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概率统计技巧

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概率统计技巧

概率统计技巧范文第1篇

关键词:概率统计;数学软件;Maple

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)31-0083-02

一、传统概率统计教学中的问题

(一)重概率轻统计

我国概率统计教学中普遍存在“重概率轻统计”的问题,具体表现为:(1)大多数工科院校概率统计课程只能讲授到参数估计中的点估计部分。因为学时较少,统计推断中重要的区间估计和假设检验只能作为自学内容。(2)大部分教师对于概率部分内容非常熟练,但是统计部分内容较为生疏。

造成这种现象的原因主要有以下几点:(1)公共基础课概率统计学时一般较少,例如安徽理工大学概率统计课一般为48学时;(2)统计推断部分内容,实用性很强,计算量也比较大,动辄数百个数据。因此,如果不借助软件仅靠人工计算确实难度很大。(3)考研概率部分的试题一般不考统计部分内容。

(二)重理论轻应用

概率统计特别是统计推断部分的内容有着很强的应用背景,例如:近些年的全国大学生数学建模大赛的赛题,几乎都涉及到统计学的内容。对已给数据进行初步的检验、分析比较、分类筛选、总结回归等,这些都是评阅要点中明确指出的重要得分点。由于教学中没有涉及统计推断部分的内容,造成很多参赛学生只能临场边学边做,十分被动。

由于长期轻视统计应用的教学,造成很多数学专业的学生在毕业设计时选题范围十分狭小,很难写出高水平的毕业论文。

(三)重解题技巧,轻视对学生动手能力的培养

长期以来概率统计相关习题主要以手工计算为主,因此过分强调解题技巧。例如,古典概型的题型中需要很多排列组合的技巧、计算一些连续型变量的函数型分布和函数型数字特征时需要用到很多积分技巧等。但是很多实际的问题,例如以统计推断为背景的题型,往往更加强调学生的动手能力。包括对大数据的处理能力(分析数据、标准化数据等),以及借助常用软件计算一些常用统计量的值等。由于平时疏于这方面的教学,很多学生遇到一些简单的实际问题往往束手无策。

二、多种数学软件辅助教学的优点

引入多种数学软件辅助教学的优点主要体现在以下方面。

1.概率统计总课时有限,不可能系统地学习某一特定的统计软件。针对不同问题的特点,选择最为有效、最简单的数学软件来解决。这样可以节约大量的时间,增加效率。本文在第四部分会结合实例进一步说明。

2.通过多种软件的使用,可以最大程度地扩展学生的知识面,使学生学到在传统课堂教学中无法获取的实用知识。

三、多种数学软件辅助教学的具体措施

具体如何来改善传统概率统计教学,提高教学效率和学生的实际动手能力?各学校可以根据具体实际情况结和自身条件因地适宜地选择不同的措施。下面给出一些建设性的意见。

1.开设概率统计教学实验课。概率统计总课时并不多,课堂时间在专门介绍应用以及各种软件的使用确实时间不够。因此,可以在原有的课时基础上专门增加3~4次实验课,结合各种软件讨论和解决概率统计别是统计部分内容。

2.录制教学视频或者直接收集相关资料。因为各学校的课时都比较紧张,如果无法开设单独的实验课可以录制视频,或者直接给学生提供相关的资料。最好能够建立相关的监察机制,这样可以更好地引导和督促学生自主学习。

3.开展相关的毕业设计和毕业论文。在高年级学生中的毕业设计和毕业论文选题中有针对性地加入一些统计类型的课题。

4.利用数学建模平台建立跨学科交流平台。每年一次的全国大学生数学建模比赛给各学科提供了一个重要合作契机。统计学在数学建模中有着举足轻重的作用,几乎每年都会有与数据处理、数据检验和分析等相关的题目。可以把历年来有关概率统计内容的题目在学生中进行推广,也能提高学生的概率统计实际应用能力。

五、结束语

通过本文第四部分可以看出,很多概率统计的问题如果借助数学软件来解决可以省去很多烦琐的计算过程,有利于解决更加复杂的实际问题。如果能够在平时教学中加入适当的数学实验课,学习相关软件的使用,不仅可以提高学生的学习兴趣而且还可以一举解决传统教学中的诸多问题。

参考文献:

[1]唐国强.Excel在概率计算中的应用[J].安阳大学学报,2003,3(1):55-57.

