時(shí)間:2023-03-21 17:16:16
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇數(shù)理統(tǒng)計(jì)論文,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
進(jìn)入21世紀(jì),隨著我國(guó)市場(chǎng)化步伐的加快,社會(huì)對(duì)新知識(shí)的需求日益增加,無(wú)論是國(guó)民經(jīng)濟(jì)管理,還是公司企業(yè)乃至個(gè)人的經(jīng)營(yíng)、投資決策,都越來(lái)越依賴(lài)于數(shù)量分析,依賴(lài)于統(tǒng)計(jì)方法,統(tǒng)計(jì)方法已成為管理、經(jīng)貿(mào)、金融等許多學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)研究的重要方法。教育部也將《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程列為財(cái)經(jīng)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本、專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)的核心必修課程之一。力圖通過(guò)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握探索各學(xué)科內(nèi)在的數(shù)量規(guī)律性,并用這種規(guī)律性的解釋來(lái)研究各學(xué)科內(nèi)在的規(guī)律。同時(shí),由于統(tǒng)計(jì)學(xué)所倡導(dǎo)的尊重客觀實(shí)事,通過(guò)調(diào)查研究用實(shí)事說(shuō)話,這也有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)事求是的學(xué)習(xí)、工作和科學(xué)研究精神
一、《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)
1、內(nèi)容日益豐富。長(zhǎng)期以來(lái),在我國(guó)存在兩門(mén)相互獨(dú)立的統(tǒng)計(jì)學(xué)——數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué),分別隸屬于數(shù)學(xué)學(xué)科和經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)科。20世紀(jì)80年代以來(lái),建立包括數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在內(nèi)的大統(tǒng)計(jì)學(xué),逐步成為我國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)界的共識(shí)。1992年11月,國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局正式批準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)學(xué)上升為一級(jí)學(xué)科。國(guó)家頒布的學(xué)科分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)已將統(tǒng)計(jì)學(xué)單列為一級(jí)學(xué)科。隨著大統(tǒng)計(jì)學(xué)思想的建立和統(tǒng)計(jì)學(xué)在實(shí)質(zhì)學(xué)科中的應(yīng)用的需要,大多數(shù)學(xué)校和老師在財(cái)經(jīng)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的本、專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)過(guò)程中,除了保留社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理中仍有現(xiàn)實(shí)意義的內(nèi)容,如統(tǒng)計(jì)學(xué)的研究對(duì)象方法、統(tǒng)計(jì)的基本概念、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的搜集整理、平均及變異指標(biāo)、總量指標(biāo)、相對(duì)指標(biāo)、抽樣調(diào)查、時(shí)間序列、統(tǒng)計(jì)指數(shù)等;同時(shí)也系統(tǒng)的充實(shí)了統(tǒng)計(jì)推斷的內(nèi)容,如:統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分布特征、假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析、相關(guān)與回歸分析、統(tǒng)計(jì)決策等。這一變化使得《統(tǒng)計(jì)學(xué)》的內(nèi)容更適合相關(guān)實(shí)質(zhì)學(xué)科的發(fā)展需要。
2、學(xué)生的學(xué)習(xí)難度加大。首先、結(jié)合《統(tǒng)計(jì)學(xué)》的課程特點(diǎn)——概念多而且概念之間的關(guān)系十分復(fù)雜、公式多且計(jì)算有一定難度等。如果學(xué)生不做必要的課外閱讀、練習(xí)和實(shí)踐活動(dòng),是很難理解和掌握的。對(duì)于財(cái)經(jīng)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的本、專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),本身的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)已不輕。其次、對(duì)于財(cái)經(jīng)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的本、專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),由于其本專(zhuān)業(yè)的課程體系要求,使得學(xué)生的數(shù)學(xué)或者數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)不是特別好,對(duì)于專(zhuān)科學(xué)生來(lái)說(shuō)更不用說(shuō),推斷統(tǒng)計(jì)將是他們學(xué)習(xí)的困難。再說(shuō),《統(tǒng)計(jì)學(xué)》作為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,一般安排在一年級(jí)或二年級(jí)第一學(xué)期,在這個(gè)學(xué)習(xí)時(shí)段也是大多數(shù)專(zhuān)科生和本科生忙于計(jì)算機(jī)課程和英語(yǔ)課程的考證時(shí)段。如果以犧牲授課內(nèi)容和降低要求來(lái)減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),顯然有悖于《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的教學(xué)和相關(guān)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展要求。所有這一切對(duì)于學(xué)生學(xué)好這一課程面臨的困難可想而知。
3、教師的教學(xué)難度加大。授課內(nèi)容越來(lái)越豐富;課程難度太大可能導(dǎo)致學(xué)生興趣下降;在倡導(dǎo)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)的背景下,授課時(shí)數(shù)大為減少(一般安排一個(gè)學(xué)期共17~19教學(xué)周,每周2~3課時(shí));高等教育擴(kuò)招后,由于師資力量一時(shí)沒(méi)有跟上,大多數(shù)學(xué)校,授課班級(jí)學(xué)生人數(shù)越來(lái)越多,一個(gè)教師跨越不同專(zhuān)業(yè)授課不再新鮮。這要求授課教師必須深刻領(lǐng)會(huì)授課內(nèi)容的核心和相互關(guān)系,學(xué)會(huì)控制和駕馭課堂教學(xué),學(xué)會(huì)激發(fā)學(xué)生的興趣,注重統(tǒng)計(jì)學(xué)在不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用等等。作為這門(mén)學(xué)科的授課教師特別需要認(rèn)真考慮該怎么辦?
二、《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)分析
1、統(tǒng)計(jì)學(xué)從數(shù)學(xué)技巧轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)分析的訓(xùn)練。在計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)非常普及的今天,統(tǒng)計(jì)計(jì)算技術(shù)不再是統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)了。統(tǒng)計(jì)思想、統(tǒng)計(jì)應(yīng)用才應(yīng)該是重點(diǎn)?,F(xiàn)代統(tǒng)計(jì)方法的實(shí)際應(yīng)用離不開(kāi)現(xiàn)代信息處理技術(shù)。統(tǒng)計(jì)軟件的使用,不僅使統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算和顯示變得簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確,而且使統(tǒng)計(jì)教學(xué)由繁瑣抽象變得簡(jiǎn)單輕松、由枯燥乏味變得趣味盎然。所以,在統(tǒng)計(jì)教學(xué)過(guò)程中,大量的內(nèi)容只需要給學(xué)生講清楚統(tǒng)計(jì)基本思想、計(jì)算的原理和正確應(yīng)用的條件、正確解讀計(jì)算的結(jié)果,而對(duì)大量復(fù)雜具體的計(jì)算可以交給計(jì)算機(jī)去完成。
比如方差分析,手工計(jì)算量非常大,沒(méi)有計(jì)算機(jī)軟件的支撐,是很難教學(xué)實(shí)際問(wèn)題分析的?,F(xiàn)在我們只要講清楚方差分析要做什么,為什么方差分析要解決的中心問(wèn)題是判斷有無(wú)條件誤差,而原假設(shè)又是K種不同水平下總體的理論均值是否相等,檢驗(yàn)結(jié)果表示什么等就可以了,大計(jì)算量的工作讓計(jì)算機(jī)去完成。
2、通過(guò)統(tǒng)計(jì)實(shí)踐學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)。也就是以學(xué)生為中心,通過(guò)課堂現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、引導(dǎo)學(xué)生先讀后寫(xiě)再議、模擬實(shí)驗(yàn)、利用課余時(shí)間完成項(xiàng)目、利用假期時(shí)間,通過(guò)參加學(xué)校組織的某些團(tuán)隊(duì)、小組或自己組織去開(kāi)展一些與專(zhuān)業(yè)有關(guān)的活動(dòng),如社會(huì)調(diào)查、專(zhuān)題研究、提供咨詢、參與企業(yè)管理等方法。全方位地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力。
比如依同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷和調(diào)查方案的基礎(chǔ)上,讓他們組成若干調(diào)查小組(如以寢室為單位),在校園內(nèi)真正進(jìn)行一次統(tǒng)計(jì)調(diào)查活動(dòng),從具體調(diào)查對(duì)象和單位的確定,樣本的抽?。ú灰欢ㄒ艽螅?,問(wèn)卷的發(fā)放、回收與審核,數(shù)據(jù)輸入與資料整理,估計(jì)與分析,一直到調(diào)查報(bào)告的編寫(xiě),調(diào)查總結(jié)或體會(huì)的形成,全部由同學(xué)自己來(lái)完成。這樣,同學(xué)們就親身參與了統(tǒng)計(jì)調(diào)查、統(tǒng)計(jì)整理和統(tǒng)計(jì)分析(含統(tǒng)計(jì)推斷)的整個(gè)過(guò)程,效果很好。
