助学生理解抽象定理,用学生感兴趣和紧靠专业的实例予以探讨,让学生充分体会到概率统计知识和思想对将来学习与工作的重要影响,提高学生学习的内动力,淡化概率统计复杂的数学推导过程。此外,对某些重要的概念可以适当地展开,刺激学生的创新能力。对进一步深造的学生,可以引导其通过网络学习达到既定要求。当前,独生子女在大学生群体中占多数,自尊心强、好胜逞能、承受能力弱、自私摆酷,成了他们复杂的心理构成;加上就业压力大,以及自身所收集的学习和就业信息不全面,由此产生负面影响,导致“期末考试不通过,补考一定过”的心理,学习不主动、课堂旷缺比较多、“低头族”现象普遍。因此,教师在课堂教学中要合理渗透情感教育和育人思想,帮助学生树立正确的人生观和价值观,就必须把握教学中的“收”与“放”[4]。

(四)重构教学关系,“授人以渔”网络模式的教育和学习以其不受时空限制、交互性好、优质资源多、使用便捷等优势,不仅成为学校教育的一种创新模式,而且成为全民教育与终身教育体系的重要组成部分。传统教学方式上,课堂讲授成为学生知识获取的主要途径。随着信息化、数字化的发展,传统的教育理念和学习观念、学习方式表现出多方面的不适应性,学生上课玩手机现象普遍、到课率低已经成为大班授课的通病,上课打瞌睡现象严重,晚上通宵上网比较常见,致使教学效果大打折扣,教学评价也出现尴尬局面。在教育教学改革的大背景下,“教”与“学”关系重构,由“以教学为中心的教育”转变为“以学习者为中心的教育”[5]。因此,需要重新改造传统的教育管理模式,改变传统的组织教学模式,课堂教学更加侧重互动和问题的解决,而不是知识的传授,这就对教师的要求从侧重传授知识,转变为侧重传授学习和思维方法,也就是我们所说的“授之以鱼不如授之以渔”。

三、教改前后概率论与数理统计课程教学效果调查与考试成绩比较

(一)教学效果的调查与分析学习兴趣是一种心理状态,较高的兴趣能使学生更好地明白本课程的重要性和学习该课程的意义。通过与应用心理学专业的部分学生交流发现:课程内容是否有趣、生动,学生是否意识到该课程对后续专业课学习、今后工作与发展有重要的帮助,这些都直接影响到学习效果;同时,从学生平时缺交作业的情况和到课率也能说明教学的效果,调查结果见表1。在2014级应用心理学专业的教学中,我们根据具体的教学内容选用合适的教学方法,选择与专业和生活密切联系的案例,通过对案例的讨论达到掌握概率统计思想与方法的目的,教学中明显感到课堂更加活跃,这从学生的交流中也得到了肯定。

(二)概率论与数理统计课程考试成绩的比较通过教学改革,2014级应用心理学概率统计成绩相比于2013级总体提高:90分以上成绩人数从5.48%增加至9.21%,及格人数从78.08%上升至82.89%。可见,教改激发了学生的学习潜能,课堂一改往日沉闷气氛,课程成绩、学生应用能力提高较快。

参考文献:

[1]曾善玉,张录达,刘文芝,等.《应用概率统计》课程教学改革的研究与实践[J].高等农业教育,2000(7):53-54.

[2]陆静,翟娟.应用型人才培养观下概率统计课教学改革探讨[J].广西民族师范学院学报,2013(6):90-92.

[3]张翠杰,刘广瑄.CDIO教育理念下概率论与数理统计课程教学改革的几点思考[J].数学学习与研究,2014(12):65-66.

概率论与数理统计篇(7)

中图分类号:G642文献标识码:A

概率论与数理统计是研究随机现象客观规律的数学学科,是高等学校公共课的一门基础数学课程。其理论和方法在近代物理、自动控制、地震预报和气象预报、产品质量控制、生命科学和公共事业等方面得到了重要应用,有越来越多的概率方法被引入经济、金融和管理科学,成为它们的有力工具。因此,概率论与数理统计的教学显得非常重要。但是学生在学习掌握这门知识的过程中普遍感到概念难懂,思维难于开展,问题难于入手,方法难于掌握。基于这一现象,在教学中,更新教学方法,充分体现以人为本的教学理念成为提高教学质量的必然选择。教师应准确把握这门课与学生所学专业的结合点,突出其应用性。激发学生对这门课程的学习兴趣,提高教学质量,使学生更好地掌握处理随机现象的基本理论和方法,培养他们解决实际问题的能力。对此,笔者结合教学实践和经验,从以下几个方面来阐述:

