基于TPACK 能力框架的教學(xué)創(chuàng)新性研究
——以《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程為例

李嬌嬌

（山西能源學(xué)院，山西 晉中 030600）

《統(tǒng)計(jì)學(xué)》是為非統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的一門(mén)必修課，教學(xué)內(nèi)容主要包括：數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)軟件、數(shù)據(jù)的描述性分析（圖表展示和概括性度量）、參數(shù)估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)、類別變量分析、方差分析、線性回歸分析、時(shí)間序列分析等內(nèi)容。當(dāng)前我國(guó)正從教育信息化1.0 時(shí)代向“信息技術(shù)和學(xué)科教學(xué)創(chuàng)新融合”的2.0 時(shí)代過(guò)渡，這對(duì)高校教師教育理念、教學(xué)能力、TPACK 能力提出了新的要求，高校教師不僅要思考“教什么、如何教”，更要考慮如何將現(xiàn)代信息技術(shù)有效地融合到學(xué)科教學(xué)過(guò)程中。因此，有必要在此背景下，對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程進(jìn)行教學(xué)改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)應(yīng)用型數(shù)據(jù)分析人才。

1 教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 人才培養(yǎng)方案重理論，輕實(shí)踐

我系在2017 級(jí)、2018 級(jí)和2019 級(jí)能源經(jīng)濟(jì)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程培養(yǎng)方案中，總共設(shè)置了48 個(gè)學(xué)時(shí)，其中包含40 個(gè)理論學(xué)時(shí)和8 個(gè)實(shí)踐學(xué)時(shí)，在學(xué)時(shí)分配上，實(shí)踐學(xué)時(shí)過(guò)少，學(xué)生只能粗略地了解統(tǒng)計(jì)軟件的操作，無(wú)法將理論知識(shí)和實(shí)際操作有效結(jié)合，對(duì)于數(shù)據(jù)分析也只是淺顯的了解，做不到深入的分析。同時(shí)對(duì)于數(shù)學(xué)建模應(yīng)用等操作，也沒(méi)有學(xué)會(huì)將統(tǒng)計(jì)軟件作為“工具”來(lái)解決實(shí)際生活中的問(wèn)題。其次，該課程以《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》作為先導(dǎo)課，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)對(duì)概率論內(nèi)容沒(méi)有深刻的理解，數(shù)學(xué)功底欠佳，大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程同樣屬于“數(shù)學(xué)課”，刻板印象導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃、學(xué)習(xí)效果不佳，教學(xué)效果并不理想。

1.2 教學(xué)內(nèi)容滯后

在教學(xué)內(nèi)容方面，僅依靠課本知識(shí)進(jìn)行講授，沒(méi)有將實(shí)際生活中的案例應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)案例以及教學(xué)數(shù)據(jù)老舊，分析結(jié)果一般不會(huì)出現(xiàn)異常情況，無(wú)法進(jìn)行發(fā)散性學(xué)習(xí)，學(xué)生在操作練習(xí)部分也沒(méi)有大量與現(xiàn)實(shí)相關(guān)的新典型案例，教學(xué)內(nèi)容滯后。

1.3 教學(xué)方法單一

在以往的教學(xué)過(guò)程中，通常采用“老師講，學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)方法，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，又由于本課程理論內(nèi)容所占學(xué)時(shí)較多，理論抽象難懂，單一的教學(xué)方法也無(wú)法激起學(xué)生探索新知識(shí)的興趣，大家對(duì)理論的學(xué)習(xí)興趣不濃，課堂教學(xué)效果不佳。

1.4 考核方式簡(jiǎn)單

我系統(tǒng)計(jì)學(xué)課程主要采用傳統(tǒng)的考核方式檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，采用閉卷考試的方式，期末成績(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)占30%。主要考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)和計(jì)算公式的掌握，而忽略了統(tǒng)計(jì)學(xué)中最重要的統(tǒng)計(jì)分析方法與統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用，對(duì)于學(xué)生解決生活中的實(shí)際問(wèn)題幫助不大。

