基于雨课堂的《概率论与数理统计》混合式教学模式探究

方连娣 宋明珠

（铜陵学院，安徽 铜陵 244000）

在“互联网+”时代背景下，如何将信息技术与课程教育教学进行深度融合，促进校内校间优质资源共享，创新线上线下混合式教学，推进以学生自主学习为核心的教学方式变革，实现智慧教育成为当下亟需解决的难题。雨课堂是清华大学与MOOC平台“学堂在线”共同研发的一款新的线上混合式智慧教学工具。该工具给授课各环节带来新的体验，推动了教学改革，能够促使智慧教育的实现。本文以《概率论与数理统计》为例，分析该课程当前教学模式中存在的问题，结合雨课堂的功能和特点，对基于雨课堂的混合式教学模式进行探索，深化高校《概率论与数理统计》课程的教育教学改革。

一、雨课堂及其混合式教学模式

（一）雨课堂的功能与特点

雨课堂是于2016年4月对外发布的一款基于微信公众平台的线上混合式教学工具，可在官网免费下载使用。雨课堂既可以在智能手机的微信平台上使用，也可以在电脑上编辑，可以看作是Power Point的一个插件，把PPT和雨课堂通过扫描二维码进行连接。雨课堂是零投入、便携式的智慧课堂。教学管理方不需要投入资金购买昂贵的硬件设施，只要有普通的多媒体教室、流畅的网络支持，雨课堂教学就可以开展。雨课堂提供的更强大的师生互动功能（课前预习反馈、课上弹幕等）使师生之间的交流密度更大，能够实现更高效的有效沟通。图1为电脑端桌面PowerPoint中雨课堂插件页面。

图1 PowerPoint中雨课堂插件页面

（二）基于雨课堂的混合式教学模式

混合式教学模式是一种将线上的数字化在线教育与线下的课堂教学相结合的教学方式，通过课前导学、线上自主学习、课堂重点难点讲解、线上线下深度讨论等方式,将传统的以“教师教授为主”的模式向以“学生自主学习为主”的模式转变[1]。与MOOC、SPOC为代表的在线学习相比，基于雨课堂的新型混合式教学有以下优势：在MOOC等传统混合式学习中，教师和学习者大部分是陌生的，主体是学生，过程主要是学生的自主学习，所以只能被称为混合式学习；而在基于雨课堂的新型混合式教学模式中，教师和学生互相认识，他们都要全程使用雨课堂，还可以实时进行互动，之于学生为混合式学习，之于教师就为混合式教学。一般来说，根据课程的教学目标和内容，基于雨课堂的基本混合式教学模式如图2所示。

图2 雨课堂的混合式教学模式

1.前期分析：学习需求主要考察分析学习者当前的水平和期望达到的水平之间的差距，需要分析学习者的学习动机，对新的学习教学模式的接受程度；学习者分析主要是分析学习者的知识背景、认知结构、学习风格、一般特征等；教学内容分析包括一节课程的知识内容及其在该门课程中的地位；教学要素组织包括有班级容量、教室设计及陈设、多媒体设备、流畅的网络、下载的“雨课堂”软件。

2.教学实施：基于雨课堂混合式教学实施是将传统的课堂授课和微信公众平台的学习有机结合起来进行教学方法的设计和教学活动的开展。在具体课程实施过程中，首先，教师要对收集和开发好的优质教学资源按需合理编辑和发布，为教学活动做好准备；学生根据发布的学习资源进行课前自主学习。其次，教师根据教学表和教学内容，制定教学方案，设计教学方法和组织教学活动，并且结合雨课堂的预习反馈，及时为学生答疑和调整教学策略；学生在课堂上通过老师的详解对所学知识重难点进一步掌握，并梳理和补充自己的相关知识点，在课上完善知识。最后，教师可以在雨课堂发布相关测试习题或者拓展内容，对学生的学习情况进行检测，也可以通过其他途径，比如微信群、QQ群等进行讨论，激发群体认知；学生通过检测和讨论明确学习目标以及具体任务，完成课后知识迁移。

