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2015年省级精品资源共享课申报书

 

(本科)

 

 

申   报  学   校   四川大学                         

课   程  名   称    概率论与数理统计(理工)         

课   程  类   型  □公共基础课   □专业基础课   □专业课   □其它

 所 属 学 科 门 类 数学                              

 所 属 专业类名称  概率统计                          

 课 程  负  责 人   翁洋                              

 申  报  日  期    2015.9,7                          

 

 

 

 

 

 

四川省教育厅制

二〇一五年七月

填 写 要 求

 

一、    以word文档格式如实填写各项。

二、    表格文本中外文名词第一次出现时,要写清全称和缩写,再次出现时可以使用缩写。

三、    有可能涉密和不宜大范围公开的内容不可作为申报内容填写。

四、    申报单位为省级教育行政部门。

五、    课程团队的每个成员都须在“2.课程团队”表格中签字。

六、    “8.承诺与责任”需要课程负责人签字,课程建设学校盖章。


1.课程负责人情况

基本情况

课程负责人

翁洋

性 别

出生年月

1979.7

最终学历

研究生

专业技术职务

副教授

学 位

博士

行政职务

 

所在院系

数学学院

通信地址(邮编)

四川大学数学学院618信箱

研究方向

分布式估计,数据挖掘

教学情况

课程负责人近三年讲授本课程情况;近五年来讲授的主要课程(含课程名称、课程类别、周学时;届数及学生总人数)(不超过五门);承担的实践性教学任务(含实验、实习、课程设计、毕业设计/论文,学生总人数);主持的教学研究课题(含课题名称、来源、年限)(不超过五项);作为第一署名人在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文(含题目、刊物名称、时间)(不超过五项);获得的教学表彰/奖励(不超过五项);主编的省部级及以上规划教材、获奖教材(不超过五项):

本课程讲授情况:2012年春和2013年春分别担任两个班的主讲教学任务,周学时4,共计272学时。

近五年主讲课程:

1、《概率论与数理统计》,四川大学,公共基础课,周学时4,2届600人

2、《随机过程》,数学学院,公共基础课,周学时4(17周),5届600人

3、《应用回归分析》,数学学院统计专业,专业课,周学时3(17周),5届200人

4、《时间序列分析》,数学学院统计专业,专业课,周学时3(17周),1届40人

主持的教学研究课题:

统计学课程设置的依据、原则及评价标准研究,四川大学数学学院“新世纪教育教学改革工程”项目,1年。

主编教材:

《概率论与数理统计》,高等教育出版社

《概率统计习题册》,四川大学出版社

学术研究

课程负责人近五年来承担的学术研究课题(含课题名称、来源、年限、本人所起作用)(不超过五项);在国内外公开发行刊物上发表的学术论文(含题目、刊物名称、署名次序与时间)(不超过五项);获得的学术研究表彰/奖励(含奖项名称、授予单位、署名次序、时间)(不超过五项):

 

学术研究课题:

1、 基于无线传感器网络的随机场分布式估计,国家自然科学基金委,青年基金,2013-3015,主持。

2、 多传感器网络抗差估计融合,国家自然科学基金委,重点项目子课题,2012-2015,主持。

 

学术论文:

1.    Y. Weng, W. Xiao, L. Xie, Diffusion-based EM Algorithm for Distributed Estimation of Gaussian Mixtures in Wireless Sensor Networks, Sensors, vol. 11, pp. 6297-6316, 2011. (SCI, Impact factor: 1.821)

2.    Y. Weng, W. Xiao, L. Xie, Total Least Squares Method for Robust Source Localization in Sensor Networks Using TDOA Measurements, International Journal of Distributed Sensor Networks, vol. 2014, 8 pages, 2014. (SCI, Impact factor: 0.882)

3.    Y. Weng, L. Xie, W. Xiao, Sensor selection for random field estimation in Wireless Sensor Networks, Journal of Systems Science and Complexity, vol. 25(1), pp. 46-59, 2012. (SCI, Impact factor: 0.586)

