质量文化月专题活动:督导推荐优质课堂 | 第八期

 

                

课程名称:概率统计      

授课时间:2024/2025学年1学期      

授课教师:宋玉坤副教授(理学院)      

                         

     

       

宋玉坤,副教授,硕士生导师。理学院工程数学教研室主任,数学专业教工党支部书记,主要研究方向为偏微分方程理论及其应用,主持国家自然科学基金天元基金1项,省市级科研项目6项,入选辽宁省“百千万人才工程”万人层次。      

先后获得全国高校数学微课程教学设计竞赛全国二等奖、东北赛区特等奖;辽宁工业大学教师讲课大赛一等奖;辽宁省高校教师教学创新大赛三等奖;校级课程思政优秀教学案例三等奖。荣获校级“三全育人”先进个人、“线上教学优秀教师”、“优秀共产党员”标兵、“优秀党务工作者”等荣誉称号。主编出版立项教材2部,主持《工程数学》课程获评校级课程思政示范课程, 2024年被推荐为校级“教学标兵”候选人。指导学生参加全国大学生数学建模竞赛、辽宁省大学生数学建模竞赛、全国大学生统计建模竞赛、全国大学生数学竞赛、辽宁省大学生数学素养能力大赛等数学类竞赛共获国家级、省级奖百余项。

推荐督导专家闫芳      

推荐理由:        

1、巧妙导课,激发学生学习兴趣。        

主讲教师教学准备充分,教学内容熟练,教学设计巧妙。通过生活实例(如学生感冒了,去到医院就诊,怎样应用概率知识查找病因?)引出本节教学内容,将枯燥的理论应用到日常生活中,激发了学生好奇心,吸引了学生注意力。导致课堂教学效果提升,学生认真听课的“抬头率”提高。      2、教师授课有激情,学生互动有热情。        

主讲教师教态沉稳,声音洪亮,讲解过程具有较强的逻辑性和条理性,并结合概率统计课程特点,授课方式以板书授课为主,PPT课件为辅,边授课边书写。定理推导过程步骤详细、具体,字迹工整、清晰;板书布局合理、规范;重点教学内容用不同颜色粉笔加以标注,并反复强调;在板书书写过程中,注重以学生为中心,不断启发、引导、互动,让学生参与课堂教学。在例题讲解过程中,让学生参与解题思路、解题过程,并做出归纳、总结。学生有疑,直接举手提问,教师现场解答。师生互动活跃,学生听课认真,学生课堂参与度高。      

3、知识传授在课堂,课程思政巧融入。        

主讲教师能够结合教学内容(事件的独立性)有机地融入了课程思政元素,如:通过事件独立性概率计算,以大学生数学建模大赛为例,告诫学生:一个人的单枪匹马,是不会取得成功的。从一个团队,一个班级,到一个民族,一个国家,都是一样。国家民族的团结才是我们国家强大的根本。       

课程教案设计

教学基本信息
课题名称 概率统计 授课教师 宋玉坤
授课对象 电气231-234 课程性质 通识与公共基础必修课

教学内容:事件的独立性

教学说明与教学理念

本课程内容是概率统计课程知识体系中一个至关重要且具有广泛应用价值的概念,它不仅帮助我们深入理解随机事件之间的关系,还为复杂概率问题的求解提供了有力工具。采用理论讲解、例题分析、课堂练习相结合的方式,鼓励学生积极参与讨论和思考,及时解决学习过程中遇到的问题,使学生扎实掌握相关基础知识的同时,能够灵活运用到实际问题的解决中。

1.以学生为中心,激发学习内驱力:通过例题讲解、设置递进问题,引导学生自主思考、合作交流,培养学习主动性。

2.立足数学学科本质,培养核心能力:注重数学概念的严谨推导,分析实际问题案例,提升学生逻辑推理和运算能力。

3.强化知识应用,落实数学素养:强调数学与实际生活的紧密联系,培养科学精神与创新意识,实现知识传授与素养培育的有机统一。      

教学设计总体思路 1.设计原则:以学生为本,遵循认知规律
1)围绕学生知识基础和认知特点展开:从熟悉的生活场景,如抛硬币、抽奖等实例入手,由浅入深、从具体到抽象的引入新概念,在轻松愉悦的氛围中逐步理解和掌握新知识。      

2)互动探究,分层推进:重视课堂互动与探究学习,鼓励学生自主思考和探究,从简单实际问题入手,逐渐深入探讨。      

2.核心策略:从“情境驱动”到“逻辑思维培养”      

1)情境驱动,激活认知:      

讲授新概念前,创设贴近生活的真实情景,将抽象的概念融入其中,使抽象的数学概念变得具体。      

2)问题链引导,培养逻辑思维:      

