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高数和概率论精选(九篇)

高数和概率论

第1篇:高数和概率论范文

【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。

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[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。

第2篇:高数和概率论范文

关键词: 数学焦虑现象 工作记忆 概率论与数理统计教学

一、概率论与数理统计教学中的“数学焦虑”现象

(一)知识需求和教学之间的矛盾

概率论与数理统计是数学基础课中应用性较强,与现代经济、金融、统计、管理密切相关的一门课程。随着信息技术的不断深入发展,概率论与数理统计越来越重要,然而概率论与数理统计的教学质量却是一个值得探讨的问题。在概率论与数理统计的教学中广泛面临学生积极性较低、理解程度偏低、考试通过率较低的问题。从心理学的研究成果看,这些现象都是“数学焦虑”现象的反映。

(二)数学焦虑是概率论与数理统计教学的重要挑战

数学焦虑是指个体在处理数字、使用数学概念、学习数学知识或参加数学考试时所产生的不安、紧张、畏惧等焦虑现象。因为数学学习的抽象度在所有学科之中较高,在学习过程中充满探索和挑战,也会不断遇到挫折。不管你是谁,当你解决问题或者思考问题时都会面临大量挑战。数学焦虑是影响数学教学质量的主要原因之一,在全世界的数学教学中,普遍存在数学焦虑现象。由于概率论与数理统计是数学基础课中应用性较强一门课程,因此数学焦虑是概率论与数理统计教学的重要挑战。

二、进化心理学视角下的数学焦虑现象

(一)焦虑机制的形成原因

从进化心理学的角度看,焦虑情绪和风险厌恶倾向,事实上是进化过程中人类形成的一种自我保护机制。焦虑是一种帮助人类侦测并应对环境中威胁因素的心理机制,从而提高人类在危险环境中的生存概率。出现焦虑情绪的概率是和人们感到的危险程度和危险频率成正比的。由于人类在相当长的时间内都处于极低生产力的部落社会,因此形成了对未知事物的强烈恐惧。在所有的未知事物中,只有极小部分是对自身有利的,人类需要保持对大多数陌生事物的戒备。焦虑情绪及伴随焦虑而来的心跳加速、不安、紧张、恐惧等,都是为了帮助人们应对环境中的威胁。

(二)概率论与数理统计知识和焦虑情绪的关系

心理学家指出人类社会在最近五百年内实现了科技和社会的跨越式发展,而人类在生理上仍然保持着四万年前的结构。对于四万年来未产生生理进化的大脑来说,数学知识和概率论与数理统计知识是陌生而复杂的事物,因此大脑对其的本能反应是焦虑和逃避。这一心理结构在几乎没有理性知识的原始社会中,能够帮助人类避免大量的潜在危险,但是在知识决定生产力的今天,这种深藏于本能之中的心理结构就成为阻碍复杂知识学习的一堵墙。

三、从认知心理学角度分析概率论与数理统计教学中风险的来源

数学焦虑是学习过程中存在的威胁因素造成的情绪反应。概率论与数理统计学习过程中的威胁因素来源于三个方面:一是学习过程中的有限的工作记忆,二是焦虑情绪对于工作记忆的显著干扰,三是概率论与数理统计的学习容易遇到挫折。这几个威胁因素的共同作用,导致学习概率论与数理统计是一个充满困难和挑战的过程,很容易使学生产生焦虑情绪。

(一)概率论与数理统计学科特性导致的认知困难

学习过程中威胁的第一个来源,是概率论与数理统计学科的抽象性对工作记忆容量和注意力强度提出很高的要求。概率论与数理统计理论是由环环相扣的严密逻辑体系构成的,其知识点和知识点之间有着逻辑上的高度关联性。概率论与数理统计理论包含的信息量很大,不仅包含概率论和微积分的基础模型,还包含科学方法论模型。由于理论较大的信息密度和抽象程度,对于学习时的工作记忆要求很高,从而需要学生保持高度的注意力。如果注意力不集中,或者出现情绪上的干扰和波动,认知过程就可能被打断,难以再理解讲课的内容。

(二)焦虑情绪和工作记忆之间的正反馈

学习过程中威胁的第二个来源,是焦虑情绪上升和工作记忆下降的正反馈关系,所造成的心理恶性循环。解决概率论与数理统计问题需要学生调用大量的工作记忆,焦虑情绪的出现会导致工作记忆下降,学习容易出现错误和焦虑。以上因素的相互作用,就构成了一个正反馈回路,即学习上的挫折形成了焦虑情绪,焦虑降低了工作记忆的容量,工作记忆下降导致了概率论与数理统计成绩下降,不佳的学习表现使数学焦虑更严重了。一旦触发其中的任一环节,就会导致焦虑情绪不断加重。

(三)出错率高导致的较高焦虑情绪

学习过程中威胁的第三个来源,是概率论与数理统计学习过程的出错概率高,从而导致更强的焦虑情绪。当学生要进行假设检验的应用,必需的知识包括:样本与总体、随机变量、随机变量的分布与抽样分布等。缺少了任何一个知识点,都无法理解假设检验的原理和应用。这样就构成了一个串联系统可靠性分析的模型。如果这些知识中有部分掌握得不好,就比较容易出错,从而产生较高的焦虑情绪。

四、降低数学焦虑的措施

(一)以提高学习动机为主要应对措施

由于是多个因素共同导致概率论与数理统计教学中的数学焦虑,要缓解数学焦虑对于概率论与数理统计教学的影响,也就需要从多个角度入手,进行综合性的应对。一方面,要加强学生对概率论与数理统计价值的认识,消除学生对概率论与数理统计的陌生感,激发学生的学习动机。另一方面,要从认知心理学的原则出发,在教学过程中防止工作记忆不足和焦虑情绪之间形成恶性循环。但是这三个风险有一个共同的背景原因,就是因为学生对于概率论与数理统计的价值认识模糊,所以不重视概率论与数理统计,从而没有投入时间来了解概率论与数理统计应用并训练概率论与数理统计技能。这样就导致理论学习时间不充足,知识的应用训练也不充足,最终导致知识的“学不懂”和“用不上”。应对学生的数学焦虑,要抓住这个源头。因此,为了缓解在概率论与数理统计学习中的数学焦虑,很重要的一个措施就是让学生明确学习概率论与数理统计的价值,并且辅助于教学和作业考评上的手段。

(二)通过概率论与数理统计技能的高需求以激发学生学习动机

通过分析劳动力市场和科技进步的趋势,帮助学生明确学习概率论与数理统计的价值,是激发学生动机的有效手段。在劳动力市场上,统计学专业毕业的学生,薪资在不断增加。无论是金融行业、政府还是互联网行业,数据分析的需求都在快速增加,这些行业都在争取拥有统计技能的复合型人才。这些行业都需要优秀的统计学人才分析数据、解读趋势、判断机会。在这两个趋势之下,统计学专业的人才薪资水平不断增长。明确了学习概率论与数理统计的价值,学生感受到学习的不确定性也就相应降低了,学习动机也会有较大的提高。

参考文献:

[1]陈英和,耿柳娜.数学焦虑研究的认知取向[J].心理科学,2002,25(6):653-655.

