時間:2022-03-07 03:33:39
導(dǎo)語:在大學(xué)概率論知識點總結(jié)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【關(guān)鍵詞】獨立學(xué)院;概率統(tǒng)計;教學(xué)研究
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是一門十分重要的大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課,也是唯一一門研究隨機現(xiàn)象規(guī)律的學(xué)科,它的實際應(yīng)用背景很廣,在科學(xué)技術(shù)與人類實踐活動中正在發(fā)揮著越來越大的作用和影響。因此學(xué)生應(yīng)該掌握這門課的基本知識理論,并會把他們應(yīng)用到社會實踐當中。
學(xué)生在學(xué)習(xí)和掌握這門課程的過程中普遍感到概念抽象,思維難以開展,方法難以掌握。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,往往都是以教師講解公式定理為主,填鴨式地灌輸給學(xué)生,學(xué)生往往死記硬背,同時由于我國高等教育大眾化的實現(xiàn),越來越多的學(xué)生進入大學(xué)校門,獨立學(xué)院的學(xué)生入學(xué)水平參差不齊,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識比較薄弱。 所以怎樣提高概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)質(zhì)量,已經(jīng)成為我們迫切需要解決的問題。筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗和實踐,談?wù)剬Ω怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)的一些體會。
1 案例教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生興趣,注重理論聯(lián)系實際
興趣是最好的老師,它可以激發(fā)學(xué)生的情感,可以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。概率論與數(shù)理統(tǒng)計的一些概念過于抽象,公式較多,又不易理解,尤其對獨立學(xué)院的學(xué)生來說,他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱更容易產(chǎn)生厭學(xué)怕學(xué)心理,對于課本中一些抽象的定義與概念,可以在講授之前穿插概率史的介紹,這樣學(xué)生容易理解知識的來源背景及用處。概率論與數(shù)理統(tǒng)計所研究的總是滲透到我們生活的方方面面,每個理論都有直觀背景。在教學(xué)中,教師應(yīng)從抽象概念的背景入手,精心選擇有趣的實例,去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在趣味中掌握概率論與數(shù)理統(tǒng)計的基本思想和方法。
比如,在講授全概率公式和貝葉斯公式時提出一個有趣的問題:假如你有機會參加某電視臺的一檔娛樂節(jié)目,支持人拿著三個商標對你說,其中一個商標后面的獎金是2000元,另兩個后面的獎金分別為100元和10元,你可以隨意選擇一個商標,主持人知道商標后面的獎金數(shù),他打開了一百元的一個商標,比方打開2號商標,他對你說再給你一次機會,允許你改變原來的選擇,你是堅持選1號還是改選3號呢?這時引導(dǎo)學(xué)生開展討論,從而引入全概率和貝葉斯公式。
該課程的主要特點是與現(xiàn)實生活聯(lián)系較密切,采取案例教學(xué)法,就是在課堂上選擇一些實際案例,結(jié)合所教學(xué)生的專業(yè),闡述概率論與數(shù)理統(tǒng)計的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的興趣,同時可以增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力。如講授隨機現(xiàn)象時,用拋硬幣、元件壽命、某時段內(nèi)經(jīng)過某路口的車輛數(shù)等例來說明它們所共同具有的特點;講隨機事件獨立時,以有放回摸球和無放回摸球為例,闡述獨立的定義及應(yīng)用。又如講授正態(tài)分布時,舉例說明一個地區(qū)成年男子的身高服從正態(tài)分布,結(jié)合概率密度的圖形,身高在?滋的附近的概率非常大,?滋值也就是這一地區(qū)成年男子身高的均值。同時讓同學(xué)們總結(jié)實際中什么樣的現(xiàn)象可以用正態(tài)分布來描述,這樣能使學(xué)生認識到正態(tài)分布的重要性及其應(yīng)用的廣泛性,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,強化學(xué)生的應(yīng)用意識。
2 采用靈活多樣的教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量
關(guān)于教學(xué)方法,在課堂教學(xué)中要突出“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教學(xué)理念,針對不同專業(yè)的學(xué)生,不同的教學(xué)內(nèi)容采用相應(yīng)的教學(xué)方法,如“類比教學(xué)法”、“問題教學(xué)法”、“討論法”等。
類比聯(lián)想是一個很重要的教學(xué)方法,通過類比聯(lián)想可以串聯(lián)不同層次類似的內(nèi)容,幫助學(xué)生理解與記憶。教師在備課及教授過程中,要對各章節(jié)知識點各部分難點及證明進行歸納、類比和總結(jié)。在實際講授過程中可聯(lián)系離散講連續(xù)、聯(lián)系一維講多維,聯(lián)系已學(xué)知識引出新的知識,自然過渡,深入淺出的導(dǎo)出要學(xué)內(nèi)容。例如一維連續(xù)型隨機變量?字的概率密度f(x)的五條性質(zhì),完全可以推廣到二維連續(xù)型隨機變量(X,Y)的概率密度f(x,y)的性質(zhì)。再如隨機變量的數(shù)學(xué)期望為E(X)=■xipi(離散型)與E(X)=■xf(x)dx(連續(xù)型)做類比,得出期望的本質(zhì)就是加權(quán)求平均。在數(shù)理統(tǒng)計部分還應(yīng)讓學(xué)生體會到參數(shù)的區(qū)間估計與假設(shè)檢驗在處理方法上的不同以及它們之間的聯(lián)系等等。事實證明,像這樣的類比教學(xué)可以起到事半功倍的效果。
獨立學(xué)院的學(xué)生基礎(chǔ)差,不善于分析問題,解決問題,如果舉例太多,學(xué)生會摸不清重點. 因此,教師在備課時首先對題目進行分類,并在例題后附加類似問題,以便讓學(xué)生能對知識有深刻的認識,并能達到舉一反三的效果。例如古典概型主要討論五類問題:摸球問題、分球入盒問題、抽取問題、隨機取數(shù)問題、分組問題。其中的分球入盒模型可用以描述許多直觀背景很不相同的隨機試驗,比如生日巧合、住房分配、旅客下站、印刷錯誤等都可以歸結(jié)為分球入盒問題。人可以看成小球,把365天、房間、車站看成盒子,這樣學(xué)生只要掌握了一個題目的解題辦法,其它類似的問題都可以解決,學(xué)生才能真正的掌握基本知識并學(xué)會運用。
3 多媒體教學(xué)與板書推導(dǎo)相結(jié)合,教學(xué)形式多樣化
在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)中,利用多媒體課件,可以把教師從簡單、重復(fù)的教學(xué)環(huán)節(jié)中解放出來。教師有更多的精力對內(nèi)容進行詳細的分析和講解,增加了課堂信息量。同時,多媒體教學(xué)使抽象的內(nèi)容更直觀,通過動畫演示,教師的授課過程顯得生動形象,使學(xué)生更容易理解知識,同時增強了教學(xué)趣味性。比如我們動態(tài)演示了正態(tài)分布的兩個參數(shù)的變化對其圖形的影響,使學(xué)生很直觀地感知到均值?滋是它的位置參數(shù),方差?滓2是形狀參數(shù),了解到它們是如何決定正態(tài)曲線。在數(shù)理統(tǒng)計部分,教師可把幾個常用的重要統(tǒng)計量的分布密度函數(shù)用圖形表示出來,讓學(xué)生先了解圖形的特點,以便更容易求出假設(shè)檢驗的否定域。當然,教師在使用多媒體課件時,也要結(jié)合其他的教學(xué)手段。如一些公式的推導(dǎo)證明,需要教師板書,邊推導(dǎo)邊總結(jié),不時地啟發(fā)式提問學(xué)生,調(diào)節(jié)課堂氣氛,讓學(xué)生真正理解公式證明的過程。
【參考文獻】
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統(tǒng)計學(xué)在非統(tǒng)計學(xué)的各專業(yè)應(yīng)用非常廣泛。它不僅是數(shù)學(xué)工作者研究現(xiàn)實世界復(fù)雜問題的基本科研手段,也是其他各行各業(yè)工作者們研究各自領(lǐng)域工作的重要方法。要保證學(xué)生們通過對概率統(tǒng)計課程的專業(yè)學(xué)習(xí)后,能夠?qū)Ω黝悊栴}正確地選擇并使用統(tǒng)計方法。實際上在很多時候同學(xué)們通過學(xué)習(xí)或借鑒文獻中的做法都可以正確地選擇統(tǒng)計方法,但是在接下來的具體處理過程中就會犯下錯誤,即沒能正確理解并使用該統(tǒng)計方法。而犯上述錯誤的真正根源在于學(xué)生沒用熟練掌握概率的相關(guān)基本知識點。
