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【關(guān)鍵詞】概率論與數(shù)理統(tǒng)計;教學(xué)方法;案例教學(xué);數(shù)學(xué)軟件
【中圖分類號】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】1008-7508(2016)04-0000-00
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是公共數(shù)學(xué)課中重要的一門課程,它是研究隨機現(xiàn)象客觀規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科,其理論方法在自然科學(xué)、金融保險 、醫(yī)學(xué)以及人文科學(xué)中都有著廣泛重要的應(yīng)用,這門基礎(chǔ)課程也是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ).該課程內(nèi)容具有較強的邏輯性、抽象性和廣泛的實際應(yīng)用性等特點,概率論與數(shù)理統(tǒng)計既為解決實際問題提供了重要方法,同時是學(xué)習(xí)其他許多課程不可或缺的工具.但該課程大量的定理公式、抽象的結(jié)論和龐大的計算量嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,從而導(dǎo)致很多學(xué)生對這門課程失去興趣,影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí).本文根據(jù)概率論與數(shù)理統(tǒng)計多年的教學(xué)經(jīng)驗,結(jié)合本科生實際學(xué)習(xí)問題對概率統(tǒng)計的教學(xué)改革做了以下探討:
一、因材施教,選取合適教材
教材是知識的載體,是教師和學(xué)生交流的重要工具,也是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和自我學(xué)習(xí)的重要依據(jù).因此教材以及教材里內(nèi)容的選取至關(guān)重要,適宜的教材和適當(dāng)?shù)膬?nèi)容對教學(xué)效果有著直接影響.好的教材會起到事半功倍的效果,會使學(xué)生更迅速、更準(zhǔn)確地掌握必備的知識.
在選取教材和教學(xué)內(nèi)容時,注意難易程度,避免傳統(tǒng)教學(xué)中只注重理論的講解,而忽略了該理論的實際應(yīng)用.并且對于專業(yè)較少應(yīng)用的有些理論和計算可以有意識淡化,突出教學(xué)重點,對教學(xué)內(nèi)容合理設(shè)置,簡單明了,從而達(dá)到良好的教學(xué)效果.
二、激發(fā)興趣,培養(yǎng)能力,教學(xué)方法改革
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是理論研究和實踐應(yīng)用相結(jié)合的一門課程,它需要一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),它是高等數(shù)學(xué)在隨機現(xiàn)象中的應(yīng)用,這門課程具有一定的抽象性、嚴(yán)密的邏輯性等特點,課程中有大量的定理、定義、公式需要牢記.因此導(dǎo)致很多學(xué)生學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門課程只是為了完成任務(wù),突擊復(fù)習(xí),死記硬背,通過考試拿到學(xué)分.
1.循序漸進(jìn),溫故知新
在學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計之前,學(xué)生已經(jīng)具備了一定的數(shù)學(xué)知識,因此可以從復(fù)習(xí)這些數(shù)學(xué)知識入手來引入概率和數(shù)理統(tǒng)計思想.比如先來復(fù)習(xí)集合、函數(shù)的相關(guān)內(nèi)容,讓學(xué)生從熟悉的知識入手,自然地過渡到概率論與數(shù)理統(tǒng)計的學(xué)習(xí)中來.對于任何一門學(xué)科,了解它的起源、發(fā)展和應(yīng)用對于學(xué)習(xí)和掌握該課程的思想方法及運用都有著深刻的意義.
2.實際案例講解,學(xué)有所用
案例教學(xué)是以實際生活問題為背景,結(jié)合學(xué)生的理論知識,對實際問題進(jìn)行分析,抽象出其中所蘊含的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而通過數(shù)學(xué)方法給出問題的解決方案.
3.總結(jié)規(guī)律,加深記憶
任何一門數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)都離不開定理、定義、公式,它們是對理論的抽象,只有熟練地掌握這些內(nèi)容才能做到學(xué)有所用.概率論與數(shù)理統(tǒng)計的學(xué)習(xí)中更是有大量的定理、公式需要記住.在教學(xué)過程中,常常會發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生一邊做題目,一邊翻課本查找公式,這大大浪費了學(xué)生的時間,而且讓學(xué)生覺得很難記住這些內(nèi)容,從而漸漸失去學(xué)習(xí)動力.教師可以通過圖表記憶把相關(guān)聯(lián)的公式和定理用圖表的形式總結(jié)出來,讓學(xué)生記住總體的框架,對有些相關(guān)的公式可以通過推導(dǎo)得到,而不需要死記硬背.
4.數(shù)學(xué)建模,融入課堂教學(xué)
概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的理論與實踐應(yīng)用性強,有很多與課程內(nèi)容相關(guān)的實際問題可以通過數(shù)學(xué)建模用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的思想去解決,例如,傳染病問題、人口增長問題等等.數(shù)學(xué)建??梢宰寣W(xué)生了解如何應(yīng)用所學(xué)的知識解決實際問題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力.在教學(xué)過程中教師可以以實際問題出發(fā)建立課程建模問題案例庫,讓學(xué)生分組完成這些問題得出結(jié)論,然后引導(dǎo)學(xué)生從案例問題出發(fā)將課程內(nèi)容與數(shù)學(xué)建模相結(jié)合,通過與學(xué)生共同討論,激發(fā)學(xué)生動手能力,達(dá)到良好的教學(xué)效果.
