張倩 李媛
摘要“互聯網+”背景下,分析概率論與數理統計課程教學中存在的問題。通過建設課程資源庫,利用網絡教學平臺學習痕跡產生的大數據,對概率論與數理統計課程進行線上線下混合式“金課”建設探索與研究,提高學生學習的參與度,培養學生的知識應用與創新能力。
關鍵詞 資源庫建設 網絡教學平臺 線上線下混合式“金課”教學模式
中圖分類號:G424文獻標識碼:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.21.049
Exploration and Research on the Online and Offline Blended "Golden Course" Construction of "Probability and Statistics" Course
ZHANG Qian, LI Yuan
(Xuhai College, China University of Mining and Technology, Xuzhou, Jiangsu 221008)
Abstractunder the background of "Internet plus", we analyze the problems in the teaching of probability theory and mathematical statistics. Through the construction of course resource database and the use of big data generated by learning traces on the network teaching platform, this paper explores and studies the online and offline blended "golden course" construction of probability theory and mathematical statistics, and enhance the participation of students in learning, cultivate students’ ability of knowledge application and innovation.
Keywordsresource database construction; network teaching platform; online and offline blended "golden course" teaching mode
1線上線下混合式“金課”建設研究的背景
2018年教育部提出了“淘汰水課,打造金課”的號召,在第十一屆“中國大學教學論壇”上,教育部高教司司長吳巖做了題為“建設中國金課”的報告,并提出了打造金課的“高階性、創新性、挑戰度”即“兩性一度”金課建設標準。自此,“金課”建設成為全國高校課程教學改革與建設的主要目標。常思江等提出加強專業課程體系頂層設計、加強師資隊伍高層次建設、注重研究激發學生專業興趣之手段、加強課程資源合理動態配置等對策及實踐途徑,以在“新工科”背景下形成發展建設“金課”的強大合力。韋萍分析大學英語混合式“金課”內涵、意義以及“金課”建設三大關鍵路徑,通過所在學校通過科學合理地使用、整合線上線下教學資源,將線上線下、課堂內外的學習有機結合,進行混合式大學英語教學。線上線下混合式“金課”是“互聯網+”時代下教育理念創新的產物,“金課”的建設更是提高課程質量、彰顯課程育人功能、凸顯學生中心地位的重要舉措。許麗莉等提出線上線下混合式教學能夠推動教學模式的改革,將移動終端、互聯網等信息技術有機地整合到學習活動和課程中,創建以學生為中心的學習環境。因此,線上線下混合式“金課”建設勢在必行。
2本院概率論與數理統計課堂教學存在的問題
概率論與數理統計是高等院校理工類及經濟管理類專業學生必修的一門公共基礎課,它是研究隨機現象統計規律的一門數學分支,概率統計方法在金融、保險、生物、醫學、經濟、工程技術等領域得到了廣泛的應用。學習概率論與數理統計,有助于培養學生用概率統計的思維看待分析和解決身邊發生的隨機現象及一些實際問題,有利于培養學生健康積極的價值觀。因此概率論與數理統計在大學學習中占有重要地位,學好概率論與數理統計能為學生后續專業課程的學習和以后的工作奠定堅實基礎。這門課程理論性很強,具有高度的抽象性、整體性、復雜性,但現有的教學模式使得本院學生學起來困難重重,存在很多問題。
教學時數欠缺、大班教學、傳統的教學模式都使得課堂教學效率低。概率論與數理統計課程安排的課時數為48學時,課時少,但內容多,為了能在有限的時間內講完大綱內的所有知識點,教師采用“滿堂灌”的教學方法。課堂上留給學生思考和練習的時間很少。學生應該具備高等數學的知識,作為本課程的學習基礎,但學生普遍存在掌握知識不牢固,教師需要耗費教學時間去鞏固學生基礎,這使得課堂時間更加緊張。又由于大班教學,人數多,而教學模式仍然采用傳統的教學模式,以教師“教”為中心,學生參與度不高,只是“機械”地聽講,教師不能了解每位學生的學習程度與能力,不能因材施教,導致課堂教學效率偏低,學習效果差,時間一久,不懂得越來越多,學生的學習積極性降低,作業抄襲嚴重,課堂氣氛很沉悶,基本都是教師在“唱獨角戲”,“自問自答”式教學,最終導致課堂上學生興趣索然,失去了學習的動力。
課堂教學重理論輕應用,教師的相關知識儲備不足。學習概率論與數理統計課程的學生來自各個專業,而主講教師大多數是來自數學專業的教師,其他專業相關知識儲備不足,教學思路相對狹窄。課堂上教師所講內容多為理論推導,只講授這門課程內的知識點,缺乏實際應用,不能與學生專業知識有效地結合,缺少講授這類知識的教學思路,從而無法培養學生解決實際問題的綜合能力和高階思維,達不到“金課”建設的“高階性”標準;教師也缺乏對課程內容前沿性知識的了解,無法做到“金課”建設的“創新性”。
3建設線上線下混合式“金課”解決的主要問題
解決學院概率論與數理統計課程線上線下混合式“金課”建設缺少適用的網絡優質課程資源問題。網絡上雖有豐富的概率論與數理統計優質課程資源,如中國大學慕課、超星平臺學習資源等,但課程資源對本院學生的適用性不強,由于資源多,學生不知如何選擇適合自己的教學資源,而教師也只是借鑒其他院校的教學資源,并沒有建設適合學院概率論與數理統計課程的教學資源。
解決學院概率論與數理統計課程教學內容重理論但缺少應用的問題。學院以培養應用型人才為目標,但課程教學內容理論性較強、應用型不足、案例庫缺乏,與專業緊密貼合的課程資源較少。課程教學內容應增加如何利用所學知識解決實際問題、專業問題的知識。
解決網絡教學平臺如何應用于課程線上線下混合式教學與管理的問題。“互聯網+”的背景下,網絡教學平臺如何真正服務于課程教學與管理,是需要解決的問題之一。
協助本課程教師教學內容改革、教師發展等問題。基于網絡教學平臺共享的資源庫,可以給學生和教師提供豐富的資源,方便學生和教師按需查閱資料,教師可以拓展其他專業相關知識點,節省備課時間,豐富教學內容,完善教學管理,推進教師職業發展。
4線上線下混合式“金課”建設的具體內容
根據新工科背景下提出的教學高階性和創新性要求,建設線上線下混合式“金課”,需要考慮線上資源的構建、線下教學的改進措施以及線上線下如何“混合”等問題。因此,需要建設和優化課程資源、選擇合適的網絡教學平臺來構建和實施線上線下混合式“金課”教學。
4.1課程資源庫的建設
近年來,國家啟動了精品資源共享課和專業教學資源庫的建設,越來越多的高校非常重視先進教學技術的使用,優質網絡資源的利用,線上線下混合式教學模式的運用,并開始或已經建設網上教學資源。課程教學資源庫建設以資源共享為目的,有助于學生自主學習、開放式學習。在線上線下混合式教學模式下建設“概率論與數理統計”課程資源庫對打造一流“金課”具有新的意義和重要的作用。
4.1.1基礎知識資源庫的建設
課程基礎知識資源庫主要包括教學大綱、教案、Word課件、PPT課件、基礎知識課程視頻等。根據教學大綱,整合已有的教學資源,開發相關的課程基礎資源,以降低資源庫的建設成本。該課程中的有些內容需要用到高等數學里的積分知識才能解決,但學生普遍存在對高等數學的知識掌握不牢固的情況,通過錄屏軟件錄制兩個10分鐘左右的關于定積分和二重積分知識的視頻,傳到網絡平臺,要求學生提前觀看,以節省課堂復習時間。
4.1.2習題庫和案例庫的建設
一是習題庫建設里加入教材的配套輔導資料、作業題和歷年試題。
二是案例庫的建設。為了激發學生的學習興趣,讓學生體會到學有所用,緊跟前沿性和時代性的信息,案例庫中加入“生活相關型案例”和“專業相關型案例”。在全國高校思想政治工作會議上,習近平總書記提出高校思想政治工作要堅持把立德樹人作為中心環節,把思想政治工作貫穿教育教學全過程,用好課堂教學這個主渠道。所以我們要建設“課程思政”。“課程思政”是指將大學的育人教育有機地融入課堂教學之中,在知識傳授的同時引導學生樹立正確的三觀,形成育人的格局。因此建設案例資源庫的時候需要加入“課程思政型案例”,比如,在講解貝葉斯公式時,利用《烽火戲諸侯》的典故或《伊索寓言》中《狼來了》故事通過貝葉斯公式將典故中的問題轉化為數學問題,求解信任度一次次下降的概率,讓學生懂得做人要誠實守信的道理,教育學生要有誠實守信的品質。最終構建成由“生活相關型案例”“專業相關型案例”以及“課程思政型案例”組成的案例庫,體現“金課”的高階性和創新性。
4.1.3拓展資源庫的建設
課程拓展資源主要包括相關知識點拓展、考研相關資料、結合軟件應用和數學建模等。由于學生的背景不同、基礎不同、需求不同,對于資源庫的需求就會不同,因此課程拓展資源要有一定難度,需要跳一跳才能夠得著,這樣才能滿足學生不同發展需求,完成“金課”建設的挑戰度。
4.2選擇課程網絡教學平臺
網絡教學平臺改變了傳統教學方式,有利于教學過程精準化的實施。有了好的教學專題設計,還需要精準化教學過程的實施,實現從培養低階性思維到高階性思維的轉變。因此網絡教學平臺是線上學習的關鍵要素之一,可以選擇超星泛雅網絡教學平臺,把建好的課程資源導入該平臺。該課程資源平臺不僅僅是一個提供概率論與數理統計學習的資源庫,還是一個集教、學、管理于一體的立體化網絡平臺。教師利用課程資源庫及網絡教學平臺就可以進行線上線下混合式教學,為打造一流“金課”提出了有利的資源支持。
4.3線上線下混合式金課教學模式的構建流程
4.3.1課前學習
利用網絡教學平臺,提前進行線上課前預習,完成任務點和課前小測試來修課程積分。學生可以通過課前小測試來了解自己的預習情況,讓學生帶著“問題”走進課堂,主動參與課堂的教與學。課前預習是課中學習、課后復習的有效銜接。
4.3.2課中教學
教師先提前做好課堂教學計劃,再根據課前線上學習的學況分析,完成課堂教學設計。一次課兩個課時,第1課時,在課堂上精講知識點并利用學習通增加隨堂練習,一方面學生可以修課程積分,另一方面教師可以隨時了解學生的學習情況。根據隨堂練習里的學習反饋來加強講解學生掌握薄弱的知識點。第2課時,采用案例教學法,所謂案例教學,并不是教師在課堂教學中為說明一定的理論或概念進行的舉例分析,而是一種具有開放式、互動式、啟發性、實踐性的新型教學方式,通過案例教學法,利用翻轉課堂教學模式與網絡教學平臺,學習通里通過“主題討論”“分組任務”等引入“課程思政型案例”“生活相關型案例”和“專業相關型案例”進行案例分析,可以進一步復習鞏固知識點和學會應用,激發學生的學習興趣,突出師生互動和生生互動。能夠讓學生更好地利用所學知識解決實際問題,培養學生應用及創新能力。
4.3.3課后復習鞏固與拓展
通過學習通發布作業并增加階段性測試用于復習鞏固知識點。有些復雜的案例可以通過“主題討論”或“分組任務”發布給學習小組,課下查找資料完成,以培養學生的團隊合作能力和進一步加強分析應用能力。再根據課程拓展資源庫里的拓展知識點,建構軟件應用及數學模型處理問題,增強學生運用知識能力,培養學生的自主學習能力,以滿足不同學生的不同學習需求。
4.3.4優化考核方式
根據網絡教學平臺學生學習痕跡的大數據分析,及時了解學生學習情況并做相應的調整。成績考核主要由平時成績(60%)+期末成績(40%)兩個部分所組成,完成平時成績內容包括課堂互動的課程積分、線上線下學習、章節測試等,在網絡教學平臺里的成績管理中設置權重,根據成績統計得到綜合成績作為平時成績。期末成績就是線下的考試。
4.3.5實施方案
具體實施方案如圖1所示。
5線上線下混合式“金課”建設的實踐意義與理論價值
5.1實踐意義
推動“互聯網+”背景下概率論與數理統計課程教學資源的整合、共享,培養學生實踐和創新能力。課程基礎知識資源和習題庫的建設,為線上學習提供了基本保障,學生可以充分利用網絡平臺,運用碎片化時間自主學習,可以大大提高學生的學習效率。把案例庫知識資源和拓展資源進行有效整合,不僅實現學生對課程內容的加深與鞏固,提高學生的學習興趣;還可以促使學生個性化自主學習、主動學習,擴大視野、提高文化素養;進而培養學生的自學能力、應用能力和創新能力。
解決網絡教學平臺如何應用于課程教學與管理的問題,協助本課程教師進行教學內容改革,推進線上線下混合式教學。通過課程資源的共享,教師可以根據自己的教學特點和內容對資源進行整理和修改,以滿足自己的教學需求,在很大程度上節省教師的備課時間;教師也可以通過資源庫網絡平臺實現對學生學習的全程管理,對課程內容的點擊率、課堂隨堂練習、測試成績、簽到、主題討論、分組任務等學生在資源庫里留下的學習痕跡進行大數據管理分析,節約了管理成本,并為下一步的教學與管理提供參考依據和策略。教師有了交流合作的平臺,可以借助豐富的網絡資源,隨時更新資源庫內容,有利于提高教師教學水平,推進教師職業發展。
5.2理論價值
通過課程資源庫的建立和網絡教學平臺的使用,有利于完善概率論與數理統計課程體系,滿足立體化、網絡化的教學要求,促進和深化課程教學與改革,課程特色得到進一步強化,最終為創建學習者、教學者、管理者共享共贏的多元化線上線下混合式“金課”課程體系提供了更好的教學資源保障。

基金項目:項目級別:中國礦業大學徐海學院專業建設與教學改革一般項目,項目名稱:《概率論與數理統計》線上線下混合式“金課”建設探索與研究,項目編號:YA2036
參考文獻
[1]吳巖.建設中國“金課”[J].中國大學教學,2018(12):4-9.
[2]常思江,衛東華.“新工科”背景下專業課程“金課”建設探索——以南京理工大學武器發射工程專業為例[J].高教學刊,2020(33):6-10.
[3]韋萍.地方高校大學英語線上線下混合式“金課”建設探析[J].國際公關,2020,12(69):142-143.
[4]羅婷婷.課堂的重構:線上線下混合式“金課”內涵與特征分析[J].甘肅高師學報,2020,25(4):110-113.
[5]許麗莉等.手機新媒體融合到概率統計課堂教學的探究——基于超星學習通平臺的實踐[J].教育現代化,2020,7(49):16-19.
[6]劉璐,李丹丹,賈美多等.概率論與數理統計課程混合式教學改革研究與實踐[J].遼寧工業大學學報(社會科學版), 2021,23 (1): 113-115.
[7]陳振洲.《概率論與數理統計》教學改革探索與研究[J].教育教學論壇,2019(03):112-113.
[8]于海雁,龐杰,李曉游,李新.線上線下混合式“金課”的建設與實踐——以“模擬電子技術”課程為例[J].高教學刊,2020(28):66-68.
[9]習近平.把思想整治工作貫穿教育教學全過程,開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報,2016-12-09.
[10]馬昕.《概率論與數理統計》課程思政教學改革的實踐與探索[J].高教學刊,2021(3):135-138.
[11]蔣朝莉,王婷,肖凱強.以“五化”推進“概論”課“金課”建設[J].高教學刊,2020(34):153-156.
[12]于淼,吳素文,王倩等.《概率論與數理統計》課程在管理類專業教學方法實踐[J].高等數學研究,2021,24(1):111-115.
[13]劉軍,柳福祥,崔盛.新工科背景下數據分析能力導向的概率論與數理統計課程教學體系改革探究[J]教育教學論壇, 2020 (18): 200-202.
[14]李秀珍,馬艷英.應用背景下概率論與數理統計課程的現狀研究[J].吉林工程技術師范學院學報,2020,36(12):91-93.
[15]任美睿,郭龍江,戰揚.計算機與軟件專業“概率統計”課程多維度建設探索與實踐[J]黑龍江教育(高教研究與評估),2020(2):24-25.
[16]施明華,岳芹,袁國軍等.雙創背景下“概率論與數理統計”課程教學改革研究[J].皖西學院學報,2020,36(12):91-93.
[17]王燕萍,呂震宙,宋述芳.“雙一流”建設視域下“概率論與數理統計”教學實踐創新[J]黑龍江教育(高教研究與評估),2019(8):48-51.
[18]章美月.基于Mathematica的《概率論與數理統計》課程教學改革探索與實踐[J]大學數學,2020,36(5):49-56.