4.    Y. Zhao, Y. Weng, N. Peng, G. Tang, Z. Liu, Prediction of Mechanical Properties of Hot Rolled Strip by Using Semi-Parametric Single-Index Model, Journal of Iron and Steel Research, International, vol. 20(7), pp. 9-15, 2013.(SCI, Impact factor: 0.412, Corresponding Author)

5.    Y. Weng, Data Reduction with Quantization Constraints for Decentralized Estimation in Wireless Sensor Networks, Mathematical Problem in Engineering, vol. 2014, 8 pages, 2014. (SCI, Impact factor: 1.082)

 

 

 

 

2.课程团队

课程团队结构

姓名

性别

出生年月

专业技术

职务

学科专业

在本课程中承担

的工作

签字

翁洋

1979.7

副教授

数学

课程负责人

 

何腊梅

1971.12

副教授

数学

主讲

 

罗应婷

1983.6

副教授

数学

主讲,教学技术

 

赵永红

1980.12

讲师

数学

主讲,教学技术

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

及青年教师培养

课程团队整体结构

课程团队(含优秀的教育技术骨干和行业背景专家)的知识结构、年龄结构、学缘结构、师资配置情况,近五年培养青年教师的措施与成效:

学历结构:4个博士。

年龄结构:40-50岁1人,30-40岁3人。 

学缘结构:四川大学博士4人。

 

课程团队的教师以中青年教师为主,均为四川大学数学学院概率统计专业博士,多年从事相关专业的教学和科研工作,经验丰富,年富力强。通过中老年教师与青年教师签有一对一的指导协议,进行师德教育,通过互相听课,检查青年教师的教案,对教学内容的处理和教学方法进行讨论等活动,在教学各方面对青年教师进行指导,对青年教师的培养起到了较好的效果。并通过海外名校的博士后以及四川大学优秀青年教师国际名校、名师访学计划对青年教师进行自我提升。

教学改革与研究

近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题(不超过十项):

1、 统计学课程设置的依据、原则及评价标准研究。提高数学学院统计学专业的专业课程的教学效果,提出数学学院统计学课程设置的改革方向,并从教学内容、教学方式、考核方式等方面提出具体的改革思路与措施。

2、 用标准分方法评定原始成绩及其在选拔性考试中的应用。研究一种原始成绩转换方式,结合学生的排名情况,将学生们的原始成绩进行处理,转换成标准分,这样,既可以反映考生在整体中所处的位次情况,又可以在不同考生群体、不同的考试间进行对比。让人才选拔类的考试或者竞赛类的成绩评定方法更公平合理。

3、 四川大学科研与教学资源优势互补研究。解决数学学院本科生对数学专业基础课的是否有用这一问题的困惑,加强其对数学在工程实际中的理解和应用能力。加强学生对本校老师科研方向的了解,培养其科研兴趣,鼓励本校优秀学生继续留校继续攻读硕士博士研究生。

 

 

 

 

 


3.课程建设

详细介绍本课程近三年持续建设和更新情况:

(1)教材建设   

教学是由教师的教和学生的学构成的共同活动,教学活动是围绕着教学内容的传授而展开的,因此,教学活动的中介就是教材。随着教改的深入,适应目前教学和学生情况的教材却很少,而课堂教学又是学生获得知识的主要来源之一。教学内容的改革只有诉诸教材建设,才能使教学内容获得相对稳定的传播。根据目前学生的特点,我们编写了《概率论与数理统计》教材,由高等教育出版社出版,在教学实践中使用了6年,近三年修订再印刷两次。这本教材不仅有供一般讲授和供一般同学学习的内容,也为希望进一步深造的同学提供了学习平台。教材中每一章后的复习分析题和习题中的B组题,就是为希望进一步深造的同学扩充学习准备的。这一部分内容由同学自学和自己训练。此外,这本教材有三个特点:第一是因为概率统计是应用性很强的数学课,所以教材强调严格的数学推导和详尽的应用背景介绍相结合的叙述方式。第二是突出分布函数的作用,这不仅是因为分布函数是描述随机变量统计规律性的工具,也是我们用分布函数作为串通概率论知识的主线,使概率论知识点串联流畅。第三介绍了现代概率统计的一些知识,即自然指数分布族最基本的分布知识和统计知识。也介绍了SPSS软件用于统计计算。为配合该课程的教材和教学,我们还编写了《概率统计习题册》作为配套的教辅材料,该书已由四川大学出版社出版,并在教学实践中使用6年,受到师生好评。 