三、基于EXCEL的《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)設(shè)想
如何從煩瑣的數(shù)理統(tǒng)計(jì)技巧轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)處理的訓(xùn)練,同時(shí)還要使學(xué)生容易掌握并有機(jī)會(huì)輔之于實(shí)踐。教師的導(dǎo)向是第一位的,要求必須選擇容易獲得而且普及性比較強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)分析軟件,并在課堂教學(xué)和引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐中廣泛采用。
(一)微軟公司開(kāi)發(fā)的EXCEL軟件無(wú)疑是我們最好的選擇
專(zhuān)業(yè)的統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS、SAS、BMDP、SYSTAT其功能固然強(qiáng)大,統(tǒng)計(jì)分析的專(zhuān)業(yè)性、權(quán)威性不可否認(rèn),但是對(duì)于沒(méi)有開(kāi)設(shè)統(tǒng)計(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)的院校這些軟件并不常用,如果學(xué)生要進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)也比較難以找到相應(yīng)的工具,此外專(zhuān)業(yè)統(tǒng)計(jì)分析軟件的英文操作界面,也讓中國(guó)人用起來(lái)不是很順手。微軟公司開(kāi)發(fā)的EXCEL軟件作為一款優(yōu)秀的表格軟件,其提供的統(tǒng)計(jì)分析功能雖然比不上專(zhuān)業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件,但它比專(zhuān)業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件易學(xué)易用,便于掌握。在Windows操作系統(tǒng)極為流行的今天,EXCEL也是隨處可見(jiàn)。對(duì)于《統(tǒng)計(jì)學(xué)》這門(mén)課程而言,利用EXCEL提供的統(tǒng)計(jì)函數(shù)和分析工具,結(jié)合電子表格技術(shù),已能滿足統(tǒng)計(jì)方面的要求。
(二)基于EXCEL的《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)設(shè)想
1、在教學(xué)內(nèi)容上,依據(jù)EXCEL的函數(shù)功能、電子表格功能、數(shù)據(jù)分析功能,結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的基本理論和方法,整合教學(xué)內(nèi)容。比如傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理教學(xué)過(guò)程中,對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的搜集主要強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)報(bào)表制度,在EXCEL環(huán)境應(yīng)該更注重抽樣推斷,EXCEL提供的隨機(jī)抽樣工具使得抽樣調(diào)查不再是十分復(fù)雜的技術(shù),統(tǒng)計(jì)圖也可以被廣泛運(yùn)用于對(duì)數(shù)據(jù)的描述;再比如現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)教材很多都講根據(jù)整理的數(shù)據(jù)計(jì)算平均數(shù)時(shí),都用加權(quán)平均的方法,當(dāng)用組距式變量數(shù)列計(jì)算平均數(shù)時(shí),用組中值作為各組的代表值進(jìn)行計(jì)算。我們知道,組中值作為各組的代表值是假定各組變量值在組內(nèi)是均勻分布的,如果實(shí)際數(shù)據(jù)與這一假定相吻合,計(jì)算結(jié)果比較準(zhǔn)確,否則誤差比較大。事實(shí)上實(shí)際數(shù)據(jù)往往就不是均勻分布的,因此用組中值計(jì)算的平均數(shù)都是近似的,而且相同資料編制的不同變量數(shù)列計(jì)算的平均數(shù)還不相等。其實(shí)為了編制變量數(shù)列,我們必須輸入原始數(shù)據(jù),EXCEL的有關(guān)程序可以得到準(zhǔn)確平均數(shù),哪里還有必要按加權(quán)算術(shù)平均的方法計(jì)算近似的平均數(shù)呢?那么有沒(méi)有必要編制變量數(shù)列、特別是組距式變量數(shù)列呢?有沒(méi)有必要按加權(quán)的方法計(jì)算平均數(shù)呢?我們認(rèn)為有必要,但是組距式變量數(shù)列的主要功能不再是提供計(jì)算資料了,而是用于表現(xiàn)資料的分布狀況和進(jìn)行分析用;加權(quán)平均方法主要是介紹和要求學(xué)生掌握加權(quán)平均的思想,用于綜合評(píng)價(jià)分析中。
2、案例教學(xué)成為《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的重要內(nèi)容。案例教學(xué)法不僅可以將理論與實(shí)際緊密聯(lián)系起來(lái),使學(xué)生在課堂上就能接觸到大量的實(shí)際問(wèn)題,而且對(duì)提高學(xué)生綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力大有幫助。結(jié)合學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)精選案例教學(xué),比如對(duì)于金融專(zhuān)業(yè)的學(xué)生可以設(shè)計(jì)用幾何平均數(shù)計(jì)算投資的平均收益率、運(yùn)用標(biāo)志變異指標(biāo)考察投資組合的風(fēng)險(xiǎn)大小等。對(duì)于經(jīng)管專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,精選抽樣推斷、假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析對(duì)于控制產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)營(yíng)決策等方面的案例,深入淺出地介紹這些方法的基本思想、并用EXCEL進(jìn)行分析。既激發(fā)了學(xué)生的興趣、擴(kuò)大了學(xué)生的視野,也使統(tǒng)計(jì)學(xué)的課堂不再是教師一塊黑板、一支粉筆、一本教材、一張嘴巴就能將一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程從頭講到尾。
3、改革考試方式和內(nèi)容,合理評(píng)定學(xué)生成績(jī)??荚囀墙虒W(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,評(píng)估教學(xué)質(zhì)量的手段。對(duì)于《統(tǒng)計(jì)學(xué)原理》的考試,多年以來(lái)一直沿用閉卷筆試的方式。這種考試方式對(duì)于保證教學(xué)質(zhì)量,維持正常的教學(xué)秩序起到了一定的作用,但也存在著缺陷,離考試內(nèi)容和方式應(yīng)更加適應(yīng)素質(zhì)教育,特別是應(yīng)有利于學(xué)生的創(chuàng)造能力的培養(yǎng)之目的相差較遠(yuǎn)。在過(guò)去的《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)中,基本運(yùn)算能力被認(rèn)為是首要的培養(yǎng)目標(biāo),教科書(shū)中的各種例題主要是向?qū)W生展示如何運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算,各類(lèi)輔導(dǎo)書(shū)中充斥著五花八門(mén)的計(jì)算技巧。從而導(dǎo)致了學(xué)生在學(xué)習(xí)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的過(guò)程中,為應(yīng)付考試搞題海戰(zhàn)術(shù),把精力過(guò)多的花在了概念、公式的死記硬背上。這與財(cái)經(jīng)類(lèi)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)新世紀(jì)高素質(zhì)的經(jīng)濟(jì)管理人才是格格不入的。為此,需要對(duì)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》考試進(jìn)行了改革,主要包括兩個(gè)方面:一是考試內(nèi)容與要求不僅體現(xiàn)出《統(tǒng)計(jì)學(xué)》的基本知識(shí)和基本運(yùn)算以及推理能力,還注重了學(xué)生各種能力的考查,尤其是創(chuàng)新能力。二是考試模式不具一格,除了普遍采用的閉卷考試外,還在教學(xué)中用討論、答辯和小論文的方式進(jìn)行考核,采取靈活多樣的考試組織形式。學(xué)生成績(jī)的測(cè)評(píng)根據(jù)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的程度、學(xué)習(xí)過(guò)程中提交的讀書(shū)報(bào)告、上機(jī)操作和卷面考試成績(jī)等綜合評(píng)定。這樣,可以引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,注重技能訓(xùn)練與能力培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]謝安邦.高等教育學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1999.
1轉(zhuǎn)變教育觀念
利用現(xiàn)代化學(xué)習(xí)工具學(xué)習(xí)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展所需要的知識(shí)是時(shí)代的要求,因此應(yīng)轉(zhuǎn)變教育思想和更新教育觀念,改變以往的教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)內(nèi)容,探索適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技及文化發(fā)展的教育觀念和人才培養(yǎng)模式,形成培養(yǎng)適合21世紀(jì)所需要人才的教學(xué)體系.醫(yī)藥院校的數(shù)學(xué)應(yīng)以應(yīng)用為主要目的,應(yīng)改變以掌握基本知識(shí)、基本理論及基本方法為目的的方式,把教學(xué)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到講解數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)概念、思考方法、形成及應(yīng)用背景等,引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的思維特征,理解數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)思想,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題,以達(dá)到學(xué)以致用的目的.學(xué)好和用好醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)并不需要高深的數(shù)學(xué)知識(shí),而是要促使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的時(shí)候改變思維模式,使學(xué)生從醫(yī)藥學(xué)的形象思維模式向數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的抽象思維和邏輯推斷模式轉(zhuǎn)變,并結(jié)合教材中例題的講解、學(xué)生自身實(shí)例資料的分析及作業(yè)的批閱使學(xué)生理解和掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)中的基本概念、基本方法、統(tǒng)計(jì)符號(hào)及公式等.
