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時間:2023-05-31 15:11:00
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇概率統(tǒng)計論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
現(xiàn)有的概率論與數(shù)理統(tǒng)計教材中,概率部分比重較大,統(tǒng)計部分只涉及簡單的參數(shù)估計、假設檢驗以及回歸分析的內容,但這些遠遠無法滿足各個專業(yè)學生的要求。我們要研究如何把統(tǒng)計學普及化,編寫以統(tǒng)計為主、概率論為輔的教材,引入在自然科學、社會經濟領域內目前應用十分廣泛的,而在概率統(tǒng)計課中沒有講授的相關分析、方差分析、主成分分析、因子分析、聚類分析、秩和檢驗等內容,但諸多方法的引入必將導致內容大量增加,所以在引入時一定要注意:第一,不能涵蓋所有的統(tǒng)計方法,要進行取舍,針對不同專業(yè)學生的需求,在教材中適當選擇學生必需的一些簡單的非參數(shù)和多元統(tǒng)計方法;第二,每一種方法的引入不能力求使學生完全掌握統(tǒng)計方法的原理,尤其是借助于適當?shù)慕y(tǒng)計分析軟件進行操作實踐,并不是說將理論完全掌握后才能夠進行統(tǒng)計分析,而是兩者可以做到相輔相成。第三,想方設法讓學生不用或少用微積分和線性代數(shù)知識就把統(tǒng)計方法學會。
二、弱化統(tǒng)計方法計算過程的闡述,加強方法背景、用途的介紹,增強課程的應用價值
教師對工科大學學生的授課要將概率統(tǒng)計定位于工具,在講授的過程中應立足于應用,對于各種統(tǒng)計方法的教學,要努力幫助學生了解方法的背景、條件和用途,即重點解決有何用,如何用,何時用的問題。方法的實現(xiàn)則交給現(xiàn)有的統(tǒng)計軟件。每一種方法都可從實例中引出,從簡單到復雜,同時盡可能地聯(lián)系生產實際,貼近學生專業(yè)學習,課程的應用性加強了,通過自己的實際操作,解決身邊的統(tǒng)計問題的,既鍛煉學生統(tǒng)計建模的能力,又能激起學生濃厚的學習興趣。
三、相關統(tǒng)計應用軟件知識加入,培養(yǎng)統(tǒng)計建模能力
關鍵詞:概率統(tǒng)計數(shù)學教學文化性
數(shù)學的文化性特征應該具有多元性、開放性和動態(tài)性等特點。概率論是研究大量隨機現(xiàn)象規(guī)律性的一門數(shù)學分支。而隨機現(xiàn)象的兩個重要特征即不確定性和規(guī)律性,卻經常使得學生在直覺與科學之間無所適從,給學習與教學帶來一定的困難。正是因為如此,從文化的角度重新審視概率統(tǒng)計的教學,既能促進教學,又符合新課程的理念。
1.概率統(tǒng)計理論的發(fā)展史略
縱觀歷史,自文藝復興時期的數(shù)學家,醫(yī)學教授Cardan在其熱衷的賭博游戲中開始思考獲得7點和在一副牌中獲得“A”的概率開始,數(shù)學的一個新的分支——概率論,便在對游戲的思考中展開了它的宏偉畫卷。我們知道,在自然界和現(xiàn)實生活中,隨機現(xiàn)象十分普遍,它表面上雜亂無章,但在多次實驗后卻隱藏著規(guī)律性。續(xù)Cardan之后大約100年,另一位賭徒Mere繼續(xù)研究了上述賭博問題,但是由于他數(shù)學知識的局限性,不得不求助當時數(shù)學奇才Pascal,而Pascal在與Fermat的通訊討論中逐步明確了概率值的確定方法等理論問題,從而將游戲問題上升到了數(shù)學問題。而十七、十八世紀之后,由于商業(yè)保險、產品檢驗,以及軍事、選舉、審判調查和天氣預報等大量隨機問題的涌現(xiàn),概率論逐步從最初為給賭徒提供咨詢,轉變成為急需解決的數(shù)學理論問題。自1713年Bernouli到1917年Kolmogorov,以及十九世紀二三十年代的凱特勒更是將概率統(tǒng)計理論不斷系統(tǒng)化、公理化,從而確立了概率統(tǒng)計成為數(shù)學的一個邏輯嚴謹?shù)姆种А?/p>
在教學中,特別是講授概率統(tǒng)計概念的教學中,還原它的文化性,將歷史再現(xiàn)出來,既能夠讓學生在有趣的游戲中了解概率統(tǒng)計的源頭,也可以讓學生體驗到概率統(tǒng)計源于生活,服務于生活的科學本質,并了解人類在認識這一問題的過程中所付出的巨大努力,從而在學習知識的同時潛移默化地感受到數(shù)學文化的存在性。
2.概率統(tǒng)計教學文化性的外部表現(xiàn)
2.1豐富有趣的生活問題,為概率統(tǒng)計教學的文化性增加了多元性元素。
概率統(tǒng)計的生活背景可謂豐富多彩,這為課堂教學提供了十分豐富的情景基礎。
在概率定義理解教學中,賭博游戲的下注問題、贖金分配問題、比賽優(yōu)先權問題、無法投遞信件比例問題、商場結賬快慢問題等。
古典概型教學中,拋硬幣問題、生日問題、天氣預報問題、男女出生比例問題等。