實際上,統(tǒng)計方法在應(yīng)用于具體問題的時候,需要許多環(huán)節(jié),其中最重要的是需要學(xué)生動手來推算該具體問題中涉及到的分布密度――特別是聯(lián)合密度、邊際密度與條件密度,演算方法應(yīng)用中的變量變換及相應(yīng)的分布密度,計算變量的數(shù)字特征,這些都是統(tǒng)計方法應(yīng)用的基本環(huán)節(jié),如果計算推演這一環(huán)節(jié)沒有經(jīng)過扎實地訓(xùn)練,那么在這一環(huán)節(jié)上經(jīng)常會出錯,統(tǒng)計結(jié)論就可能是錯的。
上面的錯誤歸結(jié)起來并不是同學(xué)的統(tǒng)計學(xué)沒有學(xué)好,而是他(她)的概率論基本訓(xùn)練沒有到位,因此有必要突出強調(diào)應(yīng)用統(tǒng)計類課程所需要的重要知識點,在講授概率基礎(chǔ)課程時候加以特別強化訓(xùn)練。最重要的知識點主要有:
1.列出基于已知分布密度推導(dǎo)各種特殊數(shù)據(jù)類型的廣義概率密度的相應(yīng)方法。在實踐中最常用的數(shù)據(jù)類型主要有:一元連續(xù)型、多元連續(xù)型(常見且基本),一元離散型、多元離散型(常見且基本),同時具有離散型與連續(xù)型分量的多元數(shù)據(jù)(常見但不基本),右刪失數(shù)據(jù)(工程與生物領(lǐng)域常見但不基本)、左截斷數(shù)據(jù)(不常用又不基本),具有缺失分量的多元數(shù)據(jù)(常見但不基本),都可以給出相應(yīng)的方法求廣義概率密度。
2.概率基本公式應(yīng)用與條件分布的演算。教會學(xué)生正確地寫出三大概率基本公式所需的各個要素,特別是關(guān)于條件概率及其密度的演算。重中之重有兩處:一是會求離散變量關(guān)于連續(xù)變量的廣義條件密度(十分常用),二是會利用廣義條件密度及廣義邊際密度求離散變量與連續(xù)變量的廣義聯(lián)合密度(十分常用)。
3.計算條件期望、條件方差等條件化的數(shù)字特征(包括期望、方差、協(xié)方差、矩母函數(shù)、特征函數(shù)、概率母函數(shù)等),以及數(shù)值特征之間的相互關(guān)系。這些計算都是以計算條件分布為基礎(chǔ)的,要讓學(xué)生知道條件分布密度也可以對應(yīng)到類似于數(shù)學(xué)期望等數(shù)字特征,在該場合下即被叫做條件數(shù)字特征;要讓同學(xué)們知道這些數(shù)學(xué)期望、方差等與絕對數(shù)字特征的區(qū)別,不要在計算時混淆。
關(guān)鍵詞:概率統(tǒng)計 口訣式方法 數(shù)學(xué)建模思想
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(b)-0056-01
獨立學(xué)院是中國高等教育辦學(xué)體制改革創(chuàng)新的重要成果,它以母體學(xué)校為載體,又借鑒了企業(yè)的管理模式,培養(yǎng)出了越來越多的應(yīng)用型人才,為發(fā)展民辦高等教育事業(yè)、促進高等教育大眾化做出了積極貢獻。概率統(tǒng)計是一門應(yīng)用性很強的基礎(chǔ)課,不僅對于后繼課程的學(xué)習(xí),在自然科學(xué)等中也都有著很重要的作用。它研究的是隨機現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律性的一門學(xué)科,具有思想性強、概念抽象、模型及公式多的特點,被學(xué)生認為比較難學(xué)的一門課。在本文中,根據(jù)概率統(tǒng)計的特點,以及筆者多年在南京郵電大學(xué)通達學(xué)院教學(xué)的經(jīng)驗,探索獨立學(xué)院中概率統(tǒng)計的教學(xué)方法。
1 獨立學(xué)院“概率統(tǒng)計”學(xué)與教的現(xiàn)狀
1.1 學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)環(huán)境亟需改善
與其他一本、二本的學(xué)生相比,剛進入大學(xué)時,獨立學(xué)院的很多學(xué)生更容易進入一種輕學(xué)習(xí)重活動的狀態(tài),而參與過多的活動必然會占用大量的學(xué)習(xí)時間,再加上獨立學(xué)院中學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱,對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)缺乏自信心、自控性不強,就會給高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)帶來極大地困難,從而為后面概率統(tǒng)計的學(xué)習(xí)埋下隱患。
學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境包括學(xué)習(xí)風(fēng)氣及考試環(huán)境等。班級的學(xué)習(xí)風(fēng)氣對于學(xué)生的學(xué)習(xí)有著重要的作用。同處一個大班的小班相差十幾分就可以說明這一點。而建立良好的學(xué)風(fēng),營造積極向上的氛圍是很多獨立學(xué)院班級所欠缺的。再者,獨立學(xué)院的考試環(huán)境一般是寬松的,這里的寬松,指的是每年多次的重修和補考機會。機會多多,又沒有嚴厲的限制手段,就會使學(xué)生不易珍惜,久而久之會養(yǎng)成惰性與傳承性的不良風(fēng)氣。
1.2 理論性強、缺乏應(yīng)用
到目前為止,缺少完全適用于獨立學(xué)院學(xué)生的優(yōu)秀教材,因此,很多學(xué)校使用和一本、二本相同的教材,這也是可以理解的。但一般的本科教材,內(nèi)容豐富,理論性和邏輯性都很強,應(yīng)用性相對較弱,而概率統(tǒng)計教學(xué)的課時是一定的,這就導(dǎo)致了在具體教學(xué)過程中,授課教師比較注重理論的講解與證明,忽視了課后訓(xùn)練和課后應(yīng)用的環(huán)節(jié)。久而久之,會使基礎(chǔ)相對薄弱的學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的興趣,產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。
2 獨立學(xué)院“概率統(tǒng)計”教學(xué)方法的探討
2.1 調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,建立和諧的師生關(guān)系
在教學(xué)過程中,任課教師應(yīng)該根據(jù)各專業(yè)學(xué)生的實際情況,制定出適應(yīng)于獨立學(xué)院的教學(xué)計劃,并和學(xué)生建立和諧的教與學(xué)關(guān)系。雖然獨立學(xué)院的學(xué)生基礎(chǔ)有差距,但是很多學(xué)生都有很強的自尊心和認同感,言語上的輕視極易引起他們對教學(xué)活動的抵觸情緒,影響教學(xué)效果。因此,良好的師生關(guān)系是非常必要的。而真誠的態(tài)度、適當?shù)墓膭?、及耐心的講解都會給學(xué)生傳達著關(guān)心與幫助,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)激情,逐步引導(dǎo)他們的主觀能動性,建立自主學(xué)習(xí)的信心,而這些正是獨立學(xué)院的很多學(xué)生所欠缺的。
2.2 優(yōu)化內(nèi)容、淡化理論、強調(diào)實踐應(yīng)用
考慮到獨立學(xué)院學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱的現(xiàn)實,在教學(xué)過程中應(yīng)該針對具體情況,對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化,注意概念的直觀化和模型的形象化、注重思想及方法的滲透,引用典型示例和合理推導(dǎo)替代繁瑣的計算及證明過程,不能完全照搬,否則,只會導(dǎo)致事倍功半的結(jié)果。
此外,注意到獨立學(xué)院以培養(yǎng)更多的應(yīng)用型人才為目,應(yīng)該鼓勵學(xué)生學(xué)以致用,加強實踐性環(huán)節(jié)的引導(dǎo)。這部分可以如下進行:(1)加強例題的分析講解,起到舉一反三的作用;針對課后習(xí)題,在把握大綱的基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)分層次地布置,這樣可以避免部分基礎(chǔ)相對較差的學(xué)生因為不會而去抄襲,養(yǎng)成不良習(xí)慣;(2)在教學(xué)過程中,結(jié)合具體知識點引導(dǎo)學(xué)生就生活中的實例或簡單的數(shù)學(xué)建模競賽題目進行建模,培養(yǎng)學(xué)生的建模思維;(3)為了加強學(xué)生對知識點的把握,引導(dǎo)學(xué)生進行內(nèi)容總結(jié),寫成報告的形式;(4)Matlab、Mathematics等的使用,結(jié)合我校數(shù)學(xué)實驗的開展,引導(dǎo)學(xué)生就概率統(tǒng)計中的問題,如各類密度函數(shù)的性質(zhì),大數(shù)定律及中心極限定理的的直觀演示等,進行操作,而這些問題大都容易進行,不僅可以加強知識的應(yīng)用,減少繁瑣的計算過程,還可以使學(xué)生更直接地理解內(nèi)涵;(5)鼓勵學(xué)生參加數(shù)模類競賽,加強解決實際問題的能力。當然,相對較難的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,校賽相對簡單,因此,鼓勵學(xué)生參加校賽,是目前需要推廣的事情。
2.3 采用啟發(fā)式、案例式、口訣式等多樣化教學(xué)方式
概率統(tǒng)計中存在著許多可以類比的內(nèi)容,比如離散型和連續(xù)型隨機變量、一維和二維隨機變量、有關(guān)均值方差的置信區(qū)間和假設(shè)檢驗等,大都有思想相似,逐步深入的特點,因此,可以采用類比的方法進行啟發(fā)式講解;此外,課本中所講述的各類概率模型都存在例證,也可以啟發(fā)同學(xué)去探索。
具體到案例,日常中的很多事例諺語,如“捕魚問題、大海撈針、水滴石穿”等都可以用概率統(tǒng)計中的知識加以驗證或解釋。這些內(nèi)容就不一一闡述。
