基于雨課堂的《概率論與數理統計》混合式教學模式探究

方連娣 宋明珠

（銅陵學院，安徽 銅陵 244000）

在“互聯網+”時代背景下，如何將信息技術與課程教育教學進行深度融合，促進校內校間優質資源共享，創新線上線下混合式教學，推進以學生自主學習為核心的教學方式變革，實現智慧教育成為當下亟需解決的難題。雨課堂是清華大學與MOOC平臺“學堂在線”共同研發的一款新的線上混合式智慧教學工具。該工具給授課各環節帶來新的體驗，推動了教學改革，能夠促使智慧教育的實現。本文以《概率論與數理統計》為例，分析該課程當前教學模式中存在的問題，結合雨課堂的功能和特點，對基于雨課堂的混合式教學模式進行探索，深化高校《概率論與數理統計》課程的教育教學改革。

一、雨課堂及其混合式教學模式

（一）雨課堂的功能與特點

雨課堂是于2016年4月對外發布的一款基于微信公眾平臺的線上混合式教學工具，可在官網免費下載使用。雨課堂既可以在智能手機的微信平臺上使用，也可以在電腦上編輯，可以看作是Power Point的一個插件，把PPT和雨課堂通過掃描二維碼進行連接。雨課堂是零投入、便攜式的智慧課堂。教學管理方不需要投入資金購買昂貴的硬件設施，只要有普通的多媒體教室、流暢的網絡支持，雨課堂教學就可以開展。雨課堂提供的更強大的師生互動功能（課前預習反饋、課上彈幕等）使師生之間的交流密度更大，能夠實現更高效的有效溝通。圖1為電腦端桌面PowerPoint中雨課堂插件頁面。

圖1 PowerPoint中雨課堂插件頁面

（二）基于雨課堂的混合式教學模式

混合式教學模式是一種將線上的數字化在線教育與線下的課堂教學相結合的教學方式，通過課前導學、線上自主學習、課堂重點難點講解、線上線下深度討論等方式,將傳統的以“教師教授為主”的模式向以“學生自主學習為主”的模式轉變[1]。與MOOC、SPOC為代表的在線學習相比，基于雨課堂的新型混合式教學有以下優勢：在MOOC等傳統混合式學習中，教師和學習者大部分是陌生的，主體是學生，過程主要是學生的自主學習，所以只能被稱為混合式學習；而在基于雨課堂的新型混合式教學模式中，教師和學生互相認識，他們都要全程使用雨課堂，還可以實時進行互動，之于學生為混合式學習，之于教師就為混合式教學。一般來說，根據課程的教學目標和內容，基于雨課堂的基本混合式教學模式如圖2所示。

圖2 雨課堂的混合式教學模式

1.前期分析：學習需求主要考察分析學習者當前的水平和期望達到的水平之間的差距，需要分析學習者的學習動機，對新的學習教學模式的接受程度；學習者分析主要是分析學習者的知識背景、認知結構、學習風格、一般特征等；教學內容分析包括一節課程的知識內容及其在該門課程中的地位；教學要素組織包括有班級容量、教室設計及陳設、多媒體設備、流暢的網絡、下載的“雨課堂”軟件。

2.教學實施：基于雨課堂混合式教學實施是將傳統的課堂授課和微信公眾平臺的學習有機結合起來進行教學方法的設計和教學活動的開展。在具體課程實施過程中，首先，教師要對收集和開發好的優質教學資源按需合理編輯和發布，為教學活動做好準備；學生根據發布的學習資源進行課前自主學習。其次，教師根據教學表和教學內容，制定教學方案，設計教學方法和組織教學活動，并且結合雨課堂的預習反饋，及時為學生答疑和調整教學策略；學生在課堂上通過老師的詳解對所學知識重難點進一步掌握，并梳理和補充自己的相關知識點，在課上完善知識。最后，教師可以在雨課堂發布相關測試習題或者拓展內容，對學生的學習情況進行檢測，也可以通過其他途徑，比如微信群、QQ群等進行討論，激發群體認知；學生通過檢測和討論明確學習目標以及具體任務，完成課后知識遷移。

