时间:2022-05-11 11:05:52
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的1篇数理统计论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
摘要:通过分析独立学院的教学现状,结合独立学院的人才培养目标,提出并试行了概率统计课程的分层次教学改革,分别从教学大纲、教学内容、考核方式和实施效果等方面进行了阐述.通过所在学院的教学实践证明了这项教学改革的可行性与有效性.
关键词:分层次教学;概率论与数理统计;独立学院
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.
作者:王娅 单位:南京理工大学
摘要:文章针对工科研究生数理统计课程教学中存在的一些问题,尝试进行了一系列的改革研究和实践探索,包括更新教学理念,扩充教学内容,引进案例教学,统计建模等,使学生学会使用统计思维分析和解决问题,达到其专业对统计方法的科研要求。
关键词:数理统计;教学模式;案例教学;统计建模
数理统计课程是我校工科相关专业研究生的一门必修学位基础课程,学习该课程的工科专业研究生在其课题研究中要求具备较高的统计分析水平。然而,由于受计划学时少、教材内容偏理论、统计方法繁多、教学手段单一、学生基础参差不齐、学习价值取向差异大等因素的影响,教学质量提高缓慢,影响了学生统计素质的培养和创新能力的提升。针对上述问题,作者在在近几年的数理统计课程的教学中,尝试更新教学理念,扩充教学内容,引进数学实验技术,以案例教学为突破口,进行了一系列的改革研究和实践探索,使学生能够熟练掌握现代数理统计的基本思想和方法、树立统计建模思想,学会使用统计思维分析和解决问题,达到其专业对统计工具的科研要求。
一、变革教学理念,调整教学内容以适应学生的知识需求
目前大多数工科研究生的数学素养现状并不能适应飞速发展的新技术的需要,他们在本科阶段的数学基础仅限于微积分、线性代数、初等概率统计的范畴,对现代数学知识知之甚少,计算机工具的运用能力较弱,严重影响了他们在专业研究中的能力发展。所以研究生阶段的数理统计课程在某种意义上承担着培养学生的数学素养、锻炼学生的数学应用能力的重任。这就需要教师在教学中更新教学观念,强调理论与应用并重、研究与实践并重,促进教学理念的转变和教学方式方法的变革,以素质培养为中心,把课程重点放在素质培养上,而不是放在知识的简单灌输上。在教学中,如何培养学生的概率统计思维是一大难点。在教学中我注重对每一种统计方法的思想进行详尽解读,力图使学生真正掌握统计方法的内涵。比如,假设检验包含了非常重要的统计思想,其思想原理几乎贯穿整个统计领域。因此在教学中,首先利用简单的实际问题从直观角度引入假设检验的思想,推断依据原理,可能存在的风险,各种不同假设下所得结论的关系和区别等问题,然后再上升到理论层面,给出正态总体各种情况下参数的检验模式,再进一步深入学习非正态总体的参数检验、非参数检验、方差分析、回归分析等其它统计方法,并且引导学生分析对比各种统计分析方法的区别和联系。如果前期的基础比较扎实,学生对后续的各种统计方法掌握起来就顺利很多。在教学内容上,针对学生知识层次不齐,需求各异的特点,改变教学思想,在教学内容上淡化理论、强化统计思想和方法,重点讲授统计方法的内涵、特点和限制、统计建模和求解、结果检验及应用等。对理论性较强的部分内容进行了删减,而对应用性较强的内容进行了补充。例如压缩了参数点估计的有关理论,加强了试验设计和数据分析、多元线性回归和非线性回归等统计方法的教学,并布置了相应的大作业进行案例讨论,强化其应用。在教学内容的选择上,我还注重培养研究生的建模能力。大部分研究生在本科阶段没有受过建模的训练,几乎不知各种建模工具和建模步骤,更谈不上灵活应用。所以我经常选择与工科专业有关的实际案例,融合多种统计方法建模,配合统计软件的应用,并且对分析结果重点解读,效果很好。
二、采用案例教学,提高学生分析问题解决问题的能力
由于工科研究生的数理统计课程是在研一开设,几年的教学下来就发现一个问题,在研一时学生学的还不错,然而等升到研二、研三开始进行课题研究时,却不知怎么着手进行数据分析,经常有学生再回到教室旁听,或找老师求教。其原因主要是因为学生在学到的仍然是书本知识,缺乏对实际问题的深入分析,缺乏解决实际问题的能力,不能够很好地把所学知识用到自己的研究工作中。在教学改革研究过程中,我大量采用案例教学,收集了数十例与研究生专业领域有关的案例,如环境、生物、经济等领域,编写成文档与学生共享。通过对典型案例的分析和研究,提高学生分析问题的能力,并充分利用互联网平台,采取互动教学方式,引导学生寻求最好的解决问题途径。在教学中所选择的案例大致分两类:一类是成熟的数据案例,比如教材中或已发表文献中的案例,只需要对案例涉及到实际问题进行分析,适当抽象后选择合适的统计模型,求出其模型中的参数,检验,应用即可;还有一类是往届研究生提出来的研究课题中的问题,经过加工整理后形成的案例,更像是数学建模训练。比如,河道水质治理,企业污水净化、空气质量监测、经济数据分析等,这些案例都有可能是他们日后面临的问题,因此更具有实际意义。在这些案例的研究讨论中,更侧重整个工作流程,在制订试验设计方案、收集试验数据、数据分析、计算机求解、研究结论与应用等每个环节,初步帮助学生了解利用统计方法解决实际问题的过程,提高他们的分析能力和应用能力。经过这样的训练,不少研究生的统计分析水平和数据计算水平有极大提高,不但在研一阶段就开始申请到校、省级科研项目,而且积极参加全国研究生数学建模竞赛,取得了不错的战绩。还有一类案例是反面的案例,我们收集了部分错用统计、误用统计、恶用统计的例子,有已经发表在正式刊物的论文,有网络文章,有实践过程中出现的问题,还有学生作业中的错误等等,借用这些反面问题警示学生,在使用统计方法解决问题时一定要慎重,要善用统计,用好统计,正确利用统计方法提高自己的统计分析水平。
三、利用统计软件和计算技术,提高教学效率和学生统计分析水平
目前许多统计软件都能够方便、快速、有效的处理数据。在教学过程中,主要采取统计软件和多媒体课件相结合的教学方式,以加大信息量,扩展知识面,挖掘出教材文字达不到的直观、动态效果,使难以理解的抽象理论形象化、生动化,并且为学生以后的研究发展提供统计处理技术手段。对于工科研究生来说,应用统计方法进行数据分析和处理,至少要掌握一种软件工具帮助其计算,比如,Excel,SAS,JMP,SPSS,Eviews,Minitab等,除Excel外,其它的统计软件都提供了方便的菜单式操作,便于学习和应用。为方便学生学习和掌握,笔者在课堂教学中,不但介绍常用统计软件的特点,而且对所有例题都至少使用一种统计软件进行求解演示,同时要求研究生在案例分析研究中,使用统计软件完成计算,并给出软件输出结果的合理解释。近几年的教学实践结果表明,许多学生不但理解和掌握了统计方法,也掌握了数据分析计算工具,有效地提高了教学效率和学生的统计分析水平。
四、建立网络教学环境,为学生提供灵活持续的知识学习和交流平台
我们利用学校天空教室网络课程系统,建设了工科研究生数理统计网络课程,为学生营造一个持续的知识学习辅助教学环境,以及师生课余时间的交流平台,成为课堂教学的重要补充,从而适应不同专业学生对统计知识和方法的需求。在网络课程的教学资源中,我们不但设立了教学大纲、教学进度、教学课件等常规教学资源的节点,还设立了统计软件学习、案例讨论、大作业、阅读等拓展类节点,同时网络课程平台还有通知、留言、在线答疑、论坛等互动窗口,方便研究生课后学习、交流和研究。网络课程运行三年来,受到学生的大力支持和好评。同时也有不少研究生提出了许多好的建议,希望能提供更多的教学资源,加大交流互动的力度,增加更多的实际案例进行讨论学习。
五、改革考核方式,建立综合考核评价系统
数学课程传统的教学评价方式一般是闭卷考核,评价内容主要以记忆性知识为主,对于培养创新性工科研究生的数理统计学习目标来说并不适合。工科研究生学习现代数学的特点应体现应用和创新,因此改革传统的考核评价方式就是必然。我们根据教学内容进度,适时安排课堂作业、大作业、案例讨论、读书报告等多种方式的练习,建立综合考核评价系统,采取多项加权的考核评价方式,结合期末的开卷考试成绩进行加权综合评定。平时的多种形式的考点为如何运用已掌握的统计理论和方法,对于给定的数据资料进行分析、筛选、抽象、建立模型、计算或软件应用、检验及结论解读等方面的训练,同时要求以科研小论文的形式提交电子文档,相当于撰写科研论文的模拟训练。期末考核则是综合性的开卷考核,题目多样化、灵活化,重点考核研究生的学习能力和所掌握知识的扎实程度。总的来看,重视统计思想的教学,加强统计思维方式的培养和训练是工科研究生数理统计教学中的一项长期重要内容和任务,需要师生的共同努力,来探讨如何更好地培养学生自主学习统计知识的能力、提升研究生在所研究专业中统计方法的应用能力和创新能力。
作者:李晓莉 单位:苏州科技学院
摘要:作为研究随机现象、统计规律的重要数学分支,概率论与数理统计在社会生产、生活中发挥着重要的作用。然而在传统的教学理念下,概率论与数理统计教学普遍存在“重理论、轻实践”的现象。本文笔者将在充分结合概率论与数理统计学科特点的基础上,从具体教学案例出发,深入探究案例教学法在概率论与数理统计教学中所发挥的重要作用,旨在为促进概率论与数理统计教学改革与创新提供充足的理论依据与实践借鉴。
关键词:案例教学法;概率论与数理统计;教学研究;应用
作为研究社会随机现象、统计普遍规律的重要数学分支,概率论与数理统计的相关理论其方法被普遍应用于社会科学发展、生产生活及国民经济各个领域,从子弹的命中率问题、航天器的碰撞概率问题到硬币投掷问题、彩票中奖问题都需要用概率论与数理统计的相关内容进行分析和解答。正如法国数学家拉普拉斯曾所言:“生活中最重要的问题,其中绝大多数在实质上只是概率问题。”可见,概率论与数理统计在我们的生产生活中发挥着不可忽视的重要作用。这就需要高等数学中的概率与数理统计教学要充分结合本学科特点,在充分激发学生学习积极性和主动性的基础上,促进学生学习效率、学习质量、学习水平的不断提高,为他们用概率论与数理统计理论知识解决实际问题奠定扎实的基础。然而,我国当前部分高校的概率论与数理统计教学中普遍存在“重理论讲解、轻实践操作,重技巧应运用、轻数学思维”的现象,使学生花费大量精力学习概率论与数理统计相关理论知识后,即便是得到较高的书面分数,却很难在实际生活中应用所学知识灵活地解决实际问题,而无法达到学以致用的目的。这种传统的教学模式不仅不利于学生综合素质和全面能力的培养及提高,而且还会因为枯燥的课堂教学扼杀学生的学习兴趣、降低概率论与数理统计课堂教学的实效性。因此,新时代背景下的概率论与数理统计教学,应从学生的认知水平、实际情况出发,在理论与实践紧密结合思想的指导加强实用性教学。而案例教学法,即通过在课堂教学过程中引入有代表性的、学生感兴趣的、与课堂内容紧密结合的实际问题,实现对理论知识的分析和讲解。在概率论与数理统计教学过程中应用案例教学法,引导学生自主学习、探究学习、合作学习,在发现问题、思考问题、分析问题、解决问题的过程中,提高将概率论与数理统计应用于实际问题解决的相关能力。
