统计学参数概念十篇

发布时间:2024-04-29 12:11:58

统计学参数概念篇1

作者简介:侯文彬(1973-),男,河北张家口人,大连理工大学副教授,博士

摘要:针对客车车身结构概念设计的特点,开发了客车车身结构概念设计与优化系统(简称BCD),建立了参数化的客车车身结构概念模型以该模型为模板,实现了新客车车身结构概念几何模型的创建和车身尺寸参数调整,同时建立了车身系统的静态刚度分析、低阶模态分析、灵敏度计算和优化设计计算的自动化过程,对车身的结构性能和低阶模态进行了有效的预估最后,本文使用该系统计算了某客车车身结构的刚度和低阶模态,并在保证车身质量降低的情况下实现了刚度和低阶模态的提高,有效的改善该车身结构性能,实现了车身轻量化,验证了BCD系统的有效性和可靠性

关键词:客车车身;概念设计;车身优化;轻量化

中图分类号:U46221文献标识码:a

客车车身骨架是由薄壁杆件组成的复杂的空间高次超静定结构,是整车的关键总成其受力情况复杂,结构分析难度较大,并且其结构性能的好坏与客车车身使用寿命直接相关[1-2]一般来说客车车身结构应该满足如下要求:具备足够的静态结构刚度以满足装配及使用要求;强度上要能承受实际工况中出现的最大静载荷及动载荷,以保证其疲劳寿命;还应具有合理的动态性能以达到控制振动和噪声的目的[3-4]客车车身的开发流程可以分为:产品策划、概念设计、技术设计、产品试制、产品试验和生产准备6个阶段其中客车车身结构概念设计阶段对于整车开发具有重要意义,是保证整车性能、设计质量及可靠性的重要阶段,是集中体现创造性思维的阶段在实际应用中,客车车身结构概念设计一直是客车车身开发的薄弱环节随着设计人员对概念设计阶段重要性认识的加深,欧美等主要客车厂商越来越注重概念开发阶段的工作,但是总体说来,客车车身结构概念设计的发展水平还远远没有达到轿车相应水平[5]本文结合客车车身结构概念设计阶段的特点,开发了客车车身结构概念设计系统该系统在概念设计阶段引入参数化设计思想、Cae分析和优化方法,将参数化建模、Cae分析和优化计算集成为一体,实现了Cae分析的智能化和“分析驱动设计”的设计理念,并且对于实现客车车身轻量化具有重要意义

1BCD系统介绍

BCD系统是在SiemensnX件平台进行二次开发实现,其系统结构如图1所示,为三层体系结构最顶端的用户层提供了供用户操作的向导式界面,该系统将客车车身结构概念设计阶段复杂的操作分解为24步简单操作,使用UiStyler创建了与操作步骤对应的交互式操作界面,并通过底层知识库将已有设计经验作为默认设计参数加载到对话框中,指导用户操作逻辑层分为4个模块,包括几何建模模块、有限元建模模块、求解与后处理模块和车身参数优化模块在几何建模模块中,用户可以对系统提供的客车车身结构概念模型的尺寸参数进行编辑,以创建新的客车车身结构概念模型;在分析模块中用户可以选择分析工况类型,包括弯曲刚度计算、扭转刚度计算和模态分析,系统自动完成对概念模型的网格划分,加载梁截面属性和材料属性,设置载荷值和约束条件,用户既可以选择接受系统提供的这些参数的默认值,也可以根据实际分析需要自行设置需要的参数;在求解与后处理模块,系统自动调用nXnastran求解器进行计算,然后生成后处理视图和分析报告;车身优化模块的主要功能是对概念车身进行灵敏度分析并进行尺寸和形状优化,获得优化的车身结构参数物理层指进行车身结构概念设计时用到的各种数据库,包括车身模板库、梁截面库等,具体指保存有相应信息的电子表格为了实现车身结构概念模型的全参数化,在建立车身结构概念模型时将所有参数信息都存储在相应的电子表格中,形成不同的参数库系统运行时会自动加载参数库中的参数信息,也可以将新的设计参数保存到参数库中逻辑层和物理层通过nX/Spreadsheet电子表格技术建立联系,在逻辑层和物理层之间进行数据传递

2客车车身结构参数化的定义实现

在BCD系统中,客车车身参数化的实现主要依靠模板完成,模板是一个带有若干产品属性的参数化的车身几何模型,其形状是可调节的系统通过模板可产生新的车身模型下面介绍模板及设计参数

21设计参数的确定

1)总体结构参数:轮廓尺寸(车长、车高、车宽)、轴距、前悬、后悬因为对于客车车身,接近角、离去角与车身蒙皮有关,车身结构概念模型不考虑车身蒙皮,所以没有选择接近角、离去角作为结构参数图2为车身结构概念模型长度方向上参数定义

2)外观特征参数:前门宽度及高度、后门宽度及高度、前后轮轮框宽度、车窗高度前后轮轮框高度及车窗宽度通过调整梁位置实现尺寸调整

22概念模型的创建原则

建立概念车身参数化模型时,既要考虑车身概念设计阶段的特点,也要考虑到后续参数化有限元模型的自动生成,综合考虑,提出了建立概念车身参数化模型应遵循的原则为:

1)将车身结构简化为控件线框模型,在不改变车身结构主要力学特性的前提下,忽略工艺孔、翻边、小的肋板等对整体刚度影响较小的非承载件在自动建立有限元模型时,用梁单元进行模拟计算

2)对于同向焊接的两根梁,因为其焊接处强度近似等于材料内部强度,故可将其简化为一根梁

3)为了实现概念车身参数化模型的快速修改,需要给设计者提供合适的设计参数和约束条件,但是过多的约束将使模型过于详细,不符合车身结构概念设计的要求,约束过少又难以满足整体设计要求

23设计参数的确定

系统使用UG/KF技术建立客车车身结构概念模型,模型属性按照性质的不同,可以分为两部分,如图3所示一部分是用于创建几何对象的子规则,另一部分是用于表达几何对象间参数关系的属性子规则用来创建各种几何对象,使用各种函数确定创建的几何对象的参数关系属性用来创建主要参数,创建几何对象时引用已建立的属性,当属性值改变时即可改变几何对象的参数在KF导航器中,建立新的子规则时,选择ug_point创建概念模型中的点,选择nx_line创建概念模型中的直线,选择ug_spline_tru创建概念模型中的样条线直线和样条线表示车身模型中的梁综合使用属性和子规则可以实现各种参数化要求,达到参数化建模的目的

24客车概念模型的参数管理

BCD系统使用电子表格建立参数数据库,保存和管理各种参数信息这些参数信息通过UG/Spreadsheet接口导入到BCD系统中,通过调用相应函数完成数据的读写及表单的建立、制作图表等操作电子表格中存储的参数信息可以分为概念模型几何信息和用于建立概念模型的有限元模型的信息概念模型几何信息包括车身主要尺寸参数、车身侧围梁位置、车身顶架梁位置信息、梁截面信息等用于建立概念模型的有限元模型的信息包括默认的载荷值和约束情况、梁单元信息等在创建参数化的概念模型时,为了实现对已有经验和知识的重用,将国家标准和一些学者的研究结果作为经验,以约束和限制车身参数的修改范围

2.5.1梁几何位置调整

2.5.2梁的增加和删除功能

BCD系统提供了梁的增加和删除功能,便于用户对模板的调整梁的增加功能是通过增加一个nXStudioSpline曲线对象,然后附上相应的截面、材料和有限元属性

3客车车身结构分析

客车车身结构概念设计系统(BCD)的一个重要的设计理念就是在车身结构概念设计阶段引入Cae分析,系统根据已经建立的客车概念车身参数化模型及用户输入的设计参数自动生成概念车身有限元模型和载荷及边界条件[6],用户可以根据需要进行车身结构刚度计算和模态分析

车身结构刚度为:在不至于毁坏车身的外力的作用下,车身抵抗弹性变形的能力,是评价客车车身性能的一项重要指标,对车身其他性能如nVH性能和车身结构耐久性都有很大影响[7]客车在正常行驶中,受车内乘员、货物等载荷的作用引起车身弯曲变形,形成弯曲工况;在特殊情况下,如汽车单轮悬空、对角轮骑障等,车身扭转变形,形成扭转工控车身结构静态结构刚度分析包括车身弯曲刚度和车身扭转刚度

客车车身进行弯曲刚度分析时,可以将车身整体简化为一根简支梁,对车架施加垂直载荷,使车身整体弯曲变形,测量最大挠度值,根据载荷和该挠度值就可以计算得到客车车身弯曲刚度BCD系统使用客车车身在扭转载荷作用下产生的扭转角大小来评价车身扭转刚度,即用单位轴距长度轴间相对扭转角评价整车的扭转刚度[8-9]BCD系统由式(1)计算扭转角,由式(2)计算车身扭转刚度

