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時間:2023-01-11 02:41:13
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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.
關(guān)鍵詞: 概率論與數(shù)理統(tǒng)計;改革;實踐
Key words: probability and mathematical statistics; reform; practice
0 引言
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是工程、人文、經(jīng)濟、社會等領(lǐng)域研究和處理隨機現(xiàn)象的一門重要的隨機數(shù)學(xué),是目前數(shù)學(xué)專業(yè)大學(xué)本科階段乃至其它理工類專業(yè)的唯一一門隨機數(shù)學(xué)的必修課。自上個世紀(jì)六十年代引入大學(xué)課堂以來,它對于傳承人類科學(xué)文明、培養(yǎng)人才的綜合素質(zhì)能力、解決實際問題的實踐動手能力等起到了非常重要的作用。在信息社會高度發(fā)達(dá)的今天,隨機數(shù)學(xué)的基本理論與方法作為信息采集、加工、利用的重要的理論基礎(chǔ)和方法論基礎(chǔ),已經(jīng)成為現(xiàn)代專業(yè)人才重要的必不可少的知識構(gòu)成。文獻(xiàn)[1-3]對該課程的改革與實踐進(jìn)行了探討。本文就該課程的特點,結(jié)合我院(系)學(xué)生的特點就該課程改革與實踐的必要性,具體思路與原則,以及改革實踐的效果做一探討。
1 概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)改革的必要性與重要性
教學(xué)內(nèi)容、手段、方法的陳舊反映出教育思想的落后,轉(zhuǎn)變教育思想和更新教育觀念是進(jìn)行一切改革的先導(dǎo)。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育理念重視教學(xué)過程的理論性,嚴(yán)謹(jǐn)性,邏輯性。但對于學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的理論和方法解決實際問題能力的培養(yǎng)從教和學(xué)兩個側(cè)面有所忽視。
現(xiàn)在,有一種流行的教育教學(xué)方法稱為“案例教學(xué)”。“案例教學(xué)”就是通過實際問題的描述、假設(shè)、建模與求解,演示理論與方法的應(yīng)用過程。數(shù)學(xué)上,這樣的教學(xué)方式就是所謂的‘問題解決’的數(shù)學(xué)建模的思想。這種方法不拘泥于對理論和方法的闡述,更注重對理論與方法的實際應(yīng)用過程的展示:包括問題的描述、所涉及的變量及其相互關(guān)系、問題的假設(shè)與簡化、問題的數(shù)學(xué)模型的建立與求解。
信息社會的加速來臨,在實際生活和科技工作中,海量、龐雜的數(shù)據(jù)不斷產(chǎn)生,但是有用的信息并不會自動生成,它需要數(shù)學(xué)工作者利用數(shù)據(jù)采集、整理、分析與處理的工具,去發(fā)現(xiàn)有用的信息,以解決實際問題。數(shù)據(jù)采集與信息分析與處理的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)就是《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》這門數(shù)學(xué)類專業(yè)的必修課程,這也是其它理工科專業(yè)的一門必修課程,只是對數(shù)學(xué)專業(yè)的要求既注重理論又兼顧方法的實際應(yīng)用,而對其它理工科專業(yè),這門課程主要注重方法的應(yīng)用。
但是,《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》這門課程不同于以往學(xué)習(xí)的確定性數(shù)學(xué),對于第一次接觸這門課程的學(xué)生,理解起來會很困難,更不用說去利用它去進(jìn)行統(tǒng)計數(shù)據(jù)的采集、整理、處理、分析等。因此,單從這點考慮,我們就有必要對其教學(xué)方法、手段等進(jìn)行改革。從本門課程的應(yīng)用目的角度來考慮,也必須進(jìn)行改革,以增加實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的理論和方法解決實際問題的能力。
從培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)的理論和方法、基于統(tǒng)計數(shù)據(jù),建立和求解數(shù)學(xué)模型的能力的角度看,這完全符合現(xiàn)代大眾化高等教育的目的,也符合我校的辦學(xué)指導(dǎo)思想。
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》是其它隨機數(shù)學(xué)的理論和方法的基礎(chǔ),這些課程是:多元統(tǒng)計分析、時間序列分析、隨機過程,基于支持向量機的現(xiàn)代非參數(shù)統(tǒng)計學(xué)習(xí)方法等,為了這些知識和方法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用,我們也必須改變教學(xué)方式,為學(xué)生打下堅實繼續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
2 概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)改革的思路與原則
通過以上的分析,我們認(rèn)為概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的改革必須首先改變教學(xué)方法,拋棄那種古板的、填鴨式的、純粹的重視邏輯推理而不重視應(yīng)用的傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,而采取不僅重視理論與方法的學(xué)習(xí),為后繼課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ),又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,同時還能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論和方法解決實際問題的能力的培養(yǎng)。
因此,概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的改革是一項系統(tǒng)工程,既要考慮課程本身理論與方法的學(xué)習(xí),還要也兼顧后繼課程的學(xué)習(xí)(有些課程是研究生的必修課),又要考慮學(xué)生應(yīng)用理論與方法解決實際問題能力的培養(yǎng),還要使得學(xué)生學(xué)習(xí)起來興趣盎然。應(yīng)用系統(tǒng)工程原理,從理論、實踐、計算能力等全方位改革和建設(shè),不能只重視某一個環(huán)節(jié),而應(yīng)從整體上思考。
在學(xué)時有限的約束條件下,我們必須改革教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法和教學(xué)手段,以期達(dá)到預(yù)期的改革目的。改革過程必須培養(yǎng)一批從事《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的課堂教學(xué)、實驗教學(xué)的人才,積累改革的成果,不斷總結(jié)經(jīng)驗。改革過程不會一番風(fēng)順,遇到非議也是可以理解的。但是,改革的決策一旦確定,就要毫不猶豫的進(jìn)行下去。
3 概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)改革的內(nèi)容與措施
首先確定合理的教學(xué)學(xué)時,經(jīng)過大家集思廣益,制定了相應(yīng)的教學(xué)大綱,使教學(xué)改革有法可依。為了達(dá)到上述改革目標(biāo),我們對教材的內(nèi)容進(jìn)行必要的增加和刪減。由于,《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程是大學(xué)生接觸的第一門研究隨機現(xiàn)象及其規(guī)律的數(shù)學(xué)學(xué)科,不同于以往的確定性數(shù)學(xué),學(xué)生理解起來是相當(dāng)困難的。為此,考慮到實際課時和課程的難度,在課堂教學(xué)中,借助于多媒體技術(shù)和計算機編程技術(shù),增加了對一些隨機現(xiàn)象的直觀演示。刪除掉一些陳舊的知識,比如關(guān)于一些定理的證明,或者保留這些證明,作為自學(xué)內(nèi)容,提供給有能力學(xué)習(xí)的學(xué)生。這也起到因材施教的目的。經(jīng)過多年的實踐,編寫了自己的教材《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》(陜西師范大學(xué)出版社出版),該教材是國家面向21世紀(jì)規(guī)劃教材。
為了達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生利用計算機和數(shù)學(xué)軟件,以及應(yīng)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的理論和方法解決實際問題的能力,我們在自己編寫的教材中,首次引入了SAS(Statistical Analysis Systems)高級程序設(shè)計語言。