5.多媒體教學(xué),激發(fā)學(xué)生興趣
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師在黑板上寫定義、定理、例題、 做計算等,由于課時有限,板書費時費力,完全應(yīng)用板書講解,學(xué)生會覺得很倉促,難以理解,慢慢失去興趣,影響教學(xué)效果.而通過多媒體的演示,把定理結(jié)果、各種復(fù)雜的圖形,某些特征函數(shù)獨特的性質(zhì),形象直觀的展示給學(xué)生,使學(xué)生一目了然、記憶深刻.為了準(zhǔn)確主動的記住教學(xué)內(nèi)容,可以在學(xué)習(xí)教材中的理論知識同時,借助Mathematica、matlab等數(shù)學(xué)軟件通過多媒體設(shè)備把書本上的這些定理、公式形象地表述出來,通過圖像來理解這些定理、定義.
因為概率論與數(shù)理統(tǒng)計的研究對象都是隨機現(xiàn)象,所以該課程有自己的一套概念、理論和方法,學(xué)生要想學(xué)好概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程,需要讓學(xué)生充分理解公式和理論的實際背景。比如:如果擲兩個骰子,算兩個骰子的點數(shù)和為7的概率。有很多的學(xué)生會這樣計算P(A):因兩顆骰子的點數(shù)為2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,共11種情況即基本事件總數(shù)為11,而有利于事件A的基本事件數(shù)為1,故P(A)=1/11。但是上述的答案是錯誤的,因為其實以上11種情況發(fā)生的可能性是不同的,不可以用古典概率公式來進(jìn)行計算,因為它不滿足古典概率定義的要求(有限性,等概率性)。在學(xué)習(xí)全概率公式和貝葉斯公式時,教師應(yīng)幫助學(xué)生理解公式中完備事件組與復(fù)雜事件的關(guān)系及公式的實際背景,使學(xué)生真正掌握這些公式,會準(zhǔn)確應(yīng)用公式解決相關(guān)問題。
2經(jīng)常復(fù)習(xí)排列組合等相關(guān)的知識
因為在學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計的時候經(jīng)常需要使用到排列組合等一些相關(guān)的知識,沒有這些相關(guān)知識的輔助,學(xué)習(xí)者很難真正的掌握到概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的知識,因此要想學(xué)好該門課程,必須能夠經(jīng)常的復(fù)習(xí)排列組合等相關(guān)的知識,只有這樣在學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的時候才能更加的得心應(yīng)手。比如在進(jìn)行概率的直接計算時,就需要應(yīng)用到兩個基本的排列組合原理:乘法原理和加法原理,就具體內(nèi)容來說,其實這兩個原理都比較簡單,但是在實際的應(yīng)用過程中卻并不是那么容易,因為兩個原理的本質(zhì)和使用范圍都是不一樣的,在使用的過程中必須能夠分清楚。比如:一個電影院的前排有500個座位,后排有300個座位,問:①若只選購一張電影票,有幾種選法?②若選購兩張電影票,并且要求一張在前排,一張在后排,有幾種選法?解:(1)選購一張電影票,可選前座,也可選后座,因而屬完成事件{選購一張電影票}有兩類方法,第1類方法中有m1=500種不同方法,第2類方法中有m2=300種不同方法,故可用加法原理求解。根據(jù)加法原理,不同的選法共有:500+300=800(種)(2)選購兩張電影票,并且要求一張在前排,一張在后排,這時就有個搭配問題,選購前座和后座可以被看出是購票的兩個步驟:第一步是選購前座,有500種方法,第二步選購后座,有300種方法,兩步依次連續(xù)完成,該事件才算完成,因此可用乘法原理求解。按照加法原理,選購兩張票,其中前座與后座各一張的不同選法共有500×300=150000(種)。從上述的解題中我們可以看出,問題的性質(zhì)和要求決定了到底是采用加法原理,還是乘法原理。其實在現(xiàn)實生活中,很多問題的解決都需要加法原理和乘法原理并用。
3聯(lián)系實踐,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力
概率統(tǒng)計課程是一門實用性很強的課程,它和現(xiàn)實生活存在著很多的交集,這也決定了該課程在教學(xué)的過程中一定要注意教學(xué)方式的多樣性和實踐性,所以,教師在教學(xué)的過程中不能只是簡單的傳授理論知識,也應(yīng)該注意和現(xiàn)實生活緊密的結(jié)合在一起,進(jìn)一步增強學(xué)生的思維能力和實踐能力。例如,教師在講授某個知識點時可以引到實際問題上進(jìn)行分析,如此一來可以增強學(xué)生對課程實用性的了解;為了鍛煉學(xué)生思維的獨立性,教師可以多布置一些課后實踐作業(yè)等。另外,也可以組織一些概率統(tǒng)計案例,引導(dǎo)學(xué)生共同參與討論研究。例如,火車票應(yīng)該開設(shè)多少個窗口才合理,如何設(shè)計公交車的班次才更合理等問題。
隨著地方性本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展和應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的驅(qū)動,應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)面臨課時壓縮、學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差異較大、灌輸式教學(xué)凸出、實踐環(huán)節(jié)不足、課程考核方式單一等問題。在教學(xué)改革中,注重吃透概念,淡化推導(dǎo);貼近生活,實例為輔;收放有度,調(diào)教心身;重構(gòu)教學(xué)關(guān)系,授人以漁。實踐表明,教改激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,課堂一改往日沉悶氣氛,學(xué)生的課程成績和應(yīng)用能力提高較快。
[關(guān)鍵詞]
概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程;教學(xué)改革;應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)