 

(2)多媒体教学课件的制作  

教学手段在教育改革中的地位和作用,已经越来越多地引起了广泛的重视和关注。多媒体技术的发展引起了教育领域的又一场革命。开发多媒体教学课件是促进现代教育技术应用和普及,实现教育信息化、现代化的关键。现代化的教学手段——计算机多媒体技术能够制造环境,形象、直观、生动、富有吸引力,并能节省课堂教学时间,激发学生学习数学的积极性,从而能更好地调动学生去思维,帮助学生去理解,起到事半功倍的效果。所以,积极有效地采用先进教学手段和计算机多媒体技术,必然会推动课程内容和教学体系的改革与发展。鉴于上述原因,我们制作了《概率论与数理统计》多媒体教学课件,至今已在6届学生中使用,课件每年都在更新修改,受到教学双方的欢迎。  

  

(3)概率论与数理统计试题库补充修改 

概率统计题库软件已于近年在四川大学试用。经过几年使用以及我们的教改实践,根据目前学生的实际对其进行了修订,补充了部分试题和近年的考研试题,从而更符合现在教学需要。

 

(4)网络环境建设   

初步完成概率统计课程的网络资源的建设,其内容有: 1)电子教材  2)电子教案和课件  3)网上学生概率统计练习与习题系统 4)全程授课录像

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.课程内容

分别介绍课程的定位、课程内容选择、课程内容结构、课时安排、教学方法等情况:

《概率论与数理统计》是理、工科有关专业的基础干课,从学科性质讲,它是一门基础性学科,为相关专业学生后继专业课程的学习提供方法论的指导。对教师而言,不但要将这门内容复杂的基础学科条理讲得清楚,知识点讲的透彻,帮助学生打下良好的理论基础,更要培养学生统计学的逻辑思维能力,使学生的学习真正做到学有所用,学以致用。因此,课程团队编写了《概率论与数理统计》(理工)新教材。该书内容是根据教育部颁布的教学大纲及研究生入选考试要求编写的。该书的一个重要特点是除了满足一般同学学习的需求外,也为希望进一步深造的同学提供深入学习和锻炼的平台。讲完基本内容约需60学时,其中习题课10学时。

第一章  随机事件及其概率(10学时)

【教学目的】

理解随机事件的概念,熟练掌握事件间的关系与运算;理解事件频率的概念和概率的公理化定义;掌握概率的基本性质,了解古典概率、几何概率,会计算简单的古典概率;理解条件概率的概念,熟练运用概率的加法公式和乘法公式,会运用全概率公式、贝叶斯公式计算概率;理解事件的独立性概念,会用独立性计算事件的概率;掌握n重独立重复试验的概念,会进行二项概率计算。

【教学内容】

随机事件及其运算;随机事件的概率及其性质;条件概率;独立性;贝努里概型

第二章  随机变量及其分布(8学时)

【教学目的】

了解随机变量的概念,理解分布函数的概念及性质,会利用分布函数计算概率;掌握离散型随机变量及其概率函数的概念,掌握连续型随机变量及其概率密度的概念与性质;熟练掌握二项分布、泊松分布、均匀分布、指数分布;会求简单的随机变量的函数的概率分布。

【教学内容】

随机变量及其分布函数;离散型随机变量;连续型随机变量;随机变量函数的分布

第三章    多维随机变量及其分布(10学时)

【教学目的】

了解多维随机变量和联合分布的概念,理解二维随机变量和联合分布的概念、性质,掌握二维离散型随机变量的联合分布、边缘分布和条件分布,掌握二维连续型随机变量的联合分布、边缘分布和条件分布,会求有关事件的概率;理解随机变量独立性的概念,熟练应用随机变量的独立性进行概率计算;掌握简单的两个随机变量函数的分布。

【教学内容】

多维随机变量及其联合分布;二维随机变量的边缘分布;二维随机变量的条件分布;随机变量的独立性;两个随机变量函数的分布

第四章    随机变量的数字特征(6学时)