一、更新教学内容,提高学生的应用能力

《概率论与数理统计》课程包括概率论和数理统计两大部分,主要应用部分在数理统计。由于这部分内容学时少内容多,教师不可能把所有内容都详尽讲解。因此,在不影响课程体系完整性的条件下,教师可以适当地减少概率论部分的理论性,降低难度,从直观性、趣味性和易于理解的角度把概率论作为数理统计的基础知识加以介绍,并引进有关概率起源的一些经典案例,即以“概率适度,统计加强,引入案例”为基本思路,真正使学生的数学实践能力得到培养和提高。在概率部分,教师可以多举例生活中有意义的实际例子强化概率知识的重要。如在讲解古典概率时教师可举生日问题、中奖问题,决策问题等例子。在讲解随机变量数字特征时可引用免费抽奖问题、库存与收益问题、简单的求职决策问题等等。教师在讲数理统计部分时应该注重常用统计方法的思想和原理的分析和讲解,尽量以直观的、通俗的方法重点阐述数理统计方法的思想,应用的背景以及应用中应注意的问题。教师可采用有实际背景的工程、经济、农业应用方面的例子,分析问题的实际应用,把大量的计算问题留在课后进行。这样既能减少不必要的公式记忆,教师又能在课堂上有充分的时间来讲解统计方法的原理和意义,还可介绍一些概率统计在应用中的趣闻趣事,提高学生对这门课程的兴趣。

二、改革教学方法,加强对学生能力的培养

(一)运用讨论式教学法

现代教学方法主要是挖掘学生的学习潜能,以最大限度地发挥和发展学生的聪明才智为目标。传统的教学方式是知识传授型的,教师是教学的主体,只重视教的过程,忽视了教学活动的互动性,不能充分调动学生学习的主动性。讨论式教学是由师生共同完成教学任务的一种教学形式,是在课堂教学的平等讨论中进行的,它打破了教师满堂灌的传统教学模式,师生互相讨论与问答。问题是数学的心脏,对于部分重要内容,教师可预先给学生提出几个启发性的问题,让他们预习自学,把学习中遇到的问题带到课堂上讨论。在提出问题时,教师往往要设置一些“陷阱”,使学生加深印象。在整个过程中,教师是活动的组织者、引导者、合作者,通过交流合作、主动探究,培养学生的动手能力、合作精神、创新意识和实践能力,激发他们主动学习的热情,全面提高学生素质。

(二)运用案例教学法

案例教学是根据课程教学目标,把案例作为一种教学材料,在教师指导下,学生通过对案例的研究、思考、剖析和辩论,对问题作出判断。通过分析案例,使学生参与讨论,把所学的理论知识和实际生活结合起来,把抽象的数学与生动有趣的案例结合起来,即调动学生的主动性和积极性,又培养了学生分析问题和解决问题的能力。例如保险是最早运用概率论的领域之一,也是我们日常谈论的一个热门话题。因此,在介绍二项分布时,可引用如下案例:一家保险公司有1000人参保,每人每年12元保险费,一年内一人死亡的概率为0.006。死亡时,其家属可向保险公司领得1000元,问:(1)保险公司亏本的概率为多少?(2)保险公司一年利润不少于40000元、60000、80000元的概率各为多少?保险这一类型题目的引入,使学生对概率在经济中的应用有了初步的了解。再例如,假定每次火灾发生在一周七天中每一天是等可能的。求一周每天一次火灾的概率,至少有两次火灾发生在同一天的概率。本例一方面可以使学生更具体地理解“占位模型”;另一方面,也便于学生对城市消防系统的规划和设置有所了解,让学生感到学后真正有用,可有效地调动学生的学习积极性,激发求知欲望。案例教学法不仅直观体现了有关知识的客观背景,而且还可以把概率结论的发现过程予以还原或模拟,使学生通过自己的思维再现知识发生过程的各个方面,是解决传统教学方式弊端的基本方法和有效的途径。

