云班課—翻轉課堂在課程教學中的實踐探究
——以金融數學課程為例

褚文杰，祖培福

(牡丹江師范學院 數學科學學院金融數學系，黑龍江 牡丹江 157011)

隨著新型教育教學理念的不斷發展，高等教育中對課程的改革創新變得尤為重要，培養學生的創新思維能力、對知識的探索學習能力是教育改革中的核心目標。結合學員特點，因材施教，這是金融數學課程教學創新改革所圍繞的中心。本課程采用“云班課-翻轉課堂”的線上線下混合式教學模式。第一，理論與實踐結合，利用EXCEL軟件使學生所學理論能夠學以致用，提升對數據的搜集、分析、總結的能力，優化教學內容；第二，通過云班課平臺發布課前、課中、課后學習資料及課堂教學活動，以小組之間“攻守答題”的方式，調動學生學習的積極性，提高學生的自主學習能力；第三，以“作揖禮”為課堂禮儀，提升學生對傳統文化的認識，樹立正確的思想意識；第四，綜合講授探究法、實踐作業法、討論法等教學方法與手段，使學生能夠融入課堂，從課堂中獲得知識技能；第五，基于云班課的教學報告及學情報告，利用SPSS軟件對全過程中的各種考核環節進行信度等分析，以此評價該門課程的教學效果。

1 基于云班課的教學及學情分析

金融數學是一門數學科學與金融學的新興交叉學科，課程內容以利息理論為主，是學生考取精算師的必備課程之一。課程講授利息度量、等額年金、變額年金三部分內容，旨在學生通過學習能夠熟練應用利息度量工具，掌握利用現金流求解年金的有關方法，在理論學習的基礎上利用EXCEL表進行所學金融數學函數的計算。

1.1 教學分析

在該門課程的教學過程中，通過云班課平臺發布學習資源，在一學期的教學中共發布學習資源49個，含視頻類13項，占26.53%；文檔類34項，占69.39%；圖片類2項，占4.08%；共開展63個教學活動，活動構成及活動參與度如圖1、圖2所示。

圖1 基于云班課的活動構成圖Fig.1 Activity composition diagram based on cloud class

圖2 基于云班課的活動參與度圖Fig.2 Activity participation chart based on cloud class

圖1、圖2可知，基于云班課平臺的線上教學活動，通過發布不同形式的學習資源及有針對性的課前、課中、課后活動，提高了學生的學習參與度，所開展各項活動的參與度基本達到100%。同時，截選了期初、期中、期末發布資源情況柱狀圖，如圖3、圖4、圖5所示。

圖3 基于云班課的期初資源發布情況圖Fig.3 Initial resource release chart based on cloud class

圖4 基于云班課的期中資源發布情況圖Fig.4 Mid-term resource release chart based on cloud class

圖5 基于云班課的期末資源發布情況圖Fig.5 Final resource release chart based on cloud class

由此可以看出，為保證學生的學習效率，在針對該門課程的教學過程中，是根據授課的時間發布相應的學習資源。

1.2 學情分析

本學期授課對象為金融數學專業的1801、1802班級，共59人，班級同學已經完成了先修課程西方經濟學、金融學、數學分析、高等代數等課程的學習，學習狀態良好?；谠瓢嗾n平臺的學習數據顯示，班級學生學習狀態良好，能夠積極參與到學習互動的活動中來，學習熱情較高。其中，在開展的3次投票問卷中，參與173人次，收獲投票228票；400人次參與頭腦風暴，發表觀點400個，獲贊31人次；452人次參與輕直播/討論中，消息總數593個，獲贊111人次；組織1次測試，參與59人次，交卷總數59份；1 216人次參與作業/小組任務中，提交結果1 278個；除因病請假外，同學們都能夠按時出勤，保證上課質量。

2 金融數學課程教學創新成果分析

2.1 創新理念及創新思路

結合課程特點，以弘揚傳統文化、求真務實為“教”“學”指導的教學創新理念，通過改進課堂教學禮儀、優化各教學環節，夯實學生的理論基礎，提升學生的學習興趣，踐行實踐分析能力，提高學生的自主學習能力?；诖藰嫿ǖ慕虒W創新思路及預期效果如圖6所示。