概率論與數(shù)理統(tǒng)計是研究隨機現(xiàn)象客觀規(guī)律性的數(shù)學(xué)學(xué)科,是高校應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程。各種處理數(shù)據(jù)的原理和方法已滲透到心理學(xué)專業(yè)的各個領(lǐng)域。學(xué)好該門課程,對于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)方法具有十分重要的意義。然而,隨著地方性本科院校的轉(zhuǎn)型發(fā)展和應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的驅(qū)動,公共數(shù)學(xué)課堂教學(xué)學(xué)時在逐漸壓縮,如何在有限的課時條件下提高應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)概率論與數(shù)理統(tǒng)計的課堂質(zhì)量和效率、如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能、如何培養(yǎng)學(xué)生運用概率統(tǒng)計原理和方法解決專業(yè)實際問題的能力是我們面臨的重要課題。
一、應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)概率統(tǒng)計課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
(一)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程分析概率論與數(shù)理統(tǒng)計是非數(shù)學(xué)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課,是許多后續(xù)應(yīng)用課程的基礎(chǔ),包含概率論與數(shù)理統(tǒng)計兩大部分。概率論理論性較強,旨在訓(xùn)練學(xué)生的邏輯推理能力;數(shù)理統(tǒng)計部分強調(diào)應(yīng)用性,旨在培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力和動手操作能力。傳統(tǒng)教學(xué)中,大部分時間用于系統(tǒng)講授理論知識和公式推導(dǎo),旨在培養(yǎng)學(xué)生的解題能力,并以期末卷面成績來判定該課程的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果,而在實際應(yīng)用方面很少“著墨”。同時,普遍認(rèn)為其內(nèi)容是“前難”加“后繁”?!扒半y”是指概率部分涉及到古典概率和隨機變量分布函數(shù)等方面的題目難度大,容易出錯;“后繁”是指統(tǒng)計部分各種統(tǒng)計方法的原理與思想既抽象又繁瑣,不易理解[1]。因此,如何改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式以適應(yīng)轉(zhuǎn)型期學(xué)生的需求成為當(dāng)前概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)改革的一個熱點。
(二)應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)對概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的需求隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會文明的進(jìn)步,心理學(xué)的應(yīng)用范圍日益擴大,顯得愈來愈重要,高素質(zhì)的應(yīng)用心理學(xué)人才也就成為當(dāng)今時代的迫切需求。概率論與數(shù)理統(tǒng)計作為應(yīng)用心理學(xué)研究方法的基礎(chǔ)課程顯得尤其重要,因為該課程是應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)后續(xù)方法類課程如心理統(tǒng)計學(xué)、心理學(xué)測量學(xué)、實驗心理學(xué)等課程的先修基礎(chǔ)課程,對后續(xù)方法類課程中學(xué)生能否熟練合理應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)知識開展實際調(diào)查、測評等工作有影響。作為應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)的必修課,概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程是培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用心理學(xué)人才扎實的心理學(xué)理論與研究方法的基礎(chǔ)課程。而作為文理兼容的應(yīng)用心理學(xué)專業(yè),學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差異性比較大,目前存在部分學(xué)生難以跟上教學(xué)進(jìn)度、理解知識原理不透徹、應(yīng)用知識的意識與能力不強等問題,對有高要求的概率統(tǒng)計課程如何教學(xué)值得探討。
(三)應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)存在的問題傳統(tǒng)教學(xué)模式無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)的概率統(tǒng)計教學(xué)過程中,學(xué)生普遍認(rèn)為:概念抽象難以理解,思維不易展開,方法很難靈活掌握,實踐脫節(jié)聯(lián)系不強,從而缺乏對該課程的學(xué)習(xí)興趣;特別對文理兼招的應(yīng)用心理學(xué)專業(yè),學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不扎實,如果課程的教學(xué)仍采用“一支粉筆”加“一塊黑板”的形式,必將造成教學(xué)過程的枯燥乏味,無法達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果,更不能談及培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性[2]?!肮噍斒健苯虒W(xué)方法嚴(yán)重約束了學(xué)生的思維。抽象的課程內(nèi)容、有限的教學(xué)課時、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對較差的心理學(xué)專業(yè)學(xué)生,使得概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)變得異常沉悶,教師想把思維展開,但往往因擔(dān)心內(nèi)容過多讓學(xué)生無法接受而放棄;教師想把某些知識點講解透切,又因擔(dān)心完不成教學(xué)計劃而只得匆忙地將知識點直接輸灌給學(xué)生,結(jié)果造成學(xué)生一定的思維定勢,使思維得不到應(yīng)有的鍛煉,學(xué)習(xí)能力得不到應(yīng)有的提高,學(xué)生的創(chuàng)新思維也得不到提高。