数理统计课程范例6篇

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数理统计课程

数理统计课程范文1

关键字:医药数理统计;统计实验;SPSS软件

医药数理统计方法主要讲授数理统计的理论、方法在医药学中的应用,它对培养学生严谨的逻辑思维,使学生掌握基本的科研设计知识和数据处理能力有着重要的意义。它是药理学、毒理学、药物动力学等课程的前期基础理论课。笔者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。

一、医药数理统计方法

在实际医学研究中的地位及作用人类对未知世界一切事物以及事物内部所存在的规律进行探究的活动就是科学研究。医学研究的一项重要内容就是研究设计,而研究设计中最为关键的一点就是涉及统计学理论及方法的统计研究设计。开展科学研究工作,必须对研究统计设计予以足够的重视,但在实践中,不少研究者没有对此有充分的认识,没有使用或者是使用了不恰当的医药数理统计方法,造成了人力、物力以及财力资源的极大浪费,或者是得到的结论正确性有所偏差。在医学研究中单纯的追求速度和数量,忽视了更为重要的质量及效益,是我国实际医学研究中存在的一大突出问题。在实际医学研究中,所有经过试验推导出的或者是直接观测到的结果都属于是实验资料范畴,其中既有定性资料,也有定量资料。在实际医学研究中一项重要的工作就是实验资料的收集,实验资料工作关系到医药数理统计方法的确定,而医药数理统计方法又决定着实验分析结果,选择适宜的医药数理统计方法是确保统计及专业结论准确性的重要保障。

二、改革教学方法,加强对学生能力的培养

1.引进多媒体辅助教学,提高教学效果医药数理统计是研究医药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。为此,在医药数理统计的教学中我们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,对随机试验的动态过程进行了演示和模拟。

2.运用讨论式教学法,增强学生参与、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,它打破了教师满堂灌的传统教学模式。课堂上师生互相讨论与问答,提供机会让学生走上讲台阐述自己的观点。比如对于离散型随机变量(下用X表示)的数学期望的概念,先要明确数学期望反映X取值的平均状况。可以引导学生讨论平均状况如何表示,讨论用频率与X取值的乘积之和可以表示有限次实验时X取值的平均值,而要表示X整体取值的平均值,用什么表示更为合理。经过讨论,不仅使学生轻松掌握了知识,而且能够运用所学知识解决一些实际问题。

3.开展统计实验课,培养创新精神,提高实践能力以往在医药数理统计教学中,有习题课而没有实验课,难以培养好学生运用数理统计思想和方法解决实际问题的能力。我校现在使用的是人民卫生出版社出版的《医药数理统计方法(第3版)》,书后附有“常用统计分析软件简介”的附录。其中,介绍的SPSS(Statisticspackageforsocialscience)是世界上最优秀的统计分析软件包之一,它已广泛应用于经济学、心理学、医药、教育等领域。与SAS统计软件相比,SPSS除了功能强大、应用广泛、用户界面良好的优点之外,更具有易学易用的优点,对于一般的用户只要会基本的Windows操作和对数理统计有初步的基础,就能很快上手;对于一个繁杂的统计计算,几乎瞬间计算机就给出正确的结果。现在我们用SPSS软件单样本T检验,进行单样本均数与已知总体均数间的比较。零假设H0:总体均数与指定检验值的差异没有统计学意义,即正常人的脉搏次数72次与10例四乙基铅中毒患者脉搏次数的差异没有统计学意义。SPSS计算结果:10例四乙基铅中毒患者的脉搏平均次数为67.40,标准差为5.929。本例中检验值为72,根据公式算出的T值为-2.453,得到的相伴概率为0.037,小于显著性水平0.05。因此,拒绝H0,可以认为四乙基铅中毒患者与正常人的脉搏次数的差异有统计学意义。教材中采用P值法,由于受到临界值表的限制而求出的P值只能是一个大致的范围:0.02<P<0.05,而软件计算出的结果却是一个精确值,学生更容易做出拒绝或接受原假设的判断。学生在实验时如同身临医学统计活动的现场,大大提高了实践教学的效果。在实验课中,通过动手能帮助学生理解该课程中一些抽象概念和理论,同时利用所学的方法和技巧,让学生独立完成研究型小课题,提高了学生分析问题和解决问题的能力。

三、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。医学院校的医药数理统计教学,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。对于数学基础课程医药数理统计的考试,多年以来一直运用闭卷笔试的方式。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,但离考试内容和方式应有利于学生的创造能力的培养之目的相差较远。考虑到数理统计中公式多且难记的特点,我们采用半开半闭的考试方式:对概率部分采用闭卷,对统计部分采用开卷,开卷部分出一些实际应用方面的题。这样使学生的学习更为灵活、主动,既减轻了学生机械地背公式的负担,又培养了学生解决实际问题的能力,同时还可提高学生的学习兴趣。

参考文献:

[1]赵佐民.多媒体技术在临床医学教育中的应用探讨[J].医学教育探索,2007,(8):762-763.