除了啟發(fā)式與案例式,根據(jù)概率統(tǒng)計中知識點多的特點,借助網(wǎng)絡(luò),將要掌握的重點、難點總結(jié)成規(guī)律口訣,進行傳授,方便學(xué)生理解記憶,也是一種可以嘗試的方法。下面,我們將列舉部分口訣。
我們知道,抽樣分布是數(shù)理統(tǒng)計中的重要內(nèi)容,是參數(shù)估計及假設(shè)檢驗的基礎(chǔ),而在使用統(tǒng)計量進行推斷時,通常要用到有關(guān)正態(tài)總體的三種分布。這三種分布是學(xué)習(xí)的重點,又是難點??梢越柚旅娴目谠E更方便記憶。
正態(tài)方和卡方出,卡方除n商F,若想得到t分布,一正開卡再相除。
不難理解:相互獨立的標準正態(tài)分布的平方和可以得到卡方分布,兩個卡方分布除以各自的自由度再取商可以得到F分布,而T分布則可以由標準正態(tài)分布除以開平方后的卡方分布(當然還得除以自由度)得到。
而下面這段口訣則揭示了它們的適用范圍及圖形情況。
均值檢驗用U-T,分位對稱莫大意;方差單雙對卡F,左窄右寬要牢記。
即:均值檢驗用U檢驗法(方差已知)和T檢驗法(方差未知),這兩類檢驗法對應(yīng)的標準正態(tài)分布和T分布對應(yīng)的密度圖是關(guān)于y軸是對稱的;方差檢驗用卡方檢驗法(單個總體時)和F檢驗法(兩個總體時),這兩類檢驗法對應(yīng)的卡方分布和F分布對應(yīng)的密度圖是左窄右寬的。
當然,除了上面考慮的措施外,還可以在教師技能的培養(yǎng)、考核機制的選擇等方面進行完善。相信通過這些努力,對提高獨立學(xué)院的概率統(tǒng)計教學(xué)大有裨益。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】高校;概率統(tǒng)計課;教學(xué)方法
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是研究隨機現(xiàn)象及其統(tǒng)計規(guī)律的一門科學(xué),也屬于高校非數(shù)學(xué)專業(yè)中的一門重要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程。作為一門實用工具,概率統(tǒng)計被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,如醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、金融學(xué)、氣象預(yù)報、人工智能、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。很多大學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱,并且不同生源的學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)更是參差不齊。因此,概率統(tǒng)計這門課成為不少學(xué)生學(xué)習(xí)中的攔路虎。在此背景下,應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的興趣呢?筆者結(jié)合多年的從教經(jīng)驗,簡要談一談自己的教學(xué)心得,以供參考。
一、重視備課環(huán)節(jié),做好教學(xué)準備
備課是教學(xué)工作中的第一步,也是每個教師的必備功課。對于概率統(tǒng)計教學(xué)來說也是一樣的,教師在授課前必須做好備課工作。首先,要對相關(guān)知識進行消化、歸納,探索,讓這些空洞的知識變得更加直觀,以便于學(xué)生的理解。要特別重視實例的選擇,為了讓學(xué)生理解一個知識點,就應(yīng)構(gòu)造出一個與之對應(yīng)的實例,再根據(jù)實例來推演過程與結(jié)果,最終得出相關(guān)的結(jié)論。這樣學(xué)生更容易理解,教學(xué)效果也會更好。比如,在教學(xué)數(shù)學(xué)期望概念時,可將例子改為彩票或證券投資的平均收益,這是很多學(xué)生都關(guān)心的問題,學(xué)生也能認識到這一概念在實際生活中的重要性,從而學(xué)習(xí)興趣大增。當然,備課也并非一勞永逸的,教師要根據(jù)專業(yè)特點、學(xué)生認知水平來合理選擇教學(xué)實例,才能起到事半功倍的效果。
二、開展趣味性教學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
與其它應(yīng)用性極強的學(xué)科相比,概率統(tǒng)計學(xué)這門課程具有高度的抽象性與嚴密的邏輯性。因此,教師很難用形象生動的語言來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是我們可以在教學(xué)過程中穿插關(guān)于該學(xué)科的發(fā)展史、歷史人物故事及有關(guān)典故,以增加教學(xué)的趣味性,達到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的目的。在上第一堂課時,可介紹概率論的起源,以調(diào)動學(xué)生的好奇心。此外,還可介紹現(xiàn)代統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)奠基人,包括我國統(tǒng)計學(xué)家許寶碌,在斯坦福大學(xué)統(tǒng)計系的走廊上可以看到許寶碌與其他著名的統(tǒng)計學(xué)家的照片。在教學(xué)中可穿插一些有趣的例子來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如,對于《靜靜地頓河》的作者是否是肖霍羅夫存在不少爭議,可以通過概率論中的頻率來解決這一問題。首先,我們收集肖霍羅夫的書信以及其他著作,從中分析其寫作風(fēng)格與用詞習(xí)慣,計算出頻率,然后與《靜靜地頓河》中的寫作風(fēng)格、用詞進行一一對比,便可得出結(jié)論。
三、善于利用多媒體教學(xué),使教學(xué)更加生動形象
相對于傳統(tǒng)的板書教學(xué),多媒體教學(xué)利用圖片、音頻、視頻等工具能讓教學(xué)內(nèi)容更加直觀形象,也便于學(xué)生理解。概率統(tǒng)計學(xué)本身知識晦澀難懂,我們教師要善于利用多媒體技術(shù),精心準備課件,將知識難點生動化、形象化。概率統(tǒng)計學(xué)中涉及到很多相似的知識點,一般需要通過類比、歸納的方式進行總結(jié),以幫助學(xué)生把握知識的實質(zhì)與區(qū)別。比如,在學(xué)習(xí)“區(qū)間估計”與“假設(shè)檢驗”相關(guān)內(nèi)容時,可制作多媒體課件,通過鏈接比較的方式,動態(tài)顯示區(qū)間估計、假設(shè)檢驗所用統(tǒng)計量的異同點。同時,也可通過例子讓學(xué)生觀察區(qū)間估計中的估計區(qū)間與假設(shè)檢驗中的否定域的異同點。另外,在多媒體教學(xué)中還應(yīng)充分利用常用的統(tǒng)計軟件,如Excel、SPSS、Eview、Maple等。通過多媒體展示,讓學(xué)生學(xué)會如何計算樣本均值與樣本方差。同時,還可用各種圖形進行表示,從而使概率統(tǒng)計更加直觀。這樣能使有限的課堂時間得到充分的利用,并能節(jié)約運算量與時間。這樣也能培養(yǎng)學(xué)生的軟件應(yīng)用能力以及分析問題與解決問題的能力。
四、加強教學(xué)互動,構(gòu)建和諧師生關(guān)系
教學(xué)是師生間的雙邊互動過程,雙方要共同參與,相互配合。因此,師生間要經(jīng)常交流,教師才能明白教學(xué)環(huán)節(jié)中的不足之處,同時,也才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拉近師生間的距離。這樣才能使教學(xué)相長,相得益彰。討論課是由師生共同完成教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)形式。不同于傳統(tǒng)的以教師為主體的教學(xué)模式,更強調(diào)學(xué)生的主體地位,營造出更平等、自由的學(xué)習(xí)氛圍。師生間可圍繞某個問題互相探討,也可讓學(xué)生走上講臺發(fā)表個人意見。比如,在學(xué)習(xí)區(qū)間估計方法時,筆者就單雙邊估計問題組織了一次討論課,學(xué)生可各抒己見,自由討論。通過問答與辯駁,促使學(xué)生主動思考,積極探索,極大調(diào)動了他們學(xué)習(xí)的積極性與科研興趣。同時,也培養(yǎng)了他們的口頭表達能力與綜合分析能力。另外,除了在課堂上注意師生互動外,教師還可利用網(wǎng)絡(luò)平臺、郵件等方式與學(xué)生進行交流,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度以及學(xué)習(xí)中的困難,再給以相應(yīng)的指導(dǎo)。
總之,概率統(tǒng)計學(xué)與我們的日常生活聯(lián)系緊密,在很多領(lǐng)域正發(fā)揮著重要的作用。伴隨著信息時代的到來,數(shù)學(xué)教師要著重培養(yǎng)大學(xué)生綜合運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力,為他們的后續(xù)學(xué)習(xí)與今后的工作打好必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。對于概率統(tǒng)計學(xué),教師要充分結(jié)合課程特點與學(xué)生學(xué)習(xí)情況,積極探索有效的教學(xué)手段,改進教學(xué)方式方法,將理論與實踐相結(jié)合,培養(yǎng)大學(xué)生的統(tǒng)計思想與統(tǒng)計能力,使其能靈活運用統(tǒng)計方法解決實際問題。
參考文獻:
[1]湯宇.淺談大學(xué)概率統(tǒng)計的教學(xué)思考[J].中國電子商務(wù),2014,26(1):128-128.
