数理统计范文

时间:2023-04-11 22:06:11

导语:如何才能写好一篇数理统计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

数理统计

篇1

英文名称:Application of Statistics and Management

主管单位:中国科学技术协会

主办单位:中国现场统计研究会

出版周期:双月刊

出版地址:北京市

种:中文

本:16开

国际刊号:1002-1566

国内刊号:11-2242/O1

邮发代号:82-69

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1982

期刊收录:

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD―2004)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

期刊简介

数理统计与管理》(双月刊)创刊于1982年,是由中国科协主管、中国现场统计研究会主办的会刊。

办刊宗旨

推进数理统计与管理方法的研究与应用,更好的为我国社会主义建设事业服务。办刊方针:坚持面向基层、面向应用、侧重方法、注重效果,发挥传递成果信息、交流使用方法、服务生产和研究的重要作用。

主要刊登

数理统计与管理科学的研究成果,并兼顾介绍统计学科的其他科学方法知识及其应用。

篇2

从而证明现代统计学的发展及其在社会政治经济生活中发挥作用越来越大的趋势,数理统计研究问题的理念及其方法已对统计学的发展产生重要的革命性影响

[关键词] 数理统计 工作 特点 地位

一、数理统计的主要特点

数理统计就是通过对随机现象有限次的观测或试验所得数据进行归纳,找出这有限数据的内在数量规律性,并据此对整体相应现象的数量规律性做出推断或判断的一门学科。

从数理统计的学科特征来看,数理统计是应用数学中最重要、最活跃的学科之一。由此可见!数理统计从学科划分来说,应属于数学学科,但是其重在应用!而不是纯数学理论或方法的研究,故其采用的方法也就重在归纳法,而不是数学的演绎法。

二、数理统计在统计学中的地位

1.数理统计在统计思想发展中的地位。统计作为一项社会实践活动,已有几千年的历史。“统而计之”,就是人们对统计的朴素认识。随着社会生产力的不断进步,当代的统计已不圄于“统而计之”的范畴。

(1)统计作为人们认识社会的最有力的武器之一,已广泛应用于社会、政治、经济、科技等众多领域,而每一个领域有其复杂多样性,若采用简单地“统”,即全面调查几乎是不可能的,但是全面地了解每一个领域的基本情况及不同领域之间的数量联系的规律性,又为现代社会管理所必需。数理统计研究问题的思路和方法,自然而然地为统计学所利用,即数理统计为现代统计学的发展点燃了解决复杂现实问题的科学思想火花――为用总体的部分去说明总体奠定了数理基础。

(2)20世纪30 年代以来,随着政府要有效地干预国民经济理念的形成,政府以社会经济生活直接参与者的身份出现,基于对全局数据的掌握,大大地推动了统计思想的发展,不仅投入了大量的资金对统计这支“武器”进行开发,更重要的是从立法的角度对统计行为进行规范。在当今许多国家的统计法规中,都明确地规定抽样调查在统计调查中的重要地位。比如,在我国1996 年5月经修改后颁布并实施的《中华人民共和国统计法》第二章第十条就明确规定:“统计调查应当以周期性普查为基础,以经常性抽样调查为主体,以必要的统计报表、重点调查、综合分析等为补充,收集、整理基本统计资料”。而抽样调查的基本原理就基于数理统计的推断原理。可见,数理统计的推断理念在统计实践中的地位已用法律的形式确定下来。

(3)作为社会经济活动主体的企业单位,在世界经济全球化、区域经济一体化的发展背景下,不仅没有足够的资金、技术支持从事某一方面的全面调查,有时也没有必要通过全面调查以获得生产经营方面的全面数据资料,而抽样调查就足以提供相应可靠的数据作为企业生产经营决策的依据。这也说明数理统计有着微观的现实需要,为微观经济管理活动开辟了无限广阔的前景。在微观统计应用中有着坚实的思想根基。

(4)统计的理念,已不仅仅在于用历史数据描述历史的发展特征,而当代更强调通过对历史数据的收集、整理和分析,去预测未来,而这种预测的基础同样基于数理统计的原理。即从历史的时序数据中找出数据的内在数量规律性,以把握未来的走向,即数理统计的分析原理在时间序列数据预测中的作用,同样功不可没。

2.数理统计在统计方法中的地位。随着数理统计解决现实问题的理念在统计思想中地位的确立,数理统计在统计方法中的重要地位也相应地得以确立。

大数定律为数理统计应用于统计学搭起了连接的纽带。大量观察法是现代统计学的基本方法之一,而大数定律又是大量观察法的基础。统计学若没有大量观察法的支撑,则统计分析中的基本指标――平均数与相对数,则失去其应有的作用和意义,可见数理统计在统计方法中的基础地位不容置疑。

3.数理统计在统计内容中的地位。统计学是一门关于如何收集、整理和分析统计数据的一门方法论科学。不管数理统计对统计思想的发展有多大的影响,也不管数理统计在统计方法中居于何种地位,数理统计在统计学中的地位还是主要体现在统计分析中的地位。数理统计对数据的收集方法与整理方法的实际影响要比其对统计数据分析方法的影响小得多。也就是说,统计学作为一门方法论科学,其研究领域要比数理统计宽广得多。试图用数理统计取代统计学的观点显然是不正确的,同样试图用大统计学取代数理统计的观点也不正确,毕竟数理统计作为一门数学学科有其自身的不可替代的特点。因此,数理统计在统计内容中的地位,也只能主要体现在统计分析方面。

(1)统计数据收集方法的研究仍然是现代统计学的主要内容之一。正如前所述,在我国现阶段如何获得大量真实有效的统计数据,是我们所面临的迫切任务之一。不真实、不全面的统计数据,使国家的宏观管理"经济理论’经济模型和经济政策的统计检验,以及企业的生产经营预测、决策,都不能有效地进行。可见,“统计数据的质量是统计全部工作的生命”的观点的正确性。而数理统计在统计数据收集方面的影响仅体现在统计数据调查方式方法方面,即抽样调查如何组织实施的方式方法,在统计数据收集方法中得以突出和强调。