3.教學評價：傳統教學模式注重學習者獲得“結果”的評價，不同于此，基于雨課堂的混合式教學評價是針對學習者和雨課堂平臺兩方面的，是注重“過程”的多維度多層次的評價。評價內容主要包括對學習者所掌握的知識能力情況的評價，以及對雨課堂平臺在教學中所發揮的輔助功能性的評價。針對學習者的評價方式是形成性評價和總結性評價兩相結合。形成性評價主要通過對雨課堂記錄的關于學習者課上簽到、課堂參與度和在線隨堂測試等實時數據進行的跟蹤和分析，從而得到評價結果。總結性評價主要通過對形成性評價的結果、期中期末考試成績等結果進行綜合分析。對雨課堂學習平臺的評價主要通過對教師和學習者使用后的滿意度、效用程度、互動程度、依賴程度來進行考察。

二、《概率論與數理統計》課程現行的教學模式及其混合式教學方案

（一）現行《概率論與數理統計》的教學模式及存在的問題

《概率論與數理統計》課程的培養目標是學生具備應用概率論與數理統計的思維和知識去解決實際問題的意識和能力，課程內容博大精深、抽象難懂[2]。目前概率統計課程主要采用傳統教學模式，以教師為主導，課堂講授方式為主，學生參與為輔。這樣教學模式下，學生在課堂上只能接受知識的灌輸，自主學習的時間少，學習的主動性受抑制，獲得成就感較差。很多教師在課堂教學中針對不同內容采用了類比教學、案例教學、多媒體輔助教學等教學方法和手段，但教學模式的改革沒有真正意義上的突破。

當下，關于概率論與數理統計課程的教學模式也由傳統課堂模式逐漸向各種混合式教學模式轉變，這方面的探索目前主要集中在翻轉課堂和結合MOOC的創新課堂。從探索效果來看，這種創新對學生有幫助，促進了個性化的自主學習，培養了學生的思維能力，在小班授課制下取得一定的教學效果。但同時我們發現還存在一些問題：一方面，由于缺乏一種師生互動工具，能夠讓師生進行實時的、高效便捷的溝通，學生的線上自主學習與教師的課堂教學還是處于分割狀態；另一方面，在大班教學的大環境下，教師設計和組織的教學活動很難開展，其靈活性差，可操作性低，課堂的翻轉受到了很大限制，難以實現。

（二）基于雨課堂的混合式教學方案

如何運用雨課堂實施教學過程是概率論與數理統計課程混合式教學成功與否的關鍵，需要設計好一個具體的教學實施方案。下面將以《概率論與數理統計》課程的部分教學實踐為例，構建《概率論與數理統計》課程混合式教學的基本過程。

1.前期分析

前期分析階段主要是在基于雨課堂的混合式教學要素具備的情況對學習需求、教學內容、學習者特征等進行了分析，如圖3所示。

圖3 前期分析

2.教學活動的設計與實踐

基于雨課堂的混合式教學模式的教學活動設計分為課前、課上、課后三個部分，具體包括學習資源的準備、教師教學活動的開展、學生活動的組織等[3]。

（1）課前階段

在課前，相關資料提前推送。根據將要授課的內容，教師對課前預習內容進行加工凝練，提前制作好PPT、試卷等內容適時推送到學生手機 。教師制作相關資料時既可以使用雨課堂現成的雨課件，也可以自己編輯，除了 PPT自身所有功能外，還可插入圖片、網絡視頻和MOOC視頻等內容。根據老師發布的學習資源，學生進行課前自主預習，并完成測試題。老師通過雨課堂對反饋的情況，分析出學生的知識盲區，為課上重難點的講授做準備。另外學生也可以在雨課堂 PPT反饋區、學習論壇區或者學習群里發信息向老師提出疑問，幫助老師及時了解學生的困惑。

