一試驗結(jié)果分析

1激振信號自相關(guān)特性

為了探討危巖突發(fā)性破壞產(chǎn)生的激振信號在不同時刻的相互依賴關(guān)系，即激振波的周期性特征，可對激振信號進行自相關(guān)分析。可看出實驗條件下危巖破壞激振信號自相關(guān)性具有如下特征:

(1)危巖破壞y方向激振信號的自相關(guān)系數(shù)幅值大于x方向激振信號的自相關(guān)系數(shù)，如與激振源第11#危巖塊相鄰的第12#危巖塊中部的1#測點量測的y方向自相關(guān)系數(shù)約為100，而y方向自相關(guān)系數(shù)為49，約為y方向的0．5倍，而位于第13#危巖塊的2#測點記錄的y方向激振信號的自相關(guān)系是x方向激振信號自相關(guān)系數(shù)的5．6倍。激振信號自相關(guān)系數(shù)越大，表明危巖破壞產(chǎn)生的激振信號對時間的依賴性越明顯。

(2)危巖塊之間界面的完整性對激振信號自相關(guān)系數(shù)出現(xiàn)頻率的影響是顯著的，界面越完整，激振信號自相關(guān)系數(shù)變化頻率越高，波形越密，如位于第12#危巖塊的1#傳感器和位于第13#危巖塊的2#傳感器記錄的激振信號自相關(guān)系數(shù)頻率明顯大于位于第22#危巖塊的3#傳感器記錄的激振信號自相關(guān)系數(shù)變化頻率。

(3)危巖塊之間界面的完整性對激振信號自相關(guān)系數(shù)持續(xù)時間的影響也比較顯著，危巖塊之間界面的完整性較差時激振信號衰減所需時間越短，如位于第12#危巖塊的1#傳感器和位于第13#危巖塊的2#傳感器記錄的激振信號自相關(guān)系數(shù)持續(xù)時間均在20ms左右，而位于第22#危巖塊的3#傳感器記錄的激振信號自相關(guān)系數(shù)約為15ms。

一、民族高校經(jīng)管類專業(yè)概率統(tǒng)計課程教學(xué)特點

1、學(xué)生基礎(chǔ)知識層次差異性大民族高校教育的目的就是為民族地區(qū)服務(wù)和培養(yǎng)少數(shù)民族人才。由于民族高校招收學(xué)生的生源大多是我國少數(shù)民族聚居區(qū)域的民族生或者是發(fā)達地區(qū)的少數(shù)民族學(xué)生，由于教育資源和教育整體水平的不均衡，使得民族高校學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握程度上有較大的差異，同時進入大學(xué)后，由于概率統(tǒng)計課程特點，它對學(xué)生的數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)有著較高的要求，故在知識的延續(xù)和遞進中使得學(xué)生在這門課程的學(xué)習(xí)效果上有著明顯差異，在課堂教學(xué)中最明顯的特征就是由于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的差異，學(xué)生在知識的掌握上層次差異性明顯較大。

2、課程教學(xué)方式單一目前在民族高校的概率統(tǒng)計課程的教學(xué)方式大部分還是使用黑板講授加電子講稿、教學(xué)內(nèi)容比較傳統(tǒng)，比較注重數(shù)學(xué)原理的推證、數(shù)學(xué)計算方法的講授，即使有個別學(xué)校在概率統(tǒng)計課堂教學(xué)中有融入實驗教學(xué)內(nèi)容，但也僅僅限于數(shù)據(jù)分析軟件的使用，并沒有將實際經(jīng)濟問題案例與數(shù)學(xué)知識、數(shù)據(jù)分析軟件結(jié)合起來綜合應(yīng)用，概率統(tǒng)計知識的綜合應(yīng)用性并沒有體現(xiàn)出來。教學(xué)方式還是以教師為主導(dǎo)，教師布置問題和作業(yè)，學(xué)生完成作業(yè)的傳統(tǒng)被動方式。

3、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時的矛盾概率統(tǒng)計課程作為經(jīng)管類專業(yè)學(xué)生必修的一門經(jīng)濟數(shù)學(xué)課程，它有著數(shù)學(xué)課程的典型特點，非常注重邏輯的嚴(yán)密性、知識的遞進性，推導(dǎo)證明的完整性，因此在課堂教學(xué)中要把本科教學(xué)內(nèi)容中所有內(nèi)容都要設(shè)計到，還要保證大部分學(xué)生都能把知識點理解和掌握，又存在學(xué)時的限制。

