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数学概率统计论文集锦9篇

时间:2023-03-17 17:58:10

数学概率统计论文

数学概率统计论文范文1

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

数学概率统计论文范文2

【关键词】《概率论与数理统计》;教学观念;教学方法;实验教学;综合考评

《概率论与数理统计》是研究和揭示随机现象统计规律性的数学学科,它从数量上研究随机现象的统计规律性,广泛应用于经济管理、工程技术、金融、生物、环境、国防等领域,在科学技术与人类实践活动中发挥着越来越大的作用和影响。其理论方法独特、抽象,既有严密的数学基础,又与众多学科有着密切的联系。《概率论与数理统计》的传统教学中,概率论部分占的比重大,偏重计算技巧、推理证明,轻视思想方法、理解能力及应用能力的训练和培养,介绍实用统计方法所占比重小,教学几乎远离了计算机,没有相应统计软件的介绍。目前,《概率论与数理统计》是高等学校多数专业的必修课程,也是难度较大的课程之一,学生在学习和掌握这门课程的过程中普遍感到概念抽象,思维难以开展,问题难以入手,方法难以掌握,题目与实际联系不强,缺乏对此门课的学习兴趣。因此,传统的教学思路必须进行改革,以适应新的形势,提高学生学习《概率论与数理统计》的自觉性和学习兴趣,了解课程与实际的结合点,使学生将学到的知识和思考问题的方法与日益发展的科学技术相结合。为此,建议从以下方面进行探索创新。

一、平衡概率论、数理统计的学时分配

目前应用型本科院校由于注重培养学生的专业技术应用能力而增加专业课的教学时数和增加实践性教学环节,《概率论与数理统计》学时被缩减;《概率论与数理统计》教学的重心偏向于概率论知识,甚至有的专业,在削减学时后,只学概率,而不涉及统计,这显然不符合高校培养高水平应用型人才的目标。事实上,概率论与数理统计课程的主要应用部分在数理统计。因此,在充分保证《概率论与数理统计》学时的基础上,适当地减少概率论部分的理论性和难度,从直观性、易于理解的角度把概率论作为数理统计的基础知识加以介绍。在讲数理统计部分时要注重介绍常用统计方法的思想和原理,增加统计推断、统计预测和统计决策的内容,同时应注重加强学生处理数据的能力。

二、转换教学观念、丰富教学方法

目前《概率论与数理统计》课堂教学中,教师基本上采用给出概念、公式、定理,然后再去解释概念,推导公式,证明定理的教学方式,学生感觉枯燥无味,学习兴趣大大降低。由于《概率论与数理统计》是研究随机现象统规律性的一门随机数学,它与学生们以前所学的数学有着不同的思维方式,教师可以尝试在教学过程中提出一些具有启发性的问题,让学生分析,研究和讨论,引导学生去发现问题,分析问题,解决问题。要选用一些学生关注的生活中的实例,运用数学的方法观察和分析这些实例,从实际生活中的事例来创设问题的情境,从而拉近《概率论与数理统计》中理论知识与实际生活的距离。

同时,在教学中采用板书教学与多媒体教学相结合的方式,以节约板书时间,加大信息量,开阔学生知识面。采用多媒体辅助手段,通过计算机图形显示、动画模拟、数值计算及文字说明等,使抽象的内容更形象、生动直观,有效地刺激学生的形象思维。提高教学效率、增强学生学习兴趣。

三、突出实验教学、提高学生解决实际问题的能力

传统的《概率论与数理统计》教学中只有习题课,没有数学实验课,这不利于培养学生运用概率论与数理统计思想和方法解决实际问题的能力。随着科学技术的发展和时代的进步,要充分体现“数学来源于实际,同时又应用于实际”的理念,应该尝试增设数学实验课,指导学生运用所学知识和计算机技术,结合学习SPSS和SAS等统计软件的使用方法,分析解决一些实际问题,通过实验教学体系,使学生巩固已经学到的理论知识,培养以定量分析为主的统计思维。

由于概率论与数理统计是一门应用性很强的课程,模型化方法贯穿课程全过程,如古典概型、几何概型、贝努里概型、正态分布、回门分析等。教师还可以将数学建模融入《概率论与数理统计》教学,融入建模思想,把基本知识和应用联系起来,培养学生利用数学工具分析解决实际问题的意识和能力。

四、改进考试方式、注重综合考评

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。《概率论与数理统计》一般采用期末一次性闭卷考试和平时考核相结合的方式,平时考核主要看作业,而学生学习的积极性和对做作业的态度差异性很大,学生的作业也不能真实地反映学生学习的好坏,不能合理地给出平时成绩;期末一次性考试的成绩有较大的随机性,不能很好地反映学生的真实水平。因此传统的考试方式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,偏离了人才培养目标,不利于培养学生的创新能力。为此,应对概率与数理统计课程考试方式进行改革,首先,把考核概率论与数理统计的基本知识、基本运算和基本理论与考核利用知识理论解决实际问题相结合;其次,把闭卷考试和开卷考试方式相结合,闭卷考试主要考核记忆、理解的内容,开卷考试主要考核知识理论的应用能力;再次,丰富平时考核方式,平时成绩不仅看作业完成情况,也综合考虑学生考勤情况、课堂参与情况等,综合确定平时成绩。