一、案例教学法的特征及优势
案例教学法就是教师在课堂中通过引入与教学内容紧密结合的实际问题,并将其作为教学案例,引导学生参与案例分析和讨论,实现理论知识与生活实践的紧密结合,并促进学生发现问题、思考问题、分析问题、解决问题及将理论知识应用于生活实践等相关能力的不断提高。与其他数学课程一样,概率论与数理统计也具有理解起来难度高、理论内容丰富抽象、相关试题复杂多样等特征。基于这些数学学习特征,传统的教学方法不仅加大了教师的教学难度,而且也不利于教学效果的提高。这就需要教师积极的创新教学理念和教学方法,结合案例教学法激发学生的学习主动性和积极性,促进教学质量的不断提高,以最终获得理想的教学效果。在概率论与数理统计教学中应用案例教学,可以让学生在生动形象的实际问题中,加深对抽象、难懂理论知识的理解。此外,学生还可以在具体案例的讨论分析和探究过程中,获得更高的学习热情和兴趣,以最终促进学生学习质量和教师教学效果的全面提高。从教学的层面而言,案例教学法充分发挥了学生在课堂学习中的主体作用,有效地培养了学生的自主学习能力、合作学习能力、探究学习能力。因此,案例教学法是沟通概率论与数理统计理论知识与生活实际相联系的重要桥梁。
二、在概率论与数理统计教学中应用案例教学法需注意的问题
再好的教学方法都应该与教学内容相适应、与学生的认知水平、兴趣爱好相一致,案例教学法同样也要满足这些要求。因此,在概率论与数理统计教学过程中应用案例教学法需注意以下几个问题:
1、案例的选择
案例教学法的实施过程中,要特别注重对案例的选择。要选择与所学理论知识联系密切且难易程度适中、便于学生理解的案例。同时,在课堂教学中的应用的案例,还要具有一定的延伸性和拓展性,让学生一方面可以在生动有趣的案例中,提高学习热情;同时,也可以在经典案例的指引下,开阔思维、拓展视野。在概率论与数理统计的发展史上,有很多像“平分赌金”一类的经典案例。当然教师也可以根据专业背景、社会趋势的具体变化,审时度势地选择与教学内容紧密结合的案例,以为学生营造一个轻松、自由、和谐的课堂氛围,最终实现概率论与数理统计课堂教学的有效性的不断提高。
2、案例教学的具体组织在应用案例教学法时,教师要特别注意案例引入的时机和方法。教师要通过提出问题的方式,先为学生设下悬念,以调动起他们的学习欲望。然后,再带领新生开始了解和认识新知识,等他们对新知识有了初步的了解后,再结合之前案例中的问题,组织学生进行讨论、分析,自由发言。在学生讨论过程中教师要做好巡场指导和问题解决工作;在学生发表观点后,教师要及时地就发现的问题做深入的分析和解答,帮助学生建立其解决实际问题的具体思路和有效方法。在概率论与数理统计的教学过程中,应用案例教学法的教师要特别注重对课堂时间的整体把握,要把握好案例讨论和观点表达的时间,要充分结合多媒体教学方式,以声音、图像、视频等方式,将原本枯燥无味的理论知识形象生动地展示出来,为学生进一步研究和深入探讨奠定基础。
三、案例教学法的运用实例
在概率论与数理统计中,从每道例题到专题讨论都可以使用案例教学法。下文笔者将结合几个具体案例,对案例教学法在概率论与数理统计中的应用展开分析。结合经典的“平分赌金问题”,引入数学期望和古典概率的相关知识。
案例1: 保罗和德梅尔是两个赌技术相当的赌徒,现他们各出六个金币做赌注,赌前约定:谁先赢三局,就可以拿走所有的12枚金币。而已知共堵了三局,保罗一胜两负,但由于特殊原因要结束赌博,问如何分配这十二枚金币,才能达到最大程度的公平。在引入这一案例后,教师可以留给学生几分钟的时间用于思考和讨论,并表达自己的意见。根据学生的回答发现大部分学生是根据已经比赛的结果来对金币进行分配,即保罗可以拿到1/3(4枚金币),而德梅尓可以拿到2/3(8枚金币)。在同学们表达完自己的想法之后,教师可以引导学生对这一问题进行深入的探讨,来分析这种分法是否正确。教师引导学生思考如果再赌两局会有以下四种结果:德德,德保,保德,保保。前三种情况都是德梅尓先胜三局,那么他就可以获得12枚金币。只有最后一种情况是保罗先胜3局,可以得到12枚金币。因此,整体看来,德梅尔和保罗能分别获胜的概率为 和 ,那么该案例中金币合理的分配方法应该是,德梅尓得到 (9枚金币),保罗得到 (3枚金币)。接下来教师就可以接着这个案例再进步一步引出古典概率的相关理论知识。同时,从另一个角度而言,如果,引入一个随机变量 ,用来代表再继续赌两局后德梅尓所得,则 的取值为0或12,概率分别是 和 。因此,德梅尓的期望所得为: 。接下来教师就可以顺势引出的 期望值就是 可能值和其概率相乘的累加,并引出“数学期望”的相关概念。此外,概率论与数理统计中还有经典的“三门问题”,教师可以在教学过程中通过对“三门问题”的引用,以加深学生对概率统计原理和思想的认识及理解,促进学生运用知识能力的进一步提高。
案例2: 美国二十世纪70年代有一个电视节目中有三扇门,在这三扇门后面有且仅有一扇门有奖品,节目参与者可以在这三扇门中任意选择一扇门,主持人把另外两扇门中没有奖品的一扇门打开,然后问参赛者:“是否要换另外一扇门,还是坚持选择最初的那扇门。”这时大部分人凭直觉认为,剩下两扇未被打开的门中,有奖和没奖的概率都是50%,因此没有必要再做改变。然而用概率论的相关内容进行分析却会得出相反的结论。原因是在最初参与者进行选择时,能选中有奖门的概率为 ,其余两扇门的中奖概率是 。然而当主持人打开确定没有奖品的门之后, 的概率都集中到另外一扇参与者没选的门上,而不会与参与者最初所选进行二次概率分配。也就是说如果参赛者能坚持最初的选择,那么中奖概率仅为 ,而如果参赛者改变选择,中奖概率为 。因此,主持人打开一扇门之后,如果参赛者改变最初的选择,则会提高中奖概率。
【摘要】概率论与数理统计是一门实际生活和工程应用中都有重要意义的课程。在概率论与数理统计的课堂教学中,如何引起学生的学习兴趣,让学生深入了解本门课程的实际意义是决定学生学习效果的关键因素。本文结合实际课堂教学中的经验,以几个实际案例为例子,提出了几点建议。
【关键词】概率论与数理统计;启发式教学;案例教学
国内多数高校工科本科生都开设了概率论与数理统计这门课程[1-2]。该课程无论是在经济、管理、力学、军事科学等众多学科和实际生活中都有广泛的应用,而且是控制、计算机等一些专业课的基础课。但是作为一门数学专业课,学习有一定难度,如果不注意教学中的方式方法,容易让学生感到枯燥难懂,失去学习兴趣,影响教学效果。因此,当对工科学生讲授这门课程时,应尽可能丰富教学方式,让学生多了解这门课的实际意义,并更多地亲身参与到教学当中。本文就此问题,结合笔者的教学经验做几点探讨。
1启发式教学
概率论与数理统计课程中有较多的公式推导,如果单纯采用板书或ppt推导的方式进行授课,学生很容易会感到枯燥乏味,教学效果不好。因此比较好的方式是逐步启发学生思考问题,让学生跟随老师的思路一步一步进行思考,由此体验在老师的帮助下自己解决问题的成就感。以几何概型部分的布丰投针问题为例。公元1777年的一天,法国科学家布丰邀请很多朋友一起做了一个实验:纸上预先画好了一条条等距离的平行线。接着他又抓出一大把原先准备好的小针,这些小针的长度都是平行线间距离的一半。把这些小针一根一根往纸上扔,记录了所有人的投针结果,共投针2212次,其中与平行线相交的有704次。总数2212与相交数704的比值为3.142,即π的近似值。这是古典概型的经典应用。在课堂上,在古典概型部分的最后讲解这个例子,让学生把所学知识应用到实际当中,体验数百年前科学家的思想。首先让学生考虑将这个实验抽象成数学问题,大致可以总结成为:设平面上画着一些有相等距离2a(a>0)的平行线,向此平面上投一枚质地匀称的长为2(ll<a)的针,求针与直线相交的概率。而这是一个典型的几何概型问题。根据在此之前所说解决几何概型问题的关键方法,要找到几个自变量,使得它能够用来刻画整个实验过程。引导学生通过画图看清楚针与线相交与否在几何关系上的差别,此时学生一般能够逐渐想到除距离外,针与线的夹角也是重要的参数,因此,需要用距离和夹角两个自变量来刻画整个试验。完成这一过程后,再让学生利用这两个自变量,分别给出试验的几何度量和事件(针与线相交)的几何度量。这样通过较简单地积分计算即可得到本问题要求的概率,即π值。通过这一过程,让学生逐步体会古典概型中较难解决的几何概型问题的求解过程,避免教师一言堂,单纯语言叙述和公式推导的枯燥乏味。
2在教学中增加互动
除了采用启发式教学,让学生在老师的提示下独立思考外,在课堂中设置一些互动,让学生亲身参与其中也有利于让学生更深刻体会教学内容。例如,曾在美国多次引起大范围讨论的“三门问题”[3]。该问题亦称为蒙提霍尔问题,出自美国一个电视节目。有三个门,其中两个门后面是羊,一个门后面是汽车,参赛者选中其中一个门后,主持人开启剩余两扇门中一个后面是羊的门,此时参赛者可以选择换另一个门。主持人是知道每个门后面的情况的,那么参赛者选择换门是否可以增加得到汽车的概率?答案是肯定的,如果参赛者不换门,得到汽车的概率是1/3,而换门后得到汽车的概率是2/3。大多数人直观的感受是换门与不换门的结果不应该有区别的,即各有一半的概率。因此本问题是数学上直观感受与理论分析明显不相符的一个有代表性的问题。而且本问题可以从概率论的多个角度去分析,如可以采用穷举法、古典概型的基本算法或条件概率等不同的角度验证。因此有利于学生展开大范围讨论并结合概率论中的多种知识去思考,让学生熟练运用以前学过的知识。而且,在讨论结束后,本问题可以很容易地通过实验来验证。可以找学生进行模拟实验,比如选择两黑一红三张扑克牌,抽到红色牌算是中奖,模仿三门问题的抽奖过程,如此反复进行实验30-50次并统计结果,即可明显看出换牌与不换牌中奖概率的差别。在这方面类似的问题如“三张卡牌的骗局”等等不再赘述。如此让学生从多方面参与到教学当中,有利于学生集中注意力,并可以调动学生学习的主观能动性。
3采用案例教学方法