[2]王凤奎,罗增儒.数学焦虑的研究概况[J].数学教育学报,2002,11(1):39-42.

第3篇:高数和概率论范文

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.

第4篇:高数和概率论范文

关键词:概率论与数理统计;数学建模;案例教学

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)01-0105-02

引言

利用数学基础知识抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模[1]。数学建模是指针对实际生产生活中的特定对象,为了特定的一些目的,通过一定的数学知识与数学思想,对研究对象做出简化和假设,以此对实际问题进行抽象。数学模型的建立要求建立者针对实际问题,合理地应用数学符号、数学知识、图形等对实际问题进行本质并且抽象地描绘,而不是现实问题的直接翻版。

概率论是一门历史悠久的学科,产生于中的问题,现在早已经发展成为了研究随机现象及其规律的一门数学学科。概率论与数理统计分成了概率以及统计两大部分,是各类高校必修的重要基础课程之一。概率论与数理统计中所涉及的学习方法和学习内容,与后期将要学习的随机过程、计量经济学、微观经济学、时间序列分析等课程息息相关,是学生学习这些后续课程的理论基础。概率论与数理统计在社会生产生活的各个领域都有着非常广泛的应用[2]。但是,不少学生感到概率统计课程的概念听起来似乎不难理解,但是一遇到实际问题就不知道该如何入手,思维难以展开,所学的分析方法与概率思想很难与自身专业联系起来。针对现在的教学现状与学生所遇到的实际困难,作为高等教育的工作者,我们能做些什么呢?将数学建模思想融入到概率统计教学中,在抽象、枯燥的概率统计教学过程中,穿插一些与学生专业相关的或者在实际生产生活中常见的问题,对其进行数学建模,同时进行分析和求解,不仅能够帮助学生更好地理解与掌握理论知识,而且也能在很大程度上提高学生的学习兴趣,并且能够帮助学生提高解决实际问题的能力。

现在的数学教育工作者已经越来越重视数学建模与案例教学,并为之采取了诸多相关的教学改革措施。例如,不少高校都越来越重视数学建模竞赛并积极参与其中,同时许多针对高校教师的教学竞技比赛也都专门设立了数学建模或案例教学的竞赛,这些都在一定程度上给予了教师一定的导向性。

概率论与数理统计作为概率论、数理统计以及计算数学等学科形成的交叉性、应用性学科,怎样做才能与数学建模的内容相结合呢?如何将数学建模的思想与方法更好地介绍给学生?如何让学生学以致用,将概率统计的内容与自身的专业特色相结合呢?概率统计中有哪些知识点可以与数学建模相结合呢?除了常见的贝叶斯公式、数学期望的概念、方差的概念、乘法公式、条件概率、区间估计、点估计等这些常见的知识点,还有没有一些其他的知识点能与数学建模融合在一起呢?除了闭卷考试以外,还能采取什么样的考核评价方式呢?这些问题值得我们思考。

一、概率论与数理统计课程中融入数学建模思想的必要性

在概率统计课程的教学中,作为教师首先必须明确教学的中心任务是引导学生从传统的确定性思维模式进入随机性思维模式,使学生掌握处理在实际生产生活中出现的随机问题的数学方法。运用概率统计思想理论和方法可以建立各种不同的数学模型。在概率论与数理统计的教学过程中,适当增加数学建模内容的教学,既符合教育改革的要求,也顺应了时展的潮流。

当然,在概率论与数理统计的教学过程中,我们应该分清主次,不能舍本逐末,应该控制好基础理论教学与应用教学之间的比例。在确保完成概率论与数理统计基础理论教学的同时进行数学建模讲授。理论是基础,应用是目的,融入是手段。没有理论知识作为基石,何来的应用创新?

二、提高教师的数学建模能力

大学数学教学中教师具有重要的作用,只有教师对课程内容有全面的深刻的理解才可以达到有效的教学。要求教师将数学建模思想和内容穿插到概率统计教学中去,首先需要解决的是教师自身的数学建模能力的问题。作为数学教师应随时关注各类建模比赛,全身心地投入到各类数学建模比赛的指导与培训工作中,在实践中丰富自身的数学建模知识,亲身体会数学建模的过程。通过在比赛中与学生的沟通与接触,了解各个不同专业学生的真实想法,弄清学生的疑惑,在指导学生比赛的同时丰富自己的教学经验。有条件的高校,可以定期举办数学建模的培训与讲座等,不断更新教师与学生的建模知识。

运用概率统计思想在实际建模中以实际问题为研究对象,利用数学期望的概念、贝叶斯公式、方差的概念、二项分布的概念、中心极限定理、参数估计、假设检验、回归分析等理论,可以建立各种不同的数学模型,从而解决不同的实际问题。例如,对生产产品的抽样检验、质量管理、风险评估、成绩评估、运动员综合水平的测评等等进行分析,都需要用到概率论与数理统计的相关理论和方法[3]。由此,不难发现数学建模内容涉及的知识面十分广泛,这无疑会对教师和教学单位提出更高的要求,如何收集和丰富教学案例的内容,成为了每所高校及每位教师所必须面对的问题。没有不断更新的案例,何来与时俱进的数学建模的教学呢?相关教学单位可以通过奖励机制比如设立教改基金项目等措施,鼓励数学模型与案例的收集建设,为广大数学教师的发展提供有力支持[2]。

三、更新教学手段、体现建模思想

在概率论与数理统计课堂教学中,可以通过案例教学来讲解数学建模,提高学生分析问题和解决问题的能力。教师可以引导学生直接从案例出发,将实际问题数学化,然后利用概率论与数理统计的知识解决实际问题,在解决具体问题的过程中灵活地引出相应的方法和理论。在案例教学的过程中,可采取灵活多样的学习方式,比如分组讨论,通过查找资料,自主建模等来体现学生的主体地位。教师总体把控,适时引导,合理掌握整体布局,避免出现冷场、跑题等现象[4]。前不久,在吉林大学召开的“第二届(2016)全国高校数学微课程教学设计竞赛”中,就专门设立了案例教学竞赛,这无疑为推动数学建模以及案例教学的发展提供了一个很好的导向。

授课老师应充分利用各种现代化信息手段,采用多媒体教学。在信息化时代,各种数学软件是必不可少的可以实现或论证建模结论的有力工具。可以考虑在概率论与数理统计课程中增加实验教学环节,讲授Mathematica,SAS,Spss等软件。有条件的高校,还应该定期对数学教师进行培训,使其掌握相关软件发展的最新方向与动态。

