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1、应用型案例教学在概率论与数理统计中的探索与实践 摘要:主要依据应用型人才培育要求,思索概率论与数理统计课程在传统教学中存在的问题,探究如何将寓言、谚语、历史故事、专业特点及社会生活实例等有机融入课堂教学。 关键词:概率论与数理统计;应用型案例;寓言故事;专业特点;社会生活 中图分类号:G642.0 文献标记码:A 文章编号:1674-932433-0153-03 一、引言 概率论与数理统计作为“赌博起家”的理论,是一门具有传奇色调的学科。它主要探讨和探究客观世界随机现象的统计规律性,在自然科学、社会科学、工程技术、军事科学、工农业生产和经济等领域被广泛应用1。正如法国大数学家拉普拉斯所说:“生
2、活中最重要的问题,其中绝大多数在实质上只是概率的问题。” 概率论与数理统计课程教学现状多数是以老师为中心的“灌输式”“填鸭式”、说教式教学模式,老师讲得口干舌燥,学生听得如堕五里雾中。目前高校在概率论与数理统计课程教学方面面临的问题是:怎么变更这种枯燥的教学现状,增加学生的学习爱好,活跃学生的独立思维,提高学生的学习主动性,激励学生学习的趣味性和自主性。通过教学实践、对学生的实际学习效果采访以及学生后期学习工作跟踪调查,我们发觉案例教学是一种行之有效的教学方法。文献2给出了案例教学流程图,通过案例,加强学生对统计思想和统计方法的理解和应用。而目前大多数文献仅从理论角度对案例教学在概率论与数理统
3、计课程的应用进行了探讨,比如:文献3从理论角度探讨了案例教学法“真案例、多手段、巧布局、勤动手”的特点,但未应用到详细学问点。文献4将案例教学法应用于古典概型学问点的课堂教学中,但所给案例局限于“掷骰子”和“摸彩中赌主能挣多少钱”问题,不利于学生树立正确的价值观,简单对学生产生误导。也有少数文献特地针对相关学问点给出了详细案例,比如文献5给出了数学期望、贝叶斯公式及中心极限定理有关详细实例。文献6分析了概率论与数理统计课程的教学现状,强调了应用案例教学法的必要性,引用了随机概率史上的闻名案例,“赌金评分”。但这些案例缺乏趣味性和好用性、局限于经典案例而不能与时俱进、与学生的专业相关性不够。 为
4、解决目前概率论与数理统计课程教学中面临的问题和存在的瓶颈,进一步回答学生“概率论与数理统计有什么用?”问题,激发学生的学习爱好,我们结合多年的教学阅历,提出将应用型案例融入概率论与数理统计课程教学。本文应用型案例教学以寓言、谚语、历史故事、学生专业特点、实际生活、生产、工程等为背景,对其进行剖析,指出存在的问题,给出解决问题的方法。这种方法有助于激发学生的学习热忱,提高学习的趣味性,培育学生分析问题、解决问题的实力。应用型案例教学从实际中来,到实际中去,从而帮助学生建立“概率论与数理统计是有用的”思想观念。 二、将寓言、谚语及历史故事等有机应用到课堂教学 为了让学生在课堂上找到“学以致用”的感
5、觉,我们通常在介绍定理之后,立即给学生引入一个实际应用案例。比如,在介绍完贝叶斯公式后,我们会引入“狼来了”的寓言故事: 又比如,在学习了事务的独立性后,我们会引入“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”这个谚语是否正确7。 设每个臭皮匠独立解决问题的概率分别是0.5,0.6,0.6,诸葛亮自己解决这个问题的实力是0.9。那么三个臭皮匠同心同德,能够解决问题的概率为1-=0.92,而聪慧的诸葛亮解决问题的概率也只有0.9。此例来源于生活,不但活跃了课堂气氛,而且引导学生要有团队合作精神。 再比如,在讲解“实际推断原理”时,即“小概率事务在一次试验中實际上几乎不行能发生”。我们引入狄青抛铜钱激励士气的故事8。
6、 北宋大将军狄青平定邕州时,为了鼓舞士气,在众将士瞩目下狄青拿出101枚铜钱说:“此次出征,成败在天。假如上天保佑我们,那么我手中这101枚铜钱抛洒在地,肯定会全部正面朝上。”结果101枚铜钱全部是刻有“宋元通宝”四字的正面朝上。于是将士们士气大振,一举歼灭了敌军。这真的是“天意”吗?当然不是!事实上,同学们通过简洁的计算就能得出101枚铜钱全部正面朝上的概率为1/2101,这是个小概率事务,在实际试验中几乎是不会发生的。狄青的聪慧之处在于将铜钱的两面都印上“宋元通宝”四字,怎样抛都是正面朝上。原来早在900多年前,狄青将军就将概率学问奇妙地运用到军事作战上了。 三、依据专业特点选择匹配的应用
7、型案例 许多学生在学习概率论与数理统计时有一个困惑,特殊是到中后期,感觉自己只记得一些公式和定理,与老师第一次上课时所说的这是一门几乎可以应用到各个专业领域的课程不相符,感觉和自己所学的专业毫不相关,当时的激情荡然无存。我们会选取一些和专业相符合的应用型案例。比如:针对食品科学相关专业,在学习阅历分布函数之后,我们会引入案例: 参考文献: 1贺素香.在概率论与数理统计教学中激发学生爱好的若干方法J.高校教化,2022,:58-59. 2刘伟霞.概率论与数理统计课程中案例教学的探讨J.教化教学论坛,2022,:177-178. 3杨柳.案例教学法在概率论与数理统计课程中的应用探讨J.教化理论与实
8、践,2022,:38-39. 4鞠花.案例教学法在概率论与数理统计课堂教学中的应用J.教化教学论坛,2022,:80-81. 5王芬.案例教学法在概率论与数理统计教学中的应用J.高教学刊,2022,:74-75. 6陈海英.多媒体教学法与案例教学法在概率论与数理统计教学中的应用探讨J.无线互联科技,2022,:90-92. 7沙秀艳,辛杰.概率论与数理统计教学实践与探究J.高校数学,2022:9-12. 8郑学军.狄青抛洒铜钱鼓士气J.中学生数学,2022:36. 9许静,苏燕玲.概率论与数理统计应用实例选讲J.高校数学,2022,:123-126. 10周荫清.信息理论基础第4版M.北京:北京航空航天高校出版社,2022. 11同济高校数学系.工程数学-概率统计简明教程第2版M.北京:高等教化出版社,2022. 12盛骤,谢式千,潘承毅.概率论与数理统计第4版M.北京:高等教化出版社,2022. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页