概率論與數(shù)理統(tǒng)計的MES教學(xué)

張麗麗，王秋寶，郭秀英，田瑞蘭（石家莊鐵道大學(xué)，河北　石家莊，050043）

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概率論與數(shù)理統(tǒng)計的MES教學(xué)

張麗麗，王秋寶，郭秀英，田瑞蘭
（石家莊鐵道大學(xué)，河北石家莊，050043）

摘要；本文通過分析工科概率論與數(shù)理統(tǒng)計的學(xué)科特點，針對現(xiàn)在的社會需求和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從概率論與數(shù)理統(tǒng)計模塊教學(xué)的方式進(jìn)行探索，來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、有效性及課堂效果。

關(guān)鍵詞；模塊教學(xué)；概率論與數(shù)理統(tǒng)計

DOI；10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.21.020

概率論與數(shù)理統(tǒng)計是對隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律進(jìn)行分析和歸納的科學(xué)，概率統(tǒng)計思想在金融、保險、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。然而我校的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課時較少，只有48學(xué)時。因此，在基本教學(xué)內(nèi)容不變的情況下，如何提高概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)工科學(xué)生對概率統(tǒng)計思想方法的理解和應(yīng)用成為每位概率統(tǒng)計教師應(yīng)該思考的問題。

模塊教學(xué)（簡稱為EMS）是在汲取模塊化思想方法的基礎(chǔ)上，將課程知識分解成一個個知識點，再將知識點按其內(nèi)在邏輯組合成相對獨立的單元，然后根據(jù)不同專業(yè)方向?qū)⑾嚓P(guān)的單元組合成教學(xué)模塊。這種教學(xué)模式，可以增強(qiáng)內(nèi)容的靈活性，便于實現(xiàn)不同層次教學(xué)階段的內(nèi)容銜接，促進(jìn)知識之間、知識與技能之間的溝通，并可以通過模塊的合理組合，便于形成職業(yè)所需人才的合理的知識和能力結(jié)構(gòu)。

本文在模塊教學(xué)的基礎(chǔ)上，針對概率論與數(shù)理統(tǒng)計學(xué)科特點，對《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》的模塊教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行探討。

經(jīng)過與多位老師探討，初步將概率論與數(shù)理統(tǒng)計分成四大模塊：基礎(chǔ)知識模塊、分析方法模塊、統(tǒng)計思想模塊、應(yīng)用技能模塊。

一、基礎(chǔ)知識模塊

該模塊主要包括概率論的基本概念，主要涉及隨機(jī)事件概念、符號化、運算，以及概率的概念、獨立性、性質(zhì)等，這是以后學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

二、分析方法模塊

該模塊是概率論學(xué)習(xí)的重點，主要包括一維、二維隨機(jī)變量的分布、數(shù)字特征以及大數(shù)定律、中心極限定理。本課程的難點在于一維、二維連續(xù)型隨機(jī)變量的分布，借助高等數(shù)學(xué)中函數(shù)形態(tài)的研究方法，通過單調(diào)性、凹凸性等描述概率密度函數(shù)，并應(yīng)用一元函數(shù)微分及多元函數(shù)微分討論一維、二維連續(xù)型隨機(jī)變量的分布。大數(shù)定律和中心極限定理是本門課程的理論基礎(chǔ)，引入的依概率收斂推廣了高數(shù)中的收斂性。在教學(xué)過程中，要特別注意強(qiáng)調(diào)離散型隨機(jī)變量和連續(xù)型隨機(jī)變量的區(qū)別及計算方法，重視數(shù)學(xué)期望和方差的概念并滲透依概率收斂的概率思想。

三、統(tǒng)計思想模塊

該模塊主要涉及的內(nèi)容有統(tǒng)計量和抽樣分布、參數(shù)估計、假設(shè)檢驗，也是本門課程的應(yīng)用基礎(chǔ)，此三部分是數(shù)理統(tǒng)計的重要研究思想步驟。在工程技術(shù)、醫(yī)學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等方面得到越來越廣泛的應(yīng)用，主要研究包括：

（1）實驗的設(shè)計及數(shù)據(jù)的收集整理，主要應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計中統(tǒng)計量和抽樣分布的思想；

（2）統(tǒng)計量未知參數(shù)的情況的假設(shè)；

（3）統(tǒng)計推斷，主要應(yīng)用采集的數(shù)據(jù)，通過數(shù)理統(tǒng)計的假設(shè)檢驗思想對先前所作假設(shè)進(jìn)行推斷。

四、應(yīng)用技能模塊

在數(shù)理統(tǒng)計的分析中，數(shù)據(jù)的整理是關(guān)鍵步驟，因此相關(guān)數(shù)學(xué)軟件，如MATLAB，MATHMATIC等軟件的學(xué)習(xí)就變得尤為重要。MATLAB和MATHMATIC數(shù)學(xué)軟件可用于數(shù)值計算、信號處理、數(shù)據(jù)分析等。在本門課程的教學(xué)過程中，通過一些實際問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行處理，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和動手能力。

在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的課程教學(xué)中，教學(xué)方法影響了學(xué)生對這門課程理論知識以及應(yīng)用的掌握。模塊教學(xué)能夠使學(xué)生增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極主動性，并能更深入了解概率與統(tǒng)計思想的在實際生活中的應(yīng)用，我們將致力于完善概率論與數(shù)理統(tǒng)計的模塊教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

［1］李靜.喬寶明.概率統(tǒng)計模塊教學(xué)模式的探討［J］，統(tǒng)計與管理，2014，176-177.

［2］吳芙蓉.淺談概率論教學(xué)改革［J］，赤峰學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2012（28），7-8.

［責(zé)任編輯張景賢］

MES Teaching of Probabilit Theory and Mathematical Statistics

ZHANG Li-li，WANG Qiu-bao，GUO Xiu-ying，TIAN Rui-lan

（Department of Mathematics and Physics，Shijiazhuang Tiedao University，Shijiazhuang Hebei，050043）

Key words：module teaching；Probability Theory and Mathematical Statistics

Abstract：Through analysis of the characteristics of the subject of Engineering Probability Theory and Mathematical Statistics and the current needs of the community and students learning，the article discusses how to improve students'learning enthusiasm，effectiveness and the teaching effect from the teaching of probability theory and mathematical statistics.

基金項目：河北省高等學(xué)?？茖W(xué)研究計劃項目，編號：CH151062，課題名稱：工科院校應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的MES研究，主持人：田瑞蘭

中圖分類號；O211

文獻(xiàn)標(biāo)識碼；C

文章編號；1673-9132（2016）21-0260-33