作者簡(jiǎn)介:田忠(1981-),男,漢族,江蘇宿遷人,講師,碩士,南京科技職業(yè)學(xué)院,研究方向:數(shù)學(xué)教育、數(shù)據(jù)分析。
摘 要:本文首先確定了高職《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用概率的思想認(rèn)識(shí)世界、學(xué)會(huì)用基本的統(tǒng)計(jì)方法解決問題,然后給出了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)過程中的教學(xué)關(guān)注重點(diǎn),包括概率三個(gè)章節(jié)和統(tǒng)計(jì)兩個(gè)章節(jié)的內(nèi)容,最后進(jìn)行了小結(jié)。
關(guān)鍵詞:高職;概率;統(tǒng)計(jì)
中圖分類號(hào):G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):2095-9214(2016)10-0153-01
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》是高等院校理工類、經(jīng)管類的重要課程之一,在高職院校這門課程的教學(xué)目標(biāo)一直比較模糊,教學(xué)效果不好,本文闡述的是筆者在高職院?!陡怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計(jì)》的一些教學(xué)實(shí)踐和探討,以期更好地實(shí)現(xiàn)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》在高職人才培養(yǎng)體系中應(yīng)有的作用。
一、高職《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程教學(xué)目標(biāo)的確定
2014年《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》指出高等職業(yè)院校要培養(yǎng)服務(wù)區(qū)域發(fā)展的技術(shù)技能型人才,重點(diǎn)服務(wù)企業(yè)特別是中小微企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品升級(jí)。技術(shù)技能型人才需要具備一定的科學(xué)研究能力,不管是在現(xiàn)代服務(wù)業(yè)還是在中高端制造業(yè)甚至是日常生活中,我們要面對(duì)大量的隨機(jī)現(xiàn)象,要掌握其內(nèi)在的統(tǒng)計(jì)性規(guī)律,就需要學(xué)習(xí)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》的相關(guān)思想和方法。
《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程難度較高,再加上高職學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,很多高職院校這門課程的教學(xué)效果不好,不少專業(yè)不開設(shè)這門課程,開設(shè)這門課程的專業(yè)課時(shí)也較少,總體來說高職院校的學(xué)生普遍缺少概率統(tǒng)計(jì)方面的素養(yǎng)。
綜合考慮到高職院校學(xué)生本身對(duì)概率統(tǒng)計(jì)的客觀需求和高職《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教學(xué)現(xiàn)狀,我們把高職《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程教學(xué)目標(biāo)確定為:引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用概率的思想認(rèn)識(shí)世界,學(xué)會(huì)用基本的統(tǒng)計(jì)方法解決問題。
二、教學(xué)關(guān)注重點(diǎn)
對(duì)高職學(xué)生進(jìn)行《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教學(xué)不可能面面俱到,要有重點(diǎn),以下是在教學(xué)中必須要關(guān)注的教學(xué)重點(diǎn)。
1、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用概率的思想去認(rèn)識(shí)世界
(1)“概率論的基本概念”章節(jié),強(qiáng)調(diào)學(xué)生理解隨機(jī)現(xiàn)象的二重性。隨機(jī)現(xiàn)象存在著表面上的偶然性和內(nèi)部蘊(yùn)含的必然規(guī)律性,工業(yè)生產(chǎn)以及生活中隨機(jī)現(xiàn)象處處存在,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用概率的二重性觀點(diǎn)科學(xué)地認(rèn)識(shí)這些自然和社會(huì)現(xiàn)象。比如我們?nèi)绾握J(rèn)識(shí)努力和成功之間的關(guān)系,在某件事上足夠努力,但未必就會(huì)成功,成功有一定的偶然性,但努力可以提高我們成功的概率,這是必然規(guī)律性。用概率的二重性觀點(diǎn)來思考問題,讓我們的思維更客觀、更科學(xué)。
(2)“隨機(jī)變量及其分布”章節(jié),強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)概率分布的理解。生產(chǎn)生活中很多看似毫無規(guī)律的事情背后其實(shí)都蘊(yùn)含著某種概率分布,比如某地區(qū)在一天內(nèi)郵遞遺失的信件數(shù)服從泊松分布;一個(gè)地區(qū)男性成年人的身高服從正態(tài)分布。概率分布的確定意味著我們對(duì)某些現(xiàn)象規(guī)律的掌握。用概率分布的眼光來觀察世界會(huì)讓我們對(duì)自然、對(duì)社會(huì)有更全面、更深入的理解。