式中:GJ为车身的扭转刚度;m为车身所施加的扭转载荷;φ为车身扭转角

客车在行驶时,由于发动机运转、路面不平等因素的存在,车身结构会在这些振源的激励下产生振动,当振源的激励频率接近车身整体或者局部的固有频率时,会发生共振现象,出现剧烈的振动和噪声,甚至可能造成结构破坏BCD采用nXnastranSQL103求解器可计算100阶以下低阶模态

4客车车身结构优化设计

为实现刚度和模态综合多目标优化,BCD系统综合了折中规划法和评价频率法[10],采用式(3)作为综合多目标优化目标函数,综合了客车整车车身弯曲刚度、扭转刚度和一阶弯曲和扭转模态4个目标

在进行优化时,一般要对客车车身结构进行灵敏度分析,这样可以掌握车身结构性能指标对设计变量的灵敏度,选择较灵敏的变量作为优化变量系统采用梯度法进行灵敏度计算,集成了nX的opt优化迭代模块,优化变量可以为厚度和截面形状因子

5设计实例

为了验证BCD系统,下面结合某款客车的骨架结构和尺寸,采用该系统进行结构设计和优化过程,并进行结果对比与分析该车身结构初次结构分析结果如表1所示与原车分析数据相比,分析最大误差为扭转刚度11285%,其它误差均在10%以内,主要原因在于概念结构模型省略了一些加强筋所致,导致刚度有所下降

为了实现车身的轻量化,下面对车身结构进行优化设计,采用的优化变量主要是尺寸厚度优化目标选用了弯曲刚度、扭转刚度、一阶弯曲模态和一阶扭转模态4个目标值,设定该目标值大于当前值,即保持目前车身结构性能不减弱优化约束为质量小于当前质量,即车身变轻在考虑对称的情况下,优化变量选择梁B1等23根梁的截面厚度值作为初选优化变量,如图5粗线条梁所示经过灵敏度分析后,挑选11根影响较大的梁的厚度作为优化变量如图6所示

通过验证值与优化前指标进行的对比,结果显示弯曲刚度值提高了2489%,扭转刚度值提高了0531%,整体扭转振型频率提高了0616%,整体弯曲振型频率降低了0282%,满足优化目标所设定的值,在车身结构性能不降低的情况下车身质量减少17095kg,达到了车身减重的目的优化结束后BCD系统使用优化后的尺寸更新设计模型并产生车身的实体模型(见图7),供后期设计使用

6结论

基于参数化模板技术开发实现了基于客车结构概念设计的车身结构概念设计与优化系统——BCD,实现了客车车身结构概念设计和优化的整个流程的一体化这对于缩短车身结构设计周期和车身轻量化具有实际意义通过对某型号客车车身结构模型进行的分析和优化,验证了系统的正确性和有效性,该分析结果也可作为该客车车身后续设计阶段的设计参考,以指导车身轻量化设计

参考文献

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统计学参数概念篇2

关键词:机械设计基础;基本概念;教学

《机械设计基础》中的基本概念是从工程实践的各种现象中高度概括出来的,反映事物本质的基础理论。基本概念包括机械零件所涉及到的各种定义、分类、基本参数、工作原理、标记方法……等等。本人从事专业教学多年,深知基本概念的教学在课程的教学中有着举足轻重的作用,不容忽视。

一、关于定义类概念

定义是《机械设计基础》的重要基础知识,教师在讲解定义类概念时,一定要讲透彻,使学生弄懂定义的内涵。在讲述时要注意以下两点:

1.下定义要准确,不能拖泥带水,含混不清,更不能丢三拉四,使定义不完整。例如,在讲螺纹升角时,要讲明升角的形成和升角所在的位置。如果只讲螺纹升角是螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间所夹锐角,定义就不准确。因为,在以螺纹轴线为轴,不同直径的圆柱面内。螺旋线切线与垂直于螺纹轴线平面的夹角也各不相同。所以在给螺纹升角下定义时,必须明确螺纹升角所在的圆柱面为螺纹中径的圆柱面,否则,定义就不确切。学生就易将定义概念搞错。

2.要严格区分容易混淆的定义,讲清它们各自的含义。这就要求教师避免出现自身尚不清楚定义的内涵,或者虽自身清楚定义的内涵但笼统地讲授结果导致学生发生概念混淆的问题。例如,轴承的减摩性和耐磨性就是一对极易混淆的不同概念。减摩性是使材料工作面间摩擦阻力减小的性质。耐磨性是指材料抵抗磨料磨损和胶合磨损的性质。问题的关键在于,一个是就摩擦力而言的,一个是就磨损而言的,抓住关键环节,就能够区分这两个不同的概念了。再如,螺旋副与螺纹副也是一对极易混淆的不同概念。螺旋副是指内、外螺纹相互旋合组成的动连接,是一种运动副,而螺纹副则是指内、外螺纹相互旋合组成的静连接,不是运动副。因此,为了能够讲透这类概念,教师一定要反复钻研教材,以期能正确而严格地分清它们。

二、关于原理性概念

各种机械零件的工作原理、失效的机理等概念就是该零件所以能正常工作的基本道理,也是建立零件强度理论的基础。这类概念的说理性很强。因此,在讲解原理性概念时,首先要求教师讲得准确,概括性强,其次要求教师的思路清晰明了,分析透彻,让学生听到后感到“言之有理”。

例如,在讲解带传动“打滑”和“弹性滑动”这两种不同现象的机理时。可以一边比较一边进行分析:打滑是指带传动所能提供的有效摩擦力不足以克服工作阻力而无法工作,带在带轮上发生全面滑动,故带传动的打滑现象是一种失效形式,为使带传动正常工作,必须避免带传动发生打滑,如果使用得当,打滑是完全可以避免的;带传动中的弹性滑动现象又是因何而产生的呢?因为带传动是通过中间挠性件(带),依靠带与带轮间的摩擦力来进行工作的,带传动工作时,主动轮上带从开始与带轮接触到脱离,带的弹性变形由长到短,而在从动轮上,带的弹性变形则由短到长,这种由于弹性变形不均匀而引起的带在与带轮的接触弧上的错动就是弹性滑动现象,由于中间挠性件(带)是带传动所必须的,所以带传动的弹性滑动是一种固有的物理现象,是不可避免的,并不是带传动的失效形式。通过上述分析,我们可以看出带传动的打滑与摩擦力有直接关系,而弹性滑动则与中间挠性件的弹性变形有直接关系,用这种比较法进行分析讲解就容易使学生弄懂比较抽象的又易混淆的原理性概念了。

三、关于参数性概念

机械零件的参数是用来表征零件的几何尺寸特性、运动特性和动力特性的。在讲解零件的参数概念时,要特别注意以下几方面的问题:

1.各参数所代表的含义

机械零件的参数很多。教师在授课时要讲明所以设这些参数的目的,它们反映的是零件的什么问题。特别是那些取做标准的参数,还要说明它们选取的条件。比如标准模数,对于斜齿圆柱齿轮选取在轮齿的法面分度圆上,对于直齿圆锥齿轮则选在轮齿大端的分度圆上,它是为了减少齿轮加工刀具数目且使齿轮尺寸标准化而设立的基本参数,模数直接影响齿轮尺寸和轮齿承载能力的大小。又例如,在齿轮传动中,齿轮传动比是指主动轮转速和从动轮转速之比u,而齿轮的齿数比则是指大齿轮齿数和小齿轮齿数之比,这是两个不同的参数,齿数比通常是用来进行齿轮传动强度计算的,传动比是用来表征零件运动特性的,当减速传动时,l=u,当增速传动时,i=1/u故绝不能将齿数比随便代替传动比。象这样讲授参数概念,会使得学生感到繁而不杂,多而不乱,从而能准确运用之。

2.各个参数之间的相互关系

机械零件的每个参数都不是孤立的,有关参数之间存在着严格的函数关系,同一零件的相关参数相互影响制约。对于一些基本参数关系式,教师要讲清它们的建立过程,并说明它们的含义。例如,齿轮传动中分度圆直径d、模数m与齿数z的关系:d=mz;斜齿圆柱齿轮传动中法面模数mn、端面m1模数与螺旋角的关系;mn=m1cosβ;蜗杆传动中蜗杆直径系数q、分度圆直径d,与模数m的关系:d1=mq,等等。目的是深化学生对基本参数的理解,学会参数的选用原则。

