时间：2023-03-03 15:57:16
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇数理统计课程，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
Abstract： The necessity and importance of teaching reform of the course of probability and mathematical statistics were discussed， ideas and principles of curriculum reform were put forward， and the achieved effect of this curriculum’s reform and practice was summarized.
关键词： 概率论与数理统计；改革；实践
Key words: probability and mathematical statistics; reform; practice
0 引言
概率论与数理统计是工程、人文、经济、社会等领域研究和处理随机现象的一门重要的随机数学，是目前数学专业大学本科阶段乃至其它理工类专业的唯一一门随机数学的必修课。自上个世纪六十年代引入大学课堂以来，它对于传承人类科学文明、培养人才的综合素质能力、解决实际问题的实践动手能力等起到了非常重要的作用。在信息社会高度发达的今天，随机数学的基本理论与方法作为信息采集、加工、利用的重要的理论基础和方法论基础，已经成为现代专业人才重要的必不可少的知识构成。文献[1-3]对该课程的改革与实践进行了探讨。本文就该课程的特点，结合我院（系）学生的特点就该课程改革与实践的必要性，具体思路与原则，以及改革实践的效果做一探讨。
1 概率论与数理统计课程教学改革的必要性与重要性
教学内容、手段、方法的陈旧反映出教育思想的落后，转变教育思想和更新教育观念是进行一切改革的先导。传统的数学教育理念重视教学过程的理论性，严谨性，逻辑性。但对于学生应用数学的理论和方法解决实际问题能力的培养从教和学两个侧面有所忽视。
现在，有一种流行的教育教学方法称为“案例教学”。“案例教学”就是通过实际问题的描述、假设、建模与求解，演示理论与方法的应用过程。数学上，这样的教学方式就是所谓的‘问题解决’的数学建模的思想。这种方法不拘泥于对理论和方法的阐述，更注重对理论与方法的实际应用过程的展示：包括问题的描述、所涉及的变量及其相互关系、问题的假设与简化、问题的数学模型的建立与求解。
信息社会的加速来临，在实际生活和科技工作中，海量、庞杂的数据不断产生，但是有用的信息并不会自动生成，它需要数学工作者利用数据采集、整理、分析与处理的工具，去发现有用的信息，以解决实际问题。数据采集与信息分析与处理的数学基础就是《概率论与数理统计》这门数学类专业的必修课程，这也是其它理工科专业的一门必修课程，只是对数学专业的要求既注重理论又兼顾方法的实际应用，而对其它理工科专业，这门课程主要注重方法的应用。
但是，《概率论与数理统计》这门课程不同于以往学习的确定性数学，对于第一次接触这门课程的学生，理解起来会很困难，更不用说去利用它去进行统计数据的采集、整理、处理、分析等。因此，单从这点考虑，我们就有必要对其教学方法、手段等进行改革。从本门课程的应用目的角度来考虑，也必须进行改革，以增加实践性教学环节，培养学生应用概率论与数理统计的理论和方法解决实际问题的能力。
从培养学生利用数学的理论和方法、基于统计数据，建立和求解数学模型的能力的角度看，这完全符合现代大众化高等教育的目的，也符合我校的办学指导思想。
《概率论与数理统计》是其它随机数学的理论和方法的基础，这些课程是：多元统计分析、时间序列分析、随机过程，基于支持向量机的现代非参数统计学习方法等，为了这些知识和方法的学习与应用，我们也必须改变教学方式，为学生打下坚实继续学习的基础。
2 概率论与数理统计课程教学改革的思路与原则
通过以上的分析，我们认为概率论与数理统计课程的改革必须首先改变教学方法，抛弃那种古板的、填鸭式的、纯粹的重视逻辑推理而不重视应用的传统的教学观念，而采取不仅重视理论与方法的学习，为后继课程的学习打下良好基础，又能激发学生学习兴趣，同时还能培养学生应用所学理论和方法解决实际问题的能力的培养。
因此，概率论与数理统计课程的改革是一项系统工程，既要考虑课程本身理论与方法的学习，还要也兼顾后继课程的学习（有些课程是研究生的必修课），又要考虑学生应用理论与方法解决实际问题能力的培养，还要使得学生学习起来兴趣盎然。应用系统工程原理，从理论、实践、计算能力等全方位改革和建设，不能只重视某一个环节，而应从整体上思考。
在学时有限的约束条件下，我们必须改革教学内容，教学方法和教学手段，以期达到预期的改革目的。改革过程必须培养一批从事《概率论与数理统计》课程的课堂教学、实验教学的人才，积累改革的成果，不断总结经验。改革过程不会一番风顺，遇到非议也是可以理解的。但是，改革的决策一旦确定，就要毫不犹豫的进行下去。
3 概率论与数理统计课程教学改革的内容与措施
首先确定合理的教学学时，经过大家集思广益，制定了相应的教学大纲，使教学改革有法可依。为了达到上述改革目标，我们对教材的内容进行必要的增加和删减。由于，《概率论与数理统计》课程是大学生接触的第一门研究随机现象及其规律的数学学科，不同于以往的确定性数学，学生理解起来是相当困难的。为此，考虑到实际课时和课程的难度，在课堂教学中，借助于多媒体技术和计算机编程技术，增加了对一些随机现象的直观演示。删除掉一些陈旧的知识，比如关于一些定理的证明，或者保留这些证明，作为自学内容，提供给有能力学习的学生。这也起到因材施教的目的。经过多年的实践，编写了自己的教材《概率论与数理统计》（陕西师范大学出版社出版），该教材是国家面向21世纪规划教材。
