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一是課時設置較少,而老師為了完成教學任務,不得不加快速度,知識點沒辦法講細,勢必會造成學生“貪多嚼不爛”;且課程內容較多,如果老師本身的知識結構沉淀不夠,只是“照本宣科”,簡單介紹概念、定義、理論和方法,缺少對實際的概率統計背景知識及發展現狀的介紹,忽視對學生實踐和應用能力的培養,導致所教知識、方法不能被學生接受、及時掌握。二是在應試教育的影響下,學生思維固定,缺乏學習的主動性。許多學生學習的目的是為了考試過關,對于考試涉及不到的課程知識,就只是簡單了解或干脆不學,所以在整個學習過程中,不注重課程思想方法的領悟,只是忙于做題,把學習的目標僅僅定位于能看懂例題,會做課后習題,只關心具體解題的步驟,從而去模仿解題,而不是領會課程知識所呈現的方法。三是教師忽略與相關學科間的關系,只進行單一教材的課堂教學,沒有適當穿插一些相關學科的知識,教學資源不能得到優化配置;教材比較陳舊,理論聯系實際的應用實例較少,即使有一些聯系實際的實例,也不涉及到當今科技信息,導致了學習與實踐的脫節;教師在教學中解決實際問題的能力不夠,理論與實際聯系少之又少,即使有,表現的應用背景也被形式化的演繹一帶而過,學生“霧里看花”,難以琢磨、難以理會,畏懼心理滋生。同時,教材中都是一些聯系很緊湊的理論,以及簡化了過程的證明和計算,學生感覺不到學習樂趣,意義就更談不上了,這也是造成很多學生放棄對這門課程的學習,只背重點、記憶模仿解題應付考試的重要原因。
2問題的解決方案
2.1從整體內容上把握教材
根據《概率論與數理統計》教材,該課程整體上是講述三個大的問題:一是概率論部分,介紹必要的理論基礎;二是數理統計部分,主要講述參數估計和假設檢驗,并介紹了方差分析和回歸分析的方法;三是隨機過程部分,在講清基本知識的基礎上主要討論了平穩隨機過程,是隨機變量的集合,能完全揭示概率的本質。課本上的很多問題都是圍繞這三個問題來講述的,因此,要打破“重理論,輕應用”“重概率,輕統計”的教學思想,且從整體上完整地對這三個問題進行講授。由于概率論與數理統計的知識點多而零散,初學者對知識點不容易全面系統地把握,所以老師在教學中要經常引導學生進行簡單復習回顧,從而使學生能夠高效而快速地理解所學知識,系統掌握這有機結合的三部分內容。
2.2在講授中要有其客觀背景
很多學生雖然在中學接觸過概率知識,但那只是皮毛,大學更注重的是思想的培養,而且本課程從內容到方法與其它數學課程都有本質的區別。因此,老師在講解基本概念時,一定要把來龍去脈講清楚。比如在評價棉花的質量時,“既需要注意纖維的平均長度,又需要注意纖維長度與平均長度的偏離程度,平均長度較大,偏離較小,質量較好”,這些常識性知識容易理解,學生也有興趣聽,然后就此引入概念———這是由隨機變量的分布所確定的,能刻畫隨機變量某一方面的特征的常數統稱為數字特征,它在理論和實際應用中都很重要。由此就很自然地引出了數字特征、數學期望、方差、相關系數和矩,這樣學生就很好地理解了概念的實際背景。也就是說,在概念定理的教學中,首先應該在概念、定理產生的背景上下功夫,找出每個概念的實例,用大量事實來說明提出這些概念定理的客觀依據是什么,它在實際應用中有什么意義。比如,一個隨機變量由大量的相互獨立的隨機因素綜合影響而形成,而且其中每一個個別因素在總的影響中所起的作用都是微小的,這種隨機變量往往近似服從正態分布,那么這種現象正是中心極限定理的客觀背景;再如,在介紹隨機過程時,不妨從隨機過程實例出發,如股票和匯率的波動、語音信號、視頻信號、體溫的變化等等。如果忽視了概念與定理產生的實際背景,離開實際去講概念和定理,學生會覺得學習內容枯燥,而且也很難理解,更不會應用于解決實際問題,這樣就降低了學習的積極性,也沒有發揮該課程的功能。
2.3在教學過程中使用案例教學
案例教學的主角是學生,通過學生之間對概念、定義、定理、標注、例題積極主動的討論,以達到更深入理解和掌握的目的。在教學中引入的案例,要能夠激發學生的學習興趣、學習積極性和參與討論的主動性。如何選取案例,就要求教師在備課當中多花時間找資料、思考,在教學案例中盡可能選取社會熱點、先進的科技信息為案例素材,尤其財經類院校應盡可能編寫一些涉及財經信息方面的案例。比如,講到隨機變量內容部分,定要在金融經濟學中編寫涉及到的隨機變量的案例;講到中心極限定理部分,投資學中期權定價理論就是一個很好的案例;講到參數估計和評價時,保險精算中對平均壽命函數的估計和評價則是很好的案例;隨機過程部分,分數布朗運動投資組合的風險度量都是很好的案例等等。如此教學,才能激發學生的學習興趣,在討論中逐步體會基本概念、定義、定理的來龍去脈,實現了有效學習,培養了學生解決實際問題的能力和抽象概括、推理論證的能力。