[2]李晓毅,徐兆棣.概率统计教学与数学建模思想的融入[J].沈阳师范大学学报,2008,26(2):245-247.

[3]韦程东,唐君兰,陈志强.在概率论与数理统计教学中融入数学建模思想的探索与实践[J].高教论坛,2008,(2):98-100.

[4]阿荣.Maple在概率论与数理统计教学中的应用[J].中央民族大学学报(自然科学版),2012,2(21):67-71.

概率统计技巧范文第2篇

【关键词】大学 数学基础课程 教学内容 体系改革

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2013)04C-0051-02

高等学校工科类、管理类或经济类本科生数学基础课程主要包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计。这几门课程共同承担起培养非数学专业学生数学素养的重要作用,为学生的专业学习奠定良好的分析、推理、归纳和演绎等理性的思维模式。虽然数学基础课程对我国创新型人才的培养起着非常重要的基础作用,但是,传统的课程教学内容、课程体系、教学方法和手段以及考核方式等似乎已不适应时代的发展,各个高校都在针对如何实施数学基础课程的教学进行着各种各样的尝试和改革,也已取得了一系列的成果,但仍然是一个值得不断探讨的课题。值得注意的是,目前各学科的研究领域从传统的“线性问题”和“确定性问题”为主正在转向以“非线性问题”、“随机性问题”、“模糊性问题”、“数值分析问题”和“反问题”等研究为主,如何在数学基础课程教学中加强这些现代数学思维和思想方法的渗透,培养学生应用数学知识解决实际问题的能力,塑造学生良好的数学素质,这已成为了一个迫切需要解决的课题。本文主要从高等数学、线性代数、概率论与数理统计等课程探讨教学内容和课程体系中如何融入现代的科学思维和科学方法。

一、大学数学基础课程的教学内容改革

(一)高等数学课程教学内容改革

高等数学课程的教学内容主要包括函数、极限和连续的概念,一元函数微积分学及其应用,多元函数微积分学及其应用,无穷级数和常微分方程等。教材的编排往往是从给出概念到证明定理,然后计算求解的模式,于是教学上也遵循严谨的数学推导和论证,然后到计算技巧的灌输。如何在教学内容上既能培养学生的逻辑思维能力,又能使学生掌握一定的计算技巧,还能激发学生的学习兴趣,真正做到以人为本,以学生为主体是一个值得研究的重要问题。当然,经典的主要内容是不能修改的,但我们可以有所侧重,有所“加”和“减”。首先,在基本定义教学中加入适当的物理和几何背景。比如极限的定义,我们一般并不要求学生掌握用极限定义证明或求解问题,但极限定义又起着基础性的作用,所以我们可以设置一个开放性的研讨课,从为什么要有极限的定义的实际背景和几何图形上分别考虑极限的定义及不满足定义的各种情形进行讨论。增强学生的学习兴趣和开发他们的创造性思维。还有导数、微分、定积分等概念,都有明显的物理和几何背景,把这些背景融入教学中,增强其在教学中的地位,让学生在开放的讨论中既能让学生学会知识,又能为今后的应用打下很好的理论联系实际的基础,也许还能产生意外的和突破传统的思维。其次,在定理的教学中融入数学史的知识。“数学不仅是一种工具,而且是一种思维模式;不仅是一种知识,而且是一种素养;不仅是一种科学,而且是一种文化”。数学的定理的教学中,不只是逻辑思维的训练,而应该包含一种历史,从这种历史中,我们可以看到前人的辉煌,激励我们自己。从历史中,我们能够明白数学大师们在思考各种问题时的各种思想斗争,对我们今天的学习和思考很有借鉴意义,还能激发学生的学习热情和兴趣。最后,重视解题的基本技巧,其他技巧留给学生思考。解题是有技巧的,一些基本的技巧应该每一位学生都能掌握。但我们的思维不能停留在基本的技巧上,而应该有所发展,这些当然不是几堂数学课所能够解决的,而需要学生对数学有所研究,适合有专业特长的学生,然后达到因材施教。

