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以应用为导向的概率统计教学改革与创新实践探索论文

发布时间:2019-12-20 17:20:21 文章来源:SCI论文网 我要评论














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摘要:本文针对现有概率统计教学中存在的问题,结合学科特点,探讨了以应用为导向的概率论与数理统计教学改革的必要性,从教学方式、教学内容以及构建实践教学平台等多个方面阐述了教改的途径和方法,对课程进行了实践性探索与研究。

关键词:概率统计;应用导向;教学改革

本文引用格式:王慧丽.以应用为导向的概率统计教学改革与创新实践探索[J].教育现代化,2019,6(26):43-44,51.

Teaching Reform and Practice on Probability Theory and Statistics Guided by Application
WANG Hui-li

(School of Statistics,Xi’an University of Finance and Economics,Xi’an,Shaanxi)

Abstract:Aiming at the existing problems of probability theory and statistics teaching,together with the characteristics of the subject,the necessity of teaching reform guided by the application is discussed in this paper.Then the ways and methods to carry out the reform are demonstrated from the teaching methods,teaching contents and construction of practical teaching.

Key words:Probability theory and statistics;Guided by application;Teaching reform

       “概率与数理统计”是大学数学公共基础课程之一,是一门应用性很强的学科[1]。随着社会经济的快速发展,许多工程、社会、经济问题如工程可靠性度量、金融风险、环境保护、可持续发展等都要运用概率统计知识。概率统计对培养学生处理“随机”问题的基本能力和综合素质具有其他数学类课程不能替代的重要作用,对实现各类专业培养研究型、探索型、创新型人才提供了科学研究和基础实践的平台。

        本文通过对概率统计教学中存在问题的分析,探讨了以应用为导向教学改革的必要性,从教学方式、教学内容以及实践教学平台构建等不同方面阐述了教改的途径和方法,对课程进行了实践性探索与研究。

一 概率统计教学中存在的问题

        概率统计有别于其它数学课程,它是学生首次接触到随机数学,知识比较抽象。现有教学中有的注重数学理论的完整性,有的强调数学理论的现代性,教学体系在培养学生的应用意识和应用能力方面存在欠缺,在实践性教学方面存在不足。现有的教学中“重理论,轻实践,重讲授,轻应用”,导致学生为考试而学习,缺乏学习动机和热情,学完后不知所用。

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        首先,传统的概率统计教学模式偏重于基本概念和理论的讲解,单调的理论讲解难以调动学生的学习积极性,而且这门课程是在高等数学、线性代数的基础上开设的,如果只是从基本概念和理论上对此课程进行讲解,部分同学由于基础不好,听不懂,丧失学习兴趣。

        其次,由于传统数学课程的影响,“概率论与数理统计”的教学基本上还局限于知识的传授与掌握,课程教学基本上还没有脱离紧扣教材、课堂讲解、黑板板演、作业辅导、考试反馈这样的传统课堂教学模式,教学理念、教学方式和教学方法与新时期工程实践性人才培养要求存在差距。从概念到定理与法则,再到计算证明,培养的基本上还是逻辑思维、抽象思维与计算演算能力,忽视了统计方法的运用以及学生动手能力的培养,对实践开拓创新能力的培养远远不够。

         另外,随着互联网+的发展,大数据的兴起,现有的教学内容和教学方法不能适应现代社会对概率统计人才的需求,何芳丽分析了互联网+时代下经管专业概率统计课程的教学机遇[2],崔玉杰,肖莉等利用慕课、微课等现代信息技术手段对概率统计课程进行教学改革[3-5],让学生主动参与到课程教学中来,自主解决实际问题对于提高大学生自身的综合素质有着重要的作用。

二以应用为导向概率统计教学改革的必要性

        学以致用是一切学习的目的,对于概率统计这门与实际应用结合紧密的学科尤其如此,概率论主要通过随机变量研究随机现象的数量规律,数理统计是以概率论为基础,探讨随机现象的规律性,研究如何以有效的方式收集、整理和分析受随机因素影响的数据,从而对所研究对象的某些特征做出判断。

        可见,概率统计课程的发展、思想、理论和方法都来自于实践,只有在实践中所学的知识才能得到检验、发展和更新,孙明娟提出了通过案例教学启发、引导学生的基本设想[6],如果不能将所学的知识用于实际生活,不能服务于社会,那所学的知识就是一潭死水。将课程所学知识应用于实践,解决实际问题,有助于培养学生的实践能力、创新能力和工作能力,提高学生的综合素质,因此以应用为导向的概率统计课程教学改革是很有必要的。

        以应用为导向,引导学生从传统的确定性思维模式进入随机性思维模式,有助于学生掌握在工程、经济管理、人文社科以及科学研究中处理随机问题的数学方法。努力培养学生的科学思维及创新能力,注重理论联系实际的教学思想,提高学生分析问题和解决问题的能力,夯实和扩展“概率论与数理统计”的基础理论知识,而如何培养学生利用概率统计知识去解决实际问题的能力是我们进行教学改革所面临的重要课题。