总之,《概率论与数理统计》教学要适应当前社会经济发展的新情况,符合应用型大学人才培养的目标,调动学生学习的兴趣和热情,提升学生利用所学知识解决实际问题的能力,培养学生的“数学素质”,为学生的成长打下良好的基础。

参考文献:

[1] 徐定华, 应用型人才培养模型下的大学数学课程教学改革[C]/全国高等学校教学研究中心。大学数学课程报告论坛论文集。 北京: 高等教育出版社, 2009: 77-82。

[2]林正炎,概率统计课程改革的若干建议[J]。高等数学研究,2001,4(1)。

[3] 单 李善良, 数学: 人的发展中不可缺的内容[J]。 数学通讯, 2002(7): 1-3。

[4]刘国庆,改革课堂教学方法[J]。探索概率统计教学的最佳模式。大学数学,2003,19(3):27- 29。

[5]李晓莉,概率统计的多元化教学探讨[J]。大学数学,2005,21(4):33- 35。

数学概率统计论文范文3

关键词:应用型人才 概率论与数理统计 教学研究

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(a)-0219-01

随着中国经济的发展,人才需求的多样化,高等教育必须有以前的精英教育转向大众化教育,许多地方本来院校逐渐转变为应用型本科院校,主要服务于地方,为区域化的生产,建设培养人才!应用型本科院校与以前的一些院校不同,它的核心在于“应用”。概率论与数理统计这门课程是应用型本科院校必须学习的一门课程,在自然科学,社会领域都有广泛的应用。同样在发达国家,概率统计也是高等院校必须学习的一门课程。概率论与数理统计与传统的数学如高等数学,线性代数不一样,它是研究随机现象的一门学科,有着鲜明的实际应用背景。国内许多学者对概率论与数理统计的教学做了研究[1~4],他们的研究主要是针对传统院校的概率论与数理统计的教学。对于新兴的应用型院校的概率论与数理统计教学涉及不多。本文我们根据自己的教学经验,对概率论与数理统计教学提出几点建议。

1 改革课程教学内容

对于应用型大学的学生来说,重点是如何用。所以对于概率统计教材中的一些定理的证明,在教学中只要学生能掌握定理的来源以及思想即可,详细的证明不要求掌握。同时在教学的时候,不应过多的注重于复杂的概率的计算,而应该强调这些概率计算背后的直观意义和模型的实际背景,让学生知道模型化的思想方法以及概率思想方法是如何体现出来的。同时我们在教学的过程中注重引入一些反映社会生活的一些实际问题,比如产品质量评价,保险赔付等,使学生知道如何运用概率论与数理统计的知道去解决实际的问题。让他们知道他们学习的知识有用,这样他们就有兴趣去学习,让他们由被动学习转换为主动学习。

2 重视数理统计的教学

目前许多应用型本科为了培养学生的专业技术应用能力,增加了实践性教学环节,从而概率论与数理统计的教学学时被缩减,以我们学校为例,一般只有48学时。所以大部分课时都用于概率论教学,统计内容介绍较少,基本上统计部分只能上到矩估计和极大似然估计,而比较有用的假设检验、方差分析、回归分析就不讲了。所以事实上应用部分基本上就不讲了,这样学生拿到数据也不知道怎么用。现实生活中到处都充满着数据,可以说那里有数据,那里就有统计。它已经广泛的应用于工业,经济,军事和气象等领域。我们可以看到统计在实际生活中是如此有用,所以我们在教学中,应该适当减少概率论部分分理论和难度,一些不是很重要的章节可以少讲,比如一些复杂概率计算,复杂的数字特征的计算。把概率论作为统计的基础知识介绍,留更多的实际去介绍统计部分的知识。对于统计部分的教学,应该增加统计推断方面的内容,介绍这些方法的统计思想,注重学生提取数据,处理数据的能力,这也符合应用型院校的培养目标。

3 融入数学建模思想,提高学生的应用能力

概率论与数理统计是实践性比较强的一门学科。在教学过程中,应增加应用案例的建模教学,从而让学生掌握利用概率统计知识进行数学建模的全过程,即实际问题建立模型。通过案例的学习,学习亲自体验了数学建模和软件编程的计算过程,这样学习能更好的理解概率统计方法在实际中的应用。比如我们在数理统计矩估计和回归分析部分,传统的教学主要讲解估计的理论,花很多的时间去推导理论,而软件实现基本上不提。但是如果通过引入统计软件来对问题进行求解,这样更直观,同时会收到更好的效果。

4 改变考核方式

考核是教学过程的一个重要环节,是检验学生学习的情况和老师教学的质量。传统的考核方法主要是期末闭卷考试,然后总的成绩是平时成绩加上期末的成绩。由于期末考试是闭卷考试,学生花了许多时间去复习一些知识点,死机硬背,对一些应用性的东西根本不管。这样一来学生也只会记,而不会用。这显然不符合应用型大学的培养目标。