為了使得課堂教學(xué)生動、有趣、直觀以及指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí),我們研制開發(fā)了多媒體課件,并編寫了與本門課程配套的課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)教材。
為了達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、建立數(shù)學(xué)模型、利用相關(guān)的理論與方法解決實際問題的能力之目的,我們增加實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。從1997級開始,我們在全國首次開設(shè)了《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》的實驗教學(xué)環(huán)節(jié),并且編寫相應(yīng)實驗教學(xué)大綱和實驗指導(dǎo)書,使實驗課有綱可循,有事可做而不流于形式。
為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用隨機數(shù)學(xué)解決實際問題的能力,我們構(gòu)建了以《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》為核心的課程群,包括《多元統(tǒng)計分析》、《時間序列分析》、《教育測量與統(tǒng)計學(xué)》、《隨機過程》、《數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)實驗》、《數(shù)學(xué)軟件》等選修課程,大大豐富了學(xué)生隨機數(shù)學(xué)的理論與方法解決實際問題的數(shù)據(jù)處理與分析的能力及數(shù)學(xué)建模能力。
為了開拓學(xué)生的視野,在學(xué)年論文和畢業(yè)論文中,我們加強指導(dǎo),向?qū)W生介紹了一種現(xiàn)代非參數(shù)統(tǒng)計學(xué)習(xí)方法:《基于支持向量機的統(tǒng)計學(xué)習(xí)方法》,將這種方法用于相關(guān)關(guān)系的學(xué)習(xí)中。
為了達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程及其課程群的學(xué)習(xí)及其解決實際問題的能力,我們連續(xù)多年組織了對我校參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生的培訓(xùn)工作,特別是隨機數(shù)學(xué)解決實際問題能力的培養(yǎng)。
由于我們改革教學(xué)的內(nèi)容,增加了實驗教學(xué)環(huán)節(jié),并注重學(xué)生平時能力的培養(yǎng),所以我們改革考核方式:學(xué)生平時作業(yè)及考勤占總成績的20%,實驗占20%,課程考試占60%。
為了傳承我們的改革成果,我們注意在改革中積累經(jīng)驗,培養(yǎng)人才,使我們的改革有了傳承、繼續(xù)推進(jìn)的后備人才,形成本門課程及其課程群的年齡、學(xué)歷層次和職稱結(jié)構(gòu)合理的教師隊伍,有博士1個,碩士3個,學(xué)士5個;教授1個,副教授6個,講師2個。
4 概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)改革與實踐的效果
通過幾年來的改革實踐,概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)取得了較顯著的效果。教學(xué)內(nèi)容、方法手段的改革增加了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣,使學(xué)生真正體會到該課程的內(nèi)容在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)研究中的應(yīng)用價值,充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,增加了學(xué)生應(yīng)用概率統(tǒng)計方法解決實際問題的能力。該課程的改革與實踐取得了良好的教學(xué)效果,提高了教學(xué)質(zhì)量,得到了學(xué)生的認(rèn)可和贊同,問卷調(diào)查表明90%以上的學(xué)生對現(xiàn)在的教學(xué)方式和考試方法給予肯定,大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為概率統(tǒng)計課在各學(xué)科中有較重要的應(yīng)用。說明同學(xué)們對該門課程的思想方法和應(yīng)用性有了較深刻的認(rèn)識,教學(xué)改革的總體方向是正確的。
隨著本課程及相關(guān)課程的深入改革,有許多學(xué)生在學(xué)年論文及畢業(yè)論文的選題上傾向于采用《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的理論與方法。與本課程相關(guān)的多篇畢業(yè)論文被評為校級優(yōu)秀論文。
此外,本課程的任課教師還積極組織、培訓(xùn)、指導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽并取得優(yōu)異成績。
參考文獻(xiàn)
[1]朱松濤.師專數(shù)學(xué)系《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程教學(xué)的改革實踐[J].數(shù)學(xué)通報,1998,(4).
【關(guān)鍵詞】概率論與數(shù)理統(tǒng)計;興趣;概念;案例;多媒體
“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”這門學(xué)科,是數(shù)學(xué)中一個比較特殊的分支,一般來說,是大部分本科院校中理工、經(jīng)管相關(guān)專業(yè)的必修課程,大學(xué)本科生學(xué)習(xí)這門課的目的是學(xué)習(xí)現(xiàn)實生活中眾多隨機現(xiàn)象在統(tǒng)計學(xué)上有怎么樣的規(guī)律性,這門課的知識面非常廣泛,并且其中所教授的知識也非常的深刻,通過這門課所學(xué)到的統(tǒng)計學(xué)規(guī)律在自然科學(xué)等生活中的眾多領(lǐng)域都可以有所應(yīng)用.
首先,“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”之所以從屬數(shù)學(xué),是由于在概率論使用的過程中比較頻繁地用到了數(shù)學(xué)中的集合、微分等知識,其次,它之所以是數(shù)學(xué)殊且活躍的一個分支,是因為這門課在研究方法以及思路上都和其他分支有所區(qū)別.由于它們之間的關(guān)系界定不是非常清晰,所以難免會有很多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感覺這門課和數(shù)學(xué)之間的關(guān)系比較模糊,雖然很多地方用到了數(shù)學(xué)知識,但是如果完全用數(shù)學(xué)方式來學(xué)習(xí)又很難掌握這門課程,還無法解決部分問題.通過以往這些年的教學(xué),筆者認(rèn)為,要想解決這個問題,就要從根本上讓學(xué)生領(lǐng)會這門課的學(xué)習(xí)思路,在遇到問題的時候,能夠靈活使用學(xué)到的知識來解決問題,要達(dá)到這種效果,要從以下幾個方面著手.
一、在授課的過程中激發(fā)學(xué)生的興趣
大部分大學(xué)生對新知識還是抱有很濃厚的興趣的,所以說我們要充分利用這一點,在教授課程的時候,可以加入其他的一些知識,讓學(xué)生們在學(xué)習(xí)的過程中,產(chǎn)生聯(lián)系思維,從而更加專注于課程內(nèi)容,并且借此來提高他們對這門課程的興趣.如果說能夠在這門課一開始就調(diào)動起學(xué)生的積極性,那之后的課程講解中,就會減輕很多的壓力.比如,開學(xué)第一堂課一般會講賭博和概率論的起源,出于對未知事物的好奇心,往往就能有效地調(diào)動學(xué)生的積極性.
二、概念的分析和講解
由于這門課與以往的數(shù)學(xué)還是有所區(qū)別,所以在學(xué)習(xí)的時候,要讓學(xué)生能夠清楚地了解和記憶相關(guān)的概念.可能會有人覺得概念非常無聊,并且很多教師也不會在課程上花費很多精力去進(jìn)行概念的講解,更多的是把精力放在應(yīng)用上面.但是如果教師都這樣教授,只會把學(xué)生也引入誤區(qū),如果學(xué)生對概念還沒有一個清楚透徹的了解就去專注于計算,就只能在之后的學(xué)習(xí)過程中解一些比較直接、簡單的題,一旦遇到比較靈活、難度大的題,就很難靈活地運用概念來完成解題.
所以說,這就需要我們對這門課的概念有一個正確的認(rèn)識,概念相當(dāng)于一門課程的溝通基礎(chǔ),如果不能熟練掌握,就很難保證在之后的學(xué)習(xí)中能夠有更深入的體會.所以說,教師在進(jìn)行授課的過程中,要用恰當(dāng)?shù)姆绞絹磉M(jìn)行概念的教授,讓學(xué)生理解這門課是為了解決什么問題,用什么方法可以更巧妙地解決這些問題.比如,我們在教學(xué)“數(shù)學(xué)期望”的過程中,就可以向?qū)W生講述帕斯卡和梅耳的故事,來跟他們講述期望實際上是指什么,通過這樣一種更加生動的教授,學(xué)生就可以更加清晰地了解這個概念究竟要如何使用.在教授的過程中,我們需要有所注意,還可以在講概念的基礎(chǔ)上,加上一些簡單的運用以及衍生,比如,帕斯卡的分法和2∶1分法,哪一種是更加有效的,重點是要能夠清楚地闡釋帕斯卡分法,“2∶1”僅僅想到了現(xiàn)有的狀況,帕斯卡卻想到了未來的各種可能,并且進(jìn)行了加權(quán)處理,這才是帕斯卡分法的意義所在.
