“概率论与数理统计”课程开展应用型数学实验课的研究

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　　摘 要 “概率论与数理统计”是应用型本科院校中非常重要的一门数学基础课程，该课程有很强的实践性要求，可以利用计算机辅助手段，开展数学实验教学，在教学中利用MATLAB，SPSS等应用软件分析处理实际问题中的数据，使学生能够掌握现代化计算工具，并能够解决实际问题，从而提高学生的学习兴趣，丰富了学生的视野，同时提高学生的动手能力和应用能力。本文以培养应用型人才为根本出发点，结合教学实际，借鉴数学建模的模式，运用任务驱动的方法，研究如何将数学实验和“概率论与数理统计”课程有机地结合起来。
　　关键词 概率论与数理统计 应用型 实验课 任务驱动
　　中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.02.052
　　Research on Applied Mathematics Experiment Course in the
　　Course of "Probability Theory and Mathematical Statistics"
　　HUANG Yu
　　（Public Teaching Department of Nanning University， Nanning， Guangxi 530200）
　　Abstract "Probability Theory and Mathematical Statistics" is a very important basic course of mathematics in Applied Undergraduate Colleges and universities. This course has strong practical requirements. It can use computer-aided means to carry out mathematical experiment teaching. In teaching， it can use MATLAB， SPSS and other application software to analyze and process data in practical problems， so that students can master modern computing tools and be able to solve real problems. Inter-problem， so as to enhance students' interest in learning， enrich students' vision， while improving students' practical ability and application ability. Based on the training of applied talents， combining with the teaching practice， drawing lessons from the model of mathematical modeling and using task-driven method， this paper studies how to organically combine mathematical experiments with the course of probability theory and mathematical statistics.
　　Keywords Probability Theory and Mathematical Statistics； applied； experiment course； task-driven
　　0 引言
　　应用型本科院校教育培养的核心在于“应用”，为地方培养应用型人才。大学数学课程的教学模式是应用型人才培养模式的重要组成部分。随着信息技术的日益普及和计算机辅助教学技术的空前发展，将信息技术和课程整合，并在大学数学课程的教学过程中融入数学实验思想已经成为现代教学的发展趋势。
　　“概率论与数理统计”是应用型本科院校中非常重要的一门数学基础课程，有着深刻的实际背景，在自然科学、社会科学的大部分分支中，包括工、科技、经济、金融、管理等领域都有着广泛的应用。该课程有很强的实践性要求，可以利用计算机辅助手段，开展数学实验教学，在教学中利用MATLAB，SPSS等应用软件分析处理实际问题中的数据，使学生能够掌握现代化计算工具，并能够解决实际问题，从而提高学生的学習兴趣，丰富了学生的视野，同时提高学生的动手能力和应用能力。
　　1 “概率论与数理统计”课程开展应用型数学实验课的意义
　　概率论与数理统计是研究随机现象的数量规律性的学科，不同于高等数学、线性代数等研究确定性现象的数学分支，有其鲜明的特殊性，课程的教学目的是要使学生获得从事研究随机现象以及数据处理方面的基本知识，并通过实例培养学生的抽象思维能力和解决实际问题的能力。具体意义有：
　　（1）数学实验课对理论教学有辅助的作用，可以提高学生的学习兴趣。课程中针对教学大纲各章的内容，逐步引入相关数学软件，以验收和体验为主，利用图形来帮助学生更好的理解基础理论的相关内容，并利用例题计算以及结果来让学生进一步的理解相关的思想，提高学生对于理论教学本身的兴趣。
　　（2）培养学生应用数学方法解决实际问题和创新能力。应用数学实验课可以给予学生更多空间进行学习，确保学生能够根据自己想法和相关的数据调查来做好相关工作，通过这些实践能够把学生的特长发挥出来，学会怎样进行问题的解决，还能够切实提高学生学习自信心，提高学生对数学的科学性、知识性的认识，从而有效地提高课程教学质量，并为后继课程的学习打好坚实的基础。 　　（3）数学实验课有助于培养学生的团队协作精神。数学实验课上介绍的一些实例的应用模型，有时需要有几个学生共同来完成，这不仅充分发挥每个人的主观能动性和创造力，而且学生相互之间要密切配合、交流沟通、协同分工、取长补短，最终做出解答，这样有助于增强养学生的团队意识和沟通能力。
