公务员期刊网 精选范文 统计与概率范文

统计与概率精选(九篇)

统计与概率

第1篇:统计与概率范文

按照应用性为主的教学目的要求,在概率论与数理统计教学过程中,应该以培养学生应用概率论与数理统计方法解决实际问题的能力为出发点,使学生掌握概率论的基本知识和理解统计方法的基本思想,并将理论的学习转化成一定的统计应用能力。随着目前统计工作所面临的数据日益庞大,传统教学中的计算公式已经很难使用手工计算的方式进行求解,因此借助于计算机及统计软件完成统计计算,分析统计结果、做出统计推断便成为统计教学中不可忽视的一个手段。使用软件辅助概率论与数理统计的教学能使课程中的数据处理和数值计算更简易、更精确。伴随着计算机技术及数学软件的发展,使得诸多的统计分析借助数学软件得以实现,如参数估计、假设检验、方差分析和回归分析等计算问题,也无需担心大量的统计数据带来的计算量等问题。同时,在高等教育统计教学中应用统计软件,有利于培养学生学习统计、计算机及软件等专业课的兴趣,提高学生的计算能力和利用专业知识解决实际问题的能力,科学整合统计教学内容,促进统计教学面向社会需要,提升学生的实践能力。在教学中进行软件的训练也能为学生将来的工作打下初步的基础,为了更好进行概率论与数理统计的教学和实践,近年来新编教材也增加了数学软件的内容,在概率论与数理统计课程教学中使用数学软件已成为改革发展的趋势。在课堂教学中,为了让学生加深对理论的理解,实践环节的设置变得非常关键,概率论与数理统计课程中加入数学实验能很好的填补学生在理论和实践之间的空白。数学实验的开展可以在数学教育中体现学生的主体意识,让学生做到边学边用,提高学生学习的趣味性、体现数学教育的时代性。因此,将数学实验融入概率论与数理统计教学,是概率论与数理统计教学改革中非常值得探讨和研究的课题。根据概率论与数理统计课程的特点,数学实验的内容设计可以和案例教学方法进行有机结合。案例式教学能解决概率知识综合运用的问题,能丰富课程内容、加深学生对知识的理解。教学案例能将所学知识有机联系起来,使课程的各部分不再是孤立的,通过对案例设置问题的求解,便能使学生完成由学概率论与数理统计理论到用概率论与数理统计解决问题的转变。在解决实际问题的过程中辅以软件进行数值计算试验,能最大限度发挥软件的优势,使学生学以致用,将理论学习与实际应用有机结合起来。在传统概率论与数理统计教学过程中,概率论与数理统计课程计算量大一直是困扰课堂教学的难点问题,如二项分布,若试验次数较多,其中的具体概率计算将变得十分复杂。复杂的计算往往使得教师的教学重点发生偏移,侧重课后习题计算的处理,使得课程的设计重点偏向排列组合公式的计算。另外在教学过程中,前后知识的联系对初学者也是一个障碍,比如条件概率等基本公式在讨论多元随机变量时还会用到,但在教学实践中我们会发现,由于缺少互相联系的教学实例,学生一般都是将这两部分分开来学习,不习惯将前面的知识和随机变量进行有机结合。因此设计恰当的案例,将知识前后贯通是教师面临的重要任务。

2软件介绍

在强调学生为主体的实践式教学设计中,教师设计案例的求解一般要选择合适的软件进行辅助,当前数学软件众多、功能强大,如综合性软件Mat-lab,统计专业软件SPSS、SAS等。对于专业数学软件一般要先进行软件的学习才能用来解决实际问题,对于概率论与数理统计这样一门独立的课程,显然不宜专门来进行软件的培训,为了应对实践教学课堂应用,简单易学且容易配置的软件能最大限度实现教学任务。在此以Excel为例介绍案例式教学和利用Excel进行软件试验的一点尝试。Excel使用简便,基本不涉及程序的编制,在图形化界面下进行操作,且具备有强大的图形功能,便于概率结果的呈现和分析。Excel有丰富的概率函数,能帮助用户进行各种类型的概率计算,或进行随机模拟来学习概率论与数理统计。Excel可以计算大部分常用理论分布的概率密度函数PDF、累积分布函数CDF以及模拟产生服从常用概率分布的随机数据。如果能够正确使用,Excel可以成为非常强大的学习工具。选用Excel作为概率论与数理统计教学辅助软件的另一个原因是作为微软Office工具之一,大部分学生均了解Excel的使用,因此不用进行软件的教学即可用来解决实际问题,在学习过程中也能进一步促进学生对软件的使用增强他们解决实际问题的能力。下面介绍一个利用Excel辅助的案例式实验教学设计实例。为了使数学实验背景贴近学生的学习生活,以考试中选择题成绩分析为例。背景分析:考试是每个学生都经历的学习过程,其中选择题是经常遇到的类型,选择题的设计与概率知识之间有密切的关系。通过与学生密切相关的问题引入概率教学,能极大激发学生的学习兴趣。问题设计:选择题在解答时不同于填空题或者解答题,因为在完全不会的情况下仍有可能靠猜测得到正确的答案,那如何来评估选择题在考试中的效度,可以使用什么样的概率论与数理统计的基本知识予以研究?

3实验教学案例设计

首先提出基本假设,考试时一个选择题有4个选项,仅有一个选项是正确的,如果不会做就随机作答,因此在不会做题的情况下随机选择答案有25%的可能性得到正确答案,即从卷面上看该题做对了,对于老师来说,按照成绩评价学生实际知识水平非常重要,因此需要评估在答案正确的前提下求学生实际会做该题的概率。图像显示出选择题答案正确而显示被试者会做该题的概率一直大于被试者实际会做该题的概率,说明选择题容易高估被试者的水平,为了有效区分被试者的不同程度,需要适当调节题目的难度来区分被试者是不是真的会做。作为一个例子,若学生会做与不会做的概率相同,取x=0.5,则容易计算出P(A|B)=0.8,即实际会做概率为0.5时,选择题表现出来的得分可能为0.8分。对于数学实验来说,让学生自己对该案例进一步讨论,亲自实践在软件辅助下的概率解题,对促进学生将理论用于实际非常重要。在课堂讲授的基础上,可以将学生自学内容引申到用随机变量的分布律和分布函数来研究在实际考试中选择题得分情况演示,结合二项分布理论研究选择题对学习评价的情况。评价借助于Excel软件设计如下实验。假设某项考试由100道选择题组成,每道题1分,学生会做该题的概率为x(实际问题中相当于难度系数为1-x),当x=0的时候,被试者对考试内容完全不会,每题都随机选择,可以看成服从参数为(100,0.25)的二项分布,使用Excel中的BINOM-DIST()函数进行二项分布概率密度值和分布函数值的计算来演示考试结果。函数用法为:BINOM-DIST(k,n,p,FALSE/TRUE),其中k表示回答正确的题目数量,可以使用单元格自动生成,n,p为二项分布的参数。n表示总试验次数,p表示每次试验中事件出现的次数即答对题的概率。后面的参数FALSE/TRUE用来说明是计算概率密度函数和是计算分布函数。如BINOMDIST(A2,100,0.25,FALSE)表示对A2单元格中的自变量计算参数为(100,0.25)的二项分布概率密度函数值。使用Ex-cel的自动填充功能,便可方便生成该二项分布的概率密度表。为方便调节二项分布参数,可以将参数(n,p)用单元格的绝对引用代替,改变参数单元格的数值就能得到不同二项分布的概率密度表格。Excel还可以对概率密度表和分布函数表生成条形图和线图,若试题难度系数0.5,学生事实会做的题目应该有50道,因此会做的题目有50道,另外不会做的随机选择,正确率0.25,因此回答正确的题数为12.5,两者相加可知最终得62.5分的概率最大。