學(xué)生缺乏課程實踐,達(dá)不到學(xué)以致用。在應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)的日常教學(xué)中,概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程在學(xué)生對知識內(nèi)容的應(yīng)用方面考慮較少,更多時間放在其理論知識的講授;在人才培養(yǎng)方案的制定中,實踐環(huán)節(jié)的學(xué)時安排過少,造成理論與實際脫節(jié)。學(xué)生為了期末及格而學(xué)習(xí),很難解決實踐之需,更難談及為地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供應(yīng)用型人才。
(四)心理學(xué)專業(yè)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程考試存在的問題湖南人文科技學(xué)院的心理學(xué)專業(yè)概率論與數(shù)理統(tǒng)計考試成績一直以來分兩大部分:期末考試成績占80%,平時成績占20%。平時成績主要考查作業(yè)和考勤,考勤操作容易,但作業(yè)的評價不易:學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真的學(xué)生作業(yè)比較“差”,相反成績差的學(xué)生為了提高平時成績,作業(yè)抄得非?!昂谩?。加上單一的期末閉卷考試偶然性比較大,用一次考試成績來反映學(xué)生的水平難以服眾,即使是成績好的學(xué)生,對用統(tǒng)計思想和工具解決實際問題,也常束手無策。
(五)應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)概率論與數(shù)理統(tǒng)計存在的問題其一,學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱,學(xué)習(xí)興趣普遍較低。為了更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,我們對心理學(xué)專業(yè)2013級和2014級學(xué)生做了調(diào)查,結(jié)果表明,對數(shù)學(xué)感興趣的學(xué)生占的比例很低,不到30%。這與平時上課學(xué)生“低頭率”高,玩手機比較普遍的情況相吻合。其二,學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確。我們在對2013級和2014級應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)100多名學(xué)生的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),超過50%的學(xué)生認(rèn)為,概率論與數(shù)理統(tǒng)計是必修課,不得已而學(xué)之。平時學(xué)習(xí),主要是為了應(yīng)付考試,順利拿到學(xué)分,期末考試不掛科。其三,教材內(nèi)容單一。盡管現(xiàn)在概率論與數(shù)理統(tǒng)計所用的教材版本很多,但是教材內(nèi)容差別不大。書中的例題和習(xí)題大致差不多,沒有考慮學(xué)生層次和專業(yè)情況而設(shè)置相關(guān)的內(nèi)容,就是本校開發(fā)的教材,也大多為了應(yīng)試而達(dá)不到應(yīng)有的效果。
二、應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)改革實踐
隨著地方性本科院校的轉(zhuǎn)型發(fā)展和應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的驅(qū)動,結(jié)合近幾年來我們對心理學(xué)專業(yè)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)與思考,在如何提高應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)概率論與數(shù)理統(tǒng)計的課堂質(zhì)量和效率、如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能、培養(yǎng)學(xué)生運用概率統(tǒng)計原理和方法解決實際問題的能力方面,我們進(jìn)行了如下探索。
(一)吃透概念,淡化推導(dǎo)多年前,在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學(xué)中,基本都是采用講授法。其教學(xué)內(nèi)容也大同小異,偏重于例題和公式的講解,強調(diào)學(xué)生的概率統(tǒng)計運算能力和技巧的訓(xùn)練,卻忽視了基本概念思想、統(tǒng)計模型原理、各種統(tǒng)計方法的講解和介紹,是為學(xué)生考試而學(xué)習(xí),學(xué)生并沒有真正做到理解概念,吃透概念。把概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的思想講解清楚,才是課程教學(xué)的關(guān)鍵,而最能體現(xiàn)出數(shù)學(xué)思想的,無非就是概念的講授[3]。概念看似簡單,但富有抽象性,最不好講。如何把它的本質(zhì)通過通俗易懂的形式展現(xiàn)給學(xué)生,這需要老師扎實的功底;數(shù)學(xué)思想也能在公式的講解上體現(xiàn),教師不是一味地強調(diào)它多么重要,而必須講清楚公式的用途,在實際工作中能夠解決什么問題,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知概念,洞悉概念內(nèi)涵,體味其中的方法論和實際運用價值。只有這樣,學(xué)生才能真正懂得這個公式怎么去用,至于公式的推導(dǎo),宜簡則簡,甚至可以一筆帶過,可以以作業(yè)的形式讓學(xué)生消化。