[2]祝国强.医药数理统计方法[M].北京:高等教育出版社,2004.127-128.

[3]余建英,何旭宏.数据统计分析与SPSS应用[M].北京:人民邮电出版社,2003.132-134.

数理统计课程范文2

【关键词】数理统计 背景知识 统计思想 教学内容 教学方法

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)10-0010-02

一 引言

统计学在工农业生产设计、工程技术、自然科学、经济学、社会学等领域都有广泛的应用,大量实际问题都属于统计学的研究范围。而数理统计课程作为统计学专业的基础课程,是研究随机现象统计规律性的一门数学学科,是研究数据收集、整理、分析和推断的科学,是培养高素质统计人才的重要基础课程。一方面,数理统计与日常生活联系紧密,在各种领域都有广泛的应用,许多实际问题都属于数理统计的研究范畴。因此,数理统计要求学生对实际问题和相关数据有一定的分析和处理能力。另一方面,数理统计作为数学的一个分支,含有丰富的统计方法与系统的数学理论,与整个数学大厦的其他部分都有密切关系。譬如数学分析、高等代数、泛函分析、拓扑学、概率论等等,因此数理统计还要求学生有一定的数学基础。

然而,贵州是少数民族聚居区,民族院校的学生大多来自偏远的少数民族地区,受地域、经济、文化等各方面原因的影响,数学基础、理解能力和实际操作能力相对较弱,虽然数理统计有趣又实用,但学生仍感觉比较抽象难学。因此,面对社会对人才的需求与学校现状,本课程的定位是培养既有扎实的数理统计理论基础,又有实际动手能力的统计学专业高级人才。而如何充分利用学校自身教学资源,提高学生对该课程的学习积极性,增强学生实践能力,培养符合社会所需人才,是一个迫切需要解决的课题。

二 优化教学内容,培养学生兴趣

爱因斯坦曾说:“兴趣是最好的老师。”只有学生对所学的内容感兴趣,才会充满热情,才会产生积极性,才会有动力。这就需要我们在教学内容上精心设计,除了书本上的内容外,还可以尝试介绍更多的统计思想、应用背景和名人轶事。比如,在讲到参数估计时,我们就可以先引入钓鱼问题,或者是类似的生物种群数量估计问题,甚至还可以下载与之相关的一些视频。在讲到假设检验时,还可以补充孟德尔的豌豆实验,红楼梦的作者是谁等故事。在讲到回归分析时,还可以解释“回归”二字的由来。

数理统计中的公式和理论较多,在涉及一些晦涩难懂的公式和理论时,可以尝试将其简化,对一些比较难以理解的概念性问题穿插图片进行解释,同时还可以介绍一些相关的背景知识,使之有趣而又易懂,比如t分布就是戈塞特在酿啤酒的时候发现的,虽然它的密度函数复杂,但通过图形比较,发现它的样子和标准正态分布几乎一模一样,由此可以发现t分布和标准正态分布的区别和联系。再如区间估计和假设检验问题令许多同学感到头疼,因为公式实在太多,这种现象是由于学生对这部分的统计思想和原理不清楚引起的,针对这一问题,除了要理解两者的统计思想和意义以外,还要在原理上讲解清楚二者的区别和联系,记住常用的统计量及其分布就可以,至于置信区间或拒绝域的具体公式就不用管了。这样不但能节省课时,提高教学质量,简化学生学习难度,还能把原来枯燥的内容变得兴趣盎然。

此外,还可以尝试穿插介绍一些有关的科研新进展,特别是发展极快的生物统计、可靠性、数据挖掘等方面的新进展,进一步提高学生对该课程的学习积极性,加深对统计应用的了解,认识到统计应用的前景。