为了达到培养学生利用计算机和数学软件，以及应用概率论与数理统计的理论和方法解决实际问题的能力，我们在自己编写的教材中，首次引入了SAS(Statistical Analysis Systems)高级程序设计语言。
为了使得课堂教学生动、有趣、直观以及指导学生的学习，我们研制开发了多媒体课件，并编写了与本门课程配套的课程学习指导教材。
为了达到培养学生的收集数据、整理数据、建立数学模型、利用相关的理论与方法解决实际问题的能力之目的，我们增加实践性教学环节。从1997级开始，我们在全国首次开设了《概率论与数理统计》的实验教学环节，并且编写相应实验教学大纲和实验指导书，使实验课有纲可循，有事可做而不流于形式。
为了培养学生的综合应用随机数学解决实际问题的能力，我们构建了以《概率论与数理统计》为核心的课程群，包括《多元统计分析》、《时间序列分析》、《教育测量与统计学》、《随机过程》、《数学模型与数学实验》、《数学软件》等选修课程，大大丰富了学生随机数学的理论与方法解决实际问题的数据处理与分析的能力及数学建模能力。
为了开拓学生的视野，在学年论文和毕业论文中，我们加强指导，向学生介绍了一种现代非参数统计学习方法：《基于支持向量机的统计学习方法》，将这种方法用于相关关系的学习中。
为了达到培养学生学习《概率论与数理统计》课程及其课程群的学习及其解决实际问题的能力，我们连续多年组织了对我校参加全国大学生数学建模竞赛的学生的培训工作，特别是随机数学解决实际问题能力的培养。
由于我们改革教学的内容，增加了实验教学环节，并注重学生平时能力的培养，所以我们改革考核方式：学生平时作业及考勤占总成绩的20%，实验占20%，课程考试占60%。
为了传承我们的改革成果，我们注意在改革中积累经验，培养人才，使我们的改革有了传承、继续推进的后备人才，形成本门课程及其课程群的年龄、学历层次和职称结构合理的教师队伍，有博士1个，硕士3个，学士5个；教授1个，副教授6个，讲师2个。
4 概率论与数理统计课程教学改革与实践的效果
通过几年来的改革实践，概率论与数理统计的教学取得了较显著的效果。教学内容、方法手段的改革增加了学生学习该课程的兴趣，使学生真正体会到该课程的内容在工农业生产以及科学研究中的应用价值，充分调动了学生学习的主动性，激发了学生的创造性思维，增加了学生应用概率统计方法解决实际问题的能力。该课程的改革与实践取得了良好的教学效果，提高了教学质量，得到了学生的认可和赞同，问卷调查表明90%以上的学生对现在的教学方式和考试方法给予肯定，大多数学生都认为概率统计课在各学科中有较重要的应用。说明同学们对该门课程的思想方法和应用性有了较深刻的认识，教学改革的总体方向是正确的。
随着本课程及相关课程的深入改革，有许多学生在学年论文及毕业论文的选题上倾向于采用《概率论与数理统计》课程的理论与方法。与本课程相关的多篇毕业论文被评为校级优秀论文。
此外，本课程的任课教师还积极组织、培训、指导学生参加全国大学生数学建模竞赛并取得优异成绩。
参考文献
[1]朱松涛.师专数学系《概率论与数理统计》课程教学的改革实践[J].数学通报，1998，（4）.
关键字：医药数理统计;统计实验;SPSS软件
医药数理统计方法主要讲授数理统计的理论、方法在医药学中的应用，它对培养学生严谨的逻辑思维，使学生掌握基本的科研设计知识和数据处理能力有着重要的意义。它是药理学、毒理学、药物动力学等课程的前期基础理论课。笔者结合该课程的特点及培养目标，对课程教学进行了改革和探讨。
一、医药数理统计方法
在实际医学研究中的地位及作用人类对未知世界一切事物以及事物内部所存在的规律进行探究的活动就是科学研究。医学研究的一项重要内容就是研究设计，而研究设计中最为关键的一点就是涉及统计学理论及方法的统计研究设计。开展科学研究工作，必须对研究统计设计予以足够的重视，但在实践中，不少研究者没有对此有充分的认识，没有使用或者是使用了不恰当的医药数理统计方法，造成了人力、物力以及财力资源的极大浪费，或者是得到的结论正确性有所偏差。在医学研究中单纯的追求速度和数量，忽视了更为重要的质量及效益，是我国实际医学研究中存在的一大突出问题。在实际医学研究中，所有经过试验推导出的或者是直接观测到的结果都属于是实验资料范畴，其中既有定性资料，也有定量资料。在实际医学研究中一项重要的工作就是实验资料的收集，实验资料工作关系到医药数理统计方法的确定，而医药数理统计方法又决定着实验分析结果，选择适宜的医药数理统计方法是确保统计及专业结论准确性的重要保障。
二、改革教学方法，加强对学生能力的培养
1．引进多媒体辅助教学，提高教学效果医药数理统计是研究医药现象统计规律性的一门学科，而要想获得随机现象的统计规律性，就必须进行大量重复试验，这在有限的课堂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足实际应用的需要。为此，在医药数理统计的教学中我们采用了多媒体辅助手段，通过计算机图形显示、动画模拟、数值计算及文字说明等，对随机试验的动态过程进行了演示和模拟。
