張鴻 毛勇
【摘要】如何培養(yǎng)獨立學院學生學習《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》的興趣,提高學生該門課程的學習效率,本文提出了一些有針對性的教學方法.
【關鍵詞】獨立學院;概率統(tǒng)計;教學方法
【基金項目】電子科技大學中山學院教改項目ZLGC2011JXTD06
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》是研究隨機現(xiàn)象統(tǒng)計規(guī)律性的數(shù)學學科,在眾多獨立學院教學中是一門主干基礎課程.在該課程的教學過程中,如何充分尊重獨立學院學生的特點,采取有針對性的教學方法以實現(xiàn)獨立學院培養(yǎng)應用型人才的目標,值得我們探討.本文對此提出一些想法和思考.
1.上好第一堂課
第一堂課,學生會對老師、對課程產生第一印象.第一印象的好壞,直接影響學生對這門課程的喜好程度.可以通過提問學生對日常生活中人們買彩票現(xiàn)象的看法,讓同學們對“概率統(tǒng)計”有一個直觀的理解.“人們?yōu)槭裁磿I彩票呢?”那是因為買彩票有中獎的可能性,其實“概率”就是研究“事情發(fā)生可能性大小”的一門學科.而“買彩票中大獎的可能性很小”這一常識是可以通過同學們的日常觀察“統(tǒng)計”出來的.“統(tǒng)計”其實就是“對現(xiàn)象進行大量反復觀察,得到現(xiàn)象背后蘊含的規(guī)律性”.接下來再把“概率”和“統(tǒng)計”的各個章節(jié)的內容以及在現(xiàn)實中的應用,逐一簡明扼要的介紹給學生們.這樣設計,不僅讓學生對這門課程有了整體的認識,還活躍了課堂氣氛,增加了學生的學習興趣.
2.在教學中引入生動的案例
著名數(shù)學家拉普拉斯說過“生活中最重要的問題,其中絕大多數(shù)在實質上只是概率的問題.” 概率統(tǒng)計與其他數(shù)學學科的不同之處在于,它有許多現(xiàn)實生活中的例子.我們在課堂上要善于引入生動有趣的案例,將教學內容化抽象為具體,化枯燥為有趣.比如,在講古典概型時,可以舉“生日問題”的例子,并要求同學們計算自己所在班級“有人同一天生日”的概率;在講幾何概型時,引入“會面問題”;在講條件概率時,通過“抽簽”的例子,讓同學們區(qū)分條件概率和無條件概率的不同,并理解“抽簽的公平性”;在講解貝葉斯公式時,介紹該公式在質量管理、醫(yī)學診斷等方面等的應用;在講解隨機變量的數(shù)學期望時,可以利用簡單的“博彩游戲”的小例子,讓同學們看到,表面上對賭徒很有利的博彩游戲,實際上最終還是對莊家有利;在統(tǒng)計部分,更是有大量的實例可以利用.
3.在教學中適當介紹數(shù)學史
任何學科的形成,都有其產生和發(fā)展的過程,都有一批為之作出貢獻的代表性人物.獨立學院的學生,理科基礎相對薄弱,對數(shù)學學科比較畏懼甚至厭惡.概率統(tǒng)計課堂上,在介紹理論性較強的概率分布、中心極限定理和大數(shù)定律、三大重要的統(tǒng)計分布、回歸分析等內容時,適當介紹一些相關的歷史典故和數(shù)學人物,可以緩解課堂壓力,豐富學生數(shù)學文化,激發(fā)學生學習興趣.
4.類比教學法和啟發(fā)式教學相結合
獨立學院的學生,相對普通高等院校的本科生來說,理論學習能力和自學整理能力相對較弱,而概率統(tǒng)計中概念繁多,對此,可以采用類比教學的方法.比如,在講解隨機變量及其分布時,將連續(xù)型隨機變量與離散型隨機變量進行橫向類比;在講解多維隨機變量時,與一維隨機變量進行縱向類比.而且在教學過程中可以采用啟發(fā)式教學,引導學生利用類比的思想,通過已知猜測未知,通過具體猜測抽象.當講解隨機變量的數(shù)字特征時,對于眾多的公式,學生們自然會由離散推連續(xù)、由一維推多維.這樣,不僅可以培養(yǎng)學生的聯(lián)想能力和創(chuàng)造性思維,還可以提高學生學習的自主性、增強學生學習的自信心,更能夠把概率統(tǒng)計繁瑣的知識點變得條理清晰,便于記憶,大大減輕了學生的記憶負擔,提高了學生的學習效率.
5.統(tǒng)計軟件的運用
傳統(tǒng)教學中,教師通常在課堂上只講理論和例題的求解過程,對于一些難以計算的結果,往往直接給出答案.而概率統(tǒng)計是一門實用性很強的課程,不僅涉及到概率本身的計算,在統(tǒng)計部分更是有大量數(shù)據需要處理.把統(tǒng)計軟件的應用引入到概率統(tǒng)計的教學中,不僅會大大激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的動手能力,而且會促進獨立學院培養(yǎng)應用型人才目標的實現(xiàn).專業(yè)的統(tǒng)計軟件有SAS、SPSS、Eviews等,但是這些軟件相對比較專業(yè)復雜,對于獨立學院的學生,Excel更簡單易學而且使用廣泛.Excel中的數(shù)學函數(shù),可以計算排列、組合、階乘等概率中常用公式的結果;統(tǒng)計函數(shù)可以計算常用重要分布的概率;數(shù)據分析工具可以進行回歸分析和方差分析;有些問題,如參數(shù)估計、假設檢驗等,Excel沒有提供直接的分析工具,但可以通過簡單的數(shù)學函數(shù)來解決.掌握一定統(tǒng)計軟件的使用,使學生真正感受到學以致用.筆者曾經在課堂上用Excel給同學們演示計算“每23個人中有人同一天過生日的概率超過50%”這個出乎意料的結果,課后,很多同學利用Excel算出自己感興趣的事件的概率,如自己班級生日問題的概率,雙色球中一等獎的概率等等.
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