三 多媒体与传统教学手段的有机结合

随着多媒体技术的迅猛发展和我国高等教育改革的不断深入,多媒体教学已成为重要的教学手段。在传统的板书教学方式中,某些理论可能繁琐、复杂且枯燥无味,但通过动画模拟、计算机图形演示等方法可以使教学内容直观化、形象化,使教学形式变得丰富多彩,增强了学习的趣味性,能有效地激发学生的积极性。如前面提到的密度函数复杂的t分布,通过图片与正态分布进行比较,其特点一目了然。比如回归分析中的数据建模,利用计算机软件进行演示,数据特点、建模结果则清清楚楚。此外,多媒体教学还可以节省传统板书教学所花费在黑板上罗列数据、讲解原理的时间,更重要的是即时操作,给予学生更多的交流、操作和评价的机会,变过去的被动听讲为主动参与和实际操作,逐步养成独立思考、积极参与的良好习惯,能促进学生观察、记忆、思维、想象、创造等能力的发展,全面提高学生各方面的素质,同时也大大地简化了教师的操作,使教师能集中精力于教学本身,在很大程度上提高了课堂效率。

但数理统计是数学的一个分支,由于其学科本身的特点不能完全摒弃板书,对书上的某些重要的证明、比较难计算的题目,仍采取传统板书教学为主。现代多媒体教学手段和传统板书教学手段相结合才有更好的教学效果。此外,在采用多媒体教学方式为主的同时,根据课程的进度增加适当的上机实验内容,比如非参数假设检验和回归分析这部分的内容。

多媒体理论教学+板书+上机实验的学习模式既可提高学生学习的热情与主动性,又可培养和增强学生的数据处理和分析应用能力,而使用软件处理数据的实验更是增强了学生对实际数据的敏感性,提高了学生实际操作能力。此外通过电子邮件和互联网与同学们互动交流,解答同学们学习中的疑问,这种不分时间和空间的辅导方式也有效地激发了大家广泛、深入地思考问题的兴趣与能力。

四 理论联系实践

数理统计课程作为研究数据收集、整理、分析和推断的一门学科,与日常生活息息相关,在很多领域都有广泛的应用。因此数理统计要求学生对实际问题和相关数据有一定的分析和处理能力。

传统教学往往把注意力主要集中在理论知识的讲授上,缺少对学生解决实际问题能力的锻炼,多媒体为主的教学方式在一定程度上把学生从繁杂的公式和理论中解放出来,课堂举例注重培养学生将复杂实际问题抽象成统计问题的能力。特别注重与现代生活密切相关的内容,如理解工厂的质量管理的情况,保险公司各种保险的制定原则,在实际教学中适当渗透数学建模的思想和方法,引导学生挖掘日常生活中的统计数据样本,并作为课后作业要求完成。

此外,增加实验上机内容,选取适合的实际案例,从数学建模等角度来提高学生的积极性,加深学生对数理统计的理解,加强学生的实际动手能力和创新能力。

五 结束语

以上是我在教学这门课程时得到的一些体会。然而,数理统计内容的宽广和深厚,永远值得我们继续探讨。面对社会对人才的需求与学校现状,我们应当紧扣学校的办学定位,充分利用学校自身教学资源,提高教学质量,增强学生的实践能力,探索集教学内容与课程体系改革、教学方法、教学手段及教学管理改革于一体的新型人才培养模式,培养符合社会所需人才,为贵州乃至整个国家民族的社会经济发展作出更大的贡献。

参考文献

数理统计课程范文3

关键词:数理统计;教学模式;案例教学;统计建模

数理统计课程是我校工科相关专业研究生的一门必修学位基础课程,学习该课程的工科专业研究生在其课题研究中要求具备较高的统计分析水平。然而,由于受计划学时少、教材内容偏理论、统计方法繁多、教学手段单一、学生基础参差不齐、学习价值取向差异大等因素的影响,教学质量提高缓慢,影响了学生统计素质的培养和创新能力的提升。针对上述问题,作者在在近几年的数理统计课程的教学中,尝试更新教学理念,扩充教学内容,引进数学实验技术,以案例教学为突破口,进行了一系列的改革研究和实践探索,使学生能够熟练掌握现代数理统计的基本思想和方法、树立统计建模思想,学会使用统计思维分析和解决问题,达到其专业对统计工具的科研要求。

