统计学概率论十篇

时间:2023-07-11 17:51:50

统计学概率论

统计学概率论篇1

现有的概率论与数理统计教材中,概率部分比重较大,统计部分只涉及简单的参数估计、假设检验以及回归分析的内容,但这些远远无法满足各个专业学生的要求。我们要研究如何把统计学普及化,编写以统计为主、概率论为辅的教材,引入在自然科学、社会经济领域内目前应用十分广泛的,而在概率统计课中没有讲授的相关分析、方差分析、主成分分析、因子分析、聚类分析、秩和检验等内容,但诸多方法的引入必将导致内容大量增加,所以在引入时一定要注意:第一,不能涵盖所有的统计方法,要进行取舍,针对不同专业学生的需求,在教材中适当选择学生必需的一些简单的非参数和多元统计方法;第二,每一种方法的引入不能力求使学生完全掌握统计方法的原理,尤其是借助于适当的统计分析软件进行操作实践,并不是说将理论完全掌握后才能够进行统计分析,而是两者可以做到相辅相成。第三,想方设法让学生不用或少用微积分和线性代数知识就把统计方法学会。

二、弱化统计方法计算过程的阐述,加强方法背景、用途的介绍,增强课程的应用价值

教师对工科大学学生的授课要将概率统计定位于工具,在讲授的过程中应立足于应用,对于各种统计方法的教学,要努力帮助学生了解方法的背景、条件和用途,即重点解决有何用,如何用,何时用的问题。方法的实现则交给现有的统计软件。每一种方法都可从实例中引出,从简单到复杂,同时尽可能地联系生产实际,贴近学生专业学习,课程的应用性加强了,通过自己的实际操作,解决身边的统计问题的,既锻炼学生统计建模的能力,又能激起学生浓厚的学习兴趣。

三、相关统计应用软件知识加入,培养统计建模能力

统计学概率论篇2

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

统计学概率论篇3

如本校数学与应用数学专业和信息与计算科学专业,该课程实践教学主要是利用计算机对理论知识的模拟和实证。这样的实践教学对理论知识的理解有一定的帮助,但对于实际的运用却缺少训练。基于此,在实践教学过程中,我们设计了一些与专业实践应用相结合的实践教学内容,并在教学中尝试使用,取得了良好的效果。

二、设计思路

1.实验内容与专业特点相结合。作为师范类数学,毕业后主要从事教育教学工作。在教育教学工作中,免不了要对教学质量、教学效果等进行分析,需要用到统计知识。因而在设计实践教学内容时,应根据学生就业后的需求情况,结合教育统计与教学测评等内容,设计专业特点较强的实验题目(内容),如调查当地学生数学能力状况、调查某一教学内容教学效果情况等。通过实际操作,使学生掌握教育统计研究的方法,不仅提高学生的能力,也为今后在教育教学工作中开展科学研究打下基础。2.软件的选用。目前,专业的统计软件有SAS、SPSS、Eviews、R等,这些软件的专业性很强,功能也非常强大。但本人认为作为非专业的一般使用者,选用Excel就可以了,其原因主要有以下几个方面:第一,专业软件对于非专业人员要运用自如有一定难度;第二,专业软件不少需要购买,且价格昂贵,一般人难以承受;第三,Excel软件是一款使用广泛的办公软件,且较易学;最后,Excel软件提供了丰富的函数,可以进行数据处理、统计分析和决策辅助以及制图等功能,完全能够满足基础的统计分析工作。因此,在实践教学中建议选用Excel软件。3.突出实用性,增加综合运用。《概率论与数理统计》课程的实验主要以模拟和实证分析为主,缺乏结合实际、应用性强的实验。在设计实验内容时,应结合实际的应用,设计综合性、操作性较强的实验题目,以项目的形式组织学生分组开展实验实训活动。例如设计题目《中学生数学能力的调查研究》,在此题之下可以分多个小题,如《中学生空间想象能力的调研》、《中学生性别差异对空间想象能力的影响研究》等等,让学生6~8人一组,每组选择一题开展研究。

三、实践实例

在完成理论学习的基础上,利用实践教学环节,结合教育工作的需要,设计综合性的实践教学内容,并通过组织学生分组开展实验,从而加深学生对理论知识的理解,同时提高学生的实际应用能力。下面通过三个案例说明实践教学的设计和开展。实例1:2011年全国五个自治区教育经费投入情况对比分析。实验目的:(1)使学生学会利用相关资源收集、整理数据;(2)利用Excel软件描绘柱形图。实验过程设计:1.数据的收集。根据收集方式的不同,统计数据可分为间接数据和直接数据。实例1中的数据为间接数据,其收集的主要方法有:(1)通过《中国统计年鉴》、《中国统计摘要》及各省、市、地区的统计年鉴等公开出版物收集数据;(2)利用中华人民共和国国家统计局、中国经济信息网等网站查询数据;(3)到各地方统计局查询统计数据。在此实验中要求学生按5人一组,通过中华人民共和国国家统计局网站,查询相关数据(如图1所示),并对数据进行筛选、整理,得到2011年全国五个自治区教育经费投入情况数据。最后利用Excle软件绘制数据表,并录入所需数据,得到2011年全国五个自治区教育经费投入情况数据表(见表1)。由图2可知,2011年全国五个自治区中,广西的教育经费投入最多,投入最少;另外内蒙古、广西、新疆的教育经费相差不大,、宁夏相对较少。实验小结:该实验是统计分析中的一个基础性实验,主要教会学生利用网络、图书、杂志等途径收集数据,并利用Excle软件对数据进行预处理,最后根据绘制统计分析图,得出分析结论。类似的还可练习绘制饼状图、折线图、直方图等图形。另外,根据学生情况还可以适当深入(如三维数据图,多变量数据分析图等),但应保持与专业特点相结合。实例2:对学生考试成绩进行统计分析。实验目的:(1)学会制作统计表格;(2)学会利用Excel软件进行描述性统计;(3)学会使用Excel软件中的相关函数进行统计汇总。实验过程设计:1.制作统计表并录入本班学生某次考试成绩(表格前6行如图3所示)。2.在“工具”菜单中选择“数据分析”子菜单,并在弹出的窗口中选择“描述统计”,点击“确定”后将需要进行描述统计的数据选入“输入区域”,依次选定输出区域以及需要输出的统计值(如汇总统计、平均置信度等),确定之后可生成描述统计表(如表2)。3.利用COUNTIF等函数求出学生各分数段人数、优秀率、及格率等数据(如表3)。实验小结:该实验通过对学生成绩的统计分析,教会学生利用Excel软件中的相关函数和数据分析工具进行统计,对学生今后在事教育工作中进行教学质量分析有一定帮助。在此基础上,还可以进行拓展,如分析多门课程成绩情况;分析各班级间成绩是否存在显著性差异;男、女生学习成绩是否存在显著性差异等问题。实例3:中学生数学能力调查分析。实验目的:(1)使学生学会调查问卷的设计,并了解开展问卷调查的流程;(2)利用Excel软件对问卷数据进行方差分析。实验过程设计:1.设计问卷。中学生数学能力主要包括:数学的运算能力、空间想象能力、逻辑思维能力、实际应用能力等,在设计问卷时,让学生分成4组,每组设计一类能力测试题。学生人数较多时,可分成8组,每两组负责一类试题,各组分别完成设计。各组设计好的试题,由大家讨论,挑选出部分题目,综合成为中学生数学能力测试卷。2.分组调查。学生分组到各中学进行问卷调查。在实施调查前,先根据该校学生名录,采用随机数表法抽取被调查学生名单,然后根据抽样名单完成问卷调查,以保证数据的有效性。最后,根据收回的有效问卷整理出相关数据。3.方差分析。利用Excel软件数据分析中的方差分析模块,对整理好的数据进行方差分析。分析内容可设置为性别对学生各种能力是否存在显著性影响;年龄对学生各种能力是否存在显著性影响;民族对学生各种能力是否存在显著性影响;等等。学生分组选择一个内容进行分析,并完成分析报告。在之后的小组交流中,每组派一名代表阐述本组的分析过程和分析结果,大家再讨论分析是否正确、结果是否合理等。实验小结:该实验综合性加强,在实验过程中涉及到抽样调查、数据预处理、统计分析等内容。该内容以项目进行,大项目中分子项目,由学生分组合作完成,在这样的实验活动中,学生既学到了专业知识,锻炼了专业技能,又培养了团结协作、互相交流的品质。