(二)线性代数课程教学内容改革

线性代数课程的主要内容有行列式、n维向量、矩阵、线性方程组、向量空间、矩阵特征值与向量空间和二次型等。在这些内容中,如果单纯地讲理论、讲解题技巧然后考试,学生的学习兴趣不大,似乎又落入了应试教育的泥沼。所以应跟上时代的步伐,对教学内容进行改革。首先,经过调查发现,非数学专业学生在专业学习中使用的线性代数知识主要是行列式、矩阵和线性方程组的解法,所以这几个方面的内容要花更多的时间讲解。其他的内容主要强调基本的思想,当有需要的时候,他们自然会去查找资料。其次,线性代数的教学中要加入Matlab等数学软件的使用。比如在线性方程组的解法中,用手计算最多达到四个方程已经是很复杂。而这与专业学习中的要求是不相称的,因为在专业学习中,他们往往要求解几十甚至上千个方程组成的方程组,而这些情形是不可能用手解决的,必须靠计算机。所以在讲这些知识的时候,更深入地加入数学软件的求解方法,显得很有必要,也能增添学生学习的兴趣和探索精神。最后,适当地增加非线性的知识。随着研究领域的不断深入,非线性问题的研究越来越重要,如果在线性代数教学中适当增加一些非线性的知识,让学生有一个探索和发现的空间,并且考虑用数学软件求解简单非线性问题,这无疑能增强学生的学习兴趣,真正做到以学生为本,而不是让他们做一套试卷获得一个分数。

毋庸置疑,数学软件和非线性知识的增加一定会增添老师不少知识更新的压力,但这也能迫使老师们不再因循守旧,而是不断更新自己的知识和视野,从而培养出具有开拓意识的优秀学生。

(三)概率论与数理统计课程教学内容改革

概率论与数理统计课程主要的目的是研究和揭示随机现象统计规律,包括随机事件与概率、随机变量及其分布、多维随机变量及其分布、随机变量的数字特征、大数定理和中心极限定理、数理统计的基本概念、参数估计和假设检验等,已经渗透到理、工、农、医、经济管理和人文社科领域。应该说,这是一门与学生的专业或实际联系得最为紧密的一门学科。所以这门学科改革的突破口应该是如何做到理论联系实际。首先,在教学中加入随机试验。概率论的思维模式与传统的确定性思维模式不同,学生在学习的过程中有一个思维转变的过程,如果在教学中加入各种随机试验如掷硬币,掷骰子等,甚至可以自己制作一件道具,让学生分析和研究。在实践的过程中理解基本概念和已有的模拟及计算的办法,让学生学会这种随机的思维模式。其次,加强基本概念教学,减少复杂计算和证明。随机事件和概率的基本概念应该做得每个同学都理解,而多维随机变量及分布的计算等应该减少。数理统计的基本概念应增强,而参数估计的计算技巧减少,侧重于思想方法的理解。最后,增强统计知识的实际应用。在教学过程中,可以就某一个生活中发生的实际问题做调查,然后统计,总结规律。而这样的实际问题是很多的,小到一次考试成绩,大到学生对学校的看法或多社会现象的观点,等等。这些调查分析工作可以作为学生成绩考核的一部分。

二、课程体系改革

传统的非数学专业的数学基础课程体系主要包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计。这样的体系内容上是经典的,但是缺乏现代数学的思想、观点和方法。学生学完全部课程,往往在解题技巧上下的工夫多,联系实际少;希望得高分多,想锻炼数学思维的少。而这几门课程也自成体系,缺乏应有的联系。所以,应改革现有的课程体系,渗透现代的数学思想和方法,为学生进一步学习打下扎实基础。关于如何设置数学基础课程教学体系,许多的数学教育工作者进行了各种有益的探索。本文提出以下改革措施。