我们认为有必要对考核方法进行改革。主要包括以下方面:(1)平时作业占40%,但是平时作业不再全是书上后面的习题,对于统计部分许多内容,让学生走出课堂,去或得数据,然后应用他们得到的数据来分析数据,然后提交一个调研报告。(2)期末考试占60%,概率论与数理统计分开来考。概率论部分仍然采取闭卷考试,考查学生对一些基本概念的理解和掌握以及一些基本的运算。对于统计部分,我们采取开卷考试,我们把社会上一些实际的问题,让他们来解决,这个考试分为几个小组让他们共同解决。这样不但了考试了他们对统计基本知识的掌握,同时也考查了他们如何用统计知识来解决问题,更重要的一点事这样要考查了他们团队合作的能力。

参考文献

[1] 郝香芝,田贵辰,赵永强,等.概率论与数理统计学改革研究[J].石家庄学院学报,2009(3):109-112.

[2] 刘倩.概率论与数理统计课程改革浅探[J].读与写杂志,2010(1):65-66.

数学概率统计论文范文4

关键词:概率论与数理统计;专业案例;教学改革

作者简介:牛银菊(1965-),女,甘肃甘谷人,东莞理工学院计算机学院,副教授;贾继红(1965-),女,山西太原人,东莞理工学院计算机学院,副教授。(广东 东莞 523808)

基金项目:本文系东莞理工学院教育教学改革与研究重点项目(项目编号:2012-4)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)32-0132-02

根据应用型工科本科院校培养高水平应用型人才的目标,教师需结合“概率论与数理统计”的课程特点,让学生了解“概率论与数理统计”在他们所学专业中的应用,加强学生用“概率论与数理统计”知识解决实际问题的能力,达到高水平应用型人才的培养要求。[1,2]

为了使东莞理工学院(以下简称“我校”)“概率论与数理统计”的教学达到高水平应用型人才的培养要求,对大一和大二的学生分别做了问卷调查,以了解学生对该课程在高中阶段的学习情况和系统学完之后存在的问题。本文基于我校学生的实际情况和教学中存在的问题,探讨了应用型工科本科院校“概率论与数理统计”的教学方法。

一、“概率论与数理统计”教学现状

1.中学阶段的学习情况

在新课程改革的背景下,中学的许多教学内容做了大量调整,特别是“概率论与数理统计”部分的内容增加的幅度较大,教学要求也提高了好多。为了让学生在大学阶段继续学好“概率论与数理统计”,大学老师需了解学生在中学阶段对该门课程的学习情况,以便在重点内容的讲解、难点问题的突破、新旧内容时间的安排等方面做出合理的调整,达到学生所希望的“该详讲的内容详讲,该略讲的内容略讲”的目的,激起学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,同时对教师完善教学内容、改进教学方法、丰富教学手段起到一定的促进作用。为此,对2012化学和化工两个专业的157名同学在中学阶段的学习情况做了如下的问卷调查,共发出问卷157份,收回有效问卷151份,详见表1。

调查结果表明:已学概率论部分大多数同学已掌握,仅有部分同学需加强;已学数理统计部分绝大多数学生只是了解;大多数学生认为该课程比较难学,且学习兴趣不高。

2.大学阶段教学中存在的问题

为了寻求“概率论与数理统计”与工科专业知识的结合点,使学生更好地掌握“概率论与数理统计”的有关知识,并在创新实践活动中运用所学知识解决实际问题,进而培养学生的创新意识和创新能力。为此,对2010工程管理的96名同学对“概率论与数理统计”课程的学习情况做了如下问卷调查,共发出问卷96份,收回有效问卷92份,详见表2。

调查结果表明:多数同学认为该课程比较难学,与所学专业专业课的联系不清楚,不能利用所学知识解决实际问题,且学习兴趣不高。

3.教学现状分析

通过对问卷调查的分析,可知学生在该课程的学习中存在以下问题:大多数学生认为该课程难学、学习的兴趣不高、不知道如何利用所学知识解决实际问题以及不了解与专业课之间的联系。针对以上教学中存在的问题,从强化学生的求知欲、激发学生的学习兴趣、培养学生的创新能力以及解决问题的能力等方面进行了教学改革,相应地提出了一些适合应用型工科本科院校“概率论与数理统计”教学的措施,以期与同仁商榷。