2．运用讨论式教学法，增强学生参与、竞争意识讨论课是由师生共同完成教学任务的一种教学形式，它打破了教师满堂灌的传统教学模式。课堂上师生互相讨论与问答，提供机会让学生走上讲台阐述自己的观点。比如对于离散型随机变量(下用X表示)的数学期望的概念，先要明确数学期望反映X取值的平均状况。可以引导学生讨论平均状况如何表示，讨论用频率与X取值的乘积之和可以表示有限次实验时X取值的平均值，而要表示X整体取值的平均值，用什么表示更为合理。经过讨论，不仅使学生轻松掌握了知识，而且能够运用所学知识解决一些实际问题。
3．开展统计实验课，培养创新精神，提高实践能力以往在医药数理统计教学中，有习题课而没有实验课，难以培养好学生运用数理统计思想和方法解决实际问题的能力。我校现在使用的是人民卫生出版社出版的《医药数理统计方法(第3版)》，书后附有“常用统计分析软件简介”的附录。其中，介绍的SPSS(Statisticspackageforsocialscience)是世界上最优秀的统计分析软件包之一，它已广泛应用于经济学、心理学、医药、教育等领域。与SAS统计软件相比，SPSS除了功能强大、应用广泛、用户界面良好的优点之外，更具有易学易用的优点，对于一般的用户只要会基本的Windows操作和对数理统计有初步的基础，就能很快上手;对于一个繁杂的统计计算，几乎瞬间计算机就给出正确的结果。现在我们用SPSS软件单样本T检验，进行单样本均数与已知总体均数间的比较。零假设H0:总体均数与指定检验值的差异没有统计学意义，即正常人的脉搏次数72次与10例四乙基铅中毒患者脉搏次数的差异没有统计学意义。SPSS计算结果:10例四乙基铅中毒患者的脉搏平均次数为67．40，标准差为5．929。本例中检验值为72，根据公式算出的T值为－2．453，得到的相伴概率为0．037，小于显著性水平0．05。因此，拒绝H0，可以认为四乙基铅中毒患者与正常人的脉搏次数的差异有统计学意义。教材中采用P值法，由于受到临界值表的限制而求出的P值只能是一个大致的范围:0．02＜P＜0．05，而软件计算出的结果却是一个精确值，学生更容易做出拒绝或接受原假设的判断。学生在实验时如同身临医学统计活动的现场，大大提高了实践教学的效果。在实验课中，通过动手能帮助学生理解该课程中一些抽象概念和理论，同时利用所学的方法和技巧，让学生独立完成研究型小课题，提高了学生分析问题和解决问题的能力。
三、改革考试方式和内容，合理评定学生成绩
应试教育向素质教育的转变，是我国教育改革的基本目标。医学院校的医药数理统计教学，除了在教学方法上应深入改革外，在考试环节上也需要进行改革。考试是教学过程中的一个重要环节，是检验学生学习情况，评估教学质量的手段。对于数学基础课程医药数理统计的考试，多年以来一直运用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量，维持正常的教学秩序起到了一定的作用，但离考试内容和方式应有利于学生的创造能力的培养之目的相差较远。考虑到数理统计中公式多且难记的特点，我们采用半开半闭的考试方式:对概率部分采用闭卷，对统计部分采用开卷，开卷部分出一些实际应用方面的题。这样使学生的学习更为灵活、主动，既减轻了学生机械地背公式的负担，又培养了学生解决实际问题的能力，同时还可提高学生的学习兴趣。
参考文献:
［1］赵佐民．多媒体技术在临床医学教育中的应用探讨［J］．医学教育探索，2007，(8):762－763．
［2］祝国强．医药数理统计方法［M］．北京:高等教育出版社，2004．127－128．
［3］余建英，何旭宏．数据统计分析与SPSS应用［M］．北京:人民邮电出版社，2003．132－134．
对综合型本科院校如何进行概率论与数理统计教学以提高学生的学习兴趣与动力，以培养综合型，高水平人才进行探索研究，提出应改变“老师讲，学生听”的传统教学方法，建议在教学中以概率统计的发展史，教学案例，数学建模为切入点，引导学生主动思考，化被动为主动，从而达到提高教学质量，提高学生学习兴趣．
【关键词】
概率论与数理统计;新型教学;现代科技
概率论与数理统计是应用广泛的一门基础学科，不仅是高等院校数学与应用数学专业、信息与计算科学专业、统计学专业的一门专业学科，对理工、经济、金融、管理甚至是社会学的各门学科的学习和研究都有重要的工具支持作用．因此，我国大多数本科院校将这门课程定为这些学科的基础课程．我们要将这门课程以丰富的背景、巧妙的思维和有趣的结论吸引学生，使其在浓厚的兴趣中学习和掌握概率论与数理统计的基本概念、基本方法和基本理论．我们很难一开始就把学生引入数学天堂，而是应该在“野外”先浏览概率统计的各种风景之后，再进入数学天堂，使各种概念和定理成为有源之水、有本之木．教师应该根据概率论与数理统计的课程特点，进行新型教学模式，培养学生独立思考，互相探讨，将知识真正为己所有，从而培养出基础扎实、知识面宽、素质高的高级专门人才．
一、转换教学观念
在当今大学本科院校大部分教师在课堂设计上依然延续着传统的教学方法“老师讲，学生听”．许多老师虽然在不断的探索着如何将枯燥，抽象的数学理论通过相关史料、实际问题、图形图表、数学模型等方法在不影响课程体系完整的情况下，适当地降低部分概率论与数理统计理论性的难度，从而直观地，趣味性和易于理解的角度引人入胜，活泼生动的传授给学生．这种做法很大程度上激发了部分学生的学习兴趣，能极大地提高学生的学习效率．但这种以教师讲为主，学生被动接受的教学方法，并不能将所有的学生积极性都调动起来，不能完全避免课堂上的睡觉、闲聊、看手机等与课堂无关的行为存在．并且会出现听老师讲时感觉良好，但自己做就步步维艰以及“学过即忘，考过即丢”的普遍现象．如何改变这种现象，使每名学生个体都能够积极主动的参与研究，探讨当中，化被动为主动，从“要我学”变成“我要学”这种正确的学习观．在这里我们就结合概率论与数理统计这门课程的学科特点，提出一些新型教学模式意见．