(一)构建多层次课程体系

为了培养学生应当具备的数学素养、知识和能力,给学生将来进一步深造打下良好的数学基础,构建多层次的课程体系是必要的。首先,针对所有的学生,主要培养他们的基本数学思想、基本的解题技巧和基本的数学史知识,让他们具有基本的数学素质,这些工作在大学一年级和二年级的课程教学中完成。其次,搭建数学应用的平台,在教学过程中应用数学软件进行数学试验或者数学建模。还以实际存在的各种问题为基础,从数值计算、统计分析等角度入手培养学生应用数学知识解决实际问题的能力。这些在大学三年级作为选修课设置。再次,引入非线性、随机性和模糊性等数学理念,与专业研究中的相关问题相衔接,培养创新型人才和未来的科学家打下基础,可以在大学四年级的数学讲座课程中设置这些内容。

(二)构建多层次学习平台

学生是学习的主体,他们的成功要靠自己的智慧和持久的努力。学校的主要作用是给他们创造一个良好的学习的氛围和环境。老师的作用是指导他们为自己的学业和理想不断地前进。首先,构造网络学习平台。以高等数学、线性代数、概率论与数理统计等精品课程为基础,构造网络学习平台,专门安排老师网上答疑解惑。其次,定期安排老师教室辅导答疑。这主要针对那些想考研或在专业学习中碰到的数学问题为主。再次,多层次的数学竞赛和数学沙龙会,积极引导学生互相交流和学习。

综上所述,为了培养具有创新能力的高层次人才,让学生既具有扎实的数学基础、较强的逻辑思维能力和抽象思维能力,又能应用数学知识解决实际问题,具有分析问题和解决问题的能力和思想方法,有必要在数学基础课程的教学内容和课程体系中融入现代数学科学的思想和方法,并且与时俱进,不断为学生创造良好的学习环境和平台,真正做到以人为本,以学生为主体,因材施教。

【参考文献】

[1]何瑞文,童季贤.《高等数学》课程改革及内容调整的几点设想[J].工科数学,1997(4)

[2]贺才兴.工科数学教学内容和课程体系改革的探索[J].上海交大高教研究,1996(4)

[3]刘楚中,罗汉,李晓沛.工科数学课程体系和教学内容的改革与实践[J].机械工业高教研究,2000(1)

[4]张孝理.论高等数学课程教学内容和课程体系的改革[J].湖南师范大学教育科学学报,2007(6)

概率统计技巧范文第3篇

[关键词]概率统计 教学改革 案例教学法 电脑实验

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)02-0132-04

一、引言

概率论与数理统计(简称为概率统计)是高校理工科、财经类等专业开设的一门重要的公共课程,是一门研究随机现象及其统计规律性的应用学科,其理论与方法已经被广泛地应用于生物医学、金融、地球科学、人工智能和网络通讯等领域,对经济和社会生活都产生了深远的影响。[1]近十几年来,随着高校教育改革的不断深化,概率统计课程的教学改革也取得较大的进展。[2] [3] [4] [5] [6] [7]然而,当前普通高校概率统计教学还普遍存在以下两个问题:

(一)教学内容多,但学时相对较少

就我校而言,对于理工科和财经类学生,概率统计这门课程的教学内容包含了随机事件、一维及多维随机变量的分布、数字特征、参数估计、假设检验和回归分析。当前科学技术日新月异,为适应时代的发展,普通高校的学生要学的东西也逐步增多,因此,他们需要学习的科目就自然会比以前的大学生要多一些,又因为国家法定节假日停课,所以,教学时数被压缩成为必然,而教学内容与教学时数不相适应的矛盾使得学生学习概率统计更加困难,造成了其学习的畏难情绪。例如,对非数学专业的学生,我们使用复旦版的概率统计教材,前几年安排51个课时是比较合理的,而近两年却不得不把课时缩减为34个课时,要在这么短的时间内完成同样的教学内容并保证教学效果,对任课教师来说的确是一个很大的挑战。由于课时不够,概率统计中的许多知识点往往讲不透,也是造成学生学习上的困难的一个重要原因。

