謝振中,尹小紅
(邵陽學院 理學與信息科學系,湖南 邵陽422000)
數(shù)理統(tǒng)計學是研究隨機現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律性的一門學科,數(shù)理統(tǒng)計學課程是高等院校理工科的經(jīng)濟、管理等各專業(yè)開設(shè)的一門重要的數(shù)學基礎(chǔ)課.然而,在傳統(tǒng)教學中,這門原本應(yīng)與實際結(jié)合十分緊密的課程卻與實際脫離的較遠.存在教學內(nèi)容陳舊,理論繁多,教學手段落后、缺乏與計算機的有機結(jié)合,考核內(nèi)容和考試方式偏離實踐等問題.致使學生學完本課程后,缺乏應(yīng)用所學知識分析問題、解決問題的能力,沒有起到該課程應(yīng)有的作用,不利于培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力.為了促進人的全面發(fā)展,培養(yǎng)出更多高素質(zhì)人才,高校教師有責任對數(shù)理統(tǒng)計學課程進行探索和實踐,積極開展教學改革.本文就數(shù)理統(tǒng)計學課程的特點,結(jié)合筆者的教學實踐對其改革與實踐做一些探討.
數(shù)理統(tǒng)計學是進行數(shù)據(jù)采集、信息分析與處理的數(shù)學基礎(chǔ),這門課程不同于以往學習的確定性數(shù)學,概念繁多、處理問題的方法和分析問題的思路奇特導(dǎo)致學生很難吸收和消化課程內(nèi)容.根據(jù)多年的教學實踐可以看出,傳統(tǒng)的教學思想、教學內(nèi)容、教學方法和教學手段已不能適應(yīng)高等教育迅速發(fā)展的形勢和培養(yǎng)21世紀創(chuàng)新人才的需要,主要表現(xiàn)在:①教育思想比較陳舊,屬于傳統(tǒng)的數(shù)學教育理念,主要重視教學過程的理論性,嚴謹性,邏輯性,缺少實踐性教學環(huán)節(jié).②教學方法、教學手段比較落后,依然是粉筆加書本,計算機和多媒體的運用遠遠不夠,未能體現(xiàn)現(xiàn)代教育的教學理念.③教材內(nèi)容比較陳舊,理論性較強,體現(xiàn)統(tǒng)計方法的案例較少.④課程考試方式落后,傳統(tǒng)考核方式不能客觀綜合地評價學生對該課程的掌握程度.基于該課程目前的教學現(xiàn)狀,從培養(yǎng)適應(yīng)21世紀我國知識經(jīng)濟時代創(chuàng)造性人才出發(fā),很有必要對其教學思想、教學內(nèi)容、教學方法及手段等方面進行全方位的改革.
數(shù)理統(tǒng)計學課程的改革應(yīng)體現(xiàn)以下原則:既要考慮課程本身理論與方法的學習,又要考慮學生應(yīng)用理論與方法解決實際問題能力的培養(yǎng),還要使得學生學習起來興趣盎然.應(yīng)遵循以下改革思路:運用系統(tǒng)工程原理,從教學理念、教學內(nèi)容、教學模式、教學方法與手段、評價體系等全方位改革和建設(shè),將教學理念改革放在首位,按照新的教學理念調(diào)整教學內(nèi)容和教學模式,探索教學方法與手段,改進評價體系.不能只重視某一個環(huán)節(jié),而應(yīng)從整體上思考.
數(shù)理統(tǒng)計學起源于實踐并應(yīng)用于實踐,在數(shù)學中數(shù)理統(tǒng)計學的實踐應(yīng)用背景是進行數(shù)學建模.應(yīng)用數(shù)學建模的觀念來指導(dǎo)數(shù)理統(tǒng)計學課程教學,就是要強化學生的應(yīng)用意識,教學真正面向?qū)嵺`,面向計算機,教學過程中采用現(xiàn)代化的教學手段,處處體現(xiàn)現(xiàn)代數(shù)學教學觀念,教學活動成為以學生為主體的數(shù)學知識創(chuàng)造性地“再發(fā)現(xiàn)”活動.要注重基礎(chǔ)知識和思想方法的傳授,培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力,運用計算機的能力和創(chuàng)新能力,提高綜合素質(zhì).數(shù)理統(tǒng)計學是一門應(yīng)用性極強的學科,充滿著數(shù)學模型.因而用數(shù)學建模思想指導(dǎo)數(shù)理統(tǒng)計學教學非常適合.
(1)編寫新的教學大綱.新的數(shù)理統(tǒng)計學大綱應(yīng)具備以下兩個特點:一是內(nèi)容詳實、適用.大綱編寫時從說明、內(nèi)容、必讀書目與參考書目三個方面著手,大綱的主要內(nèi)容有:各章教學要求,主要內(nèi)容概況,重點和難點及教學方法和手段.二要體現(xiàn)改革精神.主要包括改革教學方法、改革教學內(nèi)容、加強教材建設(shè)等.教學中將實例教學作為重點,滲透數(shù)學建模思想,培養(yǎng)直觀的統(tǒng)計思維,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生解決問題的能力.