4、實驗教學(xué)體系缺乏雖然實驗教學(xué)在我國一些重點高校教育中已引入，但整體都還是實踐階段，目前關(guān)于大學(xué)數(shù)學(xué)課程實驗的教材也有一些，大學(xué)數(shù)學(xué)實驗課程也產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果，但在民族高校中，經(jīng)管類專業(yè)的數(shù)學(xué)課程的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏，還沒有形成實驗教學(xué)體系。

二、民族高校經(jīng)管類專業(yè)概率統(tǒng)計課程引進實驗教學(xué)的意義

1結(jié)合專業(yè)特點，精心選擇操作性強的典型案例，進行入門教學(xué)

概率統(tǒng)計理論性系統(tǒng)性強，對實踐的要求很高，單靠理論推導(dǎo)是不夠的。在概率統(tǒng)計課程第一節(jié)課的教學(xué)中，應(yīng)該結(jié)合學(xué)生專業(yè)特點，通過典型具體的可操作的實例進行入門教學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅重視知識和技能，也要重視過程、方法、情感體驗、態(tài)度、價值觀、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新精神和實踐能力等[8]。例如在給計算機專業(yè)的學(xué)生上概率統(tǒng)計課時，可應(yīng)用蟻群算法、遺傳算法求解旅行商問題、登山隊中的0-1背包問題等，在求解程序中添加算法搜索迭代進化過程的圖形演示；又如提出問題：在欽州三娘灣，看見白海豚的可能性有多大？等等，啟發(fā)學(xué)生積極思考，努力探索，初步體會概率統(tǒng)計的應(yīng)用。運用具體的典型實例，使學(xué)生能切實感受到概率統(tǒng)計知識應(yīng)用的鮮活情景。在教學(xué)過程中，教師尋找合適的切入點，通過創(chuàng)設(shè)概率統(tǒng)計知識的應(yīng)用情景，使學(xué)生切身感受到所學(xué)知識的實際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)興趣，體現(xiàn)了“數(shù)學(xué)建模”、“數(shù)學(xué)實驗”的教學(xué)思想，反映了“厚基礎(chǔ)，寬口徑，重應(yīng)用”的教學(xué)理念。很多時候，學(xué)生對書本以外的與書本相關(guān)的知識很感興趣，非常渴望了解許多前沿性的知識內(nèi)容。通過案例分析，組織討論，學(xué)生對算法的機理———概率選擇、全概率公式、貝葉斯公式及其運用必定會產(chǎn)生濃厚的興趣，產(chǎn)生進一步探究的強烈愿望。這樣不僅可以將理論和實際聯(lián)系起來，并且通過接觸實際問題，提高學(xué)生綜合分析問題和解決實際問題的能力，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容綜合性、應(yīng)用性、技巧性和創(chuàng)意性的理解，體現(xiàn)“實踐—認(rèn)識(理論)—實踐”的螺旋式上升的過程。

2深刻理解概率統(tǒng)計課程的重要性

概率統(tǒng)計知識與日常生活緊密相關(guān)，學(xué)生可以通過實踐活動來體會概率統(tǒng)計知識的具體應(yīng)用，感受概率統(tǒng)計知識與現(xiàn)實生活的密切聯(lián)系，體驗到概率統(tǒng)計知識在解決實際問題中的作用，獲得學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理的方法，對調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生動手能力，培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究的習(xí)慣和實事求是的科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)生合作交流能力和綜合實踐能力都有積極作用。然而由于課時不多，學(xué)生往往重視不夠，教師在教學(xué)中應(yīng)想方設(shè)法使學(xué)生重視概率統(tǒng)計知識，注意培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識和能力。信息時代人們面臨著很多的機會和選擇，往往需要在不確定的情境中，在大量無組織的數(shù)據(jù)中，做出合理的決策和選擇。如：海洋水域預(yù)報，江河、海洋水位預(yù)測，天氣預(yù)報，債卷的收益評估，股市風(fēng)險，壽命期望預(yù)期，數(shù)據(jù)的歸一化處理，相關(guān)性分析，方差分析等。概率統(tǒng)計在密碼學(xué)、信息安全、自動控制、工程設(shè)計、管理、天文、氣象、水文、地質(zhì)、地震、農(nóng)林、化工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。各種保險、商品有獎銷售、彩票中獎等機會問題，已成為人們?nèi)粘Ｉ钫務(wù)摰臒衢T話題。由此可見，算法知識、概率統(tǒng)計知識的運用已經(jīng)涉及社會生活的方方面面，與社會需求相適應(yīng)，以培養(yǎng)符合社會需要的人才為目標(biāo)的高等教育，應(yīng)當(dāng)對教學(xué)內(nèi)容進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，適當(dāng)增加應(yīng)用性的內(nèi)容，以使學(xué)生更多樹立應(yīng)用的意識和習(xí)慣，提高學(xué)生運用所學(xué)的知識和方法分析處理發(fā)生在身邊的各種事情的能力。