(二)学生的数学基础下降,学习积极性不够

在高校不断扩招下,近十年来,普通院校生源整体素质确实相对有所下降,不少学生数学基础不好也是不争的事实,例如,由于学生微积分基础没打牢,他们在学习随机变量分布这部分内容就比较吃力,特别是连续型随机变量分布,很多学生不会计算二重积分,当然会觉得求连续型二维随机变量的数学期望和方差很困难。另一方面,由于概率统计中的公式较多、计算繁琐,部分学生由于高等数学基础薄弱而影响其概率统计学习的积极性,相当多的学生为应付考试而死记硬背公式,更谈不上掌握概率统计的实际应用了。而且大学校园里各类活动也比较多,学生积极参加各类活动,的确是能提高他们的实践能力,然而这也多少致使一些学生在学习该课程的时间上投入不够。这些因素导致不少学生缺乏学习的兴趣与动力,从而在学习概率统计的过程中感觉到枯燥乏味,因此,相当一部分学生对概率统计的学习兴趣普遍都不高,学习的积极性越来越低。

近十几年来,尽管各学校都在强调概率统计的重要性,绝大多数学生也非常重视这门课程,但是不可否认,许多学生在学习概率统计课程时的确遇到了一定的困难,比如不少学生学完之后仍然对概率统计的知识理解很模糊,不会应用于解决实际问题等。这些问题的产生有课程本身的原因,同时也有教学方面的问题。针对这些问题,我们在教学实践中进行了一系列的教学改革,旨在探索出比较适合普通院校的概率统计的教学改革方案。

二、教学改革的探索与实践

(一)教学内容调整

1.合理将大学概率统计课程的内容与中学的知识进行衔接,自然过渡。多年来,概率统计的一些内容在中小学的教材里已经出现了,在高中新课标教材中概率统计这部分内容主要包括:随机事件与概率、古典概型与几何概型、概率应用、条件概率与事件的独立性、随机变量的数字特征五部分构成。[8]但是,中学的教学主要侧重于对某一类题目解题方法及技巧的训练,而往往忽视对概念本质的理解。上述的这些内容依然还是大学概率统计的重要组成部分,因此对这部分内容既不能不讲,又不能简单重复,而是应该在提高上下工夫,即要对这些概念进行一定的深入和提升,对其方法进行优化,当然还有必要对学生的一些错误的认识或应用进行纠正。

2.内容处理上,要淡化运算技巧,重点放在讲解概率思想和统计方法上,培养学生的概率思维和解决实际问题的能力。概率统计是一门应用广泛的学科,对于普通院校的学生,学习概率统计,不用过于强调数学推导的过程,而是抓住本课程的特点,其侧重点应该放在讲解概率思想和统计方法上,并且加强实践性的训练,逐步培养学生的概率思维和解决实际问题的能力。一般的,传统的概率统计教学内容主要包括以下三个方面: 其一是基本概念和方法;其二是公式的来源、推导和详细的计算步骤;其三是统计结果的解释与分析。通常而言,公式的推导往往有利于加深学生对这些基本概念的理解,而手工计算则能够加深学生对该公式的印象。然而对普通高校的学生而言,由于数学基础相对比较薄弱,冗长的公式推导一般很难理解,显然就谈不上对该公式的记忆加深了。另一方面,复杂的公式推导往往会加重学生的畏难情绪,并且也会花费较多的课堂时间,因此在计算机已经普及以及本课程内容多课时少的情况下,普通院校的学生没有必要再把大量的时间花费在公式的推导上,而是教师应该抓主要概念,基本理论思想和方法,给学生讲解清楚最简单、最基本的知识原理,讲明知识延伸拓展的方法和思路,在理解概率统计思想的基础上,重点放在对公式或定理内涵的剖析,以及如何将这些统计方法运用于实际问题。在时间允许的前提下,可以适当增加一些应用统计方法如聚类分析、判别分析、时间序列、生存分析的介绍,以激发学生的学习兴趣,逐步培养学生的概率思维和解决实际问题的能力。同时,概率统计应用离不开统计软件,因此也要平衡教学中理论和软件的比重关系,在重视理论教学的同时适当地介绍相关统计软件的应用。[3]

