“以学生发展为中心”的概率统计课程教学改革实践探索

姚海云　梁兰菊　胡晓飞　闫昕

关键词：概率统计；教学改革；以学生发展为中心

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）02-0147-03

随着新一轮科技和产业革命的兴起，驱动着我国高等教育的转型与发展。近年来，习近平总书记关于教育改革这一话题发表了一系列的重要讲话，紧紧围绕“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的根本问题，深刻回答了一系列方向性、全局性、战略性重大课题。要深入学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述，需要结合学校办学特点和学生自身情况，从教学改革创新中寻求突破，培养具有中国特色社会主义事业的建设者和接班人。

概率统计课程是《国家工科数学课程教学基地》的重点建设课程[1]，本课程主要培养学生处理“随机问题”的基本能力以及处理实际生活中遇到的各类统计学问题的综合素质能力[2-3]。本课程具有独特的课程特色，是理工科类专业课程的前序课程，同时区别于其他数学类的课程，可为培养高阶性、创新型、应用型人才提供实践的平台。因此本课程教学效果在大学生整体教育水平系统中具有重要的意义[4]。目前，大部分应用型大学在实施概率统计课程教学中都采用大班集中授课，而且学生“偏科”现象严重，在学习该课程过程中存在抽象思维难以展开，分散的知识点难以整合，融会贯通的内在联系难以掌握等问题，直接影响到本课程的教学质量[5]。因此以培养应用型人才为目标，践行创新性课堂教学理念为导向，助力课程教学质量的提升，推进该课程的教学改革创新势在必行。

1 概率统计课程存在的问题分析

概率统计课程是一门数学分支学科，其理论和实践较强，是较多理工科专业课程学习的前序课程。由于知识比较抽象，学生学习过程中需改变原有思维方式，需要有较强的分析能力，然而目前大多数团队关于本课程的教学中存在三大问题：第一，重理论、轻实践；第二，重讲义、轻应用；第三，重成绩、轻过程。这些痛点问题直接致使大多数学生为考试去学习，缺乏对本课程内容学习的热情，学完课程后依然不能利用所学内容解决实际问题[6]。

1.1 内容理论性强，陈旧枯燥，与实践脱节，难以培养应用型人才

在本课程的传统教学模式中，大多数教学团队偏重基本知识概念和基本理论的讲解，理论知识的产生背景、分析方法以及和实际生活密切相关的案例讲授较少，出现偏理论、轻实践的现象。陈旧枯燥的理论讲解使得部分同学由于基础不好，听不懂，丧失学习兴趣和积极性，最终难以实现培养应用型人才的目标。

1.2 教学理念落后，课程目标不能满足新时代培养创新人才的需要

目前本课程教学团队大多数采用大班制（100～150人）集中授课，而且以教师讲授为主。教学内容基本上紧扣所选教材，教学过程局限于以课堂讲解为主、结合黑板例题推演、作业题辅导、期末考试一张试卷占主导的传统教学模式。这种教学方法导致学生学习主动性差，课前不了解所学，课中精力不集中，抬头率偏低，课后作业通过网络轻易获取现有答案。缺乏主动思考和探索知识的过程，难以满足新时代培养创新人才的需要。

1.3 教学手段和考核评价形式单一，难以满足信息时代教育发展的需要

考核评价是课程教学中必不可少的一部分，其一可以檢验学生学习本课程的情况，其二可以评估教师教学质量。目前大对数教学团队对于本课程的考核评价主要以期末考试为主，一张卷子来决定学习情况。这种形式的考核实际是强化了学生平时学习不积极主动、期末突击学习不良习惯。导致学生完全忽略本课程学习的目标以及学以致用的能力培养缺失，不利于培养学生的创新能力，严重偏离了应用型人才的培养目标，难以满足信息时代教育发展的需要。

2 概率统计课程教学改革创新与实践

如何解决上述存在的三大问题，也是教学团队一直以来思索和不断突破的问题。针对这些问题，教学团队坚持将习近平总书记关于“新时代中国特色社会主义教育理论体系”的理念落到实处，结合OBE教育理念，提出“1+3”的创新教学模式，围绕以“学生发展为中心”的设计理念，从教学内容实用化、教学方法多样化、教学评价过程化三个层面进行教学创新实践和探索。建立“线上+线下”互补双通道，打造“课前-课中-课后”的全链路有效课堂，实现对学生学习思维能力、应用创新能力的培养和情感价值观的引领。

2.1 教学内容实用化

摒弃陈旧枯燥内容，结合实际案例，融入课程思政，增加双语教学，基于学习视角反向设计教学内容。针对本课程目前在教学中重“理论”轻“实践”的情况，我们坚持以“学生的学习为中心”，重构教学内容，删减部分冗余的理论推演内容，适当加入实践教学环节，以实际应用为导向引导学生对课程内容进行强化和运用。通过呈现不同的内容形式如简短视频故事、图片、热点问题等激发学生学习兴趣；实例分析、设计实验题目等让学生主动学习，提高学生处理实际问题的能力，培养学生学以致用的素质。其次，选取具有思政元素的教学案例，学生在学习课程内容的同时思考案例背后的意义，将课程思政的教育无痕融入课堂中。概率统计课程的应用范围很广，在讲述时，有意识地增加与专业相关的案例。如计算实验室爆炸的小概率事件模型，引导学生明白勿以恶小而为之，操作仪器要专业。