在设计学习评价指标时,教师可以尝试一些除闭卷考试之外的考核方法。对概率统计的基本概念、理论和计算采取闭卷考核方式,而针对综合性、应用性强的案例应采用开卷考核形式。亦可采用概率统计知识与计算机软件相结合的方式对学生进行考核[5]。同时可以考虑进行校内各专业之间的数学建模比赛等。

结束语

将数学建模思想融入概率统计教学中对于进一步推进概率统计教学改革,提升学生学习数学的兴趣,提高学生应用数学解决实际问题的能力,具有重要的促进作用。目前,在概率论与数理统计课程中融入数学建模的思想已经引起了越来越多的相关教学工作者的重视。作为数学教师应当把握融入数学建模思想的基本原则,合理分配基础理论教学与实际数学建模教学的比例。在对学生进行基础理论教学的同时将创新思想、建模思想融入到概率论与数理统计的课程教学过程中,使得概率统计课程能够更好地适应经济快速发展的潮流,更好地服务于社会。

参考文献:

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[5]刘琼荪,钟波.将数学建模思想融入工科“概率统计”教学中[J].大学数学,2006,22(2):152-154.

The Brief Discussion of the Combination of Probability Statistics Curriculum and Mathematical Modeling Thought

WANGFen,XIA Jian-ye,LIU Juan

(Department of Applied Mathematics,Guangdong University of Finance,Guangzhou 510521,China)

第5篇:高数和概率论范文

1、学生基础知识层次差异性大

民族高校教育的目的就是为民族地区服务和培养少数民族人才。由于民族高校招收学生的生源大多是我国少数民族聚居区域的民族生或者是发达地区的少数民族学生,由于教育资源和教育整体水平的不均衡,使得民族高校学生的基础知识掌握程度上有较大的差异,同时进入大学后,由于概率统计课程特点,它对学生的数学知识基础有着较高的要求,故在知识的延续和递进中使得学生在这门课程的学习效果上有着明显差异,在课堂教学中最明显的特征就是由于学习基础的差异,学生在知识的掌握上层次差异性明显较大。

2、课程教学方式单一

目前在民族高校的概率统计课程的教学方式大部分还是使用黑板讲授加电子讲稿、教学内容比较传统,比较注重数学原理的推证、数学计算方法的讲授,即使有个别学校在概率统计课堂教学中有融入实验教学内容,但也仅仅限于数据分析软件的使用,并没有将实际经济问题案例与数学知识、数据分析软件结合起来综合应用,概率统计知识的综合应用性并没有体现出来。教学方式还是以教师为主导,教师布置问题和作业,学生完成作业的传统被动方式。

3、教学内容与学时的矛盾

概率统计课程作为经管类专业学生必修的一门经济数学课程,它有着数学课程的典型特点,非常注重逻辑的严密性、知识的递进性,推导证明的完整性,因此在课堂教学中要把本科教学内容中所有内容都要设计到,还要保证大部分学生都能把知识点理解和掌握,又存在学时的限制。

4、实验教学体系缺乏

虽然实验教学在我国一些重点高校教育中已引入,但整体都还是实践阶段,目前关于大学数学课程实验的教材也有一些,大学数学实验课程也产生了良好的教学效果,但在民族高校中,经管类专业的数学课程的实验教学环节缺乏,还没有形成实验教学体系。

二、民族高校经管类专业概率统计课程引进实验教学的意义

概率论与数理统计课程是经济数学课程中实践性最强的一门课程,是经济管理类本科专业学生在后续经济、管理类专业课程中保障性最强的一门课程,是进行后续经济研究的必备工具。目前国外数学课程中引入实验教学法已经取得了良好的成效,国内重点高校的部分院校经管类专业的数学课程也在通过探索实验教学的内容和方法,也取得了良好的成效。我国民族高校经管类专业的概率统计课程教学中也可逐步引入经济数学实验教学方式和教学内容,可以有以下作用:

1、增强经管类学生学习概率统计的兴趣和积极性,提高该课程的学习效果和数学知识的应用能力;

2、介绍常用的试验工具和软件,深化学生使用计算机数据分析软件的程度,丰富和优化了概率统计课程的教学内容;

3、借助数据分析软件、数学软件,增强学生利用所学的概率统计知识对经济现象、经济规律的理解和应用能力,尤其是在学年论文、毕业论文写作过程实证分析能力的提高有着明显的促进作用;

4、引入经济实验教学方式,弥补了传统概率论与数理统计课程理论性强而实践环节较弱的状况。

5、这种经济数学实验教学方式和传统讲授方式相结合的教学模式的探索和实践,不仅可以逐步改善民族高校经管类专业经济数学课程在学习中的“不好学、不善用”的现象,还可以丰富该课程的教学内容和教学方式,并且对于微积分、线性代数课程的教学方式和教学内容的改革也有很强的启示性。对深化课程的教学内容和教学方式改革,促进高校精品课建设和质量工程的发展,提高专业的优势竞争力具有着重要的意义。

三、民族高校经管类专业概率统计课程实验教学的思考与探索

1、概率统计课程实验教学方式的思考

针对目前民族高校经管类专业在概率统计课程学习中呈现的情形:(1)概率统计课程教学显现出的教学内容传统、教学方式单一呆板、轻经济应用;(2)经管类学生不知概率统计知识学了何用,学了不用、学了不知怎么用。本文探索和尝试在经济数学课程之一——概率论与数理统计课程的教学中引入经济数学实验教学方式和实验教学内容,结合传统讲授方式,探索多元化的经济数学教学方式,丰富概率统计课程的教学内容,增加概率论与数理统计课程的实践性和演示性,提高经济管理类学生学习经济数学的兴趣,学生使用经济数学知识解决实际经济问题的能力。通过调查,在民族高校经管类专业的“概率统计”课程大多是周3课时以内,本门课程所修的总课时数为48课时以内,在目前的教学内容和教学方式下,受专业培养方案的限制,并且也无成熟的适合经管类专业的概率统计实验教材,无法设立单独的概率统计实验课程。因此,可在目前的概率统计教学内容中融入实验教学内容和方式,在课程内容的部分章节中结合经济、金融、管理实际问题,形成概率统计课程综合案例,在课堂教学中融入综合案例,介绍它的解决思路,培养学生数学思维品质,数学方法的应用,在掌握数学方法和原理的基础上结合数据分析软件,简化处理过程,锻炼和培养经管类专业学生让其能够知其何用,知其怎么用。经济数学的其它课程总,在内容、方法比较成熟的条件下,可以再单独设立适合民族院校的经济数学实验课程。

