ARCS 动机理论在生物统计学课程教学中的应用

符裕红 韦雪娇 刘树文 彭 琴 罗 倩*

（1贵州师范学院生物科学学院，贵州 贵阳 550018；2黔西南民族职业技术学院，贵州 兴义 562400）

随着一流本科专业建设“双万计划”的启动[1-2]，“金专建设”拉开帷幕，要求提升课程“两性一度”建设。生物统计学是师范院校生物科学专业的一门专业基础课程，包括试验设计和统计分析2个部分[3-5]。生物统计学与数学、生物信息学和计算机科学等学科关系密切[6]，是解决生物学相关科学问题的重要方法，也是研究和推动相关专业课程的基础。高校应以“低碳教育”思想为主导，牢固树立“低碳教育”的理念[7]，这是深入研究绿色低碳教育的必由之路，也是加快高水平本科教育建设的必经之路。随着信息化技术不断更新，学生的学习时间更加自由、学习方式也更加灵活[8]。应用型本科高校的课程教学改革亟待大力推进，如何创新学生的学习理念、挖掘学生的学习动机、提高学生自主学习能力，这是学校和教师需要共同面对的挑战。本研究深入分析教师教学与学生学习2个方面，充分结合学生学情和课程特点，引入ARCS动机理论开展应用设计及信息教学探索，以提升学生学习的积极性、主动性和创造性，提高学生的学习能力和教师的教学质量，持续推进课程教学的创新性、高阶性发展。

1 ARCS动机理论

ARCS动机理论由Keller提出，包括4个激发学习动机的关键要素：注意（Attention）、切身性（Relevance）、自信（Confidence）、满足感（Satisfaction）[9-10]。教学过程中要想激发学生的学习动机，首先，需要引起学生对学习内容的注意，让其对学习目标与学习内容产生探究兴趣。其次，学生的认知结构和认知发展水平不同，因此教学中需要考虑学习目标与学习内容的针对性，让学习内容符合学生当前认知结构和自身需求。再次，在了解学生已有的能力基础上，帮助他们建立达成预期学习目标的信念。最后，关注内外因素对学生学习的影响，从内因和外因2个方面帮助学生体会学习的满足感，从而维持学习动机。

2 实践探索

2.1 应用思路与方法

以成果导向教育（Outcome Based Education，OBE）理念为导向，引入ARCS动机理论，结合学校办学定位及人才培养方案，制定具体的教学计划与方案，全面加强低碳教育。根据生物统计学课程及其教学特点，强化教学案例开发，有效服务于应用型、创新型人才培养。主要围绕教学理念、教学内容、教学方法、教学考核和教学评价5个方面开展应用实践，不断加强课程教学改革，提高学生学习兴趣和主动性，强化课程思政教育，解决生物统计学课程教学存在的主要问题，努力提升教学质量，全面提高人才培养质量。

2.2 生物统计学课程教学分析

生物统计学是工具型学科，主要表现为“三多四难”的特点，即概念多、公式多、图表多，难教、难懂、难记、难用[11]。生物统计学课程内容繁多，基本原理抽象，逻辑关系紧密，学习难度较大，实践操作困难。因此，学生对该门课程的学习兴趣不高，教师的教学难度也相对较高。

2.2.1 教师教学方面首先，传统教学过程以教为主，忽略了学的重要性，同时对课程的认识缺乏一定的深度和前沿性。其次，传统教学方法比较单一，以教师讲授为主，更多强调的是计算分析，学生被动地接受知识，降低了课堂学习的参与度，且重理论轻实践，难以满足当前的教和学的需求[6]。再次，在所有教学环节中，课程思政的重视程度不够，或在课程思政方面缺乏系统学习，导致部分教师教学未很好地结合课程思政。最后，实例讲解只重视内容推导，未能将案例分析进行拓展，未能与思政教育进行深入融合。

2.2.2 学生学习方面首先，学生对学习认识不足、兴趣不高，故学习目的性不强，缺乏必要的主观能动性，大多属于被动学习，未能很好地参与课程学习过程。其次，学生学习效率及学习效果不佳；学生在学习过程中，未能养成良好的学习习惯，课堂参与性不足，较少主动思考、主动提问，以及统计学思维和综合应用能力，缺乏实践锻炼，部分学生出现注意力不集中或厌学情绪[11-12]。

