关于《概率论与数理统计》课程教学的几点建议
2014-10-20张云霞
张云霞
摘 要:该文结合教学实践,从激发学生的学习兴趣、融入数学建模思想、应用辅助软件、改革考核方式四个方面提高概率论与数理统计的教学效果,培养学生分析问题和解决问题的能力。
关键词:概率论与数理统计;数学建模;Matlab软件;考核方式
概率论与数理统计是高等院校理工科各专业的数学类基础课程。它既有严谨的理论体系,又有很强的应用性;它的内容既蕴涵现代数学思想,又包括实际问题的统计处理方法,广泛应用于工业、农业、军事和科学技术中.因此,这门课程在培养大学生的数学素养方面起着重要作用.在概率论与数理统计课程教学中。如何才能取得良好的效果?大家进行了广泛的研究与实践.本文针对概率论与数理统计课程教学中.学生普遍“学不好、学好不会用、学后易忘记”的现状,结合概率论与数理统计课程的特点,深入分析学生实际,对该课程的教学工作提出了以下几点建议:
1 激发学生的学习兴趣
概率论与数理统计的知识比较抽象,在学习过程中应首先激发学生对这门课程的兴趣,让学生对这门课程产生好奇,促使学生主动地进行学习和探索。特别是“第一堂课”,教师一定要给学生留下一个良好的印象,让学生产生主动学习的欲望,同时,强调概率论与数理统计的重要性,为之后学习做铺垫。如我们可以通过两位伟大的数学家帕斯卡和费马关于赌资分配问题介绍概率论的起源;借助《狼来了》的故事学习全概率公式和贝叶斯公式;利用《范进中举》的故事来学习概率乘法公式;通过预测问题、药效问题等来对假设检验内容进行讲解;结合求职决策和最优化问题来阐述随机变量的数字特征;利用敏感性调查问题及汽车产量估计等例子来阐述参数估计知识将知识点与实际生活进行综合,将知识浅显化,促使学生主动学习并了解这门学科对现实应用的重要性。
2 将数学建模融入概率论与数理统计中
数学建模是根据生产生活中遇到的实际问题,分析其特点和规律,然后抽象和提炼出数学问题,再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。数学建模作为数学研究与社会经济研究工作交叉组合而产生的一个新兴的学科领域,随着电子计算机这一科技领域研究成果在生产实际中运用的不断普及而日显重要。在概率论与数理统计中有很多地方可以引进数学模型,因为随机现象在日常生活中无处不在。比如体育彩票、各种保险与投资等问题。在概率论与数理统计中引入数学建模旨在培养学生利用数学工具分析解决实际问题的意识和能力。
从最近几年的全国大学生数学建模竞赛题目中,我们看到,竞赛题目涉及的概率和统计知识较多,电力市场的输电阻塞管理、北京奥运会人流分布、医院病床的合理安排等问题都不同程度地涉及概率和统计知识。《概率论与数理统计》课程描述、分析和处理问题的方法与其他数学分支不同,这是一种观测试验与理性思维相结合的科学方法。概率统计中蕴涵着丰富的数学方法,如模型化方法、构造方法、变换方法、数量化方法等。特别是模型化方法贯穿本课程全过程,如古典概型、几何概型、贝努里概犁、正态分布、回门分析等等。通过和实际问题的结合,可以使我们的课堂达到更好的效果。
3 应用辅助软件进行教学
在教学过程中,不仅要培养学生掌握概率统计的思想和理论基础,而且还要注重应用能力的培养。实际应用中,需要进行大量的数值计算,借助于Matlab软件、SAS软件、SPSS软件等这些现代化的工具,可以简化计算,并且可以把实践教学内容更好地融入教学过程中,从而使得概率统计的教学更加生动、易懂。现对Matlab软件的优势作简要介绍。Matlab软件作为一个商用的数学软件,包含大量的数学函数,功能十分强大,使用者只需学习一般的Matlab软件的知识和概率统计原理,就能够直接进行分析,还可以绘制各种图形,模拟实际问题,根据实际情况编写相应的概率统计方法,对辅助教学很有意义。正因为Matlab软件的这些特性,在教学过程中应用有以下面几个方面的优势:能够方便、快捷地处理教学过程中需要的图形,使教学变得直观、形象;能帮助学生深入理解和体会概率统计的作用,掌握相应的概率统计方法;提高学生的实践能力。
4 改革考核方式
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。一般概率论与数理统计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.这种考试方式将导致学生在学习的过程中,为应付考试,把精力过多的花在概念、公式的死记硬背上,而不注重对这门课所学知识在实际中的应用. 用这种传统教育思想考核学生,偏离了人才培养目标,不利于培养学生的创新能力. 为此,我们应对概率与数理统计课程考试方式进行改革,除了卷面成绩和平时成绩之外,还应该将实践环节也纳入到考核系统中来,考察的方法是提出一个实际问题,让学生利用所学知识和软件通过数学建模来解决实际问题,经过这样的训练,学生的实践能力可以得到逐步提高。
以上是对概率论与数理统计课程教学的一点探索,希望通过以上教学方法的探索和改革,能够激发学生学习该课程的兴趣,使学生真正认识到该课程在各方面的应用价值,充分调动学生学习的主动性,增加学生动手的能力和应用概率统计理论和方法解决实际问题的能力。当然工作中还有一些方法需要我们进一步实践和探索,不断的完善。
参考文献
[1]王华丽.概率论与数理统计教学的几点建议[J].湖北:创新教育,2009(24)
[2] 黄毅.胡二琴.概率论与数理统计教学方法初探[J].湖北:考试周刊,2013(9)
[3] 夏凤熙.郑璐璐.王学军.概率统与数理统计教学方法解析[J].安徽.合肥师范学院学报2014,32(3)
[4] 尹亮亮.吴萌 .概率论与数理统计教学改革初探[J] .河北.现代企业教育.2014(5)
[5]李莹莹.关于《概率论与数理统计》课程教学的几点思考[J].科技教育创新.2009(16).
[6]同济大学应用数学系.概率统计简明教程[M].高等教育出版社.2008(4).