(三)运用多媒体辅助教学

与传统的教学法相比,计算机辅助教学或多媒体教学有着不可比拟的优势,借助于计算机辅助教学,可以将教师从很多重复性的劳动中解脱出来,使教师能把更多的精力投入到内容的分析讲解中,增加与学生面对面的交流,调动学生的积极性;更重要的是多媒体可以使抽象的内容直观化、形象化。在概率统计中,利用多媒体可以向学生演示一些模拟试验,譬如投硬币试验,掷骰子试验,蒲丰投针试验等。通过这些形象生动的试验,不仅活跃了课堂气氛,增加了趣味性,同时学生们能直观地看到试验结果,这比让学生去想象应该出现的结果更具有说服力;再者,一些主要的结论也可以用多媒体通过图形或图表的形式表示出来。如二项分布的泊松近似和正态近似的情况;正态分布、指数分布、t分布、F分布的密度函数的图形以及图形随参数变化的情况等,都可以直观地展示出来,这一点是传统教学很难做到的。因此计算机辅助教学的广泛使用引起了教学方法的巨大变革,同时也会使教学内容发生新的变化,它给传统的教育模式注入了新的生机和活力。

(四)开展社会实践

在以往的《概率论与数理统计》教学中,有习题课而没有社会实践。为了培养学生运用概率论与数理统计的思想和方法解决实际问题的意识和能力,在学生掌握必要的基础知识后,教师应当给予学生一定的社会实践机会。人们在进行科学研究或从事其它不同领域的实践活动中,都会面对大量的具有随机性的现象,不能应用恰当的数学工具对这些现象进行科学的分析和处理,最终作出科学的判断和决策,正是学生在走出校门之后经常会遇到的难题,也是目前数学教学中最大的弊端和缺陷。因此在教学内容中教师适当增加教学实践内容,可以培养学生应用数学知识解决实际问题的意识和能力,同时还可激发学生学习数学的兴趣。具体做法是:针对日常生活中随处可见的随机现象,教师提出实际问题,学生尝试做抽样试验,收集必要的数据,用课堂上所学的统计方法对数据进行处理,进一步作出统计推断。动手能帮助学生理解该课程中一些抽象概念和理论,同时教师可让学生利用所学的方法和技巧独立完成,从而提高学生分析问题和解决问题的能力,达到教学的目的。

三、改革考试方法,提高教学质量

考试是教学过程中的一个重要环节,是检验学生对所学知识掌握的程度、评估教学质量的手段。单一的、传统的考试方法不能满足教学改革的要求。《概率论与数理统计》的考试多年来一直沿用闭卷笔试的方式,这种考试方式对于保证教学质量、维持正常的教学秩序起到了一定的作用。但这种方式也存在着缺陷,学生在学习的过程中为了应付考试搞题海战术把精力过多地花在概念、公式的死记硬背上,这与我们培养高素质人才的目标格格不入。因此,笔者对《概率论与数理统计》课程考试提出一点创新的建议,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅要体现出课程的基本知识和基本运算及推理能力,而且应注重学生各种能力的考查,尤其是创新能力;二是考试模式应不拘一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还可以在教学中用讨论及小论文的方式进行考核,采用灵活多样的考试形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中提交的读书报告、上机操作和卷面考试成绩等综合评定,这样可以引导学生在学好基础知识的基础上注重技能训练和能力培养。

四、结论

概率论与数理统计作为一门应用性极强的课程,其教学过程也应该针对性选用、适应现代科技需要的策略讨论式教学法、案例式教学法、多媒体教学法以及社会实践都是为了引导学生用理论知识解决现实生活中的问题的方法,可以训练学生快速获取信息和资料的能力,锻炼学生快速了解和掌握新知识的技能,培养学生的创新能力,更重要的是可以训练学生的逻辑思维和开放性思考方式。

参考文献:

[1] 宗序平, 李朝晖, 李淑锦. 概率论与数理统计[M]. 北京: 机械工业出版社, 2002.

[2] 田波平, 王勇. 对本科概率统计教学的探索与思考[J]. 大学数学, 2005(2).

[3] 李金枝. 概率统计教学中对学生应用能力的培养[J]. 边疆经济与文化, 2008(5).

[4] 章山林. 工科《概率论与数理统计》的教学改革[J]. 常熟理工学报, 2008(12).