篇3

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

篇4

《高等教育心理学》提到,学习兴趣是学生心理上的一种学习需要,而学习需要是学习动机的主要因素,学习动机则是学生进行学习的内驱力。数学作为文化基础课,多数学生认为数学课抽象、枯燥无味,无新鲜感且无应用价值。激发起学生学习的兴趣,这样的教学会有高的教学质量。因此在概率论的教学过程中,要始终注意培养学生学习的兴趣,使学生既学到必要的知识,又享受到一定的学习乐趣,达到提高教学质量的目的。各门课程的特点不同,培养学生学习兴趣的途径和方法也不尽相同,但是深入钻研教材,根据教材的内容和特点,挖出潜在的有利于培养学生学习兴趣的积极因素并加以充分利用,这一点是共同的,是当前提高教学质量的一个重要方面,可能还是提高教学质量的“治本”的方面。由于《概率论与数理统计》所研究的问题渗透到我们生活的方方面面,每一个理论都有其直观背景。因此,在教学中,应该致力于从多方面入手,去激发学生的兴趣,使学生在体会每个基本概念、定理和公式的产生过程中,掌握概率论与数理统计解题的思想和方法。具体方法有:

1.安排实验活动

数学教育家弗赖登塔尔提出,与其说让学生学习数学不如让学生学习“数学化”,学习数学不能仅满足于记住结论,更要注重数学知识的发生过程。针对概率论与数理统计这门课的特点,在教学中适当地安排实验活动让学生通过实验发现某种偶然性后面所隐藏的必然性,从直观背景中了解某些理论产生的过程。如在讲授几何概率时,可以让学生做一下著名的蒲丰实验;在讲授随机事件的独立性时,可以让学生做一下著名的德梅尔掷骰子实验等。安排实验化的教学活动,既可以帮助学生理解基本概念,掌握概率论解决问题的方法,又能大大激发学生学习这门课的兴趣,有利于培养学生的探索精神,提高学习效率。

2.采用疑问式教学法

疑问式教学是指通过提出疑问、分析疑问、解决疑问而进行教学的方法,该方法有利于养成学员积极思考、新颖好奇、敢于批判、勇于超越等良好的心理品质,也是激发学生兴趣的有效手段。在教学中要全面实施这一方法要善于设疑,“读书无疑者,须教有疑”。好的疑问能激发兴趣,促进思考,而不好的疑问不仅不能引发兴趣,可能适得其反。善于设疑就是设置问题要自然、恰到好处,不能故作技巧。

3.组建课外兴趣小组

培养学生的综合素质和创新能力,仅靠课内教学是不可能完全实现的。在教学中,要紧紧围绕教学目标,把课内教学和课外活动作为一个整体来考虑,进行优化设计,形成合力。为此,有必要组建由教师引导,学生自主成立的概率论与数理统计课外兴趣小组。小组活动的宗旨,是利用课余时间,通过定期组织活动,激发人家的学习兴趣,探讨热点、难点问题,加深对理论知识的学习和理解,拓宽知识面,锻炼思考问题和研究问题的能力。组织课外兴趣小组这种方法对于提高学习效果,提高学员综合素质和创新能力有显著成效。

二、教学中要突出一个“活”字

1.教学案例要“活”,注重学科实际

概率论与数理统计是一门有着广泛应用的数学学科,因此在教学中我们应准确把握这门课与学生所学专业的结合点,突出其应用性。在概率论与数理统计的教学中,很多高校教师是文理课概率论与数理统计课程都带,这就涉及到课程实例的选择问题。在教学中应结合学生的专业知识,调整教学实例。对文理科的实例分别对待,因为它们涉及到一些专业术语的问题。在讲授过程中,将统计理论与实际问题相结合,培养学生用所学的知识去解决具体实际

问题的能力及理论联系实际的作风,从而使学生进一步深化理解统计中的基本概念和基本原理。

2.改变灌注式教学,发展互动式教学

传统的教学方式是知识传授型的,教师是教学的主体,只重视教的过程,忽视了教学是教与学互动的过程。教师在课堂上满堂灌、注入式的教学方法不能充分调动学生学习的主动性,没有立足于培养学生的学习能力和不同学生的个性发展。现代教学方法主要是挖掘学生的学习潜能,以最大限度地发挥和发展学生的聪明才智为追求目标。以教师的系统讲解为主是目前教师多采用的教学方法,它虽能使学生在单位时间内迅速系统地掌握较多的数学基础知识和技能,但整个过程由教师直接控制着,学生实际上处于一种被动接受教师所提供知识的地位,学生学习的主动性、创造性极易受到忽视或限制。因此,在高校教学中,教学方法应突出一个“活”字,根据不同的内容选择不同的教学方法,采取多法并用的教学模式。教师在深入理解教材和了解学生的基础上,用“启发”形式写出自学提纲,以课外作业的形式布置下去。在上课时,或是请学生们讨论本节的知识要点,或是请学生讲解本节的内容,最后由教师进行有针对性的指导,全面进行教与学的评价。这种方法的主导思想是突出教学过程中师生的双边活动,提高学生的自学能力,从而变以前被动接受为积极主动参与整个教学过程,培养了学生分析、辩论、理论联系实际、与他人合作等综合能力。总之,在概率论与数理统计教学中,教师“施教之功,贵在引导”,即引导学生去发现生活中的随机现象所隐藏的规律性,掌握概率论与数理统计研究问题的方法。

三、注重现代化信息技术的教学应用

教学效果不仅取决于教材的质量、教师的学术水平,在很大程度上,也取决于教师所运用的教学手段。要真正建立起先进、科学的创新教学模式,必须通过系统优化教学设计,针对不同的教学内容,采取各种有效的教学方法,这就必须借助于现代化信息技术。现代化信息技术对教学的意义表现在:

1.动画演示。多媒体具有色彩斑斓的二维动画显示,能演示一般课堂教学难以表达的内容。例如,借助于计算机,可对概率论与数理统计中的一些随机现象进行模拟。对诸如分布的性质、分布之间的关系可用图形的方式进行演示。

2.高效性。多媒体教学使教学内容以崭新的而貌呈现在学生的面前,使学生易于接受和理解,再加上计算机本身的功能,能设计出形象的画和舒服的学习气氛,使学生在轻松活泼的氛围中获得丰富的知识。在概率论与数

理统计的教学中,利用对某些试验进行模拟、演示随机现象的统计规律性,能有效地调动学生的听觉和视觉。改变传统的口授、板书传授知识的方式,使题目中静止的内容运动起来,使学生能充分地观察到运动的全貌、增强了学生的观察和分析能力、提高了教学质量。