【關(guān)鍵詞】概率論與數(shù)理統(tǒng)計 經(jīng)濟管理類專業(yè) 教學(xué)方法 分層教學(xué) 考核評價
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)09-0141-02
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》是經(jīng)管類大學(xué)生應(yīng)掌握的公共基礎(chǔ)課之一,是繼高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)之后開設(shè)的一門應(yīng)用型課程。它在經(jīng)濟管理、金融投資、保險精算、企業(yè)管理、經(jīng)濟預(yù)測等眾多經(jīng)濟領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。該課程的研究方法不同于高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù),高等數(shù)學(xué)與線性代數(shù)研究的是確定性現(xiàn)象,而概率論與數(shù)理統(tǒng)計研究的是隨機現(xiàn)象,所以在研究方法上有其鮮明的特殊性,在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)過程中,由于內(nèi)容多,方法獨特,大部分教師覺得該課程相對于高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)要難教一些,學(xué)生也普遍反映這門課比較難學(xué),概念多而且抽象,公式多而且復(fù)雜,難以理解,考試及格率相對偏低,尤其是低分的學(xué)生往往偏多。因此,根據(jù)課程的特點,加強與實際問題的聯(lián)系,優(yōu)化教學(xué)過程,完善課程的考核評價,提高教學(xué)效果,是每一個數(shù)學(xué)教育工作者應(yīng)該積極思考的問題。在近幾年的教學(xué)實踐中,我們結(jié)合數(shù)學(xué)課程的特點及培養(yǎng)目標,進行了一些嘗試性的教學(xué)改革和探討,并且取得了預(yù)期的效果?,F(xiàn)對該課程的教學(xué)談幾點看法:
一、激發(fā)學(xué)習(xí)動機,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是在學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上開設(shè)的,高等數(shù)學(xué)中微積分的知識在該課程有相關(guān)的應(yīng)用,而從一開始大家都普遍認為數(shù)學(xué)難學(xué),又很枯燥,首先從心理上就對數(shù)學(xué)懼怕和排斥。因此,在教學(xué)的時候教師首先應(yīng)該注重營造寬松的學(xué)習(xí)氣氛,給學(xué)生一種輕松的感覺。在教學(xué)中,可以從每個概念的背景入手,介紹一些和基本概念相關(guān)的內(nèi)容來豐富學(xué)生的知識,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中,還可以介紹概率論與數(shù)理統(tǒng)計的起源和發(fā)展,選取相關(guān)史料,通過在教學(xué)中貫穿歷史典故使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識和方法的同時,了解概率統(tǒng)計發(fā)生、發(fā)展的歷史脈絡(luò),可以調(diào)節(jié)課堂氣氛,激發(fā)出他們學(xué)習(xí)的興趣與熱情。
二、優(yōu)化教學(xué)方式方法
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)方式
以前,我們采用的都是“粉筆+黑板”以講授為主的方法,在教學(xué)過程中,學(xué)生普遍感到枯燥乏味,激發(fā)不起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也不利于對綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),所以在教學(xué)過程中,針對不同的教學(xué)內(nèi)容,采取各種有效的教學(xué)方法進行不斷改革創(chuàng)新,采用多媒體現(xiàn)代化教學(xué)手段和好的課件進行輔助教學(xué)以便節(jié)省教學(xué)時間,增加課堂信息量,并且有助于學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容的理解。例如:在向?qū)W生介紹一維隨機變量的分布時,可以借助與計算機對二項分布和泊松分布的概率取值規(guī)律進行圖像描繪,可以直觀地向?qū)W生展示出這兩個分布的特點,并且還可以看出這兩個分布之間的近似關(guān)系,從而可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)對二項分布的計算困難可以通過泊松分布的近似計算來解決,這比我們一字一句的去給學(xué)生說明二項分布的泊松近似收到的效果要好得多,再比如對指數(shù)分布、正態(tài)分布以及二維正態(tài)分布,我們可以借助相應(yīng)的數(shù)學(xué)軟件對分布曲線進行描繪,讓學(xué)生更加直觀的去認識這兩個分布,學(xué)生對直觀形象內(nèi)容的理解比對抽象內(nèi)容的理解效果要好得多。正確處理好教師講授和運用多媒體手段的關(guān)系,教師注重思想的啟發(fā),增加對重點和難點的講解,用圖形動畫和模擬實驗等多媒體手段作為輔助便于概念圖形的理解,增添趣味性以及用數(shù)學(xué)軟件幫助解決復(fù)雜單調(diào)的計算,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,增強教學(xué)效果。
2.案例教學(xué)
由于概率論與數(shù)理統(tǒng)計所研究問題滲透到日常生活的方方面面,每個理論都有深刻的實際背景。所以,以案例教學(xué)為重點,在課堂上選擇與現(xiàn)實背景相互聯(lián)系的學(xué)習(xí)材料,結(jié)合所教學(xué)生的專業(yè)選擇一些實際案例,使學(xué)生較為輕松地學(xué)習(xí)該門課程,在教學(xué)中,適當延伸課本內(nèi)容,吸取社會經(jīng)濟,生活的背景與熱點問題,精選案例內(nèi)容,使課堂跟上時代步伐,例如:可選用福利彩票中獎問題,有獎促銷問題,進貨問題,人壽保險問題,交通事故問題和血液檢驗問題等案例進行教學(xué)。
3.在教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想
概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門課具有很強的理論性,但又具有很強的實踐性,被認為是一門較難學(xué)的課程的主要原因是這門課的概念比較抽象,以往的教學(xué)忽視了實踐應(yīng)用環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,使學(xué)生為考試而學(xué)習(xí),學(xué)而不用,致使學(xué)生在實踐中遇到概率問題往往束手無策,無法建立概率統(tǒng)計模型,不會用概率的方法分析問題和解決問題。因此,教師應(yīng)該對于以往的教學(xué)方法進行改革,注重對于學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng),將數(shù)學(xué)建模的思想貫穿于整個教學(xué)過程,使學(xué)生達到通過模型理解概念,應(yīng)用概率方法建立模型,例如加工一個半徑為2mm的圓柱狀的零件,實際加工出來的產(chǎn)品的直徑尺寸一般會在2mm周圍波動。如果做一些統(tǒng)計就會發(fā)現(xiàn),生產(chǎn)零件的直徑的平均值大約就是2mm,直徑接近2mm的比較多,直徑偏離2mm越大的零件越少。據(jù)此,我們可以用正太分布的隨機變量來作為直徑的數(shù)學(xué)模型,從而可以發(fā)現(xiàn)質(zhì)量控制的3σ準則。
三、進行課程“分層次”教學(xué)的探索與研究
我校對高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)課程的教學(xué)都相繼實行了“分層次”教學(xué),并且都取得了良好的效果。具體方案:根據(jù)各專業(yè)的不同情況,結(jié)合學(xué)生的實際水平和接受能力,并且在充分尊重學(xué)生主觀愿望的前提下,把學(xué)生分為A、B兩級,即基礎(chǔ)好一點的、學(xué)習(xí)熱情高一點的分在A級,而數(shù)學(xué)水平相對差一點的,對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣不大的分在B級。A級和B級各自制定教學(xué)目標,同步進行授課,但是對授課教師和學(xué)生的要求都不盡相同。對A級學(xué)生,授課教師可以適當加深內(nèi)容難度并且拓寬知識面,提供一些教學(xué)參考書以相互佐證、加深理解、延展思路,再提出一些難度較大的問題,如考研題,以滿足他們的求知欲和好奇心,鍛煉他們的數(shù)學(xué)思維能力和想象力,使他們的潛力得以充分開發(fā)。在教學(xué)過程中,要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性和教師的主導(dǎo)性,讓學(xué)生在教師的啟發(fā)、引導(dǎo)下積極的參與課堂的教學(xué)當中,形成師生教學(xué)互動的局面,形成熱烈的學(xué)習(xí)和探討問題的氛圍,在享受中、不知不覺中掌握看似高深的數(shù)學(xué)知識和思想方法。對B級的學(xué)生,則要采用完全不同于A級的授課方法,教學(xué)要求也僅僅是立足于讓他們能聽懂最重要的課程內(nèi)容,掌握最基本的數(shù)學(xué)思想和方法。任課教師要使用多種的教學(xué)方法和手段充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,按大綱來完成教學(xué)任務(wù),讓學(xué)生形成對數(shù)學(xué)的總體印象和常識性的了解。在期末考核時,采用分層次考核和評價的方式,對B級的學(xué)生適當降低卷面難度。通過分層次教學(xué),可以調(diào)動廣大教師的積極性,充分滿足各層次人才的數(shù)學(xué)素質(zhì)的要求,引導(dǎo)學(xué)生朝著能發(fā)揮自己優(yōu)勢的方向發(fā)展,讓優(yōu)秀人才更快地成長,作為對概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)的改革,實行課程的分層次教學(xué)是取得良好教學(xué)效果和降低不及格率的一項重要措施,進行科學(xué)分班編組,增強各層次學(xué)生的自信心,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,拓展對優(yōu)秀學(xué)生培養(yǎng)的途徑,努力為優(yōu)秀學(xué)生提供更為寬闊的學(xué)習(xí)環(huán)境,給他們創(chuàng)造充分挖掘自己潛能和創(chuàng)新能力的機會,使他們成為校園內(nèi)良好學(xué)風(fēng)的倡導(dǎo)者,從而可以減少差生,提高及格率。
四、改革考試方法和內(nèi)容
考核評價是教學(xué)過程非常重要的環(huán)節(jié)。堅持“考”為教學(xué)服務(wù),為培養(yǎng)人才服務(wù),把考試作為實現(xiàn)教學(xué)目標的重要手段,積極改革考核方式,實行科學(xué)的考核評價,主要包括兩個方面:
(1)考試內(nèi)容與要求不僅體現(xiàn)數(shù)學(xué)課程的基本知識和基本運算,以及推理能力,還注重了學(xué)生各種能力的考查,尤其是創(chuàng)新能力。
(2)考試模式不拘一格,除了普遍采用的閉卷考試外,還在教學(xué)中用討論及小論文的方式進行考核,采取靈活多樣的考試組織形式。學(xué)生成績的測評根據(jù)學(xué)生參與教學(xué)活動的程度,學(xué)習(xí)過程中提高的讀書報告,上機操作和卷面成績等綜合評定,這樣,可以引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,注重技能訓(xùn)練與能力培養(yǎng)。
考完后進行及時的考試分析和總結(jié)也十分重要,通過成績分析和反饋改進教學(xué),一是要對成績分布情況進行分析,通過總體分布符合正態(tài)分布程度判斷班級的總體水平和發(fā)展趨勢。二是對每道題得分情況,區(qū)分度和難度進行分析,評價學(xué)生對每個知識點的掌握情況和運用能力,找出薄弱環(huán)節(jié),提出改革措施,一邊對教學(xué)進行適當調(diào)整和改革,從而促進教學(xué)質(zhì)量不斷改進和提高。
參考文獻:
[1]高等學(xué)校非數(shù)學(xué)專業(yè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程指導(dǎo)委員會 關(guān)于大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀和提高教學(xué)質(zhì)量的建議[J].中國大學(xué)數(shù)學(xué);2005.(2):9-11.
