基于工程教育的工程统计论文.docx

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1、基于工程教育的工程统计论文一、工程教育中“概率论与数理统计课程的缺陷通常，大学本科学生学习的“概率论与数理统计是数学基础课。学生将数学概念运用于工程中还有很大差距，例如，对于工程背景比拟多的“假设检验部分，学生理解起来很困难，更谈不上工程应用。学生理解概率统计的基础是在排列组合方法基础上的古典概型，而不是来自于现实的频率和工程数据。在“概率论与数理统计的学习中应该更注重的是概念的理解，而这正是广大学生所疏忽的，学生对“什么是随机变量、“为什么要引进随机变量讲不清楚，他们更关心的是数学计算。学生对用“不确定性的思维方法很不习惯，经常套用确定性的思维方法而呆板的结论，不能对结论作出合理解释。实际上

2、，只会数学推导的学生并不是对统计学做到了“知其所以然，这是由于他们还不知道现实世界中的“所以然。出现这种缺陷的根本原因如下：1数学概念的引出往往缺少工程背景；2低年级学生缺少对工程问题的基本认识；3教学以数学计算为导向，缺少解决实际问题的思维训练。二、工程教育需要的统计学工程师需要有效地运用科学原理和技术方法解决实际问题。工程学中所运用的工程方法基本按如下步骤进行：1明晰和准确地描绘问题；2识别影响问题的重要因素；3对问题建立模型，明确模型的约束条件和假设；4通过观察和实验获得数据，并运用数据检验2、3步中的模型或结论；5根据观察到的数据修正模型；6用模型解决问题；7设计一项适当的实验证实问题

3、的解是有效的；8根据问题的解作出总结，提出建议；9工程施行。在工程学中数据和模型是基本方法，统计学为工程学提供了这类数据和模型方法。在解决工程问题的经过中，常在下面环节中运用相应的统计方法。在设计开发方面，运用实验设计和可靠性等方法；在生产环节中，运用质量控制、假设检验等方法；在销售环节中，运用相关分析、回归分析和实验设计等方法；在服务环节中，运用可靠性分析中的维修策略等。工程学对统计方法的依靠源于工程中的大量数据都具有变异性。变异性是指连续观察一个系统时并不能得到完全一样的结果。统计学给出了描绘这种变异性的工具和利用这种工具作出合理决策的理论框架。在工程学中，运用统计学不仅需要计算技术，而且

4、需要统计学的思维方式。三、“工程统计学与传统“概率论与数理统计课程的区别“工程统计学以工程问题为导向，首先使学生认识数据包括数据的变异性，再认识随机事件和随机变量，进一步运用随机变量解决工程中的参数估计、假设检验、回归分析和实验设计等问题。传统“概率论与数理统计课程基本以数学概念为导向，通常首先讲授样本空间，再进入与中学知识衔接密切的古典概型，引入随机变量。“工程统计学与传统“概率论与数理统计课程的根本区别在于“工程统计学引导学生充分认识工程领域的统计方法，而不是单纯将统计看成是高中数学的延续。由于这些区别，“工程统计学的内容弥补了“概率论与数理统计的部分缺陷。“工程统计学课程还将在下面几个方

5、面促进工程教育，而“概率论与数理统计课程的作用不够充分。1.使学生尽早理解工程问题。由于数学类基础课集中于一二年级，学生基本不了解工程问题，更不懂得工程学的考虑方法，在“工程统计学课程中能够让学生渐渐接受工程学方法。例如，经历模型的建立本质上是工程学的方法，学生往往习惯于数学中经常通过演绎推导公式，而不习惯于通过数据建模。2.通过实际问题认识统计方法。在数理统计中，假设检验通常是学生难以理解的问题，在工程学中有很多实际检验问题，例如产品验收，这些实际问题有助于学生理解统计方法。3.为继续学习工程类课程提供更有力的支持。通常的数学课程缺少与后续工程类课程的联络，“工程统计学中统计方法与后续工程类

6、课程的联络更严密，学生容易产生学习兴趣。四、“工程统计学的CDIO教学形式“工程统计学合适采用CDIO教学形式。CDIO代表构思Conceive、设计Design、贯彻Implement和运作Operate，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的方式学习工程，容易将理论与实践有机联络起来。CDIO教学形式详细施行能够以项目为导向进行教学。项目导向的统计学教学具有下面特点：1强调学生本位。教学始终贯穿以学生为中心的理念及其主体的需求，强调学生需求主体的主动介入，强调主动实践学习与项目带动学习。2强调能力本位。改注重套公式演算为“做统计分析，“做与“听结合，重在能力培养。这

7、种通过完成项目进行学习的方式，有利于激发学生的探索欲望、学习兴趣，由此获得的自学能力、分析能力、应用能力和创新能力，使学生终生受益。3强调职业素养培养。教学以项目为载体，让学生体验学习统计分析对工程问题的作用，使学生能以主动的、实践的、课程之间有机联络的方式学习，进而培养个人能力、团队能力和系统调控能力。4将职业发展、职业道德与科学方法相融合，强调职业素质培养，有利于道德、诚信、团队意识、责任感等职业素养的教育与养成。“工程统计学采用项目导向方式进行教学，重点让学生在课外“做统计分析，操作时注意遵循下面原则：1项目准备时，老师对学生能否具备了从事项目活动所必需的统计技术的情况应当充分了解，确保

8、项目活动成为学生应用或稳固知识与技能的途径。要擅长为学生提供几个能引起他们兴趣或与专业相关的项目主题。2项目施行时，老师要鼓励学生自主学习，本人选择项目主题，最好是本专业的问题，确定学习目的，寻找材料。学生可能对问题的理解比统计学的老师更好，这样讲更有利于师生互动。老师能够帮助学生确定要解决的项目。3项目进行时，老师要告诫学生擅长向专业老师请教或者进一步学习解决陌生的问题。4项目评价时，老师和学生共同对解决问题的经过进行评价。学生对整个经过进行反思与评论，并就相应的评价结果进行讨论后，老师再予以评价。这一经过对提高学生修正解决问题经过的能力很重要。CDIO教学形式能够弥补工程教育中统计学教学方法的缺陷。