3.自由性。在教学实践中,不仅仅是教师要用计算机,同时还要鼓励学生尽可能使用计算机来处理数据,进行模拟活动。多媒体教学不仅可在规定的时间内教学外,还可给学生自由选择学习的时间和内容并使枯燥无味的习题变得有趣、有利于知识的巩固,更深刻地体会统计的思想和概率的意义。

四、重视“辩误”的教学方法

许多学生由于对概念缺乏理解,因而在解题时常会出现许多共同的一些常规的错误。在教学中,教师应当组织一些有典型意义的错误题解,从而学生在对比分析中正确理解概率统计中的概念,掌握正确的解题方法。比如有许多学生认为,不同的随机变量,它们的分布函数一定不同;同分布的随机变量一定相等;两个一维正态变量合在一起就一定是一个一维正态随机变量;若ε与η不相互独立,则ε2与η2就一定不相互独立等等,就是对概念缺乏正确而全面的理解。教师应该结合恰当的例子加以说明,使学生纠正这些错误观念。“辨误”教学能给学生留下深刻的印象引导学生从正反两方面而吸取经验教训,加深对概念的理解,从而更好的理解这一学科领域。

参考文献:

[1]杨金英.在概率论与数理统计教学中应突出实用性和趣味性[J].呼伦贝尔学院学报,2002,10,(4).

[2]赵晓芹,王国宝.浅谈概率论与数理统计的教学[J].数学理论与应用2005,25,(4).

[3]赵姝淳.概率论与数理统计创新教学模式初探[J].高等教育研究学报,2001,24,(1).

[4]陈建兰,吴明,孙伟良.概率论与数理统计教学改革的探讨[J].杭州电子科技大学学报2005,1,(2).

篇5

河北省塞罕坝机械林场总场 河北承德 068466

摘要]现如今,随着社会经济的迅速发展,农业市场也随之发达起来,不论是工业还是农业都有了卓越的成就,然而在市场发展的过程中数理统计是不可缺少的一个环节,尤其是在林业的发展过程中,如果不能做到通过精确数据来进行统计或者总结,那就不能完整准确的实现林业市场的振兴发展。本文将会针对数理统计在林业上的应用,从土壤质量、天气、树木生长环境以及生态环境等方面展开陈述运用数理统计的必要性以及其在林业生产中的应用。

[

关键词 ]数理统计;林业发展;应用

引言

众所周知,林业管理所指的是树木、植物甚至大到森林范围的管理工作,但是实际上林业所指的方面往往不只是这些,它还包括种植物的土壤质量、天气因素以及各种种类不同的生物物种,更有关于绿植后期的养护以及培育防火功能的方面。这些错综复杂的管理工作使得数理统计在林业管理中所占的地位越来越受到重视,因此,数理统计在林业中的应用是必不可少的。

一、数理统计在林业发展的初步涉入

(一)、通过数理统计进行推断

在人们最初的认知中,数理统计只在一些工业、企业中运用到,通过数理统计方法来统计人流量或者营业额等结果的统计,大多数工作人员都会通过先调查后统计的手法将数理统计的体系有序的进行下去,当然,在林业的管理上数理统计起到了不可忽视的作用,例如:数理统计可以通过调查树木的成活率来确定出最佳的种植日期和天气;还可以通过调查一片土地种植物所需肥料多少来确定林业的成本和利润;另外,遇到棘手天气,很多作物会遭受虫害甚至是涝灾旱灾,这时可以通过对树木进行抽样调查的方法来确定树木遇虫害的程度大小。

以上讲述的是数理统计对林业大规模的控制与统计,其实,数理统计对林业的细节问题也有很大的作用,比如:通过调查来确定种子的重量是否处于一个合适的轻重,当然这个调查统计是要通过正态分布来实现;还可以在树木的生长过程中统计数目是否达到规定的高度,从而能够掌握树木的成长快慢的影响因素,通过数理统计的各种方法来发展林业的管理。

(二)、通过数理统计来进行实验统计

在投入一个物种的时候应当进行预实验,当我们想知道一种肥料对植物的影响时,不能大批量投放配料给所有植物,因此此时就需要不断的进行试验统计,通过实验得出的数据就可以进行数理统计,存入数据一共以后使用或者借鉴,此外,像病虫害的影响、种子的质量等问题都可以通过数理统计来进行实验统计以确保林业的稳步发展。

(三)、数理统计中的整理比较分析

通过调查和统计,我们可以对实际情况有个大体上的了解,然而这不能成为最终的实施方案,我们应该做的就是将所有统计数据集中起来,进行回归分析,通过计算所统计数据的平均数以及方差等统计数据来分析出相应的规律,比如:针对研究树木的成活率与生态环境的关系问题,首先应该对树木的品种进行查证和分类处理,调查树木的周遭环境(土壤质量、培育的温度、天气的好坏、是否有人为因素)并做好统计与分类,其次对时间要做到同时准时,不能马虎测量植物的生长状况,进而对植物的生活规律进行统计,最后将所有收集的有效信息进行总结和集中,进行数据分析,也是得出准确结论的至关重要的一个环节。

二、在林业中应用数理统计的举例以及注意问题

统计的目的就是得出具有说服力的数据来为生产中的措施作为依据和担保,数理统计要注意的问题就是准确无误,在林业发展实施过程中,进行统计的工作人员,如果不能很准确无误的进行调查和统计,那么得出的数据就像一个具备空壳的人,没有依据的数据不能作为统计的依据,因此,认真统计是数理统计应用中要着重注意的问题。为了让数理统计一目了然的呈现在管理人员思想中,本文将简单的举一个例子来解释数理统计在林业中的运用。在某林业局林场中,要对红叶石楠扦插生长状况进行统计分析。那么,首先管理人员应当在每一块土地上调查处红叶石楠的幼苗总数进行统计,然后在这些红叶石楠中随机抽出66株进行有必要的测量工作,例如:红叶石楠的树高、枝条的长度以及个数、冠幅的大小等等。并且可以通过对统计软件的应用将调查统计的数据进行方差分析、性状分析、以及表现出的特殊性状。通过实验得出的数据进行结果的分析,从多个数据角度对红叶石楠扦插生长幼苗总数进行统计分析,通过对树高、冠幅的大小、枝条多少等多方面的比较,针对规定或者正常高度进行调整和计算,不急能够在林业发展中避免不必要的麻烦,还能尽最大可能减少林业发展中的不必要损失,节省成本,为林业发展者制造最大极限的利润。