一、变革教学理念,调整教学内容以适应学生的知识需求

目前大多数工科研究生的数学素养现状并不能适应飞速发展的新技术的需要,他们在本科阶段的数学基础仅限于微积分、线性代数、初等概率统计的范畴,对现代数学知识知之甚少,计算机工具的运用能力较弱,严重影响了他们在专业研究中的能力发展。所以研究生阶段的数理统计课程在某种意义上承担着培养学生的数学素养、锻炼学生的数学应用能力的重任。这就需要教师在教学中更新教学观念,强调理论与应用并重、研究与实践并重,促进教学理念的转变和教学方式方法的变革,以素质培养为中心,把课程重点放在素质培养上,而不是放在知识的简单灌输上。在教学中,如何培养学生的概率统计思维是一大难点。在教学中我注重对每一种统计方法的思想进行详尽解读,力图使学生真正掌握统计方法的内涵。比如,假设检验包含了非常重要的统计思想,其思想原理几乎贯穿整个统计领域。因此在教学中,首先利用简单的实际问题从直观角度引入假设检验的思想,推断依据原理,可能存在的风险,各种不同假设下所得结论的关系和区别等问题,然后再上升到理论层面,给出正态总体各种情况下参数的检验模式,再进一步深入学习非正态总体的参数检验、非参数检验、方差分析、回归分析等其它统计方法,并且引导学生分析对比各种统计分析方法的区别和联系。如果前期的基础比较扎实,学生对后续的各种统计方法掌握起来就顺利很多。在教学内容上,针对学生知识层次不齐,需求各异的特点,改变教学思想,在教学内容上淡化理论、强化统计思想和方法,重点讲授统计方法的内涵、特点和限制、统计建模和求解、结果检验及应用等。对理论性较强的部分内容进行了删减,而对应用性较强的内容进行了补充。例如压缩了参数点估计的有关理论,加强了试验设计和数据分析、多元线性回归和非线性回归等统计方法的教学,并布置了相应的大作业进行案例讨论,强化其应用。在教学内容的选择上,我还注重培养研究生的建模能力。大部分研究生在本科阶段没有受过建模的训练,几乎不知各种建模工具和建模步骤,更谈不上灵活应用。所以我经常选择与工科专业有关的实际案例,融合多种统计方法建模,配合统计软件的应用,并且对分析结果重点解读,效果很好。

二、采用案例教学,提高学生分析问题解决问题的能力

由于工科研究生的数理统计课程是在研一开设,几年的教学下来就发现一个问题,在研一时学生学的还不错,然而等升到研二、研三开始进行课题研究时,却不知怎么着手进行数据分析,经常有学生再回到教室旁听,或找老师求教。其原因主要是因为学生在学到的仍然是书本知识,缺乏对实际问题的深入分析,缺乏解决实际问题的能力,不能够很好地把所学知识用到自己的研究工作中。在教学改革研究过程中,我大量采用案例教学,收集了数十例与研究生专业领域有关的案例,如环境、生物、经济等领域,编写成文档与学生共享。通过对典型案例的分析和研究,提高学生分析问题的能力,并充分利用互联网平台,采取互动教学方式,引导学生寻求最好的解决问题途径。在教学中所选择的案例大致分两类:一类是成熟的数据案例,比如教材中或已发表文献中的案例,只需要对案例涉及到实际问题进行分析,适当抽象后选择合适的统计模型,求出其模型中的参数,检验,应用即可;还有一类是往届研究生提出来的研究课题中的问题,经过加工整理后形成的案例,更像是数学建模训练。比如,河道水质治理,企业污水净化、空气质量监测、经济数据分析等,这些案例都有可能是他们日后面临的问题,因此更具有实际意义。在这些案例的研究讨论中,更侧重整个工作流程,在制订试验设计方案、收集试验数据、数据分析、计算机求解、研究结论与应用等每个环节,初步帮助学生了解利用统计方法解决实际问题的过程,提高他们的分析能力和应用能力。经过这样的训练,不少研究生的统计分析水平和数据计算水平有极大提高,不但在研一阶段就开始申请到校、省级科研项目,而且积极参加全国研究生数学建模竞赛,取得了不错的战绩。还有一类案例是反面的案例,我们收集了部分错用统计、误用统计、恶用统计的例子,有已经发表在正式刊物的论文,有网络文章,有实践过程中出现的问题,还有学生作业中的错误等等,借用这些反面问题警示学生,在使用统计方法解决问题时一定要慎重,要善用统计,用好统计,正确利用统计方法提高自己的统计分析水平。

三、利用统计软件和计算技术,提高教学效率和学生统计分析水平

目前许多统计软件都能够方便、快速、有效的处理数据。在教学过程中,主要采取统计软件和多媒体课件相结合的教学方式,以加大信息量,扩展知识面,挖掘出教材文字达不到的直观、动态效果,使难以理解的抽象理论形象化、生动化,并且为学生以后的研究发展提供统计处理技术手段。对于工科研究生来说,应用统计方法进行数据分析和处理,至少要掌握一种软件工具帮助其计算,比如,Excel,SAS,JMP,SPSS,Eviews,Minitab等,除Excel外,其它的统计软件都提供了方便的菜单式操作,便于学习和应用。为方便学生学习和掌握,笔者在课堂教学中,不但介绍常用统计软件的特点,而且对所有例题都至少使用一种统计软件进行求解演示,同时要求研究生在案例分析研究中,使用统计软件完成计算,并给出软件输出结果的合理解释。近几年的教学实践结果表明,许多学生不但理解和掌握了统计方法,也掌握了数据分析计算工具,有效地提高了教学效率和学生的统计分析水平。