(二)教学方式方法的改革

1.运用案例教学法,培养学生分析问题和解决问题的能力。一般的概率统计教材里都有比较丰富的练习题,然而这些习题大多是经过收集、整理好的现成资料,大多时候,学生做这些练习仅仅是利用计算器或计算机套用教材上的公式进行机械运算,而一旦遇上实际问题,学生常常觉得无从下手,综合运用能力较差,达不到学以致用的目的。案例教学法就是把案例作为一种教学的工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生的主动性和积极性,并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。[4]通常在教学的过程中,在教师的引导下,学生对实际案例进行分析、研究、思考或辩论,从而找出解决问题的方法和手段。而在其过程中,学生不仅能理解概率统计的思想和方法,而且还能够锻炼和提高他们分析问题和解决问题的能力,同时也激发他们学习概率统计的兴趣。

一般的,案例教学的主体是学生,他们通过积极、主动的讨论,达到把学习到的相关的概率统计理论、方法应用于实际的目的。那么在教学中引入的案例,首先应该能引起学生兴趣与探索的欲望,能调动学生参与讨论、学习的主动性和积极性。因此,选取与设计适合本课程的案例,是开展案例教学的基础,也是有效进行案例教学的重要环节。其次,案例的素材选取应选择典型案例,比如赌金分配问题、彩票中的数学问题,以强调统计的实际应用性。再者,案例应该是客观真实的,注重与专业知识、社会热点、日常生活相结合,突出课程的实用性,例如,生日配对问题、居民消费支出的预测问题、售价与销售量的关系问题等。学生通过参与这些来源于实际生活的案例的思考、分析及讨论,真正感受到这门课程的实用性。因此,任课教师要结合概率统计学科应用性较强的特点,在平时注意多收集日常生活中的实例,根据教材内容选择适当的相应案例,多方式地灵活再现实际生活,将理论知识应用到实际案例中。[9]

案例教学方法的使用应该注意以下几点:(1)因为案例教学对学生的能力要求较高,所以教师要根据学生的特点和认知水平设计好案例,案例问题不能太难,也不能太简单,这样才能较好激发学生去思考和解决问题。因此选取与设计合适概率统计教学的案例,是本课程开展案例教学的基础,是有效进行案例教学的关键环节。(2)案例分析次数要适当,不应太多。由于在案例教学中,组织学生讨论案例,解决问题,最后老师总结点评等环节是要花不少时间[10],因此,应选择几个经典的案例,精心设计,合理安排时间,以提高每一次案例课的效率。

2.利用多媒体技术辅助教学。概率统计涉及大量的数据、公式和统计图表等,而今,多媒体技术已经被广泛应用于各类学校的教学之中,如果还花费相当多的时间在黑板上陈列这些内容显然没有必要,采用多媒体教学可以很好的解决这个问题。在教学过程中,教师可以利用多媒体给出一些图形或动画实例,或者是对某些随机试验进行形象的模拟,这样不仅能使枯燥的课堂说教变为形象生动的动态展示和讲解,即增强了教学内容的直观性、形象性,同时能够化抽象为具体,从而可以增进学生对概率统计的学习兴趣。因此,教师利用形象生动的多媒体课件来进行概率统计教学,一方面可以避免枯燥的板书和讲解,例如,一些概念的物理背景与几何意义等可以通过图形、动画展示出来,使得教学更具动感,学生容易接受,这样能保证教学的效果。另一方面多媒体技术提高了课堂的效率,增加了课堂容量,学生的积极性、接受程度也会得到一定的提高。

3.采用分层次教学法。经济管理或财经类专业的学生,一般都是文理兼收,学生数学基础差距比较大;并且在一般的普通高校里,学生人数众多,即使专业方向相同,其数学基础也可能是参差不齐。因此,对这样不同专业背景、不同的数学基础的学生,在概率统计课程的教学方式方法的选择上,一般就很难有一个统一的模式,此时分层次教学法是一种比较合适的选择。分层次教学是根据学生不同的基础、不同的专业需求、学生的学习兴趣和学习能力等特征,将所学课程的教学起点、教学内容、教学深度、教学方法和教学时数等要素,构建成不同层次的教学班。[11]对于不同层次的学生,我们为其选用了不同深度和广度的教材,基础好的班级选用由华东师范大学编写的《概率论与数理统计教程》,基础一般的选用由复旦大学编写的《概率论与数理统计》作为教材。在分层次教学中,同一层次的学生数学水平之间也是存在差异的,所以教师必须根据本层次学生的特点,制订相应的授课内容和方法,尽可能的做到因人因材施教;每个层次都制订有针对性的教学目标,采取合适的教学方法,切实提高教学效率。[12]另外,在开展分层次教学的同时,对不同层次的班级做相应的考核方式的改革。