四、关于零件分类方面的概念

零件的分类是有一定系统性的。教师在进行讲解时,要注意掌握住零件分类的系统性,目的是给学生一个总纲,使学生对通用机械零件有一个总体的系统的了解。在讲解分类方面的概念时要注意纵向和横向两个分支。纵向分支包括:机械零件分通用零件和专用零件,技工学校的教材只研究通用零件,通用零件一般分传动零件(含螺纹连接)和轴系零件(含键、销连接),然后再一类一类地分下去。横向分支是指同一系统但不同类型零件而言的,例如同属轴系零件的滑动轴承与滚动轴承,它们的功用都是支承作用,但是它们工作时的摩擦性质不同,就是说它们是属于同一系统但不同类型的零件,所谓横向分支就是在它们之间进行横向比较,搞清它们的异同之处,例如,(摩擦类)带传动、链传动和齿轮传动同属于传动系统的零件,它们的功用都是传递运动和动力,所不同的是(摩擦类)带传动是通过中间挠性件(带)靠摩擦力进行传动的,链传动是通过中间挠性件(链)靠啮合进行传动的。齿轮传动则是一种直接接触的啮合传动。这样的讲课特点是既纵向讲系统分类,又横向比较异同,形成一种网络模式,帮助学生加深对机械零件总体轮廓的了解。

总之,对基本概念的清晰、准确的教学在课程的教学中有着举足轻重的作用,不容忽视。只要教师深钻教材,教法得当,通过各教学环节的相互配合。使学生确切地理解机械零件的基本概念,就可以为《机械设计基础》课程的学习打下良好的基础。

[参考文献]

统计学参数概念篇3

关键词:防空导弹;快速概念设计;需求分析

中图分类号:tJ760文献标识码:a文章编号:1009-2374(2012)03-0054-02

典型的防空导弹设计过程按照系统工程的观点,通常分为三个阶段:概念设计、初步设计和详细设计。根据波音公司统计,概念设计所花费的费用只占整个系统全寿命费用的约1%,但它却决定了整个系统全寿命周期费用的70%。正是基于概念设计阶段在全寿命周期费用中的重要作用,因而,必须采用各种优化技术和手段,大力提高概念设计阶段的质量。

一、防空导弹快速概念设计的内涵

在防空导弹概念设计阶段,主要进行防空导弹方案论证及发展战略制定,确定防空导弹的外形、载荷、尺寸、质量及总体性能等。

防空导弹概念设计涉及气动、弹道、动力、总体布局、结构及控制等多学科专业,而且各学科之间相互影响、相互耦合。因而,导弹快速概念设计是要充分利用各个学科之间的相互耦合可能产生的协同效应,以获得最优的导弹总体方案。导弹快速概念设计是典型的多学科问题,在新型导弹中表现更为突出。由于新型导弹的基本特性和学科相互影响关系复杂,较难形成闭合的、高质量的总体方案。为了解决此问题,总体人员必须要深入了解导弹各学科的特征和相互影响关系,并从顶层建立新型的一体化设计流程,即建立防空导弹快速概念设计平台。通过各学科的模块化并行设计来缩短设计周期,通过考虑学科之间的相互耦合来挖掘设计潜力,通过系统的综合分析来进行方案的选择和评估,通过系统的高度集成来实现导弹的自动化设计,通过各学科的综合考虑来提高可靠性,通过门类齐全的多学科综合设计来降低研制

费用。

二、目标和内容

防空导弹概念设计应处于防空导弹研制的最早阶段,是在战术技术任务提出后,其开展目的包括以下三个方面:

1.根据总体指标要求,确定防空导弹的主要特征,以满足质量、尺寸、精度以及毁伤效果的设计

要求。

2.确定防空导弹设计可能达到的总体指标要求,作为研制考核依据。

3.形成各分系统指标,为其开展详细的设计和研制工作提供依据。

其中,第1项工作是核心,第2项是通过反复调整第1项的输入实现;第3项是第1项任务的结果。

根据防空导弹的组成特点,这些特征包括:外形、部位安排、弹道设计、弹体结构、动力装置、制导控制系统、引战系统、电气系统。其中,按照防空导弹组成特征和使用原理特征,可将其分解为图1所示的各种设计工作:

图1防空导弹设计内容

其中,发动机、导引系统、控制器件、舵系统、引信、战斗部、能源等弹上设备在概念设计阶段不进行详细设计,仅考虑影响全弹质量、尺寸、精度、毁伤效果的特征设计。

(二)快速概念设计的必要性

防空导弹概念设计的困难性表现在:

1.在各种设计活动中涉及到大量计算过程,即使是这些设计活动完整执行一轮,其计算工作量也非常可观。因此,难以开展大规模设计选型工作,限制了防空导弹的设计自由度。

2.涉及到多个专业学科,大规模的子设计活动,而这些设计活动之间的输入输出又是相互关联的,如何使设计活动的输入输出达到最佳的、匹配的状态需要开展大量的指标协调工作,具有很大的

难度。

3.指标协调过程中面临设计活动输入条件的不断改变,而这些设计活动需要反复进行。因此,进一步加剧了设计工作的负担。

我国现有的防空导弹设计大都是在已有防空导弹型号上进行小规模的调整,其中非常重要的原因是由于缺少快速设计手段,尽可能避免设计工作的反复性,但这种思路从很大程度上限制了防空导弹的发展跨度。为此,我们必须寻求更为快捷的防空导弹概念设计方法。

(三)快速概念设计手段

根据以上概念设计的困难性,提高其快速性的手段包括:

1.提炼形成流程化、程序化的概念设计过程,并开发支持流程快速构造和数据自动交互的软件工具,提高设计工作衔接快速性。

2.发展快速的专业计算模型(包括设计和分析),缩减整体计算规模。

3.融入多学科耦合设计思想,减少概念设计整体迭代次数。

4.在确定设计特征过程中,充分应用自动数值优化和敏感性分析手段,支持参数的快速确定。

(四)概念设计的过程

概念设计涉及到多个专业内容,包括串联、并联、迭代的混合过程,主要涵盖总体、气动、动力、弹道、结构、控制、引战等专业。导弹总体根据战术技术指标提出多种方案设想,并进行战术技术指标协调分配,初步预估导弹的发射质量、外形尺寸、发动机总冲等技术指标;气动、动力专业根据总体分配的战术技术指标进行分系统方案优化设计;弹道专业根据气动参数、发动机内弹道数据、导弹的质量质心和转动惯量数据,进行导引规律设计和弹道计算。弹道计算的结果作为结构载荷计算和控制专业控制弹道仿真的依据;结构进行结构设计、模态计算及热防护设计,将模态计算结果输出给控制专业;控制专业根据气动数据、弹体模型及动力系数等参数,进行控制规律设计并进行协同仿真。导弹总体根据分系统初步设计结果并综合考虑各学科相互作用的协同效应,经过层次化、系统级的综合优化,最终形成最佳的导弹总体方案。

三、概念设计涉及专业

概念设计过程涉及的专业包括:

1.总体专业:负责总体方案构思、导弹总体技术途径选择、总体布局、部位安排、质量质心及转动惯量计算等。

2.气动专业:负责外形设计、气动计算、气动弹性分析。

3.发动机专业:负责发动机方案设计、内弹道计算。

4.弹道专业:负责导引规律设计、理论弹道计算、动力系数计算。

5.结构专业:负责载荷设计、模态计算、强度校核、热防护设计。

6.制导控制专业:负责制导系统初步设计、控制回路设计、控制器件初步设计及控制弹道仿真。

7.引战专业:负责引信、战斗部、引战配合设计。

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统计学参数概念篇4

1.1优化教学内容

针对不同专业的实际需要和学生的实际能力水平,设计出不同的概率论与数理统计课程的教学方案。对于培养研究型人才而言,教学内容上以考研大纲为范围,教学目标不仅要培养学生的学习兴趣,而且要培养学生的学习能力和独立解决问题的能力。对于培养应用型人才而言,教学内容上注重实用性,可适当补充应用统计的内容。重视教学内容的可接受性,可适当补充一些预备知识。比如在“古典概型”部分,补充排列组合,加法原理及乘法原理内容。在保证知识体系完整的前提下,适当削弱理论深度。核心在于学生的数学应用能力和实践能力的培养。

1.2注重概念背后隐藏的实际背景

概率论与数理统计的很多概念都与生活当中熟悉的实例想关联,通过这些实际背景引出抽象难懂的概念,不但对学生的学习有很大帮助,而且会提高学生的学习兴趣。为此我们做了许多教材研究工作。比如讲解随机变量的数字特征这一章,从如下问题引出数学期望和方差的概念:两个班级a班与B班,各有30人,学习相同的知识,分别以X与Y表示a、B两个班级的考试成绩。这两个班级的成绩可能会发生下列两种情况:

(1)两个班级的而平均成绩差别较大;

