晏玉梅
摘 要:本文针对地方本科学院统计专业学生的学习特点,从教学内容、教学方法、教学手段及评价手段等方面对《数理统计》课程的改革提出了一定的见解和探索,并指明了今后改革的方向。
关键词:数理统计;案例教学;评价手段
随着社会的发展和进步,每天都有海量的信息产生。如何从庞大的信息数据中提取自己所需的信息,成为各行各业工作者每天都必须面对的一个问题。近年来,统计分析的思想和方法渗透进各行各业,导致统计学人才需求大大增加,很多地方院校也纷纷开设了统计学专业。而《数理统计》作为统计学专业的一门专业核心课程,它不仅是一门统计思想和方法的基础理论课程,同时也是衔接统计学专业后续更多专业课程的重要基础。因此,《数理统计》课程的学习对于统计学专业学生显得至关重要。
作为理工科专业的一门传统数学基础理论课,《数理统计》在大部分院校的理工科专业开设,主要以参数估计、假设检验等理论教学为主,重视习题练习和公式定理的推导和证明,其数学教学特征非常明显,学生的学习兴趣大打折扣。然而地方本科院校统计学专业的学生,其数学基础相对较薄弱,同时社会对此类统计学人才的需求以应用为主,不过分强调理论的证明。这就迫使我们必须对《数理统计》的教学内容、教学方法、教学手段进行改革,以适应学生的学习和社会的需求。总结几年的一线教学经验,在地方院校为统计学专业学生开设的《数理统计》课程,可以从以下几个方面进行改进。
一、教学内容和讲授重点的调整
传统的《数理统计》内容主要包括数理统计基础、参数估计、假设检验、方差分析和回归分析等内容,且在教学过程中对描述性统计内容介绍很少。而后续的参数估计和假设检验部分重视公式的推到和背诵,方差分析和回归分析中的理论推导与证明晦涩难懂,枯燥无趣,学生普遍反映《数理统计》课程的学习很困难,没有兴趣。实际上,《数理统计》是一门应用性很强的学科,其实用性决定了该课程教学不应该是枯燥无味的。针对实际应用中描述性统计应用的广度和高频性,增加了描述性统计部分的教学深度和课时。同时,把试验设计部分加入,让学生掌握在正交试验表上如何设计试验获得最优方案。参数估计和假设检验、方差分析和回归分析等内容的教学部分不讲或略讲公式定理的证明和推导,重视统计思想的渗透,重视教学案例的分析,让学生真正懂得《数理统计》课程是一门应用性很强的课程,能很好地解决实际问题。
二、重视案例教学,强调统计方法的应用
统计思想和方法都是在实际应用中总结出来的实践精华,本着“从实践中来,到实践中去”的原则,我们的教学应该是把这些实践方法继续传承和创新,而不是将其变成纸上的空谈。实践证明,在案例教学中,学生的抬头率和参与率都显著提高,表现出很强的学习兴趣。我们可以把一些社会上的热点问题或是与学生生活学习比较贴近的问题加入到教学中,引导学生思考和讨论。比如,在讲假设检验内容时,其中用到了“小概率事件原理”来反证。为了让学生理解“小概率事件原理”,我会反问学生“为什么有很多人天天嚷嚷着要买彩票中五百万就辞职不干了,却没有几个人真正把这个事正经放在心上?”“为什么没有人质疑‘最强大脑的参赛者准确找出答案是偶然的?”為了让学生理解“最大似然原理”,从而更好掌握最大似然估计,可以举“一个成绩优秀学生和一个差生一起参加英语四级考试,最后知道有一个通过了。那这个人是谁?”这样简单的问题引导学生思考回答,让学生理解“概率大的事件在实际中发生的可能也更大。”所以,未知参数有很多的点估计,每一个点估计都能以一定的概率让我们抽到当前的样本,那我们当然认为那个能使我们以最大概率抽到当前样本的点估计是最“好”的,这就是“最大似然估计”。还可以让学生自己去记录并检验自己某段时间一天内接到的电话个数是否服从泊松分布?若是,参数的估计又是多少?或是“检验班级某课程成绩是否服从正态分布?”等等,这些和学生生活学习贴近的实际问题,既提高了学生的学习兴趣,同时还锻炼了学生的创新能力。这也是符合我国中长期教育改革和发展规划纲要中“支持学生参与科学研究,强化实践教学环节”这一要求的。在《数理统计》教学中加强案例教学,强调统计思想和方法的实用性,对提高学生学习兴趣,培养创新能力和解决实际问题的能力是大有裨益的。
三、改革教学手段和教学方法,增强学生学习兴趣
改变传统的板书授课为主的教学手段,引进现代多媒体教学,运用多媒体技术和动画效果,让学生更直观理解教学内容。如置信区间、拒绝域、两类错误的关系,回归方程估计与预测等内容,单纯的公式记忆容易混淆,可以采用动画技巧标示出相应的区间以及置信水平变化时区间的变化等内容,可以更直观地展示结论,学生学习更有兴趣,印象更深刻。这种方法也可以形象地演示拒绝域与置信区间之间的关系,这对学生区分“区间估计”和“假设检验”这两种统计工具大有帮助。方差分析和回归分析中的计算繁琐无趣,引进统计软件如Excel参与计算,可以很好地解决这一问题,同时也锻炼了学生的动手能力,为以后的统计专业课程学习打下良好的基础。Excel在描述性统计和回归分析等内容教学中也可以起到很关键的帮助作用,其强大的图表分析功能操作简单,结果简洁美观,直观易懂。小班授课适当引入时下流行的研讨式教学,以案例分析为主,加入数学建模思想,引导学生逐步建立数学模型,用所学统计分析方法解决实际问题。探索(下转第66页)