二、教学方法的改革

1.调整教学内容,激发学生的求知欲

概率论的部分内容(如随机事件的概率、等可能性事件的概率、互斥事件有一个发生的概率、独立重复试验等)已放到高中教材,大多数学生已掌握;[3]另一方面,大学“概率论与数理统计”教材虽然根据需要进行了修订,但为了该课程的完整性,概率论部分的内容仍有重复。在选用现行教材的前提下,任课教师需做好与中学教学内容的合理衔接,结合实际情况适当调整“概率论”部分与“数理统计”部分的教学课时数,避免重复讲授已学部分的内容。如概率论部分的讲解可采取复习巩固的形式,重点强调关键的知识点及每个知识点的注意事项,抓住学生喜欢的话题预设问题,以引起学生渴求知识的欲望;根据不同专业有针对性地对教学内容进行调整,以满足相应专业对该门课程知识的需求;在讲数理统计部分时,增加统计推断、统计预测和统计决策的内容,介绍常用统计方法的思想和原理,以加强学生处理数据的能力;推荐学生使用Excel、SPSS等软件使复杂的计算简单化,省下的时间留给数理统计专业案例的讲解,将会收到较好的教学效果。

2.加强师生互动,激发学生的学习兴趣

传统的课堂教学是以老师讲授为主,学生听讲为辅。要改变问卷调查中绝大多数学生认为的“该课程比较难学,学习兴趣不高”的现状,需抓住现阶段学生思维活跃,有和老师互动交流的愿望,在教学中须加强师生间的互动,采取讲练结合、提问回答等多种形式以改变学生所处的被动地位,提高学生学习的主动性,激发学生学习的兴趣。如,在引入“数学期望”的概念时,可以提出问题:如果要对一次英语六级考试中两个学院学生的成绩进行比较,只有成绩单是无法立即得到答案的,应该如何比较呢?学生们自然会想到把两个学院的成绩各自平均一下,通过比较平均成绩得出结论。老师在肯定学生答案的同时,引导学生思考,如果用随机变量的所有可能取值来解决这个问题,应该如何做?学生们当然会联想到用加权平均的概念,只要把概率作为权数,数学期望的定义也就水到渠成了。这样讲,学生容易掌握,记得更牢,用它们解决实际问题更加灵活。

为了利用参与感提高学生听讲的兴趣,可以穿插学生之间的小组讨论、开设小型的研讨会等多种互动形式。讲解抽象的数学概念时,通过提出实际问题引发学生主动思考,在讨论的基础上让学生谈谈自己的想法,从而熟悉从工程背景经过抽取共性得到这些概念的过程,教师对学生的想法简单总结评述后引出新的概念。这样,学生接受起来会更快,理解会更深。

3.结合专业案例,培养学生解决实际问题的能力

根据概率论的实用性,在教学过程中可以选择一些实例,强化实际背景部分的讲解工作,使学生更好地掌握一些重要概念的实质,为熟练应用他们解决实际问题奠定基础,从而增强学生的数学建模能力和创新思维能力。[4]案例教学法是一种理论联系实际,融知识传授、能力培养、素质教育于一体的教学方法。通过案例把学生引导到实际问题中,在分析与讨论的基础上,提出解决问题的途径和基本方法。如,在讲解正态分布时,可以分以下两部分进行:第一,先从学生最关心的学习成绩入手,通过分析讨论使学生明确他们的学习成绩是一个随机变量,会受到他们的学习水平、老师的教学水平、试卷难易程度等因素的影响,在正常情况下,他们的成绩近似服从正态分布;第二,引导学生调查统计他们年级高等数学成绩,并绘出成绩直方图,再与正态分布的密度函数曲线做比较,分析两者之间的差异。若两者出现明显差异,则说明某一随机因素不正常,其中原因或是学生复习准备不充分或是老师的教学方法不当或是试题太难。在分析的基础上找出其内在原因,这样,学生就可以深入浅出地理解课程的知识点,进一步增强他们的应用意识和学习兴趣。

根据概率统计的广泛应用性,可以根据各章节的内容和学生的工程背景,编写许多概率统计在不同领域中的应用案例。对于不同专业的学生,结合不同学科特点构建与本专业相对应的概率应用例子,使案例教学法与概率论统计知识有效地结合。[5]在“概率论与数理统计”课程的具体教学过程中,根据多数学生不了解概率统计课程与所学专业的联系,不知道怎样运用所学知识解决实际问题的现状,可对不同专业的学生列举该课程在不同学科的用途。如,对工程管理专业的学生,可选择工程造价方面的问题,通过工程造价的数据分析与统计,让学生明确要解决与数据有关的问题,必须学习“概率论与数理统计”的有关知识;然后,通过工程项目风险预测、项目盈利能力预测等专业问题,引导学生体验用“概率论与数理统计”的有关知识解决这些专业问题的思路及过程,让学生真正懂得学有所用、学有所值,为更好地运用概率论与数理统计知识解决专业问题奠定坚实的基础。又如,对财经类专业的学生,可使用案例“假设某企业有20000个相同层次的人参保,每年每人付10元保险费,一年内一人死亡的概率为0.004。死亡时,其家属从保险公司能获2000元,试问:平均每户支付赔偿金4.2元至5.9元的概率是多少?保险公司亏本的概率有多大?保险公司每年利润大于4万元的概率是多少?”学生通过这些案例的学习,可以亲自体验使用概率统计知识进行数学建模的全过程,加深对概率统计知识的理解,培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

