運輸統計學課程科教結合教改實踐研究

摘要：在線上線下教學模式改革大背景下，上海海事大學運輸統計學課程組實施了科教結合的教學改革。課程組教師通過重構課程內容，調整教學方式，以期達到擴充課堂知識容量，提升學生科學素養的教學目標。通過該次改革實踐，學生的學習狀態得到了調整，對吸收知識和科學研究也得到了激發。

關鍵詞：運輸統計學;線上線下融合;科教結合

中圖分類號：F25文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.15.010

0引言

運輸統計學課程自20世紀60年代初期上海海事大學經濟管理學院經濟學專業開辦以來，一直都是該專業的核心必修課。該課程注重理論與實踐的結合，強調將統計學方法應用于實際的運輸問題中，通過建立合適的統計模型來描述和解釋運輸系統的各種現象和規律。在統計學方法和交通運輸研究成果極大發展、混合教學模式廣泛采用的改革背景下，將科學研究前沿發展成果融入課堂，促進科教有機結合是該次運輸統計學課程改革實踐的目標。

1運輸統計學進行科教結合改革的必要性

1.1激發學生學習運輸統計學的動力

上海海事大學的運輸統計學課程內容豐富且較為復雜。課程不僅涉及統計學方法（如描述統計、推斷統計、回歸分析、時間序列分析等），還涉及相關學科知識（如運輸經濟學，國際航運經濟學，運籌學、經濟學、地理學、工程學等）。學生在學習過程中覺得該課程又難又枯燥，感到了巨大的學習壓力，剝奪了他們學習的成就感。該次教學改革將運輸統計學課程內容模塊化，建立課程內容和科學研究的關系，有利于激發學生對交通運輸學科科學研究的興趣，進而帶動學習課程知識的熱情。

1.2提升教師對課堂內容的理解

在傳統的運輸統計學課堂中，教師的教學重點是向學生傳授大量的運輸統計學知識。很少有教師會有意識地將這些知識與科研實踐相結合，在該次課程改革實踐中，課程組教師對運輸統計學課程內容重新梳理，并通過自身科研實踐，提煉出較為深入的科學問題。通過科教結合，教師有機會將這些科研實踐經驗運用于課堂，拉近師生之間的心理距離，也提升教師對課堂內容的理解。

1.3提升學生的科學研究素養

研究表明，豐富學生的科研活動體驗，有利于激發學生的積極性和創造性，以及培養學生深度思考的能力，為學生未來學術研究或職業發展提供助力。在原有的教學模式下，學生的知識學習與前沿的科學研究成果之間存在一定程度的脫節。學生對數據的特征和模型使用的限制條件理解不夠透徹，導致學生在畢業設計階段使用定量分析時存在大量的模型誤用和數據的解釋錯誤狀況。運輸統計學課程開設在第七學期，該階段學生已經掌握了大量基礎相關知識，加上該課程內容綜合性高，科學前沿研究方向多樣，非常適合開展科教融合的教學改革。對提升學生的科學研究素養，提高學生的畢業論文質量大有裨益。

1.4更有效地實現教學目標

要實現運輸統計學的知識掌握，強化學生理論聯系實際的能力，深刻理解運輸市場規律這些教學目標，教師需要在課堂上培養學生的學科知識自學能力，問題分析與解決能力，研究創新能力，團隊合作能力與溝通能力。科教結合的教學安排幫助學生在提高學科自學能力的基礎上，拓寬了學生的知識深度與廣度，搭建了前沿科學研究前沿與基礎理論的橋梁，促進了學生的研究能力與創新能力。教師還可以通過組織課堂活動的探究討論與引導學生組建科研小組等方式提升學生的團隊能力、溝通能力。

2線上線下融合下運輸統計學科教結合的內容重構

上海海事大學的運輸統計學課程以介紹港航業統計指標體系和統計指數主要內容，并通過案例分析加強統計知識的理解。這樣的教學方式對幫助學生了解港航業發展的全貌起到重要作用。在該次實踐中，課程用思維導圖、重難點分析等方法將相關知識有機聯系起來。為了進一步將統計學發展前沿吸收到課程中，課程組教師根據課堂知識特點提煉出若干有價值的科研方向。

在此次教學實踐中，課程組教師將課程分成三大模塊即港航業統計指標體系、航運指數和港航業交通運輸安全分析。

港航業統計指標體系知識模塊主要介紹運用數量指標和質量指標描述港航業發展的規模和效率問題。教師在教學過程中，通過案例分析介紹指標的計算方法，引導學生發現生產率計算是港航業指標的重要研究方向。并通過學生文獻閱讀匯報將學生的視野擴展到生產率計算方法、生產效率在港航業中的應用等更廣闊的科研領域。課題組老師在相關領域積累了豐富的科研經驗，熟知科研過程中的細節，可以有效幫助學生認識到所學知識的有用性以及可操作性。

航運指數模塊，知識部分主要介紹了航運業指數的編制以及航運景氣指數的應用，使學生了解到中國在開發指數領域所作的創新性貢獻。教師通過介紹航運指數波動問題將學生的視野引入到時間序列分析研究領域。通過介紹典型的時間序列分析方法（如ARCH族模型，神經網絡方法）引導學生使用統計軟件分析航運指數的波動，幫助學生在有限的時間內熟悉主流的定量分析方法，讓學生做到所見既所學，降低學生學習定量模型的壓力。

交通安全分析知識部分通過案例分析方法介紹交通安全指標以及船舶安全影響因素。課程組教師通過介紹離散選擇模型（如負二項回歸模型，有序因變量模型）等前沿統計方法刻畫船舶交通事故的類型，以及不同時間、船型和地區等因素對船舶交通事故的影響，搭建了基礎交通安全指標與前沿統計學方法的橋梁。通過該方法，幫助學生認識到離散選擇模型的類型以及模型的應用場合。通過模型遷徙方法，教師還可以鼓勵學生將方法應用于其他背景條件下的交通安全分析。

3基于線上線下融合模式的科教結合教學實踐

在傳統的運輸統計學課堂中，教師作為教學活動的主體，是課堂教學的主要承擔者和課后作業的布置者，而學生則是課堂知識的接收者和課后作業的承擔者。建構主義學習理論與最近發展區理論認為人的大腦不是知識的容器，只有通過建構的知識才能被大腦高效吸收。當學生置于教師根據學生的具體情況事先設定好的學習情境內時，學生可以對舊知識和新知識進行整理，形成新的知識結構，并通過不斷地自我反思檢測自己是否真正學會。在線上線下模式下的科教結合教學改革，將學生置于課程的中心，賦予學生更多的主動權，非常契合建構主義的學習思路。

該課程教學實踐總時數為32學時，其中12學時為線上學時，占課時的375%，6課時為翻轉課堂學時，占課時的1875%，14學時為線下學時，占總課時的4375%。開課的平臺是學習通平臺。該次實踐將教學分成三個階段，各階段既獨立又有有機聯系。

3.1學生線上預習

上海海事大學經濟學（海運與物流專業）是具有明顯特色的航運類專業。而運輸統計學課程是該專業的特色課程，國內開設運輸統計學課程的專業極少，僅有的基本教材也將課程內容局限于統計指標的介紹，現有的資源無法達到該課程的教學目標。因此，該課程的大量資源主要以課題組教師自行錄制、自行編寫為主。在課前，教師以課程知識點作為錄制單位，結合該校教學大綱和教學計劃，事先完成微課視頻的錄制，存放在學習通里。這些知識點非常適合在線式或碎片化學習。課程視頻和教學資料包含課程教學大綱規定的章節內容，教學內容適當準確，反映學科和社會發展。為了實現知識與科學研究的關聯，教師設置了引導性的案例，相關聯的科學問題，開放性的問題用于實現問題驅動的學習，并供課堂討論。教師同時準備了部分考核題目作為隨堂練習和課外作業，并在學期開始引導學生自行分組，每組共3～4人，為后續的小組作業作準備。

在課前一天，教師在學習通平臺發布下次課的學習任務，讓學生帶著任務學習，并要求學生將學習中的問題發送到消息群，供教師在課堂內有重點地進行集中解答。文獻導讀和文獻資料存放在資料庫中，教師提前布置需要自學的資源。

3.2在線下課堂完成知識點總結和科研問題的互動

教師可以在課堂上通過思維導圖等方式實現對線上學習內容的總結，通過課堂交流、互動質疑、當堂訓練，不斷提高教學效果。同時通過建立知識點和科研主題的鏈接，消除科研項目的神秘感。鼓勵學生討論課前布置的科研問題，促使他們參與到課程的探索和解決問題的過程中。請各小組派代表講解線上已經完成閱讀的科研論文，邀請其他學生進行提問和評論，促進深入交流。討論的范圍既可以涉及到選題特點、文獻的優缺點、文獻的貢獻等問題，也可以就文獻的細節提出問題。在以上的互動方式設計中，教師可以擔任激發學生思考、引導討論和總結的角色。同時，鼓勵學生批判性思維和創新思維的發展，提高他們對運輸統計學的理解和運用能力。

3.3學習成果的反思

教師可以通過設置網上輔導反饋、線上線下討論、網上作業提交和批改等方式，促進師生之間、學生之間進行資源共享、問題交流和協作學習完成對知識點的鞏固。教師要求各小組在課程內容相關領域內自主確定科研項目，學生需要通過完成科研項目、文獻綜述，提交開題報告，完成數據的處理工作，并在課堂上匯報研究成果。通過以上科學實踐全過程，引導學生提出問題、分析問題、解決問題等科研能力。

3.4多元化，全過程的考核

科教結合的運輸統計學課程設計了學業能力與科研能力并重，過程與結果結合，同時與實現教學目標相匹配的考核方式。在考核學業能力過程時，教師通過學生在學習通App內自學錄制視頻的次數、作業完成的準時性、學生課堂出勤率和課堂討論等指標考核學生的學習態度，通過學生課后作業、隨堂練習以及期末考試的質量考核學生的知識掌握程度。為了降低學生學習知識的畏難壓力，引導學生將學習重點放到科研項目中。知識考核力求考核內容和課程目標以及教學內容匹配，并提前向學生明確知識點的掌握要求，力求在考核時做到重點突出，要求明確。

學生的科研活動主要以小組形式展開。各小組需要在課堂匯報指定的文獻閱讀并且獨立體驗從選題、開題，完成報告到學術匯報的全過程。教師根據學生文獻閱讀的匯報質量，學生科研項目的設計質量，項目開展進度，小組課堂活躍度實施對學生科研能力的過程性評價。學生通過“學習通”內的組內學生互評功能參與過程性評價，以便提升過程性評價的科學性，激勵學生加強在科研項目中的參與度和貢獻度。科研能力的結果性評價主要依據學生研究成果和匯報工作學術報告的質量，著重評估各小組的科研能力和創新思維。教師還要求各小組參與組間互評，引導學生相互學習，提升學生對科研項目優劣的評價水平。

在考核過程中，學業能力考核與科研能力考核分值分配為1∶1。其中學業能力與科研能力的過程性評價分值分別占總比重的20%。教師利用學習通App的成績管理功能，設置預先確定的權數，獲得最終的學習成績。多元化的考核方式調動了不同教學環節學生的積極性。學生線上自主學習、作用和測驗等評價與參加線下教學活動的評價連貫完整，過程可回溯，診斷改進積極有效。

4智慧教室教學設計案例

線上線下融合模式的運輸統計學課程的線下教學部分主要在上海海事大學智慧教室開展。該教室互動展示設備非常多樣，教室桌椅可自由調整為分組討論模式與集體聽講模式，這些設施為教室創設適合學習任務的情境提供了便利。

該文以船舶工作指標為例，介紹如何在智慧教室中開展科教結合的翻轉課堂教學模式。課堂的基本流程見表3。

在開展翻轉課堂之前，學生需完成以下準備工作：

（1）學生已經完成線上的學習任務。具體內容包括兩項，第一項是在線上完成港口裝卸工作指標和船舶工作指標等港航工作指標相關錄制視頻的學習。第二項是完成學習通App中的閱讀資料，即港航業工作指標相關內容的總結以及生產率研究的相關文獻，比如《基于隨機前沿模型的中國集裝箱港口效率研究》《中國水路運輸效率評價研究》《我國貨物運輸業全要素生產率的增長特征及影響因素分析》《全要素生產率視角下江蘇省沿海港口對區域經濟發展的影響》。

（2）教師指定4個小組準備本次文獻閱讀報告，每個小組準備一篇文獻制作成ppt，并在課堂上匯報。項目小組成員可自行安排一位主講人，其他組員可對其匯報的內容進行補充，匯報時間控制在8分鐘內。

在課堂中，教師通過回顧船舶工作指標的計算方法，運用具體實例指導學生感知這些指標中數量指標與質量指標之間的關系。通過學習，討論與反饋，幫助學生建立這些指標間的邏輯關系。在此基礎上，教師以每營運噸天生產量和每噸船生產量這兩個生產率指標為例，引導學生認識到船舶工作指標中生產率構成的主要特征。學生通過討論，發現這些指標主要由產出指標（如周轉量、貨運量、航行時間等）和投入指標構成（船舶在冊時間、船舶實有數、船舶公里數等），而生產率的計算主要通過產出指標與投入指標的對比完成。

接下來，讓相關小組進行文獻閱讀匯報。匯報內容包括文獻的研究問題，所采用的指標，具體研究方法以及在小組在文獻閱讀中所遇到問題。匯報結束之后，其他組同學課堂就小組匯報內容進行討論，互動，形成有反饋的課堂氛圍。課后，各小組分別對該組進行小組評價，組內學生參與生生互評。從文獻閱讀的課堂討論中可以發現，學生對論文的專注點存在差異。在船舶工作指標的翻轉課堂中，有的同學關注于整篇論文的結構，有的同學關注的是論文計量模型的構建，這樣的討論形式擴大了學生的思維深度和廣度。

文獻討論結束后，教師帶領學生就論文中涉及到的相關理論進行總結。學習內容包括全要素生產率、生產函數、前沿隨機函數等相關概念以及參數法前沿生產函數（SFA），非參數法前沿生產函數（DEA）等相關全要素生產率的計算方法。

5基于科教結合的運輸統計學實踐效果

該次基于線上線下模式的科教結合教學實踐將學生自主學習環節前置于課堂教學，運用于現代化教學方法，實現線上線下全過程密切銜接的教學形式，改變了傳統課堂學生主觀能動性不足的問題，提升了學生課堂積極性和思維活躍度。

通過訪談，學生對混合教學模式下的科教融合改革持支持態度。學生認為，學習的時間和地點更加自由，降低了課堂上需要時刻緊跟老師學習知識，生怕漏掉重要知識的壓力。在線上學習，不懂的知識點可以反復回看，幫助學生抓住真正的疑難點。學生可以將線上的學習問題帶到課堂進行交流，大大提高了學習效率。課堂上桌椅不是集體聽課的形式，在一定程度上消除了權威帶來的壓迫感，帶來了師生之間、生生之間信息和感情的流動，學生學習的積極性大大提高。

通過科教結合的教學模式，學生發現看似前沿的科學問題不再是無源之水，它深深根植于課堂知識，大大增強了課內知識的趣味度和實用性。在文獻閱讀、項目研究及課題匯報等活動中，學生被教師的科學素養、創新精神和科學研究熱情所感染，在潛移默化中增強了從事科學研究的興趣。

6結語

通過該輪實踐，學生和教師發現基于線上線下模式的科教融合教學模式較常規的線下教學信息量更密集，學生自由度更大，學生的學習積極性大大增強，是值得長期采用的教學模式。教師將在后續的教學中進一步對教學細節進行微調，力圖不斷提高教學效果。比如通過提供更多的學習資料和答疑解惑的機會，用于增加學生知識面和知識掌握程度。鼓勵學生成為課堂的主體，促進學生之間相互學習，教師在旁邊指導便于發現學生知識掌握的盲區。通過考核維度的多樣化，促進學生全過程參與課程教學，不斷豐富課程內容和科學研究的海運特色。

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