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1、论计算机技术在“概率统计”课程教学中的作用 【摘要】针对概率统计课程的教学内容与教学特点，阐述了计算机技术在概率统计课程教学中的作用。计算机技术的发展变更了数学的教学，有力地推动了高校的数学教学改革。 【关键词】计算机技术； 概率统计；课程；教学改革 【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A【论文编号】10198010113008603 计算机技术的飞速发展使数学探讨的方式正在发生一场变革，这场变革的特点是数学学问与计算机科学相结合，真正解决社会生活中或工程技术中出现的各种实际问题。不仅如此，计算机技术的发展还变更了数学的教学方法，有力地推动了高校的数学教学改革。学生利用计算机技术进行学
2、习从以前被动的接受学问转到更好地自主学习和探究，老师利用计算机技术进行教学从传统的教学课件的制作转到课程的教学方法探讨和探究，将计算机技术作为一种工具，提高教与学的效率，改善教与学的环境，变更传统的教学模式。世界范围高校数学教化改革的热点问题之一就是探讨计算机技术对高校数学教化所供应的实际有效的帮助。概率论与数理统计课程作为高校数学基础核心课程之一，探讨的是随机现象的统计规律性。“学生在初学概率统计时往往很吃力，缘由在于这门课程比其他数学课程敏捷的多，要跳出严谨的数学思维习惯有一个过程，尤其是数理统计，须要学生反复体会统计思想和含义，在数学的推导和计算中明白蕴含其中的随机本质”1。老师的任务恰
3、恰是要将这门课程独有的难点和特点分解到每个章节，利用计算机技术开发一些演示课件，找寻好玩的随机数学模拟试验作为教学案例，让学生的学习由畏难渐渐过渡到感爱好。 一 计算机技术和网络的发展促进教学方法和手段的改革 概率论与数理统计是探讨随机现象统计规律性的一门学科。要想获得随机现象的统计规律性，就必需进行大量重复试验，这在有限的课堂教学时间内是难以实现的，传统教学内容的深度与广度都无法满意学生今后实际工作上的须要。借助建设精品课程的契机，我们采纳网络化计算机技术与多媒体相结合的协助教学手段，在教学网上开发了21个动态演示课件，如蒲丰投针试验、高尔顿钉板试验、中心极限定理等随机数学模拟试验，还可以为
4、所欲为地演示常见随机变量的分布律或密度函数。直观形象的演示教学，使学生很简单视察常见分布函数之间的关系，轻松地理解常见分布中参数的实际含义。计算机图形显示、动画模拟、数值计算及文字说明等，形成了一个全新的图文并茂、数形结合的生动直观的教学环境，大大增加了教学信息量，提高了学习效率，有效地刺激了学生的形象思维。利用多媒体技术对随机试验的动态过程的演示和模拟，如贝叶斯公式的演示、正态分布、二项分布、泊松分布、指数分布、中心极限定理的直观演示试验、数据的统计绘图及回来分析演示试验等，加深了学生对理论学问的理解及方法的运用。学生在获得理论学问的过程中也深刻地体会到现代信息技术的魅力。 在概率统计课程教
5、学过程中体现概率统计思想和应用是教学的一个重要方面，计算机技术的发展给数理统计方法的广泛应用创建了条件，使得困难的数据处理工作变得较为简单。现代统计方法的实际应用离不开现代信息处理技术，统计软件的运用，不仅使统计数据的计算和图形描述变得简洁和直观，而且使概率统计教学由繁琐抽象变得简洁轻松，由枯燥乏味变得趣味盎然。在教学过程中，对概率统计教学内容只须要讲清晰基本思想、计算原理和应用条件以及结果分析，而对困难的计算交给计算机去完成。例如，假如随机变量 听从二项分布 ，当参数 时，计算概率 或 ，手工计算量较大，这就须要计算机软件的支持加以计算。借助精品课程教学网络平台，我们开发了二项分布计算器，只
6、要输入参数 ，就很简单得到 结果 或，这对于困难的概率运算供应了极大的便利条件。又如，数理统计中的回来分析，须要对回来模型中的参数进行最小二乘估计，对回来模型进行假设检验，一旦模型的检验通过，则须要进行回来预料，这些手工计算量都特别大，没有计算机软件的支持，很难开展详细的回来模型分析。现在许多统计软件都可以进行回来分析，只要输入数据，不仅可以快速地得到趋势线图形和回来方程，而且可得到相关系数、标准误差、假设检验统计量和 值、预料区间等。但是不同的统计软件须要不同的语言支持，我们在网上开发了回来模型的在线计算与分析平台，师生们只须要在此平台上输入样本数据，不须要任何语言支持，就可以进行回来分析的
7、各项工作，不仅可以进行线性回来分析，而且还可进行非线性回来分析，如图1、图2所示。这使得老师在教学方法上须作肯定的调整和改革，在教学中只须要讲清晰回来分析域做什么，解决哪些实际问题，怎样建立回来模型和如何进行回来分析，而大量的计算工作由计算机去完成。当然，计算机不能代替人的思索和分析，不能代替学生对概率统计的基本概念和思维方法的学习。总之，计算机应用技术的发展，有力地推动了教学方法和手段的改革。 “计算机技术和网络的发展使课堂教学从灌输式向互动式转变成为可能。传统的课堂教学基本上是老师讲、学生听、老师写、学生记，课完老师走，考完学生忘。而网络能够把世界连接成地球村，更能把师生从时空上连结起来”