幾何概型教學中,有轉盤中獎問題、蒲風投針實驗問題、會面問題等。
隨機變量及分布教學中,有中獎問題、銀行卡密碼問題、感冒指數(shù)問題等。
正態(tài)分布教學中,智力分布問題、線段測量誤差問題、一天的氣溫平均值問題等。
這些問題來自我們生活的方方面面,而且許多問題都是歷史經典問題,因此問題本身的數(shù)學思維性加上歷史背景性,其文化的氣息更加濃厚,甚至童年故事“狼來了”問題,成語故事“三個臭皮匠頂個諸葛亮”問題,評分術語“去掉一個最高分,去掉一個最低分”問題,等等,都滲透著概率統(tǒng)計的思想,這無不體現(xiàn)著數(shù)學來源于生活,服務于生活的文化思想。
2.2大量動手操作性的實驗學習活動,是概率統(tǒng)計教學文化性的又一體現(xiàn)。
在拋硬幣實驗中,學生在拋擲中收集數(shù)據(jù),通過操作方式學習數(shù)學的結論。
在義務教育階段,通過收集同學的體質健康情況,年齡,身高數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)學習。
在變量的相關關系教學中,收集同學使用計算機時間,物理成績與數(shù)學成績等,學習變量的相關性。
在隨機抽樣教學中,設計調查問卷等。
可以看到,以上這些實驗性學習方式,是其他數(shù)學學習中較少出現(xiàn)的,然而正是這些帶有操作性的學習方式,豐富著學生的思維,增加著他們的心理感受,認識到所學的東西有用,能解決現(xiàn)實問題,學習熱情高漲,從情感上豐富著他們對數(shù)學的感受。超級秘書網
3.概率統(tǒng)計教學文化性的內部表現(xiàn)
3.1科學思維的深刻提升。
概率統(tǒng)計的核心是認識隱藏在隨機現(xiàn)象背后的統(tǒng)計規(guī)律性,強調隨機現(xiàn)象的個別觀察的偶然性與大量觀察中的統(tǒng)計規(guī)律性之間的聯(lián)系。必然性通過偶然性表現(xiàn)出來,偶然性背后總是隱藏著必然性。通過這種必然性去認識和把握隨機現(xiàn)象,而不確定與確定,可能與不可能的集中體現(xiàn),更是辯證思想的體現(xiàn),是人類思維成熟的體現(xiàn)。因此概率統(tǒng)計的學習實際上是對學生過去習慣的確定性思維的一次挑戰(zhàn),是一次思維文化的碰創(chuàng)。例如拋一次硬幣的結果是無法確定的,學生可以理解,但是大量拋擲的結果卻是一個概率確定值,這里具有辯證統(tǒng)一的思想,為了讓學生能夠理解這樣的事實,實驗是必不可少的,這又使得學生經歷了從具體到抽象及歸納的邏輯思維形式。在學生使用概率模型解決問題的同時,歸納思維、合情推理等思想方法與隨機思想方法的交融,都是數(shù)學化意識的體現(xiàn),它深入到內部,不斷完善他們的思維,使其日趨成熟,這正是數(shù)學的學科特征。
3.2人文精神的不斷升華。
概率統(tǒng)計的產生就像它的理論那樣帶著大量的偶然因素,但是因為有眾多優(yōu)秀數(shù)學家的鉆研,其產生與發(fā)展又是一個必然的結果,并不斷系統(tǒng)化、條理化。如今,概率統(tǒng)計已經滲透到了自然科學和社會科學的方方面面,而對于大量來源于生活的概率統(tǒng)計問題,必將教會學生主動利用所學的知識去認識世界、改造世界,有助于培養(yǎng)學生將數(shù)學理論應用于解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識。
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概率論與數(shù)理統(tǒng)計案例教學方法的應用中,案例的正確選擇非常重要,選擇合適的案例可以讓學生能更好的進入數(shù)學知識點的學習中,身臨其境的體會概率論與數(shù)理統(tǒng)計帶來的學習樂趣,使課堂氣氛變得活躍,從而提高教學質量,同時也增強了學生學習的主動性。例如:選擇概率和彩票的案例進行教學,教師可以適當對彩票的相關知識進行拓展;然后將概率和彩票的中獎率聯(lián)系起來,提出概率的運算思路,在其中添加統(tǒng)計的知識點,讓學生大膽的提出問題;最后,對概率和統(tǒng)計進行歸納,對概率和彩票中獎率的關系進行解答,增強學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的獨立思考能力,從而達到案例教學的目的,促進教學質量的不斷提高。因此,正確選擇案例,活躍課堂氣氛,在教師的帶動作用下,數(shù)學教學可以變得很輕松愉悅,概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學質量可以得到快速提高,從而促進學生綜合素質能力的全面發(fā)展。
二、開放學生思維,明確教學目的
在數(shù)學教學過程中,學生是是教學的主體,每個人都有自己的思維能力,所以教師必須明確教學目的,使學生的思維得到盡可能的開放,促進學生探索創(chuàng)新能力的不斷提高。因此,教師在選擇案例時,要綜合評估學生的學習能力,對概率的概念、公式進行仔細講解,將統(tǒng)計知識點貫穿到整個課堂教學,使案例突出教學重點,達到知識點融匯教學的教學目的。開放課堂教學,不僅可以使學生掌熟練握更多的概率論與數(shù)理統(tǒng)計知識點,更能拉近學生與作者、學生與自己的師生距離,使師生之間的感情更加融洽,從而大大提高教學質量的目的。