【教学目的】

理解随机变量的数字特征的概念和性质,会利用性质计算随机变量的数字特征;熟悉并掌握常用随机变量的数字特征;会根据随机变量的分布求随机变量函数的数字特征。

【教学内容】

数学期望;方差;协方差及相关系数;随机变量的其它特征数

第五章    正态分布和自然指数分布族(4学时)

【教学目的】

掌握正态分布定义及密度及概率计算;掌握正态分布的数字特征及线性性质及正态分布可加性;掌握二维正态分布有关结果;掌握自然指数分布族分布的均值参数及方差函数的概念及常见自然指数分布族分布的方差函数形式

【教学内容】

正态分布及其概率计算;正态分布数字特征及线性性质;二维正态分布(一般可不证,只讲结果);自然指数分布族 

第六章    极限定理(4学时)

【教学目的】

了解切比雪夫不等式、切比雪夫大数定律和贝努里大数定律;了解独立同分布的中心极限定理、德莫佛—拉普拉斯定理;会利用切比雪夫不等式和中心极限定理估计和近似计算一些简单事件的概率。

【教学内容】

大数定律;中心极限定理

第七章    数理统计的基本概念(4学时)

【教学目的】

掌握总体、个体、统计量、简单随机样本和样本统计量的概念,了解经验分布函数与直方图的作法;掌握χ2分布、t分布和F分布的定义和上α分位点,会查表计算;掌握正态总体的一些常用抽样分布。

【教学内容】

总体与样本;统计量与抽样分布

 

第八章    参数估计(8学时)

【教学目的】

理解参数点估计的概念,了解矩估计法和极大似然估计法;会求参数的矩估计和极大似然估计;掌握估计量的评价标准(无偏性、有效性与一致性);理解区间估计的概念,会求单个、两个正态总体均值与方差的置信区间。

【教学内容】

点估计;点估计量的评价标准;区间估计;单侧置信限

第九章    假设检验(4学时)

【教学目的】

理解显著性检验的基本思想,掌握假设检验的一般步骤,了解假设检验的两类错误;掌握单个和两个正态总体的均值与方差的假设检验;了解总体分布的χ2拟合优度检验法。

【教学内容】

假设检验;正态总体均值的假设检验;正态总体方差的假设检验;分布的拟合检验

第十章    方差分析和回归分析(2学时)

【教学目的】

了解方差分析的基本思想,试验因素和水平的意义;掌握平方和的分解,会作出方差分析表;了解回归分析的基本思想;掌握一元线性回归;了解线性相关性检验和利用回归方程进行预测和控制。

【教学内容】

单因素试验的方差分析;一元线性回归。

 

5.课程资源

资源特色

1.根据《概率统计习题册》对所有同学布置难易程度相结合的作业。对希望进一步深造的同学鼓励自学每一章的复习分析题和自己选作B组题。作业和自学中有问题的同学可在答疑时咨询。

2.对同学开放电子课件,有需要的同学可下载电子课件复习。

3.为将来同学参加数学建模竞赛做准备。引进重要概念和重要方法时,首先由实际问题引出概念和方法的背景,再归纳总结出一般概念和方法。

4.教学中引入统计操作性实验。比如介绍区间估计和假设检验,鼓励同学对身边的随机现象进行统计抽样,得到相应的统计结论,可加强同学对方法的应用及理解。

5.介绍SPSS统计软件包。鼓励同学用SPSS统计软件进行统计计算。

6.采用授课-作业-自学-咨询-考试的教学模式以提高同学自学能力和动手动脑解决问题的能力,避免同学成为单纯的应考高手。

7.上课学生规模较大,一般每授课班100人以上,有时高达近200人。用多媒体教学就保证了人人看得清,听得清

8.全程授课录像

基本资源清单

1、 课程介绍

2、 教学大纲

3、 电子教材

4、 电子教案

5、 电子课件

6、 作业习题

7、 试卷及参考答案

8、 全程授课录像

 

拓展资源清单

概率统计题库试题库系统、

 

