基于TPACK 能力框架的教學創新性研究
——以《統計學》課程為例

李嬌嬌

（山西能源學院，山西 晉中 030600）

《統計學》是為非統計學專業本科生開設的一門必修課，教學內容主要包括：數據與統計軟件、數據的描述性分析（圖表展示和概括性度量）、參數估計、假設檢驗、類別變量分析、方差分析、線性回歸分析、時間序列分析等內容。當前我國正從教育信息化1.0 時代向“信息技術和學科教學創新融合”的2.0 時代過渡，這對高校教師教育理念、教學能力、TPACK 能力提出了新的要求，高校教師不僅要思考“教什么、如何教”，更要考慮如何將現代信息技術有效地融合到學科教學過程中。因此，有必要在此背景下，對統計學課程進行教學改革與創新，培養應用型數據分析人才。

1 教學現狀分析

1.1 人才培養方案重理論，輕實踐

我系在2017 級、2018 級和2019 級能源經濟《統計學》課程培養方案中，總共設置了48 個學時，其中包含40 個理論學時和8 個實踐學時，在學時分配上，實踐學時過少，學生只能粗略地了解統計軟件的操作，無法將理論知識和實際操作有效結合，對于數據分析也只是淺顯的了解，做不到深入的分析。同時對于數學建模應用等操作，也沒有學會將統計軟件作為“工具”來解決實際生活中的問題。其次，該課程以《概率論與數理統計》作為先導課，在實際教學過程中發現很多同學對概率論內容沒有深刻的理解，數學功底欠佳，大多數同學認為《統計學》課程同樣屬于“數學課”，刻板印象導致學生學習興趣不濃、學習效果不佳，教學效果并不理想。

1.2 教學內容滯后

在教學內容方面，僅依靠課本知識進行講授，沒有將實際生活中的案例應用到教學過程中，教學案例以及教學數據老舊，分析結果一般不會出現異常情況，無法進行發散性學習，學生在操作練習部分也沒有大量與現實相關的新典型案例，教學內容滯后。

1.3 教學方法單一

在以往的教學過程中，通常采用“老師講，學生聽”的教學方法，學生被動地接受知識，又由于本課程理論內容所占學時較多，理論抽象難懂，單一的教學方法也無法激起學生探索新知識的興趣，大家對理論的學習興趣不濃，課堂教學效果不佳。

1.4 考核方式簡單

我系統計學課程主要采用傳統的考核方式檢驗學生的學習成果，采用閉卷考試的方式，期末成績占70%，平時成績占30%。主要考查學生對理論知識點和計算公式的掌握，而忽略了統計學中最重要的統計分析方法與統計軟件的應用，對于學生解決生活中的實際問題幫助不大。

2 高校教師TPACK 能力框架構建

當前我國正從教育信息化1.0 時代向“信息技術和學科教學創新融合”的2.0 時代過渡，這對高校教師教育理念、教學能力、TPACK 能力提出了新的要求，高校教師不僅要思考“教什么、如何教”，更要考慮如何將現代信息技術有效地融合到學科教學過程中。基于TPACK 能力框架，從課程教學目標、課程教學內容、課程教學方法、課程教學評價四個方面進行課程設計，適應教育信息化2.0 的教育教學要求。

TPACK 由七部分組成，其中包括技術（TK），學科內容（CK），教學方法（PK），學科教學法（PCK），整合技術的學科內容（TCK），整合技術的教學法（TPK），整合技術的學科教學法（TPACK），TK、CK、PK 屬于三大核心要素，PCK、TCK、TPK、TPACK 屬于四大復合要素。在教育信息化2.0 的背景下，構建了高校教師TPACK 能力框架，如表1 所示。

表1 教育信息化2.0 背景下高校教師TPACK 能力框架

3 基于TPACK 能力培養的《統計學》課程設計

針對近幾年授課過程中發現的問題，結合教學實踐以及學生反饋意見，在教育信息化2.0 大背景下，基于TPACK 能力培養對《統計學》教學過程進行了創新。

3.1 課程教學內容設計

課程教學內容是課程教學的核心，結合TPACK 能力框架，在已有課程內容的基礎上，從技術、學科內容、教學方法三方面融合進行《統計學》課程內容的更新和創新。具體內容如表2 所示。

在具體的教學實踐過程中，進行了如下的創新。

3.1.1 教學內容緊密聯系實際，注重學生創新能力和實踐能力的培養

在理論知識的講授過程中，有意識地培養學生的統計思維，加入與現實生活緊密相關的案例和數據。例如，在數據的圖表展示章節中，引入2020年東京奧運會獎牌數，引導學生用不同的圖表來展示各個國家獲得獎牌的情況，進行數據分析；在隨機變量的概率分布章節中，引入新冠疫情數據，假設某種病的發病率是1%，核酸檢測試劑的準確率是99%，全民檢測時，某人檢測為陽性，那么，此人真的得病的概率是多少？是99%嗎？以數據為支撐讓學生們正確認識病毒，減少恐慌，正確做好個人防護。在理論教學中，緊密聯系實際，調動學生學習的積極性，同時在課程內容的講授上，簡化公式推導，主要運用理論知識通過軟件來解決實際問題，增強學生在學習過程中的“參與感”，變被動學習為主動學習，培養學生的學習興趣。

