模拟实验教学模式

模拟实验教学模式

模拟实验方法作为做统计研究必不可少的方法，在统计学科学研究中被广泛应用，但通过大量文献搜索没有找到在统计学课程教学中使用模拟实验的文献，本介绍模拟实验教学方法的基本思想。

针对一种统计分析方法，在完成理论教学后，首先由教师设计出合理的计算机模拟实验教学方案，指导学生利用R 等软件中的现有函数或自编函数来一步步实现这种统计分

析方法。先编写相应的模拟程序，然后通过在不同参数和分布等假设下生成伪随机数来模拟计算统计方法的分析结果，寻找不同的参数和分布等假设对分析结果的影响，让学生理解相关统计概念，掌握这种统计分析方法的适用条件和算法原理，并让学生自己找寻合适的实际数据做分析，达到学以致用和提高学生学习积极性的目的。对一部分学优生，以撰写本科毕业论文为目标，指导学生自己编写R语言等函数来实现这种统计分析方法，让其更深入的理解算法原理，并通过对多种统计方法的模拟比较分析，评价和掌握每一种分析方法的优缺点，训练学生的科研能力和创新能力。这种教学模式的特点点主要体现在如下5各方面：

（1）统计学专业理论教学与实验教学实现了有效的结合。以《数理统计》课程中的假设检验教学内容为例，教材中注重的是检验步骤的讲解和理论证明，然后通过简单的实

例实现这种方法。这种教学安排虽然可以让学生快速掌握假设检验的基本步骤，但由于实例分析结果无法体现犯两类错误的概率，使得学生无法直观认识假设检验中的两类错误，也感受不到理论证明中做出的一些假设条件如果不满足时

会造成什么样的后果。模拟实验由于通过生成伪随机数可对同一问题重复任意多次检验，在原假设和备择假设下分别计算拒绝频率能直观反映检验中的两类错误代表什么，通过改变假设条件做模拟实验也能直观发现理论分析中的假设条

件不满足时给检验结果造成的影响，起到更深入理解理论原理的目的。

（2）拓展学生知识面，提高实践能力的有效方法。对同一统计问题，通常都有多种方法可以用来做统计分析，但不论讲理论的教材，还是讲软件的教材都很少介绍如何从这些方法中做选择，也很难做到对所有相关的方法做总结。模拟比较实验可以促使学生汇总和归类相关的统计分析方法，清晰直观的展现不同方法的优缺点，从而达到拓展学生知识面，完善知识体系，提高学生科学合理选择统计分析方法和解决实际问题的能力。

（3）以解决实际问题为出发点较好的训练了学生的计算机软件编程能力。通过指导学生编写统计分析函数和数值模拟程序，不仅能加强学生对统计方法的理解和掌握，还能提高学生的编程能力和水平。

（4）为学生撰写毕业论文提供了一种广泛的选题思路。对于一个统计分析问题，可能有很多种统计方法可用来做分析，通过模拟实验比较分析不同方法的效率和稳健性等问题是值得研究的问题，这些问题和思路为学生选题提供了一种很好的途径，且很容易将选题范围推广到其它应用统计学科中。

（5）教师的教学能力，教学研究能力和学生指导能力得到明显提高。