三、教學(xué)案例要貼近學(xué)科現(xiàn)實
本門課程并不是一門非常抽象、遠(yuǎn)離實際的課程,而是與實際密不可分,特別是我們在講解一些經(jīng)典例題的過程中,更是可以生動體會到這一點.正是由于它的這一特性,我們更是要注意在列舉題目的時候,不能夠太過于生硬、死板,這樣非常不利于學(xué)生的理解和記憶,而如果我們可以在平時積累一些有趣的例子,應(yīng)用在課堂的教學(xué)中,相信可以在很大程度上幫助學(xué)生理解和記憶相關(guān)的知識點.比如,我們經(jīng)常會遇到的抽簽,或者說保險相關(guān)的一些問題等,都可以運用到課程的教授當(dāng)中來,通過探討,第一,可以減少這門學(xué)科和學(xué)生日常生活之間的距離感;第二,也可以幫助學(xué)生理解知識點,并調(diào)動他們的積極性;第三,還能夠幫助學(xué)生鍛煉自己的解決問題能力;最后,還能讓學(xué)生在今后思考問題的時候,更加全面,更加理性.
四、借助多媒體提高教學(xué)效率
以往的教學(xué)過程中,教師主要借助一些簡單的教具,例如,黑板、教材來完成教學(xué)任務(wù),而現(xiàn)如今,隨著科技發(fā)展,越來越多的教學(xué)工具開始走進(jìn)課堂.比如,我們可以利用計算機,直接進(jìn)行一些圖形上的演示,或者文字的說明,通過這樣的一種教學(xué)方式,可以讓學(xué)生通過更直觀的方式接收到更多的信息,相比于以往的教師口頭講授,也有更強的教學(xué)效果.除此之外,我們還可以把正態(tài)分布、二維正態(tài)分布等等原本很難教授的課程的實驗過程,直接通過計算機進(jìn)行演示,這樣,比起口頭講述,可以給學(xué)生留下更加深刻的印象,學(xué)生也更容易理解這些概念.
我們?nèi)粘I钪杏龅降暮芏鄦栴},都可以用概率解決,概率也為我們的學(xué)科進(jìn)步做出了巨大的貢獻(xiàn),所以說,我們站在巨人的肩膀上,更要盡自己最大的努力,把概率這門課程用更靈活的方式教授給我們的學(xué)生,只有這樣,學(xué)生才能夠把這門課應(yīng)用在自己的日常生活中,并且將概率學(xué)發(fā)揚光大.
【參考文獻(xiàn)】
[1]盛驟,謝式千,潘承毅.概率論與數(shù)理統(tǒng)計[M].北京:高等教育出版社,2010.
[2]陳曉龍,施慶生,鄧曉衛(wèi).概率論與數(shù)理統(tǒng)計[M].南京:東南大學(xué)出版社,2003.
關(guān)鍵詞:概率論與數(shù)理統(tǒng)計;緒論課;關(guān)鍵
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是高等院校理工類、經(jīng)管類的基礎(chǔ)課程, 很多同學(xué)認(rèn)為該課程難理解、沒有用,不重視這門課的學(xué)習(xí),這嚴(yán)重影響了對后續(xù)專業(yè)課程的理解。作為老師,應(yīng)激發(fā)學(xué)生求知欲,調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性。而“良好的開端是成功的一半”,因而設(shè)計一堂富有啟發(fā)性的緒論課尤為重要。本文從三個方面探討如何上緒論課。
一、起源介紹
概率論產(chǎn)生于17世紀(jì),傳說有一個江湖騎士在賭博中遇到“點的問題”,即:“假設(shè)兩個賭徒相約賭若干局,誰先勝3局就算贏,全部賭本就歸誰。但是當(dāng)甲勝了2局,乙勝了1局的時候,由于某種原因,賭博終止了,問:賭本應(yīng)該如何分才合理?乙認(rèn)為:甲再勝一局就贏了,而自己再勝兩局也贏了,所以賭本應(yīng)該按2∶1分。甲認(rèn)為:即使乙下一局勝了,兩人也是平分秋色,各自收回賭注,然而自己還有一半的可能獲贏,故認(rèn)為賭注應(yīng)該按3∶1分。這兩種分法似乎都有道理。這位騎士將這問題請教帕斯卡,帕斯卡則將這個問題連同解法寫信給費馬,兩人經(jīng)過討論取得一致的看法:甲的分法是對的。分賭本問題促使何蘭數(shù)學(xué)家惠根斯完成了《論賭博中的計算》,這是關(guān)于概率論的第一本書。
統(tǒng)計學(xué)起源于中世紀(jì),那時歐洲流行黑死病,死亡的人不少,英國學(xué)者葛朗特幾十年來對死亡與出生情況資料加以整理。而1662年葛朗特發(fā)表的著作《關(guān)于死亡公報的自然和政治觀察》,標(biāo)志著這門學(xué)科的誕生。同時,數(shù)理統(tǒng)計學(xué)起源于天文和測地學(xué)中的誤差分析問題,由于測量工具精確度不高,于是通過多次量測獲取更精確的估計值。
通過這樣介紹,讓學(xué)生明白這門課來源于經(jīng)濟、生活問題,所以這門功課和經(jīng)濟與生活密切相關(guān),從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的興趣和積極性。
二、研究內(nèi)容
在講解這部分內(nèi)容時,先下定義: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)律性。進(jìn)一步解釋什么是隨機現(xiàn)象:事前不能預(yù)知結(jié)果。
為了進(jìn)一步理解隨機現(xiàn)象,舉例說明。
例.下列現(xiàn)象中哪些是隨機現(xiàn)象?
A.在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水在100℃時沸騰;
B.擲一顆骰子,其出現(xiàn)向上的點數(shù);
C.新生嬰兒體重。
總結(jié)隨機現(xiàn)象的特點:出現(xiàn)的結(jié)果是多個可能結(jié)果中的一個,“每次結(jié)果都是不可預(yù)知的”;但“所有可能的結(jié)果是已知的”。
舉一大家熟悉的話,體會概率論與數(shù)理統(tǒng)計的應(yīng)用。
例:“天有不測風(fēng)云”和“天氣可以預(yù)報”有無矛盾?
最后介紹一下本課程各章節(jié)的內(nèi)容,參考書目。
三、學(xué)習(xí)意義
概率論與數(shù)理統(tǒng)計與生活實踐密切相關(guān),它可以應(yīng)用到很多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中。例如,電子產(chǎn)品壽命分析、生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、設(shè)置公交車路線、公用自行車站點、各種保險、種群增長問題、生物統(tǒng)計學(xué)。
舉幾個和日常生活相關(guān)的例子激發(fā)學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)興趣:
例1.考慮有兩個小孩的家庭:(1)若已知某一家有男孩,(2)若已知某家第一個是男孩,問兩種情況下這家有兩個男孩的可能性是不是一樣?
例2.某工廠有機器300臺,設(shè)每天每臺機器出現(xiàn)故障的概率為0.02,求一天內(nèi)沒有機器出現(xiàn)故障的概率。
學(xué)習(xí)這門課可以鍛煉人的思維方式,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力,為以后的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
概率論與數(shù)理統(tǒng)計的緒論課是整個教學(xué)的第一課,緒論教學(xué)對學(xué)生有“先入為主”的影響,使學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)內(nèi)容、整本教材的結(jié)構(gòu)有快速的認(rèn)識,緒論可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,緒論課的好壞直接影響到學(xué)生對這門功課的學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn):
[1]王松桂,張忠占,程維虎,等.概率論與數(shù)理統(tǒng)計[M1].北京科學(xué)出版社,2010.