三、有效組織教學,提高綜合能力
在數(shù)學學習是整個過程中,打好基礎是非重要的,因此,在概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學中運用案例教學,教師要有效組織教學,促進學生綜合能力的提高。針對概率論與數(shù)理統(tǒng)計的難點和易點,循序漸進的提升難度,讓學生熟練掌握每個知識點,培養(yǎng)學生敏捷的數(shù)學思維能力,不斷開闊學生的視野,使學生的概率論與數(shù)理統(tǒng)計分析能力變得更強,從而達到提高教學質量的目的。例如:針對籃球投籃問題,根據(jù)球隊人數(shù)的變化來計算投籃的概率,從最簡單的計算開始,隨著人數(shù)的變化,計算復雜程度也變得越來越高。這就是一個概率論與數(shù)理統(tǒng)計知識點逐漸加深的案例,通過這個案例教學,學生的思維能力可以不斷增強,綜合能力也會得到不斷提高。
四、課后教學總結,不斷改革創(chuàng)新
概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教學中,案例教學方法應用的課后總結,是教師對課堂教學不足的完善,可以有效保證案例教學的教學質量,不斷創(chuàng)新教學方法和模式,同時促進教師自我的不斷提升。課后總結,分為學生的總結和教師的總結,學生通過總結,可以對案例教學進行仔細的分析,培養(yǎng)學生處理問題和解決問題的思路,提升學生實踐動手能力;教師總結時,對重點知識進行再度印象加深,促進學生不斷探索和創(chuàng)新,從而促進教師教學的不斷創(chuàng)新。
五、結束語
【關鍵詞】概率論與數(shù)理統(tǒng)計;數(shù)學建模思想;教學改革
0.引言
概率論與數(shù)理統(tǒng)計已經作為一門基礎學科,為很多專業(yè)課的學習奠定了基礎。如西方經濟學等等。數(shù)學建模就是通過數(shù)學知識解決實際問題。將數(shù)學建模思想融入到概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學中,一方面能激勵學生學習概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門課的興趣,另一方面能更好的聯(lián)系實際,解決實際問題。對于民辦院校來說,這樣大大提高了我們的教學水平,增強了的學生的學習能力和競爭能力,為民辦院校的長遠發(fā)展做出了貢獻。
1.將數(shù)學建模思想融入概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學
1.1課前導入時引入數(shù)學建模思想
概率論與數(shù)理統(tǒng)計比高等數(shù)學、線性代數(shù)的難度更深一些,對于學生來說更難以接受,在每一節(jié)課前采用啟發(fā)式,由淺入深,由直觀到抽象,使學生真正掌握概率論與數(shù)理統(tǒng)計的概念,以便提高學生學習的樂趣。
1.2講授過程中引入數(shù)學建模思想
講授雖然是主要的教學方式,也可以采用討論式,適當對一些問題進行討論,這樣可以活躍課堂氣氛,激活學生思維,使授課效果更好。
1.3課后作業(yè)中引入數(shù)學建模思想
布置課外作業(yè)為了考察學生對課堂內容的掌握程度,對問題有更深刻的理解,只有把數(shù)學方法應用到實踐中去,解決幾個實際問題,才能達到理解、鞏固和提高的效果。
2.將數(shù)學建模思想融入概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學的意義
2.1激發(fā)學生學習概率論與數(shù)理統(tǒng)計的興趣
現(xiàn)在在學生中存在著這樣一個普遍的問題,大多數(shù)學生認為學習數(shù)學沒有任何用處,而且特別枯燥。特別是更抽象的概率論與數(shù)理統(tǒng)計,我校目前為止只有信息與工程學院、商學院與國際經濟學院開設了概率論與數(shù)理統(tǒng)計,而且學時比較少,學生普遍認為學習這門課沒有多大的意義,通過數(shù)學建模思想的融入,讓學生自己去體會他的重要性,激發(fā)了學生學習概率論與數(shù)理統(tǒng)計的興趣。
2.2通過數(shù)學理論知識解決實際問題
問題一:目前我校有1萬多名學生,每天傍晚打開水的人較多,開水房經常出現(xiàn)排長隊的現(xiàn)象,應增加多少個水龍頭才能解決這種現(xiàn)象?問題二:每天中午吃飯的人較多,飯廳經常出現(xiàn)排隊的現(xiàn)象,應增加多少個賣飯窗口才能解決這種現(xiàn)象?以上兩個問題大多數(shù)學校都存在這種現(xiàn)狀,到底如何解決呢,通過將數(shù)學建模思想融入概率論與數(shù)理統(tǒng)計,就可以解決類似這些問題。