四、建立网络教学环境,为学生提供灵活持续的知识学习和交流平台

我们利用学校天空教室网络课程系统,建设了工科研究生数理统计网络课程,为学生营造一个持续的知识学习辅助教学环境,以及师生课余时间的交流平台,成为课堂教学的重要补充,从而适应不同专业学生对统计知识和方法的需求。在网络课程的教学资源中,我们不但设立了教学大纲、教学进度、教学课件等常规教学资源的节点,还设立了统计软件学习、案例讨论、大作业、阅读等拓展类节点,同时网络课程平台还有通知、留言、在线答疑、论坛等互动窗口,方便研究生课后学习、交流和研究。网络课程运行三年来,受到学生的大力支持和好评。同时也有不少研究生提出了许多好的建议,希望能提供更多的教学资源,加大交流互动的力度,增加更多的实际案例进行讨论学习。

五、改革考核方式,建立综合考核评价系统

数学课程传统的教学评价方式一般是闭卷考核,评价内容主要以记忆性知识为主,对于培养创新性工科研究生的数理统计学习目标来说并不适合。工科研究生学习现代数学的特点应体现应用和创新,因此改革传统的考核评价方式就是必然。我们根据教学内容进度,适时安排课堂作业、大作业、案例讨论、读书报告等多种方式的练习,建立综合考核评价系统,采取多项加权的考核评价方式,结合期末的开卷考试成绩进行加权综合评定。平时的多种形式的考点为如何运用已掌握的统计理论和方法,对于给定的数据资料进行分析、筛选、抽象、建立模型、计算或软件应用、检验及结论解读等方面的训练,同时要求以科研小论文的形式提交电子文档,相当于撰写科研论文的模拟训练。期末考核则是综合性的开卷考核,题目多样化、灵活化,重点考核研究生的学习能力和所掌握知识的扎实程度。总的来看,重视统计思想的教学,加强统计思维方式的培养和训练是工科研究生数理统计教学中的一项长期重要内容和任务,需要师生的共同努力,来探讨如何更好地培养学生自主学习统计知识的能力、提升研究生在所研究专业中统计方法的应用能力和创新能力。

参考文献

[1]周梦,孙海燕.工科研究生应用数理统计教学改革的探索[J].理工高教研究,2007,26(5):62-63.

[2]肖枝洪,郭明月.研究生多元统计分析课程教学的改革与实践[J].高等理科教育,2009(1):100-103.

[3]钟波,刘琼荪.工科研究生创新能力培养与“数理统计”课程教学改革[J].重庆工学院学报(自然科学版),2007,21(4):137-140.

[4]刘旭华,田英,陈薇.对研究生数理统计课程教学的思考与探索[J].高等农业教育,2010(7):76-78.

[5]赵姝淳.对研究生概率论与数理统计教学的探讨[J].大学数学,2007,23(4):27-29.

数理统计课程范文4

【关键词】概率论统计学数理统计教学改革

随着科技的进步和计算机的发展,数学的思想和思维方法在越来越多的领域中得到了广泛的应用,数学在现代科学中发挥着巨大的作用,将数学思维方法应用到医药学领域,培养学生的应用能力,解决医学实际问题是医学院校数学教育的主要目的。《医药数理统计》是为医学生开设的一门必修基础课,是一门应用性较强的课程,旨在开阔学生视野,培养学生科研意识,用数理统计方法去分析和解决医药学中实际问题。从数理统计这门学科本身来说它是研究随机现象的科学,它有自己独特的处理问题的思想方法,与以往学生学过的高等数学思考方式不同,两者思想体系差别较大,基本理论比较抽象,描述性色彩比较浓厚,学生除具备《高等数学》基本知识外,还应具备语文、逻辑学知识,是公认的一门较难课程。为了提高学生的学习兴趣,消除畏难情绪,我们对这门课程进行了教学改革,以下是我们的一些思考与体会。