2、概率统计课程实验教学方式的实践

可结合相关章节内容特点,周期性的给学生布置概率统计的验证性的实验项目和综合案例实验报告,小组形式完成验证性的实验报告分析和经济实例的实验报告分析。让学生在问题情境下体验概率统计数学知识的理论、计算机技术的使用及应用概率统计知识和解决简单经济实际问题能力。在有限的学时下,课堂教学中补充了实验教学内容,会使的教学内容课时较紧张,因此,建议概率统计的知识点的讲授上可以忽略一部分非重点的知识的逻辑推证,转为数据分析软件和经济实例数学化思想的讲解,如在概率统计随机变量的分布特征这一章结合均值和方差的概念计算知识点,可以补充金融学、寿险精算课程中简单金融实例;在讲协方差和相关系数时可以结合管理学、金融风险中的实例,让学生理解实际问题如何数学化,如何将数学知识、数学结果反馈到实际问题中去,在大数定律这一章,可以结合寿险精算中保费的计算案例及精算起源特点的综合案例让学生深入思考大数定律的结论,从而把抽象理论具体化、应用化。通过这样的实验教学环节的补充和实践,让学生进入实际问题情景,引导学生思考、分析实际问题如何数学化,数学知识是怎么用,大大激发了学生的学习兴趣,可以较好地体现了在课堂教学中以学生为主体的教学方式,逐步转化传统教学方式。通过笔者近两年在教学过程中的实践,在概率统计课程中融入实验教学内容,需要做到以下几点:(1)结合概率统计内容及与经济问题的联系性选择概率统计实验教学的内容及案例。(2)结合已有资料,与信息技术老师、实验室老师沟通在实验室里配备合适的数据软件如Matlab及Excel数据分析软件包、Spss数据分析软件。在这一步可结合各民族学校学生的整体层次进行选择,由于课时的限制,对经管类学生使用软件以熟练应用数据分析软件解决实际问题能力为主,使用计算软件为辅。因此笔者在实验教学中选择了Matlab和Excel数据分析软件包。学生反映效果也较好。(3)讲授理论教学时也建议在多媒体教室中,理论教学中可以融入一部分计算机数据分析的实现过程,让学生直观的认识数学知识的应用。

四、民族高校经管类专业概率统计课程实验教学的瓶颈

1、部分学生不注重理论知识的学习,过分依赖数据分析软件

在概率统计教学中引入了实验教学的内容,激发一大部分同学的学习数学的积极性,学习效果也比较明显,通过数据分析软件的使用,提高了学习的效率,使得数学知识的应用性较强。但在实验教学中也发现一部分学生在学习中产生了依赖思想,认为反正有软件,对概率统计知识的具体的计算方法和原理很忽视,以后会不会都可以靠数据分析软件求出结果来。因此也伴生了这种不注重数学理论、数学计算知识的学习,过分依赖数据分析软件的现象了。

2、实验教学师资队伍缺乏

在概率统计教学中融入实验教学的内容,这就使得承担概率统计课程的老师不仅要熟练掌握数学原理和方法、数学的体系框架,还要具备熟悉操作多种数据分析软件的能力,不仅如此,在课堂教学中结合综合经济案例来给学生引导,还需具备一定的经济、金融、管理专业的相关知识,这就对承担概率统计课程的教师提出更高的要求,需要数学老师必须向复合型的专业数学老师转变。而目前在民族院校中承担这一基础课程的老师普遍教学任务较重,师资紧张,典型现象就是教师忙于代课,对专业知识和计算机软件操作的提高和学习上缺乏时间和精力,复合型的课程实验教学人才和师资紧缺。

3、教学内容和实验内容的取舍

在现有的培养方案和教学内容既定的情况下,要想在有限课时中完成教学内容和实验教学补充的内容,只能将已有的教学内容中的部分知识点简化了,如何合理安排概率统计课程的数学原理、数学方法的讲授、实验教学内容的补充,需要在教学实践中适当的取舍,这也是目前制约概率统计课程教学方式探索和实践的一个重要因素。

五、民族高校经管类专业概率统计课程实施实验教学的建议

以上的教学方法的探索,已经在实践中有了一定的效果,对于培养学生的创新意识、动手能力、激发学生学习概率统计知识、数学思维品质的养成、数学知识的应用有着重要的作用和意义。

1、加大对概率统计课程复合型师资队伍的培训和建设

在概率统计课程教学方式多元化的探索过程中,要求老师具备以下:数学知识的积淀、计算机操作水平的适时变化、经济类及相关专业知识的积累及数学化能力,这都对概率统计课程的老师提出了更高的要求。因此要想加快民族高校经管类专业概率统计实验教学的进程,必须要加大对课程复合型师资人才的培养、培训和队伍的建设。

2、课程考核方式多元化

由于在课程内容中充实了实验教学内容,所以学生的概率统计作业不仅仅是传统的数学习题的计算及推证,还需要学生通过小组的形式完成一些验证型实验报告、综合型经济实例报告的分析。对概率统计课程的考核方式也应该随之改变,加大小组报告成绩、平时考核比重,通过多元化的考核方式全面考察学生的数学学习的能力、创新素质的具备、数学知识应用性的能力。

3、依据专业特点,适时调整教学内容,充实实验教学案例

第6篇:高数和概率论范文

2.2015年百色学院教改项目,基于行动导向教学法的《概率论与数理统计》课程设计,(No:2015JG11)

3.2014年百色学院教学改革专项(教学方法)项目,基于行动导向教学法的《概率论与数理统计》课程设计,(No:2014JGZ03)

【摘要】在行动导向教学法背景下研究《概率论与数理统计》,可以将行动导向教学法应用到《概率论与数理统计》的课堂实践中,通过分析行动导向教学法的特点和作用,结合《概率论与数理统计》的客观教学条件,发挥行动导向教学法启发引导学生自觉能动学习的强大功能,激发老师与学生共同参与到《概率论与数理统计》教学过程的热忱和兴趣,在《概率论与数理统计》的探讨研究中更加深入思考,主动学习,增长知识,得到个人素质的提升.

【关键词】行动导向教学法;概率论与数理统计

《概率论与数理统计》是构成现代数学的重要学科,是探讨研究存在于生活与各种活动等方方面面的随机现象,并通过数理统计得出规律,引导学生进行逻辑推理,培养学生发现问题、研究问题、解决问题的能力,引导学生产生随机性思维,培养学生创新意识,提高学生学习的效果.在行动导向教学法的背景下,《概率论与数理统计》对以教师为主的授课方式进行了突破,有了全新的发展,运用行动导向教学法来组织教学,让学生在实践中感受到学习《概率论与数理统计》的兴趣,灵活掌握并运用所学到的概率和统计知识,提高教学效果.

一、行动导向教学法的定义及特点

行动导向教学法是现代职业教育中最受重视的教育方法,包括多种教学方法和相关的技术,常见的教学方法包括:项目教学方式方法、头脑风暴教学方法、角色扮演教学方法及案例教学方法等.