二、转换教学方法
随着科技的不断进步，当下手机，ipad，笔记本电脑已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分，如影随形，学生们也会将其带入课堂，这是许多老师很头疼的问题，为了避免学生在课堂上玩手机，老师们想出来很多办法去制止，但效果并不明显．那我们为何不转换教学方法“避其害，而扬其利”呢?网络上的强大信息量，资源的共享可为我们所用．当今的大学生都是90后，他们生活在网络的时代，不同于他们的父辈，他们有新的了解世界的窗口，同时也应该有新的学习知识的途径，所以高校教师应该善于利用现在大学生喜闻乐见的方式去引导其上网，概率论与数理统计中的部分知识可以通过查阅其知识背景，定义，定理，应用，让学生互相讨论，提出自己的理解想法，不断深入研究，弄清知识的最本源．这里，以全概率公式和贝叶斯公式为例，结合多媒体教学，给出动态图像三个箱子，1号箱子中装有1个红球4个黄球，2号箱子中装有2个红球3个黄球，3号箱子中装有3个红球，从中任意摸取一球，求取得红球的概率．将学生分成若干组，进行讨论，可利用手机上网查询:若要取得红球有几种方法?取得红球这一事件可以转化成哪几个事件?它们之间的相互关系如何?在运算过程中用到了前面的那些知识?总结出全概率公式．通过此例思考全概率公式的成立条件，以及全概率公式的基本思想．要建立起好的答题机制，按学生回答问题的数量及质量给予相应的平时分数，加入到期末成绩当中．教师应在此过程中起到引导，解疑，将学生的回答进行归纳总结作用，当学生完全理解全概率公式的本质后，给出相应例题，让学生巩固熟练全概率公式的运用能力，由于全概率公式可形象的描述为由原因来推结果，进而提出问题，有没有公式是由结果来推原因的呢?激发学生探索欲望，从而引出贝叶斯公式的研究与讨论．在此过程中不仅将上网游戏转化成了查阅资料，提高了学生在网上学习的能力，还将闲聊变成了对新知识的探讨，使现代科技与当今课堂有着完美结合．
三、转换考试机制
考试是对学生学习成果的一种检测，学生有时会很盲目的复习所学的全部知识，容易造成顾此失彼，我们可以尝试让学生参与出题，教师将好的题目以一定的比例加入到考试题目当中，这种做法可以促进学生动脑思考，站在教师的角度上看问题，这样可以更加清晰的分清题目类型，知识重点，哪种问题包含多少个知识点，像全概率公式，它是概率与数理统计课程中的重要公式，对它的考察，我们不仅是要记住公式那么简单，其中包括如何对样本空间进行合理划分、概率的加法、乘法公式以及互不相容概念，在出题过程中让学生主动的理解和消化知识内部间所存在的联系，在加深知识的同时还能更有效的进行复习．在有限的学时里，我们不可能把所有的概率与统计方法都教给学生，授人以鱼不如授人以渔，要让学生掌握概率论与数理统计基础知识及基本的统计分析方法，并教会他们如何思考这方面问题的能力，如何通过网络的信息资源进行再学习，进而提高他们的应用，应变能力．
【参考文献】
［1］峁诗松，程依明，濮晓龙．概率论与数理统计教程(第二版)［M］．北京:高等教育出版社．2010．
［2］原保全，王勇．概率统计课程建设与教学改革［J］．工科数学，1999，15(3):117－119．
教学内容是学生学与教师教相互作用过程中有意传递的主要信息，学生是在教师的指导下完成学习的，学什么?取决于教师教学的内容，结合各专业的教学大纲，老师在传授知识时做到为学生指引道路。我们选取适合学生的教材，教材的主要内容包含概率论基础知识(随机事件及其概率、随机变量及其分布、随机变量的数字特征、大数定律与中心极限定理)和数理统计基础(抽样分布、区间估计、假设检验)。教师为了在教学中渗透统计思想，加强实际应用，例如将一些经济学案例融入到教学过程中，让学生参与讨论分析，这样可以构建良好的学习环境，活跃课堂气氛，提升教学效果。在概率论与数理统计的教学过程中，我们主要采取以下教学方法:讲解式教学法(教师主要靠课堂讲授来完成教学任务，主要用于大跨度的内容简介、公式推导证明、例题讲解、内容总结、习题课等);启发式教学法(教师在准备好教学内容的前提下，确定好问题的切入点和过程控点，采用观察、提示、描述等方式引导学生去深入地思考并解决问题);自主式教学法(让学生通过自己的独立思考、反复钻研、反复实践和应用获得知识，使学生不但掌握所学知识，更能获得学习新知识的能力，使他们能够适应科技飞速发展的未来社会);引导式教学法(在教师有目的的引导下，通过自学、讨论、精讲、小结、作业等教学环节，调动学生的主观能动性，培养学生的自学能力，体现“学为主体、教为主导”的教学原则);比较教学法(教师讲授时指导学生进行新旧知识的对比、概念与概念的对比，以便加深理解、增强记忆。
有时可以打破教材中的次序，将不同章节中的相关概念集中起来“变序”讲授)例如，讲授时将随机事件的关系和随机事件的概率求解结合，使得很多概率的计算简单许多、离散型随机变量和连续型随机变量的分布函数求解的相同和不同处。在每章结束时，要求学生用对比的方法写出本章的内容总结，由教师对学生的总结进行讲评、补充和提高。
2取长补短，相互促进
很多时候，我们教师会发现在教学过程中只要我们反复领悟，下次再讲解这些内容时会引入得更简单，讲解得更好一些。为了更好地交流和总结教学经验，我们数学教研室积极开展与教学密切相关的教研活动，如研讨教学内容、教学方法，研究教学中的难点、重点，交流教学经验;集体对考核试卷进行分析，提出改进意见;除组织教研活动外，还要求各位老师坚持互相听课，取长补短。很多老师反映在听其他同事讲解同一课题的过程中，可以不断领悟，从中汲取好的方面，将其融入到自己的教学中。