(2)两个班级的平均成绩几乎一样,但a班中每个人的成绩都差不多,没有太好的,也没有太差的,而B班中有一部分人成绩非常好,另有一部分人成绩很差,即成绩差距很大。那么上述两种现象用X与Y如何描述?再比如,在数理统计部分,从如下实例引出参数估计和假设检验的概念:在概率论中,我们研究的随机变量,其分布大都是已知的。在这一前提下,随机现象的统计规律性可以完全得以描述。但是对于太多的实际问题,一个随机现象的概率分布往往是不知道的,或者虽知道其分布的类型,但不知道其中的参数。比如,某工厂生产大批的电视机显像管,显像管的寿命服从什么分布?这是不知道的。如果凭以往的经验,假设显像管的寿命服从指数分布e(λ),但是其中的参数λ却是未知的。怎么才能估计出一个随机现象分布中的参数呢?这类问题属于参数估计问题,这是数理统计最重要的问题之一。假设电视机显像管批量生产的质量标准是平均使用寿命为1200小时,标准差为300小时。某电视机厂宣称其生产的显像管质量大大超过规定的标准。为了进行验证,随机抽取了100件为样本,测得平均使用寿命1245小时。能否说明该厂的显像管质量显著地高于规定的标准。这类问题与上面问题不同,它需要在两种假设:接受或拒收厂家说法中选一个。这类问题属于假设检验问题,这也是数理统计最重要的问题之一。

(3)避免记忆死板公式以全概率公式为例,某电子设备制造厂所用的元件是由a,B,C三个制造厂提供的,它们生产同一种元件,每个制造厂提供元件的份额分别占15%,80%,5%,三个制造厂的次品率分别为2%,1%,3%。这三家工厂的产品在仓库中是均匀混合的。在仓库中随机的取一只元件,求抽中次品的概率。授课中可引导学生分析:D={取到的是次品}这个事件和哪些事件有关?a={产品由a车间生产},B={产品由B车间生产},C={产品由C车间生产}。a,B,C这三个事件什么关系?借助文氏图。进一步,利用乘法公式有p(D)=p(a)p(Da)+p(B)p(DB)+p(C)p(DC)。最后,抽象出来,上面的式子称为全概率公式。再比如在二项分布的引入中,先求解一个分布律的问题:在相同的条件下独立地进行5次射击,每次射击时击中目标的概率为0.6,求击中目标的次数X的分布律。在求解这个分布律的问题时,尽量按规律写概率,进一步问:这是否是一个分布律?由于该分布律与二项展开式有关,因此称此分布律对应的分布为二项分布。

(4)淡化理论推导过程以二维随机变量这一章为例,可将一维随机变量中讨论的概念和性质直接推广到二维随机变量中,例如将一维离散型的分布律推广到二维离散型的联合分布律;将一维分布函数及性质推广到二维分布函数及性质;将一维连续型的定义及概率密度的性质推广到二维连续型的定义及联合概率密度的性质。这样不但让学生复习了一维随机变量的相关知识,而且对于抽象复杂的二维随机变量,更容易接受。再比如在讲解中心极限定理时,可借助级数的思想:有的时候一个有限的和很难求,但一经取极限由有限过渡到无限,则问题反而好办。在概率论中也存在着这种情况。如果X1,X2,…,Xn是一些随机变量,则X1+X2+…+Xn的分布,一般算起来很复杂,如果利用极限的方法进行近似计算,则在很一般的情况下,和的极限分布就是正态分布。在概率论中,习惯于把和的分布收敛于正态分布的那一类定理都叫做中心极限定理。

(5)抽象的概念直观化以“统计规律性”这个概念为例,可通过设计课堂学生抛硬币的试验。抛一次,可能出现正面,也有可能出现反面。抛10次,频率在0和1之间波动很大,如果抛50次,同学们会发现,正面出现的次数大约为25次。那么在大量重复试验中,其结果呈现出某种规律性,即为统计规律性。再比如连续型随机变量中的概率密度函数,是个很难理解的概念。下面换个角度来理解概率密度的意义.假设区间[a,b]是一有“质量”的线段,它的线密度为f(x),则区间[a,b]的总质量为ba乙f(x)dx。比较它与p(a<X≤b)=

ba乙f(x)dx的共同点,我们完全可以把密度函数类比为质量密度,把求概率类比为求质量.(6)增加应用实例例题和习题尽量选用生活中的例子,比如学生感兴趣的双色球中奖概率,生日概率,抽签与顺序无关,数学骗局,保险问题,投资决策,考研录取分数线的预测等等。在课堂教学中可适当补充应用实例,比如第1章:利用概率计算圆周率;分赌本问题;人寿保险问题。第2章:药效试验;在保险业务上的应用;捕鱼问题;昆虫繁殖问题。第3章:研究吸烟与肺癌之间的关系;电子系统的联结与寿命;导弹攻击问题。第4章:数学期望在医学疾病普查中的应用;民事纠纷案件;街头游戏;积分的计算问题;至少安装外线数问题;价格预测。第5章:统计研究的基本程序和基本方法;统计数据的收集;统计数据的整理和表示。第6章:单总体比例的置信区间;两总体比例差的置信区间。第7章:对单总体比例的假设检验问题;对两总体比例差的假设检验问题。通过这些实例,既可以开阔眼界,活跃思想,加深对本章知识的理解,又可增强应用意识,提高应用能力。

2结论

统计学参数概念篇5

【关键词】义务教育;统计;概率。

一、义务教育阶段增设统计与概率内容的意义。

在义务教育阶段增设统计与概率知识,很有必要,这是因为:

(1)统计与概率的基本思想方法和基本知识在日常生活中具有广泛的应用性。

信息社会,常常需要在不确定情境中根据大量无组织的数据做出合理的决策,如天气预报、购买、摸奖、买卖股票收益、统计部门大量的数据统计及决策等等。而统计与概率正是通过对数据的收集、整理、描述和分析以及对事件可能性的刻画来帮助人们做出合理的推断和预测。由此可见,这二者与人们的日常工作和社会生活密切相关。

(2)统计与概率的基本思想方法对于培养“数学智力”起着重要作用。

我们知道义务教育阶段的统计和概率分别属于描述性统计学范围和初等概率范围。描述性统计学在中小学只是初步介绍数据的收集、整理、描述和分析,当然,这种收集、整理、描述和分析不可能离开思维而进行。概率和思维有不可分割的联系,一般说来,中小学阶段的概率教学比统计教学能够提供更多的培养数学思维的机会,所以,初等概率也应成为所有人学习的内容。

(3)与国外相比,我国中小学阶段在这方面已明显落后。

自20世纪80年代以来,全球范围的把统计与概率的基本思想方法和基本知识作为数学基本修养的一部分而引入中学,甚至小学课程,这一运动逐渐形成并蔓延开去。目前,许多发达国家的课程标准对这部分内容都有比较详细的要求,且已形成一个完整的体系。相比之下,我国对此处理已明显落后,体现在内容设置过少,脱离实际,教学要求偏低等。

二、对义务教育阶段统计与概率定位的一些认识。

笔者认为对我国义务教育阶段统计与概率的定位应是以发展学生的统计观念为主,并培养学生的随机性意识以及在此基础上促进学生思维的发展。具体说就是:

(1)发展学生的统计观念。统计观念是否得到发展主要体现在以下三个方面:

①使学生具有从统计角度去思考与数据有关的问题的意识。

也就是当遇到相关问题时能想到去收集数据、整理数据、分析数据,具有这种意识是十分重要的。这样,即使你不懂或忘记了具体收集和分析数据的方法,但只要具有这种意识,你便会去请教专业人士,在他们的帮助下做出比较合理的判断。

②使学生能通过分析数据做出合理决策。对与数据有关的问题,要想对其做出合理判断,不但要有收据、分析数据的意识,还要有一些普遍使用的思考问题的方法。运用数据做出的判断,虽然不像逻辑推理那样有100%的把握,但它能使我们在常识范围内不能做出抉择处做出某种决策,而且为我们提供足够的信心。

③能对得到的结论进行合理的质疑。对所得结论进行质疑的前提之一是能读懂数据,理解它所代表的含义。对此,我们既要能从大量的数据及其统计图表中获得尽可能多的有用信息;还要保持理智心态,对数据的来源,收集数据的方式,数据的呈现方式及得出的结论进行合理的质疑。

(2)培养学生的随机性意识。。

具有良好的随机性意识对中小学生今后的学习、工作、生活都是很有帮助的。中小学概率内容应以对随机事件的描述和刻画为主线,设立“对概率的认识”;“随机事件的概率”等内容。“对概率的认识”主要是阐明概率是刻画随机事件发生可能性的数学模型。

“随机事件的概率”使学生对等可能事件,互斥事件,相互独立事件等日常生活中常见事件发生的可能性有所认识。

(3)促进学生思维的发展。。

《标准》中明确提出使学生具有用样本估计总体的思想。简而言之,即是具有由部分推断总体的思想。这种推断实质上是一种归纳推理,推理的结果是不能进行严格证明的,其准确性和可靠性纯粹是概率意义下的,这与确定性数学中的演绎推理及归纳推理完全不同。但事实上这种推理(思维方式)在生活中却有着广泛的应用,如天气预报、病情诊断等。对中小学生来说,这种推理虽是一种全新的思维形式,但也包含有逻辑推理的成分。因此,概率中的推理一样有助于促进学生思维的发展。

