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随着近年来高校招生规模的不断扩大,学生所具备的知识和能力参差不齐。针对《概率论与数理统计》这门公共基础课,将学生按专业划分不同的层次,提出新的教学模式,探讨新模式对日常教学的重要性和必要性。在《概率论与数理统计》课程中引入层次教学法,值得实践并推广。
概率论与数理统计教学模式层次划分一、引言
《概率论与数理统计》是目前各大高校普遍开设的一门基础课,通过学习本门课程,使得学生能够基本了解随机现象的统计规律性,并利用所学知识提高其解决实际问题的能力。随着我国高等教育大众化趋势的步伐加快,不同专业学生水平参差不齐,推行分层次教学法,是大学数学教学的必然趋势,能最大限度地挖掘学生的潜能,调动学生的学习积极性,提高数学教学质量。我校在《概率论与数理统计》的教学实践中充分考虑原有的师资力量和学生水平,通过分层次教学,充分满足各专业各水平不同层次学生的数学素质的要求,最大限度地挖掘学生的潜能,引导学生发挥其优势,使每个学生都能获得所需的概率统计知识,同时能够充分实现学校的教育功能和服务功能,达到教书、育人的和谐统一。
二、分层次教学中考虑的问题
大多数独立院校,早期的数学教学采用的是统一的教学大纲、教学日历。这就造成了不一样的数学基础,不一样的能力,却要掌握相同知识。经过实践检验,这样的教学存在一定的弊端。高等教育具有大众化、多样化,本质上讲应该是个性化的。而素质教育的最大特点之一是要面向全体学生,挖掘每个学生的潜力,发挥每个学生的个性特长,提高全体学生的素质和能力。由于未针对基础不同的学生采用不同的教学方法,使得基础好的学生“吃”不够,基础差的学生“吃”不了,学生在课程结束后往往达不到理想的教学效果。
三、《概率论与数理统计》中新教学模式的实施
1.新教学模式之层次划分
各专业对概率统计知识的不同要求,将制定出不同的教学大纲。目前我独立院校对大部分专业开设《概率论与数理统计》,课程大纲内容包括:(1)概率论的基本概念;(2)随机变量及其分布;(3)多维随机变量及其分布;(4)随机变量的数字特征与极限定理;(5)数理统计的基本概念;(6)参数估计;(7)假设检验。
对于数学基础较好的专业,如工程教育学部的学生还有土木工程学部的学生,我们将按照教学大纲的要求,使学生对概率统计知识有一个很清晰直观的理解,不仅对概念理论要加以说明,而且还要联系实际,带动学生积极思考,运用所学知识去解决问题。我们将这类专业的学生划分在A环中;而对于数学基础不好的专业,如商学人文部的学生,我们在教授概率统计课程时,将淡化理论的推导证明,更注重培养学生直接运用已有结论去解决实际问题的能力。我们将这类专业的学生划分在B环中。
2.新教学模式之层次教学(下面举例说明)
例题1.有一大批袋装糖果,从中随机地取出16袋,称得重量(单位:g)如下:
设袋装糖果的重量近似地服从正态分布,试求置信度为0.95与0.90的总体方差σ2的置信区间。
在解决此问题时,我们会对A,B两群的学生提出不同程度的要求。
(1)对于A环
我们将带领学生全面分析此题其中所涉及到的知识点,先判断是何类检验,分析如下:
σ2的无偏估计量是S2,由已知
此分布不依赖任何未知参数,对给定的置信度1-α,可x2分布表中上1-α2和α2分位点为,使得:
从以上不等式可解得:
故α的置信度为1-α的置信区间为 。
由例题1中已知信息S2=38.4667,n=16,
①当1-α=0.95时,x20.975(15)=6.262,x20.025(15)=27.488带入上式中,得到置信区间为(20.9907,92.1411).