概率论和数理统计的知识在生活的各个角落都可以找到应用,让学生了解这一点对引发学生的学习兴趣有很大帮助,而且有利于帮助学生将课堂学习的知识真正应用于实际的生产生活中。因此采用案例教学方法,在教学中采用与实际生产生活紧密联系的例子有助于提高教学效果。例如,著名的美国橄榄球运动员辛普森杀妻案的庭审中,就在很多处与概率论和数理统计的知识有重要关联[4]。例如,在庭审最初阶段,控方反复强调辛普森曾有家暴现象,因此有杀妻的动机。而辩方的律师引用数据显示,有家暴的男性中,最终杀妻的比例不足1/2500。但是,如果仔细思考这个问题就会发现,辩方的论据与实际问题是不相符的。辩方所说的是丈夫有家暴前提下杀妻的概率,而实际的问题应该是:在丈夫有家暴且妻子死于谋杀的前提下,妻子是被丈夫所杀的概率。通过当时的数据统计显示,有43位被家暴且被谋杀的女性,其中40人是被丈夫所杀,即丈夫有家暴且妻子死于谋杀的前提下,妻子是被丈夫所杀的概率高达93%!这就是一个标准的条件概率问题,尽管算法并不复杂,但是认清条件和事件是问题的关键。另外,尽管众多证据显示辛普森是凶手的可能性很大,但是由于本案仍有一些疑点显示辛普森也存在被人陷害的可能,根据美国法律疑罪从无的思想,辛普森最终被判无罪释放。这是本案最终受到大量争议的关键之一。而这种疑罪从无的思想,与数理统计中假设检验中降低受伪错误的思想是类似的。既然在已有条件固定情况下,受伪错误(将无罪的人判为有罪)和去真错误(将有罪的人无罪释放)不可以同时降低,那么如果为了保护人权想尽可能降低受伪错误,那么有较高的去真错误也就无法避免了,美国法律即是如此。假设检验的理论是比较难以理解的,因此在理论讲解中引入类似的实际案例进行类比,有助于学生较快的理解。
4结语
综上所述,概率论与数理统计课程在工程和生活中的实用性较强,对工科学生普遍开展本课程有重要意义。但是本门课在很多部分较难理解,有必要采取多种方法激发学生的学习热情,并让学生学习将这门实用性较强的课程真正与实际生活联系起来,从而提高学习效果
作者:刘雪峰 常冬梅 单位:中国民航大学航空工程学院 天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室
翻转课堂教学模式将课程划分成为若干部分,明确若干小目标,学生利用课前教师备课过程中的核心知识点进行预习,课上进行内容的深化,在教师的指导下进行知识应用迁移的训练。它利用现代化信息技术手段和开放的网络资源,将原来课上的理论教学,由学生在课堂外提前完成知识的建构,课上教学时间则用于教师答疑解惑、学生互助探讨来深化知识的学习。它是对传统课堂教学为主模式的颠覆和翻转。学生摆脱了被动接受的现状,完成知识的自我获取,自我练习与自我强化,成为了教学过程中的主体。教学翻转模式作为个性化教学的实现,有利于学生提升自主学习和研究问题的能力,有利于教学模式的改革和培养创新型人才。概率论与数理统计是高等院校经济管理类人才培养的一门基础课、必修课,既能够展现基础学科特色,又能兼顾专业课程的实践特色。学生可以通过该课程的学习与练习,提高基础理论的逻辑分析以及专业理论的基础实践,是学好后继课程的重要理论保障。因此,基于教学翻转模式下概率论与数理统计教学体系的改革探索,就显得意义重大。
一、教学改革设计思路
以概率论与数理统计教学翻转为主要手段,以一个具体教学单元为周期,构建翻转模式下的教学内容、教学方法、考核方式以及教学实践,以自主学习为线索,以课程学习为主线,以在线测试为评价,以课堂交流研讨为反馈,精心设计契合课程特点,兼顾理论与实践的新型教学体系,同时衍射至传统课堂,基于新型教育教学评价,最终实现教学翻转模式下课程教学效果的探究。
1.教学内容与教学计划的重新设计
从专业角度出发,调研专业学生能力特点以及专业课程需求,重新审阅课程教学大纲,针对专业特点,学生需求,根据“翻转课堂”的教学理念,分层次、分模块,多角度的设计新教学模式下科学合理的教学内容。以知识点来制作“微”课视频,按照知识点进行分类教学,既有知识点的理论教学,又有结合专业实际的操作演示,最大程度上增强教学的实践性,尽量做到与专业课程的有效无缝衔接。
2.新型教学模式的尝试
在试点专业实施教学翻转全新教学模式的尝试,将传统的“课堂教学”拓展为课上讨论课下自主学习、线上交流线下实践的教学方式。学生在课下利用网络学习平台,观看微课视频,学习掌握知识要点,并找出学习过程中遇到的难点,通过微信、QQ群以及教学交流讨论区等多种网络方式与同学交流或者请教老师。然后,在视频学习的基础上,学生完成视频最后布置的针对性练习。课上,教师集中回答问题,讲解习题答案,了解学生对知识的掌握程度。全新的教学内容,融入任务驱动教学、主题构建教学等多样教学方法,兼容概念理论、逻辑分析、实践操作于一体,构建了全新的教学翻转模式。
3.考核方式的创新
传统期末闭卷考试的课程考核方式非常单一,难以从多角度全面评价学习效果。“翻转课堂”模式下,我们采取了多元化的考核方式。学习平台上记录的微课学习时间、在线作业完成情况、提出问题解决问题的情况等数据;课堂教学中记录的课上提问交流情况、分组研究问题情况;学期内课题研究,教学实践结果,研究报告或论文等。这些都是我们评定成绩的来源。我们以多样的教学组织形式促成团队协作与个人创新相结合的教学组织单元,以日常在线测试评定学生的自主学习效果、以线上交流讨论以及经验报告评定学生团队协作意识、以团队研究成果评定学生自主创新能力,逐步形成科学全面、公开公平的全新考核方式。
二、翻转教学组织运行
翻转模式在课前注重培养学生自主学习能力,课中在协作探究中促进知识的消化吸收。同时,教师作为课堂指导者、学生学习的帮助者和资源的提供者,引导学生向探究的深层思维发展,以挖掘学习者学习的潜力、发挥学习者的主动学习积极性,注重探究过程,培养学生的科学素养。翻转教学组织与运行模式主要包括课前资源监控、课上翻转反馈、课后统计分析等三个基本组成部分。
1.课前资源监控
课前为不同基础的学习者准备了丰富的教学基本资源和扩展资源,按照知识点制作了大量的微视频,由负责人在规定时间内上传至网络平台,方便学生下载。教师提前将章节学习任务明确给学生,学生自学完成后,教师要统计学生提出的问题,及时进行分析解答,与学生进行充分的交流,掌握学习进度和接收程度,进行统计汇总。学生要按照安排的学习任务,充分掌握视频内容,有能力的同学可以继续学习扩展资源,学生对学习中存在的问题要及时反馈给教师。学生可以通过该方式,结合自身情况选择资源和自定时间,实现个性化学习。
2.课上翻转反馈
翻转课堂的课上教学主要包括知识要点导读、学习信息反馈、作业互评、个人展示与团队协作五个环节,教师可以结合知识掌握情况安排任务,然后团队合作研究。教师为各个团队在研究阶段遇到的不同问题进行解疑答惑,因材施教,实施个性化指导。各团队同学结合指导,总结收获,巩固课程重难点,加强与其他团队间的交流,提供自己遇到的难点和注意事项。教师集中讲授重点问题与知识,系统化梳理整节课内容,对课程进行总结。最后进行反馈评价,教师从各角度对课程进行整体评价,引导学生进行内容复习。尤其重要的是教师要引导学生的积极探索,交流协作,提高学生自学和分析解决问题的能力。
3.课后统计分析
每一次翻转课堂结束后,教学小组会及时进行总结交流,根据课堂导学实录了解学生活动,反馈学生对教学内容的掌握情况;根据课前统计的在线测试知识要点评测信息,分析出学生接受程度;根据课堂评分表记录的课堂学生表现评测结果,反馈课堂组织形式与学生活跃间的相互影响关系。结合反馈信息,教学小组及时调整与修正下一周期的资源配置方案与课堂组织形式,保证翻转教学运行有条不紊的同时,教学设计体系精益求精。
三、教学翻转模式效果反馈
我们采用主观阶段性调研与客观数据分析两种方式,对课程翻转效果进行了全方位的综合评价。两阶段翻转课堂效果调查问卷结果显示,针对课程翻转教学模式下所培养的自主学习能力、逻辑分析与实践能力、与他人沟通能力以及团队协作能力,均有一定程度的养成及提高。客观考评成绩分析显示,翻转教学学生对知识的掌握也比较理想。运用“教学翻转”手段,验证了新型教学模式对基础课程教学效果的影响,初步解决了基础课程教学过程中存在的以下几点问题:
1.以教学内容改革解决基础课程与专业课程教学内容衔接问题
基础课程作为后继专业课程的理论支撑,一直以来是构成我校人才培养方案的基石,但各专业在设计课程体系往往存在两种课程教学内容上的重叠或断层,致使学生无法达到学以致用。翻转教学通过重新制定教学翻转模式下新型教学大纲,尽可能多的兼容我院金融、保险、管理等专业特色,实现与专业课程的有效无缝连接。
2.以教学方式改革剔除基础课程应试教育所带来的负面影响
传统教学方式下,基础课程往往无法摆脱应试教育的阴影,空洞乏味的教学方法无法提高学生创新意识与能力,为考而学的思想已然根深蒂固。引入教学翻转模式,融合多种教学方法,在提高学生学习兴趣的同时,激发自身学习潜能,促成终身学习的意识,剔除应试教育的负面影响。
3.以考核方式改革进一步促成教育公平
教学翻转模式下的考核方式是多角度多层次的,削弱卷面成绩的同时,以多样的竞争机制,全方位的评价体系,构成多维度的综合成绩,既能考核学生逻辑分析能力,又能评价学生团队协作意识、实践创新能力以及自我发展意识,鼓励协作、看重优秀,进一步促成教育公平。
4.以教学模式改革进一步融合实践教学,促进学、研一体
基础课程往往无法真正意义上实现实践教学,原因在于抽象的理论概念充满了课堂有限的教学时长,翻转模式下的教学由课上转为课下,完全由学生自发的完成理论知识学习,运用更为实际的例子、论题引导学生逐步完成自我发展,这一过程中必然促成实践创新能力的提高,促进学习研究一体化。
四、教学翻转模式改革继续建设方案
经过一学期的实践,教学取得了不错的效果,学生学习兴趣明显增强,但仍存在一些问题有待进一步改进。比如无法兼顾不同基础学生,微课视频需进一步提高质量等问题。基于上述存在问题,我们将在下一步开展的翻转课堂教学改革中,围绕以下两方面继续进行建设:
1.完善教学体系,形式多样化
进一步完善翻转教学设计体系,对现有体系精加工。对学习资源模块进行扩充,为学生提供更多更广更有吸引力的在线资源,拓展学生自主学习的外延;学习日志中典型例题分析将区分不同难度、不同侧重进行分层标示,以便不同基础的学生选择性学习,能力拓展模块将增加更多贴近生活、贴近专业的问题。
2.拓充学习素材,精化现有资源
进一步利用网络平台,吸收整合精华,拓充资源数量,拓展实践资源涵盖领域,尝试开发设计课程讨论区,为学生搭建更宽广、更便捷的立体化学习资源体系。在第一轮制作的基础上,进一步修订现有的微课视频、参考资料。教学小组进一步审核研究原有微课视频,除完善美观设计外,重新规划部分内容的视频设计,优化内容,精炼语言,尽量保证视频间的相对独立性。教学翻转模式完全契合“学生为主体,教师为主导”的高等教育教学理念,它转变了学生被动学习的观念和习惯,以学习主题任务、综合实践项目和系统考试机制激发学生的学习热情和灵感,提高了学生逻辑判断、综合分析、团队协作和自主探究能力。翻转课堂成为一个学生发挥创造力,展现才智的表现场,在教学中具有良好的应用前景。
作者:武萌 尹亮亮 刘晓霞 单位:河北金融学院基础部
概率论与数理统计是研究随机现象统计规律性的数学学科,概率统计的思想与方法在社会各个领域及人们的日常生活中都有着广泛的应用,它是理工科各专业的必修课,学好这门课程显得非常重要.但该课程有概念多、公式多的特点,学习该课程时,学生普遍觉得难度大于其他数学课程.笔者结合自己几年来的教学实践,谈谈在该课程的教学中学生易混淆的几个概念,阐述它们之间的联系与区别,并探讨了这些概念的教学方法.