三、对义务教育阶段统计与概率呈现方式的一些认识。

(1)在学生已有经验的基础上,以直观为主,重在突出基本概念和基本思想方法。

在统计与概率内容设计时应向学生提供丰富的直观背景材料,使学生获得大量的感性认识。在此基础上,着重向学生揭示统计与概率的基本概念和基本思想方法。

(2)尽可能多地为学生提供实践活动,并注重探讨交流和学生的主动参与。

统计与概率的内容具有丰富的实际背景。因此,在统计与概率内容的呈现中,要给学生提供大量的实践机会,并让他们主动参与,只有这样,才能使他们更为深刻地体会到统计与概率的基本思想以及提高他们应用统计与概率知识解决实际问题的能力,从而使自身得到不同的体验和发展。实践活动可通过“看一看、做一做、想一想、议一议”,“写调查报告”等形式提供给学生,由于好多实际问题的解决需要较长时间;同时,实际问题具有复杂性,工作量大等特点,所以实践活动的提供必须课堂与课外相结合,学生独立思考,自主探索与学生之间的交流合作相结合,动手操作与探索研究相结合。

【参考文献】

统计学参数概念篇6

在初中阶段如何处理统计与概率的内容?怎样发挥统计与概率在提高学生数学素养方面的功能?下面就这些问题,谈几点粗浅的看法。

一、统计与概率改革的意义

统计与概率内容的改革,对促进初中数学教学内容的现代化、结构的合理化,推动教育技术手段的现代化,改进教师的教学方式和学生的学习方式等都有积极的作用。

1.使初中数学内容结构更加合理

现行初中数学教学内容主要包括代数、几何,统计含在代数之中。初中三年总课时大约500左右,代数约占258课时,统计约占14课时,几何约占228课时。从课时分配上可以看出,代数和几何占有相当的份量,约占总课时的95%,统计仅占4%。代数、几何属于“确定性”数学,学习时主要依赖逻辑思维和演绎的方法,它们在培养学生的计算能力、逻辑思维能力和空间观念方面发挥着重要作用。而统计与概率属于“不确定性”数学,要寻找随机性中的规律性,学习时主要依靠辨证思维和归纳的方法,它在培养学生的实践能力和合作精神等方面更直接、更有效。统计、概率与现实生活密切联系,学生可以通过实践活动来学习数据处理的方法。

2.有效地改变教师的教学方式和学生的学习方式

转变方式是学习统计与概率的内在要求。由于统计与概率中存在着大量的活动,学生需要通过亲自参与活动来学习统计与概率的内容,掌握数据处理的方法。这些活动以有效地导致教师与学生地位的根本改变,促进教师教学方法的改进和学生学习方式的改变。教师由知识的传授者成为活动的组织者、引导者、合作者,学生由被动接受知识的容器转变为活动学习的设计者、主持者、参与者;传统的传授式教学已不能满足教学的需要,学生的学习方式由被动接受变为主动探究。

二、处理统计与概率的基本原则

1.突出过程,以统计过程为线索处理统计与概率的内容统计学的主要任务是,研究如何以有效的方式收集和处理受随机性影响的数据,通过分析数据对所考察的问题作出推断和预测,从而为决策和行动提供依据和建议。统计是一个包括数据的收集、整理、描述和分析(包括概率)的完整过程。根据统计的这个特点,初中阶段的统计内容应该反映这个完整的过程,以过程为线索设计整个初中的统计内容。首先是数据的收集,然后是对收集到的数据进行整理和描述,最后对数据进行分析。在具体内容的处理上也应突出统计的基本过程,让学生经历收集数据,整理数据、描述数据和分析数据得出结论,利用结论进行合理预测和判断的统计过程。

2.强调活动,通过活动体验统计的思想,建立统计的观念

统计与生活实际是密切联系的,在收集数据、处理数据以及利用数据进行预测、推断和决策的过程中包含着大量的活动,完成这些活动需要正确的统计思想观念的指导。统计的学习要强调让学生从事简单的数据收集、整理、描述、分析,以及根据统计结果进行判断和预测等活动,以便渗透统计的思想,建立统计的观念。

3.循序渐进、螺旋上升式安排内容

统计是一个包括数据的收集、整理、描述和分析的完整过程,这个过程中的每一步都包含着多种方法。例如,收集数据可以利用抽样调查,也可以进行全面调查;在描述数据中,可以用象形图、条形图、扇形图、直方图、折线图等各种统计图描述数据。对统计过程中的任意一步,教材不可能在一个统计过程中全面介绍,因此教材可以采用循序渐进、螺旋上升的方式处理内容,在重复统计活动的过程中,逐步安排收集数据和处理数据内容。这样安排内容不仅符合统计的特点,也符合学生的认知规律。学生对统计的过程是陌生的,这样螺旋上升式安排内容,可以使学生在重复统计活动的过程中,不断完善对统计的认识,逐步掌握统计分析的各种方法。

三、处理统计与概率时值得注意的几个问题

1.统计与概率宜分别相对集中安排

概率是刻画事件发生可能性大小的量,统计是通过处理数据,利用分析数据的结果进行预测或决策的过程。从统计学内在的知识体系看,概率是统计学的有机组成部分,在数据的分析阶段,可以利用概率进行统计分析,从数据中得出结论,根据结论进行预测或判断。因此,在初中阶段,可以把概率看成是统计过程的一个阶段。

2.使用信息技术,突出统计量的统计意义

信息技术的发展,使收集数据和处理数据变得更方便、更快捷。我们可以通过计算机网络收集数据,利用计算机软件制作统计表,绘制各种统计图以及进行概率实验,这是统计与概率在各行各业得到广泛应用的一个重要原因。在教材编写和实际教学中,应当提供使用计算机处理一些内容的方案,作为弹性处理,供有条件使用计算机的学校或学生选用。

3.淡化处理概念

虽然概率与统计的概念不多,但有些概念给出定义是困难的,教材不必追求严格定义,应将重点放在理解概念的意义上来。例如概率的概念,在中学阶段给出严格的定义是不可能的,也是没有必要的,因此在编写时,可以通过大量的例子来说明,让学生感受到概率是对随机现象中规律性的一种刻画,是对事情发生可能性大小的一种估计就可以了。

4.选材广泛,文字叙述通俗、简洁

统计(包括概率)的现实生活素材是非常丰富的,编写教材时应当充分挖掘,尽量从学生的生活实际出发来引出和呈现内容,通过丰富的素材处理内容。选材可以是学生感兴趣的生活实际问题、社会问题或人与自然的问题等,突出现实性与时代感。

统计与概率的内容虽然有大量的图表,但也需要一定的文字语言解释说明。为不影响学生的阅读兴趣、分散学生的注意力,要避免大段的文字叙述。

统计学参数概念篇7

关键词:统计学应用性;三线牵引课堂;教学创新;人才培养质量

1统计学课程特色分析

首先,统计学是经济管理类专业基础课。其作用在于方法体系和工具性质的入门,为更专业的统计工具学习做铺垫,这决定了教学过程中应重视统计意识和思维的传递…。其次,统计学是解决问题的方法性工具。教学应突出如何科学的收集整理数据,并恰当运用统计方法分析数据,解决实际经济管理问题。最后,统计学应用多元化。可应用于诸多专业领域问题,为课堂教学提供了各专业汇聚的丰富案例,但同时亦带来教学案例选择的难度。基于统计学课程的应用性、方法性,可设计三线牵引的课堂教学模式。

2三线牵引课堂教学实践

2.1三线牵引课堂设计

三线牵引课堂指在教学过程中,由求知心理牵引,完整解决问题的应用流程牵引,理论知识体系牵引三方面作为动力推动课堂进程,更具体的思路可总结为:情景案例导入,问题驱动思考,系统设问探索,问题解决成就感的获得,深入追问延伸后续章节学习,教学目标达成。以统计学中抽样与参数估计的讲解为例,可进行教学设计思路图如下:

2.2三线牵引课堂组织实现

首先,情景导入。情景1:某工厂生产某一型号灯泡,想知道这种型号灯泡的平均使用寿命,需要对所有灯泡使用寿命进行测试求出平均值吗?情景2:想知道铜陵学院一万八千多学生平均月生活支出或者是眼睛近视率,需要对全院学生进行全面调查吗?