4结束语

第2篇:统计与概率范文

1.低年级学生学习统计和概率知识,以直观的活动为主,我们应该引导学生经历统计过程。

例如在上二年级“统计”这一课时,我没有把教学目标仅仅局限在掌握简单的分类统计方法上,而是着眼于让学生感受统计问题的产生,体验统计方法在生活中的应用。首先,通过学生自主提出想知道的问题,引发统计的需要,这种需要很自然地转化为学生经历统计过程的内在动力。

2.通过对实例的尝试性操作活动渐渐形成一些初步的数据处理技能,在现实生活情境中引入概念,沟通数学与生活的联系。平均数是统计中的一个重要概念,对于学生来说它也是一个非常抽象的概念。以往在教学平均数的概念时,教师往往把教学重点放在平均数的求法上。新教材更重视让学生理解平均数的意义。基于这一认识,我在设计中突出了让学生在具体情境中体会为什么要学习平均数,注重引导学生在统计的背景中理解平均数的含义,在比较、观察中把握平均数的特征,进而运用平均数解决问题,了解它的价值。结合实际问题(比较两组同学的套圈水平)套圈比赛是男生赢了还是女生赢了,引导学生展开交流、思考。让学生感受到数学就在我们身边,从而深刻认识到数学的价值。

第3篇:统计与概率范文

数学是什么?数学并不只是一个科学工具,数学是文化,是人类文明的重要基础;数学是科学,是哲理思维,蕴涵着深刻而丰富的人文文化.学习数学文化,既要提高数学素质、科学素质,也要提高思维品质和人文素质,促进文理交融与学生全面发展.

数学的素质尤为重要,它在实施素质教育中具有基础的意义.就如体质是从事一切体力劳动的基础一样,数学素质是从事一切脑力劳动的基础.在科学技术成为第一生产力推动社会发展的今天,在人类发展要向可持续方式转变的今天,我们把数学作为文化,作为所有科研工作者和社会工作者的基本素质,是何等的重要.数学思想是数学文化的核心,因为数学文化是数学的形态表现,它可以包括:数学形式、数学历史、数学思想.其中思想是本质的,没有思想就没有文化.

当今世界,无论是国际间的竞争还是社会各行业各领域的竞争等,核心是创新人才的竞争,而创新人才的产生又与教育密不可分.诺贝尔奖获得者杨振宁和朱棣文在谈到中国教育现状时,都认为中国的教育重基础知识的学习,而轻创造能力的培养.那作为大学数学教师的我们,怎样才能以合理有效的教学培养学生的创造能力呢?以数学公共课“概率论与数理统计”的教学为例,有下面一些反思.

非数学专业的学生在学习“概率论与数理统计”之前基本上都是有微积分和线性代数的数学基础,但大多数学生对这些数学知识的印象都是枯燥、繁琐的计算、记不住的公式和不知所以然的推理论证,甚至有些学生对数学有种排斥的心理,认为数学根本就没有用.学数学意味着什么?当然除非你能用它,否则毫无益处.而“概率论与数理统计”是一门研究随机现象及其规律性的科学,有着广泛的实际应用,而且其中用到求导数、求积分等工具,正好可以通过这门课的学习,使学生感受到数学的力量,从而对数学产生兴趣.

j.勒雷说过:“学习科学不是靠读,而是靠理解.科学不是静止呆板的字母,书籍不能保证它永恒的青春.科学是一种有生命的思想,为了对它产生兴趣,进而掌握它,人们必须在精明的人的指导下,用自己的头脑去重新发现它.”

我们教师就应该成为这样精明的人,当然我们的教学不能只是宣读写好的课本或ppt,也不能只是登上讲台发表高见,而要通过对话使学生发现真理.这就要求我们在教学过程中不断渗透数学思想,注重培养学生的自学能力和扩展、发展知识的能力,为学生今后持续创造性的学习打好基础.

数学思想可以归纳为三种基本思想:抽象、推理和模型.下面举个课本[4]第一章中的一个例子:设盒子中有3个白球,2个红球,现从盒中任抽2个球,求取到一红一白的概率.

为了培养学生的创造性,在教学过程中还要培养学生的数学yawp(叫嚷或尖锐的叫声),就是发现一个数学思想或数学论证的美或解决一个问题时所表达的惊奇和愉快.这就要鼓励学生发现,要恢复学生孩子般的好奇心和想象力,教他们提出好问题.例如书本[4]第五章是讲大数定理与中心极限定理,这章其实主要就是回答了四个问题:为何能以某事件发生的频率作为该事件的概率的估计?为何能以样本均值作为总体期望的估计?为何正态分布在概率论中占有极其重要的地位?大样本统计推断的理论基础是什么?在教学过程中,这四个问题不应该是讲到这一章由老师提出,而应该在前面相应各章节的学习时就引导学习自己提出这些问题,学生带着这些问题来学这一章的效果肯定会更好.

第4篇:统计与概率范文

一、学习要求

1.联系案例介绍概率的实际应用

概率起源于现实生活,应用于现实生活,教科书无论在背景材料、例题和阅读与思考栏目的选材上都注意联系实际.在介绍概率意义的部分,讨论了对中奖率的理解,体育比赛的罚球中不中问题,天气预报中降水概率的理解;古典概型部分的例题,讨论了游戏问题,抽样检测产品是否合格的问题,解释了遗传机理的统计规律;随机模拟部分的例题,包括模拟掷硬币掷得正面概率的例题;在概率的应用部分,介绍了概率在键盘设计中的应用及在破译密码与反破译密码中的应用。

2.重视统计图与统计表的应用

教科书中充分利用统计图与统计表直观清晰的特点,展示实验结果。如在给出概率的统计定义之前,为使学生发现频率的稳定性,不仅仅让学生动手做掷硬币的实验,而且通过历史上一些掷硬币实验结果的统计表、掷硬币出现正面的频率随着实验次数的增加图表等多种手段,使学生更直观地感到频率稳定在一个常数附近。在介绍种子发芽率尔的实验与发现时给出了实验结果的统计表,通过表格可以清晰看到种子的发芽率都接近0.9,由此可见其中具有规律性。在随机模拟部分,使用统计表和统计图能更好地展示实验结果。

3.注重现代信息技术手段的应用

现代信息技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响,统计需要分析和处理大量的数据,概率中随机模拟方法需要产生大量的模拟实验结果,并需要分析和综合实验结果,所以现代信息技术的使用就显得更为必要了。