2.4重視引導學生主動思考問題
培養創新思維“在教學過程中提出一些思考性和啟發性都很強的問題,讓學生分析、研究和討論,引導學生去發現問題,分析問題,然后解決問題。”學生的學習要自覺要靠自己,不是由教師牽著走,而是由教師引導走,“授人與魚,只供一日之炊;授人與漁,使人受益終身”,所以教師應多引導、鼓勵學生主動思考問題。比如,教師在每次課結束前5分鐘進行下堂課新知識的介紹時,對本堂課學的知識點和前面學過的知識做個串聯,最好能隨手畫出知識點“網絡狀”圖,引導學生積極思考,引出下次課要講的內容,勾起學生的預習興趣。再如,在講課時,教師可以針對本節課的內容設計一系列“問題鏈”,用“問題鏈”帶動和完成課堂教學,可很好地引導學生主動思考、創造性思維,引導學生思考、發現問題,討論、做出結論,從而逐步地使教學由“灌輸式教育”向“創新型教育”轉變,教學互動,教學相長。同時,教師一定要想方設法改變“學生被動接受知識”為自主、有興趣地去學習知識,引導和組織學生展開討論,鼓勵學生提出大膽的猜想,及時解決學生提出的問題,激發學生的求知欲,注重教學方法的靈活運用,鼓勵學生動手探究和創新,這樣教學效果才會明顯。
3結語
1.1高職醫藥數理統計課程目標
高職醫藥數理統計課程的知識目標為掌握x2分布、t分布及F分布的定義和正態總體的統計量的分布;掌握常用統計描述指標的計算方法、正態總體的均值和方差的置信區間的求法及假設檢驗方差分析的基本方法;掌握回歸分析的基本方法;掌握使用正交表設計實驗的方法。熟悉數理統計的基本概念、一元函數微積分及概率論的性質,運算法則;熟悉數據的統計整理方法,以及統計表與直方圖的適用范圍與繪制方法。高職醫藥數理統計課程的技能目標為能熟練運用所學知識,科學地搜集、整理、判斷數據的性質,對統計數據作區間估計,假設檢驗,方差分析,相關分析與回歸分析,能熟練使用Excel進行統計數據的處理,正確繪制統計表與直方圖。會應用加法公式和乘法公式計算隨機事件的概率;會計算隨機變量的數學期望與方差;學會使用統計分析軟件SPSS。
1.2高中數學與高職醫藥數理統計課程目標的區別與聯系
高中數學課程的總體目標是使學生在九年義務教育數學課程的基礎上,進一步提高作為未來公民所必要的數學素養,以滿足個人發展與社會進步的需要。雖然高中數學課程標準中也有獲得必要的數學基礎知識和基本技能,提高抽象概括、推理論證、數據搜集處理等基本能力,發展數學應用意識和創新意識等條文,但受到應試教育的影響,為了高分通過大量的練習使學生形成“條件反射”,這樣使數學的思維屬性喪失殆盡,還易導致學生討厭數學。因此數學學習能力、數學學習中的態度、意志、興趣、應用意識和創新意識等數學素養的培養是高職醫藥數理統計所要具備的必要條件。高職醫藥數理統計雖然也有提高數學素養的目標,但更強調其為后續專業課程的學習奠定必要的基礎,更強調課程為專業服務的工具作用,更強調課程的目標的職業導向。兩門課程目標雖有所差異,但從數學研究的對象性質、所涉及的概念原理、思想方法以及邏輯思維規律幾個方面來看仍然有著不可分割的聯系。
2.高中數學與醫藥數理統計內容銜接現狀
2.1高中階段概率統計教學內容
在新課改下,高中數學均分必修與選修,但各地區高中數學所用版本不一,下面均以人民教育出版社A版為例《。必修3》、《選修2-3》《選修1-2》涵蓋了高中概率統計內容。高中階段主要是引導學生體會統計的基本思想,通過統計案例教學,培養學生對數據的直觀感覺,認識到統計結果的隨機性。基本概念,多是通過實例給出描述性說明,沒有具體的定義。強調對基本概念和基本思想的理解和掌握,重點培養學生的運算、作圖、推理、處理數據以及使用科學計算器等基本技能。在《選修2-3》中,學生通過實例了解條件概率的概念,理解離散型隨機變量及其分布列、離散型隨機變量均值和方差的概念,學會計算簡單的離散型隨機變量的均值和方差。但沒有涉及條件概率的基本性質,沒有明確給出概率的乘法公式,沒有給出隨機變量的嚴格定義,離散型隨機變量未擴充到可列個,未涉及連續型隨機變量的定義和分布函數的概念。正態分布也僅通過直觀的方法引入其密度曲線,掌握它的特點及表示的意義,并沒有給出正態分布的分布函數表、沒有介紹標準正態分布,也不需計算正態分布隨機變量落到任意區間的概率。未涉及泊松(Poisson)分布、均勻分布與指數分布、參數估計、假設檢驗、方差分析、相關分析與回歸分析等內容,未要學會應用非專業統計軟件如:SPSS、SAS等。
2.2高中概率統計與醫藥數理統計教學內容的安排