圖6 教學創新思路及預期效果圖Fig.6 Teaching innovation ideas and expected effect diagram

第一，以弘揚中國傳統文化為目的。結合思政教學理念，將“作揖禮”作為課堂禮儀，使學生了解我國的文化底蘊；第二，以學以致用為目的。結合EXCEL軟件，將學生所學理論與實踐操作相結合，以小組為單位，通過實踐過程培養學生的團結協作意識、數據分析能力、論文撰寫能力；第三，基于云班課平臺，發布課前學習資源，組織課中教學活動，開展以可視化課后教學與學生學習效果為主體的線上教學模式，并在主講教師講授一定理論的基礎上，通過主講小組與其余小組之間的“攻守對抗”的寓教于樂形式，將課堂“翻轉”為以學生為中心的討論式線下教學模式。通過線上線下教學的結合，培養學生的自主學習能力和舉一反三的拓展知識能力，激發學生的學習興趣；第四，以授課教學全過程考核方式量化學生的學習狀態及學習效果。通過云班課平臺展現線上教學報告、資源報告、活動報告及學情報告，同時匯總量化考核數據，利用SPSS軟件對教學數據進行α信度、區分度、關聯效度等分析，以此對本門課程進行綜合教育測量評價，通過數據分析自查本學期教學效果，基于此改進分析結果中的不足之處，優化教學評價方法。

2.2 教學創新策略與過程分析

2.2.1 教學創新策略分析

第一，在能力訓練方面。加強“金融+數學”能力訓練：金融數學課程是利用數學計算函數解決部分金融問題，注重金融原理與數學思想的融會貫通，借助云班課平臺及翻轉課堂式教學方式，強化學生的“金融+數學”模式的能力訓練；提高“金融+數學”實踐訓練：以金融數學專業人才培養目標為基礎，以學以致用為教學目的，以信息化處理為教學手段，以金融數學教學內容為基本理論，融入EXCEL函數計算，提升學生的文字撰寫能力，構建邏輯思維體系，深入理解課程原理的實踐訓練；發展“金融+數學”可持續訓練：金融數學作為一門將金融與數學融合在一起的課程，在授課過程中，引導學生進行金融數據的搜集、金融理論模型的建立及金融數據的分析，為提高學生數據分析能力奠定基礎。

第二，在授課過程中，通過對課前、課中、課后的教學設計，細化教學理念，充分調動學生的參與度，使學生能夠積極主動參與到線上線下混合式教學中來。課前、課中、課后等環節的教學設計如圖7所示。

圖7 教學設計Fig.7 Teaching design

課前：利用云班課平臺發布學習資源，由學生自行劃分學習小組，針對學習資源進行研討。教師要跟蹤學生的學習情況，并及時反饋給主講學習小組。應進行課前調查，根據課程特點來選擇由教師或主講小組講授課程；課中：教師或主講小組進行講授，合理安排教學進度，利用云班課平臺發布課堂活動，由主講小組利用思維導圖總結本節教學內容，由教師總體把關，重點總結，發布隨堂測試；課后：布置本節作業，安排下節課教學任務。

第三，對線上線下混合式教學模式的評價主要從以下兩個方面闡述，即教師對學生的在課前、課中、課后的表現評價以及學生對教師教學的評價。對學生的評價：可以通過線上作業、課堂討論、頭腦風暴、測試及線下討論自測、實踐、綜合考核等情況來進行評價；對教師的評價：教師可以通過問卷調查了解學生對本節課混合式教學的滿意程度，學生可以通過問卷調查平臺發表自己的意見和建議。這些信息是今后進行教學改革的依據，也為以后的教學研究工作奠定了良好基礎，可通過大數據分析指導以后的教學工作。

第四，對于成績的評定與考核。根據課程特點，為了使學生能在學習的過程中學以致用，有更多的收獲，于是采用全過程的形式進行考核?？己思軜嫞浩綍r成績(20分)+實驗報告(20分)+理論測驗(100分)×60%；平時成績：以云班課為平臺，考察學生出勤、課堂表現等，考核由隨堂測驗、課堂活動等方式構成；實驗報告：每次實驗報告滿分為10分，共2次，模板參考《本科畢業論文的格式規范》，在撰寫過程中培養了學生的團結協作意識、數據搜集能力，意識到學術造假的嚴重性。在考核中，要求格式規范，實驗問題敘述清楚，摘要清晰簡潔，數據來源清晰，應用原理分析清楚，結果運行完整、明確。理論測試：采用紙質閉卷方式進行考核，由填空題、單項選擇題、多項選擇題、判斷題、分析題、計算題六種題型構成，以此評價學生的學習狀態及授課效果。

