MOOC平臺下“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程建設策略研究

張顥嚴，田迎旭

（中國民航大學 理學院，天津 300300）

引言

教育，國之大計也。課程建設是國民教育的重點研究課題，國家的繁榮與發(fā)展離不開優(yōu)秀人才的杰出貢獻。好的課程建設，提供給學生挖掘自身潛力的平臺，讓學生能夠充分享受課程，鍛煉自己，并成為卓越不凡的棟梁之材。關于人才的重要性，習近平總書記在2018年兩會期間強調，發(fā)展是第一要務，人才是第一資源，創(chuàng)新是第一動力。孫即才在最近的一篇文章中系統(tǒng)研究了習近平總書記關于人才思想的精髓與核心要義，認為作為培養(yǎng)祖國花朵的辛勤園丁，廣大人民教師肩負著重大的責任，尤其是在傳道授業(yè)解惑的課堂上，怎樣增加學生的求知欲望，如何激發(fā)學生的學習潛力，怎么培養(yǎng)學生的邏輯思維以及構建合理的課程模式，作為一名大學教師需要不斷思考與改進的教育問題。關于課程建設的重要性，學者韓寧、高飛和韓祥柞、徐銘銘等人的觀點，可供讀者學習參考。

“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”是學校面向本科學生開設的一門公共必修課。在學習本課程之前，學生需掌握高等數(shù)學、線性代數(shù)等理科基礎課程的知識體系。因此，概統(tǒng)課程會安排學生在大二學期學習。該課程可以鍛煉學生獨立思考的創(chuàng)新能力，建立學生邏輯嚴謹?shù)姆治鏊季S，并引導學生利用所學理論研究實際問題。傳統(tǒng)的課堂上，大學教師通常借助PPT課件進行講授，其最大的優(yōu)勢是，節(jié)省課堂時間，解放黑板資源，讓教師可以合理地利用黑板書寫與PPT課件相輔相成的課程內容。但其劣勢也非常明顯，學生聽課效率低下，無法記錄課堂筆記，且因對PPT資源有了依賴，學生反而不再重視課程學習。這會導致學生上課睡覺、玩手機甚至遲到早退現(xiàn)象屢有發(fā)生。為了創(chuàng)新概統(tǒng)課程的授課模式（也包括其他課程），闞佳倩和張華民引入混合式教學并將其概念應用到概統(tǒng)課程，進行線上線下自由課堂的建設；黎薇分析了翻轉課堂的可行性，即充分利用課下時間改變教師與學生的角色定位，讓學生成為課堂的主人；湯文菊等人提倡分層教學思想，其實質是基于不同學生的個性能力因材施教；張迪等人則從網絡大數(shù)據(jù)的角度，指出了數(shù)學建模與統(tǒng)計軟件在概統(tǒng)課程中的重要作用。經分析，混合式教學要求學生具有極高的執(zhí)行能力，而學生是否可以充分利用線上資源因人而異；以學生為中心的翻轉課堂依賴于學生充分吸收課本知識，并愿意協(xié)助教師分享自己的理解與感悟，這對學生的要求非常高；分層教學效果因學生的不同存在較為明顯的差異化，授課教師無法在課堂上照顧到所有學生的理解能力；統(tǒng)計軟件的使用，確實可以緊扣課程學習內容，增加課程本身的魅力，但對于統(tǒng)計軟件以及數(shù)學建模的理解則相對較高，可能還需要學生預先學習輔助課程及知識理解，增加了學生的課業(yè)負擔。值得注意的一點是，新時代課程建設已經離不開互聯(lián)網資源的鼎力支持，以上教研論文中的內容都是基于線上網絡完成概統(tǒng)課程的規(guī)劃建設。網絡資源由于其廣泛性、便捷性及可復性，成為我們進行課程建設的一個重要工具。雖然以上課程建設論文也存在諸多不確定因素，但如何充分利用線下課程與線上資源，完美解決學生的知識需求，是下一步我們需要思考的課程建設核心課題。