(二)貼近生活,實例為輔在數(shù)學(xué)類課程中,概率統(tǒng)計與實際生活聯(lián)系最為密切,從實際生活中來,應(yīng)用到實際生活中去。教師要善于創(chuàng)設(shè)情境,誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如古典概率教學(xué)中的“生日問題”全概率公式和貝葉斯公式教學(xué)中的“產(chǎn)品次品數(shù)問題”、數(shù)學(xué)期望教學(xué)中的“獎金額確定問題”、正態(tài)分布教學(xué)中的“招聘考試問題”等,這些例子來自于生活,也服務(wù)于生活,既充滿興趣又有益于專業(yè)的發(fā)展,更能使學(xué)生感受到生活中數(shù)學(xué)的無處不在,從而感悟數(shù)學(xué)的魅力,享受探究的樂趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲和活躍課堂氣氛[4]。
(三)“收”“放”有度,調(diào)教心身應(yīng)結(jié)合應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱、學(xué)習(xí)興趣低、個體差異顯著的特點,大學(xué)數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)課程的課堂教學(xué)學(xué)時壓縮的客觀現(xiàn)實和學(xué)校的辦學(xué)定位,以及網(wǎng)絡(luò)信息的完善,在教學(xué)中用通俗易懂的語言幫助學(xué)生理解抽象定理,用學(xué)生感興趣和緊靠專業(yè)的實例予以探討,讓學(xué)生充分體會到概率統(tǒng)計知識和思想對將來學(xué)習(xí)與工作的重要影響,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)動力,淡化概率統(tǒng)計復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程。此外,對某些重要的概念可以適當(dāng)?shù)卣归_,刺激學(xué)生的創(chuàng)新能力。對進(jìn)一步深造的學(xué)生,可以引導(dǎo)其通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)達(dá)到既定要求。當(dāng)前,獨生子女在大學(xué)生群體中占多數(shù),自尊心強、好勝逞能、承受能力弱、自私擺酷,成了他們復(fù)雜的心理構(gòu)成;加上就業(yè)壓力大,以及自身所收集的學(xué)習(xí)和就業(yè)信息不全面,由此產(chǎn)生負(fù)面影響,導(dǎo)致“期末考試不通過,補考一定過”的心理,學(xué)習(xí)不主動、課堂曠缺比較多、“低頭族”現(xiàn)象普遍。因此,教師在課堂教學(xué)中要合理滲透情感教育和育人思想,幫助學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀,就必須把握教學(xué)中的“收”與“放”[4]。
(四)重構(gòu)教學(xué)關(guān)系,“授人以漁”網(wǎng)絡(luò)模式的教育和學(xué)習(xí)以其不受時空限制、交互性好、優(yōu)質(zhì)資源多、使用便捷等優(yōu)勢,不僅成為學(xué)校教育的一種創(chuàng)新模式,而且成為全民教育與終身教育體系的重要組成部分。傳統(tǒng)教學(xué)方式上,課堂講授成為學(xué)生知識獲取的主要途徑。隨著信息化、數(shù)字化的發(fā)展,傳統(tǒng)的教育理念和學(xué)習(xí)觀念、學(xué)習(xí)方式表現(xiàn)出多方面的不適應(yīng)性,學(xué)生上課玩手機現(xiàn)象普遍、到課率低已經(jīng)成為大班授課的通病,上課打瞌睡現(xiàn)象嚴(yán)重,晚上通宵上網(wǎng)比較常見,致使教學(xué)效果大打折扣,教學(xué)評價也出現(xiàn)尷尬局面。在教育教學(xué)改革的大背景下,“教”與“學(xué)”關(guān)系重構(gòu),由“以教學(xué)為中心的教育”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)習(xí)者為中心的教育”[5]。因此,需要重新改造傳統(tǒng)的教育管理模式,改變傳統(tǒng)的組織教學(xué)模式,課堂教學(xué)更加側(cè)重互動和問題的解決,而不是知識的傳授,這就對教師的要求從側(cè)重傳授知識,轉(zhuǎn)變?yōu)閭?cè)重傳授學(xué)習(xí)和思維方法,也就是我們所說的“授之以魚不如授之以漁”。
三、教改前后概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)效果調(diào)查與考試成績比較
(一)教學(xué)效果的調(diào)查與分析學(xué)習(xí)興趣是一種心理狀態(tài),較高的興趣能使學(xué)生更好地明白本課程的重要性和學(xué)習(xí)該課程的意義。通過與應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)的部分學(xué)生交流發(fā)現(xiàn):課程內(nèi)容是否有趣、生動,學(xué)生是否意識到該課程對后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)、今后工作與發(fā)展有重要的幫助,這些都直接影響到學(xué)習(xí)效果;同時,從學(xué)生平時缺交作業(yè)的情況和到課率也能說明教學(xué)的效果,調(diào)查結(jié)果見表1。在2014級應(yīng)用心理學(xué)專業(yè)的教學(xué)中,我們根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容選用合適的教學(xué)方法,選擇與專業(yè)和生活密切聯(lián)系的案例,通過對案例的討論達(dá)到掌握概率統(tǒng)計思想與方法的目的,教學(xué)中明顯感到課堂更加活躍,這從學(xué)生的交流中也得到了肯定。
(二)概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程考試成績的比較通過教學(xué)改革,2014級應(yīng)用心理學(xué)概率統(tǒng)計成績相比于2013級總體提高:90分以上成績?nèi)藬?shù)從5.48%增加至9.21%,及格人數(shù)從78.08%上升至82.89%。可見,教改激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,課堂一改往日沉悶氣氛,課程成績、學(xué)生應(yīng)用能力提高較快。
參考文獻(xiàn):
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論文摘要:從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)安排、教學(xué)形式、以及對該課程的考核方法等方面對《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》的教學(xué)進(jìn)行了研究和探討。