1联系医药学专业基础,优化教学内容

长期以来,在医药学专业教学过程中形成了专业课和非专业课的观点,而《数理统计》课是公共基础课、非专业课得不到应有的重视。针对这种情况,我们首先要明确培养目标,转变数学观念,我们认为医学院校的数学教育应以数学的应用为主要目的,以培养学生的应用能力为目标。应改变传统的重知识传授,重技能计算技巧训练,轻能力培养忽视应用,我们应把教学重点转到通过讲解数学概念、定理,思想方法引导学生理解数学思想并应用思想方法解决实际问题,达到培养应用能力,学以致用。为此,我们教学改革第一步就是要根据一般本科医学院校教学定位和医学生的专业特点,改革教学内容,优化教材体系,使教材尽可能体现应用数学的特点,使其知识结构更具实用性、可读性,更具医科的特点。

对教材体系、内容增减方面作了以下探索:

①本门课程是应用性较强的课程,主要应用部分在统计学部分,在不影响本课程体系完整性条件下,压缩概率部分内容,减弱概率论部分理论难度。

②改变重概率轻统计重理论轻应用的现象,淡化定理证明和计算技巧训练,加强统计思想和统计方法的讲解,重点介绍如何用统计方法解决实际问题,突出应用。增加一些常用统计软件简介。

③增加与医药学紧密联系的例题和习题。适当配置一些临床案例,学生通过学习这些案例来体会这门课程的重要性,激发学生的学习兴趣。

2改革教学方法,培养学生应用能力

传统的教学方式是一种封闭型的教学方法,教师讲、学生记的“填鸭型”不利于培养学生的思维能力,其要害在于用教师的思维活动代替学生的思维活动,使学生的智力发展受到束缚,不能用所学知识去分析和解决实际问题,更谈不上有创新能力。根据《数理统计》课程偏难应用性又较强的特点,我们采用多种教学方法灵活运用,努力培养学生分析问题、解决问题的能力。

2.1讨论式教学法,增强学生积极向上参与意识,培养互相沟通合作的精神

传统教学法偏重于“教”,忽视学生的“学”,课堂教学大多是教师的“一言堂”。我们都知道应重视互动教学,重视教师与学生之间的互动,但往往忽略学生与学生之间的相互影响。讨论式教学法是在师生之间双向信息交流基础上,增加学生之间的协助和交流的一种教学方法。根据《数理统计》课程特点,对一些较难理解的内容或富有争议性问题,采用教师讲授与讨论相结合。教师在备课过程中就要拟定好要讨论的问题,可以进行课堂提问、讨论、回答,也可以小组讨论,留问题课后讨论等多种讨论形式。例如,我们在讲完区间估计概念后,为了准确理解这个概念,我们出了这样一个思考题让学生讨论,P{θ1<θ<θ2}=1-α能否说参数θ落入区间(θ1,θ2)的概率为1-α?经过讨论,绝大多数同学认为此说法是错误的,回答正确。但仍有一小部分同学坚持此说法正确,教师及时总结、释疑说明回答错误的同学是把参数θ当成随机变量了。学生围绕某一问题进行讨论,不仅解答了自己的疑问,同时在解决其它同学疑问的同时对自己所掌握的问题有了进一步的深化。在课堂教学即将结束时,我们往往会留下思考题让学生回去讨论,给学生提问,留下新疑使教学在“有疑”中结束,使学生感到学习这门课程有趣味性,从而激发学习的主动性。实践证明,讨论式教学法对于学生的智力因素和情感因素的开发和发展都会产生积极的影响,激发了学生的学习热情,有效地培养了学生创新意识和合作精神。同时这种方法也督促教师不断更新知识,积极学习,提高讲课素质。

案例是一个实际情况的描述,它一般要涉及一个决策问题。教学案例是适应教学目标的需要,围绕一个或几个问题,在对实际调查后所作的客观书面的描述。案例式教学法又称“苏格拉底式”教学法,主要采用对话式、讨论式和启发式。这种教学方法是在教师指导下,组织案例,把学生引导到实际问题中去,进行学习、研究、通过分析、讨论找到解决问题的方法。在备课中,注意选取医药学真实案例,一旦选定某个案例作为教学方法,首先要熟悉案例内容,找出案例涉及的重要问题,寻找该案例相关资料,将案例要求学生事先阅读,拟定解决问题的步骤,教师引导学生讨论,在学生充分发表了观点后,教师及时总结答疑。例如:在讲假设检验内容时,我们主要采用案例教学法阐述基本概念、基本原理及推理方法,将理论教学与实际案例结合起来,使课堂讲解生动,激发了学生学习兴趣,提高了教学效果。

《数理统计》这门课是公认的一门较难课程,学生学习起来确实存在畏难情绪,而案例教学法采用的案例是来源于现实的医药学实际问题,有可能就是学生将来步入工作岗位要面临的实际问题,这样对学生来说就有一种吸引力,提高了学生参与的积极性,案例教学法采取以学生为主进行课堂讨论方式,有效地培养了学生分析问题、解决问题能力和决策技能。在这个过程中同学们切身感受到数学应用的奇妙作用。