二、《概率论与数理统计》的客观教学条件

《概率论与数理统计》一般是按照教学大纲的规定进行教学计划的制订和实施,而教学大纲虽然每年都会编订但仍有很多知识陈旧老化,不再适合社会经济发展的实践状况.《概率论与数理统计》的教学方式重在教师传道授业,教师教学主要靠讲课,学生学习主要靠听课,模块化知识结构的灌输使得学生学习缺乏积极主动性,创造的天性遭到扼杀,对《概率论与数理统计》的学习失去新鲜感和好奇心;或者对教师讲解进行单纯的记忆储存,没有进行分析理解,《概率论与数理统计》的教学激励方式主要在分数上,这一外在激励方式能很好地刺激学生为了应付学科考试而强记相关专业知识.《概率论与数理统计》作为一门系统的学科具有概括的特性,在对这一学科的学习过程中既要重视其抽象、理论化的概念和推理,也要对其固有的教学内容进行发展创新,在行动导向教学法背景下对《概率论与数理统计》的发展将进行探讨研究.

三、行动导向教学法背景下研究《概率论与数理统计》的作用和意义

行动导向教学法背景下研究《概率论与数理统计》,可以将老师单纯授课、学生填充式灌输学习的教学模式转变为师生进行良好互动的教学方式,学生能够发挥自己的主观能动性,积极主动地去学习.

行动导向教学法背景下研究《概率论与数理统计》,可以对学生进行头脑风暴,发动学生全身的感官来参与到知识的学习中,用脑记忆,用心揣摩,用手书写,不仅对教师所传授的《概率论与数理统计》的专业知识进行理解掌握,还能够举一反三,不断地进行思维扩散,更好地进行知识的扩充.

行动导向教学法背景下研究《概率论与数理统计》,可以对学生因材施教,采用适合学生特性的授课方式,根据学生自身的特长和兴趣启发教学,肯定学生的进步,鼓励学生取得成绩,在教授课程中引导学生发展个性,自信张扬,全面塑造健全人格.

四、行动导向教学法如何在《概率论与数理统计》中运用

行动导向教学法是一系列创新发展的教学方式方法体系,这就决定了在《概率论与数理统计》中要运用行动导向教学法必须要按部就班、循序渐进,从教学方式、教学内容、教学目标、教学质量等方面进行优化创新发展.从教学方式来看,转变教师角色,由主讲人变为课堂的引导者,让学生轻松愉悦地学到相关知识;从教学内容来看,教师将《概率论与数理统计》大纲的要求与实践相结合,与时俱进,明确新的概率统计教学计划,安排教学课程,采用多媒体教学方式,轻松提高学生的学习兴趣;从教学目标来看,行动导向教学法在学生的素质能力培养方面更为重视,通过学生参与到课程学习中加强交流与沟通、培养主动学习的好习惯;从教学质量来看,《概率论与数理统计》注重对学生学习概率与统计的教育方式方法进行质量评估,根据所得的结果来制订新的工作任务,做出教育方法的改善并提高质量.

第7篇:高数和概率论范文

独立学院作为一种新型的办学模式在高校扩招的浪潮中应用而生,它是普通高校的二级学院,但是却有着新的模式,新的机制。它的发展速度快,创办历史短,生源既不同于本科生也不同于高职生,所以在发展过程中逐渐暴露了许多问题。例如对学生的培养方案定位问题,理论教学与实践教学的分配问题,三本特设和研究型本科院校的差别问题等等,这些问题不解决,都会影响独立学院的可持续发展。本文将结合独立院校的现状和特色来浅谈《概率论与数理统计》的教学改革。概率统计是一门研究随机现象统计规律的数学学科,由于其理论和方法的鲜明特色,使得其几乎遍及所有科学领域,如自然科学,医药卫生,工程技术,国民经济等各个领域。由于概率统计严谨理论性和广泛应用性。几乎所有高校都把其作为一门重要的基础课程来上,但是由于三本院校学生本身的理论基础差,学习不够积极,所以概率论与数理统计的教学过程遇到了很多问题,老师往往认为讲的很认真很详细了,但是学生反馈回来的却是难学,难懂,难用。那么独立学院在面对新的教育对象时,如何从概率统计的培养计划到课程设置再到教学实践,办出自己的特色呢,这是本文的主要研究问题,下面我们从以下几方面先分析一下当前独立学院存在的问题。

1独立学院的概率统计教学现状及存在问题

1.1学生基础薄弱,学习积极性不高一般来说,独立学院学生的基础知识以及学习能力与一二本院校学生相比差别比较大,他们的入学成绩相对较低,基础比较差,学习积极性不高。特别是对数学这类基础课更是“望而生畏”,又因为概率论的学习需要前面的微积分作为基础,所以对于大多数学生来说对概率的学习非常吃力。慢慢的就导致对这门课学习热情的锐减。学习自信心丧失,以及期末考试会有大批学生概率挂科。

1.2教师教学教法问题独立学院的师资队伍一般是“双师型”,即既有专职教师,也有母校的有经验的教师。首先教师队伍上存在一定的问题,专职教师大都是刚毕业的年轻教师,缺乏教学经验,而母校教师长期教的是基础比较好的一二本院校学生,对于基础较差的独立学院学生,仍然采用以前的教学模式和教学方法,所以一定程度上会影响教学效果。再者对于概率统计这门学科来说,很多教师在教学上都采用传统的教学方法“概念介绍—公式推导—例题讲解”,教学模式陈旧,教学方法单一,重理论轻应用,重公式推导轻实例描述,重教授轻互动,重面面俱到轻有的放矢,重概率论轻统计学,重一概而论轻因材施教。这些问题都影响着概率统计的教学效果。

1.3教材问题独立学院大多用一二本院校的教材,缺乏适合独立学院学生的相应的教材文件,而对于一二本院校的教材主要是培养“研究型人才”,不适合独立学院的“应用型人才”培养方案,再者由于很多独立学院对概率课时的删减,很多教师为了完成任务就自主的删减内容降低难度,但是没有一个统一的标准,容易出现要求过高或过低而与实际脱节,另一方面,大多独立学院按照母校的模式重概率轻统计。但是从独立学院的培养定位来说,统计的应用性更强,对于培养应用性人才来说更具有实用性。所以要求独立学院无论从教材的难易程度,重点,难点还是概率统计的比例部分都要有一个新的模式[1]。

2独立学院的概率统计教学改革探讨针对以上问题,从以下几方面对独立学院概率统计进行改革。主要手段是坚持分层教学、实施分流培养、构建科学的分层教学管理模式,通过实施案例教学法等教学方法改革,广泛深入开展数学实验、数学建模活动等措施,来提高数学教学质量,实现培养应用型人才的目标。下面以电子科技大学成都学院的概率论与数理统计教学改革为例,具体讨论一下独立学院的教学改革。

