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        工科研究生《數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程教學(xué)內(nèi)容探究

        2012-08-15 00:51:35馮敬海魯大偉宋立新
        中國(guó)校外教育 2012年9期
        關(guān)鍵詞:大連理工大學(xué)數(shù)理統(tǒng)計(jì)工科

        ◆馮敬海 魯大偉 楊 劍 宋立新

        (大連理工大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院)

        工科研究生《數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程教學(xué)內(nèi)容探究

        ◆馮敬海 魯大偉 楊 劍 宋立新

        (大連理工大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院)

        為工科各專業(yè)碩士研究生開(kāi)設(shè)《數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程是非常必要的,該課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握、領(lǐng)會(huì)現(xiàn)代的統(tǒng)計(jì)方法和思維,可以有針對(duì)性的在本工程領(lǐng)域的研究實(shí)踐中正確應(yīng)用,并得出合理的統(tǒng)計(jì)結(jié)論,并能對(duì)所獲得的結(jié)論進(jìn)行基本的統(tǒng)計(jì)解釋。作為一門(mén)面向工程領(lǐng)域研究生的課程,該課程的課時(shí)數(shù)不宜過(guò)多,一般以48~64學(xué)時(shí)為宜。教學(xué)方式可以多樣化,課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)交流結(jié)合,理論介紹與軟件應(yīng)用訓(xùn)練結(jié)合。以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際運(yùn)用能力和正確解釋數(shù)據(jù)分析結(jié)果的能力為目的,強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)思想和方法應(yīng)用的培養(yǎng),淡化復(fù)雜的推導(dǎo)過(guò)程和嚴(yán)密的數(shù)學(xué)公式訓(xùn)練。

        《數(shù)理統(tǒng)計(jì)》的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該高于工科本科生的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程中的統(tǒng)計(jì)部分的內(nèi)容,避免重復(fù)學(xué)習(xí),因此在教學(xué)內(nèi)容中不應(yīng)再有已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的矩估計(jì)、極大似然估計(jì),正態(tài)總體的置信區(qū)間和假設(shè)檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)?!稊?shù)理統(tǒng)計(jì)》需要給學(xué)生們講授的是那些在《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》中并未接觸到,但是在工程研究與實(shí)踐中要經(jīng)常被用到的統(tǒng)計(jì)方法,要讓學(xué)生對(duì)這些知識(shí)了解、會(huì)用、用得好。

        在工程研究實(shí)踐中,技術(shù)專家需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,建立變量間的函數(shù)關(guān)系,判斷變量間的依賴程度、變量的分類與歸類、變量隨時(shí)間的演化規(guī)律、實(shí)驗(yàn)方案的制定等等,考慮到費(fèi)用和時(shí)間人力等因素,必須要在工程實(shí)踐中正確的處理好上述問(wèn)題。上面提到的內(nèi)容在現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)中就對(duì)應(yīng)著:回歸分析、相關(guān)性分析、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、時(shí)間序列分析。因此建議《數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)安排:多元分布及多元正態(tài)分布,方差分析,試驗(yàn)設(shè)計(jì),回歸分析,主成分分析與典型相關(guān)分析,聚類分析,判別分析,時(shí)間序列分析等內(nèi)容,這些是目前較為基礎(chǔ)的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)內(nèi)容。在實(shí)際應(yīng)用中,還特別是統(tǒng)計(jì)軟件的最新版本中,還有非常多的進(jìn)一步的知識(shí)點(diǎn)如局部多項(xiàng)式估計(jì),logistic回歸,廣義線性模型理論,可靠性理論,蒙特卡羅方法等隨機(jī)模擬方法,多元數(shù)據(jù)的圖表表示方法,多元時(shí)間序列的基本理論和方法??紤]到課程的特性,特別是在各種工程軟件中都包含有統(tǒng)計(jì)模塊,建議以常用的工程軟件為例介紹理論內(nèi)容的使用過(guò)程。在工程軟件教材或統(tǒng)計(jì)學(xué)案例類的教科書(shū)中,有很多有普遍性的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)實(shí)際案例,可以在本課程的教學(xué)過(guò)程中有選擇的引入介紹給學(xué)生,讓學(xué)生們了解利用所學(xué)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)分析的操作過(guò)程和得出結(jié)論的思維方法。

        前面安排的教學(xué)內(nèi)容基本涵蓋了工程中統(tǒng)計(jì)應(yīng)用的各個(gè)方面,其知識(shí)量實(shí)際上較大,在統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)課程體系中,可以安排成4、5門(mén)課程來(lái)講授。考慮到這一點(diǎn),《數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程教學(xué)要深入淺出,回避那些繁雜的推演,在理解思想和方法運(yùn)用上下工夫,既要強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)思想的建立,又要操作統(tǒng)計(jì)方法的嚴(yán)格的機(jī)械的步驟訓(xùn)練,有針對(duì)性地滿足工程類人才的學(xué)習(xí)需要。

        大連理工大學(xué)在工科碩士研究生《數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教學(xué)方面進(jìn)行了很多探索。除了編寫(xiě)新的教材以外,還設(shè)立了專門(mén)的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)網(wǎng)站供大家交流心得和經(jīng)驗(yàn),解答問(wèn)題。在網(wǎng)站上提供了有老師們自己利用R-語(yǔ)言編制的各類統(tǒng)計(jì)程序,供大家學(xué)習(xí)、練習(xí)使用,這個(gè)做法既方便了學(xué)生,又避免了目前大量存在的侵權(quán)問(wèn)題。在過(guò)去的教學(xué)過(guò)程中,我們還嘗試了老師與學(xué)生通過(guò)寫(xiě)小論文互動(dòng)的教學(xué)方式,有學(xué)生提出自己專業(yè)領(lǐng)域的小數(shù)據(jù)分析問(wèn)題,然后老師和學(xué)生共同研究用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行分析處理。教學(xué)實(shí)踐證明這個(gè)方法不可行,因?yàn)檫@個(gè)方式需要擠占學(xué)生過(guò)多的學(xué)習(xí)時(shí)間,基本到一半的時(shí)候就沒(méi)時(shí)間來(lái)開(kāi)展了。

        本文系大連理工大學(xué)研究生教改基金資助。

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