“以學生發展為中心”的概率統計課程教學改革實踐探索

姚海云　梁蘭菊　胡曉飛　閆昕

關鍵詞：概率統計；教學改革；以學生發展為中心

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）02-0147-03

隨著新一輪科技和產業革命的興起，驅動著我國高等教育的轉型與發展。近年來，習近平總書記關于教育改革這一話題發表了一系列的重要講話，緊緊圍繞“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”的根本問題，深刻回答了一系列方向性、全局性、戰略性重大課題。要深入學習貫徹習近平總書記關于教育的重要論述，需要結合學校辦學特點和學生自身情況，從教學改革創新中尋求突破，培養具有中國特色社會主義事業的建設者和接班人。

概率統計課程是《國家工科數學課程教學基地》的重點建設課程[1]，本課程主要培養學生處理“隨機問題”的基本能力以及處理實際生活中遇到的各類統計學問題的綜合素質能力[2-3]。本課程具有獨特的課程特色，是理工科類專業課程的前序課程，同時區別于其他數學類的課程，可為培養高階性、創新型、應用型人才提供實踐的平臺。因此本課程教學效果在大學生整體教育水平系統中具有重要的意義[4]。目前，大部分應用型大學在實施概率統計課程教學中都采用大班集中授課，而且學生“偏科”現象嚴重，在學習該課程過程中存在抽象思維難以展開，分散的知識點難以整合，融會貫通的內在聯系難以掌握等問題，直接影響到本課程的教學質量[5]。因此以培養應用型人才為目標，踐行創新性課堂教學理念為導向，助力課程教學質量的提升，推進該課程的教學改革創新勢在必行。

1 概率統計課程存在的問題分析

概率統計課程是一門數學分支學科，其理論和實踐較強，是較多理工科專業課程學習的前序課程。由于知識比較抽象，學生學習過程中需改變原有思維方式，需要有較強的分析能力，然而目前大多數團隊關于本課程的教學中存在三大問題：第一，重理論、輕實踐；第二，重講義、輕應用；第三，重成績、輕過程。這些痛點問題直接致使大多數學生為考試去學習，缺乏對本課程內容學習的熱情，學完課程后依然不能利用所學內容解決實際問題[6]。

1.1 內容理論性強，陳舊枯燥，與實踐脫節，難以培養應用型人才

在本課程的傳統教學模式中，大多數教學團隊偏重基本知識概念和基本理論的講解，理論知識的產生背景、分析方法以及和實際生活密切相關的案例講授較少，出現偏理論、輕實踐的現象。陳舊枯燥的理論講解使得部分同學由于基礎不好，聽不懂，喪失學習興趣和積極性，最終難以實現培養應用型人才的目標。

1.2 教學理念落后，課程目標不能滿足新時代培養創新人才的需要

目前本課程教學團隊大多數采用大班制（100～150人）集中授課，而且以教師講授為主。教學內容基本上緊扣所選教材，教學過程局限于以課堂講解為主、結合黑板例題推演、作業題輔導、期末考試一張試卷占主導的傳統教學模式。這種教學方法導致學生學習主動性差，課前不了解所學，課中精力不集中，抬頭率偏低，課后作業通過網絡輕易獲取現有答案。缺乏主動思考和探索知識的過程，難以滿足新時代培養創新人才的需要。

1.3 教學手段和考核評價形式單一，難以滿足信息時代教育發展的需要

考核評價是課程教學中必不可少的一部分，其一可以檢驗學生學習本課程的情況，其二可以評估教師教學質量。目前大對數教學團隊對于本課程的考核評價主要以期末考試為主，一張卷子來決定學習情況。這種形式的考核實際是強化了學生平時學習不積極主動、期末突擊學習不良習慣。導致學生完全忽略本課程學習的目標以及學以致用的能力培養缺失，不利于培養學生的創新能力，嚴重偏離了應用型人才的培養目標，難以滿足信息時代教育發展的需要。

2 概率統計課程教學改革創新與實踐

如何解決上述存在的三大問題，也是教學團隊一直以來思索和不斷突破的問題。針對這些問題，教學團隊堅持將習近平總書記關于“新時代中國特色社會主義教育理論體系”的理念落到實處，結合OBE教育理念，提出“1+3”的創新教學模式，圍繞以“學生發展為中心”的設計理念，從教學內容實用化、教學方法多樣化、教學評價過程化三個層面進行教學創新實踐和探索。建立“線上+線下”互補雙通道，打造“課前-課中-課后”的全鏈路有效課堂，實現對學生學習思維能力、應用創新能力的培養和情感價值觀的引領。

2.1 教學內容實用化

摒棄陳舊枯燥內容，結合實際案例，融入課程思政，增加雙語教學，基于學習視角反向設計教學內容。針對本課程目前在教學中重“理論”輕“實踐”的情況，我們堅持以“學生的學習為中心”，重構教學內容，刪減部分冗余的理論推演內容，適當加入實踐教學環節，以實際應用為導向引導學生對課程內容進行強化和運用。通過呈現不同的內容形式如簡短視頻故事、圖片、熱點問題等激發學生學習興趣；實例分析、設計實驗題目等讓學生主動學習，提高學生處理實際問題的能力，培養學生學以致用的素質。其次，選取具有思政元素的教學案例，學生在學習課程內容的同時思考案例背后的意義，將課程思政的教育無痕融入課堂中。概率統計課程的應用范圍很廣，在講述時，有意識地增加與專業相關的案例。如計算實驗室爆炸的小概率事件模型，引導學生明白勿以惡小而為之，操作儀器要專業。

