實踐教學在概率統(tǒng)計課程中的探討

茹正亮

摘 要： 概率統(tǒng)計是高等院校一門重要的公共基礎課，針對當前教學中出現(xiàn)的一些問題，提出加強實踐教學，以提高教學質(zhì)量，深化教育改革。

關鍵詞： 實踐教學 概率統(tǒng)計 教學方法

2012年4月10日，教育部、中宣部和財政部等7部委聯(lián)合下文《教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》，意見對實踐教學明確指出：實踐教學依然是高校人才培養(yǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，與培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的要求還有差距，要切實改變重理論輕實踐、重知識傳授輕能力培養(yǎng)的觀念，注重學思結合、知行統(tǒng)一、因材施教。

概率統(tǒng)計是高等院校理工類、經(jīng)管類的重要課程之一，是一門系統(tǒng)性強，基礎理論抽象，計算繁雜，同時應用十分廣泛的學科，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、科技、國防、金融、經(jīng)濟、管理等多個領域都可見其應用。傳統(tǒng)的概率統(tǒng)計講授存在重理論輕實踐、重知識輕能力的傾向，過多地占用時間進行定理的推導和證明，考試時雖然能取得優(yōu)異的成績，但面對復雜的實際問題卻無所適從。因此，加強實踐教學對深化教育教學改革、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，服務于加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式具有重要而深遠的意義。下面我結合教學實踐，談談在概率統(tǒng)計教學中加強實踐教學的一些想法和意見。

一、教學內(nèi)容的改革

概率統(tǒng)計課程有研究問題涉及面廣、數(shù)學公式和推導過程繁復、計算量大等特點，課堂教學應根據(jù)其特點，結合本校工科學生的專業(yè)要求，對教學內(nèi)容有所取舍，有意識地加強實踐教學。以應用為目的，以必需、夠用為度，以講清概念、強化應用為教學重點，改變過于依附理論教學的狀況，使學生既能夠?qū)W習書本中的理論知識，又能夠了解實際工作中常見的各種問題。這樣不僅能夠深化對書本中專業(yè)理論的理解，還能夠用基本理論解決工程實踐中面臨的諸多問題，進而在實踐中對理論知識進行修正、拓展和創(chuàng)新。

譬如在講授線性回歸這節(jié)課時，傳統(tǒng)的教學方法需要6個課時，包括線性回歸的基本概念，模型的參數(shù)估計和相關性質(zhì)，模型的適應性檢驗及模型的應用。其中參數(shù)估計和性質(zhì)這部分結論非常多且形式異常復雜，以往對每一個性質(zhì)都需要進行嚴格縝密的證明，花費了大量時間和精力，學生被這么多公式弄糊涂，結論記不住，教學效果不太好。實際上，只需要知道參數(shù)估計的方法是最小二乘估計就行了，具體公式是怎么來的只需要了解，現(xiàn)在的統(tǒng)計軟件只需要按幾個鍵就可以得出相關數(shù)值，但是必須記住參數(shù)的相關性質(zhì)及相關檢驗，以判斷所得到的參數(shù)是否顯著。實踐教學中，首先利用2個課時介紹回歸模型的基本概念、建模步驟及統(tǒng)計軟件的使用，接著用1個課時由任課老師選擇典型案例，學生參與分析和討論并由老師演示給學生看，最后用1個課時布置回歸模型試題，學生當場仿照案例進行模擬操作。這樣學生不但鞏固了理論知識，加深了對理論知識的理解，而且培養(yǎng)了分析問題、解決問題的能力，提高了動手能力，充分發(fā)揮了學生的能動性和創(chuàng)造性，課堂教學效果得到強化。實踐教學是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術人員的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。

二、教學方法的改革

根據(jù)概率統(tǒng)計課程的特點，在保證知識的完整性和系統(tǒng)性的前提下，突出其實用性，強調(diào)其廣泛應用。結合成熟教學課件和統(tǒng)計軟件，鼓勵和要求學生利用所學，解決實際工作中遇到的各種復雜問題。概率統(tǒng)計課程教學中特別是統(tǒng)計學中往往涉及大量數(shù)據(jù)和公式，當計算量很大，人工計算根本無法完成時，這時就需要借助統(tǒng)計軟件完成。統(tǒng)計軟件SPSS幾乎可以將所有功能以統(tǒng)一、規(guī)范的界面展現(xiàn)出來，集數(shù)據(jù)錄入、整理、分析功能于一身，學生只需精通統(tǒng)計分析原理，選擇相應的功能模塊，通過對話框非常方便迅速地對數(shù)據(jù)做各種管理和分析。同時SPSS分析的結果清晰、直觀、易學易懂。利用統(tǒng)計軟件可以節(jié)省大量時間，豐富教學內(nèi)容，增強趣味性，活躍課堂氣氛，使一些抽象的難以理解的內(nèi)容簡單化、具體化，完成傳統(tǒng)教學難以完成的內(nèi)容，使數(shù)據(jù)的計算變得簡單、快速、準確，并且教師的課堂操作演示可以激發(fā)學生自己動手的興趣，從而增強學生的動手能力。例如在學習頻率直方圖時，只需要選擇變量，點擊相應的按鈕，就可以得到準確且漂亮的圖形，如果需要，就可以把正態(tài)分布的密度函數(shù)圖和頻率直方圖畫在一張圖上，這樣就可以比較直觀地判斷數(shù)據(jù)是否服從正態(tài)分布。學生能更透徹地理解頻率直方圖，記憶更加牢固，增強學生的軟件運用能力。如對經(jīng)濟學院的學生，找一些經(jīng)濟數(shù)據(jù)，讓學生自己操作統(tǒng)計軟件找出經(jīng)濟運行中各種變量之間的內(nèi)部聯(lián)系，挖掘其中的規(guī)律，并對經(jīng)濟發(fā)展趨勢做出判斷。對環(huán)境學院的學生，可以讓學生處理環(huán)境方面的數(shù)據(jù)，看看哪些因素影響了環(huán)境，影響環(huán)境的因素中，哪些是主要的，哪些是次要的，以及它們各自所占的比例，從而為解決環(huán)境污染找到元兇。這樣學生不但感覺到了學有所用，提高了學習興趣，而且加深了概率統(tǒng)計中基本概念的理解，彌補了學生理論教學階段感性認識的不足。

通過實踐教學在概率統(tǒng)計課程中的教學效果，表明實踐教學能節(jié)約時間，開闊知識面，增大信息量，激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生學習的主動性。通過具體實例把抽象的概念具體化、形象化，理論與實踐相結合，從而提高學生應用統(tǒng)計軟件解決實際問題的能力。實踐教學是推動教學改革和人才培養(yǎng)模式改革的關鍵，對建設創(chuàng)新型國家和人力資源強國，具有重要而深遠的意義。