通过红叶石楠扦插幼苗生长的统计例子,我们总分意识到数理统计在林业发展、林业管理以及林业科研过程中的地位,它应该被大力提倡以及广泛应用与重视,伴随着当今社会经济的迅速发展以及人们生活需求的不断提高,使得智能建筑、绿色生活成为主流,因此林业将面对一次巨大的发展以及挑战,面对挑战,管理人员应当及时学习数理统计应用来适应高速发展的林业市场,况且在计算机普遍的今天,很多统计软件的兴起足够给数理统计带来很大的方便,因此,高难度的统计分析已经不在话下,也不是触不可及的梦想,故应该积极响应数理统计在林业管理中的应用,让林业市场进一步扩大。

结语

经济的发展是带给了人们更高的生活水平,但是在发展的过程中,在无形中给了环境一种压力,一系列环境问题的涌出使得更多的人注重林业的发展,每一次环境问题的爆发都是对人类的一次宣泄,也就致使人与自然的矛盾不断上升。林业的发展也就成为人人关注的事情,林业不仅要种植树木还要进行绿色的维护和保护,而数理统计系统能给林业的发展提供有效准确的数据以及正确的分析结果,协助林业管理和发展来选择正当的发展道路,降低林业发展的风险,尽最大可能减少成本流失以及树木资源的浪费,因此,在今后的林业发展中应当充分运用数理统计方法,让实现绿色生活不再是梦想。

参考文献

[1]马成东,张丽.数理统计在林业上的应用[J].河北林业,2000,03:30.

[2]周家斌.关于数理统计在气象学上应用的几个问题[J].陕西气象,1981,Z1:39-43.

[3]梁志广.浅谈数理统计在林业科技中的应用[J].吉林林学院学报,1985,01:55-61.

[4]冯建灿,郑根宝,何威,毕会涛,林春阳.抗蒸腾剂在林业上的应用研究进展与展望[J].林业科学研究,2005,06:755-760.

篇6

1系统结构及运行环境

系统主体架构为浏览器和服务器架构。应用程序代码、数据库均安装于服务器端,便于集中管理。服务器端为Apache+PHP+MySQL,系统可在Linux、Windows、Unix等平台上运行。

PHP是一种被广泛应用的多用途脚本语言。它可嵌入HTML中,尤其适合WEB开发。PHP包含了大量的函数库,可完成包括数据计算、数据库操作、图形操作等在内的各种复杂的功能。MySQL是一个真正的多用户、多线程的SQL数据库服务器,功能强大,快速高效。PHP和MySQL均为开源免费软件。

2系统功能及实现

2.1常用数理统计分析系统功能主要通过PHP的数学函数库和图形函数库实现,包括生产上常用的数理统计分析方法。它由以下几大模块组成。

1)方差分析。单因子两向分类、单因子协方差分析、两因子协方差分析、两因子裂区、两因子系统分组、两因子交叉分组、三因子系统分组、三因子交叉分组、拉丁方试验。

2)相关回归。简单直线与曲线回归、毒力回归、多元回归、多元二次回归、通径分析、逐步回归、二次旋转回归、通用旋转回归、偏相关关系分析。

3)最优设计。二次饱和D—最优设计、单纯形格子混料设计、单纯形重心混料设计。

4)多元分析。主成分分析、聚类分析、判别分析、逐步判别分析、模糊聚类分析、模糊识别分析。

5)周期分析。时间序列分析优选法、方差周期外推法、周期图法。

6)种群分布。空间分布频次检验法、空间分布聚集度判别法、负二项分布的公共K值。

7)其他分析。包括加权列联表分析法、多因子综合相关分析法等(图1)。

2.2数据的图形化模拟应用图形直观反应处理数据变化的特征规律。如在曲线回归分析中,应用回归方程结合图形进行回归拟合(图2)。

2.3在线示例辅助本项功能主要适用初次使用本系统的人员,特别是基层数理统计基础知识较薄弱的用户。每项统计分析方法包含算法简介、示例、应用领域、参数含义、结果分析。通过示例数据指导用户掌握每种数据统计分析方法的应用领域、试验如何设计、采用什么样的分析方法、数据如何进行处理以及处理后得到的结果参数表示的含义,从而能科学地对数据进行分析(图3),而不用顾及和掌握复杂的数理统计分析过程。

系统运行比较简单,选择相应的数理统计分析方法,将经过Excel初步处理或直接从Word文档中将数据直接拷贝到文本区域框内,单击提交运行按钮即可直接显示得出相应的结果(图4)。

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1更新方式,增强创新能力

培养创新能力的高层次人才是高等教育的新目标,这也对教师们的教学方法改革给予了明确的规定。与早期传统的教学方法相比,现代教育方式的更新呈现出了很多先进的特点,为医药数理统计教学工作创造了条件。早期教学存在的不足主要表现在教师讲课过于呆板和技术化,课堂上缺少师生交流与互动,导致了整体课堂教学效率低下。教师需积极引进启发式、讨论式和案例式等教学方法另外还在医药数理统计课程的教学实现创新型教学,以培养学生的实践能力。研究性学习是最近几年提出的新观点,主要是指以学生的自主性、探索性学习为基础,让学生在社会实践过程里收获不同的知识,以加强对专业知识的理解。根据本课程的教学目标要求,我们开展研究性学习时要为学生提供更多的学习题材。还需要顾及到学生没有研究性学习的经验,这样才能保证教学方式的有效性,满足现代教育事业发展的需要。例:估算池塘中鱼的数量、合理验血问题、医疗保险的赔偿问题等等。教师要求学生通过社会实践来获得答案,最后根据概率与数理统计的知识处理问题。经过这样的实践学习,能够让学生的思维能力得到锻炼,增强了学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,让学生的创造思维得到开拓。