　　“概率论与数理统计”这门课程本身和人们的日常生活之间的联系非常紧密，其应用也比较广泛，思维方式非常独特，能够帮助学生养成良好的推理能力、逻辑思维能力、自学能力、空间想象能力以及通过知识解决问题方面的能力，能够培养出更多的应用型人才。
　　2 数学实验教学改革的总体思路
　　2.1 师生队伍的建设
　　想要进行应用型数学实验课的组织，首先需要学生的积极和教师具有创新精神。数学实验课上课的时候，需要将知识和实际结合在一起，所以，想要上好数学实验课程，教师自身的数学理论功底便需要比较的踏实，计算机应用能力也需要比较出色，科研能力也应该良好。同时，也要求能选拔出积极的学生参与进来。
　　2.2 教学内容和教学方法的改革
　　以往数学教学中，教师往往会将实验放在次要的位置，甚至认为其是附属品，并且实验的内容也往往和教学存在重复，上课时，学生的操作也往往根据课本的程序进行，没有和应用很好的解决在一起。为了切实提高数学实验课在教学中的地位，培养更多的应用型的人才，根据应用型人才培养的目标和“概率论与数理统计”课程的特点，并结合我校专业的需求，重组课程知识结构，研究需要开展实验教学的内容，并提炼成任务。这些教学任务不但需要掌握相关的方法，还需要从模型等方面进行较多的探索，本质便是提高学生数学技术和兴趣，让学生更好的学习数学。
　　课堂上引入统计软件Spss的学习，编写软件基本操作说明以及相关实验素材，结合相应的教学内容开展实验教学，提高学生借助计算机进行数学问题求解的能力。
　　3 研究的主要内容
　　（1）根据应用型人才培养的目标和“概率论与数理统计”课程的特点，并结合我校专业的需求，重组课程知识结构，研究需要开展实验教学的内容，并提炼成任务。
　　（2）引入统计软件Spss的学习，编写软件基本操作说明以及相关实验素材，结合相应的教学内容开展实验教学，提高学生借助计算机进行数学问题求解的能力。
　　（3）强化数学建模培训，运用历年全国大学生数学建模竞赛题目进行实验，培养学生应用数学思维的能力。
　　4 研究的创新点
　　在教学目标上注重能力和应用、注重数学思想等；在教学方法上，传统与多媒体现代技术的结合，可以更大提高学生的学习兴趣；在教学效果方面，能很好的适应不同专业和不同培养层次的需求，从而保证教学的质量。
　　5 考核方式改革的研究
　　5.1 平时成绩
　　平时成绩占总评成绩的30%。相对降低了平时成绩在总评成绩中的比例，尽量减少教师主观因素的影响。平时成绩主要由考勤情况、平时作业和课堂表现3部分构成。考勤要求学生迟到、缺勤、早退等现象超过三次就不能参加考试；平时作业主要是针对课程的教学内容做一些简单的练习，巩固学习的知识；课堂表现主要是给予一些课堂上积极操作的学生鼓励，让学生积极参与进来。
　　5.2 上机考试
　　上机考试成绩占总评成绩的70%，是考核方式改革的重点环节，主要通过布置考试项目，让学生以论文的形式提交。借鉴全国大学生数学建模竞赛的模式来组织考试，布置任务下去，学生自行组队来完成考试。既能培养学生的团队合作精神，又能使得学生通过组队考试加强学生的应用能力。这样的模式同时也能选拔优秀的学生参加数学建模竞赛。
　　数学建模指的是，通过数学方法、思想以及手段利用计算机等设备来对那些实际问题进行合理和抽象的假设，创造性的通过数学模型来进行求解，然后再在实践中进行问题的解决和验证，并在这个过程中不断的对数学模型进行完善。通过数学模型，人们能够抽象模拟现实中的问题，然后进行结果的预测，或者进行问题解决的思路以及方法。简单的以“在南宁学院学生食堂开一家米粉店”的项目为例，通过学校后勤一卡通中心，我们可以准确的得到历年各类消费数据全样本（学生总数、男女生比例、生源构成、消费时间、外来人口流量、米粉销售额、竞争对手销量、学生饮食习性等），采用数据拟合、差值、回归等方法进行数据分析，并建立数学模型就可以比较客观的预测市场容量与潜在的发展空间。
　　6 结语
　　针对应用型人才培养的目标，通过“概率论与数理统计”课程的学习，运用课程的应用性特点，使学生获得从事研究随机现象以及数据处理方面的基本知识，并通过数学实验，让学生主动地去分析解决一些实际问题，激发学生对课程学习的兴趣，增强学生对知识的理解，同时锻炼了他们解决实际问题的能力，成为专业知识面广、实践能力强、综合素质高的新型人才。在教学目标上，注重能力和应用、注重数学思想等；在教學方法上，引入数学实验，强化数学建模培训；在教学效果方面，能很好的适应应用型本科院校专业的需求，跟进学生学习进展，在学生中进行问卷调查，反馈数学实验教学，所得研究成果可以在其他数学课程中进行推广。
　　“概率论与数理统计”是应用型本科院校中非常重要的一门数学基础课程，该课程有很强的实践性要求，可以利用计算机辅助手段，开展数学实验教学，在教学中利用MATLAB，SPSS等应用软件分析处理实际问题中的数据，使学生能够掌握现代化计算工具，并能够解决实际问题，从而提高学生的学习兴趣，丰富了学生的视野，同时提高学生的动手能力和应用能力。本文以培养应用型人才为根本出发点，结合教学实际，运用任务驱动的方法，研究如何将数学实验和“概率论与数理统计”课程有机地结合起来。
　　基金项目：2018年度南宁学院教育教学改革工程项目（2018XJJG17）；2017年度广西高等教育本科教学改革工程项目（项目编号：2017JGB466）
　　参考文献
　　[1] 周兴才.应用型本科院校概率论与数理统计教学研究.襄樊学院学报，2011（05）：60-63.
　　[2] 赵学达.以问题驱动的概率论与数理统计课程的教学改革与实践.大学教育，2013（01）.
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