2 高校教師TPACK 能力框架構(gòu)建

當(dāng)前我國(guó)正從教育信息化1.0 時(shí)代向“信息技術(shù)和學(xué)科教學(xué)創(chuàng)新融合”的2.0 時(shí)代過(guò)渡，這對(duì)高校教師教育理念、教學(xué)能力、TPACK 能力提出了新的要求，高校教師不僅要思考“教什么、如何教”，更要考慮如何將現(xiàn)代信息技術(shù)有效地融合到學(xué)科教學(xué)過(guò)程中?；赥PACK 能力框架，從課程教學(xué)目標(biāo)、課程教學(xué)內(nèi)容、課程教學(xué)方法、課程教學(xué)評(píng)價(jià)四個(gè)方面進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，適應(yīng)教育信息化2.0 的教育教學(xué)要求。

TPACK 由七部分組成，其中包括技術(shù)（TK），學(xué)科內(nèi)容（CK），教學(xué)方法（PK），學(xué)科教學(xué)法（PCK），整合技術(shù)的學(xué)科內(nèi)容（TCK），整合技術(shù)的教學(xué)法（TPK），整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法（TPACK），TK、CK、PK 屬于三大核心要素，PCK、TCK、TPK、TPACK 屬于四大復(fù)合要素。在教育信息化2.0 的背景下，構(gòu)建了高校教師TPACK 能力框架，如表1 所示。

表1 教育信息化2.0 背景下高校教師TPACK 能力框架

3 基于TPACK 能力培養(yǎng)的《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程設(shè)計(jì)

針對(duì)近幾年授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐以及學(xué)生反饋意見(jiàn)，在教育信息化2.0 大背景下，基于TPACK 能力培養(yǎng)對(duì)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)過(guò)程進(jìn)行了創(chuàng)新。

3.1 課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

課程教學(xué)內(nèi)容是課程教學(xué)的核心，結(jié)合TPACK 能力框架，在已有課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，從技術(shù)、學(xué)科內(nèi)容、教學(xué)方法三方面融合進(jìn)行《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程內(nèi)容的更新和創(chuàng)新。具體內(nèi)容如表2 所示。

在具體的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，進(jìn)行了如下的創(chuàng)新。

3.1.1 教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系實(shí)際，注重學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)

在理論知識(shí)的講授過(guò)程中，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維，加入與現(xiàn)實(shí)生活緊密相關(guān)的案例和數(shù)據(jù)。例如，在數(shù)據(jù)的圖表展示章節(jié)中，引入2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生用不同的圖表來(lái)展示各個(gè)國(guó)家獲得獎(jiǎng)牌的情況，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；在隨機(jī)變量的概率分布章節(jié)中，引入新冠疫情數(shù)據(jù)，假設(shè)某種病的發(fā)病率是1%，核酸檢測(cè)試劑的準(zhǔn)確率是99%，全民檢測(cè)時(shí)，某人檢測(cè)為陽(yáng)性，那么，此人真的得病的概率是多少？是99%嗎？以數(shù)據(jù)為支撐讓學(xué)生們正確認(rèn)識(shí)病毒，減少恐慌，正確做好個(gè)人防護(hù)。在理論教學(xué)中，緊密聯(lián)系實(shí)際，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)在課程內(nèi)容的講授上，簡(jiǎn)化公式推導(dǎo)，主要運(yùn)用理論知識(shí)通過(guò)軟件來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的“參與感”，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

根據(jù)人才培養(yǎng)方案中存在的重理論，輕實(shí)踐的問(wèn)題，本教研室在2020 級(jí)能源經(jīng)濟(jì)專業(yè)培養(yǎng)方案中，將理論學(xué)時(shí)和實(shí)踐學(xué)時(shí)都修改為24 學(xué)時(shí)，同時(shí)將授課教材采用偏操作版本的《統(tǒng)計(jì)學(xué)-基于SPSS》，教學(xué)內(nèi)容從理論和計(jì)算調(diào)整為理論和上機(jī)操作，在講授理論知識(shí)的同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生利用SPSS 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行操作練習(xí)，獨(dú)立地完成數(shù)據(jù)處理和分析。通過(guò)改革培養(yǎng)方案，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高了，課堂教學(xué)效果也得到了改善。