關(guān)鍵詞:"概率統(tǒng)計";教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法;教學(xué)評價
【中圖分類號】G640
一、研究背景
國家之間的競爭本質(zhì)就是人才的競爭。而高層次人才的培養(yǎng)的重點就是大學(xué)教育的實施。大學(xué)數(shù)學(xué)是大學(xué)生必修的公共基礎(chǔ)課之一。國外大學(xué)數(shù)學(xué)的教材與我國教材的實際情況作比較,具有以下幾個優(yōu)點:一、不斷更新教材內(nèi)容,做到與時俱進;二、減少結(jié)論的被動呈現(xiàn),增加實踐和探索活動;三、增加背景揭示,拓展應(yīng)用空間;四、減少課程設(shè)置的體系化程度,降低"認知"難度;五、應(yīng)拓寬課程設(shè)置的目標,促進個性的發(fā)展;六、加強信息技術(shù)的滲透,保持與時代同步[1]。
二、具體建議
概率論與數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)時要適應(yīng)這樣的發(fā)展趨勢,結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)和計算機軟件應(yīng)用手段及理科、工科、文科各專業(yè)的實際情況。在教學(xué)實踐中,發(fā)現(xiàn)了有以下幾點值得深思:
第一,教材第一章往往以隨機事件和概率來作為內(nèi)容的基礎(chǔ)部分,對整個概率論的理解和深化起著重要作用。但是在遇到概率模型的具體計算問題時,文科的很多學(xué)生和理工科的學(xué)生的高中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不同導(dǎo)致學(xué)習(xí)進度的巨大差異。不少文科學(xué)生都表示沒有學(xué)過排列組合知識。所以筆者對于兩個基本原理(乘法原理和加法原理)和排列組合的知識由原來的本章小結(jié)復(fù)習(xí)的部分提前到課堂的教學(xué)第一課來進行,隨后再進入隨機試驗和樣本空間的教學(xué)。
第二,教材對于隨機事件的具體教學(xué)往往從隨機現(xiàn)象的實際例子展開,認為自然界和人類社會存在兩類現(xiàn)象。一種是在一定的條件下必然會出現(xiàn)某個結(jié)果。例如太陽每天從東方升起,沒有外力作用下,做勻速直線運動的物體必然繼續(xù)作勻速直線運動。除了決定性現(xiàn)象以外,在自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象中還存在著與它由本質(zhì)區(qū)別的另一類現(xiàn)象。例如,今天無法準確地確定明天的最低或最高氣溫。最經(jīng)典的例子就是擲一枚硬幣,結(jié)果可能是正面也可能是反面,事先無法確定。接下來也許就可以歸納隨機現(xiàn)象的定義,進而分別闡述隨機試驗、樣本點和樣本空間的抽象定義。但是,對于充滿對概率課的學(xué)生來說,抽象的闡述遠遠教學(xué)效果不如直觀的試驗來得深刻。所以,筆者試著在教室中間,緩慢的將自己事先準備一枚硬幣從公文包里取出來,然后在黑板上寫好數(shù)字123分別代表三次硬幣試驗的具體次數(shù),和所有在座的學(xué)生約定正面是字,反面是圖案。筆者接著隨機從班里挑選一位學(xué)生,請他預(yù)測試驗的結(jié)果。顯然在學(xué)生中引起了不小的互動熱情。做完三次的擲硬幣實驗之后,筆者向?qū)W生總結(jié)了實驗的條件(由此引出隨機試驗的三個條件),三次實驗的所有可能結(jié)果(為正正正,正正反,正反正...從而引出樣本點和樣本空間的定義)。
第三,注重課堂例題的教學(xué),在傳統(tǒng)課堂上,教師依然占據(jù)課堂教學(xué)的主導(dǎo)地位,學(xué)生由于自身基礎(chǔ)薄弱,如果不能較充分引導(dǎo)學(xué)生,用一道好的例題來帶著學(xué)生來做練習(xí),就很容易給學(xué)生挫敗感。例如教材的第二章最后一節(jié)介紹隨機變量函數(shù)的分布,關(guān)于連續(xù)型隨機變量,教材提供了兩種方法"分布函數(shù)法"和"公式法"[2],若以隨機變量Y=3X+1為例,則通過X的概率密度來求Y時,該隨機變量函數(shù)是嚴格單調(diào)的,顯然用后者較為快捷方便,學(xué)生不但有了一定的自信心,而且發(fā)現(xiàn)比教材的分布函數(shù)法更為容易。最后不妨選一題不是嚴格單調(diào)的隨機變量函數(shù)來作為例題二來教學(xué)。
第四,現(xiàn)代化與傳統(tǒng)結(jié)合教學(xué)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是"黑板加粉筆",教師板書,學(xué)生記錄,忙于應(yīng)付大量瑣碎的公式的記憶和紛繁的計算。筆者采用的現(xiàn)代與傳統(tǒng)結(jié)合的方法是,學(xué)生手頭每人一份筆者打印的教學(xué)講義,用pdf格式,很好的處理了大量積分以及求極限、求和等數(shù)學(xué)符號,且閱讀起來卷面字跡較為工整且美觀。這樣一來節(jié)省了很多板書的時間,但是筆者在上課依然保持著寫板書的習(xí)慣,對于較為重要的知識點仍然將其梳理在黑板上,并盡可能考慮到坐在教室后座的學(xué)生從而字跡盡可能工整且較大些。不但如此,盡可能對于一些實際應(yīng)用題筆者作圖(彩色的粉筆也常常用上)或者作一些背景講解。關(guān)于學(xué)校的教學(xué)要求以及學(xué)生的反饋,筆者及時對講義進行更新,授課完一章,筆者就將學(xué)生作業(yè)題答案用pdf上傳到網(wǎng)上班級QQ群,歡迎學(xué)生對其中的錯誤或者疑難進行指正或者討論。在講義封面,筆者向授課的所有學(xué)生公布了自己的聯(lián)系方式和QQ號。線上和課堂的討論同時進行,大大地拓寬了教師與學(xué)生溝通的渠道。
第五,考試是教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié),是檢驗學(xué)生對這門課的知識掌握程度、評估教師教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。對于概率統(tǒng)計這門課,筆者所在院校創(chuàng)新地對考試形式做了一定的改革。采取了考查課與考試課區(qū)分對待,考查課一般采取開卷形式,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程避免死記硬背概念公式的錯誤方法,真正開始靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識。這與培養(yǎng)高素質(zhì)人才的目標是一致的。這對提高學(xué)生綜合分析和解決實際問題的能力大有幫助,促進學(xué)生全面地看問題,從數(shù)量的角度分析事物的變化規(guī)律,使得概率與統(tǒng)計的思想和方法在現(xiàn)實經(jīng)濟生活中得到更好的應(yīng)用,發(fā)揮其應(yīng)有的作用[3]。
三、結(jié)語
俗話說,教無定法,每位教師的教學(xué)方法及學(xué)生的情況會有所不同,希望本文能起到拋磚引玉的作用,有更多的教師一起探討概率統(tǒng)計有效教學(xué)的實現(xiàn)方法,提高教學(xué)質(zhì)量,促進教育現(xiàn)代化的發(fā)展。
參考文獻
[1]嚴潔,曹菊生.中外大學(xué)數(shù)學(xué)教材比較研究.長春教育學(xué)院學(xué)報,2010,(12)
愛崗敬業(yè),就是要敬重自己的事業(yè),熱愛自己的工作,無論是好崗位,還是一般崗位,無論是大舞臺,還是小舞臺,作為一名教師,都要立足崗位做好事,利用講臺演好戲。既然選擇了教師這個職業(yè),就應(yīng)盡職盡責(zé)地完成本職工作,做好一名老師應(yīng)做的事;既然學(xué)院將這份工作交給了我,學(xué)生走進了我的課堂,我就應(yīng)該對得起學(xué)院、對得起學(xué)生,沒有任何理由不做一名有良心的老師。對所教授的每一門課程,從備課、課堂教學(xué)到作業(yè)的批改、學(xué)生考勤記錄等每一環(huán)節(jié),都要認真對待,以保證每一堂課的教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生在大學(xué)數(shù)學(xué)的每一堂課上都學(xué)有所得,對得起教師這個職業(yè),做一名有良心的教師。
2.潛心研究課程,用信心教數(shù)學(xué)
只有信心滿滿地站在講臺上,游刃有余地講好每一節(jié)課,學(xué)生才會放心地、踏實地跟著教師學(xué)數(shù)學(xué)。否則,自己都沒有信心,如何教好學(xué)生?那么怎樣才能充滿信心地將數(shù)學(xué)課教好,使學(xué)生真正學(xué)有所得?這就需要花時間潛心鉆研所教授的課程。對所教授的高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計和數(shù)學(xué)建模等課程,都要做足充分的課前準備工作,包括對數(shù)學(xué)知識本身的精準、課堂講授技巧和對當前數(shù)學(xué)前沿的了解及其應(yīng)用的鉆研等。另外,做一名大學(xué)數(shù)學(xué)教師還應(yīng)不斷地學(xué)習(xí),補充新知識。平時除了通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館等學(xué)習(xí)渠道學(xué)習(xí)外,還應(yīng)經(jīng)常去聽一些有經(jīng)驗的老師上課、向督導(dǎo)請教一些好的教課方法、虛心聽取學(xué)生的一些建議等。此外,學(xué)院提供的一些學(xué)習(xí)機會(如出去參加一些會議等),也應(yīng)盡量地充分利用。這樣才能使自己成為一名與時俱進、充滿信心的大學(xué)數(shù)學(xué)老師。