其次,统计意识的引导,讲述抽样原因。面对上述情景,测量遇到了障碍,情景1是无限总体不可能实现全部测量,同时所有产品都用于实验这也是不可取的,情景2是总体很庞大而且个体之间差异性较小,没有必要进行全部测量;由此引出抽样和估计的概念。

再次,连续设问形式引导:抽样相关概念。问题一:抽取的这一部分单位叫什么呢?讲授:样本与总体概念。问题二:如何抽取?有什么要求呢?讲授:重复抽样不重复抽样及随机原则。问题三:应抽取多少个单位呢?讲授:样本容量与样本空间概念。问题四:进行观测计算的数量特征叫什么呢?讲授样本估计量:样本均值、样本比例、样本方差,与总体参数:总体均值、总体比例、总体方差,及总体参数确定性和样本统计量是随机性。

最后.持續探索抽样概率科学性:抽样分布。问题五:观测的数量特征是确定的一个值还是许多个值呢?为什么?讲授:样本估计量是随机变量。在随机原则抽样和样本空间概念的基础上进一步例证样本均值、样本成数、样本方差等样本估计量均是随机变量。问题六:如果是一个变量,有没有自己的分布律呢?讲授:抽样分布知识,难点部分,辅之概率论与数理统计部分知识的回顾。问题五讲解的基础上,进一步例证随机变量所有可能的取值,每个取值对应的概率,并针对总体如果取值改变,对应样本取值及概率会发生什么变化,总而总结出样本均值、样本成数服从的分布律,即为抽样的概率分布,在此理论讲解的基础上,要求学生记住可能的分布律及对应的参数。

另外,深入追问延伸后续章节学习:抽样误差。问题七:如果是一个变量,用一个变化的值来估计总体的数量特征会准确吗?讲授抽样误差概念,并延伸由于估计量随机性误差也是不确定的,误差的大小如何衡量呢,由哪些因素决定呢,留作课后思考下一节学习。

3三线牵引课堂教学创新点

首先,课堂设计导向创新,由兴趣吸引到任务驱动转变。兴趣吸引课堂是以案例情景引起学生兴趣,继而完成知识讲授,但该教学模式传递的是具有选择性的学习态度,可以感兴趣,亦可不感兴趣;三线牵引课堂是任务驱动,结合各专业时代问题设计经典案例,以学生必然面对该问题为要求,驱使其展开探索,并最终完成任务促成成就感获得。

统计学参数概念篇8

【关键字】计算机应用;教学思路;教学指导

作为教学实施的主导者,每位教师都应该在教学开展前理清一条清晰的、有效的教学思路,才能在一门课程的教学过程中把握方向,从而获得一定的教学效果。另外,一门课程的教学思路不应该是固定而不能变化的,要能够因教学对象、具体教学过程的情况变化而进行适当调整,以适应不同的人才培养目标、实现不同的人才培养需求。本文针对《计算机应用》课程,从课程定位、教学目标、教学内容、教材、教学参考资料、教学方法与手段、学生学习方法的指导等多个方面,详细论述了这门课程的教学思路。

1课程定位和教学内容

1.1课程定位

《计算机应用》课程是面向我校计算机专业和非计算机专业专科层次学生的一门职业素质必修课,是培养信息时代高素质人才的基础性课程。该课程的任务是使学生具有信息社会背景在所必须的信息技术方面的基础知识,使用计算机和网络的基本知识,充分认识现代化信息技术对社会经济发展、科学技术进步以及社会整体环境的深远影响。在学习本课程后,学生能主动并积极地提高自身的信息素养;能掌握使用计算机进行信息的获取、加工、传播和应用的能力;能适应信息社会的网络环境,为今后的主动学习、终生学习和适应信息化工作环境奠定一个扎实的基础。

1.2教学目标

1.2.1知识目标要求学生掌握计算机信息处理与应用的基础知识,包括以下具体内容:信息技术方面的基本知识:信息、信息处理、信息系统、信息化以及信息社会的基本概念;数字技术的基本概念、数值、文字等信息在计算机中的表示方法;电子元器件、微电子技术、集成电路和集成电路卡的概念。计算机硬件方面的相关知识:计算机的逻辑组成和各个部件的功能;计算机的硬件组成和分类;中央处理器的概念、结构、基本任务和性能指标;指令、指令系统的概念;指令和程序的执行过程;主板、芯片组与BioS的概念;存储器层次结构和主存储器的基本知识;个人计算机输入输出操作的原理;i/o总线的类型;常用i/o接口的知识;常用输入设备(键盘、鼠标器、触摸屏、扫描仪、数码相机)和常用输出设备(显示器和打印机)的作用、分类方法、主要性能指标和工作原理。计算机软件方面的相关知识:计算机程序和软件的概念、软件的分类及基本特点;操作系统的作用和分类;操作系统的处理器管理、存储管理、文件管理和设备管理的基本知识;win-dows、UniX和Linux操作系统的特点;算法的概念、属性、表示和分析方法;计算机语言的作用;程序设计语言的分类;常用高级程序设计语言的基本知识;语言处理系统的概念和工作过程。计算机网络方面的相关知识:计算机网络的概念、组成与分类方法;通信的基本模型、信号的分类;多路复用技术的作用与类型;电路交换和分组交换技术;信道的概念和常用传输介质的特点与分类;局域网的基本知识;以太网的类型和特点;因特网的发展、组成与常用接入技术;网络分层结构和tCp/ip协议;ip地址和ip数据报的概念;路由器的工作原理;域名系统的概念;电子邮件、万维网、im和文件传输服务的基本知识。数字媒体方面的相关知识:字符编码标准;文本处理和常用文本处理软件;图像与图形的概念;图像的获取、参数及常见文件格式;计算机图形的应用;声音的概念;数字声音的获取过程与获取设备;数字声音常用的压缩编码方法;计算机合成声音的基本原理与应用;数字视频的概念、获取方法与获取设备;数字视频的常见文件格式、压缩方法和应用。计算机信息系统及数据库方面的相关知识:计算机信息系统的概念、类型和特点;DB、DBmS、DBS的基本概念;数据模型、关系型数据库的基本原理;数据库结构化查询语言SQL的基本语法;典型信息系统的特点。

1.2.2能力目标培养学生具备以下操作能力:windows操作系统部分:windows7操作系统的安装与管理;个人计算机常用应用软件的安装;常用外设的使用与维护;文件的创建、保存、复制、移动、删除、属性设置等基本操作;使用浏览器软件浏览网页、检索信息、下载资源等操作;winRaR、讯雷等常用工具软件的使用;撰写和收发电子邮件。microsoftword2010的操作方面:文本的编辑和格式设置;段落格式和页面格式的设置;分栏、首字下沉、边框和底纹的设置;图片、图形、艺术字、文本框等对象的插入和格式设置;通过插入或文本转换为表格的方法创建表格、表格属性设置和计算操作;文档的创建、保存、打印和保护。microsoftexcel2010的操作方面:电子表格编辑;填充柄的使用;公式的编辑;相对地址、绝对地址的使用;常用函数的使用;工作表格式化;各种类型图表的创建和编辑;使用数据透视表对数据进行分析;工作簿的新建和保存。microsoftpowerpoint2010的操作方面:幻灯片的基本编辑;字体格式和段落格式的设置;图片、图形、文本框、艺术字、Smartart图形等对象的插入和格式设置;为演示文稿应用主题;幻灯片背景的设置;母版的使用;文本、图片、图形等对象的动画效果和幻灯片切换效果设置;使用超链接;演示文稿放映方式的设置;演示文稿文件的新建和保存。

1.2.3素质目标致力于培养学生以下基本的素质:良好的心理素质、优良的道德修养、合格的职业素养、高度的责任心、良好的团队精神、独立的专业主见、科学的思维方式、独立的判断能力和勇于实践的精神。‘’‘’

1.2.4情感目标培养学生勤奋、谦虚、谨慎的学习态度;求实创新的工作作风;热爱自己从事的专业工作;培养较高的求知欲,勇于探索并使用所学专业知识解决问题;具有不怕困难的信心、决心,能从战胜困难中体验快乐。‘’‘’

1.3教学内容

《计算机应用》课程的内容包含了第一章绪论、第二章计算机硬件、第三章计算机软件、第四章计算机网络、第五章数字媒体技术、第六章数据库与信息系统、第七章windows7操作系统、第八章因特网应用、第九章microsoftword2010文字处理、第十章microsoftexcel2010电子表格和第十一章microsoftpowerpoint2010演示文稿操作的相关内容。