根據人才培養方案中存在的重理論，輕實踐的問題，本教研室在2020 級能源經濟專業培養方案中，將理論學時和實踐學時都修改為24 學時，同時將授課教材采用偏操作版本的《統計學-基于SPSS》，教學內容從理論和計算調整為理論和上機操作，在講授理論知識的同時，指導學生利用SPSS 統計分析軟件進行操作練習，獨立地完成數據處理和分析。通過改革培養方案，學生學習興趣提高了，課堂教學效果也得到了改善。

3.1.2 充分利用網絡教學平臺優質資源

從中國大學慕課、超星學習通等網站搜集適合本系學生的比較好的精品課程，然后推薦給大家，方便學生自學。比如推薦：浙江財經大學李金昌教授主講的《統計學》，南京財經大學陳耀輝教授主講的《統計學》等。這樣既為學生更好地自學提供了極大的方便，又節省了學生自己挑選視頻的時間，也為課堂教學提供了有益的補充。

3.1.3 積極推進課程思政在統計學課程中的應用

不斷挖掘課程中的思政要素，教學的過程中注重培育學生的探索創新精神，潛移默化地引導學生追求卓越的優秀品質，樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，樹立心系社會并有時代擔當的精神追求。

例如，在假設檢驗章節中，通過提問“健康成年人的平均體溫是37℃嗎”引入授課內容，引導學生積極主動地探索假設檢驗的基本原理，以實際生活中的案例數據引導學生用聯系的、發展的觀點看問題，提高學生應用統計知識的意識。在時間序列章節中，引入我國改革開放后國內GDP 數據，并通過案例比較，讓學生直觀地感受祖國的變化與強大，樹立學生對中國特色社會主義道路的“四個自信”。

3.2 課程教學方法設計

3.2.1 改變教學方法，以學生為中心

在教學過程中，改傳統講授式教學方法為“以學生為中心”的教學方法，學生從被動學習變為主動學習，在理論教學環節引入生活中的案例數據，讓學生更容易理解晦澀難懂的理論知識。在上機教學環節，以經典的案例數據引導學生充分掌握每種統計分析方法，為后續設計調查問卷進行數據分析奠定基礎。在實踐教學環節，讓學生利用業余時間組成小團隊對自己感興趣的話題進行問卷調查，通過“搜集數據-處理數據-解釋數據-得出結論”的統計分析流程，利用統計軟件對搜集的數據進行分析，以興趣為導向引導學生去主動學習，培養學生的團隊意識，將所學知識充分運用到實踐中，并在實踐學習的過程中掌握理論知識。

3.2.2 利用網絡教學平臺，線上線下相結合

現階段《統計學》課程主要以線上和線下相結合的方式進行授課，主要利用山西能源學院網絡教學平臺搭建的統計學課程，提前上傳PPT、教學數據教學案例等課程資料以及與授課內容相關的精品課視頻。在授課過程中，引導學生課前在學習通平臺搜集相關視頻預習課程內容，課中利用學習通發布話題和學生進行互動，課后發布隨堂作業檢測學生的學習成果，通過課前學生預習情況、課中學生參與討論情況和課后作業的作答情況，及時發現學生的問題并給予輔導，讓學生更加主動地參與到教學活動中，成為教學活動的主體。

圖1 基于TPACK 能力的混合式教學模式

3.2.3 以賽促學，以賽促教，師生共長

“正大杯”全國大學生市調大賽是由中國商業統計學會主辦，旨在從創意、創新、創業三個方面選拔優秀的學生團隊，在授課過程中主動向學生輸出比賽信息，將往屆獲獎資料作為教學案例進行講授，引導學生積極參與到比賽當中。2022年第十三屆市調比賽中，本校有40 多支隊伍順利通過知識賽，進入校賽，學生在準備比賽的過程中，創新能力、實踐能力、就業能力及團隊協作精神得到了培養，并且主動將課本中的理論知識和實際解決的問題相聯系，提高了學生數據處理和分析的能力。通過比賽，增強了學生的參賽競爭力，以賽促學，以賽促教，師生共長。

3.3 課程教學評價設計

教學評價從兩方面進行創新。首先是學生對老師的教學評價，現階段主要采用學習通“問卷”小助手反饋學生意見，根據學生的反饋意見對教學內容和方法進行及時的調整和改進。

其次是學生學習情況的考核。考核形式從終結性評價到全過程性評價，考查學生對課堂知識的掌握以及解決實際問題的能力。目前統計學的成績評分主要由三部分組成：一是平時成績（10%），主要考查學生的到課情況、課堂表現、作業完成度等方面；二是實踐成績（40%），學生以組建團隊的方式，圍繞某一較新課題進行問卷設計、市場調研、收集整理分析數據、撰寫統計分析報告，運用統計知識解決實際問題；三是期末成績（50%），主要考核學生對統計理論知識的理解和掌握程度，尤其是學生運用知識的能力，是否能夠選擇適當的統計知識解釋實際問題、分析問題，進而解決問題。

4 小結

今后，本團隊還將繼續結合課程教學創新要求，根據教學實踐進行反思，聚焦真實存在的問題，對教學內容、教學理念、教學方法、教學評價等進行創新，結合社會熱點和實事，及時補充案例、圖片、視頻等課程資料，提高教學質量，并極大地激發學生的積極性與主動性，讓統計學這門課程獲得師生的喜愛與認可。