案例教学法在概率论与数理统计课程的教学实践分析

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  摘要:高校数学专业学习中概率论与数理统计课程是必修内容,也是培养学生专业素养的课程之一。这门课程理论知识点繁多,学生学习过程中容易出现遗忘情况,不利于课程教学质量的提升。文中选择案例教学法为对象,探讨概率论与数理统计课程教学中案例教学法的具体应用。
  关键词:案例教学法;教学实践;实施策略
  《概率论与数理统计》课程侧重研究随机现象统计性规律,这门课程在多个领域中有着重要应用。信息社会背景下,随机数学理论与研究方法不断丰富,在实际教学中发挥着重要作用。分析课程教学现状,结合案例教学法优势,分析课程教学与案例教学法融合的措施。
  一、概率论与数理统计课程教学的问题
  传统概率论与数理统计课程教学主要为教师讲授,教学活动的中心就是教师,并没有考虑到学生发展需求与知识基础情况。课堂上教师直接向学生讲述理论知识,教学内容缺乏新意。学生处于被动接受状态,学习主动性不足,师生之间互动不足。长期下来造成课堂氛围沉闷,即便一些教师认识到这些问题,要求学生站起来练习发声或豁达为,但受到教学形式限制,依然无法激发学习兴趣。
  传统概率论与数理统计课程课程教学以书本知识为出发点,利用口耳相传模式开展教学活动。这种模式直接限制学生深入了解概率论与数理统计课程,也无法在课外开展概率论与数理统计课程学习。传统教学内容单调性同样体现在教学形式上,学生对于概率论与数理统计课程的理解停留在教材上,无法在真实语境中使用,影响到概率论与数理统计课程应用思维的形成,不利于课程教学质量的提升;传统课程教学模式中文字信息大多孤立无助,无法使用其他信息补充与展示,也不能采取其他教学手段对教材内容进行讲解。概率论与数理统计课程课程具有较强的实践性,需要根据时代进展及时调节授课内容。
  二、案例教学法内涵与种类的分析
  1、内涵分析
  案例教学法,教育界中又将其称为范例教学法,利用具体事例让学生置身于具体情境中,培养学生分析问题与解决问题的能力。教师在课堂中引用的案例一般都会包含理论知识点,这就是案例的特点,针对性强,体量小,运用起来比较灵活多变并且花费的时间少,教师讲解起来比较容易,学生也能够及时理解和掌握知识点,对提高课堂效率有很大的帮助。
  案例分析教学法不同于传统教学方法,要求教学过程中调动学生学习积极性与主动性。案例分析教学过程中调动学生求知欲,并在这个学习过程中掌握基础知识,培养与锻炼学生解决问题、独立思考及团队合作能力,实现理论知识向实践技能的转变。案例分析教学法同时还能提高学生沟通能力与团队合作能力。
  三、概率论与数理统计课程中案例教学法的应用
  1、塑造教学情境,发挥知识点的作用
  这门课程知识点有着较强使用价值,数学教师可以联系教学实践情况,塑造合适的教学情境,激发学生学习兴趣。高校学生普遍关注世界杯,而世界杯决赛情境就可以将数学知识点应用起来。
  如,世界杯决赛时5个球迷仅买到2张球票。这就产生一个问题:5个人都想去现场观看决赛,经过商议后决定采取抽签方式决定门票归属。选择5张相同的卡片,其中2张上标有“入场券”字样,其余3张卡片空白。随后将5张卡片混合放乱,5人依次抽取卡片。请问:先抽取卡片的人比后抽取卡片的人有优势吗?
  解:设Ai表示第i个人抽到入场券,i=1,2,3,4,5,则表示第i个人没有抽到决赛入场券。
  有P(A1)=2/5,P()=3/5
  P(A2)=2/5,同理得出:P(A3)=P(A4)=P(A4)=2/5。
  所以,抽签先后顺序不会影响公平性。
  利用学生熟悉的场景,激发学生数学知识学习的积极性与主动性,切实发挥案例的作用。
  2、选择合适案例,提升课堂教学效率
  教师在讲课的时候要采用合适的、正确的例子去引导学生,让学生引起共鸣,不宜选用小众的、生僻的、离学生生活较远的例子去讲课,这样讲课的效果不会太理想,学生也不会产生共鸣。教师在选用例子的时候还应该结合当下的时事热点来讲述,这样学生们不仅能引起共鸣,还能提高学生对社会热点问题的思考。书本中的知识有的时候比较空洞,往往只是纯粹讲解理论,并不能让学生真正学会学以致用,面对生活中的相关问题时,学生还并没有足够的能力去解决,因此教师在这一过程中要扮演好导师的作用,点拨学生去发现生活中那些值得观察的生活现象,并让他们运用所学的知识试着自己去解释,或者是通过小组讨论尽可能地将分析方案罗列出来,引发学生进一步的思考。
  如,有10万元,投资2只股票及固定收益,设每只股票每股年收益率是随机变量R1,R2相互独立,且
  E(R1)=6,D(R1)=55,E(R2)=4,D(R2)=28。
  股票1价格:60元/股,股票2价格:48元/股,
  固定收益投资:年收益率3.6%。
  求平均收益不低于7000元时的最优投资组合方案。
  解:设S1:股票1的股数;
  设S2:股票2的股数;
  设S3:股票3的股数
  由题意得60S1+48S2+S3=10000。
  投资组合的收益:R=S1R1+S2R2+0.036S3;
  E(R)=6S1+4S2+0.036S3;。
  利用数学软件求解得最优投资组合方案:
  S1=524.7,S2=609.7,S3=38250。
  此時D(R)=2.25×107。
  结语
  总之,概率论与数理统计课程教学中合理利用案例教学法,可以打破传统教学模式呆板不足,活跃课堂氛围并拉近师生关系,切实激发学生学习主动性,增加课堂的趣味性,大幅度提升课程教学质量。
  参考文献
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