概率论与数理统计篇(8)

一、兴趣引导法

鉴于概率论与数理统计方面的知识比较抽象,对学生的逻辑思维能力有较高的要求。特别是大专学生的学习素质相对较弱,学习起来比较费劲,甚至有部分大专学生干脆选择放弃该门学科。为了吸引学生自主参与到课程学习中来,数学教师需要采用有效的方法和手段激发大专学生学习兴趣。在学生初次接触这门课程的时候,数学教师一定要使学生喜欢上这门学科,以使他们产生学习的欲望。而在初学阶段教学过程中,数学教师可以引入分赌本、摇骰子等问题或者三鹿奶粉事件、神舟飞船升空等社会时事热点,也可以将这部分数学知识在工农业、金融业以及航空航天业等领域中的具体应用情况引入教学,激发学生的学习兴趣。

在后续学习的过程中,教师要采用以点带面、由浅入深逐步激发学生学习的兴趣,尤其是要注重将其和现实生活中的一些事例进行结合,避免使学生在学习过程中因难度过大而萌生放弃的想法。在讲解概率论与数理统计方面相关理论知识的时候,数学教师通过对比当前社会和传统社会充分了解该知识的适用条件以及存在的局限性。比如,在讲解“事件相互独立性”这部分数学知识的时候,教师可以结合工作效率的具体社会工作实例展开论述;在讲解“随机变量数字特征”这部分数学知识的时候,可以结合药效问题和预测问题等现实问题来论述;在讲解“古典型概率”这部分数学知识的时候,可以结合生日、以及决策等方面的问题展开论述;在讲解“参数估计”这部分数学知识的时候,可以结合最优化问题和求职决策等方面的问题展开论述。如此一来,通过有效结合教学内容和现实生活实例,降低学生的理解难度,也有利于使学生意识到概率论与数理统计方面知识的重要性,从而可以激发他们的学习兴趣。

二、知识背景法

支撑概率论与数理统计的重要根基在于为学生讲解相关知识的数学史,同时也是拓展学生思维,开阔学生的视野的重要条件。此外,借助理论知识的讲解,也可以使学生充分了解和掌握该方面知识背后所隐含的科学精神以及作者经历的各种困难。但是由于课程教学的时间比较短,无法将教材中的各种理论知识全面灌输给学生,所以必须为学生精心挑选一些比较典型的历史故事帮助学生逐步了解和掌握概率统计方面的理论知识产生及发展情况。

例如,在上世纪九十年代末期,法国著名数学家皮尔逊和其他几位学者共同统计了某地区男孩出生的实际概率,并求出其男孩出生的概率为22/43,男孩出生频率接近0.5;皮尔逊等学者对频率稳定性进行了详细地分析,进行了一些统计实验,如通过投掷多次硬币验证硬币的反面出现概率接近0.5。此外,为了使学生了解数学发展史,教师可以引导学生在课下自行借助网络或者翻阅资料丰富教学知识,使学生充分了解概率统计的实际发展历程,同时还可以掌握学习方法,从而为后续的课程教学奠定基础。

概率论与数理统计篇(9)

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)34-0182-02

概率统计课程规范是2011年在武汉纺织大学教务处的指导下,由武汉纺织大学数计学院概率统计教研组组织,经过多轮讨论商议制定的,旨在规范我校概率统计教学行为,提高我校本科生概率统计教学质量,促进学生的全面发展。该规范制定后在我校展开试点,经过2012年一年的努力探索和辛勤工作,概率统计课程规范在教学工作中起到了指导作用,取得了较好的成果。

一、进一步理清了概率统计教学的基本理念、基本思路

数学在专业教育中占据着显著的地位,它是其他一序列课程学习的重要基础。抓好本科阶段的数学教育,具有非常重要的意义。为培养大批合格的工程师等社会需要的人才建立了第一个重要的基础。因此概率统计教研组负责人组织大家修订了概率统计课程基本理念、课程的设计思路、课程的总体目标以及分类目标、教学大纲等。我们的基本理念就是:

1.全面贯彻党的教育方针,准确把握本门课程在人才培养方案中的作用和地位,教学内容、方法、手段的选择必须以人才培养目标和规格为依据,与社会发展的要求相一致。

2.全面贯彻实施“一切为了学生,为了一切学生”、“人人成才”的学校教书育人理念。

3.课程教学目标和组织,与学校建设教学服务型大学的定位相匹配,与学校理工科非数学专业的发展目标相符。始终将培养学生的数学能力放在第一位,充分遵循学有所用及学有所需的原则,从能力培养出发,发掘学生潜在的创新思维,提高学生的综合数学素质。

4.要坚持学生为主体,教师为主导的教学理念。全程渗通素质教育、个性化教育等现代教育思想和观念。

5.教学内容设置上,让学生掌握本门课程的基本知识、基本理论和基本技能外,着重培养学生的创新思维、创新理念。

我们的基本思路就是:

1.课程规范要体现“一切为了学生,为了一切学生”、“人人成才”的现代教育新观念。

2.课程规范力求把学生能力的培养放在突出的位置。这些能力包括:认知能力、科学思维能力、运算和数学表达能力、创新能力。

3.课程规范要结合我校学生状况、教学资源等实际,要体现概率统计对学生数学素养、科学精神、创新精神及科学美感的培养。在此要求下,概率统计的设计思路及基本组成为:理论课、讨论及自学课、课后练习及习题课、总结考试。

4.在学生学习评价、成绩管理等方面要体现公平、公开等原则,要充分利用现代信息技术,提高工作效率和管理水平。

二、严格执行概率统计课程规范中规定的教学质量控制

在教学试点中,概率统计教研组为规范概率统计的教学行为,提高教学质量,我们加强了对概率统计教学过程的质量监控,这主要体现在以下五个方面:

1.执行了青年教师培训制度。概率统计教研组在2011-2012年中一共引进了5名年轻有为的博士,为了使得年轻的博士能尽快的站稳讲台,我们给每位博士指定了一名经验丰富的教师作为指定教师。在这一年内要求新进教师每周至少要听指导教师一次课,要求新进教师每半学期提交上课心得体会。在正式上课之前,必须进行预讲。在上课期间,还定期组织教师听课,课后组织讨论,以达到共同提高的目的。

2.执行了课前的准备工作的规范。组织任课教师在正式上课前对课程性质、课程基本理念、课程设计思路、课程目标以及教学大纲进行学习。要求教师对大纲、规范及各项要求熟悉,要求认真钻研教材,准确把握教材宏观结构及重点难点,学习后,还组织了对任课教师对学习内容进行学习和电子测试以及上课前检查是否有完整的教案和教学进度表,不合格者不得上讲台。

3.执行了教学组织实施的规范。课程教学由数计学院概率统计教研组负责具体的组织与实施。在课程教学阶段组织任课教师对上课的方式的讨论,如讲授法、习题及习题课、开展课堂讨论式教学法、辅导答疑等教学方法,仔细商议了每一节课的上课重难点内容、课时,杜绝照本宣科、方法呆板、只放PPT、重难点不突出等弊端确保教学方法灵活多变;在辅导答疑方面安排了任课教师每星期四下午2点至4点在03-109的答疑,在数计学院主页上予以公布;在课程考核实施考教分离、集体流水改卷,确保考试的严肃性;在总结反馈上,一方面我们对每学期考试的总体情况和每个班的考试情况进行分析,找出好的经验和差的原因,对每学期考试前4名的班级予以表彰,对考试排名在最后三名的老师,概率统计教研组领导组织约谈,提出整改意见;另一方面规定负责人听课制、教师相互听课制及时发现上课中间的问题,还组织公开课、示范课等形式来提高任课教师的能力。

4.执行了作业批改、反馈制度。我们要求每学期任课教师必须布置作业次数不得少于15次,每次批改的情况要求教师登记,还在期中和期末组织2次检查,检查原始平时作业登记表,调查作业的批改和作业错误讲解情况,在学期中间,概率统计教研组在全校每个开设概率统计的班级随机抽调1-2名同学,由学生来反映教学中的问题,然后反馈给相应的任课教师。

5.执行了对教师授课质量评价。对课程考核结果进行评价,可准确反映教学质量的水平,我们建立教师授课质量评价体系,该体系分为四个部分,一是学生网上不记名打分;二是教师网上同行评教;三是学生的调查表,我们对所有概率统计任课老师的学生进行调查打分,在调查表中细分到教师的上课是否迟到早退和教态、板书、课堂气氛等各方面进行打分,客观的反应教师的授课质量;最后是学生的考试成绩的分析,通过学生的考试成绩来反应教学的高低。