设计具有层次和递进的问题链,贯穿教学始终。从简单的判断时间独立问题,过渡到利用独立性解决实际问题,在解决问题中培养逻辑推理能力和数学思维能力。      

3.设计亮点      

1)情境融合,知识自然渗透:融入生活情境,从摸球、掷骰子、射击等日常场景入手,让学生自主观察、分析和领会。体现“数学源于生活,用于生活”。      

2)对比辨析,突破认知难点:对比独立事件和互斥事件等学生容易混淆的难点,梳理差异,使学生掌握更扎实、透彻。      

3)层层递进,思维进阶:从基础的时间独立性判断,逐步延伸到复杂的实际问题应用,形成层层递进的思维阶梯,有效培养学生逻辑推理能力和数学思维。

教学目标

1.知识目标: 1)掌握事件独立性的定义和判断事件是否相互独立; 2)掌握相互独立事件同时发生的概率,独立事件的性质。

2.能力目标: 1)提升学生逻辑推理与数学抽象能力; 2)提高学生问题解决与数学应用能力。

3.素养目标: 1)数学抽象与数学建模:体会从生活中提炼数学概念的过程,培养“用数学思维分析世界”和团队合作的素养。 2)科学态度与应用意识:关注数学在自然科学、社会科学中的广泛应用,培养“用数学知识服务社会”的责任感。

教学重点与难点 1.重点:

1)事件独立性的概念与判定      

2)独立事件概率公式的运用      

3)区分独立事件与互斥事件      

2.难点:      

1)对独立性概念的深度理解;      

2)复杂实际应用问题中的应用与建模;      

3)多个事件独立性的判定与应用;

解决重点与难点的方法

3.解决办法      

1)对比辨析,深入领会概念本质      

2)案例对比,阶梯式训练      

3)问题拆解引导,小组合作探究

教学手段


1.多媒体:PPT课件展示。      

2.在线辅助平台:学习通在线辅助平台。      

3.实物教具:小球、骰子等 

教学环节—第一学时(45分钟)


第一学时(45分钟)      

1.导入(5分钟)      

提问:袋中有 只白球, 只红球,做有放回抽样,每次取一只,问:第一次取到白球的概率是多少?第二次取到白球的概率是多少?      

引导学生思考事件之间的关系,引发学生的学习兴趣,从而导入新课----事件的独立性。      

2.概念讲解(15分钟)      

1)给出两个事件 相互独立的概念:

为两事件,若 ,则称 相互独立。结合导入的例子,详细解释公式中每个概率的含义,说明当满足等式时,两事件发生与否不会相互影响,反之亦然。      

2)通过抛两枚硬币的简单例子,进一步说明事件独立性。       

3.讲解性质与课堂练习(25分钟)
相互独立,则 均相互独立。
引导学生思考:从简单实例解答,例如两个人同时投篮,互相不收影响投中与否无关,所以是独立的。后面学习中如果涉及到产品很多,从中抽取一个做抽样,由于抽取的相对少,不放回与有放回实验的差距不大,此时理论上的不放回也可看做是独立的,给问题的研究带来方便。      

知识拓展:三个事件两两相互独立如何定义?            

实例:甲、乙两人独立射击同一目标,他们击中的概率分别为0.9和0.8,求在一次射击中目标被击中的概率?      

让学生独立思考并解答,及时纠正学生的错误思路和解答过程,选取学生代表回答,教师进行点评和总结。      

通过本例说明:一起开火击中概率增加,以数学建模竞赛为例,一组三人,要通过分工协作,才能获得最后的胜利。此处巧妙引入课程思政,提醒学生要注意培养团队合作意识,并为目标努力奋斗。


教学环节第二学时(45分钟)


第二学时(45分钟)      

1.知识拓展与深化(15分钟)
1)
拓展: 个时间相互独立的概念?      

引导和说明多个事件相互独立的情况以及如何计算它们同时发生的概率。

2)分析讨论:事件的独立与互斥之间的关系?      

让学生判断是互斥事件还是独立事件,加深学生对这两个概念的理解和区分。      

2.典型例题讲解(20分钟)      

1)一个元件(系统)能正常工作的概率为元件(系统)的可靠性,现有4个独立工作的元件,按先串联再并联的方式连接,假设每个元件的可靠性为   ,求系统的可靠性。            

2)甲乙两人进行乒乓球比赛,每局甲胜的概率为  ,问对甲而言,采用三局两胜制有利,还是采用五局三胜制有利,设各局胜负相互独立。

通过本例讲解,说明对于强者来说,长局制更有利,一起分析目前的乒乓球得分制其实本质上就是为了增加偶然性。告诫学生人生也是一样的道理,打铁还需自身硬。只有夯实基础,才能从容应对各种困难。      

总结与作业(10分钟)      

1)请学生分享本节课的学习收获,包括学到的新知识、解题方法和对概念的新理解等。教师进行总结归纳,强调多个事件相互独立的概念、独立性与互斥性的区别以及独立事件性质的应用等重点内容,帮助学生构建完整的知识体系。      

2)作业      

布置书后作业以及一个和本节内容相关的综合题目,给学生布置提前预习下一节内容。            

教学反思

1.受学时影响,教学时间短任务重,与学生互动的时长受限;      

2.继续提高学生动手锻炼的机会;      

3.PPT课件的利用度还可提升。