3丰富教学形式，提高学生学习的兴趣
随着科学技术的飞速发展，高校中都普遍配备了功能齐全的多媒体教室，教师可以结合先进的多媒体技术，把一些教学内容制作成教学课件，将要讲解的理论知识更形象的展示给学生，增强他们的印象，例如:在讲解常见连续性随机变量中的正态分布时，根据不同的期望值和方差值展现出图形之间的差异，生动形象，让学生学习这一知识时更简单易懂。另外，概率论中的正态分布、二项分布等以及统计学中的区间估计、假设检验等经常涉及到对数据的处理与分析，因此，将Matlab软件与数理统计教学进行联系，可以丰富教学形式，提高教学效率和教学水平，推进概率论与数理统计课程建设的发展。例如，讲解假设检验一章时，在总体方差未知时均值的检验可以辅助Matlab进行现场操作，让学生直观看出Matlab统计工具的快捷与方便。这种教学形式体现了以人为本的教学理念，在教学过程中培养了学生创造性的数学思维能力。
4《概率论与数理统计》课程中融入数学建模思想
数学建模的基本思想方法是利用数学知识建立模型，解决实际问题。《概率论与数理统计》是一门应用数学课程，有着大量抽象的概念和理论知识，在其教学过程中融入数学建模思想方法，将部分概念、性质、理论寓于一些实际问题中，选择有现实意义、应用性较强、便于操作实现的实例，让学生运用学习过的概率统计知识去解决，从而激发学生学习该课程的主动性和积极性，提高他们的运用能力。
数学建模可以让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神和创新思维的习惯，提升学生收集处理信息和获取新知识的能力，提高学生分析和解决问题的能力。例如，问题1:实行计划生育是我国的基本国策。如果一对夫妇第一胎是女孩就可以再生育一个小孩，但不能生育第三胎，那么这项政策是否会影响下一代男女的比例?问题2:目前，我校有1万名学生，每天中午大部分学生都到食堂用餐，食堂经常出现排队的现象，那么食堂应该增加多少卖饭的窗口才能解决这一现象?这两个问题都涉及到概率问题，可以通过建立模型进行分析。从而在课堂中引入，可以提高学生分析问题和解决问题的能力。
【关键词】数理统计 背景知识 统计思想 教学内容 教学方法
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）10-0010-02
一 引言
统计学在工农业生产设计、工程技术、自然科学、经济学、社会学等领域都有广泛的应用，大量实际问题都属于统计学的研究范围。而数理统计课程作为统计学专业的基础课程，是研究随机现象统计规律性的一门数学学科，是研究数据收集、整理、分析和推断的科学，是培养高素质统计人才的重要基础课程。一方面，数理统计与日常生活联系紧密，在各种领域都有广泛的应用，许多实际问题都属于数理统计的研究范畴。因此，数理统计要求学生对实际问题和相关数据有一定的分析和处理能力。另一方面，数理统计作为数学的一个分支，含有丰富的统计方法与系统的数学理论，与整个数学大厦的其他部分都有密切关系。譬如数学分析、高等代数、泛函分析、拓扑学、概率论等等，因此数理统计还要求学生有一定的数学基础。
然而，贵州是少数民族聚居区，民族院校的学生大多来自偏远的少数民族地区，受地域、经济、文化等各方面原因的影响，数学基础、理解能力和实际操作能力相对较弱，虽然数理统计有趣又实用，但学生仍感觉比较抽象难学。因此，面对社会对人才的需求与学校现状，本课程的定位是培养既有扎实的数理统计理论基础，又有实际动手能力的统计学专业高级人才。而如何充分利用学校自身教学资源，提高学生对该课程的学习积极性，增强学生实践能力，培养符合社会所需人才，是一个迫切需要解决的课题。
二 优化教学内容，培养学生兴趣
爱因斯坦曾说：“兴趣是最好的老师。”只有学生对所学的内容感兴趣，才会充满热情，才会产生积极性，才会有动力。这就需要我们在教学内容上精心设计，除了书本上的内容外，还可以尝试介绍更多的统计思想、应用背景和名人轶事。比如，在讲到参数估计时，我们就可以先引入钓鱼问题，或者是类似的生物种群数量估计问题，甚至还可以下载与之相关的一些视频。在讲到假设检验时，还可以补充孟德尔的豌豆实验，红楼梦的作者是谁等故事。在讲到回归分析时，还可以解释“回归”二字的由来。
数理统计中的公式和理论较多，在涉及一些晦涩难懂的公式和理论时，可以尝试将其简化，对一些比较难以理解的概念性问题穿插图片进行解释，同时还可以介绍一些相关的背景知识，使之有趣而又易懂，比如t分布就是戈塞特在酿啤酒的时候发现的，虽然它的密度函数复杂，但通过图形比较，发现它的样子和标准正态分布几乎一模一样，由此可以发现t分布和标准正态分布的区别和联系。再如区间估计和假设检验问题令许多同学感到头疼，因为公式实在太多，这种现象是由于学生对这部分的统计思想和原理不清楚引起的，针对这一问题，除了要理解两者的统计思想和意义以外，还要在原理上讲解清楚二者的区别和联系，记住常用的统计量及其分布就可以，至于置信区间或拒绝域的具体公式就不用管了。这样不但能节省课时，提高教学质量，简化学生学习难度，还能把原来枯燥的内容变得兴趣盎然。
此外，还可以尝试穿插介绍一些有关的科研新进展，特别是发展极快的生物统计、可靠性、数据挖掘等方面的新进展，进一步提高学生对该课程的学习积极性，加深对统计应用的了解，认识到统计应用的前景。
三 多媒体与传统教学手段的有机结合