2.2 教學方法多樣化

充分利用共享資源，構建“1+3”的創新教學模式，設計“課程+內容+教學活動”三個層面的目標，產出導向，以高階能力為引領，著力體現思政目標。

針對本課程教學模式單一，以教師教學為主，滿堂灌，學生缺乏參與度等問題，多年來本教學團隊采用了翻轉課堂、模塊教學、案例教學、實驗教學、問題式驅動教學等多種教學創新方法，充分發揮學生學習活動為主體的作用。搭建網絡教學平臺，融入現代教育手段。構建“1+3”的創新教學模式，建立“線上+線下”互補雙通道，打造“課前-課中-課后”的全鏈路有效課堂，實現“課程+內容+教學活動”三個層面的目標（見圖1）。

首先，通過建立本課程教學大綱確立課程教學目標，建立達成課程目標所需的教學途徑。其次設計高階性的教學內容目標：1）記憶、理解；2）應用、分析；3）綜合評價。最后針對不同教學內容知識點，通過采用不同教學方法，設計不同教學環節，實現學習資源多元化、教學活動多樣化，教學策略增負化，課程思政全程化，三全育人經常化，教學數據可視化過程，完成三個層面的目標。

利用視頻、動畫、語音等素材將抽象內容簡單化，達到重點突出、難點簡化、理解加深以及知識面擴展等教學目的。利用現代信息技術，通過超星、微課、慕課等網絡教學資源豐富課程內容，利用課程平臺發布課前自主學習內容包括視頻、測試題和頭腦風暴等可以激發學習興趣的討論題等，課中以課前討論的問題引入課程講解內容，以案例、實驗、討論答疑、學生提問、學生互評問卷調查和隨堂測驗等方式對知識點逐一講解梳理，加深學生的記憶和實際解決問題的能力和創新能力。課后發送拓展類學習資源（包括學術論文、熱點新聞、深度剖析的問題以及課后作業）到課程平臺上，積極督促學生課后復習，思考學以致用。同時全程無痕融入課程思政。

3.3 教學評價過程化

設計和實踐以學生發展為中心，深度融合信息技術，“多元混合”教學方案和評價方案。

為了避免學生平時不努力、考前抱佛腳現象的出現，進行有針對性的變革，使得考核機制與課堂教學改革相適應，提高其學習積極性。以培養學生學以致用、創新能力為主，通過考評方法多樣化和考核內容全面化，提高學生自身綜合素質。通過考評建立反饋機制，教師可以通過對課堂教學效果的反饋及時調整教學方式和教學內容，致使整個教學形成閉環，確保全面推進教學改革創新的各項措施，達到改革的預期成效。本教學團隊始終秉承“以學生發展為中心”的理念，針對本課程進行了多年的教學改革實踐，關于課程考核這一重要部分做出了一系列的改革創新嘗試，融入現代多媒體教育手段，采用多元化過程評價體系，50%的過程評價和50%的期末考核相結合的評價形式。其中過程評價包括自主學習、簽到、課前提問、課堂測試、答疑討論、頭腦風暴、課后作業、課堂表現、老師點贊、課程報告、投票問卷，構建出“多元混合”教學方案和評價方案。

4 課程創新實踐所取得的成效

4.1 課堂教學效果方面

“以學生發展為中心”，通過內容重構、方法多樣、評價多元等創新構想，學生的“抬頭率”明顯提高，激發了學生求知動力和探索精神，培養了創新思維和應用能力。多種教學活動的實踐，提升了學生解決實際問題的能力，學生對本課程學習的積極性逐步提高。眾多實際案例的講解潤物無聲地增強了學生的民族自豪感、愛國情懷、誠信團結、工匠精神等，實現了課程思政全程化和三全育人經常化的目標。

通過對所有2020級通信工程班學生問卷調查反饋，90%以上的學生對線上+線下的學習互動模式高度認可（表1）。同時對學生進行評價調查反饋，學生課堂學習興趣大幅提升，課堂教學質量明顯提高，學生對新模式高度認可，學生課堂參與度和獲得感提高。在實施教學改革創新的這三年中，學生的期末考試平均分在呈現逐年上升的趨勢，可以反映出教學團隊的改革創新方案取得了顯著的成效。

4.2 教師獲得方面

三年來學生對于老師的評教分數逐年增加，教學認可度高。通過不斷的教學反思和改進，極大提升了教師的教學熱情和教學水平，積極申請了各類教改項目以及參加各類教學比賽，期間團隊成員在校級青年教師比賽中榮獲了佳績。

通過對概率統計課程教學的改革與創新實踐，取得了較好的成效，教學創新方式在應用型大學中值得借鑒。

5 結束語

概率統計課程作為一門不可替代的重要課程，其教學改革創新必然是一個偉大而艱巨的任務。隨著互聯網新媒體時代的到來，課程教學和現代網絡技術相結合已是教學改革創新的大勢所趨。“以學生發展為中心”是本課程教學改革中的基石，結合本課程特點，利用好現有網絡技術手段，克服傳統教學存在的一系列痛點問題，把理論知識與多媒體手段相結合，引入慕課、超星、云班課以及雨課堂等新的教學模式，從教學內容實用化、教學方法多樣化、教學評價過程化三個層面進行改革，解決根本問題，有效提高本課程的教學質量，打造高效課堂。