2精簡(jiǎn)和更新教學(xué)內(nèi)容
在教學(xué)內(nèi)容方面做到突出實(shí)用性,適當(dāng)?shù)販p少或減弱概率論部分的理論性和難度,以直觀、趣味和易于理解的方式把概率論作為數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)加以介紹.在假設(shè)檢驗(yàn)部分注意闡述數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的思想、應(yīng)用的背景及應(yīng)用中所需的條件,重點(diǎn)講解假設(shè)檢驗(yàn)應(yīng)該如何選取原假設(shè)和備擇假設(shè),如何對(duì)得出的結(jié)論進(jìn)行合理的解釋;在參數(shù)估計(jì)部分著重地講解參數(shù)估計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中的重要性、合理性及應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題,區(qū)間估計(jì)中置信區(qū)間的理解及單側(cè)置信限在應(yīng)用中的意義等;在方差分析部分講清楚引進(jìn)方差分析的意義、假設(shè)檢驗(yàn)的方法對(duì)多個(gè)總體進(jìn)行多次t檢驗(yàn)時(shí)的缺點(diǎn)、方差分析應(yīng)用的條件及合理解釋檢驗(yàn)結(jié)果等;在回歸分析部分注意闡述量與量之間的關(guān)系、回歸方程的理論意義及對(duì)回歸方程結(jié)果在應(yīng)用中的解釋等.目前SPSS軟件是國(guó)際醫(yī)學(xué)論文中應(yīng)用最廣泛的統(tǒng)計(jì)軟件[2],國(guó)內(nèi)的大部分醫(yī)學(xué)期刊也要求論文數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析要應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件處理,統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果要用P值來(lái)表示,更要求學(xué)生了解統(tǒng)計(jì)軟件的使用方法,做到正確使用統(tǒng)計(jì)軟件.
3互動(dòng)式的教學(xué)方法培養(yǎng)應(yīng)用、創(chuàng)新型人才
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是知識(shí)傳授型教學(xué),即教師在課堂上灌輸知識(shí),在有限的時(shí)間內(nèi)按教學(xué)大綱要求把大量的教學(xué)內(nèi)容盡可能地講授完畢,不能有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,忽視學(xué)生應(yīng)用能力的發(fā)展,結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生把主要精力投入到統(tǒng)計(jì)計(jì)算上,很難有時(shí)間去深入分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果.互動(dòng)式教學(xué)方法要求教師在教學(xué)中充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,同時(shí)讓學(xué)生處于教學(xué)的中心,在加強(qiáng)課堂討論的同時(shí),由教員歸納總結(jié),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性.統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)主要指可正確選擇和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析方法解決醫(yī)藥學(xué)科學(xué)研究和醫(yī)藥工作中的實(shí)際問(wèn)題[3].為了避免學(xué)生濫用及錯(cuò)用統(tǒng)計(jì)方法,教師要重點(diǎn)講清各種方法的適用條件及特點(diǎn).在考試方法上亦采用開(kāi)卷考試,使學(xué)生不再花大量時(shí)間去推敲和死記那些復(fù)雜的公式,不再難于分清和理解符號(hào)及公式.通過(guò)幾年來(lái)的改革實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)上述教學(xué)內(nèi)容、方法及手段的改革增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生真正體會(huì)到數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的內(nèi)容在醫(yī)藥及日常生活中的應(yīng)用價(jià)值,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,取得了良好的效果.
[參考文獻(xiàn)]
2軟件介紹
在強(qiáng)調(diào)學(xué)生為主體的實(shí)踐式教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師設(shè)計(jì)案例的求解一般要選擇合適的軟件進(jìn)行輔助,當(dāng)前數(shù)學(xué)軟件眾多、功能強(qiáng)大,如綜合性軟件Mat-lab,統(tǒng)計(jì)專(zhuān)業(yè)軟件SPSS、SAS等。對(duì)于專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)軟件一般要先進(jìn)行軟件的學(xué)習(xí)才能用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,對(duì)于概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)這樣一門(mén)獨(dú)立的課程,顯然不宜專(zhuān)門(mén)來(lái)進(jìn)行軟件的培訓(xùn),為了應(yīng)對(duì)實(shí)踐教學(xué)課堂應(yīng)用,簡(jiǎn)單易學(xué)且容易配置的軟件能最大限度實(shí)現(xiàn)教學(xué)任務(wù)。在此以Excel為例介紹案例式教學(xué)和利用Excel進(jìn)行軟件試驗(yàn)的一點(diǎn)嘗試。Excel使用簡(jiǎn)便,基本不涉及程序的編制,在圖形化界面下進(jìn)行操作,且具備有強(qiáng)大的圖形功能,便于概率結(jié)果的呈現(xiàn)和分析。Excel有豐富的概率函數(shù),能幫助用戶進(jìn)行各種類(lèi)型的概率計(jì)算,或進(jìn)行隨機(jī)模擬來(lái)學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)。Excel可以計(jì)算大部分常用理論分布的概率密度函數(shù)PDF、累積分布函數(shù)CDF以及模擬產(chǎn)生服從常用概率分布的隨機(jī)數(shù)據(jù)。如果能夠正確使用,Excel可以成為非常強(qiáng)大的學(xué)習(xí)工具。選用Excel作為概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)輔助軟件的另一個(gè)原因是作為微軟Office工具之一,大部分學(xué)生均了解Excel的使用,因此不用進(jìn)行軟件的教學(xué)即可用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,在學(xué)習(xí)過(guò)程中也能進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)軟件的使用增強(qiáng)他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力。下面介紹一個(gè)利用Excel輔助的案例式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例。為了使數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)背景貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)生活,以考試中選擇題成績(jī)分析為例。背景分析:考試是每個(gè)學(xué)生都經(jīng)歷的學(xué)習(xí)過(guò)程,其中選擇題是經(jīng)常遇到的類(lèi)型,選擇題的設(shè)計(jì)與概率知識(shí)之間有密切的關(guān)系。通過(guò)與學(xué)生密切相關(guān)的問(wèn)題引入概率教學(xué),能極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。問(wèn)題設(shè)計(jì):選擇題在解答時(shí)不同于填空題或者解答題,因?yàn)樵谕耆粫?huì)的情況下仍有可能靠猜測(cè)得到正確的答案,那如何來(lái)評(píng)估選擇題在考試中的效度,可以使用什么樣的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本知識(shí)予以研究?
3實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例設(shè)計(jì)
首先提出基本假設(shè),考試時(shí)一個(gè)選擇題有4個(gè)選項(xiàng),僅有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,如果不會(huì)做就隨機(jī)作答,因此在不會(huì)做題的情況下隨機(jī)選擇答案有25%的可能性得到正確答案,即從卷面上看該題做對(duì)了,對(duì)于老師來(lái)說(shuō),按照成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)際知識(shí)水平非常重要,因此需要評(píng)估在答案正確的前提下求學(xué)生實(shí)際會(huì)做該題的概率。圖像顯示出選擇題答案正確而顯示被試者會(huì)做該題的概率一直大于被試者實(shí)際會(huì)做該題的概率,說(shuō)明選擇題容易高估被試者的水平,為了有效區(qū)分被試者的不同程度,需要適當(dāng)調(diào)節(jié)題目的難度來(lái)區(qū)分被試者是不是真的會(huì)做。作為一個(gè)例子,若學(xué)生會(huì)做與不會(huì)做的概率相同,取x=0.5,則容易計(jì)算出P(A|B)=0.8,即實(shí)際會(huì)做概率為0.5時(shí),選擇題表現(xiàn)出來(lái)的得分可能為0.8分。對(duì)于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),讓學(xué)生自己對(duì)該案例進(jìn)一步討論,親自實(shí)踐在軟件輔助下的概率解題,對(duì)促進(jìn)學(xué)生將理論用于實(shí)際非常重要。在課堂講授的基礎(chǔ)上,可以將學(xué)生自學(xué)內(nèi)容引申到用隨機(jī)變量的分布律和分布函數(shù)來(lái)研究在實(shí)際考試中選擇題得分情況演示,結(jié)合二項(xiàng)分布理論研究選擇題對(duì)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的情況。