随着多媒体技术的迅猛发展和我国高等教育改革的不断深入，多媒体教学已成为重要的教学手段。在传统的板书教学方式中，某些理论可能繁琐、复杂且枯燥无味，但通过动画模拟、计算机图形演示等方法可以使教学内容直观化、形象化，使教学形式变得丰富多彩，增强了学习的趣味性，能有效地激发学生的积极性。如前面提到的密度函数复杂的t分布，通过图片与正态分布进行比较，其特点一目了然。比如回归分析中的数据建模，利用计算机软件进行演示，数据特点、建模结果则清清楚楚。此外，多媒体教学还可以节省传统板书教学所花费在黑板上罗列数据、讲解原理的时间，更重要的是即时操作，给予学生更多的交流、操作和评价的机会，变过去的被动听讲为主动参与和实际操作，逐步养成独立思考、积极参与的良好习惯，能促进学生观察、记忆、思维、想象、创造等能力的发展，全面提高学生各方面的素质，同时也大大地简化了教师的操作，使教师能集中精力于教学本身，在很大程度上提高了课堂效率。
但数理统计是数学的一个分支，由于其学科本身的特点不能完全摒弃板书，对书上的某些重要的证明、比较难计算的题目，仍采取传统板书教学为主。现代多媒体教学手段和传统板书教学手段相结合才有更好的教学效果。此外，在采用多媒体教学方式为主的同时，根据课程的进度增加适当的上机实验内容，比如非参数假设检验和回归分析这部分的内容。
多媒体理论教学+板书+上机实验的学习模式既可提高学生学习的热情与主动性，又可培养和增强学生的数据处理和分析应用能力，而使用软件处理数据的实验更是增强了学生对实际数据的敏感性，提高了学生实际操作能力。此外通过电子邮件和互联网与同学们互动交流，解答同学们学习中的疑问，这种不分时间和空间的辅导方式也有效地激发了大家广泛、深入地思考问题的兴趣与能力。
四 理论联系实践
数理统计课程作为研究数据收集、整理、分析和推断的一门学科，与日常生活息息相关，在很多领域都有广泛的应用。因此数理统计要求学生对实际问题和相关数据有一定的分析和处理能力。
传统教学往往把注意力主要集中在理论知识的讲授上，缺少对学生解决实际问题能力的锻炼，多媒体为主的教学方式在一定程度上把学生从繁杂的公式和理论中解放出来，课堂举例注重培养学生将复杂实际问题抽象成统计问题的能力。特别注重与现代生活密切相关的内容，如理解工厂的质量管理的情况，保险公司各种保险的制定原则，在实际教学中适当渗透数学建模的思想和方法，引导学生挖掘日常生活中的统计数据样本，并作为课后作业要求完成。
此外，增加实验上机内容，选取适合的实际案例，从数学建模等角度来提高学生的积极性，加深学生对数理统计的理解，加强学生的实际动手能力和创新能力。
五 结束语
以上是我在教学这门课程时得到的一些体会。然而，数理统计内容的宽广和深厚，永远值得我们继续探讨。面对社会对人才的需求与学校现状，我们应当紧扣学校的办学定位，充分利用学校自身教学资源，提高教学质量，增强学生的实践能力，探索集教学内容与课程体系改革、教学方法、教学手段及教学管理改革于一体的新型人才培养模式，培养符合社会所需人才，为贵州乃至整个国家民族的社会经济发展作出更大的贡献。
参考文献
一、数理统计系列课程教材建设与教学方法的探究
1.数学素养方面目前，大多数农林学科的研究生数学素养并不能适应现代科学研究的要求。虽然很多研究生在本科阶段学习了高等代数、线性代数以及概率论与数理统计课程，但是仍然不能满足研究生阶段的科研工作所需的数理统计知识，从而影响其课题的进展。因此，农林专业的研究生们普遍迫切地要求强化现代数理统计的课程学习，以提高其数学素养，达到指导实践的目的。
2.适合农林高等院校应用型数理统计系列教材稀缺目前已经发行的研究生数理统计系列教材良莠不齐，从国外引进的原著偏重理论，国内的教材大多不能跟上学科发展的需要，内容过于陈旧，案例分析流于形式、缺乏新意。通过教授多元统计分析等课程，笔者发现，针对农林高等院校的数理统计系列教材目前是一个很大的空白，多年来一直没有适合东北林业大学研究生特点的数理统计系列教材。教材建设直接关系到人才的培养，一本优秀的教材不但可以为研究生传授最新的科技知识和理念，还能培养研究生分析问题和解决问题的能力。
3.教学方法有待丰富对于应用学科的研究生来说，一方面需要具备了解应用数理统计的基本原理和方法，另一方面需要具备利用统计方法对实际采集的数据进行统计分析以指导实践的能力，提高这两方面的素质是研究生数学素质培养的任务。为了达到这两方面的教学目的，笔者通常采用的教学方法就是研究式教学方法、启发式教学方法、案例教学方法等。面向未来的研究生不仅要学好本专业的知识，更重要的是会交流，这种交流不仅要与东北林业大学研究生进行交流，还要与国内外其他院校的学生进行交流。这就需要在课程讲授的过程中改进教学方法，引入新的理念和新的平台作为支撑。借鉴国外大学小组讨论的互动形式，在授课的过程中适当地采用小组作业，并进行课堂讨论，做到“洋为中用”，此方法已取得了良好的效果。具体的操作是:每堂课教师利用2/3的时间讲授，1/3的时间留给学生讨论，讨论的内容是上一次课结束时留的作业。另外，学校在条件允许的情况下，利用MOOCs平台，采用翻转式课堂教学方式和理念，将知识点的学习留在课后，课上1/3的时间就是学生以小组的形式进行案例分析和讨论，真正做到懂原理、会应用。
2012年被普遍认为是MOOCs(MassiveOpenOnlineCourses)元年，MOOCs的出现对高等院校而言是一个挑战，同时也是一个机遇。高校教师应该充分地利用这个平台，改变教学方式和方法。比尔•盖茨在谈到MOOCs时说，在线教育无疑会发生，但不应该是讲授课的简单翻版，不能指望让学生光看视频拿学分。所以在MOOCs大潮的冲击下，可以采用翻转式课堂教学法，让学生课下看视频，课上以小组的形式进行讨论，完成知识的传递。另外，利用高校自身的信息化教学平台、教育科研网资源，借助MOOCs的理念，将这些信息化教学平台进行整合，在这个大环境下，研究生视野会更加开阔，通过MOOCs这样的平台互动，达到查缺补漏的目的，整个翻转式教学过程中教师起辅助作用，让学生真正成为课堂的主导。