2调整内容,知识体系创新

当前,教育事业改革广泛进行,很多方面的理论知识学科得到了更新调整。数学在科学、技术、经济、社会等区域的研究也更加深入,医药数理统计这门课程就体现了概率论和数理统计在医药中的运用价值。但受到传统教育理念的束缚,对于医药数理统计这们学科的教育仅局限于理论知识教学,学生的思维能力没有完全打开,接触到的教学内容也相对陈旧。高校依旧存在重理论轻实践,重知识轻能力的现象。教师在教学题材的选择上基本都是照搬前期教育遗留下来的内容,这就难以显现统计在现代医药领域的应用。面对新时期的高等教育,教师应该学会在思想观念上转变教学方式,让学生能接触到更多的理论,懂得如何去掌握医药数理统计知识的学习方法。教师需对概率论知识综合讲解,优化定理的推理论证,注重教会学生用概率的思想理解基本概念,不断培养学生的实践能力。数理统计部分的教学过程里,应该把握好统计概念及统计方法的运用情况,使得学生的学习不再局限于书本教材,能够接触到各类与数理统计相关的知识。作为教师,在授课过程中不能仅使用教育部门颁发的教材,还要从教学资料及相关书籍上收集教学资源,为学生展示数理统计在医药领域的新应用。早期数学教学将重点放在了知识结构的教学上,对于理论知识的实际运用没有给予关注。伴随着科学技术水平的提高,我国的医药学领域研究开始结合了数学模型,如:医生问诊时的贝叶斯模型、药物分析的假设检验模型等。教师应该深刻认识到数学模型的重要性,在教学过程里积极引进数学建模。这样既能实现现代教育的需要,也能保证教师的教学工作取得良好的程序,以此来增强学生知识分析、解决问题等多方面的能力,满足了现代专业课程教学的需要。

3转变观念,考核制度改革

尽管现代教育理念中要求学校重视学生能力的培养,不能仅仅是关注学习的学科成绩,但考试依旧是教学中不可缺少的部分,通过课程考核能让教师掌握学生的学习情况,以反思自己教学工作存在的不足。学校应该在考核试卷上进行更新处理,规范化的试卷能够让学生在考核中显现出自己的优势,但如果学校仅仅将考试成绩作为衡量学生成绩好坏显然存在不足。因而,面对新时期但教学改革,教师应该转变考核观念,执行创新的考核方式验证学生的学习情况。我们可以将学生本课程的考核成绩分成平时成绩、研究报告(或论文)及期末考试成绩3部分。平时成绩涉及到作业质量、课堂表现、学习态度等;研究报告(或论文)涉及到数学建模、专题研究等,最后写出一个总结性的论文,让学生的创新能力得到加强。在期末考试中要倡导实行开卷考试,对学生的综合应用能力重点考核,这样才能将学生的激情带动起来。

4结合技术,提升教学效率

医药数理统计教学中采用先进的技术能够提高学生的学习兴致,减轻教师的教学工作负担。当前,我国正处于信息化时代,先进的网络技术得到了广泛的运用,很多现代化教育手段也被应用到教学当中。教师在引进教学技术时,应该充分结合计算机设施,课前制作相应的多媒体课件,同时结合先进的教学方式运用技术。在多媒体课件制作时坚持图文并茂,同时配合动画演示,这样能从多个方面对学生产生刺激,让学生积极参与到课堂教学中。例如,在授课时加入了蒲丰投针、二项分布、大数定律及中心极限定理和假设检验的两类错误等等很多内容的演示,这就提高了课堂教学的整体效率。需要注意的是多媒体只是辅助教学的一种手段,不能用它替代传统的教学模式,只有在教学中合理使用多媒体才能取得最佳的效果。另一方面,当前很多的统计软件,如Excel(电子表格)、SAS(统计分析系统)和SPSS(社会科学统计软件)等都需要通过计算机演示才能达到教学目的。通过统计软件的教学使学生了解到在实际进行统计分析时,可以借助科学手段对数据等进行科学的分析。

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1现状分析

1.1学生基础参差不齐目前,我国的高等教育已从精英教育转化为大众教育,越来越多的高中生进入高校学习,生源差异较大,同时由于高中教育还存在地区差异,从而使得进入高等教育的学生的基础参差不齐.因而一味沿用以前的教学大纲、教学方法就显得不合时宜.而且,现在高校中的某些专业在招生时是文理兼收的,但学生的数学学习内容是不同的,如江苏省,数学中的排列、组合、二项展开等知识是文科生不需要掌握的,但这些在学习“概率论与数理统计”课程时却是必须的.在进入高校后,对不同专业及文理兼收专业的学生,在教授“概率论与数理统计”课程时,不加区分地使用相同的教学大纲,讲授相同的教学内容,就显得很不妥.

1.2教材内容安排有缺陷关于这一点,浙江大学的林正炎教授早就提出了[2].从目前全国高校的“概率论与数理统计”课程的教材来看,大多数教材都是概率论占大部分,约60%~70%,剩下为数理统计部分.这与“概率论与数理统计”课程是一门解决实际问题的应用性课程不相符合.很多学生学了该课程以后,仍不具备处理实际问题的能力,部分原因就在于现行教材重理论轻实际.另外,从现有教材的习题来看,过于偏差理论,缺乏实际环境.编者为了题目的简洁,而将原有环境进行了抽象化、理论化,使学生失去了对概率统计问题及思想背景的了解,从而影响了他们解决实际问题的能力.

1.3课时安排不合理由于“概率论与数理统计”是一门公共课,很多专业在编制培养方案时为增加专业课的学时数而有意压缩该课程的学时数,以致极大地影响了教学效果.同时,由于教材重概率轻统计,也影响了教师对概率与统计教学时数的安排,概率部分占去了太多的时间,统计部分匆匆而过,影响了统计方法、思维在学生处理实际问题及专业中的应用.

1.4教学手段落后在教授“概率论与数理统计”课程时,很多教师还是习惯采用“粉笔+黑板”的教学手段,在现代教育背景中,这不符合现代学生的学习心理,影响学生的学习兴趣,也影响了授课效率.

1.5考核方式单一很多学校采用平时加期末考试的考核方式,只是两者所占比例有所区别而已.这样的考核方式,也导致了教学中以概率为主,偏重理论,课程的应用性体现不明显,学生解决实际问题的能力无从显现.

2改革措施

2.1分层次教学应根据学生的不同基础、不同专业、高中阶段文理科选修的区别,在教学中实行分层次教学.根据学生的具体差异,制定不同的课程教学大纲、教学进度,整合教学内容,以切实提高教学效率.