拓展资源建设使用现状

概率统计题库软件已于近年在四川大学试用。经过几年使用以及我们的教改实践,根据目前学生的实际对其进行了修订,补充了部分试题和近年的考研试题,从而更符合现在教学需要。

 

拓展资源建设计划

拟完善试题库系统并建成网上作业系统、在线自测/考试系统,重点难点二维码以及网上学生辅导答疑系统

 

6.课程评价

自我评价、同行专家评价、学校评价、学生评价、社会使用评价等:

本课程以教育部教学大纲为基础,结合我校为研究型综合大学的实际情况进行深入的教学改革。改革重点放在为培养符合要求的本科生和为进一步深造的同学打下牢固的概率统计基础知识而提供同一教学平台。改革的成果集中体现在由主讲教师编写的新教材《概率论与数理统计》(高教出版社,2009)。该教材也得到了兄弟院校的认可和使用。除此之外他们还编写了与新教材配套的《概率统计习题册》(四川大学出版社,2009)。以及与新教材配套的电子课件,供广大师生选用。参与该课程的任课教师翁洋、何腊梅、赵永红都是数学学院骨干教师,上课效果好,课程生动活泼,师生互动性强,深受学生喜爱。历年学生评教分数都位居我院全体教师前列。 

校外专家,西南交通大学数学学院院长,何平教授评价:

《概率论与数理统计》是理、工科本科生一门重要的公共基础课,四川大学经过不断改革探索,在这门公共基础课中上出了自己鲜明的特色。他们强调严格的数学推导与实际背景的介绍相结合的叙述方式。强调分布函数的本质及在概率论中的基础作用,从而使概率论部分的知识点串联流畅、简洁。他们并且在国内、外同层次课程中 首创了介绍现代概率统计中的自然指数分布族的分布知识和统计知识。他们的教学改革成果显著。

校内专家,四川大学财务处处长王宝富教授评价:

《概率论与数理统计》是理、工科学生非常重要的公共基础课。这门课程为理、工科学生提供了专业学习、专业应用、专业研究的概率统计知识基础,也为学生今后从事科学实验,工程技术应用提供坚实的数学基础。该课程面向我校所有理、工科学生,每年选课人数6000余人。

 

 

 

 

 

 

7.学校政策支持

本课程在数学学院的支持下,已立项为四川大学精品课程。所编写的教材正在争取立项为国家“十二五”规划教材。学校将拨款数万元支持本精品课程的建设。对本课程后续建设规划的支持措施:根据学校文件,学校将总共投入5万元用于课程建设。如果获得省级精品课程,学校将进一步加强经费投入,支持课程建设

 

 

8.承诺与责任

1.学校和课程负责人保证申报所使用的课程资源知识产权清晰,无侵权使用的情况,若免费共享的基本资源涉及到第三方权益,须将“课程资源使用授权书”[注]附后;

2.学校和课程负责人保证课程资源内容不存在政治性、思想性、科学性和规范性问题;

3.学校和课程负责人保证课程资源及申报材料不涉及国家安全和保密的相关规定,可以在网络上公开传播与使用;

4.申报课程入选后,保证基本资源在“四川省教育资源公共服务平台”(www.scedu.com.cn)免费共享,拓展资源在“爱课程”网上有条件共享。

                                             课程负责人签字:

                                               学校公章:

                                                   日期:

注:“课程资源使用授权书”须包括以下内容:

一、申报学校、申报课程名称,课程负责人和教师(录像等资源所涉及的教师)姓名,第三方制作者名称,由第三方制作的资源名称以及著作权归属情况。

二、授权书除前款内容外,需包括以下内容:

1.各方同意,学校将XXX课程XXX资源作为学校该课程的基本资源之一,用于省级精品资源共享课的申报。如通过评审,各方同意该课程所涉及资源在“四川省教育资源公共服务平台”网(www.scedu.com.cn),向高校师生及社会学习者免费开放使用,使用期10年。课程上网后,同意按照省级精品资源共享课建设要求,及时更新资源。

2.鉴于省级精品资源共享课基本资源公益性的使用目的,学校、教师及资源制作方各方不享有任何报酬和使用费。

3.学校、教师、制作方签名盖章。

9.学校推荐意见

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(公章)

 

负责人(签字)年   月   日