4.改进考核方式,培养学生的应用能力和创新意识

在对教学方法进行改革的基础上,可对“概率论与数理统计”课程的考核进行相应的改进。在以往的教学中,由于没有实操课及自主作业的内容等方面的教学,其成绩根据期末考试确定。但是,一次考试的偶然性较大,并不能真实地反映学生的实际水平。根据教学方法的改革,将学生成绩的评定由“期末考试确定”调整为“期末70%+平时10%+实操20%”。实操部分的考题是:让学生自主选题,选取与专业联系密切的实际问题,通过查阅相关的资料解决实际工程问题。实操可以单独完成,也可以几个同学一起完成,其答案没有唯一的评价标准,成绩大多可得到18分以上,即以鼓励性评价为原则。这样,既能鼓励学生创造性地对实际问题提出解决方案,又能培养学生的应用能力和创新意识。

三、结束语

近几年学生对“概率论与数理统计”课程的评教结果表明:本文提出的一些适合应用型工科本科院校教学的措施,大多数学生给予了较高的评价。学生的认同无疑为继续进行教学改革增添了信心,将会为我校办学目标“建设成为特色鲜明的高水平应用型地方大学”的实现起到一定的推动作用。

参考文献:

[1]周兴才.应用型本科院校概率论与数理统计教学研究[J].襄樊学院学报,2011,32(5):60-63.

[2]牛银菊.概率论与数理统计教学方法探讨[J].东莞理工学院学报,2012,19(3):111-114.

[3]章山林.工科《概率论与数理统计》的教学改革[J].常熟理工学院学报(哲学社会科学),2008,(12):109-100.

数学概率统计论文范文5

一 引言

概率论与数理统计是定量研究随机现象规律性的数学学科。随着科学技术的发展,概率论与数理统计已广泛引用于农业院校各专业的科学研究中。目前中国的农业院校都开设了概率论与数理统计,虽然课程概念比较抽象,计算繁杂,学起来较困难,但这是应用性最强的大学数学课程之一。不过近年来,伴随着高校课程改革,高等农林院校本科生教学计划中概率论与数理统计课程的教学学时不断减少,所以必须对此课程的教学方式和方法进行改革。

全国大学生数学建模本文由收集整理竞赛创办于1992年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞赛。随着竞赛的推广,数学建模被越来越多的教师与学生所熟悉。所谓数学模型,是指现实世界中的实际问题用数学语言表达出来,即建立数学模型,然后求解,以此解决现实问题的数学知识应用过程。将数学建模运用于数学教学有利于培养学生的洞察能力、联想能力、数学语言翻译能力、综合应用分析能力和创新能力,此教学模式的运用切合新时代培养通专并用,全面发展的高素质人才的需要。笔者认为,在当前的概率论和数理统计课程中可适当增加数学建模思想,培养学生的创新能力和应用能力,激发学生的学习兴趣,这也是本论文的切入点。

二 农业院校概率论与数理统计教学中存在的问题

1.中学与大学数学教育内容的脱节

中学课改后的毕业生开始进入大学,课程改革中对数学课程的知识范围和要求改动了很多,学生们已经学习过部分概率论的知识,但中学时学习概率的思维方式与大学数学不同,很多学生依旧用中学的学习方式学习概率论与数理统计,造成了他们学习上产生挫败感。

2.教师的教育观念缺乏与时俱进

大部分大学数学教师并没有意识到中学课程改革对这门课程和学生们的影响,依旧按照传统教学方式讲授,注重定理、推论、证明、计算,而新一代的大学生很难快速适应新的学习方式,所以增加了学生的学习难度。

3.教学内容缺乏应用性

概率论和数理统计的教学过于强调基本理论,缺乏对农业科学的交叉性应用研究。农科专业的学生普遍感觉学数学对将来的生活工作没有用处,所以导致学生缺乏学习的动力和兴趣,只是为了通过考试而学习。

4.考核方式过于死板

多年来,概率论和数理统计的考核方式始终一成不变,偏重于期末的闭卷考试,试卷主要考查计算和一些固定模式的应用题型,导致学生死记硬背、应付考试,不利于激发学生的创新兴趣。

三 建模思想在概率论和数理统计课程上的应用

针对以上问题,建议改革教学方式,通过引入数学建模思想激发学生的创新思维。

1.改变教学内容,增加应用型教学的引入

首先,提倡教师了解中学课改中影响概率论与数理统计的内容,充分利用学生已学过的概率论知识,避免重复教学,但要强调中学数学与大学数学不同的思考方式。在教学内容中吸收和融入与实际农业科学研究问题有关的应用性题目。历年全国大学生数学建模竞赛题目中不乏农科专业相关的题目,如“作物生长的施肥效果问题”(1992年a题)、“dna序列的分类问题”(2000年a题)、“葡萄酒的评价”(2012年a题)等。这些题目都与现实农业生产生活密切相关,在解决这些问题过程中能很好地锻炼学生自主地、能动地认识、理解问题的能力。