四、认识与思考

统计学概率论篇4

关键词:概率统计;数理统计;教育

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)09-125-01

概率论与数理统计是一门研究随机现象统计规律性的学科,教学内容较多,难度较大,而教学时数少,因此,如何提高概率论与数理统计课程的教学质量是探讨的热点,笔者从以下四个方面作出了探索。

一、重视高中内容与大学内容的衔接

高中数学中随机事件,频率与概率,古典概型与几何概型,条件概率与事件的独立性,数学期望和方差等内容【1】与大学概率的内容有所重复。因此在讲解这些内容时,可以由学生来讲解高中部分的知识,在这个基础上,教师再作出适当的拓展。这样教学的重点就得以体现,概念的讲解也不显得突兀。

二、重视实例的引入

在概率论与数理统计教学中,有许多抽象枯燥的知识点,在讲解的过程中学生易出现不愿思考和焦虑的现象。教师要注重实例的选择,选择的实例既要与时俱进,又要充分与专业相联系。笔者所在的是军事院校,所以在选择实例时具有军事特色。例如,在讲解数学期望的时就引入航母得平均维修费用;在讲解贝叶斯公式时,引入武器装备损伤性的分析和大家都熟悉的“孩子和狼”的故事中,村民对这个孩子的可信度时如何下降的;这些实例来源于学生熟悉的军事生活,从而大大激发了学生学数学用数学的兴趣。

三、重视绪论课

好的开始是成功的一半。绪论课的成功与否关系到能否调动学生学习这门课的兴趣。绪论课一般包含以下几方面的内容:第一介绍概率论的起源与发展;第二介绍本课程的内容体系以及解决的问题,给学生一个全局的印象,知道概率将学习哪些内容;第三从生活实例出发,给学生一个直观的认识,了解到概率来源于生活。

四、弱化计算技巧,重视应用

概率论与数理统计的传统教学,重视计算技巧,推理和证明,教材中有大量的例题和习题,教师因为课时的限制想做到面面俱到实属难事,常常说:要授之予渔。因此,教师必须对教材上的知识进行探索归纳总结,以点带面,重视思想方法的教学,淡化计算过程。特别是连续性随机变量的知识点要用到高等数学中的定积分,变上限积分,二重积分以及级数的知识,学生这些知识难免会遗忘,笔者在教学中的处理方法是适当的复习补充,再辅助matalab的应用。

概率论与数理统计的应用部分在数理统计,但是目前因为课时,大多数院校的教学中心在概率论的知识,部分院校在削减了学时后,只学概率而不涉及统计。 而且统计这部分内容公式繁多,计算量大,很多学生学完之后不知道如何应用。笔者结合这两年的数学建模题讲解统计学的原理,例如结合葡萄酒的分析,讲解了数据的处理,总体的估计,置信区间等内容,

为了培养学生的应用能力,笔者经常从一个比较简单的实际问题出发,通过分析整理以及数学的抽象,建立一个概率模型,通过对这个模型概率性质的研究,再应用到更复杂的实际问题中,这样充分培养了学生学数学用数学的能力。

统计学概率论篇5

关键词:概率论与数理统计;教学设计;实践教学

概率论与数理统计课程是工科数学的重要基础课之一,该课程的基础是概率论,而重点的应用部分是数理统计,学习概率论与数理统计可以培养学生的统计分析能力和实际问题解决的能力.在学生的后续课程中作用重大,而且对于实际问题的解决提供了很好的方法.根据独立学院的办学宗旨,还有学院的特色及学科的不同,我们有针对性的改革了教学体系,培养学生的开放性思维,教学过程坚持“实用型”.在内容深度上,我们的原则是“淡化理论、注重实用”.在内容构架体系上,我们的出发点是实用性和针对性的教学,教学目的就是解决实际问题,今后重点培养学生的数学应用能力.在教学方法上,通过分析问题来建立数学模型.基于以上我总结的经验,得到一些较适用的教学方法,想推荐给大家,下面就给出三个方面进行探讨与讨论,分别包括概率论与数理统计的教学内容及方法、教学设计、教学实验.

1理出课程的重难点,给出恰当的解决方法

概率论与数理统计课程的重点是:随机事件和概率、二维随机变量及其概率分布、随机变量的数字特征、数理统计.难点是:抽象的概念(随机变量的定义,分布函数的定义等)、理论的推导(如全概公式与贝叶斯公式)、解题的方法与技巧(如二维随机变量的边缘分布)、严密的逻辑性(如随机变量矩、协方差和相关系数,要以随机变量的期望、方差为基础)等.解决办法:多以实际例子及概念产生的背景作为铺垫,引出概念,让学生对概念的理解更深入透彻;减少理论推导,多分析解题思路;重点讲解和训练一般的解题技巧和方法;要求学生多做练习,加强基础知识的训练,牢固掌握概率论的基本知识为后面的数理统计服务等.课堂上对学生的学习状态随时关注,根据学习状态确定习题量及其难度.教材内容要取舍得当,根据学生的学习情况调整教学内容,课堂氛围也很重要,教师要调动好课堂气氛.

2巧妙地设计教学环节

教学环节的设计是很重要的,能直接影响我们的教学效果.判断我们上每一节课是否成功,是取决于学生能够接受多少新知识,那么我们就要保证教学环节的流畅、自然.

2.1上好每一章的第一节课

每一学期的第一节课很重要,一个老师上好第一节课可以带领学生入门,能够吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,充分调动学习的积极性.对于每一章的第一节课也同样重要,首先老师介绍一下这一章要学的所有知识,简单概括本章的重点与难点,还有这一章与前后章节的联系及在这一本书中的地位,学习本章内容所要用到的学习方法,还有本章知识的实际应用等等.上每一章第一节的时候让学生了解这一章要学习的内容,引起学生的学习兴趣.