2.3為參加全國大學生數(shù)學建模競賽做準備
在平時的課程中使學生對數(shù)學建模有了初步的認識,為每年一次的全國大學生數(shù)學建模競賽做好準備工作,使學生更好的將數(shù)學知識應用于實際問題中。去年我校首次參加了全國大學生數(shù)學建模競賽,對于首次參加競賽的民辦院校來說,我們取得了優(yōu)異的成績,通過參加全國大學生數(shù)學建模競賽,所有指導老師以及參賽學生受益匪淺,有的人這樣來形容自己的感受:一次參賽,終身受益。今年計劃繼續(xù)參賽,并且加大力度,盡量使全校各二級學院的學生都能參與到這項競賽中來,通過平時課程中引入數(shù)學建模思想,為今年的參賽取得更優(yōu)異的成績增加籌碼。
2.4為畢業(yè)論文、畢業(yè)設計做好鋪墊
將數(shù)學建模思想融入概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學,通過課前、課中、課后三部分的引入,已經使學生能解決簡單的實際問題,給出自己的解答過程,而數(shù)學建模的答卷不是普通意義上的考試,而是以論文的形式闡述自己的觀點和解答過程。某種意義上說一份數(shù)學建模答卷就是一份畢業(yè)論文、畢業(yè)設計。這樣大大的鍛煉了學生查閱資料的能力,寫作能力,表達能力。參加過數(shù)學建模競賽的學生,在后續(xù)的專業(yè)課學習、畢業(yè)設計(論文)等方面有良好表現(xiàn),無論是繼續(xù)深造還是走上社會工作崗位都有更強的競爭力。
2.5培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
創(chuàng)新是21世紀的主旋律,培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才是實現(xiàn)科教興國的關鍵。作為一所民辦高校,創(chuàng)新至關重要。而傳統(tǒng)的數(shù)學教學非常的枯燥無味,學生缺乏主動性,缺乏應用數(shù)學知識去解決實際問題的能力。而數(shù)學建模思想可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力、聯(lián)想能力、洞察力、數(shù)學語言的表達能力等。
3.對于民辦院校將數(shù)學建模思想融入概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程教學面臨的問題以及對應措施
我校作為一所民辦院校,各個體系還不夠完善,學生的整體水平相對比較低,把數(shù)學建模思想融入到概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學中,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,團隊合作能力,還是需要一段時間的。為了更好的把數(shù)學建模思想融入到概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學中,我們還需做以下的努力:首先學校領導要大力支持這項工作的開展,加大與其它學校在這方面的交流,多向其它兄弟院校學習。其次教師要提高自己的教學水平,拓展自己的知識領域,并在以后的教學中,把數(shù)學建模思想融入到更多課程的教學中,例如高等數(shù)學,線性代數(shù)課程等等。而民辦院校的學生底子稍微差一些,老師在講授的過程中要有足夠的耐心,要對自己的學生有信心。最后學生要從思想上對數(shù)學有一個正確的認識,做到不卑不亢,對于那些對數(shù)學感興趣的學生,學??梢蚤_設數(shù)學實驗,數(shù)學建模等選修課供學生選擇。
4.結束語
通過大家持之以恒的努力,不僅將數(shù)學建模思想融入到概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學,還要繼續(xù)將數(shù)學建模思想融入到高等數(shù)學課程的教學以及線性代數(shù)課程的教學。通過數(shù)學教學的改革,不僅可以提高學生的數(shù)學素養(yǎng),為學習其它專業(yè)課打下良好的數(shù)學基礎,還可以參加全國大學生數(shù)學建模競賽并取得優(yōu)異的成績?!科]
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關鍵詞:數(shù)學研究性學習,課堂教學,優(yōu)化策略
數(shù)學研究性學習應當是項目驅動或任務驅動的,數(shù)學知識的習得、理解與應用都是鑲嵌在一種真實的、或近乎真實的項目活動與任務活動之中的,它真正關注學生在數(shù)學學習中的興趣,關注學生已有的知識背景、生活經驗對于學習的影響,促進學生在研究中獲得對于數(shù)學的個人化的真實理解,并把學生各方面素質的發(fā)展與培養(yǎng)作為首要目標?!陡怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計》課程,在處理問題的思想方法上,與學生己學過的其它數(shù)學課程有很大的差異,學生學起來感到難以掌握。要使學生在教學計劃內學好這門課程,在教學過程中教師要注意這門課程的特殊性,對教學內容合理取舍,突出重點,降低難點,科學優(yōu)化教學內容。