8、2 。在网络化的今日，应当把教室变成思索问题、探讨问题和沟通思想的平台，通过精品课程教学网、师生沟通答疑平台、email等，把老师的讲授从课堂拓展到课外；把学生的学习从屏幕或黑板拓展到计算机网络；把教学方式从课堂的面对面拓展到网络的心对心。 二 进行数学试验，培育学生的创新思维和动手实力 教化部组织的“高等教化面对21世纪教学内容和课程体系改革安排”的一项重要内容就是全面加强高校生素养和实力培育，高度重视实践教学环节，提高学生实践实力。在高校阶段开设数学试验课程，其目的是使学生驾驭数学试验的基本思想和方法，从问题动身，借助计算机，通过学生亲自设计和动手，体会解决问题的过程，从实践中去学习、探究
9、和发觉数学处理问题的规律，充分调动学生学习的主动性。培育学生的创新意识，运用所学学问，建立数学模型，运用计算机并利用数学软件解决实际问题的实力，从而达到提高学生数学素养的目的。 由于概率统计课程的自身特点，更适合于在教学过程中进行数学试验。特殊是教学内容中那些抽象的概念和理论，计算机技术可以为此供应图形的演示过程。例如概率的统计定义这一概念，很多教科书中都列举了投掷硬币和蒲丰投针等随机试验来加以说明。老师在讲解时往往几句话一带而过，学生们印象不深,且不懂得随机模拟试验的原理。为了加深学生的印象，借助计算机的帮助，我们设计了网上动态演示试验蒲丰投针，形象地呈现了详细投针的过程。在课堂上老师可以通
10、过多媒体课件并以图片形式呈现该试验过程，课外，老师可以布置网上作业，以拓展教学中须要延长的学问点。又如概率统计课程中有两个重要定理：大数定律和中心极限定理，由于内容抽象，尤其对工科学生不易理解。老师每当讲授这部分内容时，老师不想教，学生不想学。如今，可以通过网上的动态演示课件，为学生形象地呈现中心极限定理的结论和统计思想。不仅如此，统计数据分析往往要求学生动手完成，答疑系统可以相互沟通和探讨，使学生从认知、情感和行为上主动投入到教学过程中去，探究新学问、获得新体验，从而提高他们的实践实力和创新精神。经过教学实践，我们发觉学生的学习心情正由畏难转变为感爱好，在课后主动上网去视察和思索，起到了在传
11、统的教学模式下无法达到的教学效果。 “在传统的教学模式下，学生的学习往往处于被动状态，这不利于学生的特性化发展，不利于培育学生的学习实力和创新精神。通过数学试验，可以很好地解决传统数学教学模式的弊端，起到教学相长的作用”3。通过演示试验，将思索问题的过程直观形象地呈现在学生面前，学生们能够举一反三、发散思维、加深记忆地学习，同时还激发了对学习概率统计课程的探究欲望，将学习过程由被动学习变成了主动学习，充分发挥了学生的创建力。 三 构建精品课程网络教学平台，增加教学信息的传播 概率统计课程教学，可以让学生的思维活起来。借助计算机技术建设的精品课程有效地促进了教学环境的建设，促进了多媒体教学课件的
12、开发和应用，使原来抽象、困难、静止的数学学问、概念、推理过程可以动起来。不仅缓解了学习概率统计学问上的重点和难点问题，还使学生了解学问形成的过程，培育了学生的思维实力，使得师生沟通更加便利和快速。我们在精品课程网络上搭建了网上答疑平台，师生们可以自由地输入各种数学符号和公式，使师生之间信息沟通具有实时互动性，为学生和老师供应了一个良好的自主学习和随时沟通的场所。师生之间的互动从课堂延长到课后，有利于激发学生的学习爱好、培育探究和探讨精神。另外，精品课程网络的建设，使教学信息能刚好发布，教学参考资料能常常更新，学生自主学习的空间变得更大，使多样化的教学活动的开展得以实现。 四 结语 我们将计算机
13、技术应用到概率统计教学中仅仅作了一个初步的尝试，要真正将计算机技术融合到概率统计教学中是一项长期而艰难的教学改革任务。只有使大多数的老师转变传统的教化思想和束缚，打破以老师为中心的教学模式，在先进的教化思想理念下，充分发挥计算机、多媒体和网络等现代化教化技术的工具作用，经过长期的试验、探究、总结、提高，才能逐步完成这项教改任务，并且将这项教改推广到其它数学课程中去。 参考文献 1 杨虎,刘琼荪,钟波.概率论与数理统计M.重庆:重庆高校出版社,2022:1-2. 2 程向阳,胡慧敏.对概率统计课程教学策略的思索J.阜阳师范学院学报(自然科学版),2022,22(3): 63-66. 3 何丽红.加强计算机技术在”概率论与数理统计”课程中的应用J,高等理科教化,2022,4:42-44 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页