為符合學生認知螺旋式“上升”的特點,高中數學《必修3》是先教統計再教概率,在《選修2-3》中先講概率分布再講統計案例。因學生在初中已經具備了的一些概率常識,這些對于學習的統計一些基礎理論已經夠用了,且概率理論較為抽象,統計則與生產生活密切相關,用統計帶動概率的學習,用統計的思想理解隨機變量的概念,學生更加容易接受。醫藥數理統計教學更注重學科的系統性與嚴謹性,先安排高等數學與概率論的基本知識,再進行統計的教學,并對定理給出必要的證明。
2.3高中數學與醫藥數理統計教學內容的重復與脫節
2.3.1教學內容重復
文理科高中生都學習頻數分布表、頻率分布直方圖、算術均數、中位數、中位數、線性回歸方程等統計學中的概念,隨機事件、概率、古典概型等概率論中的概念。對于理科高中生來說,總共學習了46學時的概率統計知識,對于文科高中生來說,總共學習了34學時的概率統計知識。這些知識大約覆蓋了醫藥數理統計課程的10%以上教學內容。
2.3.2教學內容脫節
基礎知識點缺失。文科高中數學對不定積分與定積分、排列組合等知識不作要求,但它們卻是醫藥數理統計學習所必需的前期基礎知識。
3.高中數學與醫藥數理統計順利銜接的措施
3.1教學內容的銜接
教師的教和學生的學在很大程度上取決于教學內容,教學內容的順利銜接對教學質量的提高起著關鍵作用.在醫藥數理統計的教學中,教師有意識地引導、啟發學生用嚴謹科學的態度,用統計學的理論、觀點、方法去分析與之相關生產、生活中的案例,使學生意識到高中數學教材中一些不能講解“深刻”的內容,可以通過醫藥數理統計的學習,給予相應的解釋,使這些統計案例能得到應有高度來認識。大學數學教師把教材中的抽象內容具體化的同時,要考慮到學生的理解與接受能力,使其范圍、深度、速度能同學生的實際水平相適應。關于醫藥數理統計教材內容改革,許多數學教學工作者都作出了嘗試,但醫藥數理統計內容的改革必須依據循序漸進原則或有序性原則,要依據科學的邏輯順序和學生不同年齡階段發展的順序特點編寫。改革時,必須密切聯系學生學習實際,了解學生學習高中數學情況,關注高中數學教材改革動向,對教學內容的處理應建立在高中數學平臺上,較好地把握教學的深度和廣度。對于明顯重復的部分,進行適當的刪減,對于需要加深、擴展的內容,應加以強調和重視。對于因某些高中未教或是文理分科,或者涉及的角度和側重點不同,應及時補充以免形成空白造成脫節,使醫藥數理統計教學內容與高中數學教學內容順利銜接。
3.2教學方法的銜接
對專門從事相應的統計工作的人來說,有效掌握最基本的統計方式對其發展有著十分重要的影響意義,并且數理統計這門學科不同于一般統計形式,數理統計更加注重應用隨機變化的方式。在實際環境中允許的觀察是非常有限的,因此在數理統計中占據的份額非常小。在數理統計學中僅抽取一部分對象進行觀察研究,這樣就能夠獲取推斷的總體,并且這也是數理統計中較為基本的方式。數理統計的研究形式,主要是隨著科學技術與生產形式發展逐步擴大的,將其有效概括起來就能夠被分為兩種:一種是研究怎么樣對隨機產生的現象進行觀察實驗,這樣就能夠獲取具有代表性的內容,這一部分的內容就是描述統計學;另一種就是統計推斷的內容,這一部分主要是對已經獲取的抽樣內容進行整理分析,之后就能夠推測其規律性,這一部分實際上屬于推斷統計學。推斷統計學的應用范圍十分廣泛,其中涉及的概念較為廣泛,并且研究對象是隨機抽取完成的,其應用概念較為新穎,不僅涉及各行各業的發展問題,并且應用的數學知識較為廣泛,大部分初學者并不能夠找到較好的學習形式以及解決方式,學習起來難度較大,所以,想要有效掌握數理統計學知識內容并不容易。
二、數理統計學的主要內容與研究形式數理統計學中推斷
統計學內容被分為兩個方面內容,其中一項就是抽樣分布,在這一部分中首先需要研究抽樣分布,弄清楚抽樣分布的基本概念,也就是總體、樣本以及統計量方面的內容。并且推斷統計中常用的分布形態有t分布、F分布等,后面分布內容主要是受到正態統計影響的,這些內容都是隨著變量函數分布變化的。在抽樣分布狀態中一定要有效領會它們之間的概念,掌握各種分布曲線狀態特點,熟練概率分布表的使用;其次,就是統計估值以及假設檢驗,這一部分內容主要是數理統計學習中重難點問題。并且統計估值主要包含區間估計與點估計方面的內容。假設檢驗中包含的內容較多,就能夠將其劃分為非正態總體與正態總體方面的內容,就其劃分內容包含總體參數與概率分布方面的內容,并且這兩個總體中包含多個總體假設檢驗,概率檢驗分布也分為不同發展形勢,從這一點來看,其內容較為繁雜,不容易進行改良。但是,在現實生活環境中,一些隨機現象對應產生的隨機變量大多數都是服從正常分布狀況進行,對于一些不能夠服從正態分布的隨機變量來說,其對應大樣本也能夠依照服從正態分布狀況進行。
三、總結
關鍵詞:課堂教學;概率論與數理統計;應用能力;教學模式