6.执行了概率统计教研组的概率统计教学档案管理。教学档案包括反映教学管理、教学实践和教学研究等活动中所产生的有保存价值的所有资料与资源,是教学实践活动的原始记录,是反映教学过程的系统而完整的历史资料,对进行教学评估、教学研究和教育改革有重要的参考价值,教学档案记载了概率统计教研组的成长、发展过程,是概率统计教研组的宝贵财富。概率统计教研组公示了已有的重要教学资源如教案、国内外优秀教材、购置的优秀多媒体课件等,使年轻教师得以充分利用。

参考文献:

[1]宁桂英.独立学院概率论与数理统计课程的改革与实践[J].科技创新导报,2012,(25).

概率论与数理统计篇(10)

《概率论与数理统计》是研究随机现象客观规律的一门学科,是全国高等院校数学以及各工科专业的一门重要的基础课程,也是全国硕士研究生入学数学考试的一个重要组成部分。该课程处理问题的思想方法与学生已学过的其他数学课程有很大的差异,因而学生学起来感到难以掌握。大多数学生感到基本概念难懂,易混淆、内容抽象复杂,难以理解、解题不得法、不善于利用所学的数学知识和数学方法分析解决实际问题。为此,笔者从教学安排、教学内容、教学形式和考核方法4个方面对《概率论与数理统计》的教学进行了研究和探讨。

1 教学内容和安排

《概率论与数理统计》的内容以及教师授课一般都存在着重理论轻实践、重知识轻能力的倾向,缺少该课程本身的特色及特有的思想方法,课程的内容长期不变,课程设置简单,一般只局限于一套指定的教材。《概率论与数理统计》课程 内容主要包括 3大类 :①理论知识 。也就是构成本学科理论体系的最基本 、最关键的知识,主要包括随机事件及其运算、条件概率、随机变量、数字特征、极限定理、抽样分布 、参数估计 、假设检验等理论知识,这些是学 习该课程必须要掌握的最重要 的理论知识。②思维方法 。指的是该学科研究的基本方法,主要包括不确定性分析、条件分析、公理推断、统计分析、相关分析 、方差分析与回归分析等方法 ,这些大多蕴涵在学科理论体系中,过去往往不被重视,但实际上对于学生知识的转化与整合具有十分重要的作用。③应用方面。《概率论与数理统计》在社会生活各个领域应用十分广泛,有大量的成功实例 。

因此,在课程设置上,不能只局限于一套指定的教材,应该在一个统一 的教学基本要求 的基础上 ,教材建设应向着一纲多本和立体化建设的方向发展 。在教学进度表中应明确规定该 门课程的讲授时数 、实验时数、讨论时数、自学时数 (在以前基础上适 当增加学时数),这样分配教学时间,旨在突 出学生的主体地位,促使学生主动参与,积极思考。

2 教学形式

1)开设数学实验课教学时可以采用 以下几个实验 :在校门 口,观察每 30s钟通过汽车的数量,检验其是否服从 Poisson分布;统计每学期各课程考试成绩,看是否符合正态分布,并标准化而后排 出名次;调查某个院里的同学每月生活费用的分布情况 ,给出一定置信水平的置信区间;随机数的生成等等。通过开设实验课 ,可以使学生深刻理解数学的本质和原貌 ,体味生活中的数学 ,增强学生兴趣 ,培养学生的实际操作能力和应用能力。

2)引进 多媒体教学多媒体教学与传统的教学法相比有着不可比拟的优势。一方面,多媒体的动画演示 ,生动形象,可以将一些抽象的内容直观地反映出来,使学生更容易理解,同时增强了教学趣味性。如在学习正态分布时,可以指导学生运用 Matlab软件编写程序,在图形窗 口观察正态分布的概率密度函数和概率分布函数随参数变化的规律 ,从而得出正态分布的性质。另一方面,由于概率统计例题字数较多,抄题很费时间。制作多媒体课件,教师有更多的精力对内容进行详细地分析和讲解,增加与学生的互动,增加课堂信息量。对于教材中的重点、难点、复习课 、习题课等都可制作成多媒体课件形式,配以适当的粉笔教学,这样既能延续一贯的听课方式,发挥教师的主导作用,又能充分体现学生的认知主体作用。比如在概率部分 ,把几个重要的离散型随机变量、连续型随机变量的分布率、概率密度、期望、方差等列成表格;在统计部分 ,将正态总体均值和方差的置信区间,假设检验问题的拒绝域列成表格形式,其中所涉及到的重要统计量的分布密度 函数用 图形表示 出来。这样,学生觉得一目了然,通过让学生先了解图形的特点,再结合分位数的有关知识,找出其中的规律,理解它们的含义及联系,加深了学生对概念的理解及方法的运用,以便更容易记住和求出置信 区间和假设检验问题的拒绝域。这样,不仅使学生对概念的理解更深刻、透彻,也培养了学生运用计算机解决实际问题的能力。