一、課堂教學中以實用為原則,突出“用概率統(tǒng)計”能力的培養(yǎng)
在教學過程中使學生實現(xiàn)由知識向能力的轉化,這就需要選擇具有豐富現(xiàn)實背景的學習材料,從現(xiàn)實生活中找素材,讓學生邊學邊提出解決問題的思路和設想,引導學生運用所學的知識解決實際問題,以實際情況為背景,對客觀現(xiàn)象進行深入的分析,找出其存在的問題、根源,并策劃出解決問題的方案,從而增強學生利用概率統(tǒng)計解決實際問題的“欲望”,促使他們更好地認識現(xiàn)實世界,對現(xiàn)實世界中的許多事情形成看法,同時也滿足他們了解這個豐富多彩的現(xiàn)實世界的好奇心。
例如在講數(shù)學期望概念時,緊緊抓住期望的實質及它的實際意義,用大家常見的在街頭用隨機摸球進行賭博為例,提出如果多次重復地摸球,決定賭博成敗的關鍵是什么?它的規(guī)律性是什么?這樣,就能緊緊抓住學生的注意力,然后再講數(shù)學期望概念在產品檢驗及保險行業(yè)的應用。這樣就能使學生真正理解數(shù)學期望的概念,并自覺運用到生活中去。免費論文參考網。又如在講正態(tài)分布時,先用許多例子講正態(tài)分布在教育評估、工業(yè)企業(yè)質量管理及誤差分析等方面的應用,然后講正態(tài)分布的特點,實際中什么樣的現(xiàn)象可以用正態(tài)分布描述,這樣就能使學生認識到正態(tài)分布的重要性和廣泛的應用性,從而提高學生的學習積極性,強化學生的應用意識。
二、課堂教學中淡化演繹邏輯推理,突出數(shù)學思想
對概率統(tǒng)計的教學內容,要突破傳統(tǒng)從概念到定理,從定理到證明的傳統(tǒng)教學模式,不要過分拘泥于定理的嚴格證明。如果這樣做,一是會耗費大量的課堂教學時間,使得教學任務難以完成;還會使學生陷入追求純數(shù)學推理,忽視了概率統(tǒng)計的實際意義,從而影響了學生從總體角度去把握概率統(tǒng)計的基本思想;二是因為概率統(tǒng)計許多復雜的理論問題,用數(shù)學分析、高等代數(shù)的基礎是難以完全搞清楚的,對學生過高的理論要求是不切實際的,也是不必要的。免費論文參考網。
筆者認為在概率論部分的教學中,對離散型隨機變量的內容,因理論上比較簡單,要盡可能講的嚴謹些,使學生對概率的基本概念和公式有一個明晰的理解和掌握。對連續(xù)型隨機變量,因其在理論上相當復雜,應適當降低嚴謹性的要求,代之以從直覺上把握。重視類比推理數(shù)學思想的應用,把離散型隨機變量的某些規(guī)律性結論類推到連續(xù)型的隨機變量。另外,要突出強調隨機變量分布函數(shù)的重要性,把這一概念講深講透。因概率、期望和方差計算都依賴于分布,了解了分布就掌握了隨機變量的規(guī)律。在數(shù)理統(tǒng)計部分的教學中,要特別注意統(tǒng)計是應用性極強的一門學科,要重視人們直覺的感受及經驗的合理性,以及如何把人們常用的直覺處理問題的思想方法上升到數(shù)學理論的高度,用統(tǒng)計方法來處理。對統(tǒng)計部分的教學應以突出統(tǒng)計基本思想,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力為主,重視學生直觀能力的培養(yǎng)。
三、課堂教學中注重設計教學問題,培養(yǎng)學生數(shù)學建模能力
在概率論與數(shù)理統(tǒng)計這門課中到處可見數(shù)學模型的影子。自然界有許多現(xiàn)象表面上看起來差異很大,但其實質是一樣的,數(shù)學模型就是這類事物共同本質的抽象。“數(shù)學建模”是指根據(jù)生產、生活中遇到的實際問題的特點和規(guī)律,抽象和提煉出一個數(shù)學問題,用數(shù)學的工具,包括計算機、信息查詢等手段來求解,并將結果經解釋驗證后用于解決實際,指導生產生活的過程。在概率統(tǒng)計課中有許多數(shù)學模型,如n重貝努里模型,正態(tài)分布的模型。對這類模型,不應簡單地給出它的結果,而應注重模型的建立,模型的應用范圍,以及如何把實際問題轉化為有關的數(shù)學模型去解決。進行探究概率統(tǒng)計課堂教學設計時,教學問題設計是關鍵。免費論文參考網。
例如:某學校有10000名學生,每天打開水的人較多,開水房經常出現(xiàn)排長隊的現(xiàn)象,應設置多少個水龍頭才能解決這種現(xiàn)象?
分析:首先假設每個學生占用1個水龍頭的概率為p,同一時間打水的學生數(shù)為X,每個學生對于水龍頭有兩種情況:占用水龍頭和不占用水龍頭. 因為每個學生使用水龍頭相互獨立,故X~B(10000,p). 這樣學生自然就知道使用中心極限定理解決該問題.
數(shù)學建模的引入,會提高學生解決實際問題的能力,提高其分析和解決帶有實際意義的日常生活和生產中的數(shù)學問題的興趣,較快形成數(shù)學意識.