2.2编制合适教材合适的教材应以“数理统计”为主线,概率论的知识可在其中需要的部分适当加入,并且难度要适中,不宜太深,否则又变成现有教材调换各章内容而已.编写教材时,在重视内容的同时,也要同样重视习题编制,避免抽象化、理论化,在习题中提供实际环境,使学生在解题过程中,培养解决实际问题的能力.

2.3合理安排课时合理安排课时既是指课时数的安排,同时也是指在规定的课时数内的教学内容的安排.首先应从各个学校各个专业培养方案的安排出发,重视“概率论与数理统计”课程的基础性、应用性特点,各专业在编制培养方案时给足学时数.建议至少安排64课时.其次,在总课时有限的情况下,教师要合理安排概率与统计的教学时数,在内容安排上,纠正现行教材重概率轻统计的问题.概率部分不能占用太多,要多介绍一些统计思想,处理实际问题的统计方法,这样更有利于学生的实际应用.但这种中间有一个矛盾:从以往考研数学大纲来看,对“概率论与数理统计”的要求还是以概率论为主的,但对大部分学生来说,学习该课程是为了以后在专业中的应用,因此,在教学中,教师还是需要注意概率与统计两部分内容课时的合理安排.对于因为将来准备考研而对这门课程有特殊需要的学生,可以以其他形式满足他们的需求,如选修课、考研辅导班等等,这样学习会更有针对性.

2.4改变教学手段教学手段要不断更新,可将幻灯、投影、电脑等适当引进课堂,如借助电脑演示随机数的生成、二维正态分布参数改变后图形的变化、二项分布的泊松近似等等[3].这样的改变不光是为了激发学生学习的兴趣,更要让学生学会利用计算机来处理一些实际问题.随着科技的发展,“数理统计”中所要处理的问题及方法已经形成了很多统计软件,如SPSS、SAS等等.这些软件可以很好地处理“数理统计”的参数估计、假设检验、回归分析等问题.任课教师应与时俱进,不但要有概率论知识的素养,熟悉数理统计中的基本理论和方法,还要掌握若干统计处理软件.

2.5激发学习兴趣作为教学的组织者,教师要善于创设教学情境,使学生产生新鲜感,激发其学习兴趣,使兴趣成为求知的向导,促进学生学习.激发学生的学习兴趣有多种方法,如以史料引趣,概率论与数理统计的发展史就是一部生动的创造史,可结合教学内容,选讲部分相关史料,介绍一些历史上著名的概率统计学家泊松、高斯、贝叶斯等对概率论的贡献及其研究方法、概率论的产生背景、某些概念的形成、发展等等[4],一方面可以激发学生的学习兴趣,同时也可吸收数学家在创造过程中反映出来的创造思想和方法.再如,以新知诱趣,在教学中适当介绍最新的科研成果,介绍不同学派在解决问题中的不同观点,使学生看到概率论与数理统计中的不确定的一面,需要继续探求的一面,以激励学生的创造精神;介绍概率论与数理统计在其他学科领域中应用,以开阔学生的眼界,在讲独立这部分内容时,提出是否有非独立的刻画,如何刻画,进而可以简单提出最近国际上正在研究的几种不独立的情况,再简要介绍随机微分方程、鞅的理论、随机场、点过程等新的概率统计分支的产生背景,使学生认识到概率论与数理统计的不断发展及其广泛应用,激发其探索意识及求知欲.

2.6培养创新能力“概率论与数理统计”作为一门重要的基础课程,渗透到了很多研究方向,尤其工科类和财经类.所以在教学过程中,应尽量给学生补充一些概率论与数理统计在相关专业中的应用实际模型,拓宽学生的视野,启发学生的思维,尽可能安排一些课堂讨论,布置一些课后阅读材料,培养学生的创新能力和适应社会发展的能力,提高学生的竞争力.

2.7采取多种考核方式“概率论与数理统计”是一门应用性学科,在注重理论的同时,更要检验学生解决实际问题的能力,所以,应采用多样化考核方式.例如,在总评成绩中加入实验成绩的比重;在平时教学中,可以布置一些综合性的课题,然后将学生分组,讨论解决问题,最后以提交报告的形式完成作业等等.这样既检测了学生解决问题的能力,同时也提高了他们科技论文的写作能力,为日后毕业论文的写作打下基础.

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关键词:分层次教学;概率论与数理统计;独立学院

概率论与数理统计是本科院校面向理工科和经管等专业开设的一门重要的数学基础课程,是学生在本科阶段接触到的为数不多的研究随机现象和统计规律的一门课程.随着科学的发展,在云计算以及大数据理论的推动下,概率论与数理统计的思想方法已经越来越多地渗入到自然科学和社会科学的各个领域中[1].如何结合独立学院学生的特点,将概率统计较强的应用性和实践性充分体现出来,是独立学院概率统计教学改革中值得探讨和研究的课题.

1独立学院的学生特点

独立学院是我国经济社会发展和高等教育改革中出现的新生力量,为我国高等教育的大众化起到了很大的推动作用[2].独立学院学生大多数的进校分数介于二本院校和专科院校之间.从多年的教学实践来看,独立学院学生数学基础相对薄弱,学生自控力较差,学习缺乏主动性且比较随意.与社会整体认知有所差异的是独立学院中也会有15%左右的学生有一定数学基础,学习认真;此外还有5%左右的学生由于偏科或考试发挥失常导致高考失利来到独立学院.这些学生往往是独立学院参加各学科竞赛的主力,他们不仅有较强的数学基础,而且学习积极主动,经过一定的训练在某些知识的应用方面甚至会超过一本、二本的学生.因此需要因材施教,针对不同专业、不同类型的学生开设不同层次的数学基础课程教学,在保证基础理论教学的同时,适当增加一些实验实践课程.这样可以提高学生的学习兴趣,充分锻炼学生的动手能力和应用能力[3-4].

2分层次教学实践

与其他课程不同,概率统计研究的对象为不确定现象.因为不确定性,概率论与数理统计的大量概念很难理解.同时,作为概率论与数理统计的基础课,微积分和线性代数在概率论与数理统计的教学中有很深入的体现,尤其微积分,基础是否扎实直接影响着概率论与数理统计的学习.因此,对不同数学基础、不同专业的学生进行分层次教学是十分必要的.分层次的概率论与数理统计教学并非简单地将学生按成绩分成不同等级,而是让学生在对自身数学基础有全面认识的前提下,结合自己的兴趣,在教师的指导下进行自主选班.分层次教学主要包括3个层次,即基础层、提高层和探索层.前2个层次为课内教学,分别在普通班和提高班进行.普通班与提高班人数按4∶1进行分配.第3层次结合网络平台及课外学习小组面向对概率论与数理统计有更多兴趣,且希望进一步学习实际应用的学生展开.