概率與數理統計是實際應用性很強的一門數學學科,它在經濟管理、金融投資、保險精算、企業管理、投入產出分析、經濟預測等眾多經濟領域都有廣泛的應用。概率與數理統計是高等院校財經類專業的公共基礎課,它既有理論又有實踐,既講方法又講動手能力。然而,在該課程的具體教學過程中,由于其思維方式與以往數學課程不同、概念難以理解、習題比較難做、方法不宜掌握且涉及數學基礎知識廣等特點,許多學生難以掌握其內容與方法,面對實際問題時更是無所適從,尤其是財經類專業學生,高等數學的底子相對薄弱,且不同生源的學生數理基礎有較大的差異,因此,概率統計成為一部分學生的學習障礙。如何根據學生的數學基礎調整教學方法,以適應學生基礎,培養其能力,并與其后續課程及專業應用結合,便成為任課教師面臨的首要任務。作為我校教學改革的一個重點課題,在近幾年的教學實踐中,我們結合該課程的特點及培養目標,對課程教學進行了改革和探討,做了一些嘗試性的工作,取得了較好的成效。
1與實際結合,激發學生對概率統計課程的興趣
概率論與數理統計從內容到方法與以往的數學課程都有本質的不同,因此其基本概念的引入就顯得更為重要。為了激發學生的興趣,在教學中,可結合教材插入一些概率論與數理統計發展史的內容或背景資料。如概率論的直觀背景是充滿機遇性的賭博,其最初用到的數學工具也僅是排列組合,它提供了一個比較簡單而非常典型(等可能性、有限性)的隨機模型,即古典概型;在介紹大數定律與中心極限定理時可插入貝努里的《推測術》以及拉普拉斯將概率論應用于天文學的研究,既拓廣了學生的視野,又激發了學生的興趣,緩解了學生對于一個全新的概念與理論的恐懼,有助于學生對基本概念和理論的理解。此外,還可以適當地作一些小試驗,以使概念形象化,如在引入條件概率前,首先計算著名的“生日問題”,從中可以看到:每四十人中至少有兩人生日相同的概率為0.882,然后在各班學生中當場調查學生的生日,查找與前述結論不吻合的原因,引入條件概率的概念,有了前面的感性認識后學生就比較主動地去接受這個概念了。
在概率統計中,眾多的概率模型讓學生望而生威,學生常常記不住公式,更不會應用。而概率統計又是數學中與現實世界聯系最緊密、應用最廣泛的學科之一。不少概念和模型都是實際問題的抽象,因此,在課堂教學中,必須堅持理論聯系實際的原則來開展,將概念和模型再回歸到實際背景。例如:二項分布的直觀背景為n重貝努里試驗,由此直觀再利用概率與頻率的關系,我們易知二項分布的最可能值及數學期望等,這樣易于學生理解,更重要的是讓其看到如何從實際問題抽象出概念和模型,引導學生領悟事物內部聯系的直覺思維。同時在介紹各種分布模型時可以有針對性地引入一些實際問題,向學生展示本課程在工農業、經濟管理、醫藥、教育等領域中的應用,突出概率統計與社會的緊密聯系。如將二項分布與新藥的有效率、射擊命中、機器故障等問題結合起來講;將正態分布與學生考試成績、產品壽命、測量誤差等問題結合起來講;將指數分布與元件壽命、放射性粒子等問題結合起來講,使學生能在討論實際問題的解決過程中提高興趣,理解各數學模型,并初步了解利用概率論解決實際問題的一些方法。
2運用案例教學法,培養學生分析問題和解決問題的能力
案例教學法是把案例作為一種教學工具,把學生引導到實際問題中去,通過分析與互相討論,調動學生的主動性和積極性,并提出解決問題的基本方法和途徑的一種教學方法。它是連接理論與實踐的橋梁。我們結合概率與數理統計應用性較強的特點,在課堂教學中,注意收集經濟生活中的實例,并根據各章節的內容選擇適當的案例服務于教學,利用多媒設備及真實材料再現實際經濟活動,將理論教學與實際案例有機的結合起來,使得課堂講解生動清晰,收到了良好的教學效果。案例教學法不僅可以將理論與實際緊密聯系起來,使學生在課堂上就能接觸到大量的實際問題,而且對提高學生綜合分析和解決實際問題的能力大有幫助。通過案例教學可以促進學生全面看問題,從數量的角度分析事物的變化規律,使概率與數理統計的思想和方法在現實經濟生活中得到更好的應用,發揮其應有的作用。
在介紹分布函數的概念時,我們首先給出一組成年女子的身高數據,要學生找出規律,學生很快就由前面所學的離散型隨機變量的分布知識得到分組資料,然后引導他們計算累積頻率,描出圖形,并及時抽象出分布函數的概念。緊接著仍以此為例,進一步分析:身高本是連續型隨機變量,可是當我們把它們分組后,統計每組的頻數和頻率時卻是用離散型隨機變量的研究方法,如果在每一組中取一個代表值后,它其實就是離散型的,所以在研究連續型隨機變量的概率分布時,我們可以用離散化的方法,反過來離散型隨機變量的分布在一定的條件下又以連續型分布為極限,服裝的型號、鞋子的尺碼等問題就成為我們理解“離散”和“連續”兩個對立概念關系的范例,其中體現了對立統一的哲學內涵,而分布函數正是這種哲學統一的數學表現形式。盡管在這里花費了一些時間,但是當學生理解了這些概念及其關系之后,隨后的許多概念和內容都可以很輕松地掌握,而且使學生能夠對數學概念有更深層次上的理解和感悟,同時也調動了學生的學習積極性和主動性,培養了他們再學習的能力。