2.2讲解新知识要生动有趣,贴切实际生活

在17世纪,英国一个叫梅莱的贵族有“一夜暴富与一夜沦为乞丐”的故事,他的两次结果,给出了概率的起源问题.例如我们常用的手机,从收到短信开始计时到收到下一条短信,这其中的等待时间;还有我们任意时刻等待短信的时间;这都是服从指数分布的.还有经常逛商场会遇到抽奖活动,但是顾客的抽奖结果多是“谢谢参与”,这就是古典概型.涉猎高手和小朋友同时射击,听到枪响兔子倒下,我们看到猎人的枪和孩子的枪都冒烟了,那到底是谁射中的兔子?这个问题就是小概率事件原理.这些实例都需要学生对现象进行细致的观察,把生活中的这些问题模型化,从而获取新认识,如果我们能以上面的实例来讲解,从而引出指数分布,古典概型,小概率原理,那么新的概念、定理、公式就更容易理解,学生也更容易接受.采取这样的方式教学,学生的好奇心就很快被教师调动起来,教师也更容易讲授新的知识,学生也能比较容易地理解并掌握新的知识.例如社会保险在我们现实生活中总会提及,我们也都有这样的疑问:保险公司和投保人之间谁是最大的受益者呢?假如n个人向某保险公司购买人身意外保险(按保期一年算),假定投保人在一年内发生意外的概率是0.01,问(1)该保险公司赔付的概率是多少?(2)n多大时以上赔付的概率超过二分之一呢?分析:设“一个人一年内是否发生意外”是一次随机试验,现有n个人参加了这次保险,那么上面的问题就是一个n重的贝努里概型,且假定每个人在一年内发生意外的概率为P=0.01.设Ai={第i个投保人出现意外},i=1,2,…,n;B={保险公司赔付},又B=A1+A2+…+An,再根据德摩根率,有P(B)=1-p(B)=1-p(A1A2…An)=1-p(A1)p(A2)…p(An)=1-(1-0.01)n=1-0.99np(B)=1-0.99n≥0.5,有0.99n≤0.5,n≥lg0.5lg0.99≈684.16.由此可见,“概率很小的事件在一次试验中几乎是不发生的”,但是大规模的重复试验发生的概率几乎是1,所以保险公司虽说是会有赔付,但是保险公司还是“受益匪浅”的,基本上是不会亏本的.

3增加实践教学环节

随着计算机的普及还有各种数学软件的开发利用,就有必要在概率论与数理统计课程教学中增加实验教学环节.在概率论与数理统计课程的教学中引入数学实验,对学生的学习兴趣提高有所帮助,而且学生学习数学知识的效率也会提高,帮助学生应用数学知识解决实际问题,培养学生的动手能力.

3.1用数学实验思想,优化教学内容

“数学实验”就是从问题出发,借助计算机,通过学习者亲自设计与动手操作,学习、探索和发现数学规律或运用现有的数学知识分析和解决实际问题的过程.换言之,数学实验就是学习者自主探索数学知识及其实际应用的实践过程.数学实验的目的,就是在数学的学习过程中,通过数学实验改善学生的学习方式和学习过程,从而帮助学生在自主探索和合作交流的过程中理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法,并获得广泛的数学活动经验,有效提高数学学习的能力.

3.2增加数学实验内容,激发学习的创造性

在教学中可讲解简单的例子,让学生发挥想象,自己建立数学模型,利用SPSS软件对此模型求解,再观察分析给出计算结果,这样不仅让学生对课程感兴趣也体现了学生的创造性.随意开设数学实验,给学生锻炼的机会,对于培养学生的创造性是非常有效的.

3.3利用数学软件,提高学生的计算能力

概率论与数理统计中的计算问题可以用数学软件SPSS求解,计算机的发展提供了便利,对于过于繁杂的计算用计算机计算是方便快捷的.将数学实验国家精品课的适当的内容穿插在本课程教学中,以习题课的形式介绍,引导有兴趣的学生自己去尝试.课程组每年定期举办数学建模培训班,利用各种教学软件演示概率论与数理统计的应用方法,在整个教学过程贯穿数学建模的思想与方法.融合数学知识强调应用能力的培养,我独立学院的学生在全国大学生数学建模竞赛活动中取得了优异的成绩,这是难能可贵的.

4结束语

本文从三方面探究了工科概率论与数理统计课程在独立学院的教学方法,通过我对教学方法的探索和改革,对于激发学生学习该课程的兴趣有所帮助,体现该课程的价值让学生充分认识到,让学生自己主动学习.以上三个方面的教学方法,应用在独立学院的概率论与数理统计的课堂教学中,取得了较为不错的教学效果.首先增加了学生学习概率论与数理统计的积极性,其次对于活跃课堂气氛有很大的帮助,再次学生不反感学习概率论与数理统计这门课程,最后也是最重要的一点考核通过率有很大的提高.通过以上改革完善了概率论与数理统计的教学,当然今后教学工作中还有更多新的方法,有待我们进一步实践和探索,不断的完善和提高.

参考文献:

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〔2〕宗序平.概率论与数理统计(第三版)[M].北京:机械工业出版社,2011.

〔3〕陶伟.概率论与数理统计习题全解[M].北京:国家行政学院出版社,2008.

〔4〕刘洋,张国辉.工科概率论与数理统计教学方法探究[J].牡丹江师范学院学报:自然科学版,2013(4).

统计学概率论篇6

概率论与数理统计这门课是研究随机现象的统计规律性的数学课程,推理严谨,有其自身的特点,应突出概率论与数理统计中的随机方法和统计方法,使学生们建立统计思想。在概率论与数理统计的开始阶段,应先介绍一下它的起源、发展及现状,讲述这一方向的数学大家的奇闻趣事,并结合身边的实例来激发学生学习的兴趣。例如可以介绍下面的例子:某大型超市开展促销活动宣传某个品牌的洗发水,活动的规则为一个小箱中装有大小相同的黑白两种颜色各10个围棋子,一个白色棋子代表10分,一个黑色棋子代表5分,从中摸出10个棋子,计算这10个棋子所代表的分数之和即为中奖的分数,中奖规则如下:一等奖:100分,价值5000元的液晶电视一台;二等奖:50分,价值3000元的冰箱一台;三等奖:95分,所宣传的某品牌的价值98元的特级洗发水一瓶;四等奖:55分,所宣传的某品牌的价值78元的一级洗发水一瓶;五等奖:60分,所宣传的某品牌的价值58元的二级洗发水一瓶;六等奖:65分,所宣传的某品牌的价值38元的护发素一瓶;七等奖:70分,价值18元的牙具一套;八等奖:85分,价值5元的香皂一块;九等奖:75分与80分为优惠奖,收成本费18元的所宣传的某品牌的去屑洗发水一瓶。这个促销活动从表面上看一等奖到八等奖是免费的,九等奖是收费的,那这样做商家不会赔本吗?给学生们一些思考时间,从第一章中的古典概率的角度来分析这个问题。实际上商家这样做不会亏本,先来看看这些奖项的中奖概率。一等奖就意味着所抽出的棋子全是白色,其中奖概率为;二等奖就意味着所抽出的棋子全是黑色,其中奖概率为,依次类推获奖概率随着等级递增而递增。前面的大奖都是小概率事件,基本上是不可能发生的,而后面几个奖项发生的概率是较大的,这样做就使得商家既做了品牌推广又不至于赔本。在解决这个问题的整个过程中,不仅可以使学生们去思考求解的方法,又可以使他们体会到概率论与数理统计与实际生活的贴近关系,从而消除他们对这门课程的畏惧感,激发他们的学习兴趣,提高解决实际问题的能力。

