关于“试验设计与统计方法”教学改革的探索

裴玉贺 侯圣玺 李锡煦 郭新梅

[摘 要] 翻转课堂教学是近年来广泛使用的一种教学手段。翻转课堂注重于学生的自主性学习，从课程教学中的被动性学习转变为主动的自主性探索，对提高学生学习能力和知识掌握等方面均有重要意义。对“试验设计与统计方法”课程尝试使用了翻转课堂的教学方法，取得了一定的效果，同时也发现了使用翻转课堂教学方法的一些问题，并在此基础上进一步分析、探讨，提出可行性建议，以期为实施翻转课堂教学方法提供实践和理论参考。

[关键词] 教学方法;翻转课堂;网络质量

[基金项目] 山东省教育服务新旧动能转换专业对接产业项目、山东省教育科学研究项目和青岛农业大学教学研究项目（XJG2017009和XJG2017053）

[作者简介] 裴玉贺（1980—），女，硕士，青岛农业大学农学院教师，主要从事统计学实验教学与玉米育种研究;郭新梅（1978—），女，博士，青岛农业大学农学院副教授（通信作者），主要从事统计学教学与玉米育种研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）29-0154-03    [收稿日期] 2019-09-24

传统的课堂教学以教师主讲、学生听讲为主要模式。这种模式下，教师是课堂的主宰者，学生多数时间处于被动接受的状态，积极思考、主动表达的机会与时间较少，学习的主动性较低。很难通过这种模式促进学生的学习能力（主要体现在发现、分析与解决问题能力）、创新能力（主要体现在解决问题过程中的创新理念与意识、关于创新方法与手段的理解与运用）、沟通表达能力和团队合作能力培养，与“教为不教、学为会学”的教学境界相距较远[1]。

2011年“传统教育的颠覆者”萨尔曼·可汗创办了可汗学院，并在TED（Technology Entertainment Design）大会演讲报告时指出：现代教学模式正处于千载难逢的变革之中，他认为现代信息技术使课堂“翻转”成为可能，学生按照自己的学习进度在家中听课，在课堂上与老师和同学一起解决疑问[2，3]。传统的课堂教学模式已无法满足人们的学习需求，被动的学习方法早已过时，现代社会需要我们在处理信息时更加积极主动。

“翻转课堂”（Flipped Classroom）作为一种自下而上的教育模式，发起于一线教师教学，它的提出真正结合教学实际，成为教育改革研究者们关注的热点。国内外教育界对“翻转课堂”的研究颇为关注，这是一种基于信息技术的新型教学模式，是将数字化校园建设、信息技术与课程整合以及新课程改革相融合的一次历史教育革命[2，3]。

国内针对“翻转课堂”研究的着眼点很多，视野很广[4-10 ]。例如：重庆市聚奎中学的研究认为“翻转课堂”实际操作的路线可总结为3个“翻转”、4个课前环节、5个课堂步骤以及6大教学优势[4];南京大学梁乐明等教授借鉴可汗学院的特色与成功，应用“教学微视频”和相应的新型组织管理模式相结合改变传统教学体系，从学习者本身出发提高学习兴趣与效率[5];聚奎中学一线教师认为在“翻转课堂”的研究以及实践过程中，最核心的三类“翻转”为：教育目的的翻转、教育理念的翻转和教学方式的翻转[4]。

“试验设计与统计方法”是农学、植保、园艺、生科等专业的专业基础课，其内容体系可以概括为试验设计的基本理论和方法、统计分析的方法和常用统计软件的应用。作为一门应用性很强的方法论学科，其重要性日益凸显。但由于该课程教学内容庞杂、概念和原理抽象、公式较多，具有很强的理论性和实践性等特殊性，一直被认为是专业难度较大的课程之一，在教学中普遍存在难教、难学、难理解的现象。因此这类课程是否可以使用翻转课堂这种教学形式？使用翻转课堂这种教学方法与其他课程的翻转是否一致？如何才能提高统计类课程的教学效果？