關(guān)鍵詞:傳統(tǒng)教學(xué);多媒體教學(xué);統(tǒng)計軟件
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是一門應(yīng)用性極強的數(shù)學(xué)課程,是研究隨機現(xiàn)象客觀規(guī)律的一門數(shù)學(xué)學(xué)科,是高等學(xué)校工科本科各專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程,也是全國碩士研究生入學(xué)數(shù)學(xué)考試的一個重要組成部分。概率論與數(shù)理統(tǒng)計從研究必然問題到處理隨機問題,其理論和方法的應(yīng)用,幾乎遍及所有科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的各個部門中。因此概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)顯得非常重要,但對大多數(shù)初學(xué)者來說學(xué)習(xí)起來會感到困難,特別是在做習(xí)題以及解決實際應(yīng)用方面遇到的困難會更多,因此對傳統(tǒng)的教學(xué)方法有必要進(jìn)行改革。在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中加入現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段以及統(tǒng)計軟件,既能保留傳統(tǒng)教學(xué)方法中的優(yōu)點,又能有效的彌補傳統(tǒng)教學(xué)方法的缺點,對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量有一定的意義,對這種教學(xué)改革值得探索和實踐。
一、傳統(tǒng)的教學(xué)方法中存在的問題
1.教材內(nèi)容重理論輕實踐
教材內(nèi)容存在著重理論輕實踐,重知識輕能力的傾向,體現(xiàn)學(xué)科交叉性的內(nèi)容較少,知識面窄且陳舊,課程的內(nèi)容長期不變。課程設(shè)置簡單,只局限于一套指定的教材,課程設(shè)計缺乏開放性與彈性,弄得學(xué)生成了知識的被動接受者。
2.教學(xué)重理論輕應(yīng)用
傳統(tǒng)教學(xué)的方法主要是以教師為中心,強調(diào)數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性和技巧性;過分突出抽象性,輕視應(yīng)用性。教學(xué)方法仍以“注入式”為主,對其實踐應(yīng)用未能引起重視,從而影響到學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),導(dǎo)致學(xué)生死記硬背,知識僵化,缺乏對學(xué)習(xí)的主動性。
3.缺乏與其它學(xué)科間的聯(lián)系
數(shù)學(xué)教師基本是從數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè),對其它學(xué)科的專業(yè)知識了解甚少,講課中數(shù)學(xué)味濃厚,無法將數(shù)學(xué)教學(xué)活動與實際應(yīng)用聯(lián)系起來。
二、傳統(tǒng)的教學(xué)中引入多媒體教學(xué)
多媒體是一個新興的、先進(jìn)的教學(xué)手段,多媒體作為教學(xué)中的一種輔助手段,它能使目標(biāo)教學(xué)如虎添翼,更能使目標(biāo)教學(xué)顯示其優(yōu)越性。
1.多媒體教學(xué)的特點
多媒體教學(xué)是利用計算機的特點,把教學(xué)內(nèi)容在計算機上表現(xiàn)出來,具有自己獨特的優(yōu)點,具體體現(xiàn)在(1)互動性強,例如:概率論與數(shù)理統(tǒng)計中,有些概念比較抽象,學(xué)生學(xué)起來有一定的困難,且每個學(xué)生的思維能力、思維方式不同,接受知識的能力也不同,而利用計算機的交互功能,教師可以根據(jù)學(xué)生的不同情況調(diào)整教學(xué),學(xué)生也能與教師進(jìn)行信息交流,從而使某些教學(xué)內(nèi)容實現(xiàn)因材施教,使復(fù)雜問題簡單化、趣味化。(2)能動畫演示,利用多媒體的動畫演示,可對概率論與數(shù)理統(tǒng)計中的一些隨機現(xiàn)象進(jìn)行模擬,如對學(xué)生學(xué)習(xí)成績進(jìn)行模擬,可以得出正態(tài)分布的性質(zhì)。這樣能有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。(3)高效性,制作多媒體軟件,可以克服由概率統(tǒng)計例題字?jǐn)?shù)較多而產(chǎn)生抄題時間上的浪費,從而增加課堂信息量。(4)自由性和靈活性,多媒體教學(xué)可在規(guī)定的時間上教學(xué)外,還可給學(xué)生自由選擇學(xué)習(xí)的時間和內(nèi)容,并使枯燥無味的習(xí)題變得有趣,有利于知識的鞏固。
2.傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合
在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中加入多媒體教學(xué),即在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)中,把教材中的難點、習(xí)題課(復(fù)習(xí)課)和統(tǒng)計部分的某些內(nèi)容制作成多媒體軟件,把傳統(tǒng)的教學(xué)和多媒體教學(xué)結(jié)合起來,彼此取長補短,相輔相成,既能使學(xué)生延續(xù)一貫的聽課方式,發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,又能適應(yīng)時代的發(fā)展,利用計算機的特長,充分體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體的作用。
三、傳統(tǒng)的教學(xué)中引入統(tǒng)計軟件教學(xué)
由于計算工具和計算技術(shù)的飛速發(fā)展,促進(jìn)了現(xiàn)代教育技術(shù)的不斷發(fā)展,也對經(jīng)典的概率統(tǒng)計課程的教學(xué)產(chǎn)生深刻的影響, 教科書中出現(xiàn)的大量計算均可通過軟件來實現(xiàn),如SAS,SPSS,MATLAB等著名的統(tǒng)計軟件。利用SAS軟件中概率分布函數(shù)計算正態(tài)分布、二項分布、泊松分布、指數(shù)分布等事件的概率,對于各種分布通過改變分布中參數(shù)繪制其圖形,體現(xiàn)分布中參數(shù)的意義(如正態(tài)分布中的和),泊松定理中二項分布與泊松分布的近似、中心極限定理中二項分布與正態(tài)分布的近似等計算;SPSS可以做大量的統(tǒng)計分析;在數(shù)值計算方面Matlab非常實用,其所帶的統(tǒng)計工具幾乎囊括了參數(shù)估計、假設(shè)檢驗、方差分析、回歸分析等數(shù)理統(tǒng)計的內(nèi)容,并且統(tǒng)計工具箱中的命令調(diào)用格式簡單方便。將這些統(tǒng)計軟件引入概率統(tǒng)計的教學(xué)后,概率統(tǒng)計中的數(shù)據(jù)處理將變得輕而易舉,這樣,可增強學(xué)生的記憶,使學(xué)生深入理解和掌握各種統(tǒng)計軟件和實際應(yīng)用效果,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,極大地提高教學(xué)效率。
在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中融入多媒體教學(xué)和統(tǒng)計軟件,能培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;能使抽象問題形象化,便于學(xué)生對知識點的理解和運用;能節(jié)約傳統(tǒng)的板書時間,開闊知識面,增加信息量,對提高學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)和提高教學(xué)質(zhì)量有非常重要的意義。
總之,隨之時代的進(jìn)步和科技的發(fā)展,概率論和數(shù)理統(tǒng)計在實際的應(yīng)用中越來越廣泛,為更好地教好這門課程,其教學(xué)方式也應(yīng)該引入現(xiàn)代一些先進(jìn)的技術(shù)和手段,使生澀難懂的理論課程逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛顫娨锥幕邮秸n程,這必將提高教學(xué)質(zhì)量。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:工科數(shù)學(xué);概率論與數(shù)理統(tǒng)計;教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)26-0021-03
一、工科《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的作用