比如在講條件概率這一節時，在PPT中可以選擇插入清華大學《概率論與數理統計》的慕課視頻（圖4（a）），老師先發布了條件概率概念性的預習任務（圖4（b））。

（2）課上階段

課上老師根據課前學生的預習反饋，有針對性的對知識重難點進行講解，幫助學生形成自己新的知識系統，獲得有效學習成果。基于雨課堂的混合式教學強調課上師生之間的互動：第一，雨課堂簽到功能，節省時間，便于統計；第二，課上老師根據學生對所學習課件“不懂”部分的反饋情況進行重點講解，課上彈幕互動。彈幕互動過程中是匿名的，參與的學生更多，交流的時效性、有效性更強。學生還可以加入到課堂的小組討論中，比如在講解抽象難理解的“全概率公式與貝葉斯公式”這個內容，可以設計問題“預測意大利隊在2018年世界杯上奪冠的概率有多大”，組織討論，學生在討論過程中經過自己加工內化也能對知識有更深入的理解；第三，試卷測試，通過課上檢測，雨課堂馬上反饋答題情況，及時了解學生知識掌握情況，依此來進行下面的授課內容。

圖 4（a）

圖 4（b）

圖6

（3）課后階段

課后在雨課堂平臺上進行在線測試，教師通過微信平臺發布課后作業或者試題，根據學生對課后作業完成情況或者對試題的在線測試結果給出實時數據分析，了解學生對新內容的接受程度和重難點的掌握情況，從而及時快速地調整教學進度和教學側重點。在課后，可以讓學生是通過分組，以團隊形式來完成所屬項目作業的，小組成員分工合作，小組代表在課上講解呈現。

3.學習評價的設計

混合式學習的評價多元化，考核方式也多樣化[3]。雨課堂能夠提供學生在整個學習過程中的全部基礎數據，包括課前預習、課堂問答互動、限時測試等，方便建立個人電子學習檔案。根據這些數據，對混合式教學的效果形成客觀的評價，最終課程考核可以采用平時成績、課程項目、期末測試成績相結合的方式，不僅關注到學生的基礎知識掌握情況，還需注重學生團隊協作能力的培養[4]。考核設計：（1）平時表現，主要包括課堂考勤（雨課堂自動統計）和作業完成情況，占最終總成績的 30%，其中 10%為平時上課的考勤要求，以保證學生的課堂參與度；20%為課堂討論、在線測驗（雨課堂提供總結數據）和項目任務完成表現，促進學生主動學習及其相關能力的培養。（2）期末成績，占最終成績的 70%，通過閉卷考試的方式，檢驗學生對基本概念和基本理論的理解，以及對知識應用和拓寬的掌握情況，檢測是否實現了教學目標。

圖 5

三、雨課堂的應用成效分析

因其形式多樣的課堂互動和方便快捷的操作，使得基于雨課堂的混合式教學模式得到了學生的認可。我們對17投資1和17投資2兩個班級進行了雨課堂教學試點，對兩個班級共180名學生進行了問卷調查。從反饋的結果來看，參與調查的66%以上的學生認為雨課堂對學習效果有正面影響的 （如圖5）；96%的學生對雨課堂教學活動是滿意的（如圖6）。

四、結語

作為一種最新的智慧教學模式，雨課堂的優勢毋庸置疑。它將優質的在線資源和線下的言傳身教相結合，增加了師生互動，實現了大班教學的翻轉課堂，提高了學生的效率，促進學生個性化發展，有利于達到智慧教育的目標。但在雨課堂的應用和推廣過程中仍然有某些問題。第一，教師需要花費很多的精力準備學習資源，以及給學生線上線下的答疑解惑，私人空間被干擾，這對教師是一個很大的挑戰；第二，學生主動自主學習的激情很難持續，需要不斷調動；第三，作為一種新型的教學模式不易被師生順利接受，還需要得到外部大環境和教育主管部門的支持與推廣。因此微信平臺環境下的 “雨課堂”雖取得了一些成果，但要想全面推廣，發揮更多智慧育人的作用，還需要進一步完善和更多的支持。