为了明晰以上问题，笔者以翻转课堂方式对我校烟草专业及植物科学专业（约60位同学分成两个教学班）进行“试验设计与统计方法”课程的教学，通过课程教学资源的建设、教学活动的设计、考核方式的改革、教学效果评价等方面综合分析、评价翻转课堂教学方法在本门课程授课的优缺点，并对问卷数据进行分析、归纳、总结出经验与教训，为下一步“试验设计与统计方法”的改革提供支持，并可为其他教师实施翻转课堂教学方法提出可行性建议。

一、翻转课堂的教学组织方式

教学采用分组的形式进行，教师提前布置学习内容，并将教学视频和课件上传至班级群。学习任务下达后，同学们首先通过教学资料预习，熟练掌握所要学习的基本知识点，小组成员共同通过课本、课件和微课视频学习后，制作课程知识点的PPT。在课堂上，老师随机挑选几组同学进行不同知识点的讲授，并在讲授结束后提出本组汇报人讲解中出现的问题供同学们讨论、解答。最后由老师解答仍未解决的问题，并对同学们汇报中遗漏知识点和难点进行讲授。

二、翻转课堂所取得的效果

（一）对知识的掌握更加全面和系统

课程结课后笔者对授课学生进行问卷调查，36%的学生认为与传统课堂教学相比，翻轉课堂学习能更有针对性地解决问题，25%的学生认为有利于知识掌握得更加长久，17%的学生表示能够学习到更多知识（见图1）。在课下的学习中，同学们对课本进行全面预习，这样使得同学们能够学习和掌握小的知识点，更有利于知识点的衔接。在自主学习讨论的过程中，同学们的注意力比较集中，及时地梳理知识点、探索难点。而同学们在课堂讲解时，必须熟练掌握本节知识，做到各个知识点的融会贯通，才能将本章知识做一个比较全面的知识体系展示给大家。试验设计与统计方法课程知识点分布散乱，知识点小，连贯性不是特别的强。所以对于大多数的学生而言，首先具备一个知识框架，然后发散出小的知识点，这样的梳理方法对于知识的掌握和理解有很重要的促进作用。

（二）学生的自主学习能力、沟通能力等均有提高

翻转课堂使得同学们在课下学习有了自主性。在课下的课程学习中，它更注重的是学生的自主学习能力，包括自主学习的动力、梳理、总结知识重点和难点能力。在小组讨论共同制作PPT的时候，增强了同学们的沟通表达能力、使用作图软件、制作PPT的能力。同时通过PPT汇报，学生们提高了口头表达能力和自我展示的能力，为以后综合能力的提高奠定了一定的基础。

三、翻转课堂存在的不足之处

近年来，各大高校都进行了对翻转课堂的教学模式的探索，取得了一定的成效，但每个学校所采用的具体方法不同。对于翻转课堂来说，最好的方法就是结合本校学生的能力和课程的特点来进行选择合适的形式。笔者开展《试验设计与统计方法》的翻转课堂教学，虽然取得了一些成绩，但也存在着一定的问题。

（一）学生自主学习能力有待提高

根据问卷调查，只有13.2%学生有很强的自主学习能力，可以自主完成学习任务，而68%的学生自主学习能力一般，甚至18.9%的学生自主学习能力不强（见图2），导致翻转课堂的课下学习效果不太理想。根据问卷调查显示，有极少数同学在脱离了传统课堂后感觉无所事事。

（二）教师监管不到位

问卷调查中，在问及“如果以后每次课前，老师都会这样布置观看任务预习自学，你会自觉完成学习任务吗”问题，超过49%的学生表示偶尔会观看微课视频进行线上学习。在课下的学习中，学生们不知道如何进行重点难点的把握。對于知识点不会取舍，大面积撒网抓鱼，而把握不到课程的重点难点问题。究其原因，一个是学生自主能力不强，另一个重要原因就是教师监督不足，这就导致了在翻转课堂这一实践中关键的环节出现了问题。