4.开展电脑实验课,提高学生实践能力。传统的概率统计教学过程中,一般有习题课,而没有实验课,不可否认,习题课对于巩固课堂教学起着比较重要的作用,然而习题课往往不能解决理论与实际应用相结合的问题。而且传统的概率统计教学一般注重理论的推导过程,偏重手工计算,因此在教材中普遍没有介绍统计软件的使用,而是将统计软件的使用作为学生的选修或自学内容。然而在概率统计的应用过程中往往离不开对数据的处理、计算和分析,比较有效的办法就是需要依靠统计软件来完成这些步骤,因此统计软件的应用介绍也是很重要的,这可以通过开展一些概率统计实验课来实现。在实验课里,教师可以根据学生的实际专业背景,指导他们用一些公认的统计软件,比如对理工科的学生,其编程能力一般都比较好,可以用Matlab或R软件,而对经济、管理或会计专业的学生,可以选用简单实用的SPSS即可。在实验课里,学生一边学习一边着手用统计软件处理数据,并对结果进行分析,加强了对其动手能力的培养。同时也可以借鉴前辈用掷钱币、摸球讲述概率和用撒绿豆来显示正态分布的经验,设计一系列的统计实验,在电脑和统计软件的辅助下模拟各种各样的分布和随机抽样过程,通过电脑屏幕显示统计学现象及其规律。[13]通过电脑实验教学,可使学生从繁杂的计算中解脱出来,将更多时间和精力放在统计分析的学习上。此外,电脑实验课给学生提供了一个理论与实际相结合的训练平台,提高学生处理和分析数据的能力。

(三)考核方法的调整

为了操作的方便,过去我们概率统计这门课程的考核一般就只有专业理论考试(而且通常是闭卷的)。如今教学方法的改革必然会涉及考核方式的改革,原来一考定终身的考试方法是应该要改变了,应在专业理论考试的同时,考查学生对概率统计的基本知识和原理的应用能力。为此,我们把传统的试卷分为专业理论测试(卷面考试)和实际应用测试(资料分析和软件操作),在专业理论测试方面,一般不考死记硬背的知识,废除名词解释和填空题,这样公式、定义和定理一概不需学生去背。[13]通过判断、选择、简答、案例分析等题型来考核学生对概率统计知识的理解和掌握程度(这样一是减轻学生的学习负担,二是强调本课程的应用性)。而在实际操作测试方面,则注重考核学生对统计软件操作技巧与统计分析方法的掌握程度和结合程度。这样的考核形式,既增强了教师教学的灵活性,又能让学生体会到学习的乐趣,增加学习的积极性和主动性,培养学生的应用能力,达到了良好的教学效果。

(四)不断提高任课教师的素质

概率统计教学改革是一个系统工程,需要方方面面的有机配合才能顺利实施。除了以上几方面外,教师的作用同样不容忽视,高素质的教师是教学改革能够顺利进行的一个基本保证。因此就要求任课教师不仅要具有扎实的概率统计理论基础,还要对其他专业的知识有一定的了解,特别是概率统计在其所教的学生所学的专业上的一些应用。我们鼓励并创造条件让科任教师出去进修学习,或者参加国内外的有关概率统计会议,和国内外学者进行学术交流,或者参加国内外学者开设的讨论班,以便能及时了解概率统计的学术前沿,不断提高教师自身的学术水平及其业务能力。

三、结语

总之,为了适应时代的要求,普通高校概率统计的教学改革已经成为事实,改革中要以培养学生的应用统计方法和技术解决实际问题的能力为宗旨。然而,普通高校学生人数众多,专业方向不同,接受能力、数学基础参差不齐,因而结合学生的实际进行概率统计教学的方式、方法就难以趋同,一般很难找出一种比较简单而有效的教学应对手段,普通高校的概率统计教学改革依然任重而道远,还需要我们大家共同努力去提高和完善。

[ 注 释 ]

[1] 林正炎,苏中根,张立新.当前概率学科中的研究机遇[J].数学进展,2004(33):129-140.