3.教学评价：传统教学模式注重学习者获得“结果”的评价，不同于此，基于雨课堂的混合式教学评价是针对学习者和雨课堂平台两方面的，是注重“过程”的多维度多层次的评价。评价内容主要包括对学习者所掌握的知识能力情况的评价，以及对雨课堂平台在教学中所发挥的辅助功能性的评价。针对学习者的评价方式是形成性评价和总结性评价两相结合。形成性评价主要通过对雨课堂记录的关于学习者课上签到、课堂参与度和在线随堂测试等实时数据进行的跟踪和分析，从而得到评价结果。总结性评价主要通过对形成性评价的结果、期中期末考试成绩等结果进行综合分析。对雨课堂学习平台的评价主要通过对教师和学习者使用后的满意度、效用程度、互动程度、依赖程度来进行考察。

二、《概率论与数理统计》课程现行的教学模式及其混合式教学方案

（一）现行《概率论与数理统计》的教学模式及存在的问题

《概率论与数理统计》课程的培养目标是学生具备应用概率论与数理统计的思维和知识去解决实际问题的意识和能力，课程内容博大精深、抽象难懂[2]。目前概率统计课程主要采用传统教学模式，以教师为主导，课堂讲授方式为主，学生参与为辅。这样教学模式下，学生在课堂上只能接受知识的灌输，自主学习的时间少，学习的主动性受抑制，获得成就感较差。很多教师在课堂教学中针对不同内容采用了类比教学、案例教学、多媒体辅助教学等教学方法和手段，但教学模式的改革没有真正意义上的突破。

当下，关于概率论与数理统计课程的教学模式也由传统课堂模式逐渐向各种混合式教学模式转变，这方面的探索目前主要集中在翻转课堂和结合MOOC的创新课堂。从探索效果来看，这种创新对学生有帮助，促进了个性化的自主学习，培养了学生的思维能力，在小班授课制下取得一定的教学效果。但同时我们发现还存在一些问题：一方面，由于缺乏一种师生互动工具，能够让师生进行实时的、高效便捷的沟通，学生的线上自主学习与教师的课堂教学还是处于分割状态；另一方面，在大班教学的大环境下，教师设计和组织的教学活动很难开展，其灵活性差，可操作性低，课堂的翻转受到了很大限制，难以实现。

（二）基于雨课堂的混合式教学方案

如何运用雨课堂实施教学过程是概率论与数理统计课程混合式教学成功与否的关键，需要设计好一个具体的教学实施方案。下面将以《概率论与数理统计》课程的部分教学实践为例，构建《概率论与数理统计》课程混合式教学的基本过程。

1.前期分析

前期分析阶段主要是在基于雨课堂的混合式教学要素具备的情况对学习需求、教学内容、学习者特征等进行了分析，如图3所示。

图3 前期分析

2.教学活动的设计与实践

基于雨课堂的混合式教学模式的教学活动设计分为课前、课上、课后三个部分，具体包括学习资源的准备、教师教学活动的开展、学生活动的组织等[3]。

（1）课前阶段

在课前，相关资料提前推送。根据将要授课的内容，教师对课前预习内容进行加工凝练，提前制作好PPT、试卷等内容适时推送到学生手机 。教师制作相关资料时既可以使用雨课堂现成的雨课件，也可以自己编辑，除了 PPT自身所有功能外，还可插入图片、网络视频和MOOC视频等内容。根据老师发布的学习资源，学生进行课前自主预习，并完成测试题。老师通过雨课堂对反馈的情况，分析出学生的知识盲区，为课上重难点的讲授做准备。另外学生也可以在雨课堂 PPT反馈区、学习论坛区或者学习群里发信息向老师提出疑问，帮助老师及时了解学生的困惑。