二、教学建议

1.突出统计与概率的现实意义

教师应当根据学生的自身特点提供丰富的、反映统计与概率思想方法的探索素材,引导他们把对统计与概率的探索从日常生活发展到现实社会和科学技术中感兴趣的领域。如在统计的教学中可以引入以下的例子:根据往年本地统一阶段时间的气温记录,预测下一年本地这段时间的气温情况;根据对公共汽车不同时间客流量的统计,合理地安排发车等等。

2.注重让学生经历统计的全过程、体会其基本思想

统计是为了从数据中提取信息,其特征之一是通过部分数据来推测全体数据的性质。教学中教师须通过案例来进行,引导学生根据实际问题的需求合理地选择不同的方法选取样本,并从样本中提取需要的数字特征,使学生经历较为系统的数据处理全过程,并在此过程中学习一些数据处理的方法,并运用所学知识、方法去解决实际问题,体会统计思维与确定性思维的差别,注意到统计思想与演绎推理的思想之间的互补作用,使学生认识到统计与概率和具有确定性的数学一样,是科学的方法,能够有效的解决现实世界中的众多问题。

3.注意与初中概率统计的衔接

这部分知识与初中内容联系密切,一些内容在初中都接触过。比如,在频率与概率部分,不但知道频率可以作为概率的近似值,而且要知道频率与概率的区别:频率是随机的,每次实验得到的频率可能是不同的,但随机事件的概率是一个常数,是随机事件发生可能性大小的度量,它不随每次实验的结果而改变。在初中要求会运用列举法计算简单随机事件的概率,而高中提高到理解古典概型的特征,并能运用概率公式计算随机事件的概率。随机事件的关系与运算、概率的性质、几何概型、随机模拟方法等均是高中新增内容。

4.鼓励学生自主探索与合作交流

如在教学概率的统计定义时,可以让学生动手做两个实验,连续掷两个硬币的实验与边框中有放回的摸球实验,通过观察与分析、交流等方式,帮助学生对随机事件发生的不确定性及其频率的稳定性有更深入的理解。还能正确理解概率的意义,澄清日常生活中遇到的一些错误认识,如在古典概型例5的教学中,让学生动手做掷两个骰子的实验,通过对实验结果的统计,感受出现两个1点与一个1点、一个2点的概率是不同的。

三、在教学过程中注重发展学生的能力

1.注重数学知识与实际的联系,发展学生应用数学的意识和能力

概率统计与实际生活联系很密切,在课堂教学过程中,要通过对案例的分析、研究,培养学生应用数学的意识和能力。还可指导学生直接应用数学知识解决一些简单问题,通过数学建模活动引导学生从实际情境中发现问题,并归结为数学模型,尝试用数学知识和方法去解决问题;也可向学生介绍数学在社会中的广泛应用,鼓励学生注意数学应用的事例,开阔他们的视野。

2.开展数学实验课,提高学生创新精神和实践能力

概率与统计实验课强调学生动手能力的培养,在教师指导下运用所学知识和计算机技术,结合学习和Excel软件的使用方法,分析解决一些实际问题,写出分析报告。例如,在讲两个变量的线性相关关系时,我们可指导学生运用统计软件,研究某地区实际投资额(I)与国内生产总值(GDP)及物价指数(PI)的关系,并建立投资额模型,对未来GDP及PI进行估计,并预测未来投资额。学生在实验时如同身临经济活动的现场,大大提高了实践教学的效果。

第5篇:统计与概率范文

关键词:课堂教学;概率论与数理统计;应用能力;教学模式 

概率与数理统计是实际应用性很强的一门数学学科,它在经济管理、金融投资、保险精算、企业管理、投入产出分析、经济预测等众多经济领域都有广泛的应用。概率与数理统计是高等院校财经类专业的公共基础课,它既有理论又有实践,既讲方法又讲动手能力。然而,在该课程的具体教学过程中,由于其思维方式与以往数学课程不同、概念难以理解、习题比较难做、方法不宜掌握且涉及数学基础知识广等特点,许多学生难以掌握其内容与方法,面对实际问题时更是无所适从,尤其是财经类专业学生,高等数学的底子相对薄弱,且不同生源的学生数理基础有较大的差异,因此,概率统计成为一部分学生的学习障碍。如何根据学生的数学基础调整教学方法,以适应学生基础,培养其能力,并与其后续课程及专业应用结合,便成为任课教师面临的首要任务。作为我校教学改革的一个重点课题,在近几年的教学实践中,我们结合该课程的特点及培养目标,对课程教学进行了改革和探讨,做了一些尝试性的工作,取得了较好的成效。

1 与实际结合,激发学生对概率统计课程的兴趣

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;在介绍大数定律与中心极限定理时可插入贝努里的《推测术》以及拉普拉斯将概率论应用于天文学的研究,既拓广了学生的视野,又激发了学生的兴趣,缓解了学生对于一个全新的概念与理论的恐惧,有助于学生对基本概念和理论的理解。此外,还可以适当地作一些小试验,以使概念形象化,如在引入条件概率前,首先计算著名的“生日问题”,从中可以看到:每四十人中至少有两人生日相同的概率为 0.882,然后在各班学生中当场调查学生的生日,查找与前述结论不吻合的原因,引入条件概率的概念,有了前面的感性认识后学生就比较主动地去接受这个概念了。

在概率统计中,众多的概率模型让学生望而生威,学生常常记不住公式,更不会应用。而概率统计又是数学中与现实世界联系最紧密、应用最广泛的学科之一。不少概念和模型都是实际问题的抽象,因此,在课堂教学中,必须坚持理论联系实际的原则来开展,将概念和模型再回归到实际背景。例如:二项分布的直观背景为 n重贝努里试验,由此直观再利用概率与频率的关系,我们易知二项分布的最可能值及数学期望等,这样易于学生理解,更重要的是让其看到如何从实际问题抽象出概念和模型,引导学生领悟事物内部联系的直觉思维。同时在介绍各种分布模型时可以有针对性地引入一些实际问题,向学生展示本课程在工农业、经济管理、医药、教育等领域中的应用,突出概率统计与社会的紧密联系。如将二项分布与新药的有效率、射击命中、机器故障等问题结合起来讲;将正态分布与学生考试成绩、产品寿命、测量误差等问题结合起来讲;将指数分布与元件寿命、放射性粒子等问题结合起来讲,使学生能在讨论实际问题的解决过程中提高兴趣,理解各数学模型,并初步了解利用概率论解决实际问题的一些方法。

2 运用案例教学法,培养学生分析问题和解决问题的能力

案例教学法是把案例作为一种教学工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生的主动性和积极性,并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。它是连接理论与实践的桥梁。我们结合概率与数理统计应用性较强的特点,在课堂教学中,注意收集经济生活中的实例,并根据各章节的内容选择适当的案例服务于教学,利用多媒设备及真实材料再现实际经济活动,将理论教学与实际案例有机的结合起来,使得课堂讲解生动清晰,收到了良好的教学效果。案例教学法不仅可以将理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。通过案例教学可以促进学生全面看问题,从数量的角度分析事物的变化规律,使概率与数理统计的思想和方法在现实经济生活中得到更好的应用,发挥其应有的作用。