1几个易混淆的概念
基本概念的理解与掌握是学好一门课程的关键,尤其是概率论与数理统计这种概念多的课程.据多年的教学经验,学生易混淆的概念主要有:(1)不可能事件与零概率事件;(2)随机事件的互不相容与相互独立;(3)条件概率、无条件概率与交事件的概率;(4)区间估计与假设检验.
2教学方法的设计
对于以上易混淆的概念,在教学中,根据各概念的特点来设计教学方案,让学生明白他们之间的区别与联系,正确理解概念.
2.1从易混淆的原因入手
学生是学习的主体,在设计教学时,从学生的角度来分析问题,找到易混淆的原因,然后“对症下药”.以不可能事件与零概率事件为例来说明.不可能事件的概率为零,反之,如果某个事件的概率为零,它却不一定是不可能事件.根据是:在“连续型随机变量”这部分内容中,可以计算随机变量X取得某点x0的概率为零,而随机事件(X=x0)却不一定是不可能事件.可是学生往往不理解,经常产生这样的疑问:既然事件发生的可能性为零,为什么还可能发生呢?学生不理解的主要原因是对随机事件的概率这个概念的定义与功能缺乏准确的认识.事件的概率是对事件发生的可能性大小的数量描述,概率值大,就意味着事件发生的可能性大,反之,概率值小,就意味着事件发生的可能性小.在教学过程中,教师可利用概率的统计定义来解释这一问题.概率的统计定义是:在相同的条件下,重复做n次试验,事件A发生的频数为m,频率为mn,当n很大时,mn在某一常数p附近摆动,且一般来说,n越大,摆动的幅度越小,则数p称为事件A的概率.从这个定义,我们知道,随着n的增大,频率会稳定于概率.对于概率为零的事件来说,随着试验次数n的增大,其频率会在0附近摆动,这种事件可分成两类:一类是频率恒为零的事件,频率恒为零,说明不管试验多少次,事件总是不会发生,这类事件自然是不可能事件,另一类是频率有时为零,但不恒为零的事件,正是因为频率不恒为零,说明在试验中,事件发生过,只不过发生的次数极少,这种事件是几乎不发生,但又不是绝对不发生的事件.例如:测量某零件的尺寸,“测量误差为0.05mm”就是概率为零的事件,测量误差正好为0.05mm的情况虽然有,但是很少见.一旦学生理解了这两个概念,就不容易犯类似于“因为P(AB)=0,所以AB为不可能事件,从而A与B互不相容”的错误.
2.2应用身边的实例来区分概念
概率论与数理统计是与现实生活联系最紧密的数学学科,在教学中,从概念的直观背景入手,精心选择一些跟我们生活密切相关而又有趣的实例来讲解基本概念,不仅能让学生很快地掌握概念而且能激发学生的学习兴趣,调动他们的学习积极性和主动性.条件概率是概率论中一个非常重要的概念,是教学中的一个重点和难点.学生在学习过程中容易将它与无条件概率、交事件的概率相混淆.设A,B为两个随机事件,P(AB)指的是A,B都发生的概率,是交事件的概率.P(A|B)是在事件B已经发生的条件下事件A发生的概率,是条件概率.而无条件概率P(A)指的是在没有任何已知信息的前提下考虑事件A的概率.在教学中,可通过抽奖这个生活中常见的实例引入概念.10张奖券里有两张是中奖券,现有10人依次随机从中抽取一张奖券,问第二人中奖的概率是多少?然后又提问:已知第一人中奖,此时第二人中奖的概率又是多少?从这个实例中引入条件概率的定义,让给学生初步了解条件概率与无条件概率的区别,然后再设计如下例题来巩固概念:例某班100名学生中有男生80人,女生20人,该班来自北京的学生有20人,其中男生12人,女生8人,从这100名学生中任意抽取一名,试写出P(A),P(B),P(AB),P(AB),P(B|A).解设事件A表示抽到的学生是男生,事件B表示抽到的学生是来自北京的.易知总的基本事件的个数是100,事件A所包含的基本事件数是80,事件AB是指抽到的是来自北京的男生,它所包含的基本事件的个数是12,所以P(A)=0.8,P(AB)=0.12,而P(A|B)=0.6,这是因为在事件B已经发生的条件下,样本空间发生了变化,样本空间变小了,此时总的基本事件数缩减为20,即为B所包含的基本事件数,而在此条件下,事件A所包含的基本事件数仅为12.类似可得,P(B)=0.2,P(B|A)=0.15.通过这个例子,不仅可让学生容易理解它们之间的区别,而且容易从中验证乘法公式:若P(B)>0,则P(AB)=P(A|B)P(B);若P(A)>0,则P(AB)=P(B|A)P(A).为接下来的乘法公式教学做铺垫.
2.3通过做实验来区分概念
抽象的概念理解起来比较难,但俗话说:眼见为实.通过实验的方式来区分概念,不仅可以让学生加深对所学知识的理解,还可以锻炼学生的动手能力.两个事件A,B互不相容指的是A,B不同时发生,即AB=覫,两个事件A,B相互独立指的是A,B中任一个事件的发生与否对另外一个事件发生的概率没有影响,即P(AB)=P(A)P(B).学生在学习中,往往对他们之间的关系不清楚,容易将这两个概念混淆,事实上,相互独立是从概率的角度来说的,强调B发生与否对事件A发生的概率没影响,而互不相容是事件本身的关系,不存在同时属于这两个事件的样本点,强调两事件不能同时发生.这是两个不同属性的概念,他们之间没有必然的联系.但学生往往会用已建立起来的互不相容概念来理解相互独立,错误地认为相互独立的两事件是不可能同时发生的,因而是互不相容的.为了使学生不混淆,在教学中可以举例如下:有一个质量均匀的正四面体,其第一面涂红色,第二面涂白色,第三面涂蓝色,第四面同时涂有红,白,蓝三色,以H,B分别记抛一次此四面体,朝下那一面出现红色,白色的事件,则易知P(H)=P(B)=0.5,P(H|B)=P(B|H)=0.5,P(HB)=0.25,所以,P(B)=P(B|H),P(H)=P(H|B),这说明:事件H,B相互独立,但是事件H,B可以同时发生,即HB≠覫.为了让学生进一步理解这两个概念.可布置课后作业,让学生自己去做一个这样四面体来做实验,记录事件H与B发生的频率,当试验次数充分大时,利用频率稳定于概率来验证结论.
2.4注重讲解概念之间的区别
统计推断的基本问题是参数估计和假设检验.学生在学完参数的区间估计和参数的假设检验后,发现这两个问题中有很多相似之处.比如:都要选用统计量,都要用到分位数等等,但又弄不明白他们之间的区别和联系,以及他们各自的适用范围和使用条件.事实上,它们都是基于样本信息来推断总体的性质,但他们之间又有区别.在教学中,教师要强调以下两点:第一,它们的目的不同,参数的区间估计解决的是根据样本估计未知参数的范围问题,参数的假设检验则是根据样本判断假设是否该接受还是拒绝的问题.第二,两者对总体的了解程度不同,进行区间估计之前不了解未知参数的有关信息,而假设检验对未知参数的信息有所了解,但做出某种判断无确切把握.在实际应用中,假如我们对未知参数有很多的了解,或掌握了一些非样本信息,这时,采用假设检验的方法合适,如果我们对未知参数除了样本信息之外无其它信息,则宜采用区间估计.
3总结
学生对基本概念,特别是一些易混淆概念的理解和掌握的程度直接决定了学生对该门课程的掌握程度.在教学过程中,教师巧妙设计各种教学手段及时讲解课程中容易混淆的概念,不仅使学生容易理解和掌握各个概念,而且可以让枯燥的概念学习变得有趣、丰富课堂教学.