2.1分层次的教学大纲和教学内容

普通班和提高班学生在数学基础和学习主动性上存在一定的差距,而概率论与数理统计又是很多专业及后续课程的基础,根据这种情况,分别对普通班和提高班编写不同的教学大纲和教学计划.从教学学时来看,普通班学时是50学时,提高班是64学时(54+10),其中10学时的实验.从教学大纲内容来看,普通班重点突出对知识背景和统计思想的掌握,重视体验数学和实验数学的过程,从而提高学生的学习积极性和主动性.因此,删除了大数定理与中心极限定理的理论部分,取而代之的是要求在讲授概率与频率、二项分布和正态分布时分别回归到实际背景,利用多媒体课件及计算软件(Excell,Matlab等)进行随机模拟实验演示,让学生观察并参与到实验中,直观地得出相关结论.考虑到普通班学生数学基础较为薄弱,对于高维随机变量的相关复杂计算也降低了要求.而把重点放在了一维和二维随机变量的简单计算上,要求学生进一步加强基本积分求和计算的基础训练,保证学生掌握基本的数学内容和计算方法,为学习后续相关课程提供必备的数学素养.此外,在统计部分,统计量、参数估计和假设检验等都存在大量的公式,由于手工计算的局限性,大样本数据的处理过程无法贯穿整个课堂,往往使得学生对于结果感到很茫然.在实际应用中,绝大部分统计公式是可以实际查表计算,甚至可以通过一些应用软件直接得出统计结果[5-7].因此,在普通班的大纲中降低了对公式的记忆要求,而把重点放在了应用案例的分析和统计思想的理解上,让学生明确概率论与数理统计课程的用途及如何应用.相比于普通班,提高班的教学大纲在理论教学部分与普通本科要求一致.同时增加了10学时的实验课程.在有限的时间内既要熟悉软件操作,又要将概率论与数理统计知识实验化,对于数学基础较弱的普通班学生来说可能会力不从心.因此,只面向提高班开设.实验课程主要是将普通班没有进行理论授课而改为课堂教师实验展示的部分,改为了学生自己动手操作实践.这样既可以帮助学生进一步巩固课堂知识,加深对相关现象、概念和公式的理解,也提高了学生的数值计算能力,增强了学生的学习兴趣.

2.2利用网络实现第3层次的教学

互联网+课堂已成为现在教学的一个发展趋势,增加学生的课外自主学习,使概率论与数理统计的教学跳出课本,贴近生活是建立第3层次——探索层的主要目的.树立以学生为主体,教师参与指导的教学理念.结合课堂学习内容,利用网络平台,组织课外学习小组,让学生参与到一些实际课题中,对概率论与数理统计相关应用案例[8]做进一步探索.如让学生对某次考试成绩进行统计分析,利用假设检验了解成绩的分布情况,同时可以利用2个正态总体的假设检验对2个不同班级相同课程的成绩进行比较,最后深入到班级同学中进行抽样调查,并分析差异原因.让不同专业的学生参与到与自身专业相关的统计案例分析中,如经济金融专业的学生可以考虑人寿保险费额确定的案例,这样既练习了概率中的期望、方差和中心极限定理的运用,同时也学习保险数学的相关知识;工程管理专业的学生可以参与到建筑工程公司投标的决策分析案例中,不仅对期望、条件概率和贝叶斯公式等会有进一步深入的理解,同时可以学习投资项目的风险决策问题;工业和经管等专业的学生可以学习质量控制图,通过计算机对所获得的工业产品的质量数据进行测定,复习并深入体会数理统计中的参数估计和假设检验等有关知识及相关的应用.通过这些课题的参与,学生自己动手采集数据,建立模型,进行统计计算以及提交分析报告,不仅体会到了概率论与数理统计的实际应用,尝试了发现和创造的过程,还开阔了视野,增添了自信和成就感.从而提高了学习积极性,同时对所学课本知识也有了新的认识和理解.

2.3分层次的考核方式

对学生学习情况的期末考核是整个教学过程中的重要环节,它是对学生学习程度的检验,更是对教师教学水平的检验.因为存在不同层次的教学大纲,所以对学生的考核也分多个层次进行.对于基础班学生,卷面考试以基础题和简单计算为主,占总评成绩的70%,此外是参与第3层次学习情况作为加分项占总评分10%的额外加分.通过加分奖励机制鼓励学生积极参与到动手实践中去.对于提高班学生,卷面考试占总评成绩的60%,实验部分占30%,除了对软件的基本命令和操作的考核外,还增加了需要通过小组合作解决的综合应用题,以及实验报告的写作.既考核了学生的综合动手能力,还考察团队合作精神.此外第3层次的学习情况依旧作为加分项占总成绩的10%.

3分层次教学的实施效果和意义

独立学院的教学目标是面向地方和区域,培养高素质、复合型、应用型的高级人才.由于生源在数学基础上存在着一定的层次区分,各专业对概率论与数理统计知识要求也各有差异.因此,对不同专业、不同层次的学生在教学中进行不同教学重点的区分,分层次教学,使得教学有的放矢,因材施教.从整个教学的实践效果来看,课堂气氛有了明显的改善,更多的学生积极地加入到课堂演示的过程中,作业的完成率有了很大提高,尤其是实践作业.普通班的学生不再为复杂的计算感到迷茫,学习主动性显著增强,相比于以往不愿跟教师交流,现在很多学生课后愿意跟教师一起探讨随机试验和统计思想.提高班学生学习的内容则比以往更加充分,实验课程的学习使其对软件的掌握更加灵活,满足了他们的求知欲,同时也增强了动手能力.从学生的反馈来看,学生更愿意参与到与自己专业有关的概率论与数理统计课题中,而课题中所要用到的知识促使他们在课堂上更加认真地去学习.此外,通过各专业后继课程教师的反馈,分层次教学所学内容为学生后继的专业课和专业基础课提供了充分的理论保证.在很大程度上改变了以往所学内容无法应用,同时因难度过大,导致学生成绩不佳,失去学习信心,影响后继学习的情况.分层次教学的开展是对独立学院教学方式的有益尝试,对独立学院的数学教学改革有重要的意义.利用多媒体和计算机软件教学,让学生参与教学实验演示过程,利用启发式教学引导学生提出问题,分析问题和解决问题,使得学生对抽象理论有了直观感受,锻炼了学生的数学思维,扩展了学生的数学视野.注重概念与思想的渗入,而降低对计算技巧的要求,既照顾了数学基础较弱的学生,又加深了学生对概率论与数理统计这门课程的理解,帮助他们更加牢固地掌握概率论与数理统计方法,为后续课程的学习打下较好的数学基础.此外,利用课余时间,借助网络平台引导学生参与课外案例的分析和解决,将概率论与数理统计同学生的专业相结合,架起了数学与专业之间的桥梁.