2.3 ARCS动机理论应用设计

以ARCS 动机理论的关键要素为依据，强化教学案例开发，解决学生在学习方面存在的问题和教师在教学中存在的困惑，明晰学生要学什么、怎么学和学到没，教师要教什么、怎么教和教会没？通过问题追踪，寻找解决问题的关键路径，加强应用设计，深入融合“绿色低碳教育”的理念[7]，强化思政教育[13]，开展学生关注信息内容的调研[14-15]。在了解学生已有能力的基础上，改善学生学习习惯和学习方法，引导学生建立达成预期学习目标的信念，关注内外因素对学生学习的影响，提高学生体会学习的满足感，从而维持学习动机[9]，真正提高学生的学习能力，切实提高教学质量。应用设计如表1所示。

表1 ARCS动机理论应用设计

2.4 基于ARCS动机理论的教学设计

2.4.1 教学理念以OBE 理念为导向，引入ARCS动机理论，改变原有教学中以教师为主体的观念，逐渐转变为以学生为主体的教学观念，注重启发式教学，加强思政教育，强化低碳教育，通过多环节互动，充分发挥和提高学生的主观能动性、思维创新性等。教师主动适应、主动学习、主动思考、主动改革。学生逐渐改变被动学习的习惯，提高课堂参与的主动性和积极性，树立明确的学习目标，养成正确的学习习惯，形成良好的学习风气，建立高效的学习方法，获得高质的学习效果。

2.4.2 教学内容教学内容严格对应人才培养方案的相关要点，根据学生学情、专业发展需求进行教学内容的整合与优化，生物统计学各章节逻辑关系紧密，在内容方面按照课程特点，先进行统计分析的学习，再引入试验设计的内容。统计分析方面主要围绕常用统计学术语、试验资料的搜集整理、特征数计算、概率与概率分布、统计推断、卡方检验、方差分析和回归分析进行内容讲解。试验设计方面主要围绕试验设计的基本原理及常用试验设计的方法两大部分展开，充分体现统计学“记录—描述—统计”的发展历程，引导学生由浅入深、循序渐进，不断提高其逻辑思维及解决问题的能力。同时，强化教学案例开发教学，通过搜集与生物和环境相关的统计案例，逐渐提高学生学习兴趣及应用能力，在计算分析的同时，通过学生自己的统计分析，在锻炼能力的基础上，深入理解生物及环境保护的重要性，在培养学生科学思维的思政教育中，潜移默化地将“低碳教育”的思政元素与课程教学内容进行有机融合。

2.4.3 教学方法生物统计学课程教学中，加强教师与学生之间的互动，强化“教”与“学”的连贯性，提高学生学习的兴趣，激发学生自主学习，推动学生个性化学习[16]。通过信息网络技术构建教学平台，如雨课堂和学习通等，不断拓展课堂教学，将课堂延伸到课前、课后，为学生创造具有良好学习氛围、随时随地学习的环境，让教与学有效衔接，实现高效教学。教学设计如表2所示。

表2 ARCS动机理论教学设计

2.4.4 教学考核教学考核主要以课程目标为基础，紧紧围绕教学方法中的设计展开，主要包括课前、课中、课后和期末考查，强化过程性考核，及时反馈学生学习情况，适时调整教学设计与教学方法，不断提高教学质量。课前考核是为了检验学生预习情况，使学生养成良好的学习习惯。课中是为了强化学生学习、互动，适时了解学生学习和理解知识的情况，以及课程教学中存在的问题。课后检测是为了让学生及时了解自己的知识薄弱点，从而查缺补漏，教师也能及时了解学生掌握知识的情况。期末考查则是对整门课程学习情况的检测，学生能清楚自己的学习成效，教师也能及时掌握教学的不足，保证课程目标的高效达成。

2.4.5 教学评价在教学评价方面，充分结合学校与学院层面的教学质量监控保障体系，主动思考，按照专业认证的要求，积极主动进行课程教学的自我监控，实现全员参与，并持续改进。

3 结语

ARCS动机理论在充分发挥教学案例教学和师生互动方面提供了一定的理论指导，对案例教学的有效开展具有重要意义[10]。本研究以生物统计学课程为基础，分析教学中存在的问题，通过对教师教学与学生学习2个方面进行深入分析，充分结合学生学情和课程特点，引入ARCS动机理论开展应用设计及信息教学探索，分别从教学理念、教学内容、教学方法、教学考核和教学评价等方面优化课程教学设计，强化教学案例开发，以提升学生学习的积极性、主动性和创造性，提高学生的学习能力和教师的教学质量，持续推进课程教学的创新性、高阶性发展。