②当1-α=0.90时,,x20.975(15)=7.261,,x20.05(15)=24.996带入上式中,得到置信区间为(23.0839,79.4663)。
(2)对于B环
相对于A环来说,我们只要求学生会判断例题是属于哪种类型的求置信区间问题,判断出来后直接带入相应的置信区间公式求得结果。由例题1,判断出是求α2的置信区间,那么直接就可将置信区间的公式列出:
其中,S2和分位点可由已知求得和查表得到。
3.新教学模式之考核形式
为了更好地发掘A环学生的潜力,激励鼓励B环学生,将课程最终成绩分为两部分,一是期末的考试成绩占到总成绩的70%,另一个是平时成绩占到总成绩的30%。而期末的考试成绩,我们将采用上机考试的形式得到。对于不同环的学生,我们将会派发不同难度系数的考题。而平时成绩则由教师按照学生的作业完成度、课堂回答问题等情况酌情打分。
4.新教学模式之现代化信息技术的应用
我校在校内网引入网上教学互动平台,学生可以通过该平台与教师进行课程交流,教师也可以通过该平台给学生发布习题,然后了解学生的学习状况,从而使得教师更有针对性地教学。
四、新教学模式之自我评价
经过多年的教学实践,本着“以学生为主体,教师为主导,以知识应用为目的”的教学思想,我校在《概率论与数理统计》课程中施行了这种新教学模式已经取得了较好的效果。首先,教师个人素质在新教学模式中得到了提高;其次,学生获取知识和运用知识的能力得到大幅提高。近5年来,我校组织学生参加国内和国际的数学建模竞赛,获得国际比赛一等奖12项,国际二等奖33项,其他各类奖项220多项,位居河北省前列。
参考文献:
[1]高等学校工科数学课程指导委员会(本科组).关于工科数学系列课程教学改革的建议:数学与教材研究.高等教育出版社,1995.
[2]刘黎.分层次培养:理念与实践.辽宁教育研究,2004,(5):48-50.
[3]郭斯,罗海鸥.高校文化素质教育分层推进模式的思考与实践.高校探索,2004,(3):78-80.
[4]裘哲勇.高校数学分层次教学的研究与实践.国际教育工程,2005,(3):315-318.
概率论与数理统计教学模式层次划分一、引言
《概率论与数理统计》是目前各大高校普遍开设的一门基础课,通过学习本门课程,使得学生能够基本了解随机现象的统计规律性,并利用所学知识提高其解决实际问题的能力。随着我国高等教育大众化趋势的步伐加快,不同专业学生水平参差不齐,推行分层次教学法,是大学数学教学的必然趋势,能最大限度地挖掘学生的潜能,调动学生的学习积极性,提高数学教学质量。我校在《概率论与数理统计》的教学实践中充分考虑原有的师资力量和学生水平,通过分层次教学,充分满足各专业各水平不同层次学生的数学素质的要求,最大限度地挖掘学生的潜能,引导学生发挥其优势,使每个学生都能获得所需的概率统计知识,同时能够充分实现学校的教育功能和服务功能,达到教书、育人的和谐统一。
二、分层次教学中考虑的问题
大多数独立院校,早期的数学教学采用的是统一的教学大纲、教学日历。这就造成了不一样的数学基础,不一样的能力,却要掌握相同知识。经过实践检验,这样的教学存在一定的弊端。高等教育具有大众化、多样化,本质上讲应该是个性化的。而素质教育的最大特点之一是要面向全体学生,挖掘每个学生的潜力,发挥每个学生的个性特长,提高全体学生的素质和能力。由于未针对基础不同的学生采用不同的教学方法,使得基础好的学生“吃”不够,基础差的学生“吃”不了,学生在课程结束后往往达不到理想的教学效果。
三、《概率论与数理统计》中新教学模式的实施
1.新教学模式之层次划分