3.專心探究教法,用愛心教數(shù)學(xué)
關(guān)鍵詞:信息論基礎(chǔ);教學(xué)方法;教學(xué)改革
作者簡介:韓貴春(1978-),女,山東陽谷人,內(nèi)蒙古民族大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院,講師。(內(nèi)蒙古 通遼 028000)
基金項目:本文系內(nèi)蒙古民族大學(xué)科學(xué)研究基金項目(項目批準號:NMD1226)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)06-0073-02
隨著信息時代計算機技術(shù)的發(fā)展,人們需要對爆炸式的海量信息進行標識、存儲、傳輸和處理。在現(xiàn)代生活中,信息的應(yīng)用更是讓人們進一步認識到它的重要價值。于是世界各國出現(xiàn)了在大學(xué)本科階段開設(shè)與信息有關(guān)課程的熱潮。為順應(yīng)時代的潮流,我國教育部于1998年在部分高校中的數(shù)學(xué)系或信息工程大學(xué)的其他院系新增信息與計算科學(xué)專業(yè),并把信息論作為信息與計算科學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。之后開辦信息與計算科學(xué)專業(yè)及開設(shè)信息論課程的高校迅速增加。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,到2007年為止,在短短的近十年的時間內(nèi)我國有370所高校開辦信息與計算科學(xué)專業(yè)及開設(shè)信息論課程,顯示了信息與計算科學(xué)專業(yè)及開設(shè)信息論課程的重要性。內(nèi)蒙古民族大學(xué)(以下簡稱“我?!保┯?005年在數(shù)學(xué)系開辦信息與計算科學(xué)專業(yè)并開設(shè)信息論課程,起步較晚。根據(jù)我校學(xué)生的具體情況,將信息論課程的教學(xué)分為兩部分:專業(yè)基礎(chǔ)必修“信息論基礎(chǔ)”(56學(xué)時)和專業(yè)基礎(chǔ)選修“信息編碼”(36學(xué)時)。本文通過“信息論基礎(chǔ)”教學(xué)中存在的問題進行了分析,結(jié)合了這方面改革的部分成功做法和筆者在教學(xué)過程中積累的經(jīng)驗和體會,對“信息論基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革給出了一些建議。
一、正確認知“信息論基礎(chǔ)”課程
“信息論基礎(chǔ)”課程是我校數(shù)學(xué)學(xué)院信息與計算科學(xué)專業(yè)的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課,它以近代概率論與數(shù)理統(tǒng)計、隨機過程為基礎(chǔ),具有理論邏輯性強,概念抽象,對數(shù)學(xué)基本功要求較高及計算復(fù)雜等特點。很多高校,特別是在理科專業(yè)中常把它作為一門數(shù)學(xué)成分較高的理論課程按傳統(tǒng)模式進行講授。教師在講臺單一的進行講授,學(xué)生聽,教學(xué)目的也就是讓學(xué)生掌握課程中的基本概念及相關(guān)定理結(jié)論,能夠進行相應(yīng)的計算。其實不然,“信息論基礎(chǔ)”實際上是一門理論聯(lián)系實際且具有較強工程實踐的課程,這就必然要求學(xué)生掌握其基礎(chǔ)知識的同時,了解它的背景、應(yīng)用以及發(fā)展現(xiàn)狀。
二、“信息論基礎(chǔ)”課程教學(xué)存在的問題
“信息論基礎(chǔ)”這門課程內(nèi)容繁瑣、公式較多、理論抽象且對學(xué)生的數(shù)學(xué)功底要求較高,所以該課程無論是對教師的講授還是學(xué)生的學(xué)習(xí)都有一定的難度。
第一,從數(shù)學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的特點來說,教學(xué)大綱著重于理論的掌握,而常常忽略實踐應(yīng)用部分,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中死記硬背公式,看不到它的現(xiàn)實應(yīng)用,慢慢地就失去了學(xué)習(xí)的興趣。
第二,從教師來說,任課教師一般為數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè),通常采用從基本定義出發(fā),講述原理,接著給出數(shù)學(xué)模型,對其進行相應(yīng)要求的計算以及性能做出理論分析,其間伴隨著一些定理及其證明和推導(dǎo)的授課方式,其實是當做一門數(shù)學(xué)課來講。但對與之相關(guān)的通信與信息工程類的專業(yè)課程知之甚少,在具體講授應(yīng)用時不敢深入舉例說明,使學(xué)生覺得課程獨立,和后續(xù)課程沒有連續(xù),以至于覺得學(xué)習(xí)該課程無用,引不起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再者因課程內(nèi)容多,課時少,教學(xué)任務(wù)重,教師只能滿堂灌輸??菰锏慕虒W(xué)內(nèi)容和單一的教學(xué)形式使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容感覺晦澀難懂,難以消化理解,不知其所然,更不要說知其所以然,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的過程中有一種無形的畏懼感。
第三,從學(xué)生來說,本科生的基礎(chǔ)水平及學(xué)習(xí)能力參差不齊。比如我校是一個二本高校,所招收學(xué)生無論從學(xué)習(xí)能力還是從知識水平來說,都和國家重點高校特別是教育部直屬以及985高校的學(xué)生不在一個起跑線上。其次我校是一所民族高校,少數(shù)民族學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)更差,學(xué)生入學(xué)時,數(shù)學(xué)平均成績不到40分。在我校信息與計算科學(xué)專業(yè)中,少數(shù)民族學(xué)生超過三分之一。根據(jù)筆者在高校工作近七年來所講授的幾門數(shù)學(xué)類課程來說,學(xué)生普遍反映概率論與數(shù)理統(tǒng)計內(nèi)容繁瑣、公式多、概念多、抽象難懂??梢哉f,概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程本身就是學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié),學(xué)生在該課程的學(xué)習(xí)中就沒有完全理解。以概率論與數(shù)理統(tǒng)計為基礎(chǔ)的“信息論基礎(chǔ)”課程則更加抽象、枯燥,學(xué)生接受起來更加困難。且該課程內(nèi)容繁瑣,前后聯(lián)系緊密,前面的學(xué)不會,后面的就更加難懂,形成惡性循環(huán),以致有的學(xué)生就自暴自棄,完全放棄了該課程的學(xué)習(xí)。再者,現(xiàn)在學(xué)生缺乏吃苦耐勞、刻苦專研的精神,遇到困難就退縮,給自己開脫。
因此,鑒于上述“信息論基礎(chǔ)”課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的種種問題,采用有效的教學(xué)方式,選取合適的教學(xué)內(nèi)容以及培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生科學(xué)專研精神顯得尤為重要。
三、“信息論基礎(chǔ)”課程的教學(xué)探討
在“信息論基礎(chǔ)”教學(xué)過程中能否達到既定的學(xué)習(xí)目的,取決于教師的教與學(xué)生的學(xué)。為此,筆者根據(jù)幾年來“信息論基礎(chǔ)”課程的教學(xué)實踐,與現(xiàn)行的新課程改革相結(jié)合,就“信息論基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革提出以下幾點建議。
1.拓寬理論知識,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性
興趣是最好的老師。根據(jù)信息論課程的特點,單是一味的理論講解,繁多的公式、晦澀難懂的推導(dǎo)以及抽象的理論很難引起學(xué)生的興趣,更不要說提高學(xué)生的主觀能動性了。為此可以在課程學(xué)習(xí)初始以及學(xué)習(xí)過程中,請通信與信息工程相關(guān)專業(yè)的教師及移動通訊的工程師舉辦講座,講授相關(guān)理論在現(xiàn)實生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,將所學(xué)的相關(guān)理論知識與當前學(xué)科前沿技術(shù)如衛(wèi)星通訊、協(xié)同通訊技術(shù)、3G技術(shù)等相結(jié)合。另外,教師可以布置多種形式的作業(yè),除了課后習(xí)題中基本概念和計算題,以及理論證明題的作業(yè)外,還可以布置一些具有開放性特點的作業(yè),讓學(xué)生自己查閱資料,總結(jié)感想。這樣,使得學(xué)生既可以鞏固課程教學(xué)的基本內(nèi)容,也使得學(xué)生在自己動手查資料的過程中,逐漸激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生主觀能動性,以培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的能力。再者教師要不斷提高自己的知識水平及業(yè)務(wù)能力,擴充自己的知識面,只有教師真正理解了教學(xué)內(nèi)容的前因后果,不僅對課程中的數(shù)學(xué)概念、定理的證明以及公式的推導(dǎo)都了如指掌,而且對于基本理論的應(yīng)用及相關(guān)的通信與信息工程方面的專業(yè)知識有更深一步的了解,才能使課堂內(nèi)容豐富有趣,讓學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生興趣。