3)案例教学,重视理论联系实际 《概率论与数理统计》是从实际生产中产生的一门应用性学科,它来源于实际又服务于实际。因此,采取案例教学法,重视理论联系实际,可以使教学过程充满活力,学生在课堂上能接触到大量的实际问题,可以提高学生综合分析和解决实际问题的能力。如讲授随机现象时,用抛硬币、元件寿命、某时段内经过某路口的车辆数等例来说明它们所共同具有的特点;讲数学期望概念时,用常见的街头用随机摸球为例,提出如果多次重复地摸球,决定成败的关键是什么,它的规律性是什么等问题,然后再讲数学期望概念在产品检验及保险行业的应用,就能使学生真正理解数学期望的概念并能自觉运用到生活中去;又如讲授正态分布时,先举例说明正态分布在考试、教育评估、企业质量管理等方面的应用 ,然后结合概率密度图形讲正态分布的特点和性质,让同学们总结实际中什么样的现象可以用正态分布来描述 ,这样能使学生认识到正态分布的重要性及其应用的广泛性,从而提高学生的学习积极性,强化学生的应用意识。

另外,也可选择一些具有实际背景的典型的案例,例如概率与密码问题、敏感问题的调查、血液检验问题等等。通过对典型案例的处理,使学生经历较系统的数据处理全过程,在此过程中学习一些数据处理的方法,并运用所学知识和方法去解决实际问题。

3 考核方法

考试是一种教学评价手段。现在学生把考试本身当作追求的目标,而放弃了自身的发展愿望,出现了教学中“教”和“学”的目的似乎是为了“考”的奇怪现象。有些院校概率统计课程只有理论课,没有实验课,其考试形式是期末一张试卷定乾坤,虽然有平时成绩,主要以作业和考勤为主,占的比率比较小 (一般占2O),并且学生的作业并不能真实地反映学生学习的好坏,使得教师无法真正地了解每个学生的学习情况,公平合理地给出平时成绩。而这种单一的闭卷考试也很难反映出学生的真实水平。

所以,我们首先要加强平时考查和考试,每次课后要留有作业、思考题,学完每一章后要安排小测验,在概率论部分学完后进行一次大测验 。其次注重科学研究,每个学生都要有平时论文,学期论文,以此来检查学生掌握知识情况和应用能力.此外还有实验成绩。最后是期末考试,以 A、B卷方式,采取闭卷形式进行考试。将这 4个方面给予适 当的权重,以均分作为学生该门课程的成绩。成绩不及格者.学习态度好的可以允许补考。否则予以重修。分数统计完后,对成绩分布情况进行分析,通过总体分布符合正态分布程度和方差大小判断班级的总体水平,并对每道题的得分情况进行分析,评价学生对每个知识点的掌握情况和运用能力,找出薄弱环节,以便对原教学计划进行调整和改进。总之,通过科学的考核评价和反馈,促进教学质黾不断改进和提高。

概率论与数理统计篇(11)

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216(2016)06C-0056-01

概率论与数理统计作为大专理工科学生必修的一门公共基础课,以独特的抽象理论知识和方法为主要特色,概念比较抽象,推算和计算过程比较繁杂,所以学生学习的难度比较大,尤其是学习能力比较差的大专学生。本文以大专概率论与数理统计为研究对象,着重就其教学方法进行探究,以期不断提升该学科教学的效率。