3運用討論式教學法,增強學生積極向上的參與和競爭意識
討論課是由師生共同完成教學任務的一種教學形式,是在課堂教學的平等討論中進行的,它打破了老師滿堂灌的傳統教學模式。師生互相討論與問答,甚至可以提供機會讓學生走上講臺自己講述。如,在講授區間估計方法時,就單雙邊估計問題我們安排了一次討論課,引導學生各抒己見,鼓勵學生大膽的發表意見,提出質疑,進行自由辯論。通過問答與辯駁,使學生開動腦筋,積極思考,激發了學生學習熱情及科研興趣,培養了學生綜合分析能力與口頭表達能力,增強了學生主動參與課堂教學的意識。學生的創新研究能力得到了充分的體現。這種教學模式是教與學兩方面的雙向互動過程,教師與學生的經常性的交流促使教師不斷學習,更新知識,提高講課技能,同時也調動了學生學習的積極性,增進師生之間的思想與情感的溝通,提高了教學效果。教學相長,相得益彰。
保險是最早運用概率論的學科之一,也是我們日常談論的一個熱門話題。因此,在介紹二項分布時,例如一家保險公司有1000人參保,每人、每年12元保險費,一年內一人死亡的概率為0.006。死亡時,其家屬可向保險公司領得1000元,問:①保險公司虧本的概率為多大?②保險公司一年利潤不少于40000元、60000元、80000元的概率各為多少?保險這一類型題目的引入,通過討論課使學生對概率在經濟中的應用有了初步的了解。
4運用多媒體教學手段,提高課堂教學效率
傳統上一本教材、一支粉筆、一塊黑板從事數學教學的情景在信息社會里應有所改變,計算機對數學教育的滲透與聯系日益緊密,特別是概率論與數理統計課,它是研究隨機現象統計規律性的一門學科,而要想獲得隨機現象的統計規律性,就必須進行大量重復試驗,這在有限的課堂時間內是難以實現的,傳統教學內容的深度與廣度都無法滿足實際應用的需要。在教學中我們可以采用了多媒體輔助手段,通過計算機圖形顯示、動畫模擬、數值計算及文字說明等,形成了一個全新的圖文并茂、聲像結合、數形結合的生動直觀的教學環境,從而大大增加了教學信息量,以提高學習效率,并有效地刺激學生的形象思維。另外,利用多媒體對隨機試驗的動態過程進行了演示和模擬,如:全概率公式應用演示、正態分布、隨機變量函數的分布、數學期望的統計意義、二維正態分布、中心極限定理的直觀演示實驗等,再現抽象理論的研究過程,能加深學生對理論的理解及方法的運用。讓學生在獲得理論知識的過程中還能體會到現代信息技術的魅力,達到了傳統教學無法實現的教學效果教育向素質教育的轉變,是我國教育改革的基本目標。財經類專業的概率與數理統計教學,除了在教學方法上應深入改革外,在考試環節上也需要進行改革。
考試是教學過程中的一個重要環節,是檢驗學生學習情況,評估教學質量的手段。對于數學基礎課程概率與數理統計的考試,多年以來一直沿用閉卷筆試的方式。這種考試方式對于保證教學質量,維持正常的教學秩序起到了一定的作用,但也存在著缺陷,離考試內容和方式應更加適應素質教育,特別是應有利于學生的創造能力的培養之目的相差甚遠。在過去的概率與數理統計教學中,基本運算能力被認為是首要的培養目標,教科書中的各種例題主要是向學生展示如何運用公式進行計算,各類輔導書中充斥著五花八門的計算技巧。從而導致了學生在學習概率與數理統計課程的過程中,為應付考試搞題海戰術,把精力過多的花在了概念、公式的死記硬背上。這與財經類培養跨世紀高素質的經濟管理人才是格格不入的。為此,我們對概率與數理統計課程考試進行了改革,主要包括兩個方面:一是考試內容與要求不僅體現出概率與數理統計課程的基本知識和基本運算以及推理能力,還注重了學生各種能力的考查,尤其是創新能力。二是考試模式不具一格,除了普遍采用的閉卷考試外,還在教學中用互動方式進行考核,采取靈活多樣的考核形式。學生成績的測評根據學生參與教學活動的程度、學習過程中掌握程度和卷面考試成績等綜合評定。這樣,可以引導學生在學好基礎知識的基礎上,注重技能訓練與能力培養。
實踐表明,運用教改實踐創新的教學模式,可以使原本抽象、枯燥難懂的數學理論變得有血有肉、有滋有味,可以激發學生的求知欲望,提高學生對課程的學習興趣。在概率統計的教學模式上,我們盡管做了一些探討,但這仍是一個需要繼續付出努力的研究課題,也希望與更多的同行進行交流,以提高教學水平。
參考文獻
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18世紀中期,英國倫敦的羅伯特·賽爾將“lift—the—flap”技法帶入童書領域,于是世界上便有了第一本兒童立體書。兒童立體書根據造型結構的書籍設計可分為6種類型,包括轉盤書、翻翻書、拉拉書、立體書、造形立體書、綜合形式立體書。兒童立體書的這些形態,使兒童在動手翻轉、掀、拉、折、開的互動過程中進入書本的文學想象空間。這種互動形式改變了傳統書籍“訴說”的溝通模式。
