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極大似然估計(jì)中的想法非常自然:就是最有可能事情最容易發(fā)生,或者概率最大的事情最容易發(fā)生。因此,在看待任何一組隨機(jī)試驗(yàn)結(jié)果時(shí)候,都可以認(rèn)為是最有可能的事情發(fā)生了,而最有可能這個(gè)想法在數(shù)學(xué)中實(shí)現(xiàn)其實(shí)就是函數(shù)的極值問題。例如,這樣一個(gè)問題:在一個(gè)不透明的袋子中有5個(gè)球,有白色和紅色,除了顏色不一樣以外剩下都一樣。有放回的任取3次球,結(jié)果是:白球、紅球、白球,請估計(jì)一下袋子中有幾個(gè)白球?這個(gè)問題非常簡單直觀,向?qū)W生提問以后,很多學(xué)生都會(huì)回答:估計(jì)白球有3個(gè),或者一部分學(xué)生會(huì)回答:估計(jì)白球3個(gè)或4個(gè)。進(jìn)一步提問學(xué)生為什么這樣估計(jì),學(xué)生一般會(huì)回答:這樣最有可能。此時(shí)就可以提示學(xué)生這就是極大似然估計(jì)的基本思想,是非常自然質(zhì)樸的,每個(gè)人可能在不自覺中就使用了極大似然估計(jì)。現(xiàn)在需要的就是把這種思想轉(zhuǎn)換成數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型,并用數(shù)學(xué)方法解出來,這也是學(xué)習(xí)中非常重要的能力,把一般問題的數(shù)學(xué)模型給出來,并會(huì)分析解答。
二、統(tǒng)計(jì)模型的建立與求解
上一例題中,試驗(yàn)結(jié)果可以用服從兩點(diǎn)分布隨機(jī)變量來表示,X=1取到白球0{取到紅球,X~B(1,p),p為白球的比例,p的可能取值為:{05,15,25,35,45,55}.而試驗(yàn)的結(jié)果是:白球、紅球、白球的可能性為p(X1=1,X2=0,X3=1)=p2(1-p),如果要使這一結(jié)果的出現(xiàn)可能性最大,即p2(1-p)要取值最大,則估計(jì)p^=35,即估計(jì)白球有3個(gè)。把這一模型用更抽象語言來描述就是X1,X2,…Xn為一個(gè)容量為n的簡單隨機(jī)樣本,來自總體分布F(θ),其中θ為未知參數(shù),在θ的取值空間上找到一點(diǎn)^θ,使的樣本取值發(fā)生的概率最大,則^θ為θ的極大似然估計(jì)值。其中樣本取值的發(fā)生的概率,離散型的數(shù)據(jù)用樣本的聯(lián)合分布率來表示,連續(xù)型的數(shù)據(jù)用樣本聯(lián)合密度函數(shù)來表示,統(tǒng)稱為似然函數(shù)。最后模型求解就轉(zhuǎn)化為在θ的取值空間上求似然函數(shù)的極大值問題,常見的求函數(shù)極值方法有:如上一例題中的代入法;考慮函數(shù)單調(diào)性,導(dǎo)數(shù)為零的點(diǎn)有可能是極值點(diǎn);函數(shù)定義域的邊界點(diǎn)有可能是極值點(diǎn),等等。
三、容易出現(xiàn)的理解誤區(qū)
極大似然估計(jì)方法中,在求似然函數(shù)極大值時(shí)候,由于似然函數(shù)是邊緣分布的連乘形式,因此在對似然函數(shù)直接求導(dǎo)討論其單調(diào)性時(shí),其求導(dǎo)結(jié)果較為復(fù)雜,不容易直接討論。往往需要先對似然函數(shù)取對數(shù),把連乘形式改成連加形式,然后再求導(dǎo),求導(dǎo)結(jié)果相對簡單,利于討論單調(diào)性。這樣做只是數(shù)學(xué)上的一個(gè)處理技巧,因?yàn)閷?shù)似然函數(shù)是一個(gè)復(fù)合函數(shù),外層對數(shù)函數(shù)是單增函數(shù),不改變里層似然函數(shù)的單調(diào)性。而同學(xué)們可能對這個(gè)數(shù)學(xué)處理技巧理解出現(xiàn)誤區(qū),把極大似然估計(jì)理解為一套算法,一組公式,死記硬背,時(shí)間長了就沒有印象了。這樣的學(xué)習(xí)效果對以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)或應(yīng)用此方法解決問題起不到良好的作用。相反的是,應(yīng)讓同學(xué)對極大似然估計(jì)的基本思想掌握牢固,并且極大似然估計(jì)的想法本身也很自然直接,而求似然函數(shù)的極值問題只不過是數(shù)學(xué)上的處理技巧,各種手段都可能用上,多加鍛煉幾次即可。如果同學(xué)對極大似然估計(jì)的想法理解透徹,不拘于具體數(shù)學(xué)解法,則有助于長時(shí)間和進(jìn)一步地理解更為深刻的知識(shí)點(diǎn),為將來學(xué)習(xí)和工作需要打下良好的基礎(chǔ)。
四、結(jié)束語
字的方法做好統(tǒng)計(jì),并且聽完錄音后小組合作填寫好小組的這張表格(出示表二)。比比看,哪個(gè)小組完成得又對又快?表一動(dòng)物只數(shù)老虎:兔子:狐貍:猴子:表二老虎兔子狐貍猴子只數(shù)(學(xué)生們躍躍欲試,精力集中。教師又一次播放錄音,錄音結(jié)束,學(xué)生們很快小組進(jìn)行自動(dòng)交流填寫表二,很快就有小組舉手備匯報(bào)。)師:這個(gè)小組真快,他們都做好了,是第一名;這個(gè)小組也特別快,四人都舉手了,二名。(很快,全班基本都安靜了,老師請一個(gè)小組匯報(bào)。)生1:老虎9只。生2:兔子8只。生3:狐貍7只。生4:猴子10只。(全班沒有異議。老師投影出示
師:好極了,現(xiàn)在獅子小姐的問題解決了吧?
生齊答:對,解決了。
師:剛才我們做的這些工作就是統(tǒng)計(jì)。(板書:統(tǒng)計(jì))