3.1.2 充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)優(yōu)質(zhì)資源

從中國(guó)大學(xué)慕課、超星學(xué)習(xí)通等網(wǎng)站搜集適合本系學(xué)生的比較好的精品課程，然后推薦給大家，方便學(xué)生自學(xué)。比如推薦：浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)李金昌教授主講的《統(tǒng)計(jì)學(xué)》，南京財(cái)經(jīng)大學(xué)陳耀輝教授主講的《統(tǒng)計(jì)學(xué)》等。這樣既為學(xué)生更好地自學(xué)提供了極大的方便，又節(jié)省了學(xué)生自己挑選視頻的時(shí)間，也為課堂教學(xué)提供了有益的補(bǔ)充。

3.1.3 積極推進(jìn)課程思政在統(tǒng)計(jì)學(xué)課程中的應(yīng)用

不斷挖掘課程中的思政要素，教學(xué)的過(guò)程中注重培育學(xué)生的探索創(chuàng)新精神，潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生追求卓越的優(yōu)秀品質(zhì)，樹(shù)立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，樹(shù)立心系社會(huì)并有時(shí)代擔(dān)當(dāng)?shù)木褡非蟆?/p>

例如，在假設(shè)檢驗(yàn)章節(jié)中，通過(guò)提問(wèn)“健康成年人的平均體溫是37℃嗎”引入授課內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地探索假設(shè)檢驗(yàn)的基本原理，以實(shí)際生活中的案例數(shù)據(jù)引導(dǎo)學(xué)生用聯(lián)系的、發(fā)展的觀點(diǎn)看問(wèn)題，提高學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計(jì)知識(shí)的意識(shí)。在時(shí)間序列章節(jié)中，引入我國(guó)改革開(kāi)放后國(guó)內(nèi)GDP 數(shù)據(jù)，并通過(guò)案例比較，讓學(xué)生直觀地感受祖國(guó)的變化與強(qiáng)大，樹(shù)立學(xué)生對(duì)中國(guó)特色社會(huì)主義道路的“四個(gè)自信”。

3.2 課程教學(xué)方法設(shè)計(jì)

3.2.1 改變教學(xué)方法，以學(xué)生為中心

在教學(xué)過(guò)程中，改傳統(tǒng)講授式教學(xué)方法為“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方法，學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，在理論教學(xué)環(huán)節(jié)引入生活中的案例數(shù)據(jù)，讓學(xué)生更容易理解晦澀難懂的理論知識(shí)。在上機(jī)教學(xué)環(huán)節(jié)，以經(jīng)典的案例數(shù)據(jù)引導(dǎo)學(xué)生充分掌握每種統(tǒng)計(jì)分析方法，為后續(xù)設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷進(jìn)行數(shù)據(jù)分析奠定基礎(chǔ)。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間組成小團(tuán)隊(duì)對(duì)自己感興趣的話題進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，通過(guò)“搜集數(shù)據(jù)-處理數(shù)據(jù)-解釋數(shù)據(jù)-得出結(jié)論”的統(tǒng)計(jì)分析流程，利用統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以興趣為導(dǎo)向引導(dǎo)學(xué)生去主動(dòng)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，將所學(xué)知識(shí)充分運(yùn)用到實(shí)踐中，并在實(shí)踐學(xué)習(xí)的過(guò)程中掌握理論知識(shí)。