2.1教学方法改革

2.1.1分层教学法由于独立学院学生入学水平参差不齐,数学基础,爱好程度,专业方向都不同,所以对概率统计的学习需求也存在很大的不同,导致有些同学觉得“吃不饱”有些觉得“吃不消”,为了更大程度的满足个层次的学生学习需求,电子科技大学成都学院实行了分层教学法。具体考虑了以下三个方面:第一从数学基础考虑:我们在学生一入学的时候举行数学竞赛,主要是考核高中的知识,目的是测试学生的数学基础,把成绩比较好的学生分为“行知班”,对于这个班级的学生在教学的深度,难度和广度上都等同于一本或二本院校,经过试验,此班级的学生很多都参加了研究生考试,数学成绩相对都比较不错。另一方面,概率论与数理统计是在大二上学期开设的一门课。是以高等数学为基础的一门学科,所以我们院校在高等数学上册结课后,进行了数学和英语的再次考核,把成绩好的同学分在一个H班里,这个班级的学生基础比较扎实,对数学的兴趣也比较浓烈,我们特别聘请了电子科大本部经验丰富的老教授来教授这个班级,为以后的数学建模比赛,高数比赛以及研究生考试选拔人才进一步做好准备。最后在试卷模式上也进行了相关的分层考核,试卷分为基础题和附加题,前面50分是基础分,后面50分难度逐渐提高,最后额外两道附加题作为优等生和中等生的选拔考核。这样不仅考察了学生对基本教学内容的掌握,也一定程度上反映了优良中差学生的比例,满足了不同层次学生的求知欲望。第二从专业方面考虑:由于不同专业对概率论的要求不同,所以我们从大的方面我们分了工科概率,经管专业概率,文科概率三个方面。三个方向的概率学分不同,教授内容不同,要求也不同。对于计算机,电工,通信等工科专业主要注重概率论的教授,统计方面只做简单介绍。会计专业则在减少概率的理论推导,注重应用,加大统计部分课时,重点描述如何抽样,如何让做参数估计,假设检验等等。对于文科概率则课时更少,了解基本知识就可以了,更多的介绍一些概率知识的背景,数学家的故事等,让文科学生在轻松愉快中了解数学的博大精深与伟大数学家的治学态度和睿智[2]。第三从兴趣爱好考虑:概率论与数理统计是在大二上学期开设的一门课。经过一学年高数和线性代数的学习,很多同学也知道了自己的兴趣以及基础如何,所以到大二的时候,对于基础比较好,又感兴趣的同学可以去H班学习。对于基础不太好,但是比较有兴趣的同学,我们开设了统计学等选修课,可供学生选择。第四从虚拟网络考虑:虽然我们分了很多层次来进行教学,但是对于每个学生个体仍然存在很大差异,如何真正做到因材施教,让每一个学生都得到最大满足,我们开发了网络自主学习平台,这个平台上有各个层级学生需要的概率统计题目,数学学家的背景故事,概率趣闻,各种概率统计的应用模型,历年建模题目以及很多模拟试题,很多学生可以根据自己的需求进行自主选择,并每天在固定时间安排老师进行网上答疑。这个平台正在进行中,我相信一定会取得良好的教学效果的,这样不仅让学生随时都可以最大限度的满足自己的学习欲望,而且可以锻炼其自主学习,自我创造能力。

2.1.2案例教学法由于独立学院学生的数学基础相对于一二批本科院校要差一些,但是他们大多思想比较活跃,兴趣比较广泛,所以填鸭式的理论推导,只会让他们对概率统计越来越失去信心。案例教学法是融合启发式、互动式和探究式的教学法,是通过一个具体的情景描述,引导学生深入情景,对这种特殊问题分析,讨论,解决的教学模式,好的典型的例子不仅可以激发学生的学习兴趣,而且能增强学生对知识的理解能力和自主学习能力,以及创新能力。案例教学法可以贯穿概率论与数理统计的始终,小到具体到每个例题,大道专题讨论,都可以用案例教学法,例如在第一节介绍介绍概率的起源的时候,可以给学生介绍“赌徒分赌本”的故事,让学生在思考赌本应该到怎么分的时候,感受数学的魅力,如在讲授几何概率时,可以让学生做一下著名的蒲丰实验,感受一下概率的实际数据与实验模拟的差别,也可以讲解调动学生积极性的“约会问题”;在学习古典概率时,选取学生感兴趣的中奖案例,例如福彩35选7,分别计算学生中奖,中一等奖,二等奖的概率是多少;讲授正态分布的时候可以把某一年的概率成绩拿出来作为数据,让学生计算该成绩是否具有正态性,并求出优秀,良好各等级的概率,以此评价此次考试的合理性;讲指数分布时,为了说明随机服务系统中的服务时间服从指数分布,可以让学生观测某银行服务窗口的顾客等待时间,进而给出指数分布的参数,并对银行设置窗口数给出评价。在学习数理统计部分时调查身边同学每月伙食费用的分布情况、平均消费等等,给出一定信度的置信区间。在介绍概率的统计意义时,可以从统计学家的投硬币实验引入理论,在介绍中心极限定理时,可以让学生做一下高尔顿钉班实验,让学生在试验中深刻体会中心极限定理的的意义。以上简单介绍了一些概率统计的案例教学法的例子,但是如果真正的做好案例分析法需要教师扮演设计者和激励者的角色,在选取案例的时候一定要贴近生活,既要符合教学目标,又要符合专业特设,具体步骤为教师选好案例,把学生分为几个小组,每个小组自己分析问题,收集问题,分析事实依据,设计不同的解决方案,作出决定,展示结果,最后由教师对各小组的结果进行评定。所以如果严格按照这种流程来做的话,比较耗时,每学期教师可以自己找两三个案例来做,其他的案例主要体现在在选取的时候要围绕教学目标,并能激发学生的兴趣为标准,在讲课的时候穿去即可,活跃课堂气疯,互动学生参与进教学课堂[3-6]。

2.2教学内容和结构的改革独立学院的定位是培养“应用性人才”,结合这一培养目标和概率论的特点,制定符合独立学院的概率教学大纲和教学计划,适当的割舍若干教学内容,根据不同专业有重点讲解与本专业相关的重点内容,例如,大数定律和中心极限定律理论性很强,可以简单通过案例介绍,例如讲中心极限定理时可通过高尔顿板给学生演示,让学生从直观上理解中心极限定理描述的内容。整体来说一方面独立学院应该浓缩概率的课时,降低概率理论推导难度,增加统计的课时,因为统计内容对培养应用性人才更具有实用性。在整体结构改革的同时,对于各个专业也要有重点有差别。针对通信专业来说要重点介绍概率密度函数与概率分布函数,正态分布统计特性等。针对会计专业就强化统计方面的内容,尤其是抽样分布,回归分析之类的;针对电信专业当介绍随机变量的独立性时,可以介绍几种典型的系统可靠性问题等。另一方面要把概率课和数学实验课相结合,在每章概率课上完之后上一两节数学实验课,加强学生对概率知识的印象,同时学会用MATLAB,SPSS等数学统计软件,解决概率问题。例如在将统计的样本时候,MATLAB中的rand,randn,binornd等可提供你任意数量的各种分布的数据,normfit可以很轻松的计算参数估计。简单的hist和bar就可以把高尔顿板实验展现的淋漓尽致等等,这样既加深了对基本概念、公式和基本运算的理解,同时可以学会运用软件技术实现概率统计问题的求解过程。而且对以后的建模比赛也有很大的作用。