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)學(xué)學(xué)科地位發(fā)生了巨大的變化,這些變化反映在三個方面:一是把數(shù)學(xué)提高為與自然、社會科學(xué)并列成基礎(chǔ)科學(xué)的三大科學(xué)領(lǐng)域。二是把計算、理論與實踐并列成科學(xué)研究的三大支柱。數(shù)學(xué)不僅是支撐其他科學(xué)的工具,現(xiàn)代數(shù)學(xué)的原理和方法與計算機結(jié)合將成為21世紀(jì)中威力無窮的數(shù)學(xué)技術(shù)。三是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的三大基礎(chǔ)泛函分析、拓?fù)鋵W(xué)和近世代數(shù)取代了經(jīng)典數(shù)學(xué)中的數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)和解析幾何和這三大基礎(chǔ)。這些變化對工科數(shù)學(xué)提出了更新更高的要求,如何理解工科數(shù)學(xué)的作用及充分發(fā)揮工科數(shù)學(xué)作用的效能,需要我們進(jìn)行深入細(xì)致的分析。工科數(shù)學(xué)在工科院校中是舉足輕重的基礎(chǔ)課。工科數(shù)學(xué)的作用主要體現(xiàn)在三個方面:一是為工科專業(yè)課程提供必要的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識,起到掌握其他基礎(chǔ)知識的作用。二是為培養(yǎng)學(xué)生的思維能力等方面提供必要的環(huán)境與手段,工科數(shù)學(xué)起到培養(yǎng)能力的作用。三是為將來學(xué)生服務(wù)于社會提供必備的數(shù)學(xué)技術(shù),起到打好文化素質(zhì)基礎(chǔ)的作用。正因為在社會的各行各業(yè)中都離不開數(shù)學(xué),所以人們把數(shù)學(xué)看成是一種特殊的文化形態(tài)——數(shù)學(xué)文化。這三個方面的作用相輔相成,缺一不可。現(xiàn)代數(shù)學(xué)的學(xué)科地位的巨大變化對工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程提出了更新更高的要求,主要反映在工科院校對人才培養(yǎng)的要求上,表現(xiàn)在:一是對人才的素質(zhì)要求提高了,不僅要求業(yè)務(wù)水平高,而且要求思想文化素質(zhì)高。二是對培養(yǎng)的人才的能力要求高了,人才能力是多方面的,不僅有理論方面,如理解能力、思維能力、更新知識能力(自學(xué)能力)等,而且有實踐方面,如應(yīng)用計算機能力、外語能力、繪圖能力等,其別強調(diào)人才要有創(chuàng)造性思維等方面的能力,因此工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的數(shù)學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段必須適應(yīng)現(xiàn)代的需要進(jìn)行改革與創(chuàng)新。三是對人才的適應(yīng)性要求高了,現(xiàn)代人才要求不僅懂得理論,而且還要求懂得會應(yīng)用,就是要求人才是復(fù)合型、應(yīng)用型的。目前工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)現(xiàn)狀還不能適應(yīng)培養(yǎng)現(xiàn)代人才的需要,這就要我們對工科數(shù)學(xué)的改革進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的研究并進(jìn)行實踐。
二、工科《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的現(xiàn)實狀況
工科《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)狀況,多年來變化不大,人們在積極進(jìn)行著教學(xué)改革的研究與探索。我們經(jīng)多年的深入研討把工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)現(xiàn)狀歸納為三點:重視經(jīng)典內(nèi)容的完善而輕視現(xiàn)代內(nèi)容的引入;重視概率論內(nèi)容的完整輕視數(shù)理統(tǒng)計內(nèi)容的豐富;教學(xué)上從訓(xùn)練應(yīng)試方面考慮得較多而從提高能力素質(zhì)方面考慮得較少。工科《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程作為工科院校重要的基礎(chǔ)課,工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程教學(xué)內(nèi)容發(fā)展得已經(jīng)比較完善成熟,而且每個人的看法也不一致,見仁見智,但是工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)要進(jìn)行教學(xué)改革的認(rèn)識是一致的。工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的困難點是教學(xué)內(nèi)容的改革,工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容改革是教學(xué)改革中最應(yīng)該深入地去研究與探討的。工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)方法的教學(xué)改革根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對象用正確的教育理念而進(jìn)行。教無定法,教學(xué)方法不能一成不變,更不能有什么“樣板”,但教有定則,教學(xué)方法必須切合實際。工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)手段的改革應(yīng)要注重,數(shù)學(xué)教師一般來說不太注重教學(xué)手段的改革,有一種陳舊的觀念認(rèn)為靠嘴和粉筆就能把數(shù)學(xué)課完全講好。根據(jù)教育心理學(xué)觀點,課堂教學(xué)的過程中教學(xué)手段的措施對受教育者是十分重要的,也是教育從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)向素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)。
三、工科《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)內(nèi)容改革
根據(jù)工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的現(xiàn)實狀況,我們對工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程教學(xué)內(nèi)容的改革方面歸納為如下幾個個方面:一是教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,處理好繼承與創(chuàng)新的關(guān)系,在保證教學(xué)內(nèi)容精華的同時,必須重視引入現(xiàn)代觀念的教學(xué)內(nèi)容。二是為了提高學(xué)生的能力與素質(zhì),教學(xué)內(nèi)容改革必須從提高學(xué)生的文化修養(yǎng)水平與數(shù)學(xué)思想素質(zhì)去考慮。三是在教學(xué)內(nèi)容中應(yīng)強調(diào)邏輯思維、抽象思維、計算技能等方面能力的培養(yǎng),把強化數(shù)學(xué)理念與思維方法的傳授和培養(yǎng)看成教學(xué)內(nèi)容改革的方向。四是在教學(xué)內(nèi)容的改革上要把《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》作為工科基礎(chǔ)課程的支撐作用放到主要的位置上,學(xué)習(xí)的目的全在于應(yīng)用,工科數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該充實這方面的內(nèi)容。在工科《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)改革上我們總結(jié)了幾項原則:①堅持標(biāo)準(zhǔn),教學(xué)內(nèi)容應(yīng)按培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)定,應(yīng)滿足后繼的專業(yè)課程需要。②保證質(zhì)量,教學(xué)內(nèi)容的改革必須要以保證質(zhì)量為大前提,為了保證質(zhì)量,相應(yīng)的教材改革一定要跟上。③鼓勵實驗,教學(xué)內(nèi)容的改革要進(jìn)行實驗,在積累了一定的經(jīng)驗后在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行推廣,應(yīng)該是以點帶面,但在面上應(yīng)該穩(wěn)妥。④要遵循教育規(guī)律,教育教學(xué)改革問題是學(xué)術(shù)問題,是一項大課題,提倡多聽教育專家們和心理學(xué)家們的意見。美國在中學(xué)數(shù)學(xué)課程改革過程中,急于向現(xiàn)代邁進(jìn),把大量的現(xiàn)代數(shù)學(xué)概念引入中學(xué),編寫《統(tǒng)一現(xiàn)代數(shù)學(xué)》,結(jié)果以失敗而告終,這個教訓(xùn)值得記取。⑤少而精的原則,教學(xué)內(nèi)容不能越來越多,教材也越來越厚,要搞好繼承與創(chuàng)新的關(guān)系。⑥教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)學(xué)科的科學(xué)性、系統(tǒng)性,體現(xiàn)理論聯(lián)系實際的理念,舊的體系可以打破,新的體系必須符合科學(xué)性、系統(tǒng)性,不能違背思維規(guī)律和采取實用主義。
四、工科《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)方法改革
關(guān)于工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)方法,我們認(rèn)為,雖然教無定法,但教有定則。集我們多年的數(shù)學(xué)教學(xué)經(jīng)驗,經(jīng)過長時期與同行們的深入研討,我們歸納總結(jié)了工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程教學(xué)方法的改革應(yīng)該明確以下四個方面:
第一方面是強調(diào)三教作用。教學(xué)活動最主要的是課堂教學(xué)這一環(huán)節(jié),不管用什么教學(xué)方法把提高課堂教學(xué)質(zhì)量作為提高教學(xué)質(zhì)量和加強素質(zhì)教育的關(guān)鍵與突破口。必須明確在教學(xué)改革中更要強調(diào)優(yōu)化一堂課的教學(xué),為此強調(diào)三教的作用:①教思想,即向?qū)W生講請楚《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的隨機數(shù)學(xué)學(xué)科處理問題的思想方法。教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)辯證唯物主義思想,結(jié)合科學(xué)技術(shù)和數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史介紹某些理論的來源與實際背景,講述數(shù)與形對應(yīng)的思想,數(shù)與形是數(shù)學(xué)中的兩大支柱,每研究概念都應(yīng)把數(shù)與形結(jié)合起來進(jìn)行討論等。②教方法,教《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程中用隨機數(shù)學(xué)解決實際問題的思想方法。應(yīng)在工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)中講貫穿隨機數(shù)學(xué)解決問題的思維方法是人類的基本思維方法,例如檢驗與估計、分析與綜合、演繹與歸納、系統(tǒng)與整理等等。再如講清楚解決問題的方法,有順著思路正推的方法,即由因?qū)ЧC合歸納法,也有逆著思路反推的方法,即由果尋因分析法;有直接用條件去推出結(jié)論的推理法,即直接證法,也有從反面進(jìn)行的推理的方法,即反證法;有肯定結(jié)論的說理方法,即演繹法,也有否定結(jié)論用舉例的方法,即反例法等。③教做人,教學(xué)生做人的道理,將啟迪思想的教育貫徹在課堂教學(xué)活動中,結(jié)合科學(xué)技術(shù)和數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展歷史,根據(jù)不同時代的特征,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,結(jié)合教學(xué)的實踐培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,結(jié)合學(xué)習(xí)實踐培養(yǎng)學(xué)生奮發(fā)好學(xué)的品質(zhì)。
第二方面是重視三個面向,素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展,也是區(qū)別與應(yīng)試教育的基本特征,因此強調(diào)重視三個面向:①面向全體學(xué)生,促進(jìn)全體學(xué)生的全面成長,這是教學(xué)的立足點,因此教學(xué)應(yīng)對全體學(xué)生有統(tǒng)一的要求,促進(jìn)他們的全面發(fā)展。②面向?qū)W生的大多數(shù),教學(xué)的出發(fā)點要求應(yīng)針對大多數(shù)學(xué)生的實際情況去要求和安排,因材施教,實施的措施應(yīng)使大多數(shù)學(xué)生的成績有所提高。③面向兩頭的學(xué)生,教學(xué)的注意點是一頭注意學(xué)習(xí)好的學(xué)生,激勵這些學(xué)生取得更優(yōu)異的成績,一頭是注意學(xué)習(xí)較差的學(xué)生,鼓勵這些學(xué)生增強學(xué)習(xí)的信心,幫助他們改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,使學(xué)習(xí)較差的學(xué)生在已有的成績基礎(chǔ)上能有所提高。
第三方面是引導(dǎo)學(xué)生走正確的學(xué)習(xí)道路,教學(xué)活動像教師為向?qū)б龑?dǎo)學(xué)生在攀登知識山峰,向?qū)У淖饔檬且龑?dǎo)走正確的道路,在教學(xué)上要明確怎樣引導(dǎo)學(xué)生走上正確的學(xué)習(xí)道路。①引導(dǎo)學(xué)生走學(xué)會到會學(xué)的正確道路,在當(dāng)前的國內(nèi)外教學(xué)改革中,不僅強調(diào)教師的主導(dǎo)作用,而且強調(diào)學(xué)生的主體作用,為此課堂教學(xué)一方面要傳授知識,使學(xué)生學(xué)會更多的知識,更重要的是教會學(xué)生怎樣掌握這些知識的學(xué)習(xí)方法,從而提高學(xué)生的能力和素質(zhì),以達(dá)到教學(xué)改革的目的。②引導(dǎo)學(xué)生走苦學(xué)到樂學(xué)的道路,優(yōu)秀人才的成長都經(jīng)歷過一段艱苦學(xué)習(xí)的里程,因此在教學(xué)中應(yīng)向?qū)W生們灌輸學(xué)習(xí)是艱苦的勞動,在成長的道路上要出大力流大汗的觀點。在教學(xué)方法上必須適應(yīng)年輕人的特點,教學(xué)方法應(yīng)發(fā)揮情感在教學(xué)中的作用,用愉快性教學(xué)法進(jìn)行教學(xué),講課有趣味有吸引力,在學(xué)生苦學(xué)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生克服厭學(xué)的情緒,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,使得學(xué)生不把學(xué)習(xí)看成一種很重的負(fù)擔(dān),而看成是一種有趣味的事,即引導(dǎo)學(xué)生走樂學(xué)的道路。③引導(dǎo)學(xué)生走要我學(xué)到我要學(xué)的道路,使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)是每個現(xiàn)代人的自身需求,從被要求學(xué)習(xí)到自己喜愛學(xué)習(xí)來自于正確的動力和恰當(dāng)?shù)膲毫Α=虒W(xué)改革的目的是激勵學(xué)生成長為現(xiàn)代社會需要的人才。
第四方面是提倡幾種做法,根據(jù)我們多年的教學(xué)經(jīng)驗和同行們的廣泛研討,認(rèn)為在教學(xué)方法的改革中應(yīng)明確提倡幾種做法。①注重針對性,針對教學(xué)中不同的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象選用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,教無定法,教有定則,重要的是教學(xué)方法應(yīng)真正切合學(xué)生的實際,注重情感因素在教學(xué)中的作用,使教師在教學(xué)活動中不斷地形成教師自己的教學(xué)風(fēng)格,實現(xiàn)教學(xué)方法的改革,教育學(xué)家和心理學(xué)家經(jīng)過試驗提出如下經(jīng)驗公式:人類接受信息的總效果=7%的文字+38%的語音+55%體態(tài)語言(體態(tài)語言是指發(fā)出信息者的表情、眼神、姿勢、動作、手勢等),可見情感在教學(xué)活動中的重要作用,這就是我們常說的教師在講課時應(yīng)有一種激情去激發(fā)感染學(xué)生。②強調(diào)啟發(fā)性,老師的責(zé)任之一是啟迪學(xué)生的思想,教導(dǎo)學(xué)生做一個有思想的人。老師的責(zé)任之二是給以學(xué)生開啟知識的寶庫,培養(yǎng)學(xué)生成為有學(xué)問素質(zhì)高的人。老師的責(zé)任之三是培養(yǎng)學(xué)生思維、創(chuàng)造、開拓的能力,教導(dǎo)學(xué)生成為一個能生活會工作有創(chuàng)造能力的人。培養(yǎng)學(xué)生成為上述的人是教學(xué)改革的目標(biāo)。③提高積極性,提高教與學(xué)的積極性即老師和學(xué)生的積極性,強調(diào)教學(xué)相長,教育教學(xué)改革的最終目的是充分發(fā)揮教與學(xué)的積極性,讓教學(xué)一線的教師真正發(fā)揮其水平,讓培養(yǎng)的學(xué)生能更主動更自覺地學(xué)習(xí)并完善自我,使我們培養(yǎng)的學(xué)生成為適應(yīng)現(xiàn)代化的人才。
五、工科《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)手段改革
隨著科技的發(fā)展,教學(xué)手段也要進(jìn)行相應(yīng)的改革。數(shù)學(xué)教師一般來說不太注意教學(xué)手段的改革,認(rèn)為靠嘴和粉筆就可以把課講好了,這是一個誤區(qū)。在這里我們認(rèn)為完全有必要強調(diào)進(jìn)行教學(xué)手段的改革,根據(jù)教育學(xué)和心理學(xué)的理論,在教學(xué)過程中有效的課堂教學(xué)方式有利于調(diào)動學(xué)生聽課的積極性,老師適當(dāng)結(jié)合體態(tài)語言進(jìn)行課堂教學(xué)有助于吸引學(xué)生聽課的注意力,有利于激發(fā)學(xué)生的聽課熱情,更好地培養(yǎng)了學(xué)生觀察、分析問題的能力。在課堂教學(xué)中適當(dāng)變換方式,適當(dāng)配合教具和體態(tài)語言是有必要的。教育家和生理學(xué)家的實驗已經(jīng)證明,人通過聽覺獲得的信息,長期記憶有15%,通過視覺獲得信息,長期記憶有25%,通過視覺和聽覺的結(jié)合,長期記憶則可達(dá)85%。實驗表明,人類接受信息只有在全神貫注的條件下,在大腦皮層停留8到20秒才能儲存起來。教學(xué)改革有必要十分重視教學(xué)手段的改革。當(dāng)前工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)輔助手段有用教具、模型、掛圖、投影儀、影像、計算機輔助教學(xué)、課件等等。工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程教學(xué)手段的改革要特別注意結(jié)合工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程的特點,在工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程的課堂教學(xué)中一定要注意給學(xué)生留有認(rèn)知和思考的時間與空間。
工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)改革只有把教學(xué)的內(nèi)容、方法、手段的教學(xué)改革相結(jié)合才能有成效。經(jīng)過廣大同行的努力,相信工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的教學(xué)改革會取得進(jìn)一步深化,工科數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程會以嶄新的面貌展現(xiàn)在工科院校中,工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程將以嶄新的姿態(tài)在工科院校中起到真正的基礎(chǔ)支撐作用。
參考文獻(xiàn):
[1]徐利治.數(shù)學(xué)方法論選講[M].武漢:華中工學(xué)院出版社,1988.
[2]解思譯.世界數(shù)學(xué)家思想方法[M].濟南:山東教育出版社,1998.