但是,如果直接把数学建模的题引入日常教学中,将面临下列问题:(1)数学建模竞赛的题目一般是涉及面很广,需要很多专业知识和良好的数学功底,而农科院校的学生的数学基础薄弱,在没经过培训的情况下解决竞赛题目困难较大;(2)要较好地解决建模题目需要大量的时间,这在课时有限的概率论与统计课程中不可能实现。

上述两个问题的解决思路:(1)如果直接运用竞赛原题,可以把重点放在(1)(2)两个比较简单的问题上,删除题目中与这两个问题没有关系的条件,或简化题目背景以适应课堂教学;(2)引入一些数学建模集训小题目,这些题目类似于课后习题,但实用性更强,甚至可以留作课后作业,引导学生分组讨论,学生共同完成。

2.改变教学方法,引入相关教学统计软件

教学方法方面,重心不能一味地放在定理、证明、计算上,应抛弃“满堂灌”的教学方法,采用启发、归纳的教学模式,通过建模思想的引入,使学生由浅入深、由直观到抽象地认识概率论和数理统计在实践中的应用,真正掌握数学概念和方法,并从中获得学习上的乐趣。

数学实验课在农业院校中开展的相对较少,大多以选修课的形式出现,笔者建议在概率论与数理统计课程中安排1~2次实验课,讲授统计软件的应用。随着近代计算机技术的迅速发展,软件技术日益成熟,概率论与数理统计中很多计算问题都可以借助于软件操作。农科高校的学生普遍计算能力不强,尤其是建模例子中的数据样本量比较大,计算过程复杂,学生手算起来比较困难。现有的统计软件,如sas、spss等世界通用的软件,可以解决较大数据量的概率与统计方面的题目,如数据处理、数据拟合、参数估计、假设检验、方差分析、回归分析等问题,而且一般的菜单操作就可以解决这类问题。学生学习一些简单的软件应用,可以增强他们的应用意识和动手解决实际问题的能力,反过来促使学生主动学好概率论与数理统计的理论知识。

3.改变学习观念,提高学生的学习兴趣

建模思路的引入,能有效改变大学生的“数学无用论”。作为教师,我们应根据课程的主要知识点,与相关专业教师加强交流合作,搜集整理大量的农科专业问题,并用建模的方法进行解决。当然,课程的教学不一定都需要完整地解决一类问题,只要题目背景来自农科专业或采用农科数据,就能在很大程度上调动学生的学习积极性,让他们知道将来的学习和生活中确实能用到概率论与数理统计的相关知识。

4.改变考核方式和方法

概率论和数理统计是一门实用性较强的学科,特别是数理统计方面的题目,若采用传统的阅卷考核方式考查,只会导致学生用死记硬背、题海战术等方法应付考试,导致学生被动学习,缺乏学习的兴趣。

针对这种现象,笔者认为应让学生在实际中学习,并将所学归还于实际。因此老师平时布置作业时应布置一些实践题型,让学生自己学会去思考。关于考核形式的改革,为了达到“以教为导,以学为主,自主解决”的教学目的,在期末检测时,应采用期末考试(50分)+论文(30分)+平时成绩(20分)的考核方法,其中课程论文要求学生自己找问题,建立模型,利用概率论与数理统计知识解决问题。这样既考查了学生对理论的掌握程度,又能将理论应用于实际中,使得学生在学习过程中更加重视知识的综合运用和创新能力的培养。笔者曾在教学班级中做过类似的尝试,即鼓励学生将建模的思想用到课程学习中,获得了明显的效果。

数学概率统计论文范文6

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

数学概率统计论文范文7

【关键词】概率论与数理统计;数学建模思想;教学改革

0.引言

概率论与数理统计已经作为一门基础学科,为很多专业课的学习奠定了基础。如西方经济学等等。数学建模就是通过数学知识解决实际问题。将数学建模思想融入到概率论与数理统计课程的教学中,一方面能激励学生学习概率论与数理统计这门课的兴趣,另一方面能更好的联系实际,解决实际问题。对于民办院校来说,这样大大提高了我们的教学水平,增强了的学生的学习能力和竞争能力,为民办院校的长远发展做出了贡献。

1.将数学建模思想融入概率论与数理统计课程教学

1.1课前导入时引入数学建模思想

概率论与数理统计比高等数学、线性代数的难度更深一些,对于学生来说更难以接受,在每一节课前采用启发式,由浅入深,由直观到抽象,使学生真正掌握概率论与数理统计的概念,以便提高学生学习的乐趣。