2.3教材改革由于独立学院属于一二本大学的二级学院,所以很多独立学院仍然在用母校的教材和课程大纲,这样就容易与三本院校学生基础差相脱节。三本院校应该根据自己学生的特点,学校的培养定位来制定符合独立学院的教材。要以培养应用型人才为目标,从概率论与数理统计的特点出发,分析课程体系的系统性和应用性。要在内容上,难度上,结构上做一定的调整,编出相应的教材,习题册等配套教材,介于很多独立学院起步晚,教师经验不足,则可以联合几所独立学院的骨干教师合编符合三本院校学生的教材,也可以充分利用“双师”这个优势,让本部资深老教授带队,合编具有独立学院特色的教材。在编写教材的过程中,要注意以下几点:①可以加入一些概率论的起源,发展,成熟的历史,并对一些概率中出现大数学家进行简单介绍,让学生体会这些数学家的人格魅力。②教材要加入很多应用性的例子和模型,要与时俱进。给学生讲一些当前发生的流行的事件,通过概率知识来解决问题,这样可以激发学生的学习兴趣。③教材每章的最后一节可以加入一些统计软件介绍,例如SPSS,SAS,MATLAB以及EXCEL。通过这些软件对本章的数学模型进行模拟仿真,或者通过软件求解本章学习的相关理论知识。真正实现人机结合的乐趣。

第8篇:高数和概率论范文

【关键词】概率论与数理统计;教学改革;民办高校

当今,国际竞争实际是人才的竞争,而人才竞争实质上是教育的竞争,我国高等教育从精英向大众化过渡,民办院校承受较大的扩招压力,如何确保并不断提高教学质量成为广大教师和社会关注的热点问题,它关系到这一类学校是否能生存下去.数学是最能激发大学生的创新能力的科学,作为核心基础课程概率论与数理统计的传统教学方法和教学手段存在着诸多的弊端,在新的形势下就概率论与数理统计教学中存在的问题,探索并实践出有突破性的改革策略是民办院校高等教育的重要研究课题.

我校是地处武汉市的民办院校,学生的起点低,差距大,教师的教学能力和教学方法都有待提高.以往我们对概率论与数理统计课程的教学方法的改革不够重视,特别是民办高校面对新的形式对概率论与数理统计教学实质性改革很少,盲目模仿公立学校(一本、二本大学)甚至综合性大学的教学模式,传统教学方法制约培养新型人才.

下面结合笔者在民办院校的教学经验和心得,浅谈一下民办院校概率论与数理统计这门课的教学.

1.更新教材内容

民办高校自成立以来,概率论与数理统计教学定位不适当,基本照搬公立学校一本和二本甚至综合性大学的教学方法,没有结合民办学校的特点,内容偏多偏深,理论复杂;大多数教材内容和教师授课一般都存在重理论轻实践,针对民办高校的教材还比较少.而我校在内容偏多偏深的问题上,实施课程内容与体系结构的改革,选择合理的教学内容与结构体系,注意化解理论的难度,并适时编写出了《概率论与数理统计》教材,该书为“十二五”规划教材,系同济大学出版社出版.该书在不影响课程体系完备的情况下适当减少概率论部分的理论性和难度,从直观、趣味性和易于理解的角度介绍概率论的基础知识.对于公式用直观明了的例子引入,如用一个求概率的例子(已知袋中有5只红球,3只白球,从袋中有放回地取球两次,每次取1球,设第i次取得白球为事件Ai(i=1,2),求P(A1),P(A2), P(A2|A1),P(A2|A1))引出事件的独立性的定义,也教给了学生分析问题的方法.在讲数字特征时从已知40名学生的概率统计成绩及得分人数,通过求学生的平均成绩,推出数学期望的定义,切实结合现实例子.对于数理统计部分更注重统计方法的基本思想和原理,尽量用直观通俗的方法阐述,和实例结合起来讲解.比如极大似然法,如果说极大似然估计就是通过样本值X1,X2,…,Xn来求得总体的分布参数,使得X1,X2,…,Xn取值为x1,x2,…,xn的概率最大,这样讲会让学生觉得好难,不想接着往下听了.但换一种讲法,先举个例子(某同学与一位世界游泳冠军一起去漂流,结果发生了一次倾翻, 其中一位将另外一位给救了, 试猜测是谁救人的?)说明,学生的兴趣就提起来了,开始相互讨论.

2.运用多媒体辅助教学

多媒体教学与传统的“黑板+ 粉笔”教学有着不可比拟的优势.利用多媒体教学可以节省板书时间,又可以加大信息量,开阔知识面,提高教学效率.另外,概率论与数理统计是研究随机现象统计规律性的学科.既然是统计就需要进行大量重复的实验,这在本来课时就很紧的课堂上是很难实现的.将大量的理论知识做成幻灯片播放,把必要的图形、声音、图像结合起来传递重要的教学内容,还可以将一些案例生动地描述出来,这样就节省了大量的宝贵时间.另外,根据教学中大量计算和模型分析的需要,充分利用数学软件如Mathematics、Matlab、Excel、 Lingo 及SPSS 软件等来进行图形描绘和数据分析,这样就使比较难懂、晦涩的内容形象化、直观化,有效刺激学生的形象思维,提高学习效率.

3.引入数学史和数学文化

任何一门课程,了解它的发展史对于学习和掌握该课程的思想方法都有着深刻的意义.在上课中适当讲解数学史和数学文化,介绍中外数学简史、人物传记、重要例证及数学发展对科学技术的影响,使学生在较短时间内对中外数学发展脉络,部分数学名家的传奇人生,重大科学成就的发展历程有一定的了解,能起到开拓学生的知识视野,调节提高学生情绪和听课兴趣,吸引学生的注意力.如我在讲解概率的公理化定义时,首先引入频率,用频率解释为概率提供了经验基础,但是不能作为一个严格的数学定义,从概率论有关问题的研究算起,经过近三个世纪的漫长探索历程,人们才真正完整地解决了概率的严格数学定义.1933年,苏联著名数学家柯尔莫哥洛夫,在他的《概率论的基本概念》一书中给出了现在已被广泛接受的概率的公理化体系,第一次将概率论建立在严密的逻辑基础上.然后我就简单介绍了柯尔莫哥洛夫.柯尔莫哥洛夫建立了在测度论基础上的概率论公理系统,奠定了近代概率论的基础,他也是随机过程论的奠基人之一.1980年由于他在调和分析、概率论、遍历理论等方面的出色工作获沃尔夫奖.此外,他在信息论、测度论、拓扑学等领域都有重大贡献.他的工作为数学的一系列领域提供了新方法,开创了新方向,揭示了不同数学领域间的联系,并提供了它们在物理、工程、计算机等学科的应用前景.这样就吸引了学生学习概率定义的兴趣.在“概率统计”教学过程中,注意这些知识背景的补充介绍,可以让学生了解前后知识的联系,同时也在无形之中向他们灌输了研究问题的思想方法.对概率统计学发展史的了解,不仅丰富了学生的数学史知识,更重要的是,了解这些知识使他们能更好地理解课程内容之间的内在联系,学习的时候不再孤立地看待这些知识点,从而对概率统计知识有一个整体的认识.