案例教学法虽然在培养学生能力方面具有明显优势,但我们也看到它的不足之处,案例教学是对某一方面问题的描述,它不能代替系统的理论教学,只有掌握了一定的理论知识,才能分析案例,理论教学是基础,案例教学是补充,只有把两者有机结合好,才能达到好的教学效果。

2.3开展计算机辅助教学,创设良好的教学环境,提高授课效果

21世纪,教育现代化已经成为大势所趋,教育的现代化既包括教育理念、教育管理的现代化,也包括教学手段的现代化。对于学生来说,《数理统计》这门课程要比以往学过的高数难学,基本理论比较抽象,描述性色彩比较浓厚,为了消除畏难情绪,增强课堂学习内容的感染力,在课堂上恰当地使用多媒体教学课件,能提高学生的学习兴趣,因为通过图形显示配上文字说明,能创设一个图文并茂,声像并举,生动直观的教学环境。使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化。。在使用多媒体教学时,我们应该注意到CAI教学是一种辅助手段,不能取代教师在课堂中的主导地位。教师的人格魅力和语言魅力是任何机器所无法取代的,一节课是否能吸引学生,不在于CAI课件的趣味性,而在于教师的语言魅力,用语言吸引学生,而不是课件吸引学生。教师不可过多地用课件进行授课,也更不适合应用在教学的全部过程,因为它的条理性较强,不易更改,使教师在课堂上的随机应变,融会贯通受到限制。只有把计算机辅助教学技术和传统的教学手段有机地结合起来,才能更好地提高教学效果和教学质量。

3改革考试方式和内容,注重对学生能力的考察

教学改革的一项重要内容就是考试改革,它与教学内容、教学方法的改革相辅相成,互相促进,前者对后者具有强烈的导向作用,后者为前者打下了基础。对于《数理统计》这门课程,除了改革教学内容、教学方法,对考试改革不可忽视。通过改革考试,更好地促进学生能力的培养和教学质量的提高。考试改革主要从以下3个方面进行。

①改革考试内容。考试内容如果局限于教材,划范围、定重点,这样助长了一部分学生死背硬记也能得高分,伤害了认真学习学生的积极性,不利于培养学生的创新能力。考试内容应体现出对基本理论、基本统计方法的掌握,淡化计算技巧,注重对分析问题解决问题能力的考察,适当出一、二道能考察创新能力的题目。

②避免考试方式单一。考试模式多样化,平时要有测验,要提交读书报告,增大平时考试成绩的比例。学生的成绩应根据平时成绩、读书报告和期末卷面成绩综合评定。

③改革考试题型。应减少客观性试题比例,多出些综合性思考、分析题,以达到培养学生的综合素质和创新能力。

总之,《医药数理统计》教学改革的目的就是提高学生的学习兴趣,提升学生应用数学能力和分析问题解决实际问题的能力,培养学生的科研意识。本研究是针对一般本科医学院校的教学定位进行的一些思索和实践,还有一些方法不够完善,但我们相信在以后的教学中将不断改进,为培养21世纪应用创新型医学人才贡献力量。

【参考文献】

数理统计课程范文5

关键词: 概率论 数理统计 课程改革 教学方式

概率论与数理统计的研究来源于生活中那些结果模糊、可预测但又没有把握确定其发生的事件,它是数学领域一个独特的分支。它主要研究的对象并不是一个绝对的确定性问题,而是具有不确定性的随机现象[1]。这种随机现象广泛地存在于现实生活中,并且随着科学的进步,以往那些不可捉摸的自然现象也渐渐变得有迹可循。通过不断观察人们发现,事件在一定条件下发生的可能极具规律性,对这种可能进行规律性总结就是概率论与数理统计学习的主要内容。由于概率论与数理统计的普遍适用性,它在社会经济、自然科学、风险评估等方面都有广泛的应用,使得它成为理工类与经管类专业学生进修的重点基础课程。但是,随机事件的发生带有更多的抽象意义,学生在学习的时候难度更大,因此,需要就现阶段概率论与数理统计的教学现状进行适当的改革。