2.抽象概念類比化
“信息論基礎(chǔ)”課程中的很多概念是以數(shù)學(xué)公式形式給出的,所以抽象難懂,這也是很多師生認為它是一門數(shù)學(xué)課的主要原因之一。教師在講授的過程中可以舉一些具體的類比例子加深概念的理解。比如信道容量C是指最大的信息傳輸率,即。而信道容量C是確定的,已與輸入信源的概率分布無關(guān),是不隨輸入信源的概率分布變化而變化。它只是信道傳輸概率的最大信息量。教師可以將信道類比于生活中常見的容器,而容器容量的大小和裝入液體的多少沒有關(guān)系,只與容器本身有關(guān)。用液體測量容器容量的大小只是一種測量手段,所以用來求信道容量也只是一種手段。將抽象概念具體類比化之后,可以讓學(xué)生更好地理解概念。
3.合理使用傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)相結(jié)合的方式
為了提高課堂教學(xué)的有效性與形象性,充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢。根據(jù)“信息論基礎(chǔ)”課程的特點,合理使用傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式。傳統(tǒng)的教學(xué)方式,要求教師一味地將所講授內(nèi)容進行板書,講課的大多數(shù)時間花在了講授內(nèi)容的板書上,所以課程內(nèi)容進行慢,且有些圖像以及結(jié)構(gòu)圖示難以用板書的形式描繪出。而多媒體電子課件不僅可以使教師在課堂上節(jié)省版寫的時間,而且用軟件畫出的圖像及結(jié)構(gòu)圖示清晰、形象?!靶畔⒄摶A(chǔ)”課程理論較強,前后聯(lián)系緊密,往往一個知識點需要幾個頁面才能顯示。頻繁的翻頁很難照顧到每一個學(xué)生,因此不可完全采用媒體教學(xué)課件教學(xué)??梢圆捎靡灾v授內(nèi)容要點為課堂主線,將這條主線做成電子教案,而教師在講課的過程中,用板書進行細節(jié)的描述。傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)這兩種教學(xué)方式的完美結(jié)合,使得課堂教學(xué)更有效完成教學(xué)目的。
4.改革考核方式
改革傳統(tǒng)考試一考終身制的考核方式,采用多樣化課程考核制度。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,筆者在課程期末考核方面做了改進,增強教學(xué)課程過程考核,將平時成績的比重提高到百分之三十,而期末的卷面成績占百分之七十。平時成績主要以課堂出勤、課后作業(yè)完成的質(zhì)量和是否積極參與課堂教學(xué)為主。鼓勵學(xué)生積極參與到教學(xué)過程的互動中,對于上課認真、積極參加討論的學(xué)生適當加分,教師將學(xué)生的各種情況(包括出勤情況、作業(yè)情況等)記錄在平時成績手冊上,作為期末給出學(xué)生平時成績的依據(jù)。
對一般高校來說,專業(yè)基礎(chǔ)課一般采用閉卷考試的方式進行考核。根據(jù)“信息論基礎(chǔ)”課程概念多、公式多的特點可以采用半開卷的形式,即學(xué)生在考試時可以攜帶一張統(tǒng)一的A5 大小的紙張進入考場。這樣,學(xué)生可以節(jié)省在考試前復(fù)習(xí)時死記硬背公式花的時間,更有利于學(xué)生系統(tǒng)的復(fù)習(xí)。據(jù)筆者了解,國內(nèi)一些重點大學(xué)在一些課程的考試中早已采取了這種半開卷考試,有著成功的經(jīng)驗。
四、總結(jié)
本文根據(jù)“信息論基礎(chǔ)”課程教學(xué)過程中存在的問題進行了教學(xué)改革探討,結(jié)合教學(xué)實踐,就處于主導(dǎo)地位的教師、處于主體地位的學(xué)生、類比教學(xué)法、教學(xué)方式以及考核方式等方面進行論述。教學(xué)改革是一件長期工程,應(yīng)隨著時代的進步不斷探索與完善。在教學(xué)過程中,必須堅持以學(xué)生為本,師生互動的課堂氣氛,提高學(xué)生的主觀能動性,才能提高教學(xué)效果和質(zhì)量,培養(yǎng)出新時代的專業(yè)型人才。
參考文獻:
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筆者多次在我校城市學(xué)院(我校獨立學(xué)院稱為“城市學(xué)院”)從事概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)工作,在每次期末考試,我都發(fā)現(xiàn)學(xué)生數(shù)理統(tǒng)計部分的成績不理想,以2007年秋的試卷為例,試卷在數(shù)理統(tǒng)計方面的三個題都不難,其中一個題是求未知參數(shù)θ的矩估計量^θ和矩估計值,并判斷^θ是否為無偏估計量;另外兩個題分別是一個正態(tài)總體在方差已知時,求均值的置信區(qū)間和在方差未知時,對均值的假設(shè)檢驗.三個題的題型和書中的例題一樣,作業(yè)也對這方面的題作了訓(xùn)練,但學(xué)生對這三個題的解答不理想,不如對概率論題目的解答,特別是后進同學(xué),得分較低,甚至有空白不做的現(xiàn)象.
2存在問題的原因分析
1.學(xué)生的主觀原因.作為城市學(xué)院的學(xué)生,其學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和能力與統(tǒng)招生會有一定的差距,在同樣教材和同樣教學(xué)內(nèi)容的情況下,城市學(xué)院的學(xué)生接受知識必定相對困難.一些學(xué)生在課程的前半截尚能堅持,但隨著課程的深入和內(nèi)容的不斷增多,就越來越堅持不住,他們不同程度地不理解數(shù)理統(tǒng)計的思想方法,感到內(nèi)容多而且抽象,只能對公式死記硬背,甚至幾乎放棄數(shù)理統(tǒng)計.
2.教學(xué)內(nèi)容上的原因.概率論與數(shù)理統(tǒng)計共48學(xué)時,該課程的特點是概念多,結(jié)論多,公式多,記憶的壓力較大.作為后18學(xué)時的數(shù)理統(tǒng)計更具有內(nèi)容枯燥,理論抽象的特點,其內(nèi)容的順序安排也使得各種不利因素進一步強化.數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)基本內(nèi)容和考試點無外乎以下五個部分:(1)數(shù)理統(tǒng)計的基本概念;(2)抽樣分布與抽樣分布定理;(3)參數(shù)的點估計;(4)區(qū)間估計;(5)假設(shè)檢驗.一般教材安排的內(nèi)容順序基本上也是如此,其中抽樣分布與抽樣分布定理是學(xué)生掌握的一個薄弱環(huán)節(jié),是學(xué)習(xí)的一個難點.該部分連續(xù)給出一些概念、性質(zhì)和結(jié)論,由于時間的關(guān)系,許多性質(zhì)和結(jié)論不可能給予證明,僅僅是生硬的給出,有的結(jié)論中的數(shù)學(xué)公式很長.由于該部分內(nèi)容處于數(shù)理統(tǒng)計的開始階段,使得一些基礎(chǔ)不好的學(xué)生望而生畏,喪失了學(xué)好數(shù)理統(tǒng)計的信心.實際上,抽樣分布與抽樣分布定理是為區(qū)間估計和假設(shè)檢驗作理論準備的,而緊跟在該部分內(nèi)容后面的參數(shù)的點估計中根本沒有涉及到抽樣分布與抽樣分布定理的內(nèi)容,抽樣分布定理沒有得到及時的應(yīng)用,這使得學(xué)生對該部分內(nèi)容的掌握更加困難.參數(shù)的區(qū)間估計和假設(shè)檢驗各自包含關(guān)于一個正態(tài)總體參數(shù)的、兩個正態(tài)總體參數(shù)的、非正態(tài)總體參數(shù)的三個大方面,而這三個大方面又分別包含若干種情況(就我校使用的教材即文獻[1]而言,參數(shù)的區(qū)間估計和假設(shè)檢驗各自介紹了10種情況,總共20種情況),再加上每種情況又可以再分成單側(cè)和雙側(cè)置信區(qū)間或單側(cè)和雙側(cè)假設(shè)檢驗,使教學(xué)內(nèi)容顯得冗長、繁瑣和枯燥,一個基礎(chǔ)不太好的初學(xué)者在短時間內(nèi)完全掌握這些內(nèi)容并記住相關(guān)的結(jié)論確實有一定的困難,更談不上對這部分內(nèi)容的融會貫通,因此不少學(xué)生在有關(guān)一個正態(tài)總體參數(shù)的時候尚可堅持,而在有關(guān)兩個正態(tài)總體參數(shù)和非正態(tài)總體參數(shù)時便感到力不從心.
3教學(xué)改革的內(nèi)容
城市學(xué)院的學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)必須達到國家的要求,從而成為合格的本科大學(xué)生,但又要從學(xué)生的實際出發(fā),筆者以為應(yīng)從以下幾個方面入手去搞好數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué).