作者:肖海霞 胡政发 喻方元 单位:湖北汽车工业学院理学院
一、转变教学观念和教学思想
教师在概率论与数理统计教学改革中起着主导作用。教师的教学思想和教学观念在教学改革中十分重要,转变教育思想和更新教育观念是进行一切改革的前提。所以,必须转变教育观念和教学思想,用正确的教育思想指导改革和实践才能在教育改革中取得大的突破。教师要引导学生从知识的被动接受者转为主动参与者和积极探索者,改变实际教学体系中的不足。把讲解概率论与数理统计概念、思想方法以及它们的应用背景当作当前教学的重点,引导学生了解概率论与数理统计思维的特点,理解概率论与数理统计的思想,并试着利用它解决实际问题,以达到学以致用的目的。
二、教学改革的主要内容
1.教学内容的改革
进行教学改革,首先要精简和更新教学内容,优化课程内容结构。教学改革主要是对人才培养模式、课程体系和教学内容的改革,由此可以促进教学方法、教学手段等的改革。但应看到,我们用的教材的例题、习题都与实际缺少联系,或都是经过了编者加工的,并非真正的实际问题。要解决这个问题,可做如下改革:淡化复杂的理论推导,注重介绍概率论与数理统计方法在实际中的应用,特别是介绍概率论与数理统计在物理、力学、经济学、生物学等现代科学技术中的应用实例。这样可以增强学生的学习兴趣,提高学生的概率论与数理统计的应用能力。
2.教学方法的改革
知识传授型是以往主要的教学方式。教学的主体是教师,而教学过程中往往只重视教的过程,而忽视教学是一种教与学互动的过程,教师在课堂上方法单一,不能充分调动学生学习的主动性,不能立足于培养学生的学习能力和不同学生的个性发展,仅仅重视学生知识的积累,对学生少于启发,疏于引导。久而久之,使学生满足于机械地接受所授知识,而惰于思考、懒于动手。要改变这种状况,必须对传统的教学方法进行改革。在教学过程中强调培养学生的积极性、主动性与自学能力,也要对学生兴趣的培养给予足够的重视。概率论与数理统计的内容抽象、枯燥,这就需要想办法培养学生学习的兴趣。在教学过程中要注重理论联系实际,让学生充分认识到所学的知识在现实中的应用价值。在学习理论的同时,要注意介绍所学理论的实际背景。这样可以充分调动学生的学习积极性,使其对所学知识产生浓厚的兴趣。在教学中,要重视教学信息的反馈,对学生普遍反映难度较大的知识,尽量用简单的语言描述,用具体实例引入,使学生能明白其中的道理,这样学生对所学的知识就不会再感到枯燥乏味。
3.教学手段的改革
在教学手段方面,长期以来,大多都是以课堂教学为主。普遍存在着填鸭式地将概念、定义、定理、证明和例题灌输给学生的现象,很少注重发挥学生的主观能动性。为了改变传统的教学模式,应着手将现代化科技手段尤其是多媒体计算机技术引入概率论与数理统计教学中。由于方便、快速、生动形象、信息量大的优势,多媒体教学越来越受到欢迎与普及。然而,目前我们大部分的教学仍是采用传统的“粉笔+黑板”的模式,难以调动学生的学习兴趣。用多媒体教学,可以节约大量的教师的板书时间。对于较容易理解的题可直接解题,而对于较难的题目,教师详细讲解解题过程,将多媒体与板书相结合,更有助于提高课堂的教学效率,同时也可以进一步达到更好的教学效果。
作者:芮文娟 刘海媛 单位:中国矿业大学
1数据采集点的选择
为了研究机动车和行人的相互穿越行为,需要选择无特殊地理因素、机动车和行人的交通流量大、相互之间穿越活动多,且便于摄像机拍摄的地点.根据这些要求,本研究选择了马鞍山市中心某繁华路段上的一个无信号交叉口作为实测地点.该交叉口人行横道的长度(南北)为13.6m,宽度为4.2m.在主干道湖北西路上行驶的机动车主要是公交车和小型汽车,该交叉口周围有学校、医院、商场、社区及相应的配套服务设施,人流量和车流量均较大.
2无信号交叉口人车穿行行为研究
在交叉口,行人和机动车驾驶员的相互穿越行为对双方而言均是一个复杂的信息处理过程.行人过街和路段通行车辆发生冲突的区域主要是人行横道,行人和上游车辆的互动关系,形成了动态博弈,同时也会造成行人的过街行为的变化.人、车交通流,哪一方形成连续队列,则自然构成对冲突空间的占有,当随机到达时,主要是双方对到达冲突点的先后的判断决定各自的行为.然而由于目前国内大部分行人及机动车遵守交通法规的意识还比较弱,加之人们的从众心理,所以目前在无信号交叉口行人和机动车互相抢道的现象仍然比较常见.前段时间网络上热炒的“中国式过马路”,即是从行人角度对该问题的反映.因此,本研究将在大量统计实测交通流数据的基础上分析研究无信号交叉口处人车穿行的各种现象和规律.
2.1人车穿越时机选择
由于目前大多数城市车流量比较大,且行人在上学、购物、游览及其他行为时均有结伴而行的习惯,所以多数的人车穿越行为并不只是发生在单人单车之间,而是行人流和车流之间的穿越.然而行人大部分以车流头车做为是否穿越的评判标准,机动车同样选择排在最前面的代表个体作为是否穿越的评判标准.因此本文把人车之间的穿越均视为单人单车之间的穿越.根据分析,我们把交叉路口可能出现的人车穿越类型分为四类,分别为:人让车、车让人、人车互让和人车冲突.我们的实测统计数据表明,在所有可能发生人车冲突的情境中,车让人(行人先行通过)所占的比例最大,达到62%,人让车(机动车先行通过)的比例达到将近35%.而人车互让和人车冲突的情况发生的机会则极少,根据本次数据采集得到的结果,这两类现象发生的概率之和仅为3%左右,且观察显示,这两类情况主要发生在行人抵达路口时距车流头车距离较近(小于20m)且车流头车车速较慢(小于10m/s)时,此时行人与机动车驾驶员同时选择穿越或同时选择避让的可能性较大.由于这两类情况得到的样本数较少,不具备较强的统计意义,所以在此不作进一步探究.由于行人在穿越过程中需要一定的空间和时间,研究发现,行人到达路口时距离车流头车的距离和此时的车速是决定行人是否选择穿越的主要因素,其中行人与车流头车的距离对行人作出决策的影响尤为明显.我们得到的不同距离情况下选择穿越的行人比例情况.从中可以看出:行人到达路口时发现车流头车离自己30米以上时,选择穿越的概率极大,在一定范围内近似成正比.当距离较近时仍有部分行人穿越,这类人我们称为“冒失者”(多为青年人);当距离大于50m时,超过90%的人会选择穿越,此时仍有一小部分人选择避让车辆,我们称这类人为“谨慎者”(多为老年人).综合考虑人车穿行行为与彼时行人距车流头车距离和头车速度的关系,我们统计出行人和机动车的穿越行为选择.总体来说,车让人的情况发生的更多,特别是行人到达路口时距离车辆较远或者车辆速度较慢时,绝大部分人会选择穿越.车让人的情况(中蓝色散点表示)发生比较密集的区域对应的特征是行人距离车流头车较近且车速较快,行人初步判断该道路情况下可提供的穿行时间小于安全穿越所需的时间,因此绝大多数人选择路口等待避让车辆.
2.2人车穿越相互干扰分析
以往的研究中,多把行人作为车辆交通的干扰因素.现今我们国家大力倡导以人为本建设和谐社会实现可持续发展,那么混合交通流中的行人交通就不可忽视,不能看成是车辆交通的干扰因素那么简单.当人、车在同一时间、同一地点有各自的交通需求时,从理论上讲,机动车和行人的通行权力是平等的,机动车和行人在无控制人行横道处的运行是相互之间寻找空挡穿越并相互干扰的过程.由于人还有车的相互干扰势必将同时造成双方的延误,本文将基于视频数据统计探究路口处人车干扰分别对行人和机动车造成的影响并得出相应的干扰程度.定义交通流干扰程度为路口内交通流依据一定的交通控制模式行进过程中,在干扰区域内,由于人机相互之间的穿越行为而造成的时间损失占正常通行所需时间的比率.这里正常通行所需的时间取在没有干扰情况下一定样本量的机动车或行人通过干扰区的平均时间。我们首先研究路口行人流对机动车的影响及干扰程度.利用SPSS软件分别统计得到有干扰和无干扰情况下的机动车和行人穿越干扰区所需的时间.计算得到,行人流对机动车的干扰程度k1=0.40,即由于行人流的干扰,大部分机动车会减速或者绕道避让从而导致时间上的延误,穿越时间比无干扰时增加40%.同理,机动车流对行人的干扰程度k2=-0.16,即当路口有车流干扰时,大多数行人会选择加速甚至跑步穿越并导致穿越时间比无干扰时减少16%.
3结论
本文对马鞍山市中心城区某无信号交叉口进行了混合交通流数据采集,从数理统计的角度入手对无信号控制人行横道处人车穿行时机选择进行研究,并得到了人车干扰对双方穿行造成的延误程度.结果表明,行人到达路口时距离车流头车的距离是决定行人是否选择穿越的最重要因素,在距头车30米以上时,不管车速多快,行人穿越的概率极大,建议机动车驾驶员主动减速,在规避自身风险的同时提高行人穿越的效率和安全.此外,统计结果表明由于车流的干扰,缩短了行人穿越时间,提高了穿越效率;而行人对车流的干扰会导致车辆减速,带来消极的延误,降低了通行效率.研究成果能够为完善无信号灯控路段人行横道行人交通研究提供参考,并对道路交通安全、交通管理工作具有一定的实践意义.