2.2 教学方法多样化

充分利用共享资源，构建“1+3”的创新教学模式，设计“课程+内容+教学活动”三个层面的目标，产出导向，以高阶能力为引领，着力体现思政目标。

针对本课程教学模式单一，以教师教学为主，满堂灌，学生缺乏参与度等问题，多年来本教学团队采用了翻转课堂、模块教学、案例教学、实验教学、问题式驱动教学等多种教学创新方法，充分发挥学生学习活动为主体的作用。搭建网络教学平台，融入现代教育手段。构建“1+3”的创新教学模式，建立“线上+线下”互补双通道，打造“课前-课中-课后”的全链路有效课堂，实现“课程+内容+教学活动”三个层面的目标（见图1）。

首先，通过建立本课程教学大纲确立课程教学目标，建立达成课程目标所需的教学途径。其次设计高阶性的教学内容目标：1）记忆、理解；2）应用、分析；3）综合评价。最后针对不同教学内容知识点，通过采用不同教学方法，设计不同教学环节，实现学习资源多元化、教学活动多样化，教学策略增负化，课程思政全程化，三全育人经常化，教学数据可视化过程，完成三个层面的目标。

利用视频、动画、语音等素材将抽象内容简单化，达到重点突出、难点简化、理解加深以及知识面扩展等教学目的。利用现代信息技术，通过超星、微课、慕课等网络教学资源丰富课程内容，利用课程平台发布课前自主学习内容包括视频、测试题和头脑风暴等可以激发学习兴趣的讨论题等，课中以课前讨论的问题引入课程讲解内容，以案例、实验、讨论答疑、学生提问、学生互评问卷调查和随堂测验等方式对知识点逐一讲解梳理，加深学生的记忆和实际解决问题的能力和创新能力。课后发送拓展类学习资源（包括学术论文、热点新闻、深度剖析的问题以及课后作业）到课程平台上，积极督促学生课后复习，思考学以致用。同时全程无痕融入课程思政。

3.3 教学评价过程化

设计和实践以学生发展为中心，深度融合信息技术，“多元混合”教学方案和评价方案。

为了避免学生平时不努力、考前抱佛脚现象的出现，进行有针对性的变革，使得考核机制与课堂教学改革相适应，提高其学习积极性。以培养学生学以致用、创新能力为主，通过考评方法多样化和考核内容全面化，提高学生自身综合素质。通过考评建立反馈机制，教师可以通过对课堂教学效果的反馈及时调整教学方式和教学内容，致使整个教学形成闭环，确保全面推进教学改革创新的各项措施，达到改革的预期成效。本教学团队始终秉承“以学生发展为中心”的理念，针对本课程进行了多年的教学改革实践，关于课程考核这一重要部分做出了一系列的改革创新尝试，融入现代多媒体教育手段，采用多元化过程评价体系，50%的过程评价和50%的期末考核相结合的评价形式。其中过程评价包括自主学习、签到、课前提问、课堂测试、答疑讨论、头脑风暴、课后作业、课堂表现、老师点赞、课程报告、投票问卷，构建出“多元混合”教学方案和评价方案。

4 课程创新实践所取得的成效

4.1 课堂教学效果方面

“以学生发展為中心”，通过内容重构、方法多样、评价多元等创新构想，学生的“抬头率”明显提高，激发了学生求知动力和探索精神，培养了创新思维和应用能力。多种教学活动的实践，提升了学生解决实际问题的能力，学生对本课程学习的积极性逐步提高。众多实际案例的讲解润物无声地增强了学生的民族自豪感、爱国情怀、诚信团结、工匠精神等，实现了课程思政全程化和三全育人经常化的目标。

通过对所有2020级通信工程班学生问卷调查反馈，90%以上的学生对线上+线下的学习互动模式高度认可（表1）。同时对学生进行评价调查反馈，学生课堂学习兴趣大幅提升，课堂教学质量明显提高，学生对新模式高度认可，学生课堂参与度和获得感提高。在实施教学改革创新的这三年中，学生的期末考试平均分在呈现逐年上升的趋势，可以反映出教学团队的改革创新方案取得了显著的成效。

4.2 教师获得方面

三年来学生对于老师的评教分数逐年增加，教学认可度高。通过不断的教学反思和改进，极大提升了教师的教学热情和教学水平，积极申请了各类教改项目以及参加各类教学比赛，期间团队成员在校级青年教师比赛中荣获了佳绩。

通过对概率统计课程教学的改革与创新实践，取得了较好的成效，教学创新方式在应用型大学中值得借鉴。

5 结束语

概率统计课程作为一门不可替代的重要课程，其教学改革创新必然是一个伟大而艰巨的任务。随着互联网新媒体时代的到来，课程教学和现代网络技术相结合已是教学改革创新的大势所趋。“以学生发展为中心”是本课程教学改革中的基石，结合本课程特点，利用好现有网络技术手段，克服传统教学存在的一系列痛点问题，把理论知识与多媒体手段相结合，引入慕课、超星、云班课以及雨课堂等新的教学模式，从教学内容实用化、教学方法多样化、教学评价过程化三个层面进行改革，解决根本问题，有效提高本课程的教学质量，打造高效课堂。