2教材和教学参考资料

2.1教材

根据《江苏省高等学校计算机等级考试大纲》的考核要求和我校的《计算机应用》课程教学大纲的规定,同时为了适应我校专科层次学生的学习和能力特点,选用了以下教材。江苏省普通高校计算机等级考试配套教材《大学计算机教程》作为理论知识的主要教材,该教材由吉根林、王必友主编,高等教育出版社出版。本教材紧跟计算机技术的最新发展,结构合理、专业知识覆盖面广,力求将计算机的基础知识和基本原理与近年来出现的新技术、新产品、新应用相结合,具有一定的科学性、先进性和实用性。以“十三五”高职高专重点规划教材《大学计算机信息技术实验实训指导》为操作知识的主要教材,该教材由戴锐青、桑一梅等主编,南京大学出版社出版。本教材具备较强的实用性,主要针对高校在校学生的计算机基础课程实践操作的教学,同时满足江苏省高校计算机一级考试中操作部分的考核要求。

2.2教学参考资料

本课程的教学内容分为基础知识和实践能力两大部分,既具有一定的理论性又具有一定的操作性。而信息技术领域的知识、技术具有发展迅速、更新速度快的特点,需要广泛的教学参考资料作为补充。因此建议学生以各类计算机类的教材、杂志、学习网站作为参考资料,以提高学生的自学和实际应用能力。

3教学方法与手段

3.1教学理念

《计算机应用》课程是一门既要求学生具有相应的理论知识又要求学生掌握操作技能的课程,在掌握必要的理论知识的前提下,着重学生实践应用能力、解决问题能力的培养。因此,教学中应理论实践并重,注意基本的理论知识在实际问题解决中的应用,突出课程的实用性。采用教学与应用相结合的教学模式,以实际解决问题为主要目的,在教学的同时,配合大量的操作训练,注重学生利用已学知识解决实际问题的能力的培养。

3.2教学方法

本教学思路结合《计算机应用》课程的特点和学生的特点,使用了以下教学方法。

3.2.1分层教学法本课程的理论知识部分采用分层教学法,即将每个章节的内容按必修类、提高类和补充类进行组织,使得教师能够根据学生的学习能力和已掌握知识的差异开展不同层次的教学,既能满足教学需要,又能满足不同层次学生的学习需求。

3.2.2项目驱动法本课程的实践部分采用项目驱动法,即将教学内容以项目的形式呈现,并将内容按任务进行划分,要求学生按要求完成项目。使用项目驱动法的优点是能够清楚地呈现操作的实际效果,激发学生的学习兴趣,能主动完成学习并进行拓展应用,提高解决问题的能力。该方法的具体实施步骤为:第一步:教师呈现项目效果,分析使用的主要操作内容;第二步:教师以任务为单位介绍各知识点,讲练结合,指导学生完成指定的操作;第三步:教师对项目进行整体的重点、难点分析讲解,帮助学生进一步理清思路、提高应用能力。

3.3作业安排

针对《计算机应用》课程理论与实践性并重的特点,本门课程的作业包括了理论知识的课后作业、操作知识的课堂作业、操作知识的课后作业三部分。操作知识的课堂作业在教学过程中完成并提交给任课老师,所有课后作业要求按时完成并统一提交批阅。

3.4课程考核模式

《计算机应用》课程是我校专科层次各专业学生的职业素质必修课程,根据人才培养方案的规定,该课程为考查类课程,由任课教师随堂完成考核,具体考核采取过程考核和期末考核相结合的方式,按过程考核成绩30%、期末考核成绩70%的比例分配。期末考核包含理论知识和操作能力考核两部分,并参照江苏省高校计算机一级考核的内容分布,包含45分的理论知识和55分的操作两部分,总分为100分。

4学习方法指导

《计算机应用》课程的教学目的主要围绕培养学生掌握基本的信息技术理论知识和office办公软件的应用能力,因此区别于纯理论课程或纯操作课程的教学方法与学习方法,采取适合本课程的学习指导方法。理论知识学习方面,针对教材、课堂教学内容、补充阅读材料和课后作业涉及的知识点,鼓励学生展开一些专题讨论,从而提高学生的自主学习和探究未知知识的能力。操作能力学习方面,采用分组学习的形式,提高学生协同合作的能力,并结合组间竞争机制,以竞争促学习,激发学习兴趣、活跃课堂气氛。

5结束语

成功的教学与教学思路的形成、教学计划的制定、教学过程的设计、课堂教学的实施、教学效果的反思各个环节都有着密不可分的联系,而其中教学思路是根本,关系到后续环节的成功开展。本文从课程定位、教学目标、教学内容、教材、教学参考资料、教学方法与手段、学生学习方法的指导等多个方面,详细阐述了《计算机应用》课程的实施思路。

参考文献:

[1]吉根林,王必友•大学计算机教程•高等教育出版社,2016

[2]戴锐青,桑一梅•大学计算机信息技术实验实训指导•南京大学出版社,2015

统计学参数概念篇9

一、什么是变构学习模型

以生物学家和科学教育专家andreGiordan教授带领的LDeS团队的研究取向在解释复杂学习上非常实用,提出了学习发生机理很像化学上“变构蛋白质”的结构与功能的学习理论,这种学习的理论命名为“变构学习模型”。

“变构学习模型”有两点相互关联隐喻,第一,变构蛋白质特定的功能跟氨基酸序列无关,而是由位于氨基酸序列上起决定作用的活性位点之间的关联决定。由此引出,学习的发生,即学习者的思想(概念系统)重构,不是记录观念并按顺序排列,而是学习者主动对这些观念建立关联,并使这样的关联活化的过程。第二,变构蛋白质的形态和功能可以被外部环境改变,且可以通过人为操作实现。由此,学校教师及其他教育者不可能直接地渗入学习者个体的思维,但可通过操作教学环境来干扰学习者的概念系统,从而促进学习者的学习。

二、变构学习模型对学习发生机理的解释

1 概念是一种思考方式,它不是通过从教师到学生的直接传递而得到的

变构学习理论认为,学习者要想从成功的教学中学会学习,其前提和关键是学习者必须拥有适当的概念并形成可持续发展的概念系统。

学习者的思维过程不是被动的记录系统。在教师呈现某一话题之前,学习者头脑里已经拥有了跟这一话题相关的不同的问题、想法、参照和习惯。换句话说,他们已经拥有一个特定的解释系统――概念系统。这一概念系统不仅包括学习者源自先前生活情境的关于世界的心智图景(如自然的和地理的、家庭的和情感的、文化习俗的,甚至社会经济等方面的经验感知),还包括他们进行判断和行动时所运用的推理方式。两方面的结合,使个体可以从其周围的世界中获得意义。知识的建构依赖于学习者所运用的概念系统,概念系统包括了所有学习者重构信息的方式。

2 获得知识是由学习者所拥有的概念系统转换过程所致

获得知识必须经过一个叫做“概念精制”的活动。所谓概念精制,是指学习者借以把新信息同所调用的知识进行对照,产生出对解答他们的问题更为适当的新意义,从而实现概念系统转换的手段。这就是说,每当学习者真正理解一个模式或能够运用某个概念的时候,他的心智结构实际上要进行全面的重组。所以说,学习并不是简单的从教师到学生单向传递的结果。

3 概念系统转换须借助多参数的交互配合

对学习者来说,概念系统转换从来都不是简单的过程。它是一个复杂函数,可以用数学公式把概念系统转换机理表示如下:ConCeption=f(p,R,m,n,S),即概念系统转换是p、R、m、n、s等几个参数交互作用的结果。其中:p(problem,问题),是学习者体验到的对自己原有概念系统的威胁或挑战,是引发智力活动的驱动力;R(setofreferences,可参照知识的状态,或称作参照系),主要是指学习者生成新概念时所依靠的他们已掌握的其他概念;m(mentalprocess-es,心智处理),指学习者对自己参照系中的元素建立联系,进行区分,并生成和运用概念的一系列处理;n(semanticnetwork/grid,语义网络或语义网格),指在已有概念和心智处理中,存在的一系列特定的相互作用和联系;S(signifiers,意义符),指产生和解释概念所必须的一系列的观念、符号和标记。

三、变构学习模型的应用

LDeS的研究指出,概念系统转换的实现是经由学习者自主发生的8个正向过程的交互而完成的,即①主动提取知识意义;②对抗自我;③感触困惑;④相信自己,大胆发表;⑤善于想象,勇于探索;⑥调用自己的知识;⑦按照自己的知识思考或实施;⑧善用思维助手。为了确保上述学习过程的有效发生,教师必须提供相应的指导性学习环境。指导性学习环境的设计要素包括以下六个方面:

1 激发学习者,引起主动学习

学习者受到激发,产生学习的欲望,才会主动对正在处理的知识提取意义。教师要找到学习者的兴趣点并获知其背景信息,然后据此对学习内容建立适当的情境,并在学生可以达到的范围内提出问题。

2 诱发概念系统失衡

“困惑”或“扰乱”状态是产生学习渴望和发生学习的最佳时机。概念系统是学习者理解其周围世界的工具,我们需要利用创设学习环境将学习者置于一个特定情境中,让他们发现自己的推理是有限的,或与新情境是矛盾的,于是他们的概念系统开始“动摇”,处在不稳定的“失衡”状态,从而产生转换旧的概念系统,形成新的、更能解决问题的概念系统的需求。