二、培养统计思维能力

在学习概率论与数理统计课程的过程中,要使学生们建立统计思维,努力培养他们的统计思维能力。学生们之前学习的课程,如数学分析等主要运用的是传统的形象思维和逻辑思维,而统计思维有别于这两种思维方式。那什么是统计思维呢?统计思维的定义是人们自觉地用数字对客观事物的数量特征和发展规律进行描述、分析、判断和推理的思维方式。它是较形象思维和逻辑思维更为复杂的一种思维方式,属于创造性思维。统计思维应具有三个本质特点:第一,数量性。统计与数字密不可分,要想掌握统计思维,就要有数量的概念,会用数字来分析和揭示社会经济现象的本质,而形象思维中的数字仅仅起到表征的作用,逻辑思维中的数字只是用于计算。第二,容错性。概率论与数理统计是一门容错的学科,其理论依据、方法手段、思维形式在许多情况下不是为了需求不变的或准确无误的结论,而是要从数字中抽象出社会现象的本质特点。社会现象又是在不断变化的,许多社会规律也不具有可复制性,带有容错的统计思维能够解释和分析形象思维和逻辑思维所不能解释的社会现象,允许现实结果与预期目标存在适度的偏离。第三,逆向性。从问题的反面深入地进行探索这就是逆向思维的特性,统计思维就具有这一特性。这是由于当收集的数据不完备,或分析模型的理论假设不合理,或进行统计推断后拒绝了原假设,都要回查导致问题出现的原因是什么,这也是统计思维的核心所在。正是由于统计思维所具有的逆向性,就使得统计思维树立新思想,创立新形象。统计思维能力不是与生俱来的,只有具备一定的专业基础知识,经过一段时间的专门思维训练才可以得到。如何培养统计思维能力呢?一般而言应从培养以下三种能力着手:第一,培养观察力。所谓的“观察”是指在不进行任何人为干预的条件下,将所发生的社会现象及其过程客观地记录下来。统计思维过程是从发现问题开始的,观察力的强弱是统计思维的关键。多次观测法也是统计中一种常见的重要的观察法,就是为了把握某一确定现象的特性而对该现象进行多次观测的方法。应有意识有目的地培养学生在多次观测中发现问题的能力,例如看国家统计局官方网站的统计数据或证券交易数据等,让课堂的教学与实际的社会现实加以结合,增强学生们的观察力。第二,培养抽象能力。抽象能力是认识复杂现象过程的一种思维能力,由于社会现象大多是随机概率过程,传统的逻辑思维中的抽象已经不再适用于带随机性的社会现象。而统计思维中的抽象是以数字为工具,通过比较、分类等方法,可以从数据的特征、数量的规律中揭示社会现象的随机本质,所以培养学生们的统计思维的抽象能力是很重要的。第三,培养融通能力。统计是一种获取信息的手段和工具,其目的是解决社会的一些实际问题。而在概率论与数理统计课程的教学重点是灌输统计的基本知识和推导常见的公式模型,对于统计的数据的利用也只是停留在计算简单的指标上,这就导致了学生们知识面窄,融通能力差,综合分析问题的能力低下。要培养学生们的融通能力,就要改变这种狭义的统计观,强化统计的寄生性,扩大学生的知识面,采用案例分析等方法增加相关领域的相关知识的传授。

三、改革教学方法和手段

统计学概率论篇7

关键词: 概率统计 启发式教学 概率统计思想

概率统计思想体系和其他数学基础课完全不一样,是一门独立的学科,需要换一种思考方法。一开始学很难入门,所以学生对概率统计产生了抵触心理,他们经常逃课,即使来上课也不认真听课,下课也不复习和预习。分析原因,一是概率统计枯燥无味,对其用处一无所知,学习目标不明确;二是基础差根本就学不会,跟不上老师的授课进度,他们也很茫然,不知道怎么办。

概率统计在以后的专业课学习中是很重要的,尤其是对统计和金融专业的学生。为了提升学生的概率统计水平,提高学生的数学素养和逻辑思维,培养学生主动发现问题、分析问题和解决问题的能力,我根据多年的教学经验总结如下。

1.确定授课学生的专业,分析他们对概率统计的深度和侧重点,通过高考成绩分析他们的数学底子是否深厚,以此为根据制订教学计划。比如金融专业的学生,我们不仅要求学生掌握原理的应用,而且要掌握定理的证明;如果是经济类、法律类的学生,只要求掌握概率统计的基本思想,能够用概率统计的原理解决问题。

2.制订完教学计划,针对学生的特点采用启发式教学进行授课。

(1)每一节课的知识点引入很关键,根据生活中的例子引起学生的兴趣,这样学生会主动学习。这个引入要精炼,不做过多解释,点到为止,抓住学生的兴奋点即可。比如讲古典概率时,我们可以拿100个人里面肯定会有两个人的生日一样作为引例。再如讲条件概率时,国家的经济制定目标和医生看病可以作为引例,这些都是条件概率的应用。引例有好多,可以选择时下学生最感兴趣的话题作为引入。

(2)知识点的讲解时启发式的教学方法可以灵活应用,如提问启发式,这个方法老师们上课都在用,目的是调动学生的主动性,积极思考。提问启发式主要是找到事物的矛盾,形成问题的语境是关键,比如讲条件概率时,可以提问条件概率和无条件概率的区别,怎样分析条件概率中的条件,以及给出一个概率值分析是条件概率还是无条件概率,经过这样深入分析,学生就将条件概率的知识点牢记心中了。

对比启发式,概率统计中的随机变量是两类,一类是离散型随机变量,另一类是连续型随机变量。离散型随机变量的知识点比较好理解,例如分布率、期望和方差等。但是连续型随机变量不能分解,而且设计到高数中一些积分求导的抽象的理论,所以我们采用对比启发式,积分是变相的求和,离散型的公式转到连续时,和号变成积分号,概率值变成概率元素,这样就直接转变成连续型的公式了。这样离散和连续的对比,一是可以绕开高数中一些抽象的理论,二是知识点的理解比较顺,思路能够融会贯通,学生很容易接受。

比喻启发式,概率统计中抽象的定义和理论比较多,而且这对于大二的学生是全新的知识点,有的定义讲完了还不知是什么,这种情况经常看到。例如讲完备事件组时,定义讲完了,学生对这个概念没有感觉,定义介绍完了也就完了,以后用到它很难理解。我们可以将样本空间比喻成一块蛋糕,完备事件组就是被分完的蛋糕组合。这样的比喻很形象,更容易理解。

案例启发式,我们在课堂教学中可以引入生活中有趣的案例,激发学生的兴趣,提高学生的学习主动性。比如讲泊松分布时,它很抽象,我们可以介绍生活中服从泊松分布的例子帮助学生理解,像单位时间内飞机场落的飞机的架数、单位时间内通过某路口的汽车两数和单位时间内银行柜台口接待的顾客人数等,知道了它们的分布可以帮助我们解决很多问题。