（三）硬件设备跟不上

在互联网+的时代，实现翻转课堂的物质基础则是智能手机、平板和网络。而大学作为一个人员密集的场所，在宿舍，特别是在放学后的时间段，由于网络用户多，网速慢，网络质量不佳。根据调查，60%以上的学生表示网络问题成为翻转课堂线上学习的一大难题（见表1）。此问题导致了学生课下不能进行正常的线上学习，微课视频便不能发挥它的教学意义。

四、实施翻转课堂教学的建议

（一）提高学生自主学习能力

翻转课堂的基础就是学生课下线上学习，可以通过课程积分、奖励或者附加分等方式培养和提高学生的自主学习能力。同时鼓励同学通过多种方式分析、归纳知识体系、发现重点、难点。“试验设计与统计方法”这门课程是在理论学习的基础上进行试验的方法选择、试验步骤的设计以及试验数据的分析，所以提高同学们自主学习能力对于深入探究课程内容，构建分析问题、解决问题的能力均有很大的帮助。

（二）加大教师引导和监督力度

对于翻转课堂中出现的学生自制力差、侥幸心理严重等类似问题，教师应该加大对学生们课程学习的监督。比如利用一些成熟的在线课程平台对学生们进行全课程学习的监督，课程记录学习时间并计入期末总成绩。另外，根据教学大纲提炼章节的重点、难点，并设计线下习题、课堂提问、讨论等方式，以保证学生们真真切切地有效进行了课下教学视频的学习。

（三）学校加强基础网络建设

对于学生课下学习时，网络质量不佳问题，学校应该加强基础网络建设。通过加大覆盖网络面积、增强网络信号、提升上网速度等方面，为翻转课堂的线上学习提供基础的物质保障。

（四）沿用“实训作业+讨论交流+课堂PPT展示+课堂讲授难点”模式教学

在调查中，将近一半的同学认为通过小组完成实训作业，讨论交流，课堂PPT展示这种方式对知识掌握和理解效果更好，只有不到10%的学生认为效果不好（见表2）。将近一半的学生更同意“课堂讲授+小组汇报+小组研讨”的课堂形式（见图3）。因此，笔者建议由于统计学知识的晦涩难懂，推荐的授课方式为“实训作业+讨论交流+课堂PPT展示+难点课堂讲授”形式。

翻转课堂作为互联网+新时代下新的教学模式，拥有着巨大的潜力。翻转课堂对于新时期下人才的培养有着重大的意义。所以，各大高校应积极推进各个课程翻转课堂的尝试与创新，加强各大高校老师的讨论与交流，发现问题并解决问题，逐渐形成一套适合的完整有效的翻转课堂教学体系。

参考文献

[1]施晓秋，刘军.“三位一体”课堂教学模式改革实践[J].中国大学教学，2015（8）：34-39.

[2]萨尔曼·可汗.翻转课堂的可汗学院[M].杭州：浙江人民出版社，2014：21-30.

[3]黄阳，刘见阳，印培培，陈琳.“翻转课堂”教学模式设计的几点思考[J].现代教育技术，2014，24（12）：100-106.

[4]靳琰，杨明托.探究翻转课堂教学中课堂剩余时间的创新利用——以重庆市聚奎中学为例[J].中国信息技术教育，2016（23）：85-87，102.

[5]梁乐明，曹俏俏，张宝辉.微课程设计模式研究——基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究，2013，19（1）：65-73.

[6]陈晓菲.翻转课堂教学模式的研究[D].武汉：华中师范大学，2014.

[7]王娴.“翻转课堂”在高中英语教学中的应用问题研究[D].昆明：云南大学，2016

[8]于海燕.翻转课堂教学中出现的问题及解决方案[J].佳木斯职业学院学报，2015（6）：184.

[9]李冰.翻转课堂教学模式下的大学英语微课教学策略[J].现代交际，2017（21）：19.

[10]聂静怡.“互联网+”时代的教育教学策略研究[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2018（6）：48-50.