4结语

概率论与数理统计课程的分层次教学是我院对数学基础课程教学改革的一部分,从实践来看取得了较好的教学效果,受到师生广泛的好评.随着教学改革的深入,在分层次教学中,新的教学方法和教学案例将会进一步融入到课堂教学和课后实践中来,为培养有创新能力的“现场工程师”打下良好的基础.

参考文献:

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[2]杨德广.独立学院是中国特色的新型民办高校[J].高等教育研究,2009,30(3):56-60

[3]刘程熙.高等数学分层教学方法的实践研究[D].重庆:西南大学,2009

[4]张晓丽,刘国祥.应用型人才培养模式下《概率论与数理统计》课程教学方法的改革与探讨[J].赤峰学院学报:自然科学版,2014(12):228-229

[5]王宁,孙晓玲.概率论与数理统计实验教学案例设计及实现[J].合肥师范学院学报,2014,32(3):69-72

[6]耿智琳.独立学院开展数学实验辅助教学的探索与思考[J].湖北经济学院学报:人文社会科学版,2011,8(2):138-139

[7]胡菊华.计算工具融入概率统计教学的尝试[J].科技信息,2011(35):430-431

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关键词:概率论与数理统计;教学研究;实用性

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)07-011-01

作为大学数学的基础课程,概率论与数理统计在高校数学教育中占有十分重要的地位,由于研究的对象的特殊性,以及规律的普遍性,它与数学其他方向不同具有广泛的应用背景,而统计学部分更成为经济学,社会科学,管理等诸多领域不可或缺的有力工具,而近期其理论甚至被物理学,遗传学以及信息论所采用,因此讨论仔细研究概率论与数理统计的教学方法对高校教育来说是十分必要的功课。

鉴于学生大多数在高中阶段已经接触过古典概率论的一些基础知识以及计算方法,但并没有掌握概率论的基本原理,在本科阶段的概率论与数理统计的教学目标,主要应当设定在令学生把握这门课程的基本思路以及如何把理论与具体的实际应用结合上,而为了实现这一点,就要从以下几步入手。

一、 应用与理论结合让学生在上课中找到乐趣

鉴于本科阶段,高等数学与线性代数的授课以理论与计算为主,在授课中较难激发学生的自主思维创造能力,因此显得相对枯燥,而概率论与数理统计则大不相同,它是从实践中诞生而最终又回到实践的课程,因此在课程教学中可以先以具体实际问题设问,来调动学生的思考,进而在教学过程中通过对理论的学习解决学生的疑惑,这是令教学摆脱纯理论的单调而获得生命力的很好手段。例如著名的玛丽莲问题:“台上有三个门,一个后面有汽车,其余后面是山羊,主持人让你任意选择其一,然后他打开两个门中的一个,你看到的是山羊,这时,他给你机会让你重选,也就是你可以换选剩下的门,那么你换不换?”,这个问题在当时曾引起了广泛的争论,学生在思考时会提出各种不同的意见和根据,而此时,可以借对此问题的剖析,以及概率论原理在此问题中的应用,令学生切身感觉到概率论在具体问题中的用处。

二、 概率论发展史与案例结合让课程不再单调

众所周知,概率论的源于赌博问题,而如何从赌博问题发展出一门应用性与理论性都很强的学科很自然的会激发学生的兴趣,因此在课程开始的时候,可以逐渐引入概率论的发展史,

例如代表人物以及发展阶段所研究的典型问题,通过把握这类问题的脉络,概率论便有了一部生动的发展史,而在对概率论各种问题的学习中,学生自然会产生新的视角与连贯性的思维,对于培养学生的创新思维能力有很大的好处,创新思维并非凭空产生,而是诞生于对旧理论的脉络和发展趋势的把握之中的,因此在教学中一点一点介绍概率论的流变过程是很有价值的。

三、高等数学知识回顾与概率论的新内容相结合让课程更具有说服力

拉普拉斯将概率论与数学经典的分析理论结合,使得概率论演变成为一门严谨的科学,而概率论的学习中很自然的会遇到很多之前在高等数学学习阶段已经学过的知识,在讲授概率论这方面的知识前,对高等数学的知识做些回顾,可以帮助学生更好的把握所学过的知识与新知识之间的联系,进而更容易从研究简单的古典概率问题过渡到相对抽象的问题。

四、学生自主学习与课堂老师讲授相结合使课程更生动活泼

传统的概率论教学是老师讲授为主,习题为辅的灌输式教学,这种教学方式的特点是老师全程掌握教学进程,比较容易解释内容并进行习题讲解,但在这种教学方式下,学生由于处于被动接受的地位,所以很容易分神,学习效率并不高,积极性也不强。

而为了解决这样一个问题,西方哲学宗师苏格拉底最早提出了辩证法的概念,他将自己的苏式辩证法称为“助产术”,这种方法的特点在于,老师的责任在于提出问题,而提出问题之后,任由学生来解答问题,当学生尝试解答问题的时候,实际上他们便开始真正对问题进行思考,而自主的思考是开启智慧之门的金钥匙,老师在学生提出各种解答方式的同时,不断的继续对学生的答案进行提问,随着问题与回答的逐层深入,引导学生自己接触到问题的最终答案。正因为在这样一个过程中,教师的责任只在于提出问题并加以引导,而寻求最终答案的过程都是由学生自己完成,因此可以将这种方法称为智慧的“助产术”。

这种教学方式换一种名称实际上就是所谓的“启发式教学”,哈佛大学广受学生欢迎的哲学公开课《公正,该如何做才好》正是应用了此种教学法。