图像启发式,图像能帮助我们理解函数的性质。在概率统计的教学中,图像启发式同样起到了很大的作用。比如讲正态分布的密度函数时,它的图像帮助我们理解了正态分布的性质,而且在讲置信区间时,帮助学生理解了置信度在一定的条件下为什么关于原点对称的区间精确度最高。

实践启发式,概率统计后面主要讲的是基础的统计,课程讲完了,虽然学生能够按猫画虎将题作对,但是里面的统计思想可能还没有掌握,甚至在实际应用中不知所措。常言道:实践出真知,我们可以给他们些数据或者学生自己找,应用我们学的统计知识对实际生活中的问题进行判断。比如我们可以让学生验证两个班的数学水平的高低、某一科的成绩是否符合正态分布和食堂的打饭口的数量是否合适等。通过实际应用,学生不仅感受到了概率统计的重大作用,而且充分理解了概率统计的思想,为以后的学习打下了坚实的基础。

启发式的教学方法还有好多,但教学是一门艺术,每一节课它不是一成不变的,不同的学生采取不同教学方式。在准备教案时不要只用一种启发式教学,要将各种方法融会贯通。讲好一节课,不仅备课时要准备充分,而且上课时根据学生的理解情况,随机应变,临场发挥。教学是一门艺术,随时补充材料,不断更新。

总之,概率是一门全新的学科,应用性很强。在授课时,抽象理论的推导不再作为重点,重点是知识的融会贯通。教师的任务是采取各种启发式教学方法帮助学生理解概率统计的思想,既知其然,更知其所以然。多看书,理解其中的思想,可以通过做题帮助我们理解知识点,但是没有必要陷进各种各样的解题方法中不出来。做题是一种手段,重点是概率统计的思想的理解,解决问题和分析问题的能力的提高。如果这个重点做好了,概率统计这门课的学习任务就可圆满完成。不管是以后的专业课学习,还是毕业工作都会受益匪浅。“授人以鱼,不如授人以渔”,我们要“授人以渔”,为让学生成为社会精英继续努力。

参考文献:

[1]胡曙光.浅谈启发式数学教学[J].福建财会干部学院学报,2007(2):39-40.

[2]周淑娇.启发式数学教学的重要原则[J].武警学院学报,1997(1):80-81.

[3]许毅,姜福全.高等数学课启发式教学浅析[J].哈尔滨金融学院学报,2011(3)-83.

统计学概率论篇8

关键词: 概率论与数理统计教学 教学内容 考核方式

概率论与数理统计是一门研究随机现象客观规律的学科,在自然科学和社会科学中有着重要的应用,也是全国高等院校数学类的基础课程。由于该学科的思想方法与学生以往学习过的其他数学课程有较大不同,因此学生学习起来往往感到难以理解与掌握。学生不能从根本上认识其内涵,所以很难展开思维,不能和生产实践联系起来,解决实际问题。基于这一点,在这门课程的教学中采取科学的教学理念,合适的教学方法和教学方式,培养激发学生的学习兴趣,针对不同教学对象因才教学是十分必要的。我结合自身教学实践,谈谈自己对概率论与数理统计教学的一点思考,以期对本学科教学实践的发展提供有益参考。

1.重视培养和激发学生学习兴趣,提高学生学习的积极性和主动性

概率论与数理统计的研究的问题与现实生活有着广泛的联系,但是这门学科的思维方式与以往学生接触的数学课程有很大不同,学生在学习时感觉难以理解书中的概念、定理和解题方法技巧,往往产生畏难厌学情绪。如何调动学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,使学生发自内心的喜欢这门学科,是使学生学好这门课程的前提。课程内容要能引起学生的兴趣,要能引人入胜,首先要求教师对这门学科的产生和发展,对人类社会的功能和影响有着深刻的了解,然后组织好教学内容,使学生领会其基本主线、概念、原理,以及其独特的研究方法。在教学中教师可以引入经典故事和有趣实例来阐释这门学科有关知识,也可以提出启发性的问题,让学生去分析研究和讨论,引导学生去发现问题,分析问题,解决问题。总之,提高学生学习积极性归根结底要在教学中注重理论与实际的联系,把抽象的理论用简显的方式表述,把现实生活中的事例用书本中的理论来解释。

2.开设实验课,引导学生应用数学软件解决实际问题

传统的概率论与数理统计统计教学中只有习题课,没有数学实验课,不利于培养学生利用概率论与数理统计思想和方法解决实际问题的能力。开设数学实验课,把理论教学与学生上机实践相结合,变抽象的理论为具体,可使学生由被动接受转变为积极主动参与,激发学生学习本课程的兴趣,培养学生的创造精神和创新能力。在实验课的教学中,教师可以适量介绍MATLAB、MATHEMATIC、LINGO、SPSS、SAS等数学软件和统计软件,并结合概率统计介绍软件中与课程各章节有关的语句,介绍软件的操作及注意事项,使学生通过在计算机上学习概率论与数理统计,加深对基本概念、公式和基本运算的理解,同时可以使学生学会运用软件技术实现概率统计问题的求解过程。

3.引入案例教学,运用多媒体教学手段,丰富教学方法

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情境中去,通过分析与相互讨论,调动学生的积极性和主动性,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。在课堂教学中,教师应注意收集经济生活中的实例,把收集到的实例适当地穿插于理论教学中,将理论教学与实际案例有机地结合起来。对案例的选择要有针对性,必须有产生问题的实际背景,能够为学生所理解。同时利用案例设置讨论,鼓励学生积极发言,讲出对问题的理解。从而达到培养创新能力的目的。例如讲授随机现象时,用元件寿命、某时段内经过某路口的车辆数等例来说明它们所共有的特点;讲授正态分布时,说明正态分布在考试、产品质量管理等方面的应用,然后结合概率密度曲线图形讲解正态分布的特点和性质,让学生总结现实生活中什么现象可以用正态分布描述,从而提高学生的学习积极性,强化学生的应用意识。

多媒体教学手段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,可将一些抽象的内容直观的反映出来,使学生容易理解。另一方面,可以使教师不必浪费时间用于抄写例题等工作,有更多的精力对重点内容进行详细的分析和讲解,增加课堂信息量。

4.改革考核方法

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。传统的概率论与数理统计课采用期末一次性闭卷形式的考试,教师按照固定的内容和格式出题。在这种考试形式下,学生往往把考试本身当作追求的目标,放弃了自身发展愿望,为了应付考试把精力过多地花在概念公式的死记硬背上,而不重视对这门课程所学知识在实际中的应用。这种考试方式不利于培养人才,不利于培养学生的创新能力。所以应该改革传统的考试方法,把对学生的考查分为平时考查、学期论文和期末考试三部分。首先,平时考查包括作业,思考题的完成情况,侧重考查学生在平时学习的学习状态,督促学生要勤于思考,对各个知识点要有清晰准确的理解。其次,期末论文侧重考查学生是否对这门学科有系统的理解和掌握,能否提出问题,思考问题。最后是期末考试,全面考查学生对知识的综合掌握。教师应把这三方面内容赋予适当权重,最终评定学生的学科成绩。