四、課堂教學中為學生提供自主學習的空間,開展師生互動教學
教師在概率統(tǒng)計教學師生互動中的作用更多地體現(xiàn)為引導者和合作者。這種教學方式有助于學生體驗數(shù)學在解決實際問題中的價值和作用;體驗數(shù)學與日常生活和其他學科的聯(lián)系,體驗綜合運用知識和方法解決實際問題的過程,增強應用意識;有助于激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,發(fā)展學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
例如:保險機構是較早使用概率統(tǒng)計的部門之一,保險公司為了恰當估計企業(yè)的收支和風險,需要計算各種各樣的概率。下面是賠償金的確定問題:據(jù)統(tǒng)計,某年齡段的健康人在五年內死亡的概率為P=0.002,保險公司準備開辦該年齡段的五年人壽保險業(yè)務,預計有2500人參加保險,條件是參加者需交保險金12元,若五年之內死亡,公司將支付賠償金b元(待定),便有以下幾個問題:
(1)確定b,使保險公司期望盈利;
(2)確定b,使保險公司盈利的可能性超過90%;
(3)確定b,使保險公司的期望盈利超過1萬元;
(4)確定b,使保險盈利超過1萬元的可能性大于95 %;
(5)若b = 2000元,確定公司盈利的期望值和盈利都超過2萬元的可能性;
(6)若b = 2000元,欲使公司盈利20萬元時,每位參保者至少需要交保險金為多少元?
(7)若b = 2000元,欲使公司盈利的可能性大于99%時,每位參保者至少需要交保險金為多少元?
這一系列問題的解決需要綜合運用概率論知識,給出這樣的案例分析題,組織討論課,通過這一環(huán)節(jié)加深學生對教學內容的綜合性、應用性和創(chuàng)意性的理解、歸納和整合,將有利于增強學習氛圍,活躍課堂,激緒,開發(fā)思維,有利于個人素質和協(xié)作能力的培養(yǎng)。
五、課堂教學中利用適度使用多媒體教學及數(shù)據(jù)處理軟件提高教學效率
在概率統(tǒng)計教學中,實際題目信息及文字很多,不適于用板書教學,在處理概率統(tǒng)計問題中,教師也會面對大量的數(shù)據(jù),若把這些數(shù)據(jù)整理起來在課堂上進行計算,會浪費時間,有時太多的簡單計算會使學生產生不耐煩的情緒,降低教學效果.因此,教師可以根據(jù)章節(jié)內容設計使用多媒體教學,利用集數(shù)學計算、處理與分析為一身數(shù)據(jù)處理軟件,如:Excel,Matlab,Mathematic,Maple,MathCad,SAS,SPSS 等.把這些軟件引入到概率統(tǒng)計教學中??梢员M可能地解決概率統(tǒng)計教學時間少與教學任務重的難題,使教師將精力集中于處理問題的思想方法,極大地提高教學效率.通過教師的操作演示,也可以使學生掌握如何處理概率統(tǒng)計數(shù)據(jù)的方法,并提高他們的計算機操作能力.
參考文獻
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[2]陳蘭祥,蔣鳳瑛.應用概率論[M].上海:同濟大學出版社,1999.
尊敬的醫(yī)院領導
首先感謝領導給我這次學習的機會。
8月12日,我有幸在臨沂沂景假日酒店參加了臨沂市人民醫(yī)院健康教育辦公室組織的學術會議。這次的學習給我留下了太多的思考。下面,我匯報的是《科研設計與 SCI/SSCI 論文寫作》
《科研設計與 SCI/SSCI 論文寫作》是由山東大學護理學院副研究員崔乃雪講述,分別從研究設計、論文寫作等方面進行講述。
研究設計的主要類型:以是否對研究對象施加干預為主進行分類
研究設計類型分為:調查性研究/觀察性研究、干預性研究
1、觀察性研究:
特點
(1)對研究對象不施加任何干預和處理措施
(2)在完全自然的狀態(tài)下進行
(3)調查性研究簡單易行,可以為干預性研究提供研究的基礎和線索
▪ 分類
(1)描述性研究
描述性研究:現(xiàn)況調查
描述疾病或健康狀況在地區(qū)、時間和人群中的分布規(guī)律以及觀察某些因素與疾病之間的關聯(lián)。
• 應用
• 描述特點時間疾病或健康在某地區(qū)人群中的分布
• 發(fā)現(xiàn)病因限速
• 適用于疾病的二級預方
• 評價疾病的防治效果
• 用于疾病監(jiān)測
• 其他,如衡量一個國家或地區(qū)的衛(wèi)生水平和健康狀況等
(2)分析性研究
病例對照研究:以確診的患有某疾病的患者作為病例組,以
不患該病的個體作為對照組,測量并比較病例組與對照組在
疾病發(fā)生之前對某可疑因素的暴露情況。屬于從“果”到
“因”的研究。一般不能確證因果關系(回顧性觀察,無法
確定暴露與疾病的時間先后)
▪ 隊列研究:是將某特定人群按是否暴露于某因素或其不同暴
露水平分組,然后追蹤觀察其各自的結局,通過比較各組之
間結局的差異,進而判定暴露因素與結局之間有無因果關聯(lián)
及關聯(lián)大小的研究方法。屬于由“因”到“果”的研究。
研究設計的主要內容
確定研究對象
▪ 設對照組(如何分組?如何設對照組?)