1.2讲授过程中引入数学建模思想

讲授虽然是主要的教学方式,也可以采用讨论式,适当对一些问题进行讨论,这样可以活跃课堂气氛,激活学生思维,使授课效果更好。

1.3课后作业中引入数学建模思想

布置课外作业为了考察学生对课堂内容的掌握程度,对问题有更深刻的理解,只有把数学方法应用到实践中去,解决几个实际问题,才能达到理解、巩固和提高的效果。

2.将数学建模思想融入概率论与数理统计课程教学的意义

2.1激发学生学习概率论与数理统计的兴趣

现在在学生中存在着这样一个普遍的问题,大多数学生认为学习数学没有任何用处,而且特别枯燥。特别是更抽象的概率论与数理统计,我校目前为止只有信息与工程学院、商学院与国际经济学院开设了概率论与数理统计,而且学时比较少,学生普遍认为学习这门课没有多大的意义,通过数学建模思想的融入,让学生自己去体会他的重要性,激发了学生学习概率论与数理统计的兴趣。

2.2通过数学理论知识解决实际问题

问题一:目前我校有1万多名学生,每天傍晚打开水的人较多,开水房经常出现排长队的现象,应增加多少个水龙头才能解决这种现象?问题二:每天中午吃饭的人较多,饭厅经常出现排队的现象,应增加多少个卖饭窗口才能解决这种现象?以上两个问题大多数学校都存在这种现状,到底如何解决呢,通过将数学建模思想融入概率论与数理统计,就可以解决类似这些问题。

2.3为参加全国大学生数学建模竞赛做准备

在平时的课程中使学生对数学建模有了初步的认识,为每年一次的全国大学生数学建模竞赛做好准备工作,使学生更好的将数学知识应用于实际问题中。去年我校首次参加了全国大学生数学建模竞赛,对于首次参加竞赛的民办院校来说,我们取得了优异的成绩,通过参加全国大学生数学建模竞赛,所有指导老师以及参赛学生受益匪浅,有的人这样来形容自己的感受:一次参赛,终身受益。今年计划继续参赛,并且加大力度,尽量使全校各二级学院的学生都能参与到这项竞赛中来,通过平时课程中引入数学建模思想,为今年的参赛取得更优异的成绩增加筹码。

2.4为毕业论文、毕业设计做好铺垫

将数学建模思想融入概率论与数理统计课程教学,通过课前、课中、课后三部分的引入,已经使学生能解决简单的实际问题,给出自己的解答过程,而数学建模的答卷不是普通意义上的考试,而是以论文的形式阐述自己的观点和解答过程。某种意义上说一份数学建模答卷就是一份毕业论文、毕业设计。这样大大的锻炼了学生查阅资料的能力,写作能力,表达能力。参加过数学建模竞赛的学生,在后续的专业课学习、毕业设计(论文)等方面有良好表现,无论是继续深造还是走上社会工作岗位都有更强的竞争力。

2.5培养学生的创新能力

创新是21世纪的主旋律,培养具有创新精神的人才是实现科教兴国的关键。作为一所民办高校,创新至关重要。而传统的数学教学非常的枯燥无味,学生缺乏主动性,缺乏应用数学知识去解决实际问题的能力。而数学建模思想可以培养学生的创造能力、联想能力、洞察力、数学语言的表达能力等。

3.对于民办院校将数学建模思想融入概率论与数理统计课程教学面临的问题以及对应措施

我校作为一所民办院校,各个体系还不够完善,学生的整体水平相对比较低,把数学建模思想融入到概率论与数理统计课程的教学中,培养学生的创新能力,团队合作能力,还是需要一段时间的。为了更好的把数学建模思想融入到概率论与数理统计课程的教学中,我们还需做以下的努力:首先学校领导要大力支持这项工作的开展,加大与其它学校在这方面的交流,多向其它兄弟院校学习。其次教师要提高自己的教学水平,拓展自己的知识领域,并在以后的教学中,把数学建模思想融入到更多课程的教学中,例如高等数学,线性代数课程等等。而民办院校的学生底子稍微差一些,老师在讲授的过程中要有足够的耐心,要对自己的学生有信心。最后学生要从思想上对数学有一个正确的认识,做到不卑不亢,对于那些对数学感兴趣的学生,学校可以开设数学实验,数学建模等选修课供学生选择。

4.结束语

通过大家持之以恒的努力,不仅将数学建模思想融入到概率论与数理统计课程的教学,还要继续将数学建模思想融入到高等数学课程的教学以及线性代数课程的教学。通过数学教学的改革,不仅可以提高学生的数学素养,为学习其它专业课打下良好的数学基础,还可以参加全国大学生数学建模竞赛并取得优异的成绩。 [科]

【参考文献】

[1]姜启源.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003:273.

[2]盛骤,等.概率论与数理统计[M].北京:高等教育出版社,2002.

[3]洪永成,李晓彬.搞好数学建模教学提高学生素质[J].上海金融学院学报,2004,3.

数学概率统计论文范文8

Abstract: The necessity and importance of teaching reform of the course of probability and mathematical statistics were discussed, ideas and principles of curriculum reform were put forward, and the achieved effect of this curriculum’s reform and practice was summarized.

关键词: 概率论与数理统计;改革;实践

Key words: probability and mathematical statistics; reform; practice

0 引言

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

1 概率论与数理统计课程教学改革的必要性与重要性

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

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

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

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

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

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

2 概率论与数理统计课程教学改革的思路与原则

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

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

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

3 概率论与数理统计课程教学改革的内容与措施

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

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

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

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

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

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

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

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

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

4 概率论与数理统计课程教学改革与实践的效果

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

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

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

参考文献

[1]朱松涛.师专数学系《概率论与数理统计》课程教学的改革实践[J].数学通报,1998,(4).