总之,概率论与数理统计的教学目标,不仅要使学生学会书本知识,而且要使学生学会如何应用所学知识解决以后学习和工作中的实际问题,提高学生的创新能力。

参考文献:

统计学概率论篇9

关键词:数学建模 概率统计 自主学习

概率论与数理统计是所有高等院校的理工、经济管理、金融类专业本科阶段开设的一门必修数学课程,同时有不少人文社科类专业也在开设这门课程。它是与实际生产生活联系最为密切的一门课程。由于它在自然科学、社会科学、工农业生产、金融经济等各方面的广泛应用,本课程在高等学校教育中的重要地位日益凸现。因此,作为本门课程的授课教师,不仅要给同学们讲解它的基本理论知识,更重要的是引导学生学会运用概率统计的思想方法,来解决实际问题。这是每位授课老师义不容辞的职责,也是同学们学习的动力源泉和最终归宿。

为了使同学们更好地运用概率统计,这种数学方法解决实际问题,在课堂上可以花少量时间向同学们介绍数学建模的思想,树立他们运用数学方法,解决实际问题的意识和全局观。当然,在我们概率统计的教学课堂上,主要是教学生如何建立概率统计模型去解决实际问题,告诉他们概率统计模型是在处理随机性问题时非常有力有效的模型。一旦同学们体会到了这一层,就会变被动学习为主动学习,学习效果当然也会大为提高。作为老师,大约可以从以下几方面来做。

一、告诉大家什么是“数学建模”

“数学建模”是指根据生产、生活中遇到的实际问题的特点和规律,抽象和提炼出一个数学问题,用数学的工具,包括计算机、信息查询等手段来求解,并将结果经解释验证后用于解决实际问题,指导生产生活的过程。作为数学研究与实际的社会生产生活交叉组合,而产生的一个新兴的学科领域,数学建模随着电子计算机这一高科技运用的不断普及而日显重要。

课堂上可以举几个随处可见的易于理解的实例,来阐述数学建模的概念和威力。比如:椅子能在不平的地面上放稳吗,人口增长的规律如何呢,双层玻璃比单层玻璃的隔热性好多少等等。当然,无需把每个问题讲得很详细,只需告诉同学们这些实际生活中的问题,可以转化成数学的符号和公式,运用数学方法能得到满意的解决。

对于不同的甚至相同的实际问题,运用数学中不同学科领域的理论和方法,可以建立各种不同的数学模型。它们各有优劣,在实际建模中应该视具体问题,选择相对更有效更精确的数学工具建立模型,以实用作为主要原则。而运用概率统计思想方法建立的数学模型就是概率统计模型。在概率统计课堂上,对于一般数学建模的概念和思想不用花很多篇幅讲解,只是让大家有这么一个建模的意识和全局观即可。

二、注重讲解概率统计模型的实例,激发兴趣

随机现象在日常生活中无处不在,比如产品的销售与库存、股票期权等投资分析,气象预报、社会经济预测控制等问题。它们几乎都可以建立概率统计的数学模型进行解释和解决。要想提高学生建立概率统计模型解决问题的能力,在教学中可以选择具有丰富现实背景的学习材料,从现实生活中找素材,激发学生利用概率统计方法解决实际问题的“欲望”。我们教师可以从简到难,先提一些简单的实际问题,帮助同学们理解,增强他们的信心;然后随着学习的不断深入,知识的不断增多,再逐步提出复杂一些的问题,这样同学们解决问题的能力就会得到较快的提高。

比如,在开始学习泊松分布时,我们可在课堂上举类似如下的一个简单的例子。

例:某商品的月销售量X服从参数为10的Poisson分布,问:这个月底的库存应为多少才能保证下个月不脱销的概率不低于0.95?

尽管这个例子看起来很简短,但是从以往课堂上同学们的反应来看,发现初学者理解起来还是有难度的。对他们来说关键的难点在于:这个问题中哪个量是随机变量,哪个量是要需要我们人为去决策的普通变量。对这个问题初学者往往比较模糊,需要多加思考练习和体会。我们在教学中要有意识地引导同学们弄清这个关键点,然后才能把模型建好。就此例而言,月销售量X是一个随机变量。我们设这个月底的库存为a,它就是一个决策变量,就是高等数学里面的普通未知数,而不用看成随机变量。那么这个问题就可以转换为这样简单的数学模型:

这个模型很容易求解。当同学们理解了这个思路以后,就会觉得很有意思,增添了兴趣。

再比如,学习了数学期望之后,可提出这样的实际问题让同学们考虑。

例:设报童每天从邮局订购零售报纸,批发价为每份0.4元,而每天报纸的需求量X服从正态分布N(150,36),零售价为每份0.6元,如果当天的报纸卖不掉,他就按每份0.2元处理掉。为使获利最大,报童每天应向邮局订购多少份报纸?

告诉同学们这里只是以报童卖报问题为例,这类问题非常多,企业的生产、销售、削价都是类似的。先让同学们自己独立思考,细致地分析,大胆地写出模型求解。哪怕一开始写错也没关系,只有这样才能不断进步。等同学们有了自己的思路之后,我们再来讲解正确的做法。这个问题比前一个问题复杂许多了,关键的还是分清楚普通自变量与随机变量,理出它们之间的数量关系,写出目标函数表达式。只有这样才能建立正确的数学模型。叫做错的同学把自己的想法和正确的做法作对照,从而发现自己概念上的误区或者是公式的运用错误,认识到把实际问题转化为正确的数学模型的重要性。初学者只有反复的经过“犯错――纠正――再犯错――再纠正”的过程,才能真正掌握建立概率统计模型解决实际问题的方法。

诚然,课堂上的时间是有限的,教学实例和手段也是有限的,课堂教学主要起到一个抛砖引玉和激发兴趣的作用。我们要启发大家在课下独立地去观察和思考实际生产生活中的问题和现象,让他们自觉的、有意识的运用概率统计的方法建立模型,并努力加以解决。

当然,对于一个比较复杂的问题,同学们未必能够很完整地解决。但是在解决这个复杂问题的过程中,同学们所收获的东西却是让他们受益不尽的。比如,当他们碰到不理解的东西或觉得所学知识不够用的时候,就会自主地去学习相关知识,翻阅资料或者上网查询等等;而有时可能有了大概的解决思路,但是对中间的某一概率或统计问题不会求解,他们必然要去打开平时让他们很头疼的书本,从中找到解决的方法。这时,他们就会体会到概率统计这门课程,甚至是其他数学课程的妙用之处,在今后就会加倍努力地去学习。

三、强调统计软件的应用

对于统计中许多方法可以充分借助当前流行的各种统计软件,如excel,spss等等。在课堂上举一些来源于现实生活的实例,并现场用软件解决。有些时候我们可能会事先就把问题用软件解出来,然后直接用ppt向同学们展示运算结果。这样做可以提高课堂效率,但并不利于学生理解掌握全局的思路和整个操作过程,对于步骤比较少的问题可以这样做。但是对于综合性强一点的问题,我们最好把分析思路和运用软件操作的全过程向大家演示。鼓励学生们多上机,掌握一门有用的统计软件,让他们充分体会到概率统计理论结合软件运用之后的强大威力,在实际应用中如虎添翼,提升他们的学习兴趣和学以致用的迫切愿望。

只要同学们感受到了概率统计这门课程有很强的实用性,就一定会学好的。多留问题给他们自己思考解决,那么他们的独立学习研究和应用知识的能力就能得到快速的提高。长此以往,他们在今后的工作中就会干得更出色,更加受益于这门课程。而作为引导者的我们,就真正起到了领路人的作用,教学效果事半功倍。

参考文献:

1.沈恒范.概率论与数理统计[M].北京:高等教育出版社,2005

统计学概率论篇10

Abstract: Independent colleges, as a product of China''s Higher Education, is a new educational mode. To develop unique "application-oriented training" mode is the security of sustainable development for independent colleges. Probability and statistics as applied widely branch of mathematics is an important basic course. So how to reform the probability theory and statistics to conform the education mode of independent college is an important problem. To explore some of the reform measures to improve the quality of teaching is of great significance. The article discussed reform of probability and mathematical statistics for independent college from the teaching method, teaching content, teaching structure and the selection of textbooks and so on.