二、结语
随着现代经济社会的飞速发展，工程技术领域对数据分析的应用越来越广泛深入。在具体的应用之中，工作者基本是利用已有的统计软件或数学软件的统计包来进行数据分析工作。目前有大量的通行统计软件，比较著名的是SAS、SPSS两种，另外常用的Excel数据表格软件也可以进行日常的统计分析。这些软件给出的结果基本就是数值、图表和直接的结论，如是否相关、回归系数是否显著等等，没有很详细的统计解释与分析，如果没有一定的统计知识的话，很难对这些结果进行合理的统计解释。因此，对那些需要在将来的研究和工作中需要大量使用统计软件的研究生，有必要在其硕士学习阶段专门开设课程，进行统计学基本知识的训练，我们建议单独开立一门公共必修课《数理统计》。
我国的工科研究生在本科时系统地学习了数学基础课――《高等数学》、《线性代数》、《概率论与数理统计》、《数学物理方法》等课程。《概率论与数理统计》课程的教学大纲要求在数理统计部分讲授点估计包括极大似然估计、矩估计，区间估计的概念，针对正态总体参数的置信区间、假设检验理论，对非正态总体的区间估计和假设检验没有任何介绍，因此本课的《概率论与数理统计》课程对统计学方面的知识没有再进行进一步的学习和深化。而工科研究生在后来的工程实践中却要大量用到各类较为深入的统计方法，如最小乘估计法、核估计和局部线性估计等非参数估计方法、时间序列分析、单(多)因素方差分析、拟合优度检验、回归分析、聚类分析、判别分析、可靠性计算与分析等内容，需要了解最好线性无偏估计、一致最小方差无偏估计、偏相关系数、复相关系数、因果序列、P一值、平稳序列等很多概念，这些内容都是在本科的《概率论与数理统计》课程中是不可能介绍的。因此，为了适合后续学习与工作的需要，工科硕土研究生的课程体系中应该开设进一步介绍现代应用统计方法的《数理统计》课程。并有专门的配套教材供讲课使用。
《数理统计》课程的内容应该是本科《概率论与数理统计》课程中数理统计内容继续和深化，不宜重复，应该是将其中的思想方法延伸发展，以那些内容为基础，介绍回归分析、时间序列分析、方差分析、多元统计等统计方法如何应用。课程的着力点应该有两个：一是各种方法的思想内涵，让学生了解这些统计方法的直观意思，体会其科学合理性；二是各种统计方法的使用训练，要求学生们对各种方法的适用对象、使用步骤、中间量的计算公式有很好的了解。
对于工科硕士生而言，重点在于正确地使用统计方法、正确地通过数据分析结果给出统计结论。至于那些统计证明与推导过程并不是必须掌握的内容，反映到具体操作过程就是某位同学会针对自己要处理的问题决定应该使用的统计方法，进一步在他(她)利用软件对数据进行分析后，对软件给出的数值结论能做出正确的统计解释与分析，这两点做到了，那么《数理统计》课程的目的就达到了。实际上很多应用面广泛的统计结果会用到很深入的矩阵演算理论、复变函数理论、现代概率理论，让工科硕士生去学会这方面深奥的数学理论是基本不可能的。
关键词：数理统计；教学模式；案例教学；统计建模
数理统计课程是我校工科相关专业研究生的一门必修学位基础课程，学习该课程的工科专业研究生在其课题研究中要求具备较高的统计分析水平。然而，由于受计划学时少、教材内容偏理论、统计方法繁多、教学手段单一、学生基础参差不齐、学习价值取向差异大等因素的影响，教学质量提高缓慢，影响了学生统计素质的培养和创新能力的提升。针对上述问题，作者在在近几年的数理统计课程的教学中，尝试更新教学理念，扩充教学内容，引进数学实验技术，以案例教学为突破口，进行了一系列的改革研究和实践探索，使学生能够熟练掌握现代数理统计的基本思想和方法、树立统计建模思想，学会使用统计思维分析和解决问题，达到其专业对统计工具的科研要求。
一、变革教学理念，调整教学内容以适应学生的知识需求
目前大多数工科研究生的数学素养现状并不能适应飞速发展的新技术的需要，他们在本科阶段的数学基础仅限于微积分、线性代数、初等概率统计的范畴，对现代数学知识知之甚少，计算机工具的运用能力较弱，严重影响了他们在专业研究中的能力发展。所以研究生阶段的数理统计课程在某种意义上承担着培养学生的数学素养、锻炼学生的数学应用能力的重任。这就需要教师在教学中更新教学观念，强调理论与应用并重、研究与实践并重，促进教学理念的转变和教学方式方法的变革，以素质培养为中心，把课程重点放在素质培养上，而不是放在知识的简单灌输上。在教学中，如何培养学生的概率统计思维是一大难点。在教学中我注重对每一种统计方法的思想进行详尽解读，力图使学生真正掌握统计方法的内涵。比如，假设检验包含了非常重要的统计思想，其思想原理几乎贯穿整个统计领域。因此在教学中，首先利用简单的实际问题从直观角度引入假设检验的思想，推断依据原理，可能存在的风险，各种不同假设下所得结论的关系和区别等问题，然后再上升到理论层面，给出正态总体各种情况下参数的检验模式，再进一步深入学习非正态总体的参数检验、非参数检验、方差分析、回归分析等其它统计方法，并且引导学生分析对比各种统计分析方法的区别和联系。如果前期的基础比较扎实，学生对后续的各种统计方法掌握起来就顺利很多。在教学内容上，针对学生知识层次不齐，需求各异的特点，改变教学思想，在教学内容上淡化理论、强化统计思想和方法，重点讲授统计方法的内涵、特点和限制、统计建模和求解、结果检验及应用等。对理论性较强的部分内容进行了删减，而对应用性较强的内容进行了补充。例如压缩了参数点估计的有关理论，加强了试验设计和数据分析、多元线性回归和非线性回归等统计方法的教学，并布置了相应的大作业进行案例讨论，强化其应用。在教学内容的选择上，我还注重培养研究生的建模能力。大部分研究生在本科阶段没有受过建模的训练，几乎不知各种建模工具和建模步骤，更谈不上灵活应用。所以我经常选择与工科专业有关的实际案例，融合多种统计方法建模，配合统计软件的应用，并且对分析结果重点解读，效果很好。