▪ 確定觀察指標和工具
▪ 統(tǒng)計方法
▪ 研究流程
1.確定研究對象
研究工作中的研究對象稱為樣本,它是總體的代表,需從樣本的研究結果推論總體。
▪ 常用的抽樣方法
概率抽樣 非概率抽樣
①單純隨機抽樣 ①方便抽樣
②系統(tǒng)抽樣(等距抽樣) ②配額抽樣
③分層抽樣 ③目的抽樣
④整群抽樣 ④網絡抽樣
2.樣本含量估計
在抽樣研究中,正確地決定樣本大小至關重
▪樣本含量太少,缺乏統(tǒng)計效能,所得的指標不夠穩(wěn)定(可信區(qū)間
寬),結論也缺乏充分的根據(jù)
▪ 樣本含量太大,會增加實際工作的難度,不易做到對研究條件的嚴格控制,還造成不必要的人力物力的浪費
▪ 根據(jù)設計類型,選擇合適公式計算恰當樣本量
3.設對照組和隨機分組
設對照組是為了排除無關因素的干擾,提高結果的精確性。不是每個
研究課題都要設對照組,但大多數(shù)研究需要設對照組。
▪ 進行隨機分組
• 隨機數(shù)字法
4. 確定觀察指標
觀察指標(觀察項目、變量)是在研究中用來反映或說明研究目的的一種現(xiàn)象標志,也是確定研究數(shù)據(jù)的觀察項目(變量)
▪ 變量可分為:
• 自變量:指能影響研究目的的主要因素,自變量不受結果的影響,卻能導致結果的產生或影響結果,自變量是研究問題的“因”
• 因變量:指科研目的,它能隨自變量改變的影響而改變,也可受其他因素的影響。在研究中,因變量正是我們想要觀察的結果或反應。因變量是研究問題的“果”
• 外變量(混雜變量):指某些能干擾研究結果的因素,在科研設計中應盡量排除
• 中介變量,調節(jié)變量
5.確定測量農工局和統(tǒng)計方法
▪ 測量工具
• 生物學測量工具:實驗、檢查
• 心理學測量工具:問卷、心理范式
• 社會人口學測量工具:問卷
▪ 測量工具的性能測定:信效度檢驗
▪ 統(tǒng)計方法
• 統(tǒng)計描述
• 統(tǒng)計推斷
論文寫作
論文的分類
• 研究論文(論著、original research、articles…)
• 文獻綜述:integrated review,critical appraisal、系統(tǒng)綜述、
meta 分析
• 案例報告
• 新技術、新方法類論文
▪ 學術論文原則
• 創(chuàng)新性、科學性、實用性、規(guī)范性、可讀性
研究論文的一般結構
題目:概括、準確、新穎、精煉
▪ 作者和單位
▪ 摘要和關鍵詞
▪ 正文
▪ 中文期刊:前言、研究對象和方法、結果、討論、結論
▪ 英文期刊:Introduction(background), Methods, Results,
Discussions, Conclusions
▪ 參考文獻
▪ 其他:Funding sources, acknowledgement, conflict of interest,
authors’ contribution
論文的寫作體會
標題:具體、傳達出研究目的/問題、突出研究特色
▪ 前言:注意切題、邏輯,準確描述研究問題、產生研究問題的背景、
研究目的和意義
▪ 研究方法:清晰、詳略得當
▪ 研究結果:準確解釋,語言標準化,與圖表一致
▪ 討論:總結研究發(fā)現(xiàn),與以往研究進行對比,分析解釋原因
▪ 局限性:實事求是
▪ 對未來研究和實踐的啟示:契合雜志的scope
▪ 書寫語言:目標讀者
小結
關鍵詞:邊坡穩(wěn)定性;可靠度
中圖分類號: U213 文獻標識碼: A
1、邊坡穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
邊坡的穩(wěn)定性分析是巖土工程的重要研究課題之一,近一百年來,許多學者致力于這一工作,因此邊坡穩(wěn)定分析的內容十分豐富。
邊坡穩(wěn)定性分析方法很多,如:各種極限平衡條分法,有限元法,極限分析法,邊界元法等。但是,各種邊坡穩(wěn)定分析的定值法存在一個共同的缺點,即沒有考慮邊坡工程中存在的不確定性,這就造成了一些邊坡的安全系數(shù)大于臨界安全系數(shù),可事實上還是發(fā)生破壞的現(xiàn)象。那么,要想正確分析邊坡的穩(wěn)定性,必須考慮邊坡工程中存在的種種不確定性。對于邊坡工程而言,土層剖面與邊界條件的不確定性;現(xiàn)場與實驗室測定的巖土性質指標的不確定性;土的性質的天然可變性;勘探取樣方法與試驗方法的誤差;試驗數(shù)量與勘探數(shù)量的不足;外加荷載大小與分布的不確定性;計算模式的不確定性等都可造成邊坡穩(wěn)定分析結果的誤差。因此,必須進行邊坡穩(wěn)定的可靠度分析。
2、可靠度方法研究現(xiàn)狀