4.融数学建模思想方法于教学之中

由于数学模型可以预计和分析与所研究事物相关的规律性问题,因此数学建模已经完全融入到科学研究的各个领域.概率模型是数学模型中非常重要的一种.将数学建模的思想和方法有机地融入到概率统计的教学中去,对于学生创造力、想象力、观察力、抽象思维及实践能力的培养是十分有利的.我们学校自2006起就开设了全校的数学实验和数学建模选修课程,将数学建模、各种相关数学软件和统计软件(Mathematics、Matlab、Excel、Lingo 及SPSS)的使用也恰当地融入课程教学内容当中.通过引入具体实例使学生掌握数学建模基本思想、基本方法、基本类型.通过对数学模型概念、特征的学习和数学模型应用实例的介绍,培养学生分析、解决实际问题的能力, 熟练运用计算机的能力,联想、洞察、综合分析能力.通过这些案例教学,学生亲身体验了使用概率统计知识的数学建模的过程,加深了对概率统计知识的理解,增强了应用意识和学习兴趣,同时也促进了学生主动学好概率统计课程理论知识的积极性.运用数学建模的思想,还可以把复杂的统计理论讲得具体生动和易于理解掌握.通过建立数学模型,运用SPSS参与教学则可以把这类复杂的统计计算变得轻松自如,提高了学生学习的自信心和兴趣,同时为他们今后的科研提供了一种先进的数据处理和分析方法、手段.并以每年的“全国大学生数学建模竞赛”为依托,强化利用相关数学软件来进行数学建模.目前我校自2006年参加全国大学生数学建模竞赛以来,获得过全国二等奖5次,湖北省一等奖2次,湖北省二等奖6次,湖北省三等奖5次,在同类院校中是出类拔萃的.这样既提高了学生的兴趣,又提高了教师的知名度,更加引起了学校对数学的重视程度.

【参考文献】

[1]杨叔子.文理交融打造“数学文化”特色课程[J].数学教育学报,2011,20(4):7.

[2]龚克.全国高校数学文化课程建设研讨会开幕致词[J].数学教育学报,2011,20(4):1.

[3]史宁中.漫谈数学的基本思想[J].数学教育学报,2011,20(4):8.

第9篇:高数和概率论范文

1概率论与数理统计课程教学改革的必要性与重要性

概率论教学要把直观和实际背景跟数学教育中的理论性,严谨性和逻辑性结合起来。传统的数学教育对于学生对理论知识的理解和灵活运用以及解决实际问题能力的培养有所忽视。对于培养各类人才的综合院校,概率论与数理统计课程教学的基本目标是把数学方法和应用有机地结合起来,不但为本专业其他课程的学习打好理论基础,还要为在实际工作中如何应用打好基础,概率论与数理统计教育不仅是知识教育,而且是一种分析能力的训练,一种实际应用能力的培养,概率论与数理统计的教学改革要从培养学生科学素质和创新能力出发。我们要打破传统的在课堂上讲授理论知识的模式,要注重培养学生发现问题,分析问题和解决问题的能力。要教会学生从不同的角度看待同一个问题,从而加深对问题本质的理解和体会。在具体的教学过程中要把概念和例子结合起来,还要总结不同概念之间的区别和联系。

2概率论与数理统计课程教学改革的模式与实践

教学内容和课程体系的改革是高等教育改革的核心,近年来我们在组织教学的过程中,从当今大学生应具备的基本科学素质来确定概率论与数理统计课程的教学模式,从教学理念、教学内容、教学过程和教学方法几方面进行了课程建设,特别地,要注意以下三点:

2.1与实际结合,激发学生对概率统计课程的兴趣

兴趣是最好的老师,概率论与数理统计从内容到方法与以往的数学课程都有本质的不同,因此其基本概念的引入就显得更为重要。为了激发学生的兴趣,在教学中,可结合教材插入一些概率论与数理统计发展史的内容或背景资料。如概率论的直观背景是充满机遇性的,其最初用到的数学工具也仅是排列组合,它提供了一个比较简单而非常典型(等可能性、有限性)的随机模型,即古典概型;在学习了中心极限定理后,可以给学生解释自然界各种现象的正态分布规律,有助于学生对基本概念和理论的理解,从而激发学生对概率论学习的兴趣。在概率统计中有不少是实际问题的抽象,在每章引入一至两个实际问题的概率模型,让学生了解问题实际背景,一方面易于学生理解,另一方面,更重要的是如何从实际问题抽象出概率概念模型,通过概率规律分析后再去解释自然界各种现象。要培养学生利用概率论与数理统计的知识和方法分析实际问题、解决实际问题,这也是概率统计课程教学质量和效果的重要体现。

2.2多媒体教学

多媒体教学使教学内容生动地呈现在学生的面前,使学生易于接受和理解,让学生在轻松活泼的气氛中获得丰富的知识。在概率论与数理统计的教学中,演示随机现象的统计规律,能有效地调动学生的学习积极性,增强学生的观察力和分析力。是学生在学习教材知识的同时,开阔知识视野,学习如何从数据出发,科学地建立模型,以概率统计知识进行推断,对现实生活中的问题作出恰当的解释,提高并培养学生的思维、应用能力,使理论和实践很好地结合起来。我们对蒲丰投针试验、二项分布的泊松逼近、正态逼近,做了动画演示,既直观又生动。在讲解概率分布的时候,软件绘制出来的图形准确地展示出了分布函数和密度函数的大部分性质,在学习统计方法时,繁杂的条件和公式编绘在电子表格里,随时准备调用,这样既为解题过程中提供了一些便捷,更让学生们看到了条理化知识的好处。多媒体课件的运用大大减少了教师书写板书的时间,使教师可以把更多的精力投入分析和讲解教学内容。总之,多媒体教学使教学内容更加形象和逼真,但教师不应该过多地依赖多媒体,有时在黑板上的演算也是必要的,特别是一些公式的推导过程。在黑板上有理有据地推导能加深学生对知识的理解和体会。

2.3与国际接轨