評(píng)價(jià)借助于Excel軟件設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。假設(shè)某項(xiàng)考試由100道選擇題組成,每道題1分,學(xué)生會(huì)做該題的概率為x(實(shí)際問(wèn)題中相當(dāng)于難度系數(shù)為1-x),當(dāng)x=0的時(shí)候,被試者對(duì)考試內(nèi)容完全不會(huì),每題都隨機(jī)選擇,可以看成服從參數(shù)為(100,0.25)的二項(xiàng)分布,使用Excel中的BINOM-DIST()函數(shù)進(jìn)行二項(xiàng)分布概率密度值和分布函數(shù)值的計(jì)算來(lái)演示考試結(jié)果。函數(shù)用法為:BINOM-DIST(k,n,p,F(xiàn)ALSE/TRUE),其中k表示回答正確的題目數(shù)量,可以使用單元格自動(dòng)生成,n,p為二項(xiàng)分布的參數(shù)。n表示總試驗(yàn)次數(shù),p表示每次試驗(yàn)中事件出現(xiàn)的次數(shù)即答對(duì)題的概率。后面的參數(shù)FALSE/TRUE用來(lái)說(shuō)明是計(jì)算概率密度函數(shù)和是計(jì)算分布函數(shù)。如BINOMDIST(A2,100,0.25,F(xiàn)ALSE)表示對(duì)A2單元格中的自變量計(jì)算參數(shù)為(100,0.25)的二項(xiàng)分布概率密度函數(shù)值。使用Ex-cel的自動(dòng)填充功能,便可方便生成該二項(xiàng)分布的概率密度表。為方便調(diào)節(jié)二項(xiàng)分布參數(shù),可以將參數(shù)(n,p)用單元格的絕對(duì)引用代替,改變參數(shù)單元格的數(shù)值就能得到不同二項(xiàng)分布的概率密度表格。Excel還可以對(duì)概率密度表和分布函數(shù)表生成條形圖和線圖,若試題難度系數(shù)0.5,學(xué)生事實(shí)會(huì)做的題目應(yīng)該有50道,因此會(huì)做的題目有50道,另外不會(huì)做的隨機(jī)選擇,正確率0.25,因此回答正確的題數(shù)為12.5,兩者相加可知最終得62.5分的概率最大。
1.2教師教學(xué)分析目前,大多數(shù)獨(dú)立學(xué)院由于受到教學(xué)資源的限制,很多課程都采用大班教學(xué),概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程也不例外,在各系部,一個(gè)專(zhuān)業(yè)或幾個(gè)專(zhuān)業(yè)百人以上一起上課的現(xiàn)象很普遍,這給教師的教學(xué)帶來(lái)了不少壓力,因?yàn)樵谕粋€(gè)教室上課的學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊,學(xué)習(xí)的需求也不一樣,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,要求不盡相同,有的學(xué)生要求簡(jiǎn)單一些,講的慢一些,有的學(xué)生要求更加深入一些,覺(jué)得簡(jiǎn)單了,這種情況的出現(xiàn)會(huì)讓老師無(wú)所適從,久而久之會(huì)影響教學(xué)質(zhì)量。另外,學(xué)生人數(shù)多,使得教師工作量激增,整體忙于備課、上課、改作業(yè)、答疑,幾乎沒(méi)有時(shí)間進(jìn)行教學(xué)方法的研究,長(zhǎng)期以往,必然會(huì)影響教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)總是按部就班,理論偏強(qiáng),實(shí)踐過(guò)少,不利于學(xué)生全面發(fā)展。總之,教學(xué)方式和教學(xué)模式單一,教師主要是以傳統(tǒng)的教學(xué)模式為主,教師是主動(dòng)的施教者,學(xué)生是被動(dòng)的接受者,忽視了教學(xué)互動(dòng),不能把學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動(dòng)性激發(fā)出來(lái)。
1.3學(xué)生學(xué)法分析概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)這門(mén)課程有著其特殊性,在處理問(wèn)題的思想方法上與學(xué)生以前學(xué)過(guò)的其他數(shù)學(xué)課程不一樣,概念高度抽象,理論體系的邏輯嚴(yán)謹(jǐn),很難以理解。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有及時(shí)轉(zhuǎn)變思維方式,缺乏自信。而且,學(xué)生仍然是被動(dòng)的接受者,在學(xué)完高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)后,覺(jué)得沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用,就是做不完的題海,依然覺(jué)得數(shù)學(xué)課程枯燥無(wú)味,害怕數(shù)學(xué),厭惡數(shù)學(xué)。老師布置作業(yè)就做一點(diǎn),不布置作業(yè),就不會(huì)主動(dòng)去做,普遍存在抄襲作業(yè)的情況。特別是很多學(xué)生高等數(shù)學(xué)就學(xué)得不好,而概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)大量用到高等數(shù)學(xué)的知識(shí),比如定積分、二重積分等,這樣使得一部分學(xué)生對(duì)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的學(xué)習(xí)更加茫然、畏懼和排斥,影響學(xué)習(xí)積極性。當(dāng)學(xué)生真的遇到這樣的問(wèn)題時(shí)就會(huì)覺(jué)得高等數(shù)學(xué)都沒(méi)有學(xué)好,那概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)就更不會(huì)了,他們就會(huì)理所當(dāng)然的直接放棄對(duì)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的學(xué)習(xí)。
2獨(dú)立學(xué)院概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)改革的思考
2.1教學(xué)內(nèi)容上合理優(yōu)化傳統(tǒng)模式為了貫徹落實(shí)“以學(xué)生為本”的原則,達(dá)到理解概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想并運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題的能力??紤]到學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的現(xiàn)實(shí),在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該針對(duì)具體情況,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,注意概念的直觀化和模型的形象化、注重思想方法的滲透。獨(dú)立學(xué)院以培養(yǎng)更多的應(yīng)用型人才為目的,我們應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)以致用,加強(qiáng)與實(shí)踐的聯(lián)系。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,加強(qiáng)對(duì)例題的分析,盡量做到舉一反三的作用。針對(duì)不同專(zhuān)業(yè),結(jié)合相關(guān)實(shí)例進(jìn)行講解。結(jié)合具體的知識(shí)點(diǎn)引導(dǎo)就生活中的實(shí)例或簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題目進(jìn)行建模,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用的能力。鼓勵(lì)學(xué)生參加各種數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。
2.2教學(xué)方法上進(jìn)行改革創(chuàng)新近年來(lái),獨(dú)立學(xué)院的課堂教學(xué)已經(jīng)作了一些改進(jìn),有的課程增加了課堂提問(wèn),在學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)及時(shí)做到師生互動(dòng);有的已經(jīng)引進(jìn)實(shí)踐內(nèi)容;有的實(shí)行在課堂討論環(huán)節(jié),等等。所有這些方法收到了一些效果,但是,還沒(méi)有從根本上改變學(xué)生學(xué)生的學(xué)習(xí)被動(dòng)性。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)積極性,在教學(xué)方法上,我們可以進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)、研究式、案例式教學(xué)等多樣化教學(xué)方法。概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)中有一些內(nèi)容可以類(lèi)比教學(xué),大多數(shù)有相同的思想,逐步滲入的特點(diǎn)。從而,可以用類(lèi)比的方法進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。比如,一維隨機(jī)變量和二維隨機(jī)變量的教學(xué),置信區(qū)間和假設(shè)檢驗(yàn)的教學(xué)。有一些內(nèi)容可以進(jìn)行研究式的教學(xué),比如:概率論是研究隨機(jī)現(xiàn)象的一門(mén)學(xué)科,那我們可以問(wèn)怎么研究隨機(jī)現(xiàn)象,從而引出隨機(jī)試驗(yàn)的概念,我們通過(guò)隨機(jī)試驗(yàn)研究隨機(jī)現(xiàn)象,在可以問(wèn),隨機(jī)試驗(yàn)研究什么啊,引出隨機(jī)試驗(yàn)的所有結(jié)果組成的集合為樣本空間,等等。這樣一步一步就引出許多新的概念。而具體到案例教學(xué),就有很多實(shí)例,比如,我們?cè)阢y行接受服務(wù)等待的時(shí)間,買(mǎi)彩票中大獎(jiǎng),買(mǎi)到不合格產(chǎn)品,消協(xié)怎么認(rèn)定,扔硬幣為什么出現(xiàn)正反面的概率是二分之一等,我們都可以用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的知識(shí)加以驗(yàn)證或解釋。通過(guò)改變學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性來(lái)不斷改進(jìn)我們的教學(xué)方法。教學(xué)有法,但無(wú)定法,貴在得法。抽象的數(shù)學(xué)概念、公式的介紹要做到能用簡(jiǎn)單明了,通俗易懂的方式幫助學(xué)生接受和理解,同時(shí)能靈活運(yùn)用,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和自信,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的能動(dòng)性和主動(dòng)性,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。