師:解決動(dòng)物王國的問題用上了統(tǒng)計(jì),我們的生活中還有哪些地方用到統(tǒng)計(jì)了呢?同學(xué)們都做了課前預(yù)習(xí),先小組按照課前參與題(投影出示課前參與題)交流交流,然后選出小組內(nèi)最有代表性的統(tǒng)計(jì)表,向全班匯報(bào)。
課前參與題:
1.這是一張什么統(tǒng)計(jì)表?
2.從表中你主要看出了什么?
生1:我們小組我來當(dāng)代表,我的統(tǒng)計(jì)表是我從一年級(jí)到四年級(jí)的爬長城次數(shù)統(tǒng)計(jì)表,我想考考大,從表中你能看出什么。
生2:我看出來你爬八達(dá)嶺長城次數(shù)最多,有11次;爬金山嶺最少,0次,就是還沒去過。另外,你到慕田峪、司馬臺(tái)的次數(shù)也比較少,分別只有1次、2次
生1:你說得很好,謝謝你。我還想問問大家,我們剛剛學(xué)習(xí)了分?jǐn)?shù),那么我爬慕田峪長城的次數(shù)占爬長城總次數(shù)的幾分之幾?
生3:你爬慕田峪長城的次數(shù)占爬長城總次數(shù)的十四分之二。
生1:你說對了,謝謝你。我匯報(bào)完了。
關(guān)鍵詞: 獨(dú)立學(xué)院 概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì) 教學(xué)方法
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程是一門理論性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,教學(xué)過程中既要讓學(xué)生掌握基本理論和方法,又要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理論聯(lián)系實(shí)際,增強(qiáng)運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。獨(dú)立學(xué)院的招生一般是按照當(dāng)?shù)厝揪€錄取,學(xué)生有自己的特點(diǎn):學(xué)習(xí)主動(dòng)性意識(shí)不強(qiáng),學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對薄弱,學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不同,等等。在概率統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)中,如何改善課堂教學(xué)氛圍,增強(qiáng)教學(xué)效果值得探討。
一、概率統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)模式和教學(xué)方法探討
1.教學(xué)模式的探討
獨(dú)立學(xué)院招生時(shí)有些專業(yè)是文理兼收的,導(dǎo)致各專業(yè)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊,因此概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)如果采取學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容,則會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)好的學(xué)生感覺課堂內(nèi)容太簡單,失去學(xué)習(xí)積極性,基礎(chǔ)相對薄弱的學(xué)生會(huì)因?yàn)樯险n內(nèi)容多,覺得上課時(shí)間快,知識(shí)點(diǎn)難以消化,疑惑的知識(shí)點(diǎn)累計(jì)多了難免放棄學(xué)習(xí)。因此,有必要根據(jù)學(xué)生已具備的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行分層次教學(xué)。不同層次班級(jí)教材可以一樣,但教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度可以不一樣。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好的班級(jí)可以在講解知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)增加一些課外相關(guān)知識(shí)點(diǎn)及應(yīng)用,也可插入相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的歷年考研題;而對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱的班級(jí)講解速度可以慢點(diǎn),知識(shí)點(diǎn)可以講得詳細(xì)點(diǎn),多舉例子加深大家對知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用。
2.教學(xué)方法的探討