作者:刘丹丹 单位:安徽工业大学马克思主义学院
一、实践成绩评定的原则
(一)过程评价与结果评价相结合
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。
三、结语
目前,新升本科院校正面临向应用技术型大学转型的问题,很多高校加强了实践课程教学的力度,对实践课程的开展和评价也引起广大教师的讨论。本文结合“概率论与数理统计”课程要求及其实践课程的特点,引入模糊综合评判法,合理地对学生实践课程成绩进行评定。在模糊综合评判法中,确定权重集A非常重要,它影响着评定模型的合理性和有效性。在确定权重集时,可使用层次分析法,通过各因素两两比较求出权重系数,得到客观合理的权重集,从而提高模型的可信度。
作者:卢钰松 张志敏 单位:河池学院数学与统计学院 河池市金城江区东江中学
一、将数学建模的基本思想融入到概率论以及数学统计的教学课堂上
1.教学课堂中注重实例的讲解
概率论以及数学统计这门课程具有较强的实践性,因此,在教学课程上,教师需要在教学的基本内容中加入更多的实例教学,帮助学生理解这门学科的基本知识点,加深学生对基本理论的记忆。例如:在讲概率学中最基本的加法公式时,加入数学建模的基本思想,利用俗语“三个臭皮匠”的相关内容作为教学实例。俗语中有三个臭皮匠的想法能够比的上一个诸葛亮,意思就是说多个人共同合作的效果比较大,可以将这种实际中的问题引入到数学概率论的教学中,从科学的概率论中证明这种想法是否正确。首先需要根据具体的问题建立相应的数学模型,想要证明三个臭皮匠能否胜过诸葛亮,这个问题主要是讨论多个人与一个人在解决问题的能力上是否存在较大的差别,在概率论中计算解决问题的概率。用c表示问题中诸葛亮解决问题的能力,ai表示其中(ii=1,2,3)个臭皮匠解决问题的能力,每一个臭皮匠单独解决问题存在的概率是P(a1)=0.45,P(a2)=0.6,P(a3)=0.45,诸葛亮解决问题存在的概率是P(c)=0.9,事件b表示顺利解决问题,那么诸葛亮顺利解决问题的概率P(b)=P(c)=0.9,三个臭皮匠能够顺利解决问题的概率是P(b)=P(a1)+P(a2)+P(a3)。按照概率论中的基本加法公式得P(b)=P(a1+a2+a3)=P(a1)+P(a2)+P(a3)-P(a1a2)-P(a2a3)-P(a1a3)+P(a1a2a3)解得P(b)=0.901。因此,得出结论三个臭皮匠顺利解决问题存在的准确概率大于90%,这种概率大于诸葛亮独自顺利解决问题的概率,提出的问题被证实。在解决这一问题过程中,大部分学生都能够在数学建模找到学习的乐趣,在轻松的课堂氛围中学到了基本的概率学知识。这种教学方式更贴近学生的生活,有效的提高了学生学习概率论以及数学统计这一课程的兴趣,培养学生积极主动的学习。
2.课设数学教学的实验课
一般情况下,数学的实验课程都需要结合数学建模的基本思想,将各种数学软件作为教学的平台,模拟相应的实验环境。随着科学技术的不断发展,计算机软件应用到教学中已经越来越普遍,一般概率论以及数学统计中的计算都可以利用先进的计算机软件进行计算。教学中经常使用的教学软件有SPSS以及MABTE等,对于一些数据量非常大的教学案例,比如数据模拟技术等问题,都能够利用各种软件进行准确的处理。在数学实验的教学课程中,学生能够真实的体会到数学建模的整个过程,提高学生的实际应用能力,促进学生自发的主动探索概率论以及数学统计的相关知识内容。通过专业软件的学习和应用,增强学生实际动手以及解决问题的能力。
3.利用新的教学方法
传统数学说教式的教学方法并不能取得较高的教学效果,这种传统的教学也已经无法满足现代教学的基本要求。在概率论以及数学统计的教学中融入数学建模的基本思想并采用新的教学方法,能够有效的提高课堂教学效果。将讲述教学与课堂讨论相互结合,在讲述基本概念时穿插各种讨论的环节,能够激发学生主动思考。启发式教学法,通过已经掌握的知识对新的知识内容进行启发,引导学生发现问题解决问题,自觉探索新的知识。案例教学法,实践教学证明,这也是在概率论中融入数学建模基本思想最有效的教学方法。在学习新的知识概念时,首先引入适当的教学案例,并且,案例的选择要新颖具有针对性,从浅到深,教学的内容从具体到抽象,对学生起到良好的启发作用。学生在学习的过程中改变了以往被动学习的状态,开始主动探索,案例的教学贴近学生的生活学生更容易接受。这种教学方法加深了学生对概率论相关知识的理解,发散思维,并利用概率论以及数学统计的基本内容解决现实中的实际问题,激发了学生的学习兴趣,同时提高了学生解决实际问题的综合能力。在运用各种新的教学方法时,应该更加注重学生的参与性,只有参与到教学活动中,才能够真正理解知识的内涵。
4.有效的学习方式
对于概率论以及数学统计的相关内容在教学的过程中不能只是照本宣科,而数学建模的基本思想并没有固定不变的模式,需要多种技能的相互结合,综合利用。在实际的教学中,教师不应该一味的参照课本的内容进行教学,而是引导学生学会走出课本自主解决现实中的各种问题,鼓励学生查阅相关的资料背景,提高学生自主学习的能力。在教学前,教师首先补充一些启发式的数学知识,传授教学中新的观念以及新的学习方法,拓展学生的知识面。在进行课后的习题练习时,教师需要适当的引入一部分条件并不充分的问题,改变以往课后训练的模式,注重培养学生自己动手,自己思考,在得到基本数据后,建立数学模型的能力。还可以在教学中加入专题讨论的内容,鼓励学生能够勇敢的表达自己的想法和见解,促进学生之间的讨论和交流。改变以往教师传授知识,学生被动接受的学习方式,学会自主学习,自主探究,勇于提出自己的看法并通过理论知识的学习验证自己的想法。有效的学习方式能够调动学生学习的积极性,加深对知识的理解。
5.将数学建模的基本思想融入课后习题中
课后作业的练习是巩固课堂所学知识的重要环节,也是教学内容中不可忽视的过程。概率论统计课程内容具有较强的实用性,针对这一特点,在教学中组织学生更多的参与各种社会实践活动,重在实际应用所学的知识。对于课后习题的布置,可以将数学建模的思想融入其中,并让这种思想真正的解决现实中的各种问题,在实践中学会应用,不仅能够巩固课堂学到的理论知识,还能够提高学生的实践能力。例如:课后的习题可以布置为测量男女同学的身高,并用概率统计学的相关知识分析身高存在的各种差异,或者是分析中午不同时间段食堂的拥挤程度,根据实际情况提出解决方案,或者是分析某种水果具体的销售情况与季节变化存在的内在关系等。在解决课后习题时,学生可以进行分组,利用团队的合作共同完成作业的任务,通过实践活动完成训练。在学生完成作业的过程中,不仅领会到了数学建模的基本思想,还能够将概率统计的相关知识应用到实际的问题中,并通过科学的统计和分析解决实际问题,培养了学生自主探究以及实际操作的综合能力。
二、总结
综上所述,将数学建模的基本思想融入到概率统计教学中,有效的提高了学生学习数学的兴趣,有利于培养学生利用所学的课本知识解决现实问题的能力。随着信息时代的不断发展,随机想象的相关理论知识逐渐被广泛应用,概率论以及数学统计课程的学习也变得越来越实用,在概率统计中加入数学建模的基本思想,让学生充分体会到概率统计具有的实用性,并加深对基本概念的理解和记忆。随着教学内容的不断改革,这种教学方式也在实践中不断的完善,将概率统计的教学内容与实际生活相互联系,培养学生解决问题的能力。
作者:都琳单位:西北工业大学
一、数理统计学的基本理论
对专门从事相应的统计工作的人来说,有效掌握最基本的统计方式对其发展有着十分重要的影响意义,并且数理统计这门学科不同于一般统计形式,数理统计更加注重应用随机变化的方式。在实际环境中允许的观察是非常有限的,因此在数理统计中占据的份额非常小。在数理统计学中仅抽取一部分对象进行观察研究,这样就能够获取推断的总体,并且这也是数理统计中较为基本的方式。数理统计的研究形式,主要是随着科学技术与生产形式发展逐步扩大的,将其有效概括起来就能够被分为两种:一种是研究怎么样对随机产生的现象进行观察实验,这样就能够获取具有代表性的内容,这一部分的内容就是描述统计学;另一种就是统计推断的内容,这一部分主要是对已经获取的抽样内容进行整理分析,之后就能够推测其规律性,这一部分实际上属于推断统计学。推断统计学的应用范围十分广泛,其中涉及的概念较为广泛,并且研究对象是随机抽取完成的,其应用概念较为新颖,不仅涉及各行各业的发展问题,并且应用的数学知识较为广泛,大部分初学者并不能够找到较好的学习形式以及解决方式,学习起来难度较大,所以,想要有效掌握数理统计学知识内容并不容易。
二、数理统计学的主要内容与研究形式数理统计学中推断
统计学内容被分为两个方面内容,其中一项就是抽样分布,在这一部分中首先需要研究抽样分布,弄清楚抽样分布的基本概念,也就是总体、样本以及统计量方面的内容。并且推断统计中常用的分布形态有t分布、F分布等,后面分布内容主要是受到正态统计影响的,这些内容都是随着变量函数分布变化的。在抽样分布状态中一定要有效领会它们之间的概念,掌握各种分布曲线状态特点,熟练概率分布表的使用;其次,就是统计估值以及假设检验,这一部分内容主要是数理统计学习中重难点问题。并且统计估值主要包含区间估计与点估计方面的内容。假设检验中包含的内容较多,就能够将其划分为非正态总体与正态总体方面的内容,就其划分内容包含总体参数与概率分布方面的内容,并且这两个总体中包含多个总体假设检验,概率检验分布也分为不同发展形势,从这一点来看,其内容较为繁杂,不容易进行改良。但是,在现实生活环境中,一些随机现象对应产生的随机变量大多数都是服从正常分布状况进行,对于一些不能够服从正态分布的随机变量来说,其对应大样本也能够依照服从正态分布状况进行。
三、总结
通常情况下,点的估计主要是对总体均值、方差的计算,这其中涉及的计算公式较多,其应用难度并不大,并且区间估计是能够被归结为假设检验内容的。针对这样的发展状况,只要深入有效学好相应的假设内容就能够获取较好的学习效果,并且这也是研究的正态总体内容,但实际上检验正态总体假设的方式多种多样,主要能够应用概率分布以及总体参数的假设形式进行,并且参数检验又能够被分为多个总体、两个总体或者是一个总体的形式。但不管是何种检验形式,其发展的基本思想都是相同形式,并且这种应用形式大多带有相应的假设性质。在检验某项假设是否成立的时候,可以先假设这一假设项是成立的,假设这一假设导致某一不合理状况出现,这样就能够表明这一假设是不成立的,这时候我们就能够判断这一假设项是错误不成立的。并且假设这一状况不会出现的时候,就能够确定这一假设项是正确的,这里尤其需要注意的内容就是其解题内容与纯粹的数学理论是不一样的,它并不是形式逻辑中绝对矛盾,是基于人们实践过程中得出的结论,并且小概率事件的发生是在观察环境中基本认定为不会发生的,因此不能够保障结论不会出现错误。在进行假设论证的时候,主要能够分成下述四个步骤:首先,提出假设;其次,经由给定的样本值,就能够统计出计量的数值,之后在假设成立环境下,促使统计量能够服从常态的发展趋势;再次,给予检验标准,依照正常的函数表格,确定临界值;最后,将样本统计的量值与临界值进行比较,之后就能够得出较为准确的数值。
作者:杨槟单位:山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿
1概率论与数理统计教学现状
一是课时设置较少,而老师为了完成教学任务,不得不加快速度,知识点没办法讲细,势必会造成学生“贪多嚼不烂”;且课程内容较多,如果老师本身的知识结构沉淀不够,只是“照本宣科”,简单介绍概念、定义、理论和方法,缺少对实际的概率统计背景知识及发展现状的介绍,忽视对学生实践和应用能力的培养,导致所教知识、方法不能被学生接受、及时掌握。二是在应试教育的影响下,学生思维固定,缺乏学习的主动性。许多学生学习的目的是为了考试过关,对于考试涉及不到的课程知识,就只是简单了解或干脆不学,所以在整个学习过程中,不注重课程思想方法的领悟,只是忙于做题,把学习的目标仅仅定位于能看懂例题,会做课后习题,只关心具体解题的步骤,从而去模仿解题,而不是领会课程知识所呈现的方法。三是教师忽略与相关学科间的关系,只进行单一教材的课堂教学,没有适当穿插一些相关学科的知识,教学资源不能得到优化配置;教材比较陈旧,理论联系实际的应用实例较少,即使有一些联系实际的实例,也不涉及到当今科技信息,导致了学习与实践的脱节;教师在教学中解决实际问题的能力不够,理论与实际联系少之又少,即使有,表现的应用背景也被形式化的演绎一带而过,学生“雾里看花”,难以琢磨、难以理会,畏惧心理滋生。同时,教材中都是一些联系很紧凑的理论,以及简化了过程的证明和计算,学生感觉不到学习乐趣,意义就更谈不上了,这也是造成很多学生放弃对这门课程的学习,只背重点、记忆模仿解题应付考试的重要原因。