一、教学特点

1.课程理论性较强

《概率论与数理统计》在现实生活中具有较强的应用性,它研究的是随机事件发生可能的规律,是将现实情况转化为数字规律之后的理论总结。首先,概率并不是事件的具体属性,其本身就是现实理论化的产物,所以与概率相关的定义理论都具有较强的理论性。其次,概率论与数理统计在学习思路上与大学数学要求的另外两门课程有很大的不同,该课程是以事件的不确定性为主要研究对象的,在学习时需要将自身置于一个抽象的思维空间理解相关定义理论,继而再将知识与实际联系起来。所以,大多数学生在接触到概率论与数理统计这门课时,都会觉得十分抽象难懂,很难掌握运用。

2.教学内容与实际联系较少

现存的各种《概率论与数理统计》教材在内容上都大同小异,整体教学风格偏重于理论部分,缺乏与现实生活的紧密联系。在教材编排上,理论部分涉及的知识琐碎繁多,在理解上容易造成混淆,教师必须拿出大量时间为学生讲解基础理论。同时,该课程的授课时间通常只有短短48个课时,在内容精讲的基础上教师必须放弃一部分实例的运用讲解。由于这门课程的理论性较强,在考试时,学校设定的理论题目占有卷面的绝大部分。这种现象导致大学教学对理论的教授要更多一些,在联系实际方面略显薄弱。

3.教学模式单一

在大学,学校由于教学资源的限制,一般概率论与数理统计课程都是在一个大教室,由一位老师给一两百个学生讲授知识。这种教学方式使得老师不能够顾及大多数学生,无法在课堂上根据学生的反应调整教学方式,只能通过扩音器在讲台上按照自己的方式通过板书或者课件按照教学大纲进行授课,只能通过课下个别学生的提问确定自己讲课的效果。整个过程学生一直处于被动接受知识的位置[2],缺乏对于知识框架的整理。由于该课程理论性较强,与高中数学内容的衔接并不平顺,使得学生的积极性很难调动起来。同时课程内容在生活中并不会达到立竿见影的指导效果,课堂学习不以联系实际为主,很难引起学生兴趣。

二、课程改革建议

1.运用数形结合

概率论与数理统计课程的一个难点就在于要将原有的数学思维推广到一个无穷的样本空间。很多学生不能适应这种思考方式的转换,就会在学习时产生困惑。针对这种抽象的课程学习,“数形结合”就是一种很好的方法。数形结合是一个将数学题设简单化的数学方法,在数学问题的分析与推导过程中用直观形象的几何图形表示出来。比如在讲解“集合”问题时引入韦恩图的教学方式,用一个封闭的圆形代表无限的集合,用圆与圆之间的位置表示集合的关系。数形结合使得抽象的问题变得形象具体,可以帮助学生在脑海中更快地建立相关概念,有助于理解。

2.结合实例教学

概率论与数理统计的起源和赌弈有关[3]。其作为一种源自于生活实践的应用性课程,必然要应用到实际中,将实例教学方法用于概率论与数理统计教学中是十分有效的。比如,我们在学习0-1分布的时候,让学生们通过抛硬币的现实例子对其性质进行总结学习。生动的现实例子可以将课堂与生活联系起来,一方面将课程中的抽象问题用实际事件总结归纳,在头脑中建立起形象思维,方便学生加深对概念的理解,另一方面,每一个实例都是理论知识在现实生活中的运用,学生将课堂上学到的知识成功应用到生活上,可以增强应用能力,提高学习兴趣。

3.改进教学模式

虽然现有的讲课方式受到教学资源的限制,在教学方式上有很强的局限性,可是还有改进的空间。在课堂上,教师需要运用多种方法,避免出现枯燥乏味的讲课模式。同时,大学学习更加要求主动与自学,教师不仅应当在课堂上改进,还应当充分利用课下时间。课后布置实践类作业,例如用概率论方法分析社会调查结果的作业,让学生体验知识在实践中的应用。

三、结语

从高中进入大学,数学思维发生了很大的转变,概率论与数理统计就是典型的例子。概率本身就是现实理论化的产物,抽象的概念和理论性内容无形中增加了教学难度。本文对其教学现状作出了分析,希望可以通过一些改革思路的提出促进概率论与数理统计课程教学的进步。

参考文献:

[1]金德泉与黄志丽.《概率论与数理统计》课程教学改革的一点思考[J].科技视界,2012(29):18-18.

数理统计课程范文6

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,产生于赌博中的问题,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:

[1]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]向小红.数学建模思想的概率统计学探讨[J].中国科教创新导刊,2012,(35):57-58.

[3]刘卫锋,周长芹.数学建模融入概率统计教学存在的问题与对策[J].高师理科学刊,2013,33(2):85-87.

[4]王芬,夏建业,赵梅春,刘娟.金融类高校高等数学课程融入数学建模思想初探[J].教育教学论坛,2016,1(1):156-157.

[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)