2.3全力提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率針對(duì)獨(dú)立學(xué)院的特點(diǎn),學(xué)生學(xué)習(xí)的目的主要有兩個(gè):一是對(duì)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握;二是綜合能力的養(yǎng)成,能做到學(xué)以致用。對(duì)于第一個(gè)目的,可以通過(guò)平常教師的講授、自學(xué)、()答疑等緊密配合,最終達(dá)到目的。對(duì)于第二個(gè)目的,可對(duì)學(xué)生從多方面進(jìn)行綜合能力的培養(yǎng)。在教學(xué)過(guò)程中,要注意概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)與相關(guān)學(xué)科之間的聯(lián)系,讓學(xué)生了解概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)在各自專(zhuān)業(yè)學(xué)科中的知識(shí)背景,消除學(xué)生學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的盲目性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心,提高學(xué)習(xí)效率。要讓學(xué)生身臨其境地介入到知識(shí)的創(chuàng)造過(guò)程。教師可以讓學(xué)生們提交數(shù)學(xué)建模報(bào)告,以規(guī)模較大,與專(zhuān)業(yè)課相關(guān)或?qū)W生感興趣的實(shí)例為問(wèn)題。學(xué)生可以進(jìn)行分組,相互討論、分析、尋求解決的方法,得到相關(guān)結(jié)論,寫(xiě)出完整的報(bào)告,這樣,學(xué)生親身體驗(yàn),每個(gè)人發(fā)揮自己的特長(zhǎng),同時(shí)也提高了學(xué)習(xí)的效率。我們應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生課后多與老師交流,使學(xué)生鞏固應(yīng)用知識(shí),及時(shí)解決疑難雜癥。與學(xué)生的交流可能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交流,打破傳統(tǒng)的空間和時(shí)間的限制,盡可能高效、快速地解決學(xué)生遇到的實(shí)際困難,使學(xué)生課后的學(xué)習(xí)能得心應(yīng)手,能使學(xué)生學(xué)到的知識(shí)得到加強(qiáng)與拓展。
3獨(dú)立學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)概率統(tǒng)計(jì)需要注意的問(wèn)題
課程代碼318.009.1編寫(xiě)時(shí)間
課程名稱(chēng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)
英文名稱(chēng)Statistics
學(xué)分?jǐn)?shù)3周學(xué)時(shí)3+1
任課教師*徐先進(jìn)開(kāi)課院系**數(shù)學(xué)學(xué)院
預(yù)修課程
課程性質(zhì):
本課程為數(shù)學(xué)學(xué)院本科生開(kāi)設(shè),是概率論基礎(chǔ)的繼續(xù),介紹數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。
基本要求和教學(xué)目的:
課程基本內(nèi)容簡(jiǎn)介:
數(shù)理統(tǒng)計(jì)是一門(mén)理論研究與數(shù)學(xué)實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科,它區(qū)別于概率論基礎(chǔ)部分,不從概率空間出發(fā),而是考慮如何給隨機(jī)現(xiàn)象裝配一個(gè)概率空間。
數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)研究數(shù)據(jù)資料的收集、整理、分析和推斷,廣泛地應(yīng)用于社會(huì)科學(xué)、工程技術(shù)和自然科學(xué)中。
教學(xué)方式:
教材和教學(xué)參考資料:
作者教材名稱(chēng)出版社出版年月
教材概率論,第二冊(cè),數(shù)理統(tǒng)計(jì)(兩分冊(cè))人民教育出版社1979
參考資料陳希孺數(shù)理統(tǒng)計(jì)引論科學(xué)出版社1981
峁詩(shī)松,王靜龍,濮曉龍高等數(shù)理統(tǒng)計(jì)高等教育出版社,施普林格出版社1998,2003
J.O.BergerStatisticaldecisiontheoryandBayesionanalysis,2ndedition
中譯本:賈乃光譯,統(tǒng)計(jì)決策理論和貝葉斯分析Springer-Verlag,NewYork
中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社1985
1988
教學(xué)內(nèi)容安排:
第一章引論
本章的教學(xué)目的是闡述數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本問(wèn)題,介紹數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念。指出了現(xiàn)階段的教學(xué)內(nèi)容是研究如何利用一定的資料對(duì)所關(guān)心的問(wèn)題作出盡可能精確可靠的結(jié)論,而不是考慮如何設(shè)計(jì)獲得數(shù)據(jù)的試驗(yàn)。
統(tǒng)計(jì)量是從數(shù)據(jù)中提取信息的工具。本章介紹了兩種常用求估計(jì)量的方法,介紹了刻畫(huà)統(tǒng)計(jì)量性能的一致最小方差的概念。
§1統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本問(wèn)題
§2數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本概念
§3求估計(jì)量的兩種常用方法
§4一致最小方差無(wú)偏估計(jì)
第二章抽樣分布
本章假定待研究的母體服從最常見(jiàn)的正態(tài)分布,導(dǎo)出了常用統(tǒng)計(jì)量,,的分布。本章的結(jié)論是對(duì)小樣本討論的,由于正態(tài)分布的特殊性,它們也可作為大樣本情形的極限分布。
本章還介紹了與正態(tài)母體相聯(lián)系的柯赫倫定理與費(fèi)歇定理。
§1正態(tài)母體子樣的線性函數(shù)的分布
§2分布
§3分布和分布
§4正態(tài)母體子樣均值和方差的分布
第三章假設(shè)檢驗(yàn)(I)
本章的教學(xué)目的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到參數(shù)估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)和區(qū)間估計(jì)是針對(duì)問(wèn)題的不同性質(zhì)而作的三種統(tǒng)計(jì)推斷,掌握并正確理解顯著性檢驗(yàn)問(wèn)題的處理步驟。在本章的執(zhí)行過(guò)程中,給出了一些典型的假設(shè)檢驗(yàn)問(wèn)題的分析和理解,以幫助學(xué)生掌握和運(yùn)用這一統(tǒng)計(jì)思想。
本章介紹了具有一般意義的廣義似然比檢驗(yàn)。
§1引言
§2正態(tài)母體參數(shù)的檢驗(yàn)
§3正態(tài)母體參數(shù)的置信區(qū)間
§4多項(xiàng)分布的檢驗(yàn)
§5廣義似然比檢驗(yàn)
第四章線性統(tǒng)計(jì)推斷
本章主要討論數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)中兩類(lèi)重要的問(wèn)題,線性模型和回歸分析,介紹了處理另一類(lèi)問(wèn)題的方差分析。在數(shù)學(xué)過(guò)程中,解釋了在復(fù)雜問(wèn)題中使用線性模型的合理性,也分析了統(tǒng)計(jì)假設(shè)在實(shí)際問(wèn)題中的意義。
在本章的執(zhí)行過(guò)程中,比較了回歸分析與線性模型的異同點(diǎn)。
§1最小二乘法
§2回歸分析
§3方差分析
第五章點(diǎn)估計(jì)
本章從理論的角度討論了一致最小方差無(wú)偏估計(jì)的性質(zhì)。介紹了一些尋找一致最小方差無(wú)偏估計(jì)的方法。
2教學(xué)的生活性
課堂教學(xué)的生活化,即通過(guò)生活中具體的實(shí)例討論概率的應(yīng)用,建立形象問(wèn)題和抽象思維之間的聯(lián)系。概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的科學(xué),在具體實(shí)際情況和數(shù)學(xué)概念、定理、公式之間建立正確的聯(lián)系,成為現(xiàn)在學(xué)生面臨的主要難題。教師在教學(xué)過(guò)程中可以分析一些具體的實(shí)例,使學(xué)生了解怎樣應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。比如分析問(wèn)題“根據(jù)以往的臨床記錄,某種診斷癌癥的試驗(yàn)具有如下的效果:若被診斷者患有癌癥,則試驗(yàn)反應(yīng)為陽(yáng)性的試驗(yàn)反應(yīng)為陽(yáng)性的概率為0.95,若被診斷者沒(méi)有患有癌癥,則試驗(yàn)反應(yīng)為陰性的概率為0.95,且被試驗(yàn)的人患有癌癥的概率為0.005,問(wèn)如果被試驗(yàn)者反應(yīng)為陽(yáng)性,他患有癌癥的概率為多大?”這是一個(gè)題目很長(zhǎng)的實(shí)際問(wèn)題,學(xué)生一般無(wú)從下手,解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于了解題目中涉及幾個(gè)條件和幾個(gè)隨機(jī)事件,只要準(zhǔn)確描述隨機(jī)事件就可以把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為概率問(wèn)題。實(shí)際問(wèn)題的多次訓(xùn)練有助于培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述實(shí)際問(wèn)題的能力。
