MOOC平臺下“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程建設(shè)策略研究

張顥嚴(yán)，田迎旭

（中國民航大學(xué) 理學(xué)院，天津 300300）

引言

教育，國之大計(jì)也。課程建設(shè)是國民教育的重點(diǎn)研究課題，國家的繁榮與發(fā)展離不開優(yōu)秀人才的杰出貢獻(xiàn)。好的課程建設(shè)，提供給學(xué)生挖掘自身潛力的平臺，讓學(xué)生能夠充分享受課程，鍛煉自己，并成為卓越不凡的棟梁之材。關(guān)于人才的重要性，習(xí)近平總書記在2018年兩會期間強(qiáng)調(diào)，發(fā)展是第一要務(wù)，人才是第一資源，創(chuàng)新是第一動力。孫即才在最近的一篇文章中系統(tǒng)研究了習(xí)近平總書記關(guān)于人才思想的精髓與核心要義，認(rèn)為作為培養(yǎng)祖國花朵的辛勤園丁，廣大人民教師肩負(fù)著重大的責(zé)任，尤其是在傳道授業(yè)解惑的課堂上，怎樣增加學(xué)生的求知欲望，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，怎么培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維以及構(gòu)建合理的課程模式，作為一名大學(xué)教師需要不斷思考與改進(jìn)的教育問題。關(guān)于課程建設(shè)的重要性，學(xué)者韓寧、高飛和韓祥柞、徐銘銘等人的觀點(diǎn)，可供讀者學(xué)習(xí)參考。

“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”是學(xué)校面向本科學(xué)生開設(shè)的一門公共必修課。在學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生需掌握高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等理科基礎(chǔ)課程的知識體系。因此，概統(tǒng)課程會安排學(xué)生在大二學(xué)期學(xué)習(xí)。該課程可以鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考的創(chuàng)新能力，建立學(xué)生邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鏊季S，并引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)理論研究實(shí)際問題。傳統(tǒng)的課堂上，大學(xué)教師通常借助PPT課件進(jìn)行講授，其最大的優(yōu)勢是，節(jié)省課堂時(shí)間，解放黑板資源，讓教師可以合理地利用黑板書寫與PPT課件相輔相成的課程內(nèi)容。但其劣勢也非常明顯，學(xué)生聽課效率低下，無法記錄課堂筆記，且因?qū)PT資源有了依賴，學(xué)生反而不再重視課程學(xué)習(xí)。這會導(dǎo)致學(xué)生上課睡覺、玩手機(jī)甚至遲到早退現(xiàn)象屢有發(fā)生。為了創(chuàng)新概統(tǒng)課程的授課模式（也包括其他課程），闞佳倩和張華民引入混合式教學(xué)并將其概念應(yīng)用到概統(tǒng)課程，進(jìn)行線上線下自由課堂的建設(shè)；黎薇分析了翻轉(zhuǎn)課堂的可行性，即充分利用課下時(shí)間改變教師與學(xué)生的角色定位，讓學(xué)生成為課堂的主人；湯文菊等人提倡分層教學(xué)思想，其實(shí)質(zhì)是基于不同學(xué)生的個(gè)性能力因材施教；張迪等人則從網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的角度，指出了數(shù)學(xué)建模與統(tǒng)計(jì)軟件在概統(tǒng)課程中的重要作用。經(jīng)分析，混合式教學(xué)要求學(xué)生具有極高的執(zhí)行能力，而學(xué)生是否可以充分利用線上資源因人而異；以學(xué)生為中心的翻轉(zhuǎn)課堂依賴于學(xué)生充分吸收課本知識，并愿意協(xié)助教師分享自己的理解與感悟，這對學(xué)生的要求非常高；分層教學(xué)效果因?qū)W生的不同存在較為明顯的差異化，授課教師無法在課堂上照顧到所有學(xué)生的理解能力；統(tǒng)計(jì)軟件的使用，確實(shí)可以緊扣課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，增加課程本身的魅力，但對于統(tǒng)計(jì)軟件以及數(shù)學(xué)建模的理解則相對較高，可能還需要學(xué)生預(yù)先學(xué)習(xí)輔助課程及知識理解，增加了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)。值得注意的一點(diǎn)是，新時(shí)代課程建設(shè)已經(jīng)離不開互聯(lián)網(wǎng)資源的鼎力支持，以上教研論文中的內(nèi)容都是基于線上網(wǎng)絡(luò)完成概統(tǒng)課程的規(guī)劃建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)資源由于其廣泛性、便捷性及可復(fù)性，成為我們進(jìn)行課程建設(shè)的一個(gè)重要工具。雖然以上課程建設(shè)論文也存在諸多不確定因素，但如何充分利用線下課程與線上資源，完美解決學(xué)生的知識需求，是下一步我們需要思考的課程建設(shè)核心課題。

受2020年初暴發(fā)的新冠肺炎疫情影響，全國各高校學(xué)生無法順利返回學(xué)校。本著“停課不停學(xué)”的宗旨，新學(xué)期高校的課程不得不改為線上教學(xué)。由傳統(tǒng)的課堂教學(xué)直接轉(zhuǎn)為線上教學(xué)，高校和教師付出了寶貴的時(shí)間與大量的精力。許多學(xué)者選擇MOOC平臺進(jìn)行所授課程的線上教學(xué)，其中包括谷今杰等人、路璐的程序設(shè)計(jì)課程，魯立強(qiáng)等人的分析化學(xué)課程，蘇適等人的制藥工程課程，許歡的人力資源管理課程。此外，Kassab等人對中國網(wǎng)絡(luò)教育進(jìn)行了系統(tǒng)回顧。文章指出，到2020年，中國將部署近204億臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，學(xué)校和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)正在尋求將網(wǎng)絡(luò)資源納入教育活動。可見，隨著5G時(shí)代的到來，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)得到越來越多的關(guān)注與使用。

概統(tǒng)課程作為全校公共課，是一門獨(dú)具特色且使用價(jià)值極高的課程。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)確實(shí)給課程講授帶來了不小的影響，概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程組經(jīng)過審慎商討，決定基于MOOC平臺，選用國家精品課（浙大）的教學(xué)資源。本著互相學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，課程組希望該選擇可以提升教師的個(gè)人能力，同時(shí)也幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容。但是如何基于MOOC平臺做好線上課程建設(shè)，怎樣設(shè)計(jì)師生的課堂互動，以及是否在未來進(jìn)行線上線下的混合式教學(xué)，是這篇論文討論的主題。

一、教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

為了使線上課程順利開展，基于自己的理解與思考，本教學(xué)方案設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分，分別是網(wǎng)課前期準(zhǔn)備、授課過程設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)課后輔導(dǎo)。通過實(shí)際授課與學(xué)情反饋，筆者發(fā)現(xiàn)前期良好的準(zhǔn)備為教學(xué)過程提供了有力保障，高效的教學(xué)過程調(diào)動了學(xué)生互幫互助的學(xué)習(xí)熱情，這引導(dǎo)學(xué)生克服網(wǎng)課學(xué)習(xí)中的艱難險(xiǎn)阻，進(jìn)而提高學(xué)生積極追求知識的渴望。接下來，將對教學(xué)方案設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容作詳細(xì)的論述。

（一）網(wǎng)課前期準(zhǔn)備

網(wǎng)課的前期準(zhǔn)備包括三個(gè)方面：教學(xué)平臺、精品課程和教學(xué)資料。在教學(xué)平臺的選擇上，課程組團(tuán)隊(duì)選擇MOOC平臺，一方面是因?yàn)镸OOC平臺擁有良好的口碑與技術(shù)保障；另一方面是MOOC平臺提供了豐富的教學(xué)練習(xí)資源。此選擇便于學(xué)生利用輔助資源與網(wǎng)絡(luò)課件進(jìn)行課后復(fù)習(xí)。基于MOOC平臺資源，筆者建立了自己的課程SPOC，課后輔導(dǎo)中可以看到SPOC在習(xí)題錄制中的應(yīng)用。關(guān)于課程資源，項(xiàng)目組團(tuán)隊(duì)引入概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)國家精品課網(wǎng)絡(luò)課程作為學(xué)習(xí)資料。此外，該線上精品課程包含大量的練習(xí)測驗(yàn)題，可以充分滿足學(xué)生的訓(xùn)練要求。

（二）授課過程設(shè)計(jì)

授課過程的設(shè)計(jì)包括四個(gè)方面：點(diǎn)名簽到、隨堂測驗(yàn)、作業(yè)布置和網(wǎng)課互動。點(diǎn)名簽到與隨堂測驗(yàn)都是基于慕課堂小程序課堂實(shí)時(shí)完成的。當(dāng)學(xué)生進(jìn)行一次課表課程學(xué)習(xí)，我們便能夠記錄一次上課過程。具體教學(xué)效果將在第四節(jié)中詳細(xì)說明。除了點(diǎn)名簽到與隨堂測驗(yàn)外，作業(yè)布置基于MOOC平臺網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，學(xué)生通過測驗(yàn)與作業(yè)進(jìn)行課后作業(yè)的下載與上傳。網(wǎng)課互動分為三個(gè)部分：一是基于微信群的實(shí)時(shí)答疑，二是單獨(dú)解答學(xué)生的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，三是與學(xué)生通過語音及通話及時(shí)溝通。

（三）網(wǎng)絡(luò)課后輔導(dǎo)

網(wǎng)絡(luò)課后輔導(dǎo)包括三個(gè)方面：作業(yè)批改、在線答疑和習(xí)題錄制。線下課程批改作業(yè)，可能相對容易，但是網(wǎng)絡(luò)作業(yè)如何批改，批改多少，都是在課程前期準(zhǔn)備時(shí)教師需要思考的問題。本著以學(xué)生為中心的宗旨，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中學(xué)生可能無法全情投入，筆者選擇全批全改的方案，選擇工具中的查看課程數(shù)據(jù)，對學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行批改。值得注意的是，線上輔導(dǎo)時(shí)，教師的語言一定要平和、簡潔，學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)已經(jīng)非常辛苦，所以務(wù)必調(diào)動學(xué)生積極的學(xué)習(xí)熱情。課后輔導(dǎo)的最后一項(xiàng)是習(xí)題錄制。本部分充分考慮到學(xué)生作業(yè)及測驗(yàn)中的易錯(cuò)難點(diǎn)問題，錄制SPOC習(xí)題課，一方面，給予重點(diǎn)和難點(diǎn)的分析解答；另一方面，提供習(xí)題資料方便學(xué)生及時(shí)回看復(fù)習(xí)。

基于MOOC教學(xué)方案的設(shè)計(jì)包含課前、課中和課后三個(gè)方面：課前準(zhǔn)備為課堂講授及課后輔導(dǎo)奠定良好的基礎(chǔ)；課中講授是對課前準(zhǔn)備的實(shí)施檢驗(yàn)，也為課后建設(shè)提供了方向與側(cè)重；課后輔導(dǎo)則鞏固了教學(xué)設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)成果。三者缺一不可，相互依賴。因此，經(jīng)過縝密分析與精心思考，筆者提出了以上的教學(xué)方案。

二、教學(xué)目標(biāo)的制定

教學(xué)目標(biāo)的制定，一方面要基于教學(xué)大綱的內(nèi)容；另一方面也要考慮教授學(xué)生的專業(yè)背景。本學(xué)期筆者所教授的學(xué)生來自航空工程學(xué)院，而學(xué)生未來的就業(yè)方向和崗位責(zé)任與學(xué)校“篤學(xué)、精博、嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新”的學(xué)風(fēng)一脈相承。因此，制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)需要因材施教。從知識學(xué)習(xí)上，學(xué)生需要牢記基礎(chǔ)概念，理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，并學(xué)會融會貫通、舉一反三。這有助于幫助學(xué)生保持嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生成為對民航事業(yè)有責(zé)任、有擔(dān)當(dāng)?shù)膬?yōu)秀人才。從人生規(guī)劃上，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程時(shí)正處于意氣風(fēng)發(fā)、朝氣蓬勃的年紀(jì)，授課教師有責(zé)任引導(dǎo)學(xué)生形成良好的人生觀、價(jià)值觀。課本學(xué)習(xí)只是學(xué)生階段進(jìn)行的知識儲備，學(xué)生要掌握良好的職業(yè)技能，未來可以更快捷、更高效地進(jìn)入工作崗位。

三、教學(xué)內(nèi)容

四、教學(xué)效果的達(dá)成

有了良好的課程前期準(zhǔn)備與教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，我們便可利用課程管理工具與慕課堂管理程序及時(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。通過慕課堂記錄，我們觀察到簽到與練習(xí)的個(gè)數(shù)幾乎相同。這與教師的授課過程設(shè)計(jì)密不可分。教師充分利用慕課堂精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，設(shè)置簽到與隨堂練習(xí)，旨在了解與管理學(xué)生的在線學(xué)習(xí)狀態(tài)。接下來，我們了解一下學(xué)生的隨堂測驗(yàn)成績。需要說明的是，筆者設(shè)置的隨堂測驗(yàn)題目會根據(jù)學(xué)習(xí)知識的重點(diǎn)和難點(diǎn)而進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。如果學(xué)生本次課程學(xué)習(xí)內(nèi)容較少，筆者會設(shè)置相對豐富的練習(xí)題目，反之則減少題目，每題分值為2分。如某次題目數(shù)為10的隨堂測驗(yàn)成績中，學(xué)生的最低分是6分，相當(dāng)于只答對了3道題，但大部分學(xué)生很好地完成了學(xué)習(xí)效果的檢測，超過四分之一的學(xué)生獲得滿分。一個(gè)有意思的現(xiàn)象是，在后續(xù)的期中考試成績分析中，取得高分的學(xué)生恰恰就是本次成績優(yōu)異的學(xué)生。這也證明學(xué)生的優(yōu)異成績與平時(shí)課程的積累密切相關(guān)。最后，基于概率部分的重點(diǎn)和難點(diǎn)，我們來看一下學(xué)生的期中考試成績。本次考試滿分100分，試卷題型與往屆試題相同，試卷內(nèi)容為概率論部分的綜合考核。學(xué)生的成績符合正態(tài)分布，且有20名學(xué)生的期中考試成績超過90分。這些優(yōu)秀學(xué)生作業(yè)的質(zhì)量和測驗(yàn)完成情況都名列前茅，這意味著平時(shí)努力的付出最終會體現(xiàn)在試卷成績上，證明了論文中課程課前準(zhǔn)備與教學(xué)過程設(shè)計(jì)的合理性與操作性。

五、存在的問題及解決方案

雖然教學(xué)效果證明課程的準(zhǔn)備、實(shí)施與結(jié)果取得了良好的成績，但線上課程也存在許多不足，筆者將從以下幾點(diǎn)分析。

1.學(xué)生存在點(diǎn)擊視頻但沒有學(xué)習(xí)的情況。部分學(xué)生認(rèn)為點(diǎn)擊學(xué)習(xí)視頻則記錄學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)，但他們忽視了后臺會統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長，這會將學(xué)生的零學(xué)習(xí)時(shí)長展示給授課教師。如果教師不及時(shí)指出此類問題，學(xué)生很有可能浪費(fèi)了時(shí)間但沒有學(xué)到知識。基于此問題，筆者在班級群中特意說明了課程后臺關(guān)于學(xué)習(xí)時(shí)長統(tǒng)計(jì)的現(xiàn)象，同時(shí)要求如果學(xué)習(xí)時(shí)長小于視頻時(shí)長，則認(rèn)為學(xué)生曠課。但這會導(dǎo)致下一個(gè)問題的出現(xiàn)。

2.學(xué)生存在同時(shí)自動播放視頻的情況。通常，一次課程的知識學(xué)習(xí)包括三講的內(nèi)容。根據(jù)后臺學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)三講內(nèi)容的開始時(shí)間是相同的，且有的學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)長甚至超過視頻時(shí)長幾倍（學(xué)生的單次學(xué)習(xí)，不統(tǒng)計(jì)視頻累計(jì)時(shí)長）。課程講解應(yīng)該是依次學(xué)習(xí)，但學(xué)生同時(shí)學(xué)習(xí)三講，如果教師不仔細(xì)使用MOOC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，很可能忽略了真實(shí)的學(xué)情。此時(shí)，筆者會通過點(diǎn)名的形式對學(xué)生進(jìn)行提問，通過知識的測驗(yàn)讓學(xué)生重視視頻學(xué)習(xí)。此外，通過實(shí)時(shí)互動與隨堂測驗(yàn)，也能有效地提高學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)知識的積極性。網(wǎng)絡(luò)讓知識可回溯化，卻也帶來了第三個(gè)問題。

3.學(xué)生作業(yè)存在互相抄襲的情況，甚至將同學(xué)作業(yè)直接隱藏名字上傳。在全批全改的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)很多作業(yè)的錯(cuò)誤是一模一樣的，結(jié)果也完全匹配。有的計(jì)算表達(dá)式非常簡單，但結(jié)果卻計(jì)算錯(cuò)誤。比如概率中計(jì)算期望，表達(dá)式是（18+20+22）/3，但學(xué)生作業(yè)中的結(jié)果都是22。很明顯，學(xué)生提交的作業(yè)存在嚴(yán)重的相似性。這個(gè)問題確實(shí)不好處理，基本依靠學(xué)生自覺。對于作業(yè)問題雖然筆者確實(shí)沒有辦法監(jiān)督到每一位同學(xué)，但在第四個(gè)問題中，我們給出了適切的解決對策。

4.期中考試。與作業(yè)相同的是，線上考試免不了學(xué)生互相抄襲。與作業(yè)不同的是，期中考試作為概率部分的學(xué)習(xí)檢驗(yàn)，其題目是多樣化、差異化的，且限兩小時(shí)內(nèi)提交。這意味著，學(xué)生不像作業(yè)提交時(shí)擁有一周的作答時(shí)間，筆者也希望盡最大努力降低學(xué)生抄襲的行為。具體準(zhǔn)備過程中，我們在期中考試前準(zhǔn)備了三套內(nèi)容完全不同但考點(diǎn)、重點(diǎn)一樣的試題，每套試題提供給對應(yīng)課時(shí)的課程。這也充分保證時(shí)間不同的課程無法錯(cuò)時(shí)提前知道試卷內(nèi)容。雖然我們做了充足的預(yù)防措施，但是從試卷提交的情況看，仍有部分學(xué)生上傳的是前一個(gè)班級試卷的答案。因此，線上課程雖然方便了資源的共享性與可復(fù)性，但其存在的問題也是顯而易見。學(xué)生必須嚴(yán)格要求自己，才能更好地利用網(wǎng)絡(luò)資源，反之只會徒勞無功。授課教師需要不斷加強(qiáng)自身知識儲備與課程建設(shè)能力。學(xué)生學(xué)與不學(xué)，教師的作用非常關(guān)鍵。如何正確引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，愿意學(xué)習(xí)，教師的責(zé)任重大。

結(jié)語

本文研究的是基于MOOC平臺的“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程建設(shè)，從教學(xué)方案設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容講授，最后到線上學(xué)習(xí)存在的問題及解決方案給出了詳細(xì)的課程建設(shè)分析。這些分析與理解依賴于本學(xué)期基于MOOC平臺的概統(tǒng)課程教學(xué)環(huán)節(jié)。筆者充分利用MOOC平臺現(xiàn)有資源，預(yù)先研究其課程功能，建立了以MOOC為主、慕課堂為輔的教學(xué)模式。通過與學(xué)生的充分溝通，筆者運(yùn)用習(xí)題課SPOC進(jìn)行重點(diǎn)和難點(diǎn)知識的講解，讓學(xué)生可以不斷地回看復(fù)習(xí)。本著以學(xué)生為中心的宗旨，筆者對學(xué)生的作業(yè)全批全改，準(zhǔn)確標(biāo)注錯(cuò)誤題目及位置，及時(shí)解答重點(diǎn)錯(cuò)誤及不足。在同學(xué)生的交流中，筆者時(shí)常給予學(xué)生正能量的鼓勵與信心，讓學(xué)生明白厚積薄發(fā)、潛心問道的思想，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考并奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，根據(jù)期中考試的成績統(tǒng)計(jì)，筆者認(rèn)為學(xué)生對于概率論部分知識的掌握充分且有效。在接下來課程的講授中，筆者還應(yīng)該對統(tǒng)計(jì)知識原理的講解以及重點(diǎn)和難點(diǎn)問題的闡述做出更有效的分享討論，學(xué)生應(yīng)再接再厲，克服困難，積極使用網(wǎng)課資源、互動答疑以及交流作業(yè)。課程建設(shè)是一個(gè)長期的、動態(tài)的教學(xué)過程，絕不是一朝一夕的事如一錘子買賣那么簡單。課程建設(shè)影響著課程教學(xué)效果。學(xué)生是課堂的主人，課程建設(shè)要充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況，而不是根據(jù)教師的經(jīng)驗(yàn)夸夸其談。我們應(yīng)該最大限度地激發(fā)學(xué)生的潛能與興趣，每一位授課教師都需要認(rèn)真思考自己的課程該如何設(shè)計(jì)、怎樣講授。我們的學(xué)生畢業(yè)后絕大部分從事與民航相關(guān)的工作，而民航領(lǐng)域最重要的要求就是嚴(yán)謹(jǐn)。小到機(jī)械零件，大到塔臺指揮，稍微一個(gè)失誤，足以造成重大的事故災(zāi)難。因此，從學(xué)生接觸的每一位教師到學(xué)習(xí)的每一節(jié)課，這些都在一步一個(gè)腳印地影響著學(xué)生，動態(tài)的課程建設(shè)應(yīng)通過課程講授使學(xué)生擁有嚴(yán)謹(jǐn)、堅(jiān)定的理想信念。因此，我們不完全以分?jǐn)?shù)評價(jià)學(xué)生的能力，會綜合民航專業(yè)及課程目標(biāo)評價(jià)學(xué)生的綜合能力素質(zhì)。