受2020年初暴發(fā)的新冠肺炎疫情影響，全國各高校學生無法順利返回學校。本著“停課不停學”的宗旨，新學期高校的課程不得不改為線上教學。由傳統(tǒng)的課堂教學直接轉為線上教學，高校和教師付出了寶貴的時間與大量的精力。許多學者選擇MOOC平臺進行所授課程的線上教學，其中包括谷今杰等人、路璐的程序設計課程，魯立強等人的分析化學課程，蘇適等人的制藥工程課程，許歡的人力資源管理課程。此外，Kassab等人對中國網絡教育進行了系統(tǒng)回顧。文章指出，到2020年，中國將部署近204億臺聯(lián)網設備，學校和學術機構正在尋求將網絡資源納入教育活動?？梢?，隨著5G時代的到來，網絡教學得到越來越多的關注與使用。

概統(tǒng)課程作為全校公共課，是一門獨具特色且使用價值極高的課程。網絡教學確實給課程講授帶來了不小的影響，概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程組經過審慎商討，決定基于MOOC平臺，選用國家精品課（浙大）的教學資源。本著互相學習，取長補短，課程組希望該選擇可以提升教師的個人能力，同時也幫助學生更好地學習課程內容。但是如何基于MOOC平臺做好線上課程建設，怎樣設計師生的課堂互動，以及是否在未來進行線上線下的混合式教學，是這篇論文討論的主題。

一、教學方案的設計

為了使線上課程順利開展，基于自己的理解與思考，本教學方案設計包括三個部分，分別是網課前期準備、授課過程設計以及網絡課后輔導。通過實際授課與學情反饋，筆者發(fā)現(xiàn)前期良好的準備為教學過程提供了有力保障，高效的教學過程調動了學生互幫互助的學習熱情，這引導學生克服網課學習中的艱難險阻，進而提高學生積極追求知識的渴望。接下來，將對教學方案設計的具體內容作詳細的論述。

（一）網課前期準備

網課的前期準備包括三個方面：教學平臺、精品課程和教學資料。在教學平臺的選擇上，課程組團隊選擇MOOC平臺，一方面是因為MOOC平臺擁有良好的口碑與技術保障；另一方面是MOOC平臺提供了豐富的教學練習資源。此選擇便于學生利用輔助資源與網絡課件進行課后復習?；贛OOC平臺資源，筆者建立了自己的課程SPOC，課后輔導中可以看到SPOC在習題錄制中的應用。關于課程資源，項目組團隊引入概率論與數(shù)理統(tǒng)計國家精品課網絡課程作為學習資料。此外，該線上精品課程包含大量的練習測驗題，可以充分滿足學生的訓練要求。

（二）授課過程設計

授課過程的設計包括四個方面：點名簽到、隨堂測驗、作業(yè)布置和網課互動。點名簽到與隨堂測驗都是基于慕課堂小程序課堂實時完成的。當學生進行一次課表課程學習，我們便能夠記錄一次上課過程。具體教學效果將在第四節(jié)中詳細說明。除了點名簽到與隨堂測驗外，作業(yè)布置基于MOOC平臺網絡進行，學生通過測驗與作業(yè)進行課后作業(yè)的下載與上傳。網課互動分為三個部分：一是基于微信群的實時答疑，二是單獨解答學生的重點和難點問題，三是與學生通過語音及通話及時溝通。

（三）網絡課后輔導

網絡課后輔導包括三個方面：作業(yè)批改、在線答疑和習題錄制。線下課程批改作業(yè)，可能相對容易，但是網絡作業(yè)如何批改，批改多少，都是在課程前期準備時教師需要思考的問題。本著以學生為中心的宗旨，網絡學習中學生可能無法全情投入，筆者選擇全批全改的方案，選擇工具中的查看課程數(shù)據(jù)，對學生提交的作業(yè)進行批改。值得注意的是，線上輔導時，教師的語言一定要平和、簡潔，學生進行網絡學習已經非常辛苦，所以務必調動學生積極的學習熱情。課后輔導的最后一項是習題錄制。本部分充分考慮到學生作業(yè)及測驗中的易錯難點問題，錄制SPOC習題課，一方面，給予重點和難點的分析解答；另一方面，提供習題資料方便學生及時回看復習。

基于MOOC教學方案的設計包含課前、課中和課后三個方面：課前準備為課堂講授及課后輔導奠定良好的基礎；課中講授是對課前準備的實施檢驗，也為課后建設提供了方向與側重；課后輔導則鞏固了教學設計與學習成果。三者缺一不可，相互依賴。因此，經過縝密分析與精心思考，筆者提出了以上的教學方案。