(2)充實現(xiàn)有理論、削減陳舊內(nèi)容、弱化繁冗理論.教學時要突出重點,分散難點,力求用通俗易懂的語言直觀介紹基本概念、基本理論,注重對問題的背景和基本思想的闡述,增加案例教學.力爭用現(xiàn)代數(shù)學思想、方法和語言講授,做到常講常新.
教學方法是關(guān)系教學效果的重要環(huán)節(jié),對于本課程而言,基于它所研究的對象與獨特的思維方法,教學方法的研究尤為重要.傳統(tǒng)的數(shù)理統(tǒng)計學教學多采用“定義—定理—練習”的講授模式,使學生難以理解產(chǎn)生定義的客觀背景以及發(fā)現(xiàn)定理的思維過程.因此,在整個教學過程中,要充分體現(xiàn)該課程的應(yīng)用性特點,始終貫穿由案例出發(fā),實行“案例教學”,必須與實際問題相結(jié)合,培養(yǎng)學生應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計的理論和方法解決實際問題的能力.需要增加實踐性教學環(huán)節(jié),通過案例引入概念,再用新的概念、理論解決實際問題.這樣就能使學生很好理解統(tǒng)計思想和統(tǒng)計原理,產(chǎn)生求知欲,激發(fā)引導(dǎo)學生逐步掌握解決問題的一般方法:發(fā)現(xiàn)問題—提出問題—建立模型—討論算法—解決問題.在講授中不必讓學生去死記硬背定理,而是讓學生明確統(tǒng)計方法,如求隨機變量函數(shù)分布的定理,要求學生會用推導(dǎo)該定理的方法直接去求隨機變量函數(shù)分布.特別是對數(shù)理統(tǒng)計中的幾大難點,如:分布函數(shù)、大數(shù)定理與中心極限定理、極大似然估計方法、假設(shè)檢驗的思想方法等,更應(yīng)從案例出發(fā),只有這樣才能清晰地闡明其概念和統(tǒng)計思想.除了啟發(fā)式講授外,還可以采用討論、研究等模式教學,充分調(diào)動學生的積極性,發(fā)揮其主體作用.
傳統(tǒng)的教學只依靠教科書、黑板、粉筆、圖表等媒介.隨著科技教育的發(fā)展,教學媒介日趨增多.在改革教學內(nèi)容和教學方法的同時,注意將現(xiàn)代化教學手段引入課堂,引入數(shù)學軟件和概率統(tǒng)計的教學軟件進行輔導(dǎo)教學,進行數(shù)學實踐與模擬,以加強直觀教學.另外,利用多媒體對隨機試驗的動態(tài)過程進行了演示和模擬,通過計算機圖形顯示、動畫模擬、數(shù)值計算及文字說明等,形成了一個全新的圖文并茂、聲像結(jié)合、數(shù)形結(jié)合的生動直觀的教學環(huán)境,從而大大增加了教學信息量,以提高學習效率,并有效地刺激學生的形象思維.如:全概率公式應(yīng)用演示、正態(tài)分布、隨機變量函數(shù)的分布、數(shù)學期望的統(tǒng)計意義、二維正態(tài)分布、中心極限定理的直觀演示實驗等,再現(xiàn)抽象理論的研究過程,能加深學生對理論的理解及方法的運用.讓學生在獲得理論知識的過程中還能體會到現(xiàn)代信息技術(shù)的魅力,達到了傳統(tǒng)教學無法實現(xiàn)的教學效果.
考試是教學過程中的一個重要環(huán)節(jié),是檢驗學生學習情況,評估教學質(zhì)量的手段.注意改革考試方法,采用閉卷、開卷和半開卷三種形式相結(jié)合的方式考查學生學習、掌握知識的情況,對于數(shù)學基礎(chǔ)課程數(shù)理統(tǒng)計課程的考試,多年以來一直沿用閉卷筆試的方式.這種考試方式對于保證教學質(zhì)量,維持正常的教學秩序起到了一定的作用,但也存在缺陷,不利于學生創(chuàng)造能力的培養(yǎng).所以必須改革考試手段,教考分離,細化考核指標,增加實驗教學環(huán)節(jié),可以考慮賦予各指標合理的比重:學生平時課上課外表現(xiàn)及考勤占總成績的20%,實驗占20%,課程考試占60%.構(gòu)建一個科學合理的評價體系.
實踐表明,改革教學思想,調(diào)整教學內(nèi)容,創(chuàng)新教學模式、教學方法和手段,可以使原本抽象、枯燥難懂的數(shù)學理論變得通俗易懂、易于接受,可以激發(fā)學生的求知欲望,提高學生對課程的學習興趣.在數(shù)理統(tǒng)計的教學改革上,盡管做了一些探討和實踐,但這仍是一個需要繼續(xù)探討的研究課題,今后會不斷進行探索和實踐,以提高教學水平.
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