3教學(xué)的啟發(fā)性
教學(xué)的啟發(fā)性即給學(xué)生思考的時(shí)間,等學(xué)生無(wú)法想明白的時(shí)候再去開(kāi)導(dǎo)。具體來(lái)說(shuō)就是老師對(duì)上課提出的問(wèn)題給出學(xué)生思考的時(shí)間,在學(xué)生主動(dòng)思考之后,幫助學(xué)生開(kāi)啟思路?!疤铠喪健?,“滿堂灌”的教學(xué)方法最容易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣??鬃釉弧安粦嵅粏ⅲ汇话l(fā)”,說(shuō)的就是要啟發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生思路。比如,講授全概率公式之前引入實(shí)例:有一批同一型號(hào)的產(chǎn)品,已知其中由一廠生產(chǎn)的占30%,二廠生產(chǎn)的占50%,三廠生產(chǎn)的占20%,又知這三個(gè)廠的產(chǎn)品次品率分別為2%,1%,1%,問(wèn)從這批產(chǎn)品中任取一件是次品的概率是多少?撇開(kāi)概率知識(shí)不談,把這個(gè)問(wèn)題純粹看成一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題,也可以用中學(xué)知識(shí)解決,給學(xué)生幾分鐘思考的時(shí)間并適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)形結(jié)合的方法討論,我們把產(chǎn)品在三個(gè)工廠的生產(chǎn)及次品情況轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品分布圖,學(xué)生就很容易地知道從這批產(chǎn)品中任取一件次品的概率就是黑色橢圓區(qū)域在整個(gè)矩形內(nèi)所占的比例,經(jīng)過(guò)分析就可以得到全概率公式。該方法不僅能夠加深學(xué)生對(duì)該問(wèn)題的印象,還有助于學(xué)生對(duì)復(fù)雜全概率公式的理解。
二、運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì),提高企業(yè)管理水平
為了推動(dòng)企業(yè)健康發(fā)展,提高經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益,必須加強(qiáng)企業(yè)管理,提高管理水平,這一過(guò)程離不開(kāi)數(shù)理統(tǒng)計(jì)工具的運(yùn)用。主要體現(xiàn)在如下方面:
1.產(chǎn)品質(zhì)量控制
企業(yè)所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量并非一成不變,每批次產(chǎn)品的質(zhì)量多多少少都存在差異性,這主要是由于諸多隨機(jī)、難以控制的以及突發(fā)性可控等因素引發(fā)的。若產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程只受到隨機(jī)因素的影響,則稱(chēng)該過(guò)程為統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài),此時(shí)其質(zhì)量特征值服從正態(tài)分布,依據(jù)正態(tài)分布的性質(zhì)可知,生產(chǎn)過(guò)程以"千分之三"為依據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制,以便實(shí)現(xiàn)事前控制,避免不合格產(chǎn)品出現(xiàn),有助于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的大幅提升。
2.產(chǎn)品質(zhì)量管理
采用質(zhì)量控制圖旨在對(duì)生產(chǎn)工序進(jìn)行監(jiān)控,確保其處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下,最大限度地減少不合格產(chǎn)品出現(xiàn),但是,產(chǎn)品最終檢驗(yàn)仍很有必要。對(duì)所有產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)是難以實(shí)現(xiàn)的,此時(shí),需要運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的"小概率事件原則",采用一次抽樣檢驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品合格與否進(jìn)行推斷。
3.管理決策分析
1939年,統(tǒng)計(jì)學(xué)家瓦爾特首次提出了"決策理論"進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)及參數(shù)估計(jì)。制定決策四大步驟如下:一是明確決策制定目標(biāo);二是找出可行性的方案;三是選擇方案;四是對(duì)已選方案加以評(píng)價(jià)。決策分析需要以中心準(zhǔn)則--期望值方法為依據(jù),進(jìn)行最優(yōu)方案的選擇,并按照最優(yōu)方案加以執(zhí)行。隨著信息咨詢公司的大量出現(xiàn),若決策過(guò)程中開(kāi)展了試驗(yàn)、調(diào)查,獲取了附加信息,即可對(duì)先驗(yàn)概率進(jìn)行修正,獲取后驗(yàn)概率,該概率涵蓋了所有經(jīng)驗(yàn)和方法,并吸收借鑒了試驗(yàn)與調(diào)查信息,能夠正確加以決策,極大地提升了企業(yè)管理決策的期望效益。
《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)》是高等醫(yī)學(xué)院校及農(nóng)科院校等部分專(zhuān)業(yè)要學(xué)的基礎(chǔ)課程及必修課程,也是許多專(zhuān)業(yè)招收研究生的必考科目之一。《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)》是一門(mén)講述隨機(jī)現(xiàn)象和應(yīng)用性極強(qiáng)的課程,它有獨(dú)特的思維方式和計(jì)算技巧。與學(xué)生學(xué)過(guò)的高等數(shù)學(xué)的思考方式不同,兩者思想體系差別較大,學(xué)生除了具備高等數(shù)學(xué)的基本知識(shí)外,還應(yīng)具備語(yǔ)文知識(shí)、邏輯學(xué)知識(shí),是大家公認(rèn)的一門(mén)較難的課程。此課程中隨機(jī)變量理論特別是一些習(xí)題,學(xué)生常常感到困惑,缺乏思路,難以下手。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量,有必要對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行進(jìn)一步研究。
1教學(xué)過(guò)程中應(yīng)采取的思想和做法
由于此門(mén)課程的講解注重應(yīng)用因此應(yīng)著重于對(duì)基本概念、基本理論和思想方法的講解,淡化定理的嚴(yán)格證明,給學(xué)生更多的自主思考空間,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,提高教學(xué)質(zhì)量。
2《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程部分難點(diǎn)重點(diǎn)的教學(xué)措施
2.1隨機(jī)變量的分布函數(shù)
隨機(jī)變量分布函數(shù)的定義有現(xiàn)代數(shù)學(xué)中泛函分析的初步思想,因此分布函數(shù)的定義是學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的一個(gè)主要難點(diǎn)。學(xué)生比較難理解,在教學(xué)中我們強(qiáng)化分布函數(shù)的講解和應(yīng)用,在求隨機(jī)變量函數(shù)的分布時(shí)強(qiáng)調(diào)分布函數(shù)的作用,讓學(xué)生多練習(xí)使用分布函數(shù),這樣收到了較好的效果。當(dāng)他們接受了分布函數(shù)的定義之后,也就潛移默化地有一點(diǎn)現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想。
2.2大數(shù)定律與中心極限定理
大數(shù)定律與中心極限定理是概率論的兩個(gè)重要理論,對(duì)它們的理解是接受概率思想的標(biāo)志。它們都是極限問(wèn)題,需要極限的思想和任意小的概念。只靠語(yǔ)言敘述、定理證明是很難理解它們的。我們?cè)诮虒W(xué)中淡化定理的證明,著重于定理的分析理解,例如,作某種觀察或試驗(yàn)時(shí),不可避免地會(huì)受到許多因素的影響,如環(huán)境、情緒、儀器的偏移、主觀感覺(jué)等等。它們每一個(gè)因素對(duì)觀察結(jié)果的影響都很小,但是它們綜合起來(lái)構(gòu)成了觀察誤差。觀察誤差是一個(gè)隨機(jī)變量,它是很多微小的獨(dú)立隨機(jī)變量的總和。按中心極限定理,這個(gè)總和(隨機(jī)變量)應(yīng)服從正態(tài)分布。結(jié)合實(shí)際例子,使大數(shù)定律的思想在學(xué)生頭腦中自然形成。多舉一些與醫(yī)藥學(xué)聯(lián)系緊密的例題和習(xí)題。
2.3最大似然估計(jì)方法
最大似然估計(jì)的思想方法不容易掌握,求解過(guò)程也比較煩瑣,而它又是實(shí)際中很有意義的估計(jì)方法。用實(shí)際生活中的一些例子:一個(gè)老獵人帶領(lǐng)一個(gè)新手進(jìn)山打獵,遇見(jiàn)一只飛跑的兔子,他們各發(fā)一彈,兔子被打中了,但身上只中一彈,到底是誰(shuí)打中的呢?憑知覺(jué)絕大多數(shù)人認(rèn)為是老獵手打中的;醫(yī)生看病,在問(wèn)明病人的癥狀后(包括必要的一些檢查),作出診斷時(shí)總是對(duì)那些可能直接引起這些癥狀的疾病多加考慮等,通過(guò)實(shí)例來(lái)引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生初步的最大概率的想法。這種選擇一個(gè)參數(shù)使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有最大概率的思想就是極大似然法的基本思想,使學(xué)生將直觀想法化成理論表示,建立模型函數(shù),最后找出估計(jì)量。這樣由直觀到抽象的過(guò)程,能使學(xué)生更快更好地掌握極大似然估計(jì)的方法。
2.4假設(shè)檢驗(yàn)的思想方法
假設(shè)檢驗(yàn)是依據(jù)經(jīng)典數(shù)學(xué)的反正法原理,結(jié)合概率論中的小概率原理進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和推斷的方法。理解它的難度大,往往學(xué)生會(huì)套公式做,但不會(huì)解釋?zhuān)荒芙鉀Q新遇到的問(wèn)題。對(duì)此可采取多將實(shí)例,細(xì)講分析過(guò)程,講明白小概率事件原理,同時(shí)注重學(xué)生思考,調(diào)動(dòng)其積極性踴躍回答問(wèn)題以加深學(xué)生的理解。
