基于雨課堂的“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程教學改革與實踐

周 千

(西安航空學院 理學院，西安 710077)

0 引言

概率論與數(shù)理統(tǒng)計是研究隨機現(xiàn)象內(nèi)在規(guī)律的一門數(shù)學學科，它已被廣泛地應用到自然科學、社會科學、工程技術、國防科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，并與其他數(shù)學學科相滲透和結合。因此“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”已成為本科階段各專業(yè)學生必修的一門公共基礎課。目前，大部分高校在實施“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程教學中都采用大班授課。在我校，“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程一般是兩個自然班合班，人數(shù)大致在70到80人左右。針對大班授課中存在的一些問題以及如何在教學中靈活地利用現(xiàn)代信息技術，很多學者進行了研究，并取得了較好地效果[1-5]。

雨課堂由學堂在線和清華大學在線教育辦公室共同研發(fā)，旨在連接師生的智能終端，將課前—課上—課后的每一個環(huán)節(jié)都賦予全新的體驗，最大限度地釋放教與學的能量，推動教學改革。研發(fā)者將復雜的信息技術手段融入到PPT和微信中，在課堂教學中建立了師生溝通的橋梁。通過雨課堂，教師可以將下節(jié)課學習的預備知識通過語音、視頻、習題的形式發(fā)送到學生的手機端，學生提前預習，教師可以在后臺查看學生的預習情況；在上課時，可以通過雨課堂的實時答題功能一鍵發(fā)送融入PPT的習題，在學生答題時，教師可根據(jù)具體情況限時或續(xù)時，同時，雨課堂還提供了彈幕、投稿、課堂紅包、隨機點名等功能，在大班教學中也可以實現(xiàn)良好的師生互動；在課后，系統(tǒng)會自動將學生課堂上的答題情況進行匯總，并且將教師的課件發(fā)送到學生的手機上，學生可以隨時進行復習。雨課堂完美地覆蓋了課前—課上—課后的每一個環(huán)節(jié)，并且為師生提供了數(shù)據(jù)支持，使得學生的學習過程更加的清晰明了[6]。

1 “概率論與數(shù)理統(tǒng)計”教學現(xiàn)狀

概率論與數(shù)理統(tǒng)計是我校理工科學生必修的一門公共基礎課，該課程知識容量大、梯度大，學生普遍反映較難。在目前的教學過程中，學生的成績主要由兩部分構成，平時成績×30%+期末考試成績×70%，而平時成績主要由考勤、作業(yè)、小測試等構成，但是在實際的操作過程中，一般會存在以下幾個難點：

1.1 學生考勤難

西安航空學院灃惠校區(qū)一節(jié)課的時間是50分鐘，如果對大班80人進行一次考勤，大約需要花費4分鐘左右的時間，“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程只有56課時，28次課，如果每節(jié)課都考勤，一個學期下來就要花掉112分鐘的上課時間，也就是兩節(jié)課的時間。因此，老師不可能每次上課都進行點名。

1.2 課堂練習難

在合班教學中，學生做課堂練習的時候，每次只能有極少數(shù)的學生能夠上黑板做題目，那么老師關注到的學生也只有少數(shù)，對于大部分學生存在的問題，教師在課堂上是無法及時注意到的。

1.3 控制學生玩手機難

目前，智能手機的功能異常強大，在課堂教學中，手機逐漸成為“課堂公敵”，無論老師講得多精彩，學生都無法讓自己的注意力從手機屏幕上抽離出來，極大地影響了教學的效果。

為了解決以上教學中出現(xiàn)的難點，在2017-2018學年第二學期，將雨課堂在汽車服務2006和交通運輸2028合班的“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程中進行了試點。

2 雨課堂在“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課堂教學中的實踐

要想運行雨課堂，在電腦上必須裝有Office2010及以上版本或者是WPS。在雨課堂官網(wǎng)下載并安裝雨課堂軟件，安裝成功后，打開PPT上會多一行“雨課堂”工具欄，如圖1所示。

圖1雨課堂工具欄

借助雨課堂工具欄，在原有PPT的基礎上就可以方便地制作雨課堂教學課件并進行雨課堂授課。首先在雨課堂中創(chuàng)建課程和班級，就會產(chǎn)生該節(jié)課的課堂二維碼，學生登錄微信端掃描二維碼就可以進入課堂。學生加入課堂以后，就會產(chǎn)生該節(jié)課的考勤記錄，如圖2所示。

這樣的考勤方法，只需要幾秒鐘的時間，完美解決了傳統(tǒng)課堂上費時的點名方法，效率非常高。同時，在講授過程中，教師課件的每一頁PPT會及時發(fā)送到學生的手機端，如果教室比較大或者光線不太好時，學生可以通過手機上的課件進行學習，同時，每頁課件下方還設有“收藏”和“不懂”兩個按鈕，如果學生覺得這一頁PPT沒有聽懂，可以點擊“不懂”這個按鈕，系統(tǒng)會自動把這頁PPT以匿名的方式發(fā)送到教師端的后臺，教師會看到全班學生“不懂”數(shù)據(jù)的反饋(見圖3)，進而實時調(diào)整課程節(jié)奏并重點講解那些多數(shù)學生不懂的地方。

圖2課堂考勤記錄

圖3學生不懂知識點及時反饋

每次課堂上，教師還可以設計一些習題，如單選題、多選題、主觀題等，隨著教學的進行，讓學生做一些適當?shù)木毩?見圖4)，以此來檢驗學生掌握的情況，而這些練習需要學生在規(guī)定的時間內(nèi)完成，并在手機上進行提交，如果是選擇題，系統(tǒng)會直接給出學生的做題情況，如果是主觀題，學生可以將答案寫在紙上，然后拍照進行上傳，教師在手機上都可以實時看到相關的數(shù)據(jù)，如圖5所示。教師根據(jù)系統(tǒng)反饋的信息，可以針對學生典型的錯誤進行詳細講解。如此一來，在課堂上，教師可以關注到所有學生的情況，以及每個學生存在的問題，完美地解決了傳統(tǒng)課堂上學生課堂練習難的問題。

圖4課堂推送習題

圖5學生做題情況反饋

“世界上最遙遠的距離，是我和你在一起，你卻在低頭看手機”。智能手機的普及，讓這個“最遠的距離”也成了大學課堂上老師與學生之間的距離。而雨課堂的使用，使得上課時學生的到課率和抬頭率都很高，讓手機從“低頭的工具”變成了“抬頭的利器”，真正地縮短了教師和學生之間的距離，極大的提高了學生學習的效率。

通過一個學期的實踐，使用雨課堂教學的班級，基本解決了令任課老師頭疼的考勤難，課堂練習難，以及控制學生玩手機的難題，學生學習的積極性明顯提高，在期末考試中，該班的平均分數(shù)達到了74.13分的好成績，及格率達到了92.31%，而同時教學的普通班級，平均分數(shù)僅為69.55分，及格率為83.87%。

3 結語

本文介紹了雨課堂在概率統(tǒng)計課堂上的應用，以及在傳統(tǒng)課堂上任課老師所面臨的三大難題。通過雨課堂的使用，基本解決了這些問題，使得學生能夠?qū)⒏嗟木ν度氲秸n堂學習中，同時，雨課堂通過將PPT和微信相結合，對于教師，其操作簡單、易學，使用者無需額外學習其使用方法，只需掌握PPT的操作技能即可。因此，正如清華大學于歆杰教授所言：“雨課堂讓學生、教師和管理者知道教室里真正發(fā)生了什么。它有助于實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學，幫助教師在提升教學藝術的同時，實現(xiàn)科學教學和教學科學”。