二、教學目標的制定

教學目標的制定，一方面要基于教學大綱的內容；另一方面也要考慮教授學生的專業(yè)背景。本學期筆者所教授的學生來自航空工程學院，而學生未來的就業(yè)方向和崗位責任與學校“篤學、精博、嚴謹、創(chuàng)新”的學風一脈相承。因此，制定教學目標時需要因材施教。從知識學習上，學生需要牢記基礎概念，理解學習內容，并學會融會貫通、舉一反三。這有助于幫助學生保持嚴謹、負責的工作態(tài)度，培養(yǎng)學生成為對民航事業(yè)有責任、有擔當?shù)膬?yōu)秀人才。從人生規(guī)劃上，學生學習本課程時正處于意氣風發(fā)、朝氣蓬勃的年紀，授課教師有責任引導學生形成良好的人生觀、價值觀。課本學習只是學生階段進行的知識儲備，學生要掌握良好的職業(yè)技能，未來可以更快捷、更高效地進入工作崗位。

三、教學內容

四、教學效果的達成

有了良好的課程前期準備與教學環(huán)節(jié)設計，我們便可利用課程管理工具與慕課堂管理程序及時統(tǒng)計學生的學習情況。通過慕課堂記錄，我們觀察到簽到與練習的個數(shù)幾乎相同。這與教師的授課過程設計密不可分。教師充分利用慕課堂精心設計教學環(huán)節(jié)，設置簽到與隨堂練習，旨在了解與管理學生的在線學習狀態(tài)。接下來，我們了解一下學生的隨堂測驗成績。需要說明的是，筆者設置的隨堂測驗題目會根據(jù)學習知識的重點和難點而進行相應調整。如果學生本次課程學習內容較少，筆者會設置相對豐富的練習題目，反之則減少題目，每題分值為2分。如某次題目數(shù)為10的隨堂測驗成績中，學生的最低分是6分，相當于只答對了3道題，但大部分學生很好地完成了學習效果的檢測，超過四分之一的學生獲得滿分。一個有意思的現(xiàn)象是，在后續(xù)的期中考試成績分析中，取得高分的學生恰恰就是本次成績優(yōu)異的學生。這也證明學生的優(yōu)異成績與平時課程的積累密切相關。最后，基于概率部分的重點和難點，我們來看一下學生的期中考試成績。本次考試滿分100分，試卷題型與往屆試題相同，試卷內容為概率論部分的綜合考核。學生的成績符合正態(tài)分布，且有20名學生的期中考試成績超過90分。這些優(yōu)秀學生作業(yè)的質量和測驗完成情況都名列前茅，這意味著平時努力的付出最終會體現(xiàn)在試卷成績上，證明了論文中課程課前準備與教學過程設計的合理性與操作性。

五、存在的問題及解決方案

雖然教學效果證明課程的準備、實施與結果取得了良好的成績，但線上課程也存在許多不足，筆者將從以下幾點分析。

1.學生存在點擊視頻但沒有學習的情況。部分學生認為點擊學習視頻則記錄學習統(tǒng)計，但他們忽視了后臺會統(tǒng)計學習時長，這會將學生的零學習時長展示給授課教師。如果教師不及時指出此類問題，學生很有可能浪費了時間但沒有學到知識?；诖藛栴}，筆者在班級群中特意說明了課程后臺關于學習時長統(tǒng)計的現(xiàn)象，同時要求如果學習時長小于視頻時長，則認為學生曠課。但這會導致下一個問題的出現(xiàn)。

2.學生存在同時自動播放視頻的情況。通常，一次課程的知識學習包括三講的內容。根據(jù)后臺學習數(shù)據(jù)統(tǒng)計，筆者發(fā)現(xiàn)學生學習三講內容的開始時間是相同的，且有的學生的學習時長甚至超過視頻時長幾倍（學生的單次學習，不統(tǒng)計視頻累計時長）。課程講解應該是依次學習，但學生同時學習三講，如果教師不仔細使用MOOC統(tǒng)計數(shù)據(jù)，很可能忽略了真實的學情。此時，筆者會通過點名的形式對學生進行提問，通過知識的測驗讓學生重視視頻學習。此外，通過實時互動與隨堂測驗，也能有效地提高學生認真學習知識的積極性。網絡讓知識可回溯化，卻也帶來了第三個問題。