关键词:独立学院;概率论与数理统计;教学改革

Key words: independent colleges;Probability Theory and Statistics;teaching reform

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)03-0239-02

0 引言

独立学院作为一种新型的办学模式在高校扩招的浪潮中应用而生,它是普通高校的二级学院,但是却有着新的模式,新的机制。它的发展速度快,创办历史短,生源既不同于本科生也不同于高职生,所以在发展过程中逐渐暴露了许多问题。例如对学生的培养方案定位问题,理论教学与实践教学的分配问题,三本特设和研究型本科院校的差别问题等等,这些问题不解决,都会影响独立学院的可持续发展。本文将结合独立院校的现状和特色来浅谈《概率论与数理统计》的教学改革。

概率统计是一门研究随机现象统计规律的数学学科,由于其理论和方法的鲜明特色,使得其几乎遍及所有科学领域,如自然科学,医药卫生,工程技术,国民经济等各个领域。由于概率统计严谨理论性和广泛应用性。几乎所有高校都把其作为一门重要的基础课程来上,但是由于三本院校学生本身的理论基础差,学习不够积极,所以概率论与数理统计的教学过程遇到了很多问题,老师往往认为讲的很认真很详细了,但是学生反馈回来的却是难学,难懂,难用。那么独立学院在面对新的教育对象时,如何从概率统计的培养计划到课程设置再到教学实践,办出自己的特色呢,这是本文的主要研究问题,下面我们从以下几方面先分析一下当前独立学院存在的问题。

1 独立学院的概率统计教学现状及存在问题

1.1 学生基础薄弱,学习积极性不高 一般来说,独立学院学生的基础知识以及学习能力与一二本院校学生相比差别比较大,他们的入学成绩相对较低,基础比较差,学习积极性不高。特别是对数学这类基础课更是“望而生畏”,又因为概率论的学习需要前面的微积分作为基础,所以对于大多数学生来说对概率的学习非常吃力。慢慢的就导致对这门课学习热情的锐减。学习自信心丧失,以及期末考试会有大批学生概率挂科。

1.2 教师教学教法问题 独立学院的师资队伍一般是“双师型”,即既有专职教师,也有母校的有经验的教师。首先教师队伍上存在一定的问题,专职教师大都是刚毕业的年轻教师,缺乏教学经验,而母校教师长期教的是基础比较好的一二本院校学生,对于基础较差的独立学院学生,仍然采用以前的教学模式和教学方法,所以一定程度上会影响教学效果。再者对于概率统计这门学科来说,很多教师在教学上都采用传统的教学方法“概念介绍—公式推导—例题讲解”,教学模式陈旧,教学方法单一,重理论轻应用,重公式推导轻实例描述,重教授轻互动,重面面俱到轻有的放矢,重概率论轻统计学,重一概而论轻因材施教。这些问题都影响着概率统计的教学效果。

1.3 教材问题 独立学院大多用一二本院校的教材,缺乏适合独立学院学生的相应的教材文件,而对于一二本院校的教材主要是培养“研究型人才”,不适合独立学院的“应用型人才”培养方案,再者由于很多独立学院对概率课时的删减,很多教师为了完成任务就自主的删减内容降低难度,但是没有一个统一的标准,容易出现要求过高或过低而与实际脱节,另一方面,大多独立学院按照母校的模式重概率轻统计。但是从独立学院的培养定位来说,统计的应用性更强,对于培养应用性人才来说更具有实用性。所以要求独立学院无论从教材的难易程度,重点,难点还是概率统计的比例部分都要有一个新的模式[1]。

2 独立学院的概率统计教学改革探讨

针对以上问题,从以下几方面对独立学院概率统计进行改革。主要手段是坚持分层教学、实施分流培养、构建科学的分层教学管理模式,通过实施案例教学法等教学方法改革,广泛深入开展数学实验、数学建模活动等措施,来提高数学教学质量,实现培养应用型人才的目标。下面以电子科技大学成都学院的概率论与数理统计教学改革为例,具体讨论一下独立学院的教学改革。

2.1 教学方法改革

2.1.1 分层教学法 由于独立学院学生入学水平参差不齐,数学基础,爱好程度,专业方向都不同,所以对概率统计的学习需求也存在很大的不同,导致有些同学觉得“吃不饱”有些觉得“吃不消”,为了更大程度的满足个层次的学生学习需求,电子科技大学成都学院实行了分层教学法。具体考虑了以下三个方面:

第一从数学基础考虑:我们在学生一入学的时候举行数学竞赛,主要是考核高中的知识,目的是测试学生的数学基础,把成绩比较好的学生分为 “行知班”,对于这个班级的学生在教学的深度,难度和广度上都等同于一本或二本院校,经过试验,此班级的学生很多都参加了研究生考试,数学成绩相对都比较不错。另一方面,概率论与数理统计是在大二上学期开设的一门课。是以高等数学为基础的一门学科,所以我们院校在高等数学上册结课后,进行了数学和英语的再次考核,把成绩好的同学分在一个H班里,这个班级的学生基础比较扎实,对数学的兴趣也比较浓烈,我们特别聘请了电子科大本部经验丰富的老教授来教授这个班级,为以后的数学建模比赛,高数比赛以及研究生考试选拔人才进一步做好准备。最后在试卷模式上也进行了相关的分层考核,试卷分为基础题和附加题,前面50分是基础分,后面50分难度逐渐提高,最后额外两道附加题作为优等生和中等生的选拔考核。这样不仅考察了学生对基本教学内容的掌握,也一定程度上反映了优良中差学生的比例,满足了不同层次学生的求知欲望。

第二从专业方面考虑:由于不同专业对概率论的要求不同,所以我们从大的方面我们分了工科概率,经管专业概率,文科概率三个方面。三个方向的概率学分不同,教授内容不同,要求也不同。对于计算机,电工,通信等工科专业主要注重概率论的教授,统计方面只做简单介绍。会计专业则在减少概率的理论推导,注重应用,加大统计部分课时,重点描述如何抽样,如何让做参数估计,假设检验等等。对于文科概率则课时更少,了解基本知识就可以了,更多的介绍一些概率知识的背景,数学家的故事等,让文科学生在轻松愉快中了解数学的博大精深与伟大数学家的治学态度和睿智[2]。