比如在讲条件概率这一节时，在PPT中可以选择插入清华大学《概率论与数理统计》的慕课视频（图4（a）），老师先发布了条件概率概念性的预习任务（图4（b））。

（2）课上阶段

课上老师根据课前学生的预习反馈，有针对性的对知识重难点进行讲解，帮助学生形成自己新的知识系统，获得有效学习成果。基于雨课堂的混合式教学强调课上师生之间的互动：第一，雨课堂签到功能，节省时间，便于统计；第二，课上老师根据学生对所学习课件“不懂”部分的反馈情况进行重点讲解，课上弹幕互动。弹幕互动过程中是匿名的，参与的学生更多，交流的时效性、有效性更强。学生还可以加入到课堂的小组讨论中，比如在讲解抽象难理解的“全概率公式与贝叶斯公式”这个内容，可以设计问题“预测意大利队在2018年世界杯上夺冠的概率有多大”，组织讨论，学生在讨论过程中经过自己加工内化也能对知识有更深入的理解；第三，试卷测试，通过课上检测，雨课堂马上反馈答题情况，及时了解学生知识掌握情况，依此来进行下面的授课内容。

图 4（a）

图 4（b）

图6

（3）课后阶段

课后在雨课堂平台上进行在线测试，教师通过微信平台发布课后作业或者试题，根据学生对课后作业完成情况或者对试题的在线测试结果给出实时数据分析，了解学生对新内容的接受程度和重难点的掌握情况，从而及时快速地调整教学进度和教学侧重点。在课后，可以让学生是通过分组，以团队形式来完成所属项目作业的，小组成员分工合作，小组代表在课上讲解呈现。

3.学习评价的设计

混合式学习的评价多元化，考核方式也多样化[3]。雨课堂能够提供学生在整个学习过程中的全部基础数据，包括课前预习、课堂问答互动、限时测试等，方便建立个人电子学习档案。根据这些数据，对混合式教学的效果形成客观的评价，最终课程考核可以采用平时成绩、课程项目、期末测试成绩相结合的方式，不仅关注到学生的基础知识掌握情况，还需注重学生团队协作能力的培养[4]。考核设计：（1）平时表现，主要包括课堂考勤（雨课堂自动统计）和作业完成情况，占最终总成绩的 30%，其中 10%为平时上课的考勤要求，以保证学生的课堂参与度；20%为课堂讨论、在线测验（雨课堂提供总结数据）和项目任务完成表现，促进学生主动学习及其相关能力的培养。（2）期末成绩，占最终成绩的 70%，通过闭卷考试的方式，检验学生对基本概念和基本理论的理解，以及对知识应用和拓宽的掌握情况，检测是否实现了教学目标。

图 5

三、雨课堂的应用成效分析

因其形式多样的课堂互动和方便快捷的操作，使得基于雨课堂的混合式教学模式得到了学生的认可。我们对17投资1和17投资2两个班级进行了雨课堂教学试点，对两个班级共180名学生进行了问卷调查。从反馈的结果来看，参与调查的66%以上的学生认为雨课堂对学习效果有正面影响的 （如图5）；96%的学生对雨课堂教学活动是满意的（如图6）。

四、结语

作为一种最新的智慧教学模式，雨课堂的优势毋庸置疑。它将优质的在线资源和线下的言传身教相结合，增加了师生互动，实现了大班教学的翻转课堂，提高了学生的效率，促进学生个性化发展，有利于达到智慧教育的目标。但在雨课堂的应用和推广过程中仍然有某些问题。第一，教师需要花费很多的精力准备学习资源，以及给学生线上线下的答疑解惑，私人空间被干扰，这对教师是一个很大的挑战；第二，学生主动自主学习的激情很难持续，需要不断调动；第三，作为一种新型的教学模式不易被师生顺利接受，还需要得到外部大环境和教育主管部门的支持与推广。因此微信平台环境下的 “雨课堂”虽取得了一些成果，但要想全面推广，发挥更多智慧育人的作用，还需要进一步完善和更多的支持。