3.學生作業(yè)存在互相抄襲的情況，甚至將同學作業(yè)直接隱藏名字上傳。在全批全改的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)很多作業(yè)的錯誤是一模一樣的，結果也完全匹配。有的計算表達式非常簡單，但結果卻計算錯誤。比如概率中計算期望，表達式是（18+20+22）/3，但學生作業(yè)中的結果都是22。很明顯，學生提交的作業(yè)存在嚴重的相似性。這個問題確實不好處理，基本依靠學生自覺。對于作業(yè)問題雖然筆者確實沒有辦法監(jiān)督到每一位同學，但在第四個問題中，我們給出了適切的解決對策。

4.期中考試。與作業(yè)相同的是，線上考試免不了學生互相抄襲。與作業(yè)不同的是，期中考試作為概率部分的學習檢驗，其題目是多樣化、差異化的，且限兩小時內提交。這意味著，學生不像作業(yè)提交時擁有一周的作答時間，筆者也希望盡最大努力降低學生抄襲的行為。具體準備過程中，我們在期中考試前準備了三套內容完全不同但考點、重點一樣的試題，每套試題提供給對應課時的課程。這也充分保證時間不同的課程無法錯時提前知道試卷內容。雖然我們做了充足的預防措施，但是從試卷提交的情況看，仍有部分學生上傳的是前一個班級試卷的答案。因此，線上課程雖然方便了資源的共享性與可復性，但其存在的問題也是顯而易見。學生必須嚴格要求自己，才能更好地利用網絡資源，反之只會徒勞無功。授課教師需要不斷加強自身知識儲備與課程建設能力。學生學與不學，教師的作用非常關鍵。如何正確引導學生獨立思考，愿意學習，教師的責任重大。

結語

本文研究的是基于MOOC平臺的“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程建設，從教學方案設計、教學內容講授，最后到線上學習存在的問題及解決方案給出了詳細的課程建設分析。這些分析與理解依賴于本學期基于MOOC平臺的概統(tǒng)課程教學環(huán)節(jié)。筆者充分利用MOOC平臺現(xiàn)有資源，預先研究其課程功能，建立了以MOOC為主、慕課堂為輔的教學模式。通過與學生的充分溝通，筆者運用習題課SPOC進行重點和難點知識的講解，讓學生可以不斷地回看復習。本著以學生為中心的宗旨，筆者對學生的作業(yè)全批全改，準確標注錯誤題目及位置，及時解答重點錯誤及不足。在同學生的交流中，筆者時常給予學生正能量的鼓勵與信心，讓學生明白厚積薄發(fā)、潛心問道的思想，啟發(fā)學生獨立思考并奠定堅實的基礎。此外，根據(jù)期中考試的成績統(tǒng)計，筆者認為學生對于概率論部分知識的掌握充分且有效。在接下來課程的講授中，筆者還應該對統(tǒng)計知識原理的講解以及重點和難點問題的闡述做出更有效的分享討論，學生應再接再厲，克服困難，積極使用網課資源、互動答疑以及交流作業(yè)。課程建設是一個長期的、動態(tài)的教學過程，絕不是一朝一夕的事如一錘子買賣那么簡單。課程建設影響著課程教學效果。學生是課堂的主人，課程建設要充分考慮學生的實際情況，而不是根據(jù)教師的經驗夸夸其談。我們應該最大限度地激發(fā)學生的潛能與興趣，每一位授課教師都需要認真思考自己的課程該如何設計、怎樣講授。我們的學生畢業(yè)后絕大部分從事與民航相關的工作，而民航領域最重要的要求就是嚴謹。小到機械零件，大到塔臺指揮，稍微一個失誤，足以造成重大的事故災難。因此，從學生接觸的每一位教師到學習的每一節(jié)課，這些都在一步一個腳印地影響著學生，動態(tài)的課程建設應通過課程講授使學生擁有嚴謹、堅定的理想信念。因此，我們不完全以分數(shù)評價學生的能力，會綜合民航專業(yè)及課程目標評價學生的綜合能力素質。