[3]郝德元.教育與心理統(tǒng)計[M].北京:教育科學(xué)出版社,1992.
【關(guān)鍵詞】概率論;數(shù)理統(tǒng)計;教學(xué)改革,教學(xué)方法
【中圖分類號】G652【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1005-1074(2009)05-0123-01
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是研究隨機現(xiàn)象的數(shù)量規(guī)律性的學(xué)科,由于隨機現(xiàn)象的普遍性決定了該學(xué)科應(yīng)用的廣泛性。它在科學(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,從而更引起大家的重視。概率論與數(shù)理統(tǒng)計已被高等院校絕大部分專業(yè)列為一門重要的基礎(chǔ)課。如何實施素質(zhì)教育,大力推進(jìn)學(xué)科教學(xué)改革,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力,是當(dāng)今高校教育改革的重點。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,老師都是填鴨式的灌輸給學(xué)生一些公式和定理,學(xué)生往往都是勉強的記下來而并非真正懂得。由此可見,我們迫切需要解決以下問題,那就是如何提高概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生更好地掌握處理隨機現(xiàn)象的基本理論和方法,培
養(yǎng)他們解決某些實際問題的能力。
1選取生活實例,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
我們學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計歸根目的就是為了解決實際問題,所以在教學(xué)時,不妨多選取生活中的實例,最好是發(fā)生在身邊的一些事,吸引學(xué)生注意力,讓他們能夠意識到目前的學(xué)習(xí)能解決身邊的問題,比如:摸球,擲骰子等游戲以及“買彩票怎樣中獎”.“父母的身高對子女的影響”等等。這樣就可以讓學(xué)生在愉快的氣氛中開始本門課程的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的積極性無疑會有很大的提高。興趣是最好的老師,如果采用各種方法,激發(fā)出學(xué)習(xí)的情感,就可以喚起學(xué)習(xí)的動機,從而引導(dǎo)學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人;一旦學(xué)生有了學(xué)習(xí)興趣,興趣就可以轉(zhuǎn)化為樂趣,樂趣又轉(zhuǎn)化為志趣,持久穩(wěn)定的志趣就能使學(xué)生保持長久求知動力.因此,在教學(xué)中,可以從每個概念的直觀背景人手,精心選擇一個個有趣的實例,去激發(fā)學(xué)生的興趣,使學(xué)生在濃厚的興趣中學(xué)習(xí)和掌握概率論與數(shù)理統(tǒng)計的基本概念、基本方法、基本思想和基本理論。例如:曾經(jīng)有個報紙?zhí)岢鲞^一個有趣的概率問題:電視主持人指著三個封閉的盒子說:其中一個里面裝的是鉆石,另兩個盒子中各有一塊手表,你可隨意打開一個盒子,里面的東西就歸你了。你當(dāng)然想得到鉆石,當(dāng)你選定一個盒子,如1號(但未打開),這時主持人打開有手表的另一個盒子,不妨說是3號盒子(主持人清楚哪個盒子里是鉆石),并對你說:現(xiàn)在再給你一次機會,允許你改變原來的選擇。你為了得到鉆石是堅持選1號盒子,還是改選2
號盒子?讓學(xué)生們思考該問題。
2更新教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的建模思想和應(yīng)用能力
“數(shù)學(xué)建模”是指根據(jù)生產(chǎn)、生活中遇到的實際問題的特點和規(guī)律,抽象和提煉出一個數(shù)學(xué)問題,用數(shù)學(xué)的工具,包括計算機、信息查詢等手段來求解,并將結(jié)果經(jīng)解釋驗證后用于解決實際,指導(dǎo)生產(chǎn)生活的過程。但以往在概率與數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)中僅有習(xí)題課而沒有實驗課,習(xí)題課對于鞏固課堂教學(xué)起著重要的作用,但習(xí)題課不能解決理論與實際應(yīng)用相結(jié)合的問題,也難以培養(yǎng)好學(xué)生運用概率與數(shù)理統(tǒng)計思想和方法解決實際問題的能力。概率與數(shù)理統(tǒng)計設(shè)置實驗課,將數(shù)學(xué)建模融入其中,能培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用的意識和動手能力。教師要從現(xiàn)實生活中找素材,選擇具有豐富現(xiàn)實背景的學(xué)習(xí)材料,在教師指導(dǎo)下運用所學(xué)知識和計算機技術(shù),結(jié)合學(xué)習(xí)SPSS和Excel軟件的使用方法,分析解決一些實際問題,寫出分析報告。通過解決一些實際的概率問題來培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。
3理清知識體系,進(jìn)行深入淺出的教學(xué)
在教學(xué)過程中,教師除了把每章內(nèi)容講清楚之外,還有一個至關(guān)重要的問題,就是要把每個章節(jié)與前面章節(jié)和內(nèi)容的相互關(guān)系給學(xué)生講明,使得學(xué)生有一個清晰的認(rèn)識,更有利于學(xué)習(xí)效率的提高。現(xiàn)在的學(xué)生有一個通病,不太喜歡自己去清理前后知識的聯(lián)系,原因是多方面的,可能學(xué)習(xí)任務(wù)太重,也可能是還沒適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí),還停留在高中老師手把手教的基礎(chǔ)上。如果只是把每章內(nèi)容講透徹。而忽略了前后連貫,那么學(xué)生頭腦中有的只是一個個散亂的知識點,前后不能銜接,這樣題自然就不會做了,就會打擊其積極性。例如,全概率和貝葉斯公式,分布函數(shù)和概率密度函數(shù)期望和方差以及區(qū)間估計和假設(shè)檢驗等內(nèi)容.由于兩兩之間有許多聯(lián)系所以在講這些內(nèi)容時。最好是前后進(jìn)行比較把他們之間的相互關(guān)系講清。
在教學(xué)過程中還應(yīng)當(dāng)注意基本內(nèi)容教學(xué)和舉例的時間分配,可以通過舉例來講解知識。尤其是相對較難的內(nèi)容,如全概率和貝葉斯公式,隨機變量的定義,分布函數(shù)的定義,方差的定義,中心極限定理等。由于這些內(nèi)容比較抽象,即使反復(fù)強調(diào)概念學(xué)生也很難掌握。所以在講授這些內(nèi)容時,可以舉多個例子。而對相對較容易的內(nèi)容,就可以只選取一個典型例子,做到事半功倍。
4尋求問題的多種解法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
概率論和數(shù)理統(tǒng)計這門課學(xué)習(xí)的目的并不是要求學(xué)生僅僅會做幾道題,而是為了能夠解決實際問題,而實際問題是千變?nèi)f化的,不是用一兩個公式就能解決的,這就需要學(xué)生的創(chuàng)新,所以對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是相當(dāng)重要的。實踐表明,通過一題多解的鍛煉,不但可以加深學(xué)生對概念的理解,使學(xué)生將所學(xué)知識相互聯(lián)系起來,還可以培養(yǎng)學(xué)生靈活多樣運用知識的能力,從而很好的培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。所以在講題時可以鼓勵學(xué)生試著用多種思路去分析題,并適當(dāng)?shù)慕o一些獎勵措施,比如,給一些小獎品,或者增加平時成績,或者給以表揚等,以激發(fā)學(xué)生的積極性。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】聽障生;概率統(tǒng)計課程;教學(xué)
1教學(xué)現(xiàn)狀
1.1學(xué)生基礎(chǔ)薄弱