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》是研究隨機現(xiàn)象客觀規(guī)律的一門學(xué)科,是全國高等院校數(shù)學(xué)以及各工科專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程,也是全國碩士研究生入學(xué)數(shù)學(xué)考試的一個重要組成部分。該課程處理問題的思想方法與學(xué)生已學(xué)過的其他數(shù)學(xué)課程有很大的差異,因而學(xué)生學(xué)起來感到難以掌握。大多數(shù)學(xué)生感到基本概念難懂,易混淆、內(nèi)容抽象復(fù)雜,難以理解、解題不得法、不善于利用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)方法分析解決實際問題。為此,筆者從教學(xué)安排、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式和考核方法4個方面對《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》的教學(xué)進(jìn)行了研究和探討。
1 教學(xué)內(nèi)容和安排
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》的內(nèi)容以及教師授課一般都存在著重理論輕實踐、重知識輕能力的傾向,缺少該課程本身的特色及特有的思想方法,課程的內(nèi)容長期不變,課程設(shè)置簡單,一般只局限于一套指定的教材?!陡怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計》課程 內(nèi)容主要包括 3大類 :①理論知識 。也就是構(gòu)成本學(xué)科理論體系的最基本 、最關(guān)鍵的知識,主要包括隨機事件及其運算、條件概率、隨機變量、數(shù)字特征、極限定理、抽樣分布 、參數(shù)估計 、假設(shè)檢驗等理論知識,這些是學(xué) 習(xí)該課程必須要掌握的最重要 的理論知識。②思維方法 。指的是該學(xué)科研究的基本方法,主要包括不確定性分析、條件分析、公理推斷、統(tǒng)計分析、相關(guān)分析 、方差分析與回歸分析等方法 ,這些大多蘊涵在學(xué)科理論體系中,過去往往不被重視,但實際上對于學(xué)生知識的轉(zhuǎn)化與整合具有十分重要的作用。③應(yīng)用方面?!陡怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計》在社會生活各個領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,有大量的成功實例 。
因此,在課程設(shè)置上,不能只局限于一套指定的教材,應(yīng)該在一個統(tǒng)一 的教學(xué)基本要求 的基礎(chǔ)上 ,教材建設(shè)應(yīng)向著一綱多本和立體化建設(shè)的方向發(fā)展 。在教學(xué)進(jìn)度表中應(yīng)明確規(guī)定該 門課程的講授時數(shù) 、實驗時數(shù)、討論時數(shù)、自學(xué)時數(shù) (在以前基礎(chǔ)上適 當(dāng)增加學(xué)時數(shù)),這樣分配教學(xué)時間,旨在突 出學(xué)生的主體地位,促使學(xué)生主動參與,積極思考。
2 教學(xué)形式
1)開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課教學(xué)時可以采用 以下幾個實驗 :在校門 口,觀察每 30s鐘通過汽車的數(shù)量,檢驗其是否服從 Poisson分布;統(tǒng)計每學(xué)期各課程考試成績,看是否符合正態(tài)分布,并標(biāo)準(zhǔn)化而后排 出名次;調(diào)查某個院里的同學(xué)每月生活費用的分布情況 ,給出一定置信水平的置信區(qū)間;隨機數(shù)的生成等等。通過開設(shè)實驗課 ,可以使學(xué)生深刻理解數(shù)學(xué)的本質(zhì)和原貌 ,體味生活中的數(shù)學(xué) ,增強學(xué)生興趣 ,培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和應(yīng)用能力。
2)引進(jìn) 多媒體教學(xué)多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)法相比有著不可比擬的優(yōu)勢。一方面,多媒體的動畫演示 ,生動形象,可以將一些抽象的內(nèi)容直觀地反映出來,使學(xué)生更容易理解,同時增強了教學(xué)趣味性。如在學(xué)習(xí)正態(tài)分布時,可以指導(dǎo)學(xué)生運用 Matlab軟件編寫程序,在圖形窗 口觀察正態(tài)分布的概率密度函數(shù)和概率分布函數(shù)隨參數(shù)變化的規(guī)律 ,從而得出正態(tài)分布的性質(zhì)。另一方面,由于概率統(tǒng)計例題字?jǐn)?shù)較多,抄題很費時間。制作多媒體課件,教師有更多的精力對內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)地分析和講解,增加與學(xué)生的互動,增加課堂信息量。對于教材中的重點、難點、復(fù)習(xí)課 、習(xí)題課等都可制作成多媒體課件形式,配以適當(dāng)?shù)姆酃P教學(xué),這樣既能延續(xù)一貫的聽課方式,發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,又能充分體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用。比如在概率部分 ,把幾個重要的離散型隨機變量、連續(xù)型隨機變量的分布率、概率密度、期望、方差等列成表格;在統(tǒng)計部分 ,將正態(tài)總體均值和方差的置信區(qū)間,假設(shè)檢驗問題的拒絕域列成表格形式,其中所涉及到的重要統(tǒng)計量的分布密度 函數(shù)用 圖形表示 出來。這樣,學(xué)生覺得一目了然,通過讓學(xué)生先了解圖形的特點,再結(jié)合分位數(shù)的有關(guān)知識,找出其中的規(guī)律,理解它們的含義及聯(lián)系,加深了學(xué)生對概念的理解及方法的運用,以便更容易記住和求出置信 區(qū)間和假設(shè)檢驗問題的拒絕域。這樣,不僅使學(xué)生對概念的理解更深刻、透徹,也培養(yǎng)了學(xué)生運用計算機解決實際問題的能力。