数学概率统计论文范文9

关键词:医学统计学;概率论;本科生;教学改革

一、课程背景

医学统计学是一门以概率论与数理统计为基础,为解决医学实际问题而对医学数据资料的收集、整理、分析、推断进行研究的一门学科[1]。该门课程的特点在于应用概率论等数学知识与医学实际科学问题结合。其主要目标是在随机偶然事件中找出其中潜在的必然性,即随机事件的客观规律性。例如,判断某种新疗法是否对疾病具有显著疗效;不同年龄的病人对某种药物的反应是否一致等问题。医学统计学在20世纪20年代后逐渐成为一门学科,近几十年由于电子计算机的飞速发展,极大地促进了医学统计学在医学研究领域中的应用。目前医学统计学在医学研究与数据分析领域得到极广的应用。可以说,没有医学统计,就没有医学科学研究。统计在医学研究领域已经成为一种基础技能,因此目前国内高校大多数医学相关专业都开设了医学统计学课程。对于学生来说,掌握医学统计这项重要技能对于今后的工作或者继续深造都至关重要。所有统计都是基于概率论基础的,统计推断的基本思想是基于小概率事件在单次试验中不可能发生的原则。采用类似反证法的思想,首先假定0假设,然后基于概率论计算事件的发生概率,如果该事件是小概率事件,则认为对应显著性水平上0假设不成立。该过程设计较多的概率论知识,而医学相关专业学生缺乏概率论学习的系统性,难以理解统计学基础原理部分。根据学生学习情况反馈,医学统计学在医学类相关专业学生中属于学习较为困难的科目[2]。因此,相对于统计学与数理统计等专业课程,医学统计学更多地侧重于统计方法的介绍,着重了解各种现有统计方法,如T检验、F检验,相关分析等的适用范围与具体操作。

二、教学问题分析

那么概率论等数学基础的缺失对于学生学习医学统计学是否会造成影响呢?为解决这个问题,我们设计了一项教学试验进行验证,试验流程如右图所示。试验对象为贵州大学医学院护理学专业大二学生,共49人。在第一次教学课程时发放概率论试卷,对学生当前概率论知识水平进行简单测试,为保证试验的双盲,对试卷进行封存处理。在所有教学课程完毕,期末成绩出来之后对概率论试卷进行批改。然后统计学生的概率论知识水平,这里采用偏相关分析概率论分数与医学统计学分数是否存在显著相关,其余非数学类课程平均成绩作为协变量放入用于排除学生个体因素,例如学习努力程度等的干扰。统计分析后发现医学院护理学学生医学统计学分数与概率论分数呈显著正相关(p<0.05)。值得注意的是,医学统计学试卷分为理论部分与上机操作部分,学生概率论分数与上机操作部分总分也呈显著正相关(p<0.05)。这部分试验结果显示学生本身的概率论基础知识水平会极大地影响后续医学统计学课程的学习效果,值得注意的是概率论基础知识水平不仅影响了医学统计学理论课程的学习,在看似不相关的上机实践操作中也产生了显著影响。这可能与学生理论学习过程中由于基础知识不足而对本门课的学习信心产生了影响有关。

三、教学改革方案

基于目前医学统计学教学存在的问题,现提出以下三个方面的教学改革措施:教学内容、教学模式、考核方式。

(一)教学内容1.增强基础数学内容教学从本门课的教学数据分析上可以看出,概率论等基础数学知识水平对医学统计学的学习具有显著影响。但是医学相关专业的课程安排有其特殊性,课程较多。在此基础上增加概率论等数学基础课程会进一步加重学生学习负担,导致整体学习效果的下降。因此,本论文提出在医学统计学教学过程中应进一步加强数学基础内容的教学,如古典概率、概率密度函数、大数定律、中心极限定律等内容,在相关课程开始之前安排对于基础数学内容的教学。2.理论教学深入浅出,增强学生学习信心从教学数据的分析中,我们同时发现医学统计学实践操作部分的学习效果也与学生数学基础水平相关。而实践操作部分教学内容实际是不需要数学基础知识的。这提示学生数学基础水平的欠缺可能导致了对医学统计学理论知识学习的畏难情绪,从而对整门课程学习的信心不足,导致对全部课程学习效果的降低。因此,本文提出在医学统计学教学过程中对理论教学内容的进一步淡化,但该部分的淡化并不意味着对理论推导过程的不重视,而是对理论知识的深入浅出,尽可能地用通俗易懂的实例来进行教学,而不是大段的公式推导,例如,统计推断的过程可以采用和数学定理推导中的反证法进行类比的方式,如下表所示,而不强调统计推断的数学推导过程。让学生简单理解其思想即可,不强求学生完全理解其背后的数学原理。

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