2.2.2 教學創新過程分析

建立學習小組機制：根據班級人數及課程安排劃分學習小組，以小組為單位，采用“一組一節”制，組間互評與組內測評相結合；建立學習預警機制：基于云班課平臺，設置成績比重，時時跟進學生的學習狀態，監督學習預警；建立定期學習匯報機制：基于云班課平臺，發布課堂活動、測試、作業等考評活動，以云班課中“小藍”消息為參考，以周報、月考等形式定期匯報學習狀態。

以同樣的教學內容和同等的測試考評，針對不同年級，利用SPSS軟件，采用數據分析的方法對比分析傳統教學模式和混合式教學模式的利弊，如圖8所示。

圖8 教學模式對比分析圖Fig.8 Comparative analysis chart of teaching models

將定性評價與定量分析相結合，充分利用云班課中的數據，結合教育質量測評標準，以傳統授課模式為參考對象，利用SPSS軟件將混合式授課模式與其進行對比分析，對所得數據進行充分分析、歸納、總結，分析其利弊，逐步完善線上線下混合式教學模型改革。

本課程注重理論與實踐相結合，充分調動學生的學習積極性，以金融理論為基礎，深入調動學生的數據挖掘能力、分析學習能力及歸納總結能力，夯實基礎、踐行實踐。

2.3 創新效果分析

第一，課堂創新效果分析。主講教師對利息度量、等額年金進行深入講解，并對精算師考試中所需的教材以外的知識進行拓展與補充，在變額年金的授課中將課堂主場交給學生，學生建立學習小組，課前通過對云班課發布的學習資源進行小組內部討論，并能夠及時與主講教師溝通，把握知識的準確性，通過類比等額年金的相關內容學習講解變額年金的內容。在課中，進行小組講授、內部討論、攻守答題、總結教學內容、拓展知識要點等環節，充分調動學生的自主學習能力、團隊協作能力及團隊間的競爭意識。學生“攻守答題”環節得分如圖9所示。

圖9 “攻守答題”環節得分情況圖Fig.9 Score of “attack and defense answer” links

第二，實踐教學創新效果分析。在實踐教學過程中，基于講解的教學內容，利用EXCEL軟件中的金融數學函數，實現對所學知識的應用。在此過程中，設立數據搜索、數據分析及實驗報告撰寫等環節。通過組內的任務分配，提高了學生的數據搜索與分析能力，為學生參加校、省、國家數學建模競賽及撰寫本科畢業論文奠定基礎。

第三，教學評價創新效果分析。在近三年的教學中，對該課程教學成果的評價，逐步從定性分析轉變為定性與定量相結合的分析。首先，根據云班課平臺中的教學報告、資源報告、活動報告及學情報告，定性分析學生的學習狀態、學習參與度，進而量化對學生平時成績的考核。利用EXCEL表與SPSS軟件對教學效果進行信度分析、區分度分析、關聯效度分析，如表1、表2所示?？陀^分析全過程考核中的各項環節，依據分析結果對教學進行反思，取其精華，去其糟粕。

表1 金融數學綜合成績教育測量與評價分析表Tab.1 Financial mathematics comprehensive achievement educational measurement and evaluation analysis table

表2 金融數學全過程成績可靠性統計Tab.2 Reliability statistics of the whole process of financial mathematics

綜合表1、表2可知，總體綜合測評成績的信度為0.816，信度優良，該門課程的信度是歷屆教學信度中最高，充分體現了針對本屆學生本學期所采用的線上線下混合教學效果良好，通過“云班課+翻轉課堂”的結合充分調動了學生的學習熱情，并且也通過本次測量很好地考核了學生的學習效果；各項考核成績與綜合成績的關聯效度較高；綜合成績和理論測試成績的難度系數0.66，屬于中等難度水平，其余項的難度系數較易；平時成績的區分度較差，實驗報告成績區分度較低，綜合得分成績的區分度尚可，理論測試的區分度較好。通過測試數據反映出本學期該班學生較以往級學生相比，各項成績表現均較好，在撰寫過統計軟件應用的實驗報告以后，本門課程的實驗報告書寫水平也有了很大提高。

3 結語

通過對本學期教學模式、教學內容、教學活動、教學組織、教學方法與手段、教學評價等項目的創新，踐行“云班課-翻轉課堂”的教學模式，理論與實踐相結合，將部分課堂主體交由學生，體現了以學生為中心的教學創新理念，提升了學生對學習的積極性，增強了課前、課中、課后的參與度，強化了學生的自主學習能力，增強了學生團結協作的意識及數據分析能力。