3)案例教學(xué),重視理論聯(lián)系實際 《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》是從實際生產(chǎn)中產(chǎn)生的一門應(yīng)用性學(xué)科,它來源于實際又服務(wù)于實際。因此,采取案例教學(xué)法,重視理論聯(lián)系實際,可以使教學(xué)過程充滿活力,學(xué)生在課堂上能接觸到大量的實際問題,可以提高學(xué)生綜合分析和解決實際問題的能力。如講授隨機現(xiàn)象時,用拋硬幣、元件壽命、某時段內(nèi)經(jīng)過某路口的車輛數(shù)等例來說明它們所共同具有的特點;講數(shù)學(xué)期望概念時,用常見的街頭用隨機摸球為例,提出如果多次重復(fù)地摸球,決定成敗的關(guān)鍵是什么,它的規(guī)律性是什么等問題,然后再講數(shù)學(xué)期望概念在產(chǎn)品檢驗及保險行業(yè)的應(yīng)用,就能使學(xué)生真正理解數(shù)學(xué)期望的概念并能自覺運用到生活中去;又如講授正態(tài)分布時,先舉例說明正態(tài)分布在考試、教育評估、企業(yè)質(zhì)量管理等方面的應(yīng)用 ,然后結(jié)合概率密度圖形講正態(tài)分布的特點和性質(zhì),讓同學(xué)們總結(jié)實際中什么樣的現(xiàn)象可以用正態(tài)分布來描述 ,這樣能使學(xué)生認(rèn)識到正態(tài)分布的重要性及其應(yīng)用的廣泛性,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,強化學(xué)生的應(yīng)用意識。
另外,也可選擇一些具有實際背景的典型的案例,例如概率與密碼問題、敏感問題的調(diào)查、血液檢驗問題等等。通過對典型案例的處理,使學(xué)生經(jīng)歷較系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理全過程,在此過程中學(xué)習(xí)一些數(shù)據(jù)處理的方法,并運用所學(xué)知識和方法去解決實際問題。
3 考核方法
考試是一種教學(xué)評價手段?,F(xiàn)在學(xué)生把考試本身當(dāng)作追求的目標(biāo),而放棄了自身的發(fā)展愿望,出現(xiàn)了教學(xué)中“教”和“學(xué)”的目的似乎是為了“考”的奇怪現(xiàn)象。有些院校概率統(tǒng)計課程只有理論課,沒有實驗課,其考試形式是期末一張試卷定乾坤,雖然有平時成績,主要以作業(yè)和考勤為主,占的比率比較小 (一般占2O),并且學(xué)生的作業(yè)并不能真實地反映學(xué)生學(xué)習(xí)的好壞,使得教師無法真正地了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,公平合理地給出平時成績。而這種單一的閉卷考試也很難反映出學(xué)生的真實水平。
所以,我們首先要加強平時考查和考試,每次課后要留有作業(yè)、思考題,學(xué)完每一章后要安排小測驗,在概率論部分學(xué)完后進(jìn)行一次大測驗 。其次注重科學(xué)研究,每個學(xué)生都要有平時論文,學(xué)期論文,以此來檢查學(xué)生掌握知識情況和應(yīng)用能力.此外還有實驗成績。最后是期末考試,以 A、B卷方式,采取閉卷形式進(jìn)行考試。將這 4個方面給予適 當(dāng)?shù)臋?quán)重,以均分作為學(xué)生該門課程的成績。成績不及格者.學(xué)習(xí)態(tài)度好的可以允許補考。否則予以重修。分?jǐn)?shù)統(tǒng)計完后,對成績分布情況進(jìn)行分析,通過總體分布符合正態(tài)分布程度和方差大小判斷班級的總體水平,并對每道題的得分情況進(jìn)行分析,評價學(xué)生對每個知識點的掌握情況和運用能力,找出薄弱環(huán)節(jié),以便對原教學(xué)計劃進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)??傊?,通過科學(xué)的考核評價和反饋,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)黽不斷改進(jìn)和提高。
[參考文獻(xiàn)]
目前在一些高校培養(yǎng)研究生教育過程中側(cè)重知識的傳授而忽視學(xué)術(shù)道德素質(zhì)的培養(yǎng),這就使得研究生缺乏學(xué)術(shù)規(guī)范意識造成一些不容忽視、甚至較為嚴(yán)重的學(xué)術(shù)不正、學(xué)術(shù)道德失范、學(xué)術(shù)腐敗的現(xiàn)象.這些現(xiàn)象存在于學(xué)術(shù)活動的各個環(huán)節(jié),表現(xiàn)形式多種多樣,性質(zhì)也不盡相同,如學(xué)風(fēng)浮躁、急功近利、粗制濫造、弄虛作假、剽竊抄襲、學(xué)術(shù)交易、濫用他人成果、學(xué)術(shù)評審不公等.研究生學(xué)術(shù)造假的客觀原因主要是指畢業(yè)壓力、就業(yè)壓力和功利目的.的數(shù)量或質(zhì)量不達(dá)標(biāo),不能獲取獎學(xué)金,不能畢業(yè).那些想要按時畢業(yè),卻又不愿意踏踏實實靜下心來做研究的學(xué)生,往往心存僥幸,把別人的文章進(jìn)行簡單拼湊,甚至直接照搬照抄別人的研究成果,企圖蒙混過關(guān).為了獲取獎學(xué)金和各種獎勵、榮譽,有些學(xué)生也選擇造假.對研究生來說,獎學(xué)金的評審和表彰獎勵的評定,也是與的數(shù)量和質(zhì)量密切相關(guān)的.因而,一些研究生東拼西湊,盲目追求論文的數(shù)量.國內(nèi)有些期刊,只需交納版面費而不需嚴(yán)格的審稿流程就能,也助長了學(xué)生的這種做法.
概率論與數(shù)理統(tǒng)計專業(yè)研究生教學(xué)改革措施:
1控制招生規(guī)模,改善辦學(xué)條件
在招生時,要充分評估本?,F(xiàn)有軟硬件資源,考慮資源的承受能力,嚴(yán)格控制招生數(shù)量.高校應(yīng)當(dāng)加大對教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投入,改善辦學(xué)條件.盡快建立與研究型大學(xué)相匹配的研究生教學(xué)大樓、實驗大樓,為研究生的教學(xué)和學(xué)習(xí)提供有力的物質(zhì)保障.此外,高校還應(yīng)當(dāng)加強導(dǎo)師隊伍的建設(shè).因為導(dǎo)師的質(zhì)量直接決定了研究生的質(zhì)量.學(xué)校要把好導(dǎo)師遴選的質(zhì)量關(guān),做好導(dǎo)師的崗前培訓(xùn)和考核,建立一支能體現(xiàn)本學(xué)科特色的學(xué)術(shù)梯隊、學(xué)術(shù)團(tuán)隊,對有突出貢獻(xiàn)的導(dǎo)師實施物質(zhì)獎勵,對那些不負(fù)責(zé)、考核不合格的導(dǎo)師實施嚴(yán)厲的處罰措施,必要時可以廢除導(dǎo)師終生制.