三 教学改革的途径和方法

(一)教学方式的改革,充分发挥学生的主体作用,实现双主体的教学模式


        针对现有概率统计课程教学中重“教”轻“学”,学生以接受为主的单项模式,可采用类比教学、问题式教学、翻转教学等多种教学改革方法,充分发挥教师教学活动主体以及学生学习活动主体的作用。

        随机事件的概率是概率论与数理统计课程的一个核心概念,内容涉及古典概型概率的计算,以及条件概率、贝叶斯概率的计算等。例如在学习条件概率时,可通过具体的实例制造一个问题情境,在三扇门后面藏有两只羊和一辆小汽车,如果猜对了藏汽车的门,汽车就是你的,在其他条件未知时,大家都知道猜对的概率是1/3。如果你选中了一扇门,主持人打开了剩余两扇门中的一扇,让你看清了这扇门背后是只羊,这时你猜对汽车的概率有多大?如果还有机会,你是否会重新选择?很自然地引入条件概率的定义,让学生积极参与到问题的讨论中来,发挥学生的主体作用,同时让学生明白了概率与实际生活紧密相关。

         又如在学习假设检验时,让学生思考如果学校督导组在一学期中对某一班级随机点名一次,恰好某位同学旷课,能否认为这名同学就经常旷课?如何对这一问题做出判断,引入假设检验的概念,做出的判断是否正确呢?如果这一同学是经常性旷课,说明我们的判断是正确的;如果这名同学在这一学期中就只旷了这一次课,而通过这一次的判断认定他经常旷课就会导致错误的判断,进而引入犯两类错误概率的概念,让学生进一步理解假设检验的基本原理是小概率事件原理,由于小概率事件并不是不可能事件,因此假设检验是在一定的显著性水平下给出的判断,真正理解假设检验在实际生活中的应用。

(二)教学内容的改革,增加案例与实践教学

        针对概率统计教学中重“理论”轻“实践”的情况[7],适当加入实践教学环节,以应用为导向引导学生对课程内容进行复习、强化和应用,通过实例分析、设计实验题目等让学生自主实现,提高学生处理实际问题的能力,培养学生的数学素质。同时注重各部分知识的联系和扩展,进行归纳对比,分析关键知识点之间的相同点与不同点,使学生深入理解,达到举一反三的目的。

          概率统计课程的应用范围很广,在讲述时需要与相应的专业领域相结合,对于财经类院校,有意识地增加与经济社会统计有关的案例。如评价某一经济政策改革的效果时,引导学生评价需要通过指标来反映,为此需要统计改革前与改革后某一指标的统计值,即可得到两组样本,在假设样本服从正态分布的前提下,对改革效果进行评价,也就是进行两正态总体均值的假设检验,引导学生遇到实际问题如何设计实验,进而提高学生实际应用能力。

(三)构建实践教学平台,利用多媒体技术丰富实践教学

       积极采用多媒体教学,充分发挥动画作用进行形象化教学,达到突出重点、化解难点、加深理解和扩展知识面的目的。利用现代信息技术,通过微课、慕课等网络教学资源丰富课程内容,利用网站、QQ群、微信等加强学生互动,开阔他们的视野,从而激发他们的学习兴趣和增强他们主动学习的动力。同时将科研与教学相融合,将实验教学与课程竞赛相结合,以科研成果反哺教学,以学科竞赛促进教学,切实提高学生的工程实践应用能力。

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四 结束语

          教育科学研究的过程包括发现问题、深入思考、实践、得出结论,教学改革需要根据课程的学科特点以及时代发展对课程的需求来有意识地引导、启发、培养学生,进而掌握解决实际问题的能力。概率论与数理统计的教学改革,要充分发挥本学科的特点,紧密联系实际,从实际出发,以应用为导向,加强概率统计教学中理论联系实际的规划,设计和实施,增加案例,实践教学,充分发挥学生学习的主体作用,有效提高学生实际解决问题的能力,为国家和社会培养适应新时期工程实践性人才。

参考文献

[1]盛骤,谢式千,潘承毅,概率论与数理统计[M],高等教育出版社,2016.
[2]何芳丽,曾详艳.互联网+时代下经管专业概率统计课程教学改革探讨[J].教育现代化,2018,5(13):60-61,71.
[3]崔玉杰,刘喜波,R和Python软件在《概率论与数理统计》教学中应用初探[J].教育教学论坛,2017,12,192-193.
[4]肖莉,慕课模式下“概率论与数理统计”课程教学改革初探[J].高教探索,2016,7:78-80.
[5]马奕,涂淑珍,吕卫平.微课在概率统计教学中的应用与思考[J].广西民族师范学院学报,2016,33(3):53-55.
[6]孙明娟.实施概率论与数理统计课程案例教学的基本设想[J].教育现代化,2016,3(1):123-124.
[7]高珊,概率统计课程“理论、实践、创新”三位一体教学模式的研究[J].牡丹江大学学报,2016,25(9):158-161.

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