1.突出重點,分散難點,由淺入深.要講透重點內(nèi)容,精講相關(guān)的例題,確保對重點內(nèi)容的融會貫通,而對其它內(nèi)容,特別是那些用一樣的方法處理的內(nèi)容,則強調(diào)掌握方法,根據(jù)時間和學(xué)生的接受能力區(qū)別對待,適當兼顧.如參數(shù)的區(qū)間估計和假設(shè)檢驗,重點應(yīng)是雙側(cè)置信區(qū)間和雙側(cè)假設(shè)檢驗,而重中之重是有關(guān)一個正態(tài)總體參數(shù)的,在教材中這樣的區(qū)間估計和假設(shè)檢驗各自包含了3種情況,總共6種情況.通過對一個正態(tài)總體參數(shù)的雙側(cè)置信區(qū)間和雙側(cè)假設(shè)檢驗的細致講解,使學(xué)生確實掌握區(qū)間估計和假設(shè)檢驗的基本概念和思想方法.為達到更好的效果,可把內(nèi)容調(diào)整為如下順序:(1)數(shù)理統(tǒng)計的基本概念.包括總體、樣本、統(tǒng)計量等基本概念;(2)參數(shù)的點估計.包括矩估計法,最大似然估計法,估計量優(yōu)良性的評選準則;(3)抽樣分布與抽樣分布定理(Ⅰ).包括標準正態(tài)分布(用U表示)的分位數(shù),χ2分布和t分布的定義、性質(zhì)和分位數(shù),與一個正態(tài)總體相關(guān)的抽樣分布定理;(4)區(qū)間估計的概念,一個正態(tài)總體參數(shù)的區(qū)間估計;(5)抽樣分布與抽樣分布定理(Ⅱ).包括F分布的定義、性質(zhì)和分位數(shù),與兩個正態(tài)總體相關(guān)的抽樣分布定理;(6)兩個正態(tài)總體參數(shù)的區(qū)間估計,非正態(tài)總體參數(shù)的區(qū)間估計;(7)假設(shè)檢驗的概念,一個正態(tài)總體參數(shù)的假設(shè)檢驗;(8)兩個正態(tài)總體參數(shù)的假設(shè)檢驗,非正態(tài)總體參數(shù)的假設(shè)檢驗;(9)單側(cè)置信區(qū)間和單側(cè)假設(shè)檢驗以及其它教學(xué)內(nèi)容(前面(4),(6),(7),(8)中指的是雙側(cè)置信區(qū)間或雙側(cè)假設(shè)檢驗).這樣的調(diào)整要點和注意事項是:(1)將參數(shù)估計一章拆開,其中參數(shù)的點估計提到抽樣分布與抽樣分布定理之前,數(shù)理統(tǒng)計的基本概念之后,目的是使抽樣分布定理在緊跟其后的區(qū)間估計中馬上得到應(yīng)用.(2)將抽樣分布與抽樣分布定理拆成兩部分,這樣就分散了難點,避免了定理和結(jié)論的過分集中.抽樣分布與抽樣分布定理(Ⅰ)和(Ⅱ)之后分別是一個正態(tài)總體參數(shù)的區(qū)間估計和兩個正態(tài)總體參數(shù)的區(qū)間估計,拆成的兩部分內(nèi)容分別在緊跟其后的教學(xué)中得到了及時的應(yīng)用,使學(xué)生及時看到抽樣分布定理的用途,有利于學(xué)生掌握抽樣分布與抽樣分布定理以及區(qū)間估計的整個內(nèi)容.(3)抽樣分布與抽樣分布定理(Ⅰ)是學(xué)好一個正態(tài)總體參數(shù)的區(qū)間估計和假設(shè)檢驗的前提,從而是抽樣分布與抽樣分布定理的重點所在.只有真正學(xué)好一個正態(tài)總體參數(shù)的區(qū)間估計和假設(shè)檢驗,才能由淺入深地學(xué)好其它情況下的區(qū)間估計和假設(shè)檢驗.(4)參數(shù)的區(qū)間估計和假設(shè)檢驗從一個正態(tài)總體的到兩個正態(tài)總體的,再到非正態(tài)總體的,是一個由易到難,由淺入深的過程,學(xué)習(xí)的困難越來越大,要求掌握的程度應(yīng)逐漸減弱.兩個正態(tài)總體和非正態(tài)總體的情況所用的一些公式較長,非正態(tài)總體的情況在推導(dǎo)時還應(yīng)用了中心極限定理,它們作為必須的教學(xué)內(nèi)容不能舍去,尤其是兩個正態(tài)總體的情況,但在教學(xué)中,應(yīng)注重體會和應(yīng)用在學(xué)習(xí)一個正態(tài)總體的情況時總結(jié)出的思想方法,開展啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生積極思考,保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,適當減輕學(xué)生記憶的壓力.(5)教材中在介紹假設(shè)檢驗時,對每種情況都將雙側(cè)和單側(cè)檢驗一起給出,筆者以為在最后單獨講解單側(cè)置信區(qū)間和單側(cè)假設(shè)檢驗更適合學(xué)生的實際情況,這樣可使坡度變緩,防止內(nèi)容冗長和繁瑣而使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生先集中力量學(xué)好重點內(nèi)容,并在重點內(nèi)容的學(xué)習(xí)中盡快掌握思想方法,這部分教學(xué)仍然要注重體會和掌握方法.(6)調(diào)整后的順序方便了初學(xué)者由淺入深的學(xué)習(xí),使學(xué)生集中時間學(xué)好重點內(nèi)容,但拆分了教材中的一些章節(jié),使知識的系統(tǒng)性不如教材的順序安排,為此最后應(yīng)按教材的順序?qū)?nèi)容進行全面總結(jié).
2.注重思想方法簡單而直觀的解釋.教學(xué)中的數(shù)學(xué)理論是嚴謹?shù)?、抽象的,對基礎(chǔ)不好的學(xué)生而言,更不是容易理解的,而數(shù)理統(tǒng)計中的的許多內(nèi)容都有簡單而直觀的解釋,它的基本思想是用從樣本中獲得的信息對總體的未知參數(shù)和分布進行推斷,簡單地講,就是根據(jù)抽樣結(jié)果,對總體的未知情況作合理的猜測.在教學(xué)中,應(yīng)結(jié)合實際背景,用通俗的語言和日常的事例,直觀而簡捷地講清基本思想和方法.比如,矩估計的思想方法是依據(jù)樣本矩依概率收斂于總體矩的原理,用樣本矩估計相應(yīng)的總體矩,通過解方程將未知參數(shù)用樣本的函數(shù)表出;最大似然估計的思想是依據(jù)“概率最大的事件最可能出現(xiàn)”的原理,在已得到試驗結(jié)果的情況下,認為使這個結(jié)果出現(xiàn)的可能性最大的未知參數(shù)的取值最像真正的參數(shù),從而將其作為參數(shù)的估計值;假設(shè)檢驗的推理思想就是數(shù)學(xué)上反證法的思想,在推斷時應(yīng)用了實際推斷原理,即“認為小概率事件在一次試驗中不會發(fā)生”.事實上,在日常生活中,小概率事件是一些意外事件,像“火車事故”、“買彩票中大獎”等等,而我們在坐火車時,不會顧慮火車是否會發(fā)生事故.買彩票后,對未中大獎會有一個理智的心態(tài),也就是一般不會去考慮這些小概率事件,即認為它們通常不會發(fā)生;注意到所有區(qū)間估計或假設(shè)檢驗中的方法都是有共性的,簡單地說就是取適當?shù)淖兞?,再確定相應(yīng)的概率表示式(大概率表示式或小概率表示式),區(qū)間估計就是解這個大概率表示式中的不等式,解出未知參數(shù)所在的由統(tǒng)計量表示出的范圍.而假設(shè)檢驗就是根據(jù)小概率表示式,看樣本值使小概率事件是否發(fā)生,若發(fā)生,則拒絕原假設(shè).否則,便接受原假設(shè)等等.通過簡單而直觀地解釋,避免嚴謹和抽象給學(xué)生造成的神秘感,增強學(xué)生的信心,使學(xué)生更容易理解數(shù)理統(tǒng)計的思想方法.
3.注意對知識的歸納和總結(jié).面對數(shù)理統(tǒng)計中的眾多公式和結(jié)論,要及時進行歸納和總結(jié),這是一個由繁到簡,去粗取精的過程.比如,在學(xué)習(xí)數(shù)理統(tǒng)計之初,總結(jié)有關(guān)正態(tài)分布的結(jié)論;將四個變量U,χ2,T和F的重要性質(zhì)、各種情況下的區(qū)間估計和假設(shè)檢驗總結(jié)和歸納成表格;總結(jié)常見分布中未知參數(shù)的矩估計量和最大似然估計量;總結(jié)整個課程的結(jié)構(gòu)和知識點以及基本題型等等.還要及時總結(jié)易混內(nèi)容的區(qū)別和聯(lián)系,比如,樣本均值與總體均值、樣本方差與總體方差、矩估計量和最大似然估計量、區(qū)間估計和假設(shè)檢驗、單側(cè)和雙側(cè)置信區(qū)間、單側(cè)和雙側(cè)假設(shè)檢驗等等.在一般的教學(xué)中,有時過于注意細節(jié),不容易把握住知識的整體,而歸納總結(jié)使學(xué)生從宏觀上把握知識的整體,掌握知識的聯(lián)系,如同站在更遠、更高的地方看內(nèi)容,看到問題的全部,使書本在學(xué)生的大腦中“由厚變薄”,有助于學(xué)生對知識理解的深化和對重要結(jié)論的記憶,這是教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié).
4教學(xué)改革的成效
筆者2008年春在我校城市學(xué)院從事概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)工作,按照上面的思路進行了改革的嘗試,收到了一定的效果.首先是在與學(xué)生的交流中,感到學(xué)生對數(shù)理統(tǒng)計部分的重點內(nèi)容比以前清楚,對點估計、區(qū)間估計和假設(shè)檢驗的方法和思想有一定的體會,特別是對區(qū)間估計和假設(shè)檢驗的掌握有了較好的改善.2008年春與2007年秋期末的試卷在數(shù)理統(tǒng)計方面難易程度基本相同,試卷中仍有三個大題屬于數(shù)理統(tǒng)計方面,其中一個題是給出總體均值的兩個估計量,證明這兩個估計量均是無偏估計量,并進一步判定哪一個更有效;另外兩個題分別是一個正態(tài)總體在均值未知時,求方差的置信區(qū)間和在方差已知時,對均值的假設(shè)檢驗.在2008年春的閱卷過程中,感到學(xué)生對數(shù)理統(tǒng)計題目的解答好于2007年秋,所教全部學(xué)生的及格率比2007年秋有所提高.兩次考試后,統(tǒng)計隨機抽取的兩個班各題得分顯示出在有可比性的區(qū)間估計和假設(shè)檢驗兩個大題方面,平均得分率也有所提高.