二、采用案例教学，提高学生分析问题解决问题的能力
由于工科研究生的数理统计课程是在研一开设，几年的教学下来就发现一个问题，在研一时学生学的还不错，然而等升到研二、研三开始进行课题研究时，却不知怎么着手进行数据分析，经常有学生再回到教室旁听，或找老师求教。其原因主要是因为学生在学到的仍然是书本知识，缺乏对实际问题的深入分析，缺乏解决实际问题的能力，不能够很好地把所学知识用到自己的研究工作中。在教学改革研究过程中，我大量采用案例教学，收集了数十例与研究生专业领域有关的案例，如环境、生物、经济等领域，编写成文档与学生共享。通过对典型案例的分析和研究，提高学生分析问题的能力，并充分利用互联网平台，采取互动教学方式，引导学生寻求最好的解决问题途径。在教学中所选择的案例大致分两类：一类是成熟的数据案例，比如教材中或已发表文献中的案例，只需要对案例涉及到实际问题进行分析，适当抽象后选择合适的统计模型，求出其模型中的参数，检验，应用即可；还有一类是往届研究生提出来的研究课题中的问题，经过加工整理后形成的案例，更像是数学建模训练。比如，河道水质治理，企业污水净化、空气质量监测、经济数据分析等，这些案例都有可能是他们日后面临的问题，因此更具有实际意义。在这些案例的研究讨论中，更侧重整个工作流程，在制订试验设计方案、收集试验数据、数据分析、计算机求解、研究结论与应用等每个环节，初步帮助学生了解利用统计方法解决实际问题的过程，提高他们的分析能力和应用能力。经过这样的训练，不少研究生的统计分析水平和数据计算水平有极大提高，不但在研一阶段就开始申请到校、省级科研项目，而且积极参加全国研究生数学建模竞赛，取得了不错的战绩。还有一类案例是反面的案例，我们收集了部分错用统计、误用统计、恶用统计的例子，有已经发表在正式刊物的论文，有网络文章，有实践过程中出现的问题，还有学生作业中的错误等等，借用这些反面问题警示学生，在使用统计方法解决问题时一定要慎重，要善用统计，用好统计，正确利用统计方法提高自己的统计分析水平。
三、利用统计软件和计算技术，提高教学效率和学生统计分析水平
目前许多统计软件都能够方便、快速、有效的处理数据。在教学过程中，主要采取统计软件和多媒体课件相结合的教学方式，以加大信息量，扩展知识面，挖掘出教材文字达不到的直观、动态效果，使难以理解的抽象理论形象化、生动化，并且为学生以后的研究发展提供统计处理技术手段。对于工科研究生来说，应用统计方法进行数据分析和处理，至少要掌握一种软件工具帮助其计算，比如，Excel，SAS，JMP，SPSS，Eviews，Minitab等，除Excel外，其它的统计软件都提供了方便的菜单式操作，便于学习和应用。为方便学生学习和掌握，笔者在课堂教学中，不但介绍常用统计软件的特点，而且对所有例题都至少使用一种统计软件进行求解演示，同时要求研究生在案例分析研究中，使用统计软件完成计算，并给出软件输出结果的合理解释。近几年的教学实践结果表明，许多学生不但理解和掌握了统计方法，也掌握了数据分析计算工具，有效地提高了教学效率和学生的统计分析水平。
四、建立网络教学环境，为学生提供灵活持续的知识学习和交流平台
我们利用学校天空教室网络课程系统，建设了工科研究生数理统计网络课程，为学生营造一个持续的知识学习辅助教学环境，以及师生课余时间的交流平台，成为课堂教学的重要补充，从而适应不同专业学生对统计知识和方法的需求。在网络课程的教学资源中，我们不但设立了教学大纲、教学进度、教学课件等常规教学资源的节点，还设立了统计软件学习、案例讨论、大作业、阅读等拓展类节点，同时网络课程平台还有通知、留言、在线答疑、论坛等互动窗口，方便研究生课后学习、交流和研究。网络课程运行三年来，受到学生的大力支持和好评。同时也有不少研究生提出了许多好的建议，希望能提供更多的教学资源，加大交流互动的力度，增加更多的实际案例进行讨论学习。
五、改革考核方式，建立综合考核评价系统
数学课程传统的教学评价方式一般是闭卷考核，评价内容主要以记忆性知识为主，对于培养创新性工科研究生的数理统计学习目标来说并不适合。工科研究生学习现代数学的特点应体现应用和创新，因此改革传统的考核评价方式就是必然。我们根据教学内容进度，适时安排课堂作业、大作业、案例讨论、读书报告等多种方式的练习，建立综合考核评价系统，采取多项加权的考核评价方式，结合期末的开卷考试成绩进行加权综合评定。平时的多种形式的考点为如何运用已掌握的统计理论和方法，对于给定的数据资料进行分析、筛选、抽象、建立模型、计算或软件应用、检验及结论解读等方面的训练，同时要求以科研小论文的形式提交电子文档，相当于撰写科研论文的模拟训练。期末考核则是综合性的开卷考核，题目多样化、灵活化，重点考核研究生的学习能力和所掌握知识的扎实程度。总的来看，重视统计思想的教学，加强统计思维方式的培养和训练是工科研究生数理统计教学中的一项长期重要内容和任务，需要师生的共同努力，来探讨如何更好地培养学生自主学习统计知识的能力、提升研究生在所研究专业中统计方法的应用能力和创新能力。
参考文献
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