在介绍分布函数的概念时,我们首先给出一组成年女子的身高数据,要学生找出规律,学生很快就由前面所学的离散型随机变量的分布知识得到分组资料,然后引导他们计算累积频率,描出图形,并及时抽象出分布函数的概念。紧接着仍以此为例,进一步分析:身高本是连续型随机变量,可是当我们把它们分组后,统计每组的频数和频率时却是用离散型随机变量的研究方法,如果在每一组中取一个代表值后,它其实就是离散型的,所以在研究连续型随机变量的概率分布时,我们可以用离散化的方法,反过来离散型随机变量的分布在一定的条件下又以连续型分布为极限,服装的型号、鞋子的尺码等问题就成为我们理解“离散”和“连续”两个对立概念关系的范例,其中体现了对立统一的哲学内涵,而分布函数正是这种哲学统一的数学表现形式。尽管在这里花费了一些时间,但是当学生理解了这些概念及其关系之后,随后的许多概念和内容都可以很轻松地掌握,而且使学生能够对数学概念有更深层次上的理解和感悟,同时也调动了学生的学习积极性和主动性,培养了他们再学习的能力。

3 运用讨论式教学法,增强学生积极向上的参与和竞争意识

讨论课是由师生共同完成教学任务的一种教学形式,是在课堂教学的平等讨论中进行的,它打破了老师满堂灌的传统教学模式。师生互相讨论与问答,甚至可以提供机会让学生走上讲台自己讲述。如,在讲授区间估计方法时,就单双边估计问题我们安排了一次讨论课,引导学生各抒己见,鼓励学生大胆的发表意见,提出质疑,进行自由辩论。通过问答与辩驳,使学生开动脑筋,积极思考,激发了学生学习热情及科研兴趣,培养了学生综合分析能力与口头表达能力,增强了学生主动参与课堂教学的意识。学生的创新研究能力得到了充分的体现。这种教学模式是教与学两方面的双向互动过程,教师与学生的经常性的交流促使教师不断学习,更新知识,提高讲课技能,同时也调动了学生学习的积极性,增进师生之间的思想与情感的沟通,提高了教学效果。教学相长,相得益彰。

保险是最早运用概率论的学科之一,也是我们日常谈论的一个热门话题。因此,在介绍二项分布时,例如一家保险公司有1000人参保,每人、每年12元保险费,一年内一人死亡的概率为0.006。死亡时,其家属可向保险公司领得1000元,问:①保险公司亏本的概率为多大?②保险公司一年利润不少于40000元、60000元、80000元的概率各为多少? 保险这一类型题目的引入,通过讨论课使学生对概率在经济中的应用有了初步的了解。

4 运用多媒体教学手段,提高课堂教学效率

传统上一本教材、一支粉笔、一块黑板从事数学教学的情景在信息社会里应有所改变,计算机对数学教育的渗透与联系日益紧密,特别是概率论与数理统计课,它是研究随机现象统计规律性的一门学科,而要想获得随机现象的统计规律性,就必须进行大量重复试验,这在有限的课堂时间内是难以实现的,传统教学内容的深度与广度都无法满足实际应用的需要。在教学中我们可以采用了多媒体辅助手段,通过计算机图形显示、动画模拟、数值计算及文字说明等,形成了一个全新的图文并茂、声像结合、数形结合的生动直观的教学环境,从而大大增加了教学信息量,以提高学习效率,并有效地刺激学生的形象思维。另外,利用多媒体对随机试验的动态过程进行了演示和模拟,如:全概率公式应用演示、正态分布、随机变量函数的分布、数学期望的统计意义、二维正态分布、中心极限定理的直观演示实验等,再现抽象理论的研究过程,能加深学生对理论的理解及方法的运用。让学生在获得理论知识的过程中还能体会到现代信息技术的魅力,达到了传统教学无法实现的教学效果。

5 改革考试方式和内容,合理评定学生成绩

应试教育向素质教育的转变,是我国教育改革的基本目标。财经类专业的概率与数理统计教学,除了在教学方法上应深入改革外,在考试环节上也需要进行改革。

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。对于数学基础课程概率与数理统计的考试,多年以来一直沿用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量,维持正常的教学秩序起到了一定的作用,但也存在着缺陷,离考试内容和方式应更加适应素质教育,特别是应有利于学生的创造能力的培养之目的相差甚远。在过去的概率与数理统计教学中,基本运算能力被认为是首要的培养目标,教科书中的各种例题主要是向学生展示如何运用公式进行计算,各类辅导书中充斥着五花八门的计算技巧。从而导致了学生在学习概率与数理统计课程的过程中,为应付考试搞题海战术,把精力过多的花在了概念、公式的死记硬背上。这与财经类培养跨世纪高素质的经济管理人才是格格不入的。为此,我们对概率与数理统计课程考试进行了改革,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅体现出概率与数理统计课程的基本知识和基本运算以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。二是考试模式不具一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用互动方式进行考核,采取灵活多样的考核形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中掌握程度和卷面考试成绩等综合评定。这样,可以引导学生在学好基础知识的基础上,注重技能训练与能力培养。

实践表明,运用教改实践创新的教学模式,可以使原本抽象、枯燥难懂的数学理论变得有血有肉、有滋有味,可以激发学生的求知欲望,提高学生对课程的学习兴趣。在概率统计的教学模式上,我们尽管做了一些探讨,但这仍是一个需要继续付出努力的研究课题,也希望与更多的同行进行交流,以提高教学水平。

参考文献

[1]陈善林,张浙.统计发展史[M].上海:立信会计图书用品社,1987:119-151.

[2]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]肖柏荣.数学教学艺术概论[M].合肥:安徽教育出版社,1996.

第6篇:统计与概率范文

关键词:概率统计;数理统计;教育

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)09-125-01

概率论与数理统计是一门研究随机现象统计规律性的学科,教学内容较多,难度较大,而教学时数少,因此,如何提高概率论与数理统计课程的教学质量是探讨的热点,笔者从以下四个方面作出了探索。

一、重视高中内容与大学内容的衔接

高中数学中随机事件,频率与概率,古典概型与几何概型,条件概率与事件的独立性,数学期望和方差等内容【1】与大学概率的内容有所重复。因此在讲解这些内容时,可以由学生来讲解高中部分的知识,在这个基础上,教师再作出适当的拓展。这样教学的重点就得以体现,概念的讲解也不显得突兀。

二、重视实例的引入

在概率论与数理统计教学中,有许多抽象枯燥的知识点,在讲解的过程中学生易出现不愿思考和焦虑的现象。教师要注重实例的选择,选择的实例既要与时俱进,又要充分与专业相联系。笔者所在的是军事院校,所以在选择实例时具有军事特色。例如,在讲解数学期望的时就引入航母得平均维修费用;在讲解贝叶斯公式时,引入武器装备损伤性的分析和大家都熟悉的“孩子和狼”的故事中,村民对这个孩子的可信度时如何下降的;这些实例来源于学生熟悉的军事生活,从而大大激发了学生学数学用数学的兴趣。