一、兴趣引导法

鉴于概率论与数理统计方面的知识比较抽象,对学生的逻辑思维能力有较高的要求。特别是大专学生的学习素质相对较弱,学习起来比较费劲,甚至有部分大专学生干脆选择放弃该门学科。为了吸引学生自主参与到课程学习中来,数学教师需要采用有效的方法和手段激发大专学生学习兴趣。在学生初次接触这门课程的时候,数学教师一定要使学生喜欢上这门学科,以使他们产生学习的欲望。而在初学阶段教学过程中,数学教师可以引入分赌本、摇骰子等问题或者三鹿奶粉事件、神舟飞船升空等社会时事热点,也可以将这部分数学知识在工农业、金融业以及航空航天业等领域中的具体应用情况引入教学,激发学生的学习兴趣。

在后续学习的过程中,教师要采用以点带面、由浅入深逐步激发学生学习的兴趣,尤其是要注重将其和现实生活中的一些事例进行结合,避免使学生在学习过程中因难度过大而萌生放弃的想法。在讲解概率论与数理统计方面相关理论知识的时候,数学教师通过对比当前社会和传统社会充分了解该知识的适用条件以及存在的局限性。比如,在讲解“事件相互独立性”这部分数学知识的时候,教师可以结合工作效率的具体社会工作实例展开论述;在讲解“随机变量数字特征”这部分数学知识的时候,可以结合药效问题和预测问题等现实问题来论述;在讲解“古典型概率”这部分数学知识的时候,可以结合生日、以及决策等方面的问题展开论述;在讲解“参数估计”这部分数学知识的时候,可以结合最优化问题和求职决策等方面的问题展开论述。如此一来,通过有效结合教学内容和现实生活实例,降低学生的理解难度,也有利于使学生意识到概率论与数理统计方面知识的重要性,从而可以激发他们的学习兴趣。

二、知识背景法

支撑概率论与数理统计的重要根基在于为学生讲解相关知识的数学史,同时也是拓展学生思维,开阔学生的视野的重要条件。此外,借助理论知识的讲解,也可以使学生充分了解和掌握该方面知识背后所隐含的科学精神以及作者经历的各种困难。但是由于课程教学的时间比较短,无法将教材中的各种理论知识全面灌输给学生,所以必须为学生精心挑选一些比较典型的历史故事帮助学生逐步了解和掌握概率统计方面的理论知识产生及发展情况。

例如,在上世纪九十年代末期,法国著名数学家皮尔逊和其他几位学者共同统计了某地区男孩出生的实际概率,并求出其男孩出生的概率为22/43,男孩出生频率接近0.5;皮尔逊等学者对频率稳定性进行了详细地分析,进行了一些统计实验,如通过投掷多次硬币验证硬币的反面出现概率接近0.5。此外,为了使学生了解数学发展史,教师可以引导学生在课下自行借助网络或者翻阅资料丰富教学知识,使学生充分了解概率统计的实际发展历程,同时还可以掌握学习方法,从而为后续的课程教学奠定基础。

三、 直观描述法

教学实践研究表明,学生理解概率论与数理统计知识的定义和概念大都具有很强的直观性,所以如果学生还没有掌握相关知识,那么仅通过阐述该方面的数学理论知识,势必会增加学生理解该难度,影响了其学习效果。此时,如果教师可以采用直观描述法,就可以使学生直接了解和掌握相关知识的具体含义和概念。例如,在讲解“事件的独立、对立和互斥”这部分数学知识的时候,教师可以将事件独立解释为事件间没有关系,互不影响,并可以配合“明天吃面条”和“明天穿黑色外套”两个实例对比说明,以使学生充分意识到事件独立性的含义,这两件事既可以同时发生,也可能只发生其中一个,但是二者不会产生相互影响;又如,在讲解“互不相容事件”这部分数学知识的时候,教师可以以“你不去睡觉,我就去”和“你去睡觉,我就不去”两个存在互相干扰的具体实例帮助学生理解“事件互不相容”的具体含义,从而可以深化学生对于有关知识的理解和认识,提升学生的学习效果。

总之,教无定法。本文着重提出了兴趣引导法、知识背景法和直观描述法三种可以提升教学效果的策略,以期不断提升大专概率论与数理统计教学的有效性。在开展大专概率论与数理统计教学的过程中,授课教师需要结合教材内容、教学方法以及学生的学习情况综合选择授课的方法,以确保教学方法可以满足学生的学习需求。

参考文献: