統計假設檢驗與參數估計的翻轉課堂教學設計與實施

周國燕 周新麗 韓穎穎

摘要：本文以實驗方法與數據分析課程中的統計假設檢驗與參數估計一章為例，對翻轉課堂的教學設計和實施進行了詳細論述，取得了良好的教學效果，說明翻轉課堂對這類應用性操作性強的課程是非常適用并有效的。

關鍵詞：翻轉課堂；實驗方法與數據分析；設計；實施

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0165-02

一、緒論

翻轉課堂（Flipped Classroom或Inverted Classroom），也叫顛倒課堂，就是將傳統的教學模式、教學習慣（老師上課講解，學生回家做作業）發生翻轉，學生課前在家里通過觀看教師創建的教學視頻而學習新的內容，課上老師與學生相互交流、分享學習的心得以達到教學目的的一種教學形態[1]。

翻轉課堂重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生。這種教學模式下，課堂內的寶貴時間，學生能夠更專注于主動的基于項目的學習，共同研究解決問題，從而獲得更深層次的理解。教師不再占用課堂的時間來講授信息，這些信息需要學生在課后完成自主學習，他們可以看視頻講座、聽播客、閱讀功能增強的電子書，還能在網絡上與別的同學討論，能在任何時候去查閱需要的材料。翻轉課堂模式是大教育運動的一部分。互聯網尤其是移動互聯網催生“翻轉課堂式”教學模式[2]。

翻轉課堂作為一種“舶來品”信息化教學模式，目前對于“翻轉課堂”的研究與應用由原來的起步階段發展為快速發展階段[3]。

科學的實驗設計和實驗結果統計分析是科學實驗中不可缺少的部分，是根據實驗結果得出正確結論判斷時必不可少的理論依據，是現在研究成果發表中必不可少的組成部分。數據統計分析能力是科技、工程、檢驗等領域人才必須掌握的基本能力之一。

“實驗方法與數據分析”課程是關于實驗前進行科學、合理的實驗設計和實驗后對實驗數據進行科學處理的理論、方法的課程。課程已經開課多年，在教學中，關注實用性，簡化理論推導，突出理論整體理解和掌握，重點教授利用軟件完成實驗設計和數據分析。

“實驗方法與數據分析”翻轉課堂課程建設的目的是針對課程中有較多專業軟件實際操作內容、應用性強等特點，改變教學模式，針對不同教學內容特點，分別采用集中教學、集中討論和視頻教學三種教學方式。理論部分集中教學使理論掌握扎實；算例采用課后篩選集中討論，使學習和專業課題結合，更好地為把實驗設計方法和數據統計應用到后續課題研究中做準備；實驗設計和數據分析軟件實現部分采用視頻教學，使學生機動靈活跟隨教師的講解，針對自己的算例，實時實際在電腦中進行專業軟件操作。從而總體教學達到使學生充分理解掌握理論，緊密結合專業課題，熟練使用SPSS、mintab等專業應用軟件，使學生具備數據統計分析素養，在研究生課題完成中能學以致用，科學地使用實驗設計與數據處理知識，并應用在以后的工作學習中。本文主要針對第三部分即軟件實現部分的教學內容進行翻轉課堂教學設計和實施，并結合第二部分篩選的與專業有關的算例及習題進行具體教學。

二、翻轉課堂教學設計

以課程第四章統計假設檢驗與參數估計內容為例完成具體的設計與實施，首先設計教學過程如下：

1.將課件內容按主題分解成10張PPT左右的小課件并完成視頻錄制。課程視頻是為了學生課前方便、靈活學習。按學習規律，人每一段學習注意力集中只能保持10分鐘左右，所以視頻長短控制在10分鐘左右，保持高效學習狀態。現在學生都有智能手機，隨時可以觀看視頻，化整為零，可以利用等車、排隊等小塊時間靈活學習。在視頻中間加提問，學生答對問題才可繼續觀看，在視頻結尾加提問，學生答對問題才記錄視頻完整觀看。

2.提前一周左右發課件和視頻給學生，要求學生完成自我學習并完成例題軟件操作。學生按個人信息登錄后看視頻學習，并回答視頻中的問題，教師可以通過平臺數據了解學生觀看時間、是否完整觀看等情況。問題是要回答正確才能繼續觀看并完成整個視頻。學習后完成例題，自己參考課件、視頻內容自行用軟件完成，并提交相關數據和結果文件到指定地址。

3.課堂轉換到計算機教室上課，課上討論學習過程中的主要問題，進行答疑并重點講解重要內容。上課收集同學學習中的問題，并針對有共性的和關鍵學習點進行重點回答和講解。并系統重點講解主要和難點內容。

4.學生課上完成習題。課堂答疑和講解內容完成之后留習題讓學生實際操作，并允許同學互相討論，同學之間討論解決不了的老師再統一答疑。

5.學生課后繼續完成習題并復習。課堂教學結束之后布置同學繼續完成課后習題，并通過習題練習復習所學內容。

總之，通過上面步驟，將課程內容學習放在課前學生自行完成，課上完成討論、重點講解和課上習題練習，課后學生完成課后習題練習鞏固學習內容，這樣將學習和練習進行了翻轉，充分發揮學生的自主性，通過三次重復學習強化學習效果。

三、翻轉課堂教學實施

1.將課件內容按主題分解成10張左右的小文件并完成視頻錄制。按主題分解第四章講解內容，滿足主題突出、內容專一并講解時間控制在10分鐘左右。采用的錄制軟件是Office2013和Office Mix，最后生成MP4格式視頻文件。具體分解主題如表1所示。

2.提前一周左右發課件和視頻給學生，要求學生完成自我學習并完成例題。通過完成例題的情況反饋出學生基本完成視頻觀看，并基本掌握學習內容，可以按照例題過程完成例題的軟件操作。也有集中的問題出現，主要是成組和成對資料的假設檢驗有混淆。

3.課堂轉換到計算機教室上課，課上討論學習過程中的主要問題，進行答疑并重點講解重要內容。根據同學反饋，集中重點講解理論：統計假設檢驗的意義和基本原理；以單個樣本平均數的t檢驗為例重點講解軟件操作過程和數據結果的解讀；重點對比講解單個樣本平均數中u檢驗與t檢驗的區別和兩個樣本平均數假設檢驗中成組資料與成對資料的區別。

4.學生課上完成習題。最后15分鐘左右，學生開始完成習題，集中問題還是前面強調的兩個不同區別，經再次反復強調明確，加深理解逐漸不再混淆。

5.學生課后繼續完成習題并復習。課后繼續完成習題基本正確，說明基本掌握了本章學習內容。

四、翻轉課堂教學效果

通過最終期末考試和學生調查反映，這種翻轉教學模式使學生理解重點理論透徹、清楚，數據檢驗軟件操作完全掌握。盡管看似多花了時間，但時間很靈活，可以自行安排，學習效率高，省去了課后自己摸索完成軟件操作的時間，實際上是節省了時間。說明對于這種側重應用和重點需要掌握軟件操作的課程，翻轉課堂教學模式效果好于傳統單純課堂講解和課堂演示軟件操作的教學模式效果，值得大力推廣。

參考文獻：

[1]朱宏潔，朱赟.翻轉課堂及其有效實施策略芻議[J].電化教育研究，2013，（08）.

[2]http：//baike.baidu.com/link？url=TKkvSkqOi8CUoCGv2qtPCYUhkbXrqY10BjoYUWKYLjVyRv-nbT_EYHsgG-hq-oPq5xxN6LQSrDcYQRquDoXFyK[EB/OL]百度百科.翻轉課堂.

[3]郭媛媛.翻轉課堂在高校課堂教學中的應用研究[D].河北師范大學，2015.