三、重视绪论课

好的开始是成功的一半。绪论课的成功与否关系到能否调动学生学习这门课的兴趣。绪论课一般包含以下几方面的内容:第一介绍概率论的起源与发展;第二介绍本课程的内容体系以及解决的问题,给学生一个全局的印象,知道概率将学习哪些内容;第三从生活实例出发,给学生一个直观的认识,了解到概率来源于生活。

四、弱化计算技巧,重视应用

概率论与数理统计的传统教学,重视计算技巧,推理和证明,教材中有大量的例题和习题,教师因为课时的限制想做到面面俱到实属难事,常常说:要授之予渔。因此,教师必须对教材上的知识进行探索归纳总结,以点带面,重视思想方法的教学,淡化计算过程。特别是连续性随机变量的知识点要用到高等数学中的定积分,变上限积分,二重积分以及级数的知识,学生这些知识难免会遗忘,笔者在教学中的处理方法是适当的复习补充,再辅助matalab的应用。

概率论与数理统计的应用部分在数理统计,但是目前因为课时,大多数院校的教学中心在概率论的知识,部分院校在削减了学时后,只学概率而不涉及统计。 而且统计这部分内容公式繁多,计算量大,很多学生学完之后不知道如何应用。笔者结合这两年的数学建模题讲解统计学的原理,例如结合葡萄酒的分析,讲解了数据的处理,总体的估计,置信区间等内容,

为了培养学生的应用能力,笔者经常从一个比较简单的实际问题出发,通过分析整理以及数学的抽象,建立一个概率模型,通过对这个模型概率性质的研究,再应用到更复杂的实际问题中,这样充分培养了学生学数学用数学的能力。

第7篇:统计与概率范文

随着地方性本科院校转型发展和应用技术型人才培养的驱动,应用心理学专业概率论与数理统计课程教学面临课时压缩、学生的数学基础差异较大、灌输式教学凸出、实践环节不足、课程考核方式单一等问题。在教学改革中,注重吃透概念,淡化推导;贴近生活,实例为辅;收放有度,调教心身;重构教学关系,授人以渔。实践表明,教改激发了学生的学习潜能,课堂一改往日沉闷气氛,学生的课程成绩和应用能力提高较快。

[关键词]

概率论与数理统计课程;教学改革;应用心理学专业

概率论与数理统计是研究随机现象客观规律性的数学学科,是高校应用心理学专业的一门重要基础课程。各种处理数据的原理和方法已渗透到心理学专业的各个领域。学好该门课程,对于培养学生的数学思维、数学方法具有十分重要的意义。然而,随着地方性本科院校的转型发展和应用技术型人才培养的驱动,公共数学课堂教学学时在逐渐压缩,如何在有限的课时条件下提高应用心理学专业概率论与数理统计的课堂质量和效率、如何激发学生的学习潜能、如何培养学生运用概率统计原理和方法解决专业实际问题的能力是我们面临的重要课题。

一、应用心理学专业概率统计课程教学现状分析

(一)概率论与数理统计课程分析概率论与数理统计是非数学专业的一门基础课,是许多后续应用课程的基础,包含概率论与数理统计两大部分。概率论理论性较强,旨在训练学生的逻辑推理能力;数理统计部分强调应用性,旨在培养学生的实际应用能力和动手操作能力。传统教学中,大部分时间用于系统讲授理论知识和公式推导,旨在培养学生的解题能力,并以期末卷面成绩来判定该课程的教学效果和学习效果,而在实际应用方面很少“着墨”。同时,普遍认为其内容是“前难”加“后繁”。“前难”是指概率部分涉及到古典概率和随机变量分布函数等方面的题目难度大,容易出错;“后繁”是指统计部分各种统计方法的原理与思想既抽象又繁琐,不易理解[1]。因此,如何改进传统教学模式以适应转型期学生的需求成为当前概率论与数理统计课程教学改革的一个热点。

(二)应用心理学专业对概率论与数理统计课程的需求随着经济的发展和社会文明的进步,心理学的应用范围日益扩大,显得愈来愈重要,高素质的应用心理学人才也就成为当今时代的迫切需求。概率论与数理统计作为应用心理学研究方法的基础课程显得尤其重要,因为该课程是应用心理学专业后续方法类课程如心理统计学、心理学测量学、实验心理学等课程的先修基础课程,对后续方法类课程中学生能否熟练合理应用心理学专业知识开展实际调查、测评等工作有影响。作为应用心理学专业的必修课,概率论与数理统计课程是培养高素质的应用心理学人才扎实的心理学理论与研究方法的基础课程。而作为文理兼容的应用心理学专业,学生的数学基础差异性比较大,目前存在部分学生难以跟上教学进度、理解知识原理不透彻、应用知识的意识与能力不强等问题,对有高要求的概率统计课程如何教学值得探讨。

(三)应用心理学专业概率论与数理统计课程教学存在的问题传统教学模式无法激发学生的学习兴趣。在应用心理学专业的概率统计教学过程中,学生普遍认为:概念抽象难以理解,思维不易展开,方法很难灵活掌握,实践脱节联系不强,从而缺乏对该课程的学习兴趣;特别对文理兼招的应用心理学专业,学生数学基础不扎实,如果课程的教学仍采用“一支粉笔”加“一块黑板”的形式,必将造成教学过程的枯燥乏味,无法达到预期教学效果,更不能谈及培养学生的学习兴趣和积极性[2]。“灌输式”教学方法严重约束了学生的思维。抽象的课程内容、有限的教学课时、数学基础相对较差的心理学专业学生,使得概率论与数理统计课程的教学变得异常沉闷,教师想把思维展开,但往往因担心内容过多让学生无法接受而放弃;教师想把某些知识点讲解透切,又因担心完不成教学计划而只得匆忙地将知识点直接输灌给学生,结果造成学生一定的思维定势,使思维得不到应有的锻炼,学习能力得不到应有的提高,学生的创新思维也得不到提高。学生缺乏课程实践,达不到学以致用。在应用心理学专业的日常教学中,概率论与数理统计课程在学生对知识内容的应用方面考虑较少,更多时间放在其理论知识的讲授;在人才培养方案的制定中,实践环节的学时安排过少,造成理论与实际脱节。学生为了期末及格而学习,很难解决实践之需,更难谈及为地方区域经济的发展提供应用型人才。

(四)心理学专业概率论与数理统计课程考试存在的问题湖南人文科技学院的心理学专业概率论与数理统计考试成绩一直以来分两大部分:期末考试成绩占80%,平时成绩占20%。平时成绩主要考查作业和考勤,考勤操作容易,但作业的评价不易:学习态度认真的学生作业比较“差”,相反成绩差的学生为了提高平时成绩,作业抄得非常“好”。加上单一的期末闭卷考试偶然性比较大,用一次考试成绩来反映学生的水平难以服众,即使是成绩好的学生,对用统计思想和工具解决实际问题,也常束手无策。