可靠度理論萌芽于第二次世界大戰(zhàn)期間并在戰(zhàn)后得到完善與發(fā)展。二戰(zhàn)期間由于軍事的上的需要,德國在研究飛彈失靈及美國在電子元件失效的問題上,均引用了“概率理論和數(shù)理統(tǒng)計”的方法。這些圍繞著軍事項目的研究工作最終孕育了一門嶄新的學科——可靠度理論。
可靠度理論在巖土工程領域的應用始于1950年代。作為巖土工程可靠度研究的基礎一一土性指標的概率統(tǒng)計分析是巖土工程可靠度研究中最主要的方面之一。土是自然歷史的產物,其不確定性遠比人工材料復雜,從20世紀60年代開始到現(xiàn)在,對土性參數(shù)的統(tǒng)計性質、概率模型的研究和區(qū)域資料的統(tǒng)計分析一直在進行當中。在這方面有許多學者做了大量的工作,對可靠度理論在巖土工程中的應用做出了較大貢獻。
Vanmarke建立了土體各向同性隨機場模型,提出了“相關距離”的概念及計算方法,在土性參數(shù)概率模型研究方面做出了開創(chuàng)性的貢獻。
高大釗等人研究了土工指標的變異特性及其分布規(guī)律。對土的抗剪強度指標的統(tǒng)計提出了一種全回歸的統(tǒng)計方法,并建議用分布來擬合、切的聯(lián)合概率密度,并經統(tǒng)計給出了上海地區(qū)軟土的幾個主要指標的概率分布特性。
冷伍明等人根據(jù)影響土工參數(shù)不確定性的主要因素,探討了土工參數(shù)不確定性的一種計算途徑。改進了相關距離計算的遞推空間法,用雙曲線的形式來擬合方差折減系數(shù),消除了作圖時人為因素的影響。
陳立宏,陳祖煜,劉金梅,通過收集整理的多個水利工程中豐富的長序列的抗剪強度試驗資料,在此基礎上利用K-S法對土體抗剪強度指標的概率分布類型進行了統(tǒng)計分析,認為一般情況下抗剪強度指標均可以接受正態(tài)分布和對數(shù)正態(tài)分布,而選擇對數(shù)正態(tài)分布能夠避免出現(xiàn)物理量為負的現(xiàn)象,在許多情況下這樣處理更為合理、簡便。
雖然許多學者在這方面做了大量的研究,但是目前還是呈現(xiàn)百家爭鳴的狀況,沒有較權威的結論,因此還需進行進一步的研究。這也是巖土工程可靠度分析沒有被廣泛應用的重要原因之一。
3、邊坡可靠度分析
傳統(tǒng)上,一直以安全系數(shù)作為邊坡工程穩(wěn)定性的評價指標,然而,安全系數(shù)不是一個常數(shù),而是一個由設計因素的變異性所決定的隨機變量。20世紀70年代后期,邊坡工程界開始接受不確定性的概念,構造隨機模型,采用概率論和數(shù)理統(tǒng)計知識,如可靠指標和破壞概率來評價邊坡的安全度。即借助于概率論和數(shù)理統(tǒng)計方法,便可以求得邊坡可靠度,即所設計邊坡能在使用期內、在指定的工作條件下,肯定地達到預計狀態(tài)的程度,或保證邊坡穩(wěn)定的概率。因為可靠概率與破壞概率之和為全概率,所以有:。因此,可靠度分析結果能反映各種類型的不確定性或隨機性,包括頻率分布上的和結果可信程度上的不確定性,不但給出邊坡設計可采用的平均安全系數(shù),還同時給出相應的可能承擔的風險,即破壞概率。這樣就避免了“絕對化”,只要破壞概率很小,小到公眾可以接受的程度,就認為邊坡設計是可靠的??梢?,用破壞概率比用安全系數(shù)作為評價指標更能客觀、定量地反映邊坡的安全性。在實際應用上,對于鑒別具有相同安全系數(shù)、不同破壞概率的兩個邊坡的安全性,破壞概率比安全系數(shù)具有更突出的優(yōu)點。
所以說,可靠度方法是一個有發(fā)展前途的領域,也在世界范圍內受到巖土工程界的極大關注,已成為世界各國巖土工程學者的熱門話題之一。在我國,雖然邊坡可靠度研究工作開展較晚,但許多學者對邊坡穩(wěn)定概率分析和可靠性研究做出了卓有成就的貢獻。祝玉學出版了《邊坡可靠性分析》一書,系統(tǒng)地闡述了運用可靠度理論解決邊坡穩(wěn)定的各種問題,是國內研究此方面成果的集中體現(xiàn)。包承剛、高大釗、姚耀武等對土質邊坡的可靠性進行了研究;張驕培、姚耀武、武清璽等將有限元與可靠度理論結合,計算出單元和整個邊坡的失效概率、可靠度指標;在近期,陳祖煜等人在其各自著作中都系統(tǒng)地闡述了邊坡穩(wěn)定風險分析的理論及方法。祝玉學還指出可靠度分析方法只是所有安全度問題的一種方法,是確定性方法的發(fā)展與補充,且該方法還剛剛走向實際工程應用階段,還有許多課題需要進一步研究??梢灶A計,邊坡穩(wěn)定可靠度分析將更加深入、廣泛地應用于工程實際中。
4、結語
邊坡穩(wěn)定的可靠度分析是一個龐大的系統(tǒng)工程,牽涉到勘察、設計、施工等方方面面。如何在實際工程中進行可靠度分析評價,并同確定性分析方法相互印證,還遠沒有達到實際應用的程度。總之,邊坡可靠性理論還在進一步發(fā)展當中,有許多問題還待進一步分析研究。
參考文獻
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