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[8] 吕林燕,王学红.新课标下大学概率统计教学与中学数学教学内容的衔接探讨[J].高等函授学报(自然科学版),2010(6):78-82.

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概率统计技巧范文第4篇

2019年广东成人高考专升本高数题型分析如下:

考试的形式:

考试方法为闭卷、笔试。试卷满分为150分,考试时间(专升本)150分钟。

题型类分析:

选择题27%、填空题27%、解答题46%

题型及比重:

1、理工类:代数占45%,三角占15%,平面解析几何占20%,立体几何占10%,概率与统计初步占10%。

2、文史类:代数占55%,三角占15%,平面解析几何占20%,概率与统计初步占10%。

概率统计技巧范文第5篇

极大似然估计中的想法非常自然:就是最有可能事情最容易发生,或者概率最大的事情最容易发生。因此,在看待任何一组随机试验结果时候,都可以认为是最有可能的事情发生了,而最有可能这个想法在数学中实现其实就是函数的极值问题。例如,这样一个问题:在一个不透明的袋子中有5个球,有白色和红色,除了颜色不一样以外剩下都一样。有放回的任取3次球,结果是:白球、红球、白球,请估计一下袋子中有几个白球?这个问题非常简单直观,向学生提问以后,很多学生都会回答:估计白球有3个,或者一部分学生会回答:估计白球3个或4个。进一步提问学生为什么这样估计,学生一般会回答:这样最有可能。此时就可以提示学生这就是极大似然估计的基本思想,是非常自然质朴的,每个人可能在不自觉中就使用了极大似然估计。现在需要的就是把这种思想转换成数理统计模型,并用数学方法解出来,这也是学习中非常重要的能力,把一般问题的数学模型给出来,并会分析解答。

二、统计模型的建立与求解

上一例题中,试验结果可以用服从两点分布随机变量来表示,X=1取到白球0{取到红球,X~B(1,p),p为白球的比例,p的可能取值为:{05,15,25,35,45,55}.而试验的结果是:白球、红球、白球的可能性为p(X1=1,X2=0,X3=1)=p2(1-p),如果要使这一结果的出现可能性最大,即p2(1-p)要取值最大,则估计p^=35,即估计白球有3个。把这一模型用更抽象语言来描述就是X1,X2,…Xn为一个容量为n的简单随机样本,来自总体分布F(θ),其中θ为未知参数,在θ的取值空间上找到一点^θ,使的样本取值发生的概率最大,则^θ为θ的极大似然估计值。其中样本取值的发生的概率,离散型的数据用样本的联合分布率来表示,连续型的数据用样本联合密度函数来表示,统称为似然函数。最后模型求解就转化为在θ的取值空间上求似然函数的极大值问题,常见的求函数极值方法有:如上一例题中的代入法;考虑函数单调性,导数为零的点有可能是极值点;函数定义域的边界点有可能是极值点,等等。

三、容易出现的理解误区

极大似然估计方法中,在求似然函数极大值时候,由于似然函数是边缘分布的连乘形式,因此在对似然函数直接求导讨论其单调性时,其求导结果较为复杂,不容易直接讨论。往往需要先对似然函数取对数,把连乘形式改成连加形式,然后再求导,求导结果相对简单,利于讨论单调性。这样做只是数学上的一个处理技巧,因为对数似然函数是一个复合函数,外层对数函数是单增函数,不改变里层似然函数的单调性。而同学们可能对这个数学处理技巧理解出现误区,把极大似然估计理解为一套算法,一组公式,死记硬背,时间长了就没有印象了。这样的学习效果对以后的进一步学习或应用此方法解决问题起不到良好的作用。相反的是,应让同学对极大似然估计的基本思想掌握牢固,并且极大似然估计的想法本身也很自然直接,而求似然函数的极值问题只不过是数学上的处理技巧,各种手段都可能用上,多加锻炼几次即可。如果同学对极大似然估计的想法理解透彻,不拘于具体数学解法,则有助于长时间和进一步地理解更为深刻的知识点,为将来学习和工作需要打下良好的基础。

四、结束语