3提高《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)》學(xué)習(xí)效果,保證學(xué)習(xí)質(zhì)量,對(duì)學(xué)生的學(xué)與教師的教提出幾點(diǎn)建議
3.1善于歸納
本課程內(nèi)容較為散亂,每個(gè)問(wèn)題都有不同背景,系統(tǒng)歸結(jié),找出共性,有利于整體掌握所學(xué)內(nèi)容。例如:古典概型所求概率是隨機(jī)事件在樣本空間所占比例,是隨機(jī)事件樣本點(diǎn)數(shù)與樣本點(diǎn)總數(shù)之比,幾何概型雖然對(duì)象不同(樣本點(diǎn)無(wú)窮多個(gè),不可數(shù)),所求概率是兩個(gè)幾何體度量之比,但也是隨機(jī)事件在樣本空間所占比例,兩者本質(zhì)思路都是一樣的,搞清這一點(diǎn),對(duì)全面掌握知識(shí)很有幫助。
學(xué)科交叉,提高認(rèn)識(shí)
本課程雖然內(nèi)容獨(dú)特,但我們將概率視為函數(shù)之后,就可以用《數(shù)學(xué)分析》方法進(jìn)行研究,廣泛應(yīng)用極限、導(dǎo)數(shù)、積分之后,不僅處理問(wèn)題嚴(yán)格科學(xué),更提高了對(duì)問(wèn)題的理解認(rèn)識(shí)。
3.3加強(qiáng)練習(xí),掌握技巧
在教學(xué)中要加強(qiáng)課后練習(xí),對(duì)例題及課后習(xí)題作精心選取,重點(diǎn)選擇既具有實(shí)用背景又能對(duì)闡明基本概念、基本方法有幫助、能夠提高學(xué)生興趣的例題和習(xí)題,利用課堂討論、思考練習(xí)、課外答疑、批改講評(píng)作業(yè)等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握。結(jié)合概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)應(yīng)用性較強(qiáng)的特點(diǎn),在課堂教學(xué)中,注意收集醫(yī)藥學(xué)以及經(jīng)濟(jì)生活中的實(shí)例,并根據(jù)各章節(jié)的內(nèi)容選擇適當(dāng)?shù)陌咐?wù)于教學(xué),將理論教學(xué)與實(shí)際案例有機(jī)地結(jié)合起來(lái),使得課堂講解生動(dòng)清晰,已達(dá)到良好的教學(xué)效果。案例教學(xué)法不僅可以將理論與實(shí)際緊密聯(lián)系起來(lái),使學(xué)生在課堂上就能接觸到大量的實(shí)際問(wèn)題,而且對(duì)提高學(xué)生綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力大有幫助。通過(guò)案例教學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生全面看問(wèn)題,從數(shù)量的角度分析事物的變化規(guī)律,使概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想和方法在現(xiàn)實(shí)工程或經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中得到更好的應(yīng)用,發(fā)揮其應(yīng)有的作用。獨(dú)立完成作業(yè)是學(xué)生學(xué)好本課程的一項(xiàng)重要的、必不可少的工作。通過(guò)對(duì)課后習(xí)題的練習(xí),逐步加深對(duì)課程中各種概念理解,熟悉各種基本解題方法,達(dá)到基本掌握本課程主要內(nèi)容的目的。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)了統(tǒng)計(jì)方法,也記憶了很多公式以后,很茫然,不知該選用哪種方法來(lái)處理資料。例如:為了比較兩種安眠藥的療效,將20名年齡、性別、病情等狀況大體相同的失眠病患者隨機(jī)平分為兩組,分別服用新舊兩種安眠藥,測(cè)得的睡眠延長(zhǎng)時(shí)數(shù)如下表。
新藥組xi1.90.81.10.1-0.14.45.51.64.63.4
舊藥組yi0.00.7-0.2-1.2-0.12.03.70.83.42.4
假定兩組睡眠延長(zhǎng)時(shí)數(shù)均服從正態(tài)分布且方差齊性,試檢驗(yàn)兩種安眠藥的療效是否有顯著性差異?很多學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩組樣本含量相同,往往采用配對(duì)設(shè)計(jì)資料的t檢驗(yàn),這說(shuō)明學(xué)生還沒(méi)有真正理解這種設(shè)計(jì)方法的內(nèi)涵。配對(duì)設(shè)計(jì)的每對(duì)數(shù)據(jù)要求測(cè)自同一個(gè)個(gè)體(稱(chēng)為自身配對(duì)設(shè)計(jì))或同一個(gè)來(lái)源的兩個(gè)個(gè)體(稱(chēng)為同源配對(duì)設(shè)計(jì))或條件相近的兩個(gè)個(gè)體(稱(chēng)為條件相近者配對(duì)設(shè)計(jì))。題中從失眠病患者這一總體中隨機(jī)抽取20例受試對(duì)象,然后隨機(jī)平分為兩組,是典型的成組設(shè)計(jì)。如果題中說(shuō)20例患者按照某一條件(對(duì)結(jié)果有影響的非處理因素)配成10對(duì),然后把每對(duì)中的兩個(gè)個(gè)體隨機(jī)分到新藥組和舊藥組中,問(wèn)新舊兩種藥物對(duì)睡眠延長(zhǎng)時(shí)數(shù)效果有無(wú)差別,這才是配對(duì)設(shè)計(jì),所以學(xué)生一定要明白實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案,這是正確選用統(tǒng)計(jì)方法的前提。
3.4聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)興趣
調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,本課程產(chǎn)生的背景,是迫切解決當(dāng)時(shí)實(shí)際問(wèn)題的需要。當(dāng)今社會(huì)環(huán)境中,醫(yī)藥學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)等大量問(wèn)題都可以用概率方法研究解決,讓學(xué)生們做一些相關(guān)資料處理工作,把所學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法用到實(shí)際中,理論聯(lián)系實(shí)際,大大提高了他們學(xué)習(xí)的興趣。在每講授一種統(tǒng)計(jì)分析方法后,學(xué)生除了完成基本作業(yè)外,還要要求學(xué)生到圖書(shū)館查閱文獻(xiàn),找出運(yùn)用所學(xué)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行資料分析的文獻(xiàn)例子,這樣學(xué)生不僅學(xué)會(huì)查閱文獻(xiàn),而且通過(guò)查閱文獻(xiàn)這一過(guò)程,對(duì)所學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法也有了更深的理解,有的同學(xué)還對(duì)一些雜志的文章所用的統(tǒng)計(jì)方法提出質(zhì)疑,這樣大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,逐漸認(rèn)為統(tǒng)計(jì)學(xué)其實(shí)是很實(shí)用、很有趣的一門(mén)課程。
3.5在《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)》的教學(xué)中引入CAI是教學(xué)中的一個(gè)重要舉措
CAI的引入,將為學(xué)生提供一個(gè)因材施教、具有創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)環(huán)境,可以大大增加信息量。但CAI教學(xué)是一種輔助教學(xué)手段,不能取代教師在課堂中的主導(dǎo)地位。教師的人格魅力和語(yǔ)言魅力是任何機(jī)器都無(wú)法取代的,一節(jié)課是否能吸引學(xué)生,不在于CAI課件的吸引力,而在于教師的講課方法和教師的語(yǔ)言魅力,教師不可在教學(xué)的全部過(guò)程應(yīng)用CAI課件,不適合過(guò)多地用課件進(jìn)行講授,會(huì)影響他們的理解和掌握,從而影響教學(xué)質(zhì)量。
【參考文獻(xiàn)】
2因材施教教學(xué)法
在教學(xué)過(guò)程中,教師要時(shí)刻注意學(xué)生理解知識(shí)的情況,應(yīng)根據(jù)不同班級(jí)具體情況對(duì)教學(xué)內(nèi)容和手段采取適當(dāng)調(diào)整,可使得教學(xué)方法靈活多變.開(kāi)課之前應(yīng)通過(guò)不同途徑了解該班學(xué)生的情況,通過(guò)所得信息制訂總體教學(xué)計(jì)劃.教學(xué)過(guò)程中也應(yīng)該主動(dòng)與學(xué)生交流,得到學(xué)生的反饋意見(jiàn),課下也應(yīng)該對(duì)作業(yè)情況進(jìn)行適當(dāng)總結(jié),調(diào)整課時(shí)進(jìn)度.比如應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生,專(zhuān)業(yè)性質(zhì)要求在教學(xué)中適當(dāng)加強(qiáng)難度,多安排一些理論推導(dǎo),強(qiáng)調(diào)概念的嚴(yán)密性和邏輯性,其他專(zhuān)業(yè)學(xué)生,應(yīng)注重實(shí)際運(yùn)用,特別是與統(tǒng)計(jì)相關(guān)軟件的應(yīng)用,使得其能盡快處理實(shí)際問(wèn)題.
3“辯誤”教學(xué)法
數(shù)理統(tǒng)計(jì)的大部分概念比較抽象,學(xué)生理解上容易產(chǎn)生困難,因而會(huì)出現(xiàn)一些常規(guī)錯(cuò)誤.在教學(xué)過(guò)程中,可選擇一些典型的例子,通過(guò)實(shí)例分析,使學(xué)生正確理解數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的概念,提高教學(xué)效果.如介紹檢驗(yàn)的P值概念,教材的定義是“利用觀測(cè)值能夠做出拒絕原假設(shè)的最小顯著性水平”.就可以選擇書(shū)中具體例子,通過(guò)選擇不同顯著性水平ɑ,得出接受原假設(shè)還是拒絕原假設(shè)的結(jié)論.通過(guò)比較,加深學(xué)生對(duì)這一概念的理解.辯誤教學(xué)能給學(xué)生留下深刻印象,引導(dǎo)學(xué)生從正反兩方面分析比較問(wèn)題,正確理解其概念,而不僅僅是對(duì)概念的死記硬背.