3.2.2 利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，線上線下相結(jié)合

現(xiàn)階段《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程主要以線上和線下相結(jié)合的方式進(jìn)行授課，主要利用山西能源學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)搭建的統(tǒng)計(jì)學(xué)課程，提前上傳PPT、教學(xué)數(shù)據(jù)教學(xué)案例等課程資料以及與授課內(nèi)容相關(guān)的精品課視頻。在授課過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生課前在學(xué)習(xí)通平臺(tái)搜集相關(guān)視頻預(yù)習(xí)課程內(nèi)容，課中利用學(xué)習(xí)通發(fā)布話題和學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，課后發(fā)布隨堂作業(yè)檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，通過(guò)課前學(xué)生預(yù)習(xí)情況、課中學(xué)生參與討論情況和課后作業(yè)的作答情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題并給予輔導(dǎo)，讓學(xué)生更加主動(dòng)地參與到教學(xué)活動(dòng)中，成為教學(xué)活動(dòng)的主體。

圖1 基于TPACK 能力的混合式教學(xué)模式

3.2.3 以賽促學(xué)，以賽促教，師生共長(zhǎng)

“正大杯”全國(guó)大學(xué)生市調(diào)大賽是由中國(guó)商業(yè)統(tǒng)計(jì)學(xué)會(huì)主辦，旨在從創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)三個(gè)方面選拔優(yōu)秀的學(xué)生團(tuán)隊(duì)，在授課過(guò)程中主動(dòng)向?qū)W生輸出比賽信息，將往屆獲獎(jiǎng)資料作為教學(xué)案例進(jìn)行講授，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到比賽當(dāng)中。2022年第十三屆市調(diào)比賽中，本校有40 多支隊(duì)伍順利通過(guò)知識(shí)賽，進(jìn)入校賽，學(xué)生在準(zhǔn)備比賽的過(guò)程中，創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、就業(yè)能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神得到了培養(yǎng)，并且主動(dòng)將課本中的理論知識(shí)和實(shí)際解決的問(wèn)題相聯(lián)系，提高了學(xué)生數(shù)據(jù)處理和分析的能力。通過(guò)比賽，增強(qiáng)了學(xué)生的參賽競(jìng)爭(zhēng)力，以賽促學(xué)，以賽促教，師生共長(zhǎng)。

3.3 課程教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

教學(xué)評(píng)價(jià)從兩方面進(jìn)行創(chuàng)新。首先是學(xué)生對(duì)老師的教學(xué)評(píng)價(jià)，現(xiàn)階段主要采用學(xué)習(xí)通“問(wèn)卷”小助手反饋學(xué)生意見(jiàn)，根據(jù)學(xué)生的反饋意見(jiàn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和改進(jìn)。

其次是學(xué)生學(xué)習(xí)情況的考核?？己诵问綇慕K結(jié)性評(píng)價(jià)到全過(guò)程性評(píng)價(jià)，考查學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的掌握以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。目前統(tǒng)計(jì)學(xué)的成績(jī)?cè)u(píng)分主要由三部分組成：一是平時(shí)成績(jī)（10%），主要考查學(xué)生的到課情況、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成度等方面；二是實(shí)踐成績(jī)（40%），學(xué)生以組建團(tuán)隊(duì)的方式，圍繞某一較新課題進(jìn)行問(wèn)卷設(shè)計(jì)、市場(chǎng)調(diào)研、收集整理分析數(shù)據(jù)、撰寫(xiě)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題；三是期末成績(jī)（50%），主要考核學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)理論知識(shí)的理解和掌握程度，尤其是學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力，是否能夠選擇適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)知識(shí)解釋實(shí)際問(wèn)題、分析問(wèn)題，進(jìn)而解決問(wèn)題。

4 小結(jié)

今后，本團(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)結(jié)合課程教學(xué)創(chuàng)新要求，根據(jù)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行反思，聚焦真實(shí)存在的問(wèn)題，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)等進(jìn)行創(chuàng)新，結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)和實(shí)事，及時(shí)補(bǔ)充案例、圖片、視頻等課程資料，提高教學(xué)質(zhì)量，并極大地激發(fā)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，讓統(tǒng)計(jì)學(xué)這門(mén)課程獲得師生的喜愛(ài)與認(rèn)可。