第三从兴趣爱好考虑:概率论与数理统计是在大二上学期开设的一门课。经过一学年高数和线性代数的学习,很多同学也知道了自己的兴趣以及基础如何,所以到大二的时候,对于基础比较好,又感兴趣的同学可以去H班学习。对于基础不太好,但是比较有兴趣的同学,我们开设了统计学等选修课,可供学生选择。

第四从虚拟网络考虑:虽然我们分了很多层次来进行教学,但是对于每个学生个体仍然存在很大差异,如何真正做到因材施教,让每一个学生都得到最大满足,我们开发了网络自主学习平台,这个平台上有各个层级学生需要的概率统计题目,数学学家的背景故事,概率趣闻,各种概率统计的应用模型,历年建模题目以及很多模拟试题,很多学生可以根据自己的需求进行自主选择,并每天在固定时间安排老师进行网上答疑。这个平台正在进行中,我相信一定会取得良好的教学效果的,这样不仅让学生随时都可以最大限度的满足自己的学习欲望,而且可以锻炼其自主学习,自我创造能力。

2.1.2 案例教学法 由于独立学院学生的数学基础相对于一二批本科院校要差一些,但是他们大多思想比较活跃,兴趣比较广泛,所以填鸭式的理论推导,只会让他们对概率统计越来越失去信心。案例教学法是融合启发式、互动式和探究式的教学法,是通过一个具体的情景描述,引导学生深入情景,对这种特殊问题分析,讨论,解决的教学模式,好的典型的例子不仅可以激发学生的学习兴趣,而且能增强学生对知识的理解能力和自主学习能力,以及创新能力。

案例教学法可以贯穿概率论与数理统计的始终,小到具体到每个例题,大道专题讨论,都可以用案例教学法,例如在第一节介绍介绍概率的起源的时候,可以给学生介绍“赌徒分赌本”的故事,让学生在思考赌本应该到怎么分的时候,感受数学的魅力,如在讲授几何概率时,可以让学生做一下著名的蒲丰实验,感受一下概率的实际数据与实验模拟的差别,也可以讲解调动学生积极性的“约会问题”;在学习古典概率时,选取学生感兴趣的中奖案例,例如福彩35选7,分别计算学生中奖,中一等奖,二等奖的概率是多少;讲授正态分布的时候可以把某一年的概率成绩拿出来作为数据,让学生计算该成绩是否具有正态性,并求出优秀,良好各等级的概率,以此评价此次考试的合理性;讲指数分布时,为了说明随机服务系统中的服务时间服从指数分布,可以让学生观测某银行服务窗口的顾客等待时间,进而给出指数分布的参数,并对银行设置窗口数给出评价。在学习数理统计部分时调查身边同学每月伙食费用的分布情况、平均消费等等,给出一定信度的置信区间。在介绍概率的统计意义时,可以从统计学家的投硬币实验引入理论,在介绍中心极限定理时,可以让学生做一下高尔顿钉班实验,让学生在试验中深刻体会中心极限定理的的意义。

以上简单介绍了一些概率统计的案例教学法的例子,但是如果真正的做好案例分析法需要教师扮演设计者和激励者的角色,在选取案例的时候一定要贴近生活,既要符合教学目标,又要符合专业特设,具体步骤为教师选好案例,把学生分为几个小组,每个小组自己分析问题,收集问题,分析事实依据,设计不同的解决方案,作出决定,展示结果,最后由教师对各小组的结果进行评定。所以如果严格按照这种流程来做的话,比较耗时,每学期教师可以自己找两三个案例来做,其他的案例主要体现在在选取的时候要围绕教学目标,并能激发学生的兴趣为标准,在讲课的时候穿去即可,活跃课堂气疯,互动学生参与进教学课堂[3-6]。

2.2 教学内容和结构的改革 独立学院的定位是培养“应用性人才”,结合这一培养目标和概率论的特点,制定符合独立学院的概率教学大纲和教学计划,适当的割舍若干教学内容,根据不同专业有重点讲解与本专业相关的重点内容,例如,大数定律和中心极限定律理论性很强,可以简单通过案例介绍,例如讲中心极限定理时可通过高尔顿板给学生演示,让学生从直观上理解中心极限定理描述的内容。整体来说一方面独立学院应该浓缩概率的课时,降低概率理论推导难度,增加统计的课时,因为统计内容对培养应用性人才更具有实用性。在整体结构改革的同时,对于各个专业也要有重点有差别。针对通信专业来说要重点介绍概率密度函数与概率分布函数,正态分布统计特性等。针对会计专业就强化统计方面的内容,尤其是抽样分布,回归分析之类的;针对电信专业当介绍随机变量的独立性时,可以介绍几种典型的系统可靠性问题等。另一方面要把概率课和数学实验课相结合,在每章概率课上完之后上一两节数学实验课,加强学生对概率知识的印象,同时学会用MATLAB,SPSS等数学统计软件,解决概率问题。例如在将统计的样本时候,MATLAB中的rand,randn,binornd等可提供你任意数量的各种分布的数据,normfit可以很轻松的计算参数估计。简单的hist和bar就可以把高尔顿板实验展现的淋漓尽致等等,这样既加深了对基本概念、公式和基本运算的理解,同时可以学会运用软件技术实现概率统计问题的求解过程。而且对以后的建模比赛也有很大的作用。

2.3 教材改革 由于独立学院属于一二本大学的二级学院,所以很多独立学院仍然在用母校的教材和课程大纲,这样就容易与三本院校学生基础差相脱节。三本院校应该根据自己学生的特点,学校的培养定位来制定符合独立学院的教材。要以培养应用型人才为目标,从概率论与数理统计的特点出发,分析课程体系的系统性和应用性。要在内容上,难度上,结构上做一定的调整,编出相应的教材,习题册等配套教材,介于很多独立学院起步晚,教师经验不足,则可以联合几所独立学院的骨干教师合编符合三本院校学生的教材,也可以充分利用“双师”这个优势,让本部资深老教授带队,合编具有独立学院特色的教材。在编写教材的过程中,要注意以下几点:①可以加入一些概率论的起源,发展,成熟的历史,并对一些概率中出现大数学家进行简单介绍,让学生体会这些数学家的人格魅力。②教材要加入很多应用性的例子和模型,要与时俱进。给学生讲一些当前发生的流行的事件,通过概率知识来解决问题,这样可以激发学生的学习兴趣。③教材每章的最后一节可以加入一些统计软件介绍,例如SPSS,SAS,MATLAB以及EXCEL。通过这些软件对本章的数学模型进行模拟仿真,或者通过软件求解本章学习的相关理论知识。真正实现人机结合的乐趣。

3 结束语

总之,独立学院的教学改革是一个不断摸索的长期的过程,很多地方还得去不断探讨研究。概率论与数理统计的不断改革是每一位数学老师不可推卸的责任,需要从教学定位,培养目标,教材建设,师资队伍建设,教学理念,教学方法等多方面进行创新和探索。要从三本学生的角度出发,探讨切合实际的,符合独立学院的教学方法。相信只要三本院校定位明确,办学思想统一,师资队伍不断提升,三本院校的概率论与数理统计一定会越来越好,越来越有特色的。

参考文献:

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