(五)应用心理学专业学生学习概率论与数理统计存在的问题其一,学生的数学基础较薄弱,学习兴趣普遍较低。为了更好地了解学生的学习情况,我们对心理学专业2013级和2014级学生做了调查,结果表明,对数学感兴趣的学生占的比例很低,不到30%。这与平时上课学生“低头率”高,玩手机比较普遍的情况相吻合。其二,学生的学习目标不明确。我们在对2013级和2014级应用心理学专业100多名学生的调查中发现,超过50%的学生认为,概率论与数理统计是必修课,不得已而学之。平时学习,主要是为了应付考试,顺利拿到学分,期末考试不挂科。其三,教材内容单一。尽管现在概率论与数理统计所用的教材版本很多,但是教材内容差别不大。书中的例题和习题大致差不多,没有考虑学生层次和专业情况而设置相关的内容,就是本校开发的教材,也大多为了应试而达不到应有的效果。

二、应用心理学专业概率论与数理统计课程教学改革实践

随着地方性本科院校的转型发展和应用技术型人才培养的驱动,结合近几年来我们对心理学专业概率论与数理统计课程的教学与思考,在如何提高应用心理学专业概率论与数理统计的课堂质量和效率、如何激发学生学习潜能、培养学生运用概率统计原理和方法解决实际问题的能力方面,我们进行了如下探索。

(一)吃透概念,淡化推导多年前,在概率论与数理统计的教学中,基本都是采用讲授法。其教学内容也大同小异,偏重于例题和公式的讲解,强调学生的概率统计运算能力和技巧的训练,却忽视了基本概念思想、统计模型原理、各种统计方法的讲解和介绍,是为学生考试而学习,学生并没有真正做到理解概念,吃透概念。把概率论与数理统计课程的思想讲解清楚,才是课程教学的关键,而最能体现出数学思想的,无非就是概念的讲授[3]。概念看似简单,但富有抽象性,最不好讲。如何把它的本质通过通俗易懂的形式展现给学生,这需要老师扎实的功底;数学思想也能在公式的讲解上体现,教师不是一味地强调它多么重要,而必须讲清楚公式的用途,在实际工作中能够解决什么问题,引导学生认知概念,洞悉概念内涵,体味其中的方法论和实际运用价值。只有这样,学生才能真正懂得这个公式怎么去用,至于公式的推导,宜简则简,甚至可以一笔带过,可以以作业的形式让学生消化。

(二)贴近生活,实例为辅在数学类课程中,概率统计与实际生活联系最为密切,从实际生活中来,应用到实际生活中去。教师要善于创设情境,诱发学生的学习兴趣。比如古典概率教学中的“生日问题”全概率公式和贝叶斯公式教学中的“产品次品数问题”、数学期望教学中的“奖金额确定问题”、正态分布教学中的“招聘考试问题”等,这些例子来自于生活,也服务于生活,既充满兴趣又有益于专业的发展,更能使学生感受到生活中数学的无处不在,从而感悟数学的魅力,享受探究的乐趣,激发学生的求知欲和活跃课堂气氛[4]。

(三)“收”“放”有度,调教心身应结合应用心理学专业学生数学基础知识薄弱、学习兴趣低、个体差异显著的特点,大学数学等基础课程的课堂教学学时压缩的客观现实和学校的办学定位,以及网络信息的完善,在教学中用通俗易懂的语言帮助学生理解抽象定理,用学生感兴趣和紧靠专业的实例予以探讨,让学生充分体会到概率统计知识和思想对将来学习与工作的重要影响,提高学生学习的内动力,淡化概率统计复杂的数学推导过程。此外,对某些重要的概念可以适当地展开,刺激学生的创新能力。对进一步深造的学生,可以引导其通过网络学习达到既定要求。当前,独生子女在大学生群体中占多数,自尊心强、好胜逞能、承受能力弱、自私摆酷,成了他们复杂的心理构成;加上就业压力大,以及自身所收集的学习和就业信息不全面,由此产生负面影响,导致“期末考试不通过,补考一定过”的心理,学习不主动、课堂旷缺比较多、“低头族”现象普遍。因此,教师在课堂教学中要合理渗透情感教育和育人思想,帮助学生树立正确的人生观和价值观,就必须把握教学中的“收”与“放”[4]。

(四)重构教学关系,“授人以渔”网络模式的教育和学习以其不受时空限制、交互性好、优质资源多、使用便捷等优势,不仅成为学校教育的一种创新模式,而且成为全民教育与终身教育体系的重要组成部分。传统教学方式上,课堂讲授成为学生知识获取的主要途径。随着信息化、数字化的发展,传统的教育理念和学习观念、学习方式表现出多方面的不适应性,学生上课玩手机现象普遍、到课率低已经成为大班授课的通病,上课打瞌睡现象严重,晚上通宵上网比较常见,致使教学效果大打折扣,教学评价也出现尴尬局面。在教育教学改革的大背景下,“教”与“学”关系重构,由“以教学为中心的教育”转变为“以学习者为中心的教育”[5]。因此,需要重新改造传统的教育管理模式,改变传统的组织教学模式,课堂教学更加侧重互动和问题的解决,而不是知识的传授,这就对教师的要求从侧重传授知识,转变为侧重传授学习和思维方法,也就是我们所说的“授之以鱼不如授之以渔”。

三、教改前后概率论与数理统计课程教学效果调查与考试成绩比较

(一)教学效果的调查与分析学习兴趣是一种心理状态,较高的兴趣能使学生更好地明白本课程的重要性和学习该课程的意义。通过与应用心理学专业的部分学生交流发现:课程内容是否有趣、生动,学生是否意识到该课程对后续专业课学习、今后工作与发展有重要的帮助,这些都直接影响到学习效果;同时,从学生平时缺交作业的情况和到课率也能说明教学的效果,调查结果见表1。在2014级应用心理学专业的教学中,我们根据具体的教学内容选用合适的教学方法,选择与专业和生活密切联系的案例,通过对案例的讨论达到掌握概率统计思想与方法的目的,教学中明显感到课堂更加活跃,这从学生的交流中也得到了肯定。

(二)概率论与数理统计课程考试成绩的比较通过教学改革,2014级应用心理学概率统计成绩相比于2013级总体提高:90分以上成绩人数从5.48%增加至9.21%,及格人数从78.08%上升至82.89%。可见,教改激发了学生的学习潜能,课堂一改往日沉闷气氛,课程成绩、学生应用能力提高较快。

参考文献:

[1]曾善玉,张录达,刘文芝,等.《应用概率统计》课程教学改革的研究与实践[J].高等农业教育,2000(7):53-54.

[2]陆静,翟娟.应用型人才培养观下概率统计课教学改革探讨[J].广西民族师范学院学报,2013(6):90-92.

[3]张翠杰,刘广瑄.CDIO教育理念下概率论与数理统计课程教学改革的几点思考[J].数学学习与研究,2014(12):65-66.

[4]罗丹.有限课时条件下大学公共数学课教学改革实践初探[J].教育教学论坛,2012(12):136-137.