2更新課程內(nèi)容,突出前沿性
教材建設(shè)必須突出概率論與數(shù)理統(tǒng)計學(xué)科的特點.按應(yīng)用程度不同,可把學(xué)科分為基礎(chǔ)學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科兩大類.對于基礎(chǔ)學(xué)科的教材應(yīng)注重理論基礎(chǔ),在理論的難點上能激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造性思維能力,概率統(tǒng)計專業(yè)研究生必須具備扎實的理論基礎(chǔ);而對于應(yīng)用學(xué)科的教材應(yīng)注重理論和實踐相結(jié)合能力的培養(yǎng),誘發(fā)學(xué)生的實踐興趣,指導(dǎo)學(xué)生的實踐操作,啟發(fā)學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,提高創(chuàng)新能力.例如《隨機過程》教材可選用應(yīng)堅剛和金蒙偉編著的建立在測度論基礎(chǔ)上的教材《隨機過程基礎(chǔ)》,《高等數(shù)理統(tǒng)計》可選用茆詩松等編著的教材《高等數(shù)理統(tǒng)計》.必須指出的是,這些教材內(nèi)容也比較陳舊,缺少一些新的前沿研究動態(tài).所以教師在授課時,應(yīng)一方面對經(jīng)典內(nèi)容加以精選,減少重復(fù);另一方面要運用新的研究成果對經(jīng)典內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新處理,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入科研的前沿陣地.?dāng)?shù)理統(tǒng)計學(xué)教材應(yīng)強化計算機運用統(tǒng)計軟件的能力,將數(shù)據(jù)的收集、分析、綜合的概念貫穿始終.
3推行研究型教學(xué)方法,開展學(xué)術(shù)討論班
研究型教學(xué)是以研究、討論為基本特征的一種教學(xué)活動.這種教學(xué)模式是在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行,以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和課堂討論為前提,以教學(xué)中的重點、難點內(nèi)容、有爭議的學(xué)術(shù)問題或?qū)W術(shù)前沿?zé)狳c問題為研究內(nèi)容,通過學(xué)生查閱資料、獨立鉆研展開課堂討論和交流,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新欲望,而達(dá)到教學(xué)目的的一種教學(xué)方法.這種教學(xué)方法可充分調(diào)動研究生課堂學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動性.研究生學(xué)習(xí)的目的是創(chuàng)新.高遠(yuǎn)遼闊的思維空間、自由輕松的學(xué)術(shù)環(huán)境和開放活躍的思維狀態(tài)是創(chuàng)新的理想條件.而討論班就是在一種寬松隨意的氛圍下對學(xué)術(shù)熱點問題各抒己見,使思想在碰撞中產(chǎn)生火花,從他人的見解中獲得啟發(fā)、拓展研究思路.導(dǎo)師可以將研究生按照不同的研究方向分成若干個研究小組,小組內(nèi)不定期進(jìn)行學(xué)術(shù)討論活動,而且不同研究方向的研究生也可以相互交流借鑒,取長補短.這樣不僅能使不同研究領(lǐng)域的思想和方法得以相互借鑒,提高研究水平,而且能避免工作的重復(fù)和人力資源的浪費.學(xué)生在認(rèn)真閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對所讀文獻(xiàn)進(jìn)行歸納、總結(jié)、提煉、整理并寫出讀書報告,然后在討論班上講解,師生之間展開互動討論.這樣可以營造濃厚的學(xué)術(shù)氛圍,培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力,從而提高研究生的科研能力.
4深化課程體系,開設(shè)交叉學(xué)科課程
概率統(tǒng)計專業(yè)研究生的知識不應(yīng)局限于自己或?qū)熝芯空n題的一個狹窄范圍,而應(yīng)當(dāng)對本學(xué)科的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,對本學(xué)科和相關(guān)學(xué)科比如基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、運籌學(xué)、計算數(shù)學(xué)及應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)系有比較清楚的認(rèn)識,改變孤立的知識系統(tǒng)和專而不博的知識結(jié)構(gòu).具體到課程設(shè)置上就應(yīng)該減少專業(yè)必修課,增加與專業(yè)相關(guān)的選修課,進(jìn)一步拓寬研究生視野,培養(yǎng)基礎(chǔ)寬厚、能適應(yīng)社會各種需要的高層次人才.例如概率論與數(shù)理統(tǒng)計專業(yè)研究生必修課程可設(shè)《泛函分析》、《測度論》、《隨機過程》、《高等數(shù)理統(tǒng)計》.此外,現(xiàn)代社會需要的是具有綜合素質(zhì)的復(fù)合型人才,因此需要通過多學(xué)科的教學(xué),實現(xiàn)跨學(xué)科、跨學(xué)院的課程設(shè)置,使學(xué)生掌握各方面的知識和技能,以更好的適應(yīng)社會和未來工作的需要.例如可設(shè)置如下交叉課程:計量經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融工程,金融統(tǒng)計學(xué),生物統(tǒng)計學(xué),遺傳統(tǒng)計學(xué),計算統(tǒng)計學(xué),模式識別,機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘,可靠性工程,物流供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),計算機網(wǎng)絡(luò)等.