筆者所在學(xué)校在聽障生高等教育中是發(fā)展和口碑較好的學(xué)校,所招的學(xué)生整體水平也較高。但是聽障生受其生理缺陷以及國內(nèi)聽障生中等教育整體發(fā)展的限制,學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較同年齡健全生薄弱。大部分學(xué)生基礎(chǔ)好的能夠完成普校高中二年級的教學(xué)內(nèi)容。聽障高中畢業(yè)生不同于普校高中畢業(yè)生,很大一部分學(xué)生在結(jié)束高中階段的學(xué)習(xí)時沒有接觸過概率、統(tǒng)計方面的知識,未學(xué)過排列、組合內(nèi)容的學(xué)生不占少數(shù)。概率統(tǒng)計研究的是不確定現(xiàn)象的確定性規(guī)律,學(xué)生對這些不確定性問題接觸甚少。概率統(tǒng)計課程的學(xué)習(xí)需要《高等數(shù)學(xué)》作為必要的先修課程,為學(xué)好概率統(tǒng)計打好理解與計算基礎(chǔ)。在聽障生的教學(xué)中《高等數(shù)學(xué)》的學(xué)習(xí)通常持續(xù)一年,但是概率統(tǒng)計課程的學(xué)習(xí)一般是在《高等數(shù)學(xué)》結(jié)束教學(xué)后的學(xué)期進(jìn)行的。由于聽障生中普遍存在知識掌握不牢,記憶持續(xù)性差的特點,因此雖然之前學(xué)過高等數(shù)學(xué),但是在講概率統(tǒng)計時用到相關(guān)知識,聽障生還是普遍感覺困難,陌生的感覺總是會出現(xiàn)。本來理解概率統(tǒng)計就有一定難度,再加上計算方面的問題,就使本門課程的學(xué)習(xí)難度更大。此外,概率統(tǒng)計課程通常是在大二第一學(xué)期進(jìn)行,學(xué)生經(jīng)過一年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活,有的人適應(yīng),有的人受不良習(xí)慣影響,變得松散,不會像一年級那樣認(rèn)真,也影響了他們的學(xué)習(xí)積極性和效果。再加上一些學(xué)生本身就缺乏學(xué)習(xí)的主動性與自覺性,此課程又較難,因此學(xué)習(xí)困難就更明顯。
1.2課時緊張
在當(dāng)前的高等教育中,各高等院校普遍都在削減基礎(chǔ)課程的教學(xué)學(xué)時。筆者所教授的聽障生是在一所普通高等院校中的殘健結(jié)合的學(xué)院。課程總體與教學(xué)計劃在遵循學(xué)校整體規(guī)定的前提下可以針對殘疾生特點有所變化。但是培養(yǎng)計劃和課程設(shè)置要考慮多方面的因素,因此單門課的課時不能超過最高限制。聽障生學(xué)習(xí)相同內(nèi)容所需的教學(xué)時間普遍要是健全生的一倍半到兩倍。因此雖然目前筆者所授概率統(tǒng)計課程的教學(xué)課時多于健全生,每周4課時,但是仍無法將工科類概率統(tǒng)計課程中的完整內(nèi)容全部講授。雖然能夠講到假設(shè)檢驗的相關(guān)內(nèi)容,但只是簡單介紹,完成之前的教學(xué)內(nèi)容已然覺得時間緊迫。概率統(tǒng)計與實際聯(lián)系較緊密,如果能增加一些實例對于學(xué)生的理解有幫助,也會增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)生感覺到這門課程的實際意義。但是課程所涉及的內(nèi)容多,在有限的課堂教學(xué)中增加這些實例不容易。學(xué)生掌握抽象的內(nèi)容很有困難。學(xué)生普遍感覺是學(xué)習(xí)概率統(tǒng)計,上課時能聽懂的內(nèi)容,一到考試就無從下手。當(dāng)然這些問題在健全生的學(xué)習(xí)中也會存在,筆者在教授聽障生的同時也教授健全學(xué)生概率統(tǒng)計課程,因此對此有著直接的感受,這樣的困難在聽障生中更明顯。
1.3教師、教材及教學(xué)資源
一直以來聽障生的數(shù)學(xué)類課程都是使用面向健全生教學(xué)的優(yōu)秀教材,概率統(tǒng)計課程也不例外,沒有專門適用于聽障生的。一是,因為聽障生群體小,受關(guān)注度也小;使用范圍小限制了專用教材的開發(fā)。二是,因為聽障生高等數(shù)學(xué)教育開展不過十幾、二十年,剛開始教師沒有任何經(jīng)驗,只能在教學(xué)中不斷摸索適合聽障生的教學(xué)規(guī)律,逐漸形成文字性的材料。三是,師資力量薄弱,交流溝通以及水平提升不夠。但是聽障生理解能力不同于健全生,教學(xué)規(guī)律也有別,因此編寫適合聽障生需要的教材是一件需要提到日程上的事情。能夠接受高等教育的聽障生是聽障生群體中的佼佼者,但是在同一個班級中學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊,雖然學(xué)生總數(shù)也不多,班級人數(shù)一般都是20人左右,小班教學(xué)有利于關(guān)注到每一個學(xué)生,但實際開展起來課堂教學(xué)還是存在很多困難,同一個問題有的學(xué)生很快就能接受,但是有的學(xué)生卻不知所云,而又有教學(xué)大綱與進(jìn)度的限制,因此在聽障生中進(jìn)行分層教學(xué)理論上應(yīng)該是一個很好的解決方法。但是學(xué)生本身就人數(shù)少,開展分層教學(xué)不現(xiàn)實。今年隨著招生計劃的變化,計算機本科學(xué)生招生人數(shù)增加了一倍,為分層教學(xué)提供了客觀條件;但是能否進(jìn)行以及如何進(jìn)行還需要進(jìn)一步探討。如果開展分層分班教學(xué),必然需要教師也同比增加,學(xué)生可以根據(jù)不同的學(xué)習(xí)層次要求進(jìn)行選課,也可以根據(jù)教師的特點進(jìn)行選擇。但是目前從事聽障生教學(xué)的儲備教師不足以進(jìn)行分層教學(xué),需要培養(yǎng)。教師少,溝通交流經(jīng)驗的機會少,獲得的信息量少,受自身水平和思想局限性的限制,不利于教育教學(xué)水平的快速提高。師資力量不足以進(jìn)行分層教學(xué),如果有足夠的網(wǎng)絡(luò)資源供聽障生使用,也可以解決學(xué)生水平參差不齊,“好的學(xué)生吃不飽,差的學(xué)生吃不了”的問題。雖然目前微課、mooc等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源各個學(xué)校都在付出很大努力在開發(fā),但是都是面向健全生各個層次要求的,專門面向聽障生的幾乎沒有。在常規(guī)的聽障生課堂教學(xué)中,教師都是要板書、PPT、手語、口語同時呈現(xiàn),而現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)資源缺少手語這一與聽障生溝通的重要手段,這樣的網(wǎng)絡(luò)資源聽障生學(xué)習(xí)理解起來更困難。
2解決辦法
針對目前《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程教學(xué)現(xiàn)狀,應(yīng)從教師和學(xué)生兩個方面來改進(jìn)。增加師資培養(yǎng)與儲備。教師自身也要不斷學(xué)習(xí),切身投入到課程教學(xué)中來。研究教學(xué),吸取健全生教學(xué)中的方法,結(jié)合聽障生特點進(jìn)行改進(jìn),調(diào)整修改教學(xué)大綱及教學(xué)安排。多與學(xué)生溝通,了解學(xué)生對教學(xué)模式的需求[2-3],多開發(fā)適合聽障生使用的教材與教學(xué)資源,讓聽障學(xué)生也能獲得與健全學(xué)生同等的教育環(huán)境。不可否認(rèn),數(shù)學(xué)不同于操作性較強的專業(yè)課程,不能全部照搬照用,但是可以結(jié)合本學(xué)科的特點,借鑒為己所用。先進(jìn)的計算機技術(shù)可以幫助教學(xué)更好地呈現(xiàn),適應(yīng)聽障生視覺感知特征突出的優(yōu)勢,教師要不斷學(xué)習(xí)這些新的教學(xué)技術(shù)。另一方面也要在課堂教學(xué)的同時幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高其學(xué)習(xí)的主動性。這樣才能從根本上改善目前教學(xué)現(xiàn)狀
【參考文獻(xiàn)】
[1]呂淑惠,滕祥東,郝傳萍.我國殘疾人高等教育發(fā)展現(xiàn)狀探究[J].理論研討,2012(1):54-57.
[2]孫晶華,許譚.高校聽障生學(xué)習(xí)模式探究[J].長春大學(xué)學(xué)報,2012,22(11):1434-1436.