各专业对概率统计知识的不同要求,将制定出不同的教学大纲。目前我独立院校对大部分专业开设《概率论与数理统计》,课程大纲内容包括:(1)概率论的基本概念;(2)随机变量及其分布;(3)多维随机变量及其分布;(4)随机变量的数字特征与极限定理;(5)数理统计的基本概念;(6)参数估计;(7)假设检验。
对于数学基础较好的专业,如工程教育学部的学生还有土木工程学部的学生,我们将按照教学大纲的要求,使学生对概率统计知识有一个很清晰直观的理解,不仅对概念理论要加以说明,而且还要联系实际,带动学生积极思考,运用所学知识去解决问题。我们将这类专业的学生划分在A环中;而对于数学基础不好的专业,如商学人文部的学生,我们在教授概率统计课程时,将淡化理论的推导证明,更注重培养学生直接运用已有结论去解决实际问题的能力。我们将这类专业的学生划分在B环中。
2.新教学模式之层次教学(下面举例说明)
例题1.有一大批袋装糖果,从中随机地取出16袋,称得重量(单位:g)如下:
设袋装糖果的重量近似地服从正态分布,试求置信度为0.95与0.90的总体方差σ2的置信区间。
在解决此问题时,我们会对A,B两群的学生提出不同程度的要求。
(1)对于A环
我们将带领学生全面分析此题其中所涉及到的知识点,先判断是何类检验,分析如下:
σ2的无偏估计量是S2,由已知
此分布不依赖任何未知参数,对给定的置信度1-α,可x2分布表中上1-α2和α2分位点为,使得:
从以上不等式可解得:
故α的置信度为1-α的置信区间为 。
由例题1中已知信息S2=38.4667,n=16,
①当1-α=0.95时,x20.975(15)=6.262,x20.025(15)=27.488带入上式中,得到置信区间为(20.9907,92.1411).
②当1-α=0.90时,,x20.975(15)=7.261,,x20.05(15)=24.996带入上式中,得到置信区间为(23.0839,79.4663)。
(2)对于B环
相对于A环来说,我们只要求学生会判断例题是属于哪种类型的求置信区间问题,判断出来后直接带入相应的置信区间公式求得结果。由例题1,判断出是求α2的置信区间,那么直接就可将置信区间的公式列出:
其中,S2和分位点可由已知求得和查表得到。
3.新教学模式之考核形式
为了更好地发掘A环学生的潜力,激励鼓励B环学生,将课程最终成绩分为两部分,一是期末的考试成绩占到总成绩的70%,另一个是平时成绩占到总成绩的30%。而期末的考试成绩,我们将采用上机考试的形式得到。对于不同环的学生,我们将会派发不同难度系数的考题。而平时成绩则由教师按照学生的作业完成度、课堂回答问题等情况酌情打分。
4.新教学模式之现代化信息技术的应用
我校在校内网引入网上教学互动平台,学生可以通过该平台与教师进行课程交流,教师也可以通过该平台给学生发布习题,然后了解学生的学习状况,从而使得教师更有针对性地教学。
四、新教学模式之自我评价
经过多年的教学实践,本着“以学生为主体,教师为主导,以知识应用为目的”的教学思想,我校在《概率论与数理统计》课程中施行了这种新教学模式已经取得了较好的效果。首先,教师个人素质在新教学模式中得到了提高;其次,学生获取知识和运用知识的能力得到大幅提高。近5年来,我校组织学生参加国内和国际的数学建模竞赛,获得国际比赛一等奖12项,国际二等奖33项,其他各类奖项220多项,位居河北省前列。
参考文献:
[1]高等学校工科数学课程指导委员会(本科组).关于工科数学系列课程教学改革的建议:数学与教材研究.高等教育出版社,1995.
[2]刘黎.分层次培养:理念与实践.辽宁教育研究,2004,(5):48-50.
[3]郭斯,罗海鸥.高校文化素质教育分层推进模式的思考与实践.高校探索,2004,(3):78-80.
[4]裘哲勇.高校数学分层次教学的研究与实践.国际教育工程,2005,(3):315-318.