2问题的解决方案
2.1从整体内容上把握教材
根据《概率论与数理统计》教材,该课程整体上是讲述三个大的问题:一是概率论部分,介绍必要的理论基础;二是数理统计部分,主要讲述参数估计和假设检验,并介绍了方差分析和回归分析的方法;三是随机过程部分,在讲清基本知识的基础上主要讨论了平稳随机过程,是随机变量的集合,能完全揭示概率的本质。课本上的很多问题都是围绕这三个问题来讲述的,因此,要打破“重理论,轻应用”“重概率,轻统计”的教学思想,且从整体上完整地对这三个问题进行讲授。由于概率论与数理统计的知识点多而零散,初学者对知识点不容易全面系统地把握,所以老师在教学中要经常引导学生进行简单复习回顾,从而使学生能够高效而快速地理解所学知识,系统掌握这有机结合的三部分内容。
2.2在讲授中要有其客观背景
很多学生虽然在中学接触过概率知识,但那只是皮毛,大学更注重的是思想的培养,而且本课程从内容到方法与其它数学课程都有本质的区别。因此,老师在讲解基本概念时,一定要把来龙去脉讲清楚。比如在评价棉花的质量时,“既需要注意纤维的平均长度,又需要注意纤维长度与平均长度的偏离程度,平均长度较大,偏离较小,质量较好”,这些常识性知识容易理解,学生也有兴趣听,然后就此引入概念———这是由随机变量的分布所确定的,能刻画随机变量某一方面的特征的常数统称为数字特征,它在理论和实际应用中都很重要。由此就很自然地引出了数字特征、数学期望、方差、相关系数和矩,这样学生就很好地理解了概念的实际背景。也就是说,在概念定理的教学中,首先应该在概念、定理产生的背景上下功夫,找出每个概念的实例,用大量事实来说明提出这些概念定理的客观依据是什么,它在实际应用中有什么意义。比如,一个随机变量由大量的相互独立的随机因素综合影响而形成,而且其中每一个个别因素在总的影响中所起的作用都是微小的,这种随机变量往往近似服从正态分布,那么这种现象正是中心极限定理的客观背景;再如,在介绍随机过程时,不妨从随机过程实例出发,如股票和汇率的波动、语音信号、视频信号、体温的变化等等。如果忽视了概念与定理产生的实际背景,离开实际去讲概念和定理,学生会觉得学习内容枯燥,而且也很难理解,更不会应用于解决实际问题,这样就降低了学习的积极性,也没有发挥该课程的功能。
2.3在教学过程中使用案例教学
案例教学的主角是学生,通过学生之间对概念、定义、定理、标注、例题积极主动的讨论,以达到更深入理解和掌握的目的。在教学中引入的案例,要能够激发学生的学习兴趣、学习积极性和参与讨论的主动性。如何选取案例,就要求教师在备课当中多花时间找资料、思考,在教学案例中尽可能选取社会热点、先进的科技信息为案例素材,尤其财经类院校应尽可能编写一些涉及财经信息方面的案例。比如,讲到随机变量内容部分,定要在金融经济学中编写涉及到的随机变量的案例;讲到中心极限定理部分,投资学中期权定价理论就是一个很好的案例;讲到参数估计和评价时,保险精算中对平均寿命函数的估计和评价则是很好的案例;随机过程部分,分数布朗运动投资组合的风险度量都是很好的案例等等。如此教学,才能激发学生的学习兴趣,在讨论中逐步体会基本概念、定义、定理的来龙去脉,实现了有效学习,培养了学生解决实际问题的能力和抽象概括、推理论证的能力。
2.4重视引导学生主动思考问题
培养创新思维“在教学过程中提出一些思考性和启发性都很强的问题,让学生分析、研究和讨论,引导学生去发现问题,分析问题,然后解决问题。”学生的学习要自觉要靠自己,不是由教师牵着走,而是由教师引导走,“授人与鱼,只供一日之炊;授人与渔,使人受益终身”,所以教师应多引导、鼓励学生主动思考问题。比如,教师在每次课结束前5分钟进行下堂课新知识的介绍时,对本堂课学的知识点和前面学过的知识做个串联,最好能随手画出知识点“网络状”图,引导学生积极思考,引出下次课要讲的内容,勾起学生的预习兴趣。再如,在讲课时,教师可以针对本节课的内容设计一系列“问题链”,用“问题链”带动和完成课堂教学,可很好地引导学生主动思考、创造性思维,引导学生思考、发现问题,讨论、做出结论,从而逐步地使教学由“灌输式教育”向“创新型教育”转变,教学互动,教学相长。同时,教师一定要想方设法改变“学生被动接受知识”为自主、有兴趣地去学习知识,引导和组织学生展开讨论,鼓励学生提出大胆的猜想,及时解决学生提出的问题,激发学生的求知欲,注重教学方法的灵活运用,鼓励学生动手探究和创新,这样教学效果才会明显。
3结语
对于概率论与数理统计这门课程,要从整体上把握课程思想,了解课程的客观背景,在教学过程中充分使用案例教学,引导学生主动思考问题,培养学生的兴趣和创新性思维,这样不仅能使学生对概率论与数理统计的学习产生浓厚兴趣,而且可以培养学生主动思考问题、解决问题的能力,从而实现财经类院校设置该课程的目标。教学不仅仅是传授知识,它更是一门艺术,是需要反复思考、反复提高的艺术。教师需精心备课,充分准备,始终以教学目的为中心,争取上好每一节课,高效率地完成教学任务。教学方法的改革始终是各高校非常重视的一个焦点,也是需要每个教师反复思考、改进的重点,我们教师要不断地提高和完善自己的知识结构,紧跟新的科技信息的步伐,努力寻求一种新的突破。
作者:丁立旺黄娟单位:广西财经学院
1运用实例说明概率问题理性求解的重要性
由于学生接触的主要是确定性事物,对于不确定性事物的认识非常有限,学生有关概率与统计的认识大都来自于个体的一些零碎的、不成熟的经验.尽管现在义务教育阶段已经增加了概率与统计的内容,但其教学目标定位于感性和定性认识的水平.因此,学生对许多问题还无法进行理性判断,往往只能借助于已有的经验或先前概念(学生在未学习严格定义之前就有的概念)来进行判断.例如:有5个足球迷欲通过抽签的方式决定谁获得唯一的一张足球赛入场券,为此设有5张卡片,其中只有一个写有入场券字样,5个人依次从中抽取.对此类问题有不少学生认为,先抽取的人比后抽取的人得到入场券的可能性大.但是,概率的确定却不依赖直觉,通过事件之间的关系以及乘法公式严格的推理可以证明:在抽取过程中,不论先抽还是后抽,抽到的概率都是相同的,均为15.学生在作业中经常出现的一个错误,当一个事件的概率为1时,如P(A)1,学生往往会不假思索地写出结论:ABB或者ABA.在这里学生犯错误的原因仍然是直觉判断,很多学生认为概率为1的事件一定会发生,从而是必然事件,因此得出错误结论.其实在讲概率的几何概型时,可以通过向边长为1的正方形内投飞镖的试验,说明概率为1的事件不一定会发生.
2注意数学命题的转换命题转换
简单地说就是把一个命题转换为另一个命题.命题转换本质上就是变换问题,通过改变问题的叙述和形式,改变观察和分析问题的角度,使问题呈现出新的面貌,引发新的思考和联想,从而使问题获得解答.命题转换是数学命题理解的一种重要方法,对数学命题的学习具有非常重要的意义.命题转换不仅可以深化对原有命题的理解,优化学习者的认知结构,而且有利于学生创造性思维能力的培养以及良好数学素养的形成.在概率统计的教学中,有时需要将严谨的数学语言转换成通俗语言.如在讲授参数估计中点估计问题时,教材是这样描述的:所谓点估计问题就是要构造一个适当的统计量12ˆ,,,nXXX,用它的观测值12ˆ,,,nxxx来估计未知参数.通过提问发现,学生对点估计并不十分理解,但看了例题后不用知道这个概念也会做相关习题.其实完全可以将点估计概念换一种方式叙述,即所谓点估计就是通过构造样本函数的方法将未知参数的值估计出来.这样一来,学生对点估计理解就会很容易了.由于形象记忆比抽象记忆更容易被学生接受,因此,在授课过程中有时也需要将代数语言与几何语言做转换.如在讲授连续型随机变量的概率密度函数的性质时,概率密度函数有2个基本的性质:转换成几何语言就是:概率密度函数f(x)几何上表示一条位于x轴上方的曲线并且此曲线与x轴之间所围图形的面积是1.如果学生能记住这样一个几何印象,那么对于概率密度函数的性质就会牢记于心了.另外,在概率统计课程的教学中有时也需要注意数学命题的逻辑转换.如在讲授随机变量的数学期望的性质时,有命题:如果2个随机变量X和Y相互独立,由于原命题与逆否命题是等价的,因此,则一定可以推出随机变量X和Y不独立.数值反映了随机变量X和Y之间的某种关系,这就是后面要学习的协方差概念.
3注重对概念的正确理解
数学学习的关键是理解,概率统计的学习也不例外.理解与记忆是相互渗透、相互促进的.就一本教材而言,它的内容无非主要是概念、性质以及例题和习题等.其中,对概念的正确理解是第一步的,是理解性质、例题和习题的基础,如果对概念能正确理解,那么对性质、例题、习题的理解也会融会贯通.相反,如果学生从一开始就通过死记硬背的方式把概念记下来,那么学生就只能从头背到尾,无法深入地理解和掌握所学的知识.所以,正确地理解数学概念是非常重要的.如在讲授随机变量的数字特征方差时,随机变量X的方差D(X)定义为:随机变量X的期望E(X)表示随机变量X的平均取值,这样2(XE(X))的大小可以表示随机变量X的取值与其平均取值的偏离程度,再取期望后偏离程度就变成平均偏离程度了,因此随机变量X的方差2D(X)E(XE(X))表示随机变量X的取值与其平均取值的平均偏离程度.在讲授点估计量的评价标准时,课本对有效性的定义为:设1ˆ和2ˆ都是参数的无偏估计量,则称1ˆ较2ˆ有效.在讲完有效性定义后,可以向学生提出问题:为什么称一个方差小的无偏估计量比方差大的无偏估计量更有效.这时有的学生就会觉得这个问题有些奇怪,因为他们觉得这就是一个定义没有为什么.在他们看来定义就是一个一成不变的东西,其实不然,作为教师应该向学生阐明定义总是有根据的,既然称1ˆ较2ˆ有效,就一定有其缘由的.方差刻画的是随机变量取值偏离其平均取值的平均偏离程度.由于1ˆ和2ˆ都是参数的无偏估计量,故1ˆ和2ˆ的平均取值都是参数的真值,所以方差小意味着其与参数的真值偏离来得小,从而方差小的无偏估计量更有效.通过这样的解释,学生对这个定义的理解就相当透彻,也无需刻意对这个定义进行记忆.
4运用案例教学法
案例教学法是一种以案例为基础的教学法,把学生引导到实际问题中去,通过分析和互相讨论,提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法.传统的教学只告诉学生怎么去做,而且其内容在实践中可能并不实用,且非常乏味无趣,在一定程度上损害了学生的积极性和学习效果.在案例教学中,教师并不是把案例的解决方案直接讲述给学生,而是要学生自己去思考、去创造,使枯燥乏味的学习变得生动有趣.由于概率论与数理统计课程应用性较强,因此教师应注意收集与本课程相关的案例,将理论教学与实际案例有机地结合起来,使得课堂讲解生动有趣,从而收到良好的教学效果.概率论与数理统计中的经典案例是赌徒梅累向数学家帕斯卡提出的合理分配赌金问题.具体问题是这样的:甲、乙两人进行赌博,各出赌金a元.若每局各人获胜概率都是12,约定:谁先胜s局,即赢得全部赌金2a元.现进行到甲胜1s局,乙胜2s局(1s和2s都小于s)时赌博因故停止,问此时赌金2a元应如何分配给甲乙两人才算公平.对于这个问题出现过种种不同的见解,有人提出按12s:s的比例分配,有人提出按比例分配,也有人提出按比例分配,还有人提出按比例分配,当然这些解法如今看来都不正确.其实解决此问题的关键点在于:假定甲乙两人赌博能继续进行下去,各人最终取胜的概率.按照这个出发点,此问题就比较容易解决了.当然在概率论与数理统计的教学过程中可以使用的案例有很多,如在讲解古典概型时,可以选用彩票问题或生日问题;在讲解全概率公式与贝叶斯公式时,可以选用血液检测问题或狼来了的故事;在讲解常见随机变量分布时,可以选用考试中的运气问题或招聘考试录取问题;在讲解随机变量数字特征时,可以选用卖报问题或分组验血问题;在讲解中心极限定理时,可以选用人身保险问题;在讲解参数估计时,可以选用敏感性问题的调查等.