(3)“隨機(jī)變量的數(shù)字特征”章節(jié),強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)期望與方差的理解。期望代表了某些隨機(jī)現(xiàn)象背后指標(biāo)的加權(quán)平均值,方差則刻畫了總體數(shù)據(jù)與均值的偏離程度。期望和方差兩個(gè)數(shù)字特征為我們認(rèn)識(shí)、分析某些隨機(jī)現(xiàn)象提供了量化指標(biāo)。比如評(píng)價(jià)棉花的質(zhì)量時(shí),既需要注意纖維的平均長(zhǎng)度,又需要注意纖維長(zhǎng)度與平均長(zhǎng)度的偏離程度,期望較大,方差較小,質(zhì)量就較好。用數(shù)字特征來認(rèn)識(shí)分析事情,將使我們能更準(zhǔn)確更快速地把握某些隨機(jī)現(xiàn)象的本質(zhì)。
2、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用基本的統(tǒng)計(jì)方法解決問題
統(tǒng)計(jì)學(xué)部分是傳統(tǒng)概率統(tǒng)計(jì)比較難理解難掌握的內(nèi)容,我們選擇參數(shù)估計(jì)和假設(shè)檢驗(yàn)兩塊最基本的內(nèi)容來開展教學(xué),教學(xué)中強(qiáng)調(diào)方法步驟和實(shí)際意義。
(1)“參數(shù)估計(jì)”章節(jié)重點(diǎn)介紹的是對(duì)總體未知參數(shù)值的估計(jì),包括點(diǎn)估計(jì)和區(qū)間估計(jì)。點(diǎn)估計(jì)有兩種方法:矩估計(jì)法和最大似然估計(jì)法,矩估計(jì)法的思想是用樣本矩去代替總體矩,對(duì)樣本矩和總體矩要介紹到位,這兩個(gè)概念對(duì)高職學(xué)生來說還是比較抽象的。最大似然估計(jì)法首先是給出似然函數(shù),然后對(duì)似然函數(shù)取對(duì)數(shù),最后通過對(duì)數(shù)似然方程或方程組即可求出參數(shù)的最大似然估計(jì)值。最大似然估計(jì)法步驟簡(jiǎn)單,但計(jì)算復(fù)雜,對(duì)高職學(xué)生難度較大,教學(xué)時(shí)可以相對(duì)簡(jiǎn)單例題為主,強(qiáng)調(diào)方法的掌握,例題習(xí)題數(shù)量要控制好。點(diǎn)估計(jì)的結(jié)果是總體參數(shù)的近似值,通過點(diǎn)估計(jì)我們可以確定總體的參數(shù)值,便可以確定其總體分布,這樣便掌握了總體相關(guān)指標(biāo)的內(nèi)在規(guī)律。
區(qū)間估計(jì)重點(diǎn)要介紹的是單個(gè)正態(tài)總體參數(shù)的置信區(qū)間,對(duì)置信區(qū)間的求解,先要讓學(xué)生理解置信區(qū)間的求解原理,然后學(xué)會(huì)根據(jù)條件使用固定的公式,每個(gè)公式什么時(shí)候用,公式中的參數(shù)是什么,怎么計(jì)算,在高職學(xué)生的教學(xué)中都要交代清楚。區(qū)間估計(jì)的結(jié)果有其現(xiàn)實(shí)意義,比如單個(gè)正態(tài)總體均值的置信區(qū)間代表了總體均值在一定置信水平下的可能取值范圍。
(2)“假設(shè)檢驗(yàn)”章節(jié)對(duì)高職學(xué)生重點(diǎn)介紹的是對(duì)正態(tài)總體均值和方差的假設(shè)檢驗(yàn)。假設(shè)檢驗(yàn)是先根據(jù)實(shí)際情況給出原假設(shè)和備擇假設(shè),再根據(jù)條件選擇合適的統(tǒng)計(jì)量、確定拒絕域,然后根據(jù)樣本數(shù)據(jù)計(jì)算觀察值,最后根據(jù)觀察值是否在拒絕域內(nèi)得到最終結(jié)論。觀察值在拒絕域內(nèi)時(shí)拒絕原假設(shè),接受備擇假設(shè);觀察值不在在拒絕域內(nèi)時(shí)接受原假設(shè)。這些假設(shè)檢驗(yàn)步驟要帶領(lǐng)學(xué)生多次實(shí)踐。同時(shí)假設(shè)檢驗(yàn)的原理也應(yīng)給予一定的關(guān)注,學(xué)生了解了原理會(huì)強(qiáng)化他們使用假設(shè)檢驗(yàn)的意識(shí),對(duì)假設(shè)檢驗(yàn)的步驟也會(huì)更清晰。
假設(shè)檢驗(yàn)可以解決很多的生產(chǎn)生活問題,比如某車間用一臺(tái)包裝機(jī)包裝葡萄糖,袋裝糖的凈重服從正態(tài)分布,我們隨機(jī)抽取糖若干袋通過假設(shè)檢驗(yàn)便可知機(jī)器工作是否正常。再比如想知道某項(xiàng)技術(shù)是否帶來了產(chǎn)品質(zhì)量的顯著性提升或下降等等,都可以用假設(shè)檢驗(yàn)進(jìn)行論證。
三、小結(jié)
教學(xué)中經(jīng)過多次實(shí)踐,還是實(shí)現(xiàn)了比較好的教學(xué)效果。關(guān)鍵是教學(xué)中始終明確簡(jiǎn)單的教學(xué)目標(biāo):掌握基本的概率思想和統(tǒng)計(jì)方法。以本文介紹的教學(xué)重點(diǎn)為基本載體,其它內(nèi)容多少,教學(xué)單位根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整即可,情況允許還可加入統(tǒng)計(jì)軟件教學(xué),進(jìn)一步提升學(xué)生的概率統(tǒng)計(jì)應(yīng)用能力。
(作者單位:南京科技職業(yè)學(xué)院)
參考文獻(xiàn):
[1]盛驟,謝式千,潘承毅.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2008.