二、兒童立體書籍的互動性體驗
1.色彩帶來的互動性體驗
色彩是傳遞書本情感、呈現作品思想、烘托氣氛的重要因素。兒童對色彩存在一定的偏愛,大多喜歡明度較高、色相較多的色彩。兒童在每個年齡階段對色彩的感知也是不盡相同。研究表明,3至5歲的兒童喜歡高明度、高純度的色彩,尤其偏愛暖色系。6至8歲的兒童對色彩的感知力逐漸增強,對色彩的感覺開始由鮮艷明亮、對比強烈向協調柔和的方向轉變。兒童色覺的成熟時期是在10歲左右。兒童在色彩的喜好上還有性別的差異,男孩偏好黃、藍、綠色,女孩則喜愛紅、黃色。在立體書的書籍設計中,應考慮兒童不同年齡階段、不同性別,對色彩認知的心理特征書籍設計出豐富多元、統一協調的色調,從而在兒童與立體書的互動中給孩子帶來極大的視覺享受。
2.材質帶來的互動性體驗
立體書中對特殊材質語言的運用也是其互動性的一種創造。不同的材質所帶來的觸感不盡相同,書的韻律隨著材質的不同而不斷變化。兒童在翻閱時,由于材質的轉變感受也隨之變化。書籍設計者應正確看待不同材料所具有的不同特性和優勢,尋求更為豐富、更貼近主題的材質,以便進一步地傳遞書籍所要表達的信息。如羅伯特·薩布達的《冬之童話》(Winter’sTale),為了能夠更貼切地傳遞雪之印象,書中加入了銀箔,通過光的照射,不時的有星點散出,形神兼備。作者還在書中的小屋加入電子材質,拉動機關小屋的燈便會亮起來,兒童在與書籍的互動時仿佛置身銀裝素裹的圣誕夜中,從中獲得除了視覺以外的其他信息,從而對冬日有了更深層次的感覺。材料是書籍傳達信息的載體,材料的美感增加了立體書的趣味性,豐富了兒童的感官體驗,同時也使立體書的形態趨向更加多元化發展。
3.形態帶來的互動性體驗
1.1對用電信息采集系統的分析
用電信息采集系統是一種基于自動化的用電服務系統,它的研發和建設將我國電力事業推向了一個新的頂點。用電信息采集系統的建設目的可以大致地分為五點:第一點,實現用戶用電信息的全面性覆蓋;第二點,對需要的用電信息進行全方位的收集;第三點,增強我國電力事業的管理水平;第四點,增強對電能進行自動化計算的功能;第五點,實現對數據信息進行自動記錄的功能。用電信息采集系統由四個部分組成,它們分別是:具有通信功能的通信線路機制、具有數據信息收集功能的信息設備機制、具有集成處理功能的中央機制和具有計算功能的測量機制。
1.2對低壓電力線載波通信技術的分析
低壓電力線載波通信技術是采用電力線通信的技術,以電力線為信號傳輸媒介實現信息的收集、處理和傳遞。它的優點主要體現在以下幾個方面:
(1)因為它不需要為通信建立實質上的線路,于是節約了電力通信的成本。
(2)它自身的操作極其簡單、方便。
(3)它能更加充分地利用通信技術系統中的資源。雖然,低壓電力線載波通信技術具有以上這些優點,但是它自身也存在著一些缺點。比如,當它自身處在一個條件比較差的環境中時,通信技術系統不能很安全地傳送信息。因此,改善通信的環境,是目前唯一能夠實現信息安全傳送的辦法。在當代的電力通信事業中,電力線載波通信技術又被分為了兩種:第一種是基于寬帶的電力線載波;第二種是基于窄帶的電力線載波。而低壓電力線載波通信技術采用的是第二種電力線載波通信技術。
2簡析低壓電力線載波通信技術在用戶信息采集中的應用
2.1低壓電力線載波通信技術的工作原理
低壓電力線載波通信技術分為兩個部分:一是對載波進行調解的通信部分;二是對載波進行路由選擇的通信部分。
2.1.1對載波進行調解的通信部分它的通信工作機制是
當開始進行信息傳送時,將這些信息調解成一種特定的信號,這種信號通過電力線的傳送路線,被準確地輸送到接收方,最后又恢復成為原來的信息。在現代電力事業中,載波調解時所用到的技術主要是頻率偏移控制技術、頻段相位改變控制技術和直接擴展頻率控制技術。
2.1.2對載波進行路由選擇的通信部分信息傳送過程中
先是對已經收集到的信息進行合理的分析處理,以確保這些信息的可用性和真實性。當發現有的信息不具備真實性和可用性時,路由選擇機制會將這些無效的信息傳輸到一個特定的位置,避免這些無效的信息占用有效信息的傳送線路。在信息處理完成之后,有效的信息會沿著傳送路線逐漸被傳送出去。雖然,這種通信方式可以將無效的信息剔除出去,但是增加了路由器的工作量。而且,這種通信方式不支持電力線進行信息的動態轉變。所以,這種通信方式在現代電力事業中很少使用。
2.2分析低壓電力線載波通信技術的設計板塊低壓電力線載波通信技術的板塊分為五個部分,下面分別進行介紹。