作者:徐相建单位:南通大学
一、教学改革成果
长春理工大学是一所以光电技术为特色,光、机、电、算、材相结合为优势,工、理、文、经、管、法协调发展的省属多学科重点大学。人才培养目标是培养具有创新性的复合型人才。而“概率论与数理统计”课程则是培养人才知识结构中不可缺少的重要组成部分。为了将“概率论与数理统计”课程教学内容紧密地与各专业培养目标相结合,学校组织相关人员对全校各专业进行了调研,了解了各专业对“概率论与数理统计”课程的需求,及时修订、调整和更新了课程的教学内容,重新制定了教学大纲,增加了突出课程内容的应用性。例如,在经管学院各专业,我们增加了统计内容的学时,达到64学时,有利于学生后续专业课程的学习;在社会工作专业,增设了概率论这门课程,便于学生更好地理解统计方法。“概率论与数理统计”课程在信息与计算科学专业共有80学时,学校开设过本课程的双语教学,使用英文原版教材,使教学内容与国际接轨;曾将本课程分成“概率论基础”与“数理统计”两门课开设。本系教师在上数理统计课时给学生讲了一点SAS软件和SPSS软件知识,起到了较好的效果,之后由于课程整合的需要又合并成一门课程。经过多年教学改革与教学实践,结合长春理工大学专业特点和学生的实际情况,1997年开始使用学校自编的《概率论与数理统计》教材。目前课程组成员编写的《概率论与数理统计》2011年由高等教育出版社出版发行,新教材在本校已经使用了3年,效果很好,2013年获得兵工高校优秀教材一等奖。与教材配套使用的同步练习册每年发行一次,做到实时更新。在校园网上建立了“概率论与数理统计”精品课网站,同学们可以下载与课程同步的PPT、往届的练习题,还可以在网上留言,解决疑难问题。在该课程的改革与实践中也遇到了一些问题。如分类教学改革成果还没有充分显现出来,对理、工、文、经、管、法等不同专业的“概率论与数理统计”课程分类教学还缺乏反馈信息;有些院系缺乏本课程的实践环节,不利于提高学生运用数学知识的实践能力;信息化背景也给教师队伍提出了很高的要求。
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。
三、总结
总之,“概率论与数理统计”的课程改革是一项系统工程,不仅要考虑到本课程理论与方法的学习,更重要的是培养学生应用本课程的理论与方法解决实际问题能力。近几年来,通过“概率论与数理统计”课程的教学改革,大力推进了长春理工大学创新教育工作,不断提高了人才培养质量。这对于教育改革具有非常重要的意义。
作者:施三支李延忠马文联成丽波孙艳闫丽单位:长春理工大学理学院
1独立学院概率论与数理统计课程教学现状的分析
1.1学生生源分析独立学院是大力推进高等教育大众化的环境下衍生出的一种新的办学模式,是中国高等教育办学体制改革创新的重要成果,它以母校为载体,又借鉴了企业的管理模式,培养除了越来越多的应用型人才。独立学院近几年的发展非常迅猛,招生规模不断扩大,招生的范围也在不断拓宽。调查分析显示,独立学院很多学生“偏科”现象严重,有些数学成绩很好,有些数学成绩极差,高考数学成绩普遍低于二本学校,相当一部分数学基础比较薄弱,学习数学的兴趣、态度和主动性都不高。致使目前大部分学生对高等数学课程学习状况不理想,进而直接影响概率论与数理统计的学习兴趣和学习的主动性。
1.2教师教学分析目前,大多数独立学院由于受到教学资源的限制,很多课程都采用大班教学,概率论与数理统计课程也不例外,在各系部,一个专业或几个专业百人以上一起上课的现象很普遍,这给教师的教学带来了不少压力,因为在同一个教室上课的学生的基础参差不齐,学习的需求也不一样,经常会出现这样的情况,要求不尽相同,有的学生要求简单一些,讲的慢一些,有的学生要求更加深入一些,觉得简单了,这种情况的出现会让老师无所适从,久而久之会影响教学质量。另外,学生人数多,使得教师工作量激增,整体忙于备课、上课、改作业、答疑,几乎没有时间进行教学方法的研究,长期以往,必然会影响教学质量。教学总是按部就班,理论偏强,实践过少,不利于学生全面发展。总之,教学方式和教学模式单一,教师主要是以传统的教学模式为主,教师是主动的施教者,学生是被动的接受者,忽视了教学互动,不能把学生学习兴趣、学习主动性激发出来。
1.3学生学法分析概率论与数理统计这门课程有着其特殊性,在处理问题的思想方法上与学生以前学过的其他数学课程不一样,概念高度抽象,理论体系的逻辑严谨,很难以理解。学生在学习过程中没有及时转变思维方式,缺乏自信。而且,学生仍然是被动的接受者,在学完高等数学和线性代数后,觉得没有什么实质性的应用,就是做不完的题海,依然觉得数学课程枯燥无味,害怕数学,厌恶数学。老师布置作业就做一点,不布置作业,就不会主动去做,普遍存在抄袭作业的情况。特别是很多学生高等数学就学得不好,而概率论与数理统计课程的学习过程中会大量用到高等数学的知识,比如定积分、二重积分等,这样使得一部分学生对概率论与数理统计的学习更加茫然、畏惧和排斥,影响学习积极性。当学生真的遇到这样的问题时就会觉得高等数学都没有学好,那概率论与数理统计就更不会了,他们就会理所当然的直接放弃对概率论与数理统计课程的学习。
2独立学院概率论与数理统计教学改革的思考
2.1教学内容上合理优化传统模式为了贯彻落实“以学生为本”的原则,达到理解概率论与数理统计的思想并运用其解决实际问题的能力。考虑到学生数学基础相对薄弱的现实,在教学过程中应该针对具体情况,对教学内容进行优化,注意概念的直观化和模型的形象化、注重思想方法的渗透。独立学院以培养更多的应用型人才为目的,我们应该鼓励学生学以致用,加强与实践的联系。在实际的教学过程中,加强对例题的分析,尽量做到举一反三的作用。针对不同专业,结合相关实例进行讲解。结合具体的知识点引导就生活中的实例或简单的数学建模竞赛题目进行建模,培养学生应用的能力。鼓励学生参加各种数学建模竞赛。
2.2教学方法上进行改革创新近年来,独立学院的课堂教学已经作了一些改进,有的课程增加了课堂提问,在学生回答问题时及时做到师生互动;有的已经引进实践内容;有的实行在课堂讨论环节,等等。所有这些方法收到了一些效果,但是,还没有从根本上改变学生学生的学习被动性。为了提高学生学习的学习积极性,在教学方法上,我们可以进行启发式教学、研究式、案例式教学等多样化教学方法。概率论与数理统计中有一些内容可以类比教学,大多数有相同的思想,逐步渗入的特点。从而,可以用类比的方法进行启发式教学。比如,一维随机变量和二维随机变量的教学,置信区间和假设检验的教学。有一些内容可以进行研究式的教学,比如:概率论是研究随机现象的一门学科,那我们可以问怎么研究随机现象,从而引出随机试验的概念,我们通过随机试验研究随机现象,在可以问,随机试验研究什么啊,引出随机试验的所有结果组成的集合为样本空间,等等。这样一步一步就引出许多新的概念。而具体到案例教学,就有很多实例,比如,我们在银行接受服务等待的时间,买彩票中大奖,买到不合格产品,消协怎么认定,扔硬币为什么出现正反面的概率是二分之一等,我们都可以用概率论与数理统计的知识加以验证或解释。通过改变学生学习的积极性、主动性来不断改进我们的教学方法。教学有法,但无定法,贵在得法。抽象的数学概念、公式的介绍要做到能用简单明了,通俗易懂的方式帮助学生接受和理解,同时能灵活运用,从而提高学生学习的兴趣和自信,增强学习的能动性和主动性,培养创新意识和实践能力。
2.3全力提高学生学习效率针对独立学院的特点,学生学习的目的主要有两个:一是对概率论与数理统计基础知识的掌握;二是综合能力的养成,能做到学以致用。对于第一个目的,可以通过平常教师的讲授、自学、()答疑等紧密配合,最终达到目的。对于第二个目的,可对学生从多方面进行综合能力的培养。在教学过程中,要注意概率论与数理统计与相关学科之间的联系,让学生了解概率论与数理统计在各自专业学科中的知识背景,消除学生学习概率论与数理统计的盲目性,增强学习信心,提高学习效率。要让学生身临其境地介入到知识的创造过程。教师可以让学生们提交数学建模报告,以规模较大,与专业课相关或学生感兴趣的实例为问题。学生可以进行分组,相互讨论、分析、寻求解决的方法,得到相关结论,写出完整的报告,这样,学生亲身体验,每个人发挥自己的特长,同时也提高了学习的效率。我们应该鼓励学生课后多与老师交流,使学生巩固应用知识,及时解决疑难杂症。与学生的交流可能通过网络交流,打破传统的空间和时间的限制,尽可能高效、快速地解决学生遇到的实际困难,使学生课后的学习能得心应手,能使学生学到的知识得到加强与拓展。
3独立学院学生学习概率统计需要注意的问题
3.1授课不能太快,太全由于独立学院学生基础比较薄弱,教师在教学过程中忌“快”。本来概率论与数理统计的内容就比较抽象,难懂,一旦上课讲的很快,学生就更不能理解。同时,多数学生在上课的过程中注意力不是特别集中,一旦很快,学生会抓不住课堂重点,反而影响教学效果。教师在教学过程中忌“全”。由于概率论与数理统计的内容比较多,但是,相对的课时比较短,这就要求我们讲授内容不能太全,针对不同专业要有的放矢。比如,数理统计部分内容比较难学,很难理解。参数估计,假设检验等章节,难度较大,再讲解中可以简单介绍,只讲一个总体的问题,两个总体可以不讲。
3.2学生在学习中要多练大量的练习是熟练掌握、运用所学知识的必要过程。很大一部分学生学得不好,主要是只听不练,或练得特别少,老师讲解能听懂,轮到自己就不会做。所以,大量的练习是有必要的,只有练习了,才能知道自己的不足,知道什么地方知识掌握的不好。最终,通过练习,能透彻的掌握知识,从而,才能运用到实践中。总之,独立学院概率论与数理统计的教学方法研究还有很长的一段路要走,我们的教学方法也将在以后的教学中随着教师经验的积累和学生新想法的提出而与时俱进。课程改革涉及多方面内容,是一个系统工程。只要下定决心,坚定信心,我们一定会做好这项工作。
作者:蔡高玉单位:南京航空航天大学金城学院