目前獨(dú)立院校概率統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)主要采用“教學(xué)知識(shí)+例子說明+課后作業(yè)”的方式,由于概率統(tǒng)計(jì)課程特點(diǎn)決定課堂教學(xué)枯燥乏味,再加上有些內(nèi)容需要用到微積分知識(shí),而獨(dú)立院校一部分學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱,主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性不高,學(xué)習(xí)效果并不理想。因此有必要在課堂教學(xué)過程中采用案例法加深學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解。如講解古典概率模型時(shí)可以引進(jìn)大家熟悉的彩票中獎(jiǎng)問題讓大家討論中獎(jiǎng)概率,在“討論+解決問題”的過程中讓大家了解古典概率模型中的事件概率計(jì)算方法,又如講解條件概率時(shí),可以介紹癌癥的確診問題,通過計(jì)算數(shù)據(jù)讓大家明白復(fù)查的必要性,等等。通過生活中的案例,用數(shù)據(jù)解釋生活中的現(xiàn)象,既解決大家的疑問,又增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)課堂教學(xué)應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生在課堂上發(fā)揮學(xué)習(xí)主動(dòng)性,讓學(xué)生成為課堂的責(zé)任人。可以在每堂課快結(jié)束的時(shí)候布置相關(guān)作業(yè),讓大家下去后收集相關(guān)資料,也可以分組討論,在下次上課的時(shí)候讓學(xué)生進(jìn)行講解,老師對講解的過程進(jìn)行更正和補(bǔ)充。這樣學(xué)生和老師之間的互動(dòng)既可以營造大家都參與的課堂氛圍,調(diào)動(dòng)大家的積極性,又可以提高學(xué)生對教材知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力。
二、教學(xué)內(nèi)容的探討
概率統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容較多注重公式推導(dǎo)和例題解答,忽略知識(shí)在生活中的實(shí)際應(yīng)用,以至于很多學(xué)生覺得“概率統(tǒng)計(jì)課程學(xué)了無用”。因此有必要在概率教學(xué)內(nèi)容里適當(dāng)選編一些與所講知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的實(shí)際問題作為實(shí)例,在這些應(yīng)用問題的講授過程中融入數(shù)學(xué)建模思想,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣。
三、課后習(xí)題布置與處理
1.相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的習(xí)題
每節(jié)課結(jié)束后應(yīng)布置涉及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的習(xí)題,供學(xué)生課后練習(xí)加深對知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解。對于正確率不高的習(xí)題應(yīng)該在下次課堂上進(jìn)行分析講解,也可讓會(huì)的同學(xué)通過自己的方式講解這道題的解答,老師做更正和補(bǔ)充。不僅解決大家疑惑的地方,而且讓學(xué)生參與到學(xué)習(xí)中,成為課堂的責(zé)任人。
2.當(dāng)次課供大家分組討論的問題
這類問題可以選編生活中大家熟悉的實(shí)際問題,激發(fā)大家的好奇心,供大家課后討論。下次課的時(shí)候從此問題解答開始講解,大家在實(shí)際問題求解過程中體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的魅力所在,意識(shí)到解決問題的時(shí)候自己的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠用,從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈求知欲。這樣在課堂教學(xué)的一開始就抓住學(xué)生的心,讓學(xué)生跟著聽下去,增強(qiáng)教學(xué)效果。
四、加強(qiáng)師生交流
獨(dú)立院校學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)有自身特點(diǎn),教學(xué)的同時(shí)要了解學(xué)生已有的基礎(chǔ)知識(shí)情況,傾聽學(xué)生樂意接受的教學(xué)方式,了解學(xué)生對這門課程的看法及課堂教學(xué)后的反響。根據(jù)學(xué)生的反映,調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容、方法等,力爭做到人人跟得上,愿意學(xué)、主動(dòng)學(xué)。同時(shí)通過交流,幫助學(xué)生在課后學(xué)習(xí)中答疑解惑。
總之,在概 本文由wWw.DyLw.NeT提供,第一論 文 網(wǎng)專業(yè)教育教學(xué)論文和以及服務(wù),歡迎光臨dYlw.nET率統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)過程中,教師要在對該課程充分認(rèn)識(shí)和對學(xué)生充分了解的基礎(chǔ)上,運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段和方法充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,營造人人參與的課堂氛圍,提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]劉巨欽,朱健.論獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)定位[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(高教研究版),2007(6).
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