3 引领学习者勇于探索

在学习中,当学习者发现困难过大感到信心不足、心理过度紧张时,这样的问题就会阻碍学习。因此,教师需要发展一种信任的、安全的氛围,让学习者敢于往前探索,在基于课堂的指导性学习环境中,教师不是“知识的经销商”,而是作为学习条件的组织者来介入学习活动的,给学生建立适当的信心,支持其前行,鼓励其探索。

4 制造想象与创新机会

想象可以帮助学习者拉近真实世界与科学世界的距离,从而更好地理解两个世界。想象可以让学习者尝试着形成理论化思维,而且有可能跳出已有知识的藩篱,找到当下尚不明晰的问题解决方式,从而可能形成一些原创性的想法。有了想象,学习者就可以超越已知而探索未知。因此,在学习环境中要特意设计一些“想象”任务或专栏,制造机会让学习者检验自己的大胆假设,这样可以缩短通达正确理解的进程。

5 引导学习者对元认知的学习

在学习环境中,应有意引导学习者对知识的全面理解,形成良好的思维方式。为此,设计中不能仅停留于让学习者获得具体的知识,还要引导他们掌握一定的思维技能(比如分析的方法、系统的实验方法),引发在识知过程中思考和想象,帮助他们逐步养成良好思维状态(逻辑推理、批判性思维、好奇、自信等)。这样学习者会逐渐领悟到,具体知识、识知、技能和行为,都是知识的不同类型,它们四者是相互依赖、不可分离的,只能把它们作为一个整体共同发展时,才能形成一套符合自己思维习惯的推理思考方式。

6 帮助学习者启用思维助手

统计学参数概念篇10

论文摘要:从教学内容、教学安排、教学形式、以及对该课程的考核方法等方面对《概率论与数理统计》的教学进行了研究和探讨。

《概率论与数理统计》是研究随机现象客观规律的一门学科,是全国高等院校数学以及各工科专业的一门重要的基础课程,也是全国硕士研究生入学数学考试的一个重要组成部分。该课程处理问题的思想方法与学生已学过的其他数学课程有很大的差异,因而学生学起来感到难以掌握。大多数学生感到基本概念难懂,易混淆、内容抽象复杂,难以理解、解题不得法、不善于利用所学的数学知识和数学方法分析解决实际问题。为此,笔者从教学安排、教学内容、教学形式和考核方法4个方面对《概率论与数理统计》的教学进行了研究和探讨。

1教学内容和安排

《概率论与数理统计》的内容以及教师授课一般都存在着重理论轻实践、重知识轻能力的倾向,缺少该课程本身的特色及特有的思想方法,课程的内容长期不变,课程设置简单,一般只局限于一套指定的教材。《概率论与数理统计》课程内容主要包括3大类:①理论知识。也就是构成本学科理论体系的最基本、最关键的知识,主要包括随机事件及其运算、条件概率、随机变量、数字特征、极限定理、抽样分布、参数估计、假设检验等理论知识,这些是学习该课程必须要掌握的最重要的理论知识。②思维方法。指的是该学科研究的基本方法,主要包括不确定性分析、条件分析、公理推断、统计分析、相关分析、方差分析与回归分析等方法,这些大多蕴涵在学科理论体系中,过去往往不被重视,但实际上对于学生知识的转化与整合具有十分重要的作用。③应用方面。《概率论与数理统计》在社会生活各个领域应用十分广泛,有大量的成功实例。

因此,在课程设置上,不能只局限于一套指定的教材,应该在一个统一的教学基本要求的基础上,教材建设应向着一纲多本和立体化建设的方向发展。在教学进度表中应明确规定该门课程的讲授时数、实验时数、讨论时数、自学时数(在以前基础上适当增加学时数),这样分配教学时间,旨在突出学生的主体地位,促使学生主动参与,积极思考。

2教学形式

1)开设数学实验课教学时可以采用以下几个实验:在校门口,观察每30s钟通过汽车的数量,检验其是否服从poisson分布;统计每学期各课程考试成绩,看是否符合正态分布,并标准化而后排出名次;调查某个院里的同学每月生活费用的分布情况,给出一定置信水平的置信区间;随机数的生成等等。通过开设实验课,可以使学生深刻理解数学的本质和原貌,体味生活中的数学,增强学生兴趣,培养学生的实际操作能力和应用能力。

2)引进多媒体教学多媒体教学与传统的教学法相比有着不可比拟的优势。一方面,多媒体的动画演示,生动形象,可以将一些抽象的内容直观地反映出来,使学生更容易理解,同时增强了教学趣味性。如在学习正态分布时,可以指导学生运用matlab软件编写程序,在图形窗口观察正态分布的概率密度函数和概率分布函数随参数变化的规律,从而得出正态分布的性质。另一方面,由于概率统计例题字数较多,抄题很费时间。制作多媒体课件,教师有更多的精力对内容进行详细地分析和讲解,增加与学生的互动,增加课堂信息量。对于教材中的重点、难点、复习课、习题课等都可制作成多媒体课件形式,配以适当的粉笔教学,这样既能延续一贯的听课方式,发挥教师的主导作用,又能充分体现学生的认知主体作用。比如在概率部分,把几个重要的离散型随机变量、连续型随机变量的分布率、概率密度、期望、方差等列成表格;在统计部分,将正态总体均值和方差的置信区间,假设检验问题的拒绝域列成表格形式,其中所涉及到的重要统计量的分布密度函数用图形表示出来。这样,学生觉得一目了然,通过让学生先了解图形的特点,再结合分位数的有关知识,找出其中的规律,理解它们的含义及联系,加深了学生对概念的理解及方法的运用,以便更容易记住和求出置信区间和假设检验问题的拒绝域。这样,不仅使学生对概念的理解更深刻、透彻,也培养了学生运用计算机解决实际问题的能力。

3)案例教学,重视理论联系实际

《概率论与数理统计》是从实际生产中产生的一门应用性学科,它来源于实际又服务于实际。因此,采取案例教学法,重视理论联系实际,可以使教学过程充满活力,学生在课堂上能接触到大量的实际问题,可以提高学生综合分析和解决实际问题的能力。如讲授随机现象时,用抛硬币、元件寿命、某时段内经过某路口的车辆数等例来说明它们所共同具有的特点;讲数学期望概念时,用常见的街头用随机摸球为例,提出如果多次重复地摸球,决定成败的关键是什么,它的规律性是什么等问题,然后再讲数学期望概念在产品检验及保险行业的应用,就能使学生真正理解数学期望的概念并能自觉运用到生活中去;又如讲授正态分布时,先举例说明正态分布在考试、教育评估、企业质量管理等方面的应用,然后结合概率密度图形讲正态分布的特点和性质,让同学们总结实际中什么样的现象可以用正态分布来描述,这样能使学生认识到正态分布的重要性及其应用的广泛性,从而提高学生的学习积极性,强化学生的应用意识。

另外,也可选择一些具有实际背景的典型的案例,例如概率与密码问题、敏感问题的调查、血液检验问题等等。通过对典型案例的处理,使学生经历较系统的数据处理全过程,在此过程中学习一些数据处理的方法,并运用所学知识和方法去解决实际问题。新晨

3考核方法

考试是一种教学评价手段。现在学生把考试本身当作追求的目标,而放弃了自身的发展愿望,出现了教学中“教”和“学”的目的似乎是为了“考”的奇怪现象。有些院校概率统计课程只有理论课,没有实验课,其考试形式是期末一张试卷定乾坤,虽然有平时成绩,主要以作业和考勤为主,占的比率比较小(一般占2o),并且学生的作业并不能真实地反映学生学习的好坏,使得教师无法真正地了解每个学生的学习情况,公平合理地给出平时成绩。而这种单一的闭卷考试也很难反映出学生的真实水平。

所以,我们首先要加强平时考查和考试,每次课后要留有作业、思考题,学完每一章后要安排小测验,在概率论部分学完后进行一次大测验。其次注重科学研究,每个学生都要有平时论文,学期论文,以此来检查学生掌握知识情况和应用能力.此外还有实验成绩。最后是期末考试,以a、B卷方式,采取闭卷形式进行考试。将这4个方面给予适当的权重,以均分作为学生该门课程的成绩。成绩不及格者.学习态度好的可以允许补考。否则予以重修。分数统计完后,对成绩分布情况进行分析,通过总体分布符合正态分布程度和方差大小判断班级的总体水平,并对每道题的得分情况进行分析,评价学生对每个知识点的掌握情况和运用能力,找出薄弱环节,以便对原教学计划进行调整和改进。总之,通过科学的考核评价和反馈,促进教学质黾不断改进和提高。

[参考文献]