第8篇:统计与概率范文

一、以活动引导自主经历的过程

我们知道,学生数学学习的过程是建立在经验基础上的一个主动建构的过程,而这个自主建构的过程只是通过数学活动才能实现。例如,北师大版的实验教材在一年级下册教学“统计”时以“买气球”为主题引导学生在活动中经历统计的全过程。①创设问题情境――班级准备开联欢会,你认为买哪种颜色的气球好些?②收集整理数据――由于这个问题是学生熟悉而感兴趣的,于是他们通过积极讨论认识到,要根据对全班同学的调查结果来解决这个问题。然后,学生决定如何来进行调查,以及如何来展示调查的结果。③描述分析数据――说一说:从图上可以看出调查了多少名同学?喜欢什么颜色的人数最多?④预测推断交流――如果你们班有一名同学没来,猜猜他最有可能喜欢什么颜色的气球?多买些什么颜色的气球布置会场比较好呢?最后学生将根据调查的结果亲自购买气球。这个例子可以使学生经历数据处理的全过程,体会统计的作用,培养他们的统计观念,还学习了如何根据问题来收集和描述数据的一些简单方法。

二、从实例体验掌握实际应用

新标准与以往的教学大纲相比,注重突出统计与概率内容丰富的现实背景,赋予统计量、统计概念及原理的实际意义。为此,教学中应通过选择现实情景中的数据,着重于对现实问题的探索。例如“平均数”的教学,重要的不是教给学生定义和作为公式的运算程序,而是其所包含的统计的实际意义。因此,对“平均数”的教学不能只是给出若干组数据,要求学生计算出它们的平均数,把数据的复杂程序、学生的计算速度与准确率作为教学的重点,而应当强调引导学生充分认识“平均数”概念所蕴涵的丰富、深刻的统计与概率背景,注重对其统计含义的理解与建构,以及能在新的具体问题情境中准确地用它解决实际问题。为了帮助学生深刻理解平均数的实际意义,我们可以呈现以下四种变化情境来让学生借助已有的生活经验思考辨析:①小林所在班级的同学的平均身高是135厘米。②有一个游泳池的平均水深是1.2米,小刚的身高是1.25米,他在这个游泳池里学游泳不会有危险。③小明所在班级的学生平均身高是1.4米,小强所在班级的学生的平均身高是1.5米。小明一定比小强矮吗?④某次歌咏比赛,七位评委给某个选手打的分数分别是:90、90、87、88、92、85、81。主持人宣布:“去掉一个最高分,去掉一个最低分,这位歌手的最后得分是88分。”为什么要去掉一个最高分,去掉一个最低分?

三、实践应用,注重问题解决

我们知道,知识在活动中掌握,观念在应用中形成。因此教师在教学时应以问题为载体,呈现现实的问题背景,在实践应用中启发学生根据数据信息思考解决问题的策略,注重在问题解决中发展学生的统计与概率意识,获得统计与概率的思想。

例如,结合学生的实际生活让他们调查本班学生最喜欢吃的蔬菜情况,制出统计表。根据统计表要求,学生思考这样一些问题:根据这个统计表你能提出哪些问题?看了统计表,你从中了解到哪些信息?知道了这些信息后你有什么建议?通过上述的过程,学生将逐步掌握基本的统计知识和方法,形成良好的数学思维习惯,在开放性的问题背景中提高自己解决问题的能力,感受数学创造的乐趣,增进学好数学的信心,获得对数学较为全面的体验与理解。

四、强调整合,体现学科间的联系

在实际教学中,往往会把统计与概率分为两个互不联系的独立领域来分别教学。为了避免出现这种现象,我们可以从以下三个方面去把握其内在的联系性:一是同一领域内容的相互连接,即应重视渗透统计与概率之间的联系,如通过频率来估计事件的概率,通过样本的有关数据对总体的可能性作出估计;二是不同领域之间的实质性关联,即体现数与代数、空间与图形、统计与概率之间的整体联系与渗透深化;三是突出统计与概率等数学知识与现实世界、其他学科之间的联系。例如,我们可以将“统计与概率“和其他领域的内容联系起来,从统计与概率的角度为学生提供问题情境,在解决统计与概率问题时自然地使用其他领域的知识和办法,为培养学生综合运用知识解决问题提供机会。

第9篇:统计与概率范文

关键词:概率论与数理统计 教学实验 SAS软件 揉合 数学建模

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)09(a)-0101-02

概率论与数理统计是工科院校的重要课程,但是由于课程自身的特点决定了学生在学习过程中常常会感觉概念太抽象,理解起来相当费劲。如果不能很好地理解概念,那么后续学习就很可能会出现一系列的问题。大多数的时候,在处理习题以及在考试中就会出现很多不必要的错误,根源在于没有很好地理解概念,思维没有得到相应地拓展。教师在整个教学环节,包括课前备课中必须要思考的,包括如何安排教学,使得学生在学习过程中,能够愿意学习这门课程,能够接受该课程的理论体系。通过近十年来对概率论与数理统计课程的教学,笔者认为可以从以下几个方面来把握。

1 建立良好开端

概率论与数理统计作为一门数学学科,会让大多数学生在心理上产生莫名的抵触。在以前的教学过程中,遇到过一些学生,自己认为数学就是很难,很难,太抽象,从开始上课就觉得自己肯定学不好。很显然,这并不是一个好预兆。我们都知道,兴趣是最好的老师。一件事情难或者易,都是和做这件事情的人的主观意愿有很大关系。如果愿意去做,有兴趣,那么难题会变得简单。同样,如果不愿意去做,迫于外界压力不得不去做,即使是很简单的问题,也不见得就会得到圆满的解决。所以,作为任课教师,第一次课的首要任务不是开篇就开始教学内容,而是应该建立一个良好的开端,给学生一定的信息量,让学生觉得这门课程不错,挺有意思。那该怎么样上好第一次课。

任何一门学科都有经典的极具代表性的小典故。这些小典故,就像一盏盏小灯光,指引人们有足够的兴趣去探索更加光辉的世界。那概率论与数理统计的这个小灯光又在哪里呢?数学就是为解决实际问题而生的,自然也来源于生活,就像概率论与数理统计学科的诞生一样。简单来说,概率的起源――都是色子惹的“祸”。三四百年前的欧洲国家,贵族盛行之风。利用色子的方式可谓是五花八门。很自然,赌徒都希望自己在中不输。由此产生了著名的德・梅尔问题。但是这些赌徒解决不了这些问题,重担最终落在数学家的身上。在帕斯卡、费尔马、惠更斯等数学巨匠的努力下,创立了早期的概率论。

此外,我们所熟知的圆周率,是精确计算圆周长、圆面积、球体积等的关键值。作为这个充满神奇的常用数,在现代计算机的飞速发展下,可以计算到小数点以后10万亿位。我们没有必要去深究那10万亿个数到底怎么来的,但是有一点应该确信,事物发展是从易到难的。我们也可以用我们所学概率论与数理统计的知识粗略算出其值。这是一种随机试验方法――蒙特卡洛方法。原理是:在直角坐标系下,有一个圆心在原点的单位圆,在第一象限内有一个正方形,其边长为1,且两直角边落在两坐标轴上。向此边长为1的正方形内随机投入块小石头,当足够大时,小石头会均匀分布在正方形中,落在1/4圆内的小石头个数记为,则可近似看成1/4单位圆面积。记投点坐标为,每个坐标是(0,1)内的随机数。每个落在1/4圆内即满足的概率为。