(1)信號傳送部分。將信號以某種特定的形式沿著電力線的傳送路徑發送到接收端。需要特別強調的是:在電力線開始傳送之前,必須對這些需要傳送的信號進行合理的處理,最后還要將一些無效的信號分離出去。
(2)過濾無效載波部分。在信號傳送的過程中,要將一些沒有效力的載波過濾出去。而這種沒有效力的載波包括對信號造成干擾的無效載波和影響信號傳送速度的無效載波。
(3)信號傳送線路部分。這個部分的主要作用是將信號從發送端傳送到接收端。
(4)對載波進行有效處理的部分。它的工作機制就是將信號調解成頻段,或者是將頻段還原成原來的數據信息。
(5)對路由器進行處理的部分。這個部分的作用是對路由器上收集到的信息進行有效的管理,還要對這些信息進行后期的維護。
2.3分析低壓電力線載波通信技術對用電信息采集系統的影響
隨著低壓電力線載波通信技術的應用,用電信息采集系統發揮出了更大的作用。對于低壓電力線載波通信技術對用電信息采集系統的影響,可以簡單地歸納為以下幾點。
(1)降低了用電信息采集系統的運行成本。
(2)促進了用電信息采集系統的進一步發展。
(3)減少了用電信息采集系統的電能消耗。
(4)使用電信息采集系統的操作變得更加的簡單、方便。
(5)進一步改善了我國電力事業中用電信息采集系統的現狀。
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IEEE802.16e-2005的PKM分為PKMv1和PKMv2兩個版本,IEEE802.16-2004的PKM功能作為PKMv1,所有的安全擴展放在PKMv2中,這樣用戶和基站通過協商,在要求安全性較高的應用中使用PKMv2,一般情況使用PKMv1。由于Wi-Fi無線網絡的通信鏈路質量受到硬件設備、環境、阻擋物和剩余能量等因素的影響,鏈路并不是完全可靠的,而隨著網絡規模的擴大,丟包現象將更加嚴重,因此可靠數據傳輸機制是實現實用的定位系統支撐平臺的最基本的保障。通常,實現可靠傳輸有兩種機制,分別是多路徑傳輸機制和重傳機制。
多路徑傳輸機制的實現過程中,如何有效構造從源到目的地多條路徑是個技術難點;如果采用重傳機制,則增加了網絡的負載和傳輸延遲,因此需要研究重傳次數最少的可靠性保證傳輸機制,以盡可能地減少延遲。結合目前礦井下的建設需求,我們采用一種合理的可靠保障技術,以滿足網絡的服務質量。當節點監測到異常(如礦工走到危險區域等)時,節點需要將該異常消息發送到服務器,并由服務器向管理人員發送報警消息(如短消息等)。
安全子層由兩個協議組成:數據封裝協議和密鑰管理協議。數據封裝協議定義了通信數據加密算法和認證算法以及這些算法的應用規則,確保通信數據的安全性;密鑰管理協議定義了密鑰分發的規則,阻止未授權用戶的非法接入,確保了通信密鑰的安全分發。
1數據封裝協議
安全子層的功能是認證用戶和加密用戶數據,因此涉及到大量的密碼算法。這些算法可以分為加密算法、信息摘要算法(MAC)。數據封裝協議規定了可以采用哪些加密算法加密SS和BS間的通信數據,通信數據如何驗證。這些算法在不同的應用環境具有不同的規格,IEEE802.16協議還規定了這些算法的應用規則。通信數據的加密算法在IEEE802.16e-2005中有四種DES-CBC、AES-CCM、AES-CTR、AES-CBC,其中后兩種是IEEE802.16-2004所沒有的。其中AES-CCM算法既對數據加密也對數據進行認證。信息摘要算法有兩種HMAC-SHA1和CMAC-SHA1,后一種是IEEE802.16e-2005新增加的。信息摘要算法主要是對MAC的消息進行認證,確保消息的來源是正確的。
2密鑰管理協議(PKM)
無線通信技術的發展給電力監控系統的建立和發展提供了技術支持,電力監控系統充分利用無線通信技術的技術成果進行遠程監控,增強了電力系統的管理職能,提高了電力系統的工作效率。無線通信技術種類繁多、更新換代頻繁,能夠提高電力監控系統的性能,使電力監控系統的發展更加具有科學性和準確性。
2無線通信技術在電力系統監控中的具體應用
在電力系統中設置監控系統,利用監控系統進行數據的收集處理,實現對遠程設備的操作,能大大提高電力系統的工作效率,滿足人們的生活需要。因此,在電力系統監控中應用無線通線技術已成為社會發展的需要。
2.1在電力用戶和線路設備等方面的應用
利用無線通信技術可以把電力用戶、設備、線路等監控系統聯結起來,建立一定范圍的局域網,通過遠程集抄終端,定時抄傳電力用戶的電表信息并進行存儲,避免了因系統異常導致的數據缺失;無線集抄終端還可以智能判斷電路設備是否出現故障,并把發現的問題傳送到服務器,及時發出警告。通過無線通信技術可以實現遠程操作,如抄表、查詢、統計、瀏覽、分析、打印等,避免了人為因素導致的數據不準確等弊端,提高了電力系統的工作效率和電力系統的自動化水平。