3運用計算機技術(shù)輔助教學(xué)，改進教學(xué)方式

概率統(tǒng)計是十分活躍的、有特色的數(shù)學(xué)分支，為計算機應(yīng)用提供方法和素材，有利于拓展計算機技術(shù)的應(yīng)用范圍；同時，計算機技術(shù)的發(fā)展又促進概率統(tǒng)計的教學(xué)，計算機技術(shù)極大地延展了概率統(tǒng)計知識應(yīng)用的深度和廣度，計算機能夠處理大量的信息，通過計算機網(wǎng)絡(luò)搜集數(shù)據(jù)、繪制統(tǒng)計圖表等。兩者結(jié)合，能充分發(fā)揮各自的長處，相得益彰，體現(xiàn)了現(xiàn)代越來越多的人所接受的觀點：高技術(shù)本質(zhì)上是數(shù)學(xué)技術(shù)。讓學(xué)生親自參與各種活動和討論，教師由知識和技能的傳授者變?yōu)榻虒W(xué)和學(xué)習(xí)活動的策劃者、組織者、引導(dǎo)者和合作者，學(xué)生由被動接受知識和技能的角色轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)和實踐活動的設(shè)計者、主持者、參與者和體驗者。通過現(xiàn)代化教學(xué)手段，使教師的教學(xué)過程更加生動逼真，更加豐富多彩；增加教和學(xué)的信息量，使學(xué)生更主動地學(xué)習(xí)，促進教與學(xué)的良性互動，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)、理解和掌握。

一、增加統(tǒng)計部分的知識含量，徹底改變“重概率、輕統(tǒng)計”的教學(xué)思想

現(xiàn)有的概率論與數(shù)理統(tǒng)計教材中，概率部分比重較大，統(tǒng)計部分只涉及簡單的參數(shù)估計、假設(shè)檢驗以及回歸分析的內(nèi)容，但這些遠遠無法滿足各個專業(yè)學(xué)生的要求。我們要研究如何把統(tǒng)計學(xué)普及化，編寫以統(tǒng)計為主、概率論為輔的教材，引入在自然科學(xué)、社會經(jīng)濟領(lǐng)域內(nèi)目前應(yīng)用十分廣泛的，而在概率統(tǒng)計課中沒有講授的相關(guān)分析、方差分析、主成分分析、因子分析、聚類分析、秩和檢驗等內(nèi)容，但諸多方法的引入必將導(dǎo)致內(nèi)容大量增加，所以在引入時一定要注意：第一，不能涵蓋所有的統(tǒng)計方法，要進行取舍，針對不同專業(yè)學(xué)生的需求，在教材中適當(dāng)選擇學(xué)生必需的一些簡單的非參數(shù)和多元統(tǒng)計方法；第二，每一種方法的引入不能力求使學(xué)生完全掌握統(tǒng)計方法的原理，尤其是借助于適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計分析軟件進行操作實踐，并不是說將理論完全掌握后才能夠進行統(tǒng)計分析，而是兩者可以做到相輔相成。第三，想方設(shè)法讓學(xué)生不用或少用微積分和線性代數(shù)知識就把統(tǒng)計方法學(xué)會。

二、弱化統(tǒng)計方法計算過程的闡述，加強方法背景、用途的介紹，增強課程的應(yīng)用價值

教師對工科大學(xué)學(xué)生的授課要將概率統(tǒng)計定位于工具，在講授的過程中應(yīng)立足于應(yīng)用，對于各種統(tǒng)計方法的教學(xué)，要努力幫助學(xué)生了解方法的背景、條件和用途，即重點解決有何用，如何用，何時用的問題。方法的實現(xiàn)則交給現(xiàn)有的統(tǒng)計軟件。每一種方法都可從實例中引出，從簡單到復(fù)雜，同時盡可能地聯(lián)系生產(chǎn)實際，貼近學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)，課程的應(yīng)用性加強了，通過自己的實際操作，解決身邊的統(tǒng)計問題的，既鍛煉學(xué)生統(tǒng)計建模的能力，又能激起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