于是,可用随机投点法近似计算:。这样就可以计算出圆周率。如果想进一步得到精确值,可以加大随机投点的个数,只要其个数足够大,就可以得到更为精确的值。

通过此番介绍,可以很大程度上吸引学生愿意了解这门学科。这样就可以在一定程度上打消学生的畏难情绪,建立良好的开端。

2 开设教学实验

传统的数学教育属于知识传授型,较为重视课程的系统性、独立性,人为地割裂了数学理论和数学方法与现实世界的联系。对于概率论与数理统计的教学,可以适当增加一些多媒体课件的应用。数学课程的抽象性,导致很多教师认为不能用多媒体课件教学,因为学生跟不上教师的思维,而一味地看课件,不能很好地领会课程内容。凡事总有利弊。我个人认为,如果可以适当地应用多媒体课件,会在一定程度上帮助学生理解教学内容,而不是低头看一些复杂的定义、定理。作为理论性偏强的内容,教师可以自行调整,没有必要花费大量的时间板书此部分内容。教材上有的,直接可以放到多媒体课件里,重点是讲解含义以及应用。过多的板书定义、定理,也会影响到学生学习的信心和兴趣。在当前教学形势下,如果不借助计算机这一现代化的工具,将使得学生不了解,也不会使用数学软件,同时加重学生学习以及教师教学的负担。

除了课堂上恰当使用多媒体课件意外,还可以在完成课堂的理论教学以后,适当安排一定的学时给学生,让学生亲身体会一下,在借助现代化的计算机技术情况下,我们的概率论与数理统计课程可以如此不同。比如说:利用SAS软件计算正态分布、二项分布、指数分布等事件的概率。对于各种分布通过改变参数绘制图形,体现分布中参数的意义。通过实验,使学生更好地理解定义、定理。这样做,在现有学时紧张的情况下,不仅可以提高教学效果,更可以使学生的计算和应用能力得到提高。

3 揉合数学建模

数学学习贵在学以致用。在当前的教育背景下,对于数学这门学科的学习,从小学开始就仅仅体现在会做题,能考高分上。这当然可以作为对于知识学习的一个考量,但绝对不应该成为唯一的考量。纵然具有扎实的理论知识,若不知道、不能够在实际工作或是生活中解决问题,那就失去了学习知识的初衷。

在校大学生,都能走出校园,去到工厂、企业中帮助解决实际问题,事实上也不现实。我们需要做的是在学校既有的条件下,提供给学生更多更好地实战的机会,学以致用。我认为最好的办法就是鼓励学生参加全国大学生数学建模竞赛。作为一个全国性的赛事,很具有挑战性。参加过本赛事的同学,大多都认同此赛事对于他们把所学知识用于解决实际问题是一个很好的平台,对他们的综合能力有很大的提高。

纵观今年全国大学生数学建模竞赛的题目,很多时候都会牵涉到概率论与统计的内容。如:2010年储油罐的变位识别与罐容量标定问题,2011年交警巡逻服务台的设置和调度问题,2012年葡萄酒的评价,2013年车道被占用对城市道路通行能力的影响等问题都在一定程度上涉及到了概率论与数理统计的知识。因此,教师在课堂教学中对利用课程知识进行数学建模的思想加以渗透,探索一些具有现实意义、应用性强的实例,让学生分析、调查、研究,在探索过程中体会随机问题的魅力,培养学生运用概率论与数理统计知识分析和解决问题的能力。

当然,要参加全国大学生数学建模竞赛,必须具备一定的基础。基础从哪里来?在平时,在教师上课的时候加以灌输建模思想。有限的课时,显然不适合作诸如全国大学生数学建模竞赛那样复杂的题目,可以从小处入手,从生活中截取部分实例,帮助培养学生数学建模的思维方式。

实例:卖报人的烦恼。

问题简述:卖报人每天早晨购进报纸零售,晚上将没有卖掉的报纸退回,如何购进适量的报纸,使之即可以满足需求量,同时又可以最大程度地减少因为退回带来的损失?

问题分析:其实这就是一个关于怎么样使得获得利益最大化的问题,作为每一个生意人,都会遇到类似的问题。那么,看似简单的一个小问题,和概率论与数理统计知识又有什么关系呢?因为要考虑获得最大收益,显然与购进量和售出量有关系。而购进量是受需求量的影响,而需求又是随机的,故而要建立一个随机模型,也就是概率模型,是一类针对随机现象的模型。

问题解决:设报纸每份购进价为,零售价为,退回价为,显然有,因而每卖出一份报纸赚,退回一份赔,为了获得最大的收入,必须确定合适的购进量。假定卖报人按照自己以往的售卖经验已经基本掌握了需求量的随机规律,也即是每天报纸的需求量为的概率为是知道的。假如每天购进量为份,由于需求量随机,所以卖报人的收入也是随机的,因此应该以每天收入的数学期望为优化的目标函数。

利用概率知识,可以分析得到:购进量应满足:卖不完与卖完的概率之比恰好等于卖出一份赚的钱和退回一份赔的钱之比。显然,当卖报人与报社签订合同使卖报人每份赚钱与赔钱之比越大时,卖报人购进的量就应该越多。

利用概率论知识使问题得到了很好解决,所得到的结论和实际也是相符合的。

日常生活中经常会遇到排队等候服务的现象,如车站售票处乘客依次排队买票,医院里病人按序号等候就医,超市里收银台前顾客排队等候付款,空中飞机等候跑道降落等等。诸如此类问题,可归结为同一个随机问题:顾客到达的时刻和服务员进行服务的时间都是随机的,可用随机服务模型解决这一问题。

4 完善考核方式

考核是教学过程的重要环节,是考查学生学习情况,评估教学质量的手段。概率论与数理统计课程作为考试课程,不能一味采用期末闭卷卷面成绩占总评的80%,平时成绩占总评的20%的考查机制。总评成绩应该更加细化,可分为:平时成绩占60%,期末闭卷卷面成绩占40%,其中平时成绩的60%可划分为出勤占10%,课堂表现占15%,课后作业占10%,数学建模占25%。这样既可调动学生积极性,又能体现学生对概率论与数理统计知识的应用能力。只有在这样的考核机制下,才更有利于学生实际应用能力的培养。

总之,在概率论与数理统计的教学中,不是仅仅是让学生会做几道概率论与数理统计的题目,而是要想办法引导学生在学习概率论与数理统计课程的过程中拓展学生思维,深刻体会其实际应用价值,逐步提高分析、解决问题的能力。通过教师的潜心培养,学生所具备的综合素质必将在学生后续的学习、工作以及以后的生活中发挥至关重要的作用。

参考文献

[1] 姜启源.数学模型[M].北京:高等教育出版社,1993.

[2] 肖鹏,杜燕飞.概率论与数理统计教学改革的几点思考[J].数学教学研究,2009,28(1):60-61.

[3] 侯丹.数学建模思想融入概率论与数理统计的研究[J].高师理科学刊,2013,33(3):66-69.

[4] 国忠金,尹逊汝,李淑珍.数学建模思想在概率论与数理统计课程教学中的渗透与应用[J].泰山学院学报,2014,36(6):134-137.

[5] 姚君,苑延华.概率论与数理统计教学中数学建模思想的培养[J].高师理科学刊,2012,32(3):95-97.