2.2在電力服務方面的應用
通過無線通信技術實現對電力系統的監控,把用電系統和移動終端實現網絡連接,既滿足了電力部門向電力用戶及時發放用電信息的需要,也滿足了電力用戶根據個人需要自行定制信息查詢的需要。利用無線通信技術,通過移動終端,采用SMS、WAP、PUSH等形式,實現辦公自動化和監控職能,電力部門可以根據通知的重要程度采用自動語音通知的形式,并通過設定系統得到回復結果。同時,通過對電力系統的網絡監控實現電力部門和電力用戶的信息溝通,及時解決出現的問題,提高電力部門的服務效率,滿足電力用戶的需要。電力用戶可以通過無線網絡利用EMAIL、SMS、WAP_PUSH等形式,讓手機等終端進行信息查詢和信息定制,提高了電力用戶的滿意度,完善了電力部門的服務職能。
2.3在電力系統內部的應用
隨著電子技術的發展,使無線通信技術在電力系統監控中的應用得到了進一步的發展,通過無線通信技術的定位功能可以對電力系統工作人員的工作情況進行監控。隨著智能機的出現,利用手機終端還可以實現信息共享,提高工作效率。如,工作人員在野外工作時,可以通過手機終端進行信息查閱,及時處理和解決遇到的新問題,提高其工作效率。
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計算機技術促進電力系統自動化的發展速度,計算機在電力系統中的發展體現在:電力系統所用的智能化設備。電力系統設備可實現在線監測。光電式電力互感器的廣泛使用;適應光電互感器技術的新型繼電保護及測控裝置廣泛使用;特高壓電網中的二次設備的開發與應用。⑴電力系統設備的智能化。在一般電力系統里,一次設備和二次設備安裝相距地點從幾十米到幾百米之間,使用信號較強的電力電纜和控制電流的電纜連接,電力設計一次設備智能化的含義是這樣定義的:在進行一次設備設計時,同時也滿足了二次設備部分或是全部的功能,可以節約不少的電力信號電纜和控制電纜,簡稱一次設備自帶測量與自帶保護。⑵電力系統中一次設備的在線監測對象電站鍋爐、蒸汽輪機、燃氣輪機、水輪機等等,對于它們運行的參數進行長期和連續的監測,這樣做的目的不僅可以保證運行的設備實施狀況進行監督測量,還且各種參數的變化也可以及時反映出來,一旦出現什么機器故障,可以及時的進行解決,也會對機器的維修和保養得到及時的技術支持,提高設備的利用率。⑶傳輸電路中不可或缺的就是光電式電力互感器,它的主要功能是保證輸線電路中高電壓和高電流值按照一定的堵塞比例調整至測量的標準數值。但是它也有自身的不足之處就是,電壓級數升高它也會跟著升高,因此絕緣的難度相應的加大。再者就是在一些運行信號范圍小的情況下會造成它出現飽和,或是導致信號變畸形。而且它是無法和微化機和具有保護設備直接接口的。⑷電力系統在采用光電互感器技術后,對于電力系統中二次設備的內部構件和功能都會發生較大的變化。這樣的變化首先體現在設備內部響應的速度將會大大提升。但是這樣技術的應用也存在著一點問題就是進行數值計算時,需要不同的互感器進行同步數據采樣,還有就是要設計相關的高效和高速的數據通信協議。
2計算機在電力系統中的發展
計算機普及應用于電力系統中,得到了非常不錯的發展,但是就目前來看,計算機技術應用于電力系統的發展也遇到了不少的問題。主要表現之一就是我國電力系統自動化的速度要遠比計算機發展的速度相比,在計算機技術快速更新的時候,電力系統也在不斷的更新,但也就是如此,更新的速度加快,也就更加容易產生系統知識的斷層。新的技術產生往往是帶著巨大的機遇,但是也會面臨不少的挑戰,新的計算機技術是否可以很好的和電力系統結合在一起,什么樣的方式將它們連接,成為新計算機技術產生后值得思考的問題。表現之二,計算機技術的發展,要求電力系統設備也要進行相應變更,這就涉及到一個兼容性問題,電力系統對于較大電磁干擾會出現機器故障,而且每個廠家生產的設備相應的指數也會不一樣,如何使電力系統與電磁環境相互統一協調,是每一個生產電力設備的廠家要克服和解決的難題。舉一個例子來說,光電互感器的按照一定比例調試,在儀表范圍內的高電壓和強電流,因而準確的測量電壓和電流的數值,這樣的設備是電力系統中用于電網自動化控制系統的重要工具。如何提高設備的精確性,避免因電壓過高導致的信號失控,我們要做的就是解決電磁的兼容性和絕緣技術,才可以確保設備正常準確的工作。計算機技術對于電力系統的發展具有非常重要的促進作用,這是我們在應用的過程中所看到的非常大變化,為了進一步推進計算機技術在電力系統中的發揮,作為電力部門,要重視新技術的開發研究,重視實踐和理論的相結合,重視人才的引進,為提高行業的專業水平而不斷的探索研究。
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