三、相關(guān)統(tǒng)計應(yīng)用軟件知識加入，培養(yǎng)統(tǒng)計建模能力

現(xiàn)代統(tǒng)計離不開現(xiàn)代信息技術(shù)，不懂現(xiàn)代信息技術(shù)就不懂現(xiàn)代統(tǒng)計。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及統(tǒng)計分析方法的不斷復(fù)雜化，計算機在統(tǒng)計分析中的應(yīng)用愈來愈受到人們的重視，許多統(tǒng)計分析軟件應(yīng)運而生，避免了許多手工或計算器的反復(fù)運算，它已被廣泛地應(yīng)用于通訊、醫(yī)療、銀行、證券、商業(yè)、市場營銷等領(lǐng)域。站在時代最前沿的當(dāng)代大學(xué)生當(dāng)然也不應(yīng)脫離計算機這個有利的工具去學(xué)習(xí)統(tǒng)計方法。所以在教材中，講授統(tǒng)計方法的同時，應(yīng)輔以SPSS統(tǒng)計軟件的介紹，安排適當(dāng)上機實驗題目，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計軟件分析問題、解決問題的能力為終極目標(biāo)。總之,我們只有通過對概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程的教學(xué)定位、教材建設(shè)等方面去探索、改革和創(chuàng)新,才能完成獨立學(xué)院對“創(chuàng)新型人才”“應(yīng)用型人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、在《概率統(tǒng)計》教學(xué)中展示數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)思維的運用

1.在《概率統(tǒng)計》課程開始導(dǎo)入有關(guān)概率論起源的小故事。關(guān)于概率論起源的小故事有很多，讓學(xué)生自己從網(wǎng)上多搜索，開闊視野。在講解古典概型試驗中古典概率的計算方法時，可以首先引入現(xiàn)實中的生活案例。例如2007年震驚全國的警人故事，即邯鄲農(nóng)業(yè)銀行發(fā)生的“巨獎買彩票背后的秘密”，學(xué)生對發(fā)生在自己身邊的故事特別感興趣，對這部分知識會留下深刻的記憶。在課程初期讓學(xué)生意識到《概率統(tǒng)計》這門課程來源于生活實際，體會到事物的發(fā)生和發(fā)展總是有一定的規(guī)律性這一數(shù)學(xué)思想。

2.極大似然思想是極大似然估計法的應(yīng)用思想，其基礎(chǔ)為如果在一次試驗中某個事件出現(xiàn)了，我們就認(rèn)為發(fā)生的概率最大的事件是最容易出現(xiàn)的［4］。總體分布中的參數(shù)的取值就取使該事件發(fā)生最大的參數(shù)作為其估計值。我們可以通過法律事實故事引出《概率統(tǒng)計》中的極大似然思想。法律事實曾在中央二臺“今日說法”節(jié)目中播出，內(nèi)容是關(guān)于彩票站站長與小學(xué)女教師爭搶彩票，由法官裁決彩票所屬的故事。法官利用法律上的高度蓋然性原則，判定小學(xué)女教師勝訴這一事實，讓學(xué)生深刻理解《概率統(tǒng)計》中的極大似然思想。對于極大似然參數(shù)估計法，一定要總結(jié)求解步驟，這樣可以清晰地展示思維的發(fā)展過程。

3.將數(shù)學(xué)思想循序漸進地滲透到課堂教學(xué)實踐中。加深對基本概念的理解，突出數(shù)學(xué)思想及解題思路，將每一道題的解決歸結(jié)為3—4個步驟。解決問題靈活多樣，情況允許時對某一問題的解決可以引入數(shù)學(xué)軟件。鼓勵學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模等活動，培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

二、掌握數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)思維對學(xué)習(xí)《概率統(tǒng)計》的重要意義

掌握數(shù)學(xué)思想，就是掌握數(shù)學(xué)的精髓，數(shù)學(xué)思想的發(fā)展能夠促進科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。數(shù)學(xué)思維的目的在于促使學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)思維方法分析和研究各種數(shù)學(xué)現(xiàn)象。高校數(shù)學(xué)教師應(yīng)該有計劃、有目的地傳授數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)思維過程。注重數(shù)學(xué)思想研究有助于激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，讓大學(xué)生真正有興趣主動自覺地傾聽和思考。引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的過程中，掌握方法、形成思想，促進思維能力的發(fā)展。數(shù)學(xué)思想方法比具體的數(shù)學(xué)知識更具抽象性和概括性。.