二、數(shù)學(xué)建模思想融入課堂教學(xué)
教師在講授概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程時(shí),面臨著非常重要的任務(wù)。如何讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)增強(qiáng)對(duì)本課程的理解,并將知識(shí)合理地運(yùn)用到實(shí)踐中,是擺在教師面前的問(wèn)題。教師要將數(shù)學(xué)建模思想合理地融入到課堂。
(一)課堂教學(xué)側(cè)重實(shí)例
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程是運(yùn)用性很強(qiáng)的一門(mén)課程。因此,將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)例想結(jié)合,可以有效提高學(xué)生的理解力,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象。例如,在講授概率加法公式的時(shí)候,可以用“三個(gè)臭皮匠問(wèn)題”作為為實(shí)例?!叭齻€(gè)臭皮匠賽過(guò)諸葛亮”是對(duì)多人有效合作的一種贊美,我們可以把這個(gè)問(wèn)題引入到數(shù)學(xué)中來(lái),從概率的計(jì)算方面驗(yàn)證它的正確性。首先可以建立起數(shù)學(xué)模型,三個(gè)臭皮匠能否賽過(guò)諸葛亮,主要是看他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力是否有差距,歸結(jié)為概率就是解決問(wèn)題的概率大小比較。不妨用C表示諸葛亮解決某問(wèn)題,Ai表示第i個(gè)臭皮匠單獨(dú)解決某問(wèn)題,其中i=1,2,3,每個(gè)臭皮匠解決好某問(wèn)題的概率是P(A1)=0.45,P(A2)=0.55,P(A3)=0.60,而諸葛亮成功解決問(wèn)題的概率是P(C)=0.90。那么事件B順利解決對(duì)于諸葛亮的概率是P(B)=P(C)=0.90,而三個(gè)臭皮匠解決好B問(wèn)題的概率可以表示成P(B)=P(A1)+P(A2)+P(A3)。解決此問(wèn)題的過(guò)程中,學(xué)生既感受到了數(shù)學(xué)建模的樂(lè)趣,也在輕松的氛圍中學(xué)習(xí)到了概率知識(shí)。這種貼近實(shí)際生活的教學(xué)方式,不但可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)概率的積極性,也可以增強(qiáng)教師從事素質(zhì)教育的理念。
(二)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)一般要結(jié)合數(shù)學(xué)模型,以數(shù)學(xué)軟件為平臺(tái),模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行教學(xué)。發(fā)展到今天,計(jì)算機(jī)軟件已經(jīng)很成熟,一般的統(tǒng)計(jì)計(jì)算都可以由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。SPSS、SAS、MABTE等軟件已經(jīng)廣泛得到了運(yùn)用,較大數(shù)據(jù)量的案例,如統(tǒng)計(jì)推斷、數(shù)據(jù)模擬技術(shù)等方面的問(wèn)題,都可以用這些軟件來(lái)處理。通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),不但可以體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的全過(guò)程,還能增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),促使他們主動(dòng)學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)。學(xué)生通過(guò)軟件的學(xué)習(xí)與運(yùn)用,增強(qiáng)了動(dòng)手能力,解決實(shí)際問(wèn)題的能力也會(huì)有所增強(qiáng)。
(三)使用新的教學(xué)方法
眾所周知,傳統(tǒng)的填鴨式的教學(xué)方法很難取得好的教學(xué)效果,已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求。實(shí)踐證明,結(jié)合案例的教學(xué)方法可以由淺入深,從直觀到抽象,具有一定的啟發(fā)性。學(xué)生可以從中變被動(dòng)為主動(dòng),加深對(duì)知識(shí)的理解。這種教學(xué)方法還能讓學(xué)生的眼光從課堂上轉(zhuǎn)移到日常生活,進(jìn)行發(fā)散思維,學(xué)生會(huì)進(jìn)一步發(fā)揮主觀能動(dòng)性,思考如何將實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化,如何結(jié)合概率論與統(tǒng)計(jì)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,等等。在這種情況下,學(xué)生的興趣提高了,教學(xué)效率自然也會(huì)得到提高。
(四)建立合理的學(xué)習(xí)方式
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)不能一味地照本宣科。數(shù)學(xué)建模并無(wú)固定模式,它需要的更多是技能的綜合。教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,不應(yīng)該以課本為標(biāo)準(zhǔn),而應(yīng)該多引導(dǎo)學(xué)生自主解決實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生去查閱相關(guān)背景資料,以提高其自學(xué)能力。教師可以適當(dāng)補(bǔ)充一些前言的數(shù)學(xué)知識(shí),讓一些新觀念和新方法開(kāi)闊學(xué)生的視野。在處理習(xí)題問(wèn)題上,教師要適當(dāng)引入一些不充分的問(wèn)題,而不是僅僅局限于條件比較充分的問(wèn)題上,要讓學(xué)生自己動(dòng)手分析數(shù)據(jù)、建立模型。教師應(yīng)該經(jīng)常開(kāi)展專(zhuān)題討論,引導(dǎo)學(xué)生勇于提出自己的見(jiàn)解,加強(qiáng)學(xué)生間的交流與互助。例如,在講授二項(xiàng)分布知識(shí)時(shí),為了加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的領(lǐng)悟,教師可以用“盥洗室問(wèn)題”為實(shí)例來(lái)講授二項(xiàng)式的實(shí)際運(yùn)用。問(wèn)題:宿舍樓內(nèi)的盥洗室處于用水高峰時(shí),經(jīng)常要排隊(duì)等待,學(xué)生對(duì)此意見(jiàn)很大。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)決定把它當(dāng)作一道數(shù)學(xué)題來(lái)解答,希望學(xué)生能從理論上給出合理的解決方法。分析:首先收集基本的資料,盥洗室有50個(gè)水龍頭,宿舍樓內(nèi)有500個(gè)學(xué)生,用水高峰期為2小時(shí)(120分鐘),平均每個(gè)學(xué)生用水時(shí)間為12分鐘,等待時(shí)間一般不超過(guò)12分鐘,但經(jīng)常等待會(huì)讓學(xué)生失去耐心。學(xué)生希望100次用水中等待的次數(shù)不超過(guò)10次。解決方法:設(shè)X為某時(shí)刻用水的學(xué)生人數(shù),先找到X服從什么分布。500個(gè)學(xué)生中,每個(gè)學(xué)生的用水概率是0.1,現(xiàn)在X人用水,與獨(dú)立實(shí)驗(yàn)序列類(lèi)似,比較適合用二項(xiàng)分布,因此設(shè)X服從二項(xiàng)分布,n=500,p=0.1,用概率公式表示為P(X=K)=CKnPK(1-P)n-K。接下來(lái)計(jì)算概率,主要關(guān)注不需要等待的概率(即X<50),P(X<50)=∑49K=0CKnPK(1-P)n-K,這個(gè)二項(xiàng)式分布是一個(gè)初步的模型,可按二項(xiàng)分布來(lái)計(jì)算。由于n較大(n=500),直接用二項(xiàng)分布計(jì)算過(guò)于復(fù)雜,我們可以利用兩種簡(jiǎn)化近似公式來(lái)計(jì)算(泊松分布和正態(tài)分布)。經(jīng)過(guò)查正態(tài)分布表,我們可以算出x=58,這說(shuō)明水龍頭的個(gè)數(shù)在59~62這個(gè)范圍時(shí),學(xué)生等待的時(shí)間概率比較合理。
三、課后練習(xí)反饋數(shù)學(xué)建模思想
數(shù)學(xué)課程離不開(kāi)課后練習(xí),課后作業(yè)是其重要的組成部分,對(duì)于鞏固課堂知識(shí)、進(jìn)一步理解所學(xué)理論具有重要作用。因此,教師要把握好課后練習(xí)環(huán)節(jié)。概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)這門(mén)課涉及到很多隨機(jī)試驗(yàn),一般的統(tǒng)計(jì)規(guī)律都需要在隨機(jī)試驗(yàn)中找到結(jié)果。例如通過(guò)投擲骰子或硬幣可以理解頻率與概率的關(guān)系,通過(guò)雙色球的抽樣可以理解隨機(jī)事件中的相互獨(dú)立性,統(tǒng)計(jì)一本書(shū)上的錯(cuò)別字可以判斷其是否符合泊松分布等。通過(guò)親自做實(shí)驗(yàn),學(xué)生們不但能探求到隨機(jī)現(xiàn)象的規(guī)律性,還能進(jìn)一步鞏固所學(xué)的統(tǒng)計(jì)理論。除了一般的練習(xí)題以外,教師可以適當(dāng)增加一些與日常生活密切相關(guān)的概率統(tǒng)計(jì)題目,這些題目往往趣味性較強(qiáng)。例如,在知道彩票的抽獎(jiǎng)方法和中獎(jiǎng)規(guī)則后,可以明確三個(gè)問(wèn)題:(1)摸彩票的次序與中獎(jiǎng)概率是否相關(guān)?(2)假如彩票的總量是100萬(wàn)張,則一、二等獎(jiǎng)的中獎(jiǎng)概率是多少?(3)一個(gè)人打算買(mǎi)彩票,在何種情況下中獎(jiǎng)概率大一些?這種課后練習(xí)對(duì)于學(xué)生趣味的提高很有幫助。
四、考核方式折射數(shù)學(xué)建模思想
作為一門(mén)課程,肯定需要考核,這是教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)必然環(huán)節(jié)。課程考核是評(píng)估教學(xué)質(zhì)量的重要方式。概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程傳統(tǒng)的考試一般采用期末閉卷考試,教師通常按固定的內(nèi)容出題。這種情況下,學(xué)生為了應(yīng)付考試,會(huì)把很多精力都用在背誦公式和概念上面,從而會(huì)忽視知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用。學(xué)生的綜合成績(jī)雖然也包括平時(shí)成績(jī),但期末閉卷考試往往占據(jù)很大比例。就是是平時(shí)成績(jī),其主要還是考核學(xué)生課后的習(xí)題完成情況。因此,考核實(shí)際就成了習(xí)題考試。對(duì)于學(xué)生在課后的實(shí)驗(yàn),考核中往往很少涉及。這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生逐漸脫離日常實(shí)際,更注重課堂考勤和作業(yè)。要改變這種情況,有必要改變傳統(tǒng)的考核方式。靈活多變的考核方式才更有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)他們各方面的潛能??己丝梢赃m當(dāng)增加平時(shí)成績(jī)所占的比重,比如,平時(shí)成績(jī)可以占總成績(jī)的30%以上。平時(shí)成績(jī)主要采用開(kāi)放性考核,由課后實(shí)驗(yàn)或課外實(shí)踐組成。教師可以提出一些實(shí)踐問(wèn)題,讓學(xué)生自主去解決。學(xué)生可以單獨(dú)完成任務(wù),也可以組隊(duì)進(jìn